換熱器、空調系統以及換熱方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及換熱技術領域，具體地，涉及一種換熱器、空調系統以及換熱方法。
【背景技術】
[0002]空調的結構包括壓縮機、位于室外的冷凝器、四通閥、單向閥以及毛細管組件等。其中，平行流換熱器常作為空調的室外冷凝器使用，而空調中常用的平行流換熱器是一種全鋁換熱器，其換熱效率高，結構緊湊，成本較普通銅管換熱器更具優勢，越來越受到各空調廠商的重視。然而，當平行流換熱器作為冷暖機室外冷凝器使用時，有一個較明顯的弊端，就是低溫工況表現較差，換熱能力不如同等規格的銅管換熱器。分析其原因，主要是因為在低溫工況下平行流換熱器相比于銅管換熱器，其結霜速度較快，而化霜速度又較慢。而空調在化霜期間是沒有能力輸出的，即此時的制熱量為零，所以化霜時間哪怕可以縮短幾秒鐘，對整個周期內制熱能力的平均值都有較大的提升。
[0003]現在的空調一般采用四通閥切向化霜，即在低溫工況下將空調轉為制冷模式，冷媒經過壓縮機壓縮后直接進入室外的換熱器，利用較高溫度的冷媒對換熱器進行化霜。但是隨著換熱的進行，冷媒的溫度會沿著流程逐漸降低，所以靠近制冷流路進口(即第一流程(圖1至圖3中扁管內從左至右的流向)入口處)的那部分霜總是最先化干凈，而靠近制冷流路出口(即第二流程(圖1至圖3中扁管內從右至左的流向)出口處)的那部分霜總是最后化干凈。由于平行流換熱器的換熱性能較好，所以這一點表現得更加明顯，化霜時冷媒到達制冷流路進口(即第一流程入口處)時溫度可以達到80°C左右，而經過第一流程后到達折彎側集流管時溫度可能只有45°C左右，所以第二流程的最末端也就是靠近制冷流路出口處的那部分霜是最難化干凈，耗時最長。參見圖1，雖然第一流程中最下部扁管中的高溫冷媒可以通過熱傳導的方式幫助融化第二流程最上部的兩至三根扁管上的霜層，但第二流程一般具有八至十二根扁管，所以這種“幫助”的效果是十分有限的，且僅對第二流程上部有效，對第二流程下部卻無能為力。
[0004]所以，要想提升平行流換熱器的化霜效率，在保證霜層能夠完全融化的前提下，盡可能的去縮短化霜所消耗的時間是一個重要且行之有效的解決途徑，也是本領域的技術人員目前急需解決的技術問題。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種能夠縮短化霜所消耗的時間來提升化霜效率的換熱器。
[0006]為了實現上述目的，本發明提供一種換熱器，該換熱器包括第一集流管、第二集流管、多根第一換熱管、多根第二換熱管、多根第三換熱管、第一總管和第二總管，所述第一集流管沿延伸方向依次分為相互獨立的第一腔、第二腔和至少一個第三腔，所述第一換熱管的一端與所述第一腔連通且另一端與所述第二集流管連通，所述第二換熱管的一端與所述第二腔連通且另一端與所述第二集流管連通，所述第三換熱管的一端與所述第三腔連通且另一端與所述第二集流管連通，所述第一總管通過第一支管與所述第一腔連通且通過第二支管與第三腔連通，所述第二總管通過第三支管與第二腔連通且通過第四支管與第三腔連通，所述第二支管上設置有第一閥門，所述第四支管上設置有第二閥門。
[0007]優選地，每個所述第三腔所連通的所述第三換熱管的數量與所述第二換熱管的數量相等。
[0008]優選地，所述第二集流管分為相互連通的第四腔和第五腔，所述第一換熱管的一端與所述第一腔連通且另一端與所述第四腔連通，所述第二換熱管的一端與所述第二腔連通且另一端與所述第五腔連通，所述第三換熱管的一端與所述第三腔連通且另一端與所述第五腔連通。
[0009]優選地，所述第一集流管的延伸方向與所述第二集流管的延伸方向相互平行，和/或，所述第一換熱管、所述第二換熱管和所述第三換熱管的延伸方向均與所述第一集流管的延伸方向垂直。
[0010]優選地，所述第一換熱管、所述第二換熱管和所述第三換熱管均為扁管。
[0011]優選地，所述第一腔與所述第二腔之間以及所述第二腔與所述第三腔之間均設有第一隔板。
[0012]優選地，所述第四腔與所述第五腔之間設有第二隔板，所述第二隔板上設有通孔。
[0013]優選地，所述第四腔與所述第五腔通過連通管連通。
[0014]優選地，所述第一閥門和所述第二閥門均為電磁閥。
[0015]另外，本發明還提供一種空調系統，其中，所述空調系統包括壓縮機、四通閥以及上述的換熱器。
[0016]另外，本發明還提供一種根據上述的換熱器進行的換熱方法，其中，所述換熱方法包括:對所述換熱器進行化霜時，打開第一閥門同時關閉第二閥門
[0017]優選地，所述換熱方法還包括:進行制熱/制冷時，關閉第一閥門同時打開第二閥門。
[0018]上述技術方案中，當空調系統處于制冷模式或者制熱模式時，第二換熱管和第三換熱管中的冷媒為同向流動。然而，當開始對換熱器進行化霜時，打開第一閥門同時關閉第二閥門，高溫冷媒從第一總管經第一集流管流入第一換熱管與第三換熱管，高溫冷媒使第一換熱管與第三換熱管變熱而對其表面進行化霜，第二換熱管位于第一換熱管與第三換熱管之間，流入第二換熱管內的冷媒溫度降低，第一換熱管與第三換熱管內的高溫冷媒還能夠共同對冷媒反向流動的第二換熱管進行化霜，以縮短化霜所消耗的時間來提升換熱器的化霜效率。
[0019]本發明的其他特征和優點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【附圖說明】
[0020]附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中:
[0021]圖1是本發明的換熱器的制冷模式的結構示意圖；
[0022]圖2是本發明的換熱器的制熱模式的結構示意圖；
[0023]圖3是本發明的換熱器的化霜模式的結構示意圖。
[0024]其中，
[0025]I第一集流管11第一腔
[0026]12第二腔13第三腔
[0027]14第一隔板2第二集流管
[0028]21第四腔22第五腔
[0029]23第二隔板3第一總管
[0030]31第一支管32第二支管
[0031]33第二三通接頭34第一閥門
[0032]4第二總管41第三支管
[0033]42第四支管43第一三通接頭
[0034]44第二閥門6第一換熱管
[0035]7第二換熱管8第三換熱管
[0036]9連通管
【具體實施方式】
[0037]以下結合附圖對本發明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。
[0038]本發明提供一種換熱器，該換熱器包括第一集流管1、第二集流管2、多根第一換熱管6、多根第二換熱管7、多根第三換熱管8、第一總管3和第二總管4，第一集流管I沿延伸方向依次分為相互獨立的第一腔11、第二腔12和至少一個第三腔13，第一換熱管6的一端與第一腔11連通且另一端與第二集流管2連通，第二換熱管7的一端與第二腔12連通且另一端與第二集流管2連通，第三換熱管8的一端與第三腔13連通且另一端與第二集流管2連通，第一總管3通過第一支管31與第一腔11連通且通過第二支管32與第三腔13連通，第二總管4通過第三支管41與第二腔12連通且通過第四支管42與第三腔13連通，第二支管32上設置有第一閥門34，第四支管42上設置有第二閥門44。當空調系統處于制冷模式或者制熱模式時，第二換熱管7和第三換熱管8中的冷媒為同向流動。然而，當開始對換熱器進行化霜時，打開第一閥門34同時關閉第二閥門44，高溫冷媒從第一總管3經第一集流管I流入第一換熱管6與第三換熱管8 (即第一流程)，高溫冷媒使第一換熱管6與第三換熱管8變熱而對其表面進行化霜，第二換熱管7位于第一換熱管6與第三換熱管8之間，流入第二換熱管7內的冷媒溫度降低，第一換熱管6與第三換熱管8內的高溫冷媒還能夠共同對冷媒反向流動(即第二流程)的第二換熱管7進行化霜，以縮短化霜所消耗的時間來提升換熱器的化霜效率。其中，如圖1至圖3所示，第二換熱管7設于第一換熱管6與第三換熱管8之間，從而更利于共同對第二換熱管7進行化霜。
[0039]作為一種優選的實施方式，參見圖2，每個第三腔13所連通的第三換熱管8的數量與第二換熱管7的數量相等。由于連通第一集流管I的各個銅管的內徑相同，即第三支管41與第四支管42的內徑相同，從而從第二總管4分別進入第二腔12以及各個第三腔13的冷媒流量相同。因此，當每個第三腔13所連通的第三換熱管8的數量與第二換熱管7的數量相等時，各根第二換熱管7與各根第三換熱管8中的流量均衡。具體地，在制熱模式時，從第二總管4進入的冷媒，在各根第二換熱管7與各根第三換熱管8中的流量都均衡。
[0040]其中，在本實施方式中，第二集流管2分為相互連通的第四腔21和第五腔22，第一換熱管6的一端與第一腔11連通且另一端與第四腔21連通，第二換熱管7的一端與第二腔12連通且另一端與第五腔22連通，第三換熱管8的一端與第三腔13連通且另一端與第五腔22連通。將第二集流管2分隔為相互連通的腔的第四腔21和第五腔22，從而在制冷模式和制熱模式中，減少冷媒的第一流程與第二流程之間的相互影響，保證冷媒在完成第一流程后再開始第二流程，使換熱器內的冷媒流動有序且可靠。
[0041]另外，集流管與換熱管的排列形式可多種形式，其中，如圖作為一種優選的實施方式，第一集流管I的延伸方向與第二集流管2的延伸方向相互平行，從而使多根換熱管能夠均勻地布置于第一集流管I與第二集流管2之間，且各根換熱管的長度相等。具體地，第一換熱管6、第二換熱管7和第三換熱管8的延伸方向