[发明专利]一种六通阀、基于六通阀的热交换系统及其热交换方法

权利要求书

1.一种六通阀，包括主阀座和主阀芯；其特征在于：所述的主阀芯设置在主阀座的内腔中；主阀座上设置有气体介质入口、第一主气出口、第二主气出口、第一副气出口、第二副气出口和气体介质出口；依次排列的第二主气出口、第一主气出口、气体介质出口、第一副气出口、第二副气出口位于主阀座的第一介质出入侧面上；气体介质入口位于主阀座内腔的第二介质出入侧面上；

所述的主阀芯包括端部活塞板和流向调节板；两块端部活塞板与主阀座的内腔构成滑动副；流向调节板设置在两块端部活塞板之间；两块端部活塞板将主阀座的内腔分隔为两块端部活塞板之间的流道腔和两块端部活塞板外侧的第一驱动腔、第二驱动腔；所述的流向调节板由一体成型的第一封口板、第二封口板和凹形流道板组成；凹形流道板的两端与第一封口板、第二封口板的相对端分别连接；第一封口板的一侧侧面与第一主气出口、第二主气出口相互平齐；第二封口板的一侧侧面与第一副气出口、第二副气出口相互平齐；第一封口板上开设有第一通流缺口；第二封口板上开设有第二通流缺口；凹形流道板将流道腔分隔为凹形流道板内侧的低温气体流动腔和凹形流道板外侧的高温气体流动腔；

所述主阀座上的气体介质出口与凹形流道板内侧的低温气体流动腔连通；第一主气出口或第二主气出口与第一通流缺口连通的状态下，第一副气出口与凹形流道板内侧的低温气体流动腔连通；第一副气出口或第二副气出口与第二通流缺口连通的状态下，第一主气出口与凹形流道板内侧的低温气体流动腔连通；

主阀芯在主阀座内滑动至第一极限位置的状态下，第一副气出口与第二封口板上的第二通流缺口连通，第二副气出口与第一通流缺口错开；主阀芯在主阀座内滑动至第二极限位置的状态下，第一主气出口与第一封口板上的第一通流缺口连通，第二主气出口与第一通流缺口错开；所述的第一主气出口、第二主气出口、第一副气出口及第二副气出口处均设置有流量计。

2.一种基于六通阀的热交换系统，包括换向阀、第一单向阀、第二单向阀、第一三通接头、第二三通接头、压缩机、第一换热装置、第二换热装置和第三换热装置；其特征在于：还包括权利要求1所述的六通阀；所述压缩机的输入口、主阀座上的气体介质出口及换向阀的回气口连接；压缩机的输出口、主阀座上的气体介质入口及换向阀的进气口连接；换向阀的第一工作口与主阀座内的第一驱动腔连接，第二工作口与主阀座内的第二驱动腔连接；第一单向阀、第二单向阀的输入口与主阀座上的第二主气出口、第二副气出口分别连接，输出口与第一三通接头的第一个开口、第二个开口分别连接；第一三通接头的第三个开口与第一换热装置的第一个介质接口连接；

第一换热装置的第二个介质接口与第二三通接头的第一个开口连接；第二三通接头的第二个开口与第二换热装置的第一个介质接口连接；第二换热装置的第二个介质接口与主阀座上的第一主气出口连接；第二三通接头的第三个开口与第三换热装置的第一个介质接口连接；第三换热装置的第二个介质接口与主阀座上的第一副气出口连接。

3.根据权利要求1所述的一种六通阀，其特征在于：所述的主阀芯还包括连接杆；所述连接杆的两端与两块端部活塞板的相对侧面分别固定。

4.根据权利要求1所述的一种六通阀，其特征在于：所述第一通流缺口的宽度大于第一主气出口与第二主气出口的间距；所述第二通流缺口的宽度大于第一副气出口与第二副气出口的间距。

5.根据权利要求1所述的一种六通阀，其特征在于：所述主阀座内腔的两端均设置有行程开关。

6.根据权利要求2所述的一种基于六通阀的热交换系统，其特征在于：所述的换向阀采用O型三位四通阀。

7.根据权利要求2所述的一种基于六通阀的热交换系统，其特征在于：所述压缩机的输出口连接有压力传感器。

8.根据权利要求2所述的一种基于六通阀的热交换系统，其特征在于：所述的第一换热装置为热水器；所述的第二换热装置为空调内机；所述的第三换热装置为空调外机。

9.如权利要求2所述的一种基于六通阀的热交换系统的热交换方法，其特征在于：包括第二换热装置制冷方法、第二换热装置制热方法和第一换热装置独立制热方法；

第二换热装置制冷方法具体如下：

步骤一、控制换向阀动作及主阀芯位置，使主阀座上的第二副气出口与第二封口板上的第二通流缺口连通，之后，保持主阀芯静止；

步骤二、压缩机压缩气体介质得到高温气体介质，压缩机输出的高温气体介质经第二副气出口流入第一换热装置；流入第一换热装置的高温气体介质的热量转移到第一换热装置的负载中；

第一换热装置输出的高温气体介质流入第二换热装置；高温气体介质在第二换热装置中汽化，吸收第二换热装置所在环境的热量；第二换热装置输出的气体介质经第一主气出口、气体介质出口重新输入压缩机进行压缩；

步骤三、当第一换热装置水箱中的水加热到预设温度后，控制换向阀动作，使主阀芯移动，减少流入第一换热装置的高温气体介质，增加流入第三换热装置中的高温气体介质；流入第三换热装置的高温气体介质的热量散发到第三换热装置所在环境中，实现高温气体介质的降温，第三换热装置输出的高温气体介质流入第二换热装置中汽化，吸收第二换热装置所在环境中的热量；

第二换热装置制热方法具体如下：

步骤一、控制换向阀动作，主阀芯移动，使得主阀座上的第一主气出口及第二主气出口均与第一封口板上的第一通流缺口连通；之后，主阀芯保持静止；

步骤二、压缩机压缩气体介质，得到高温气体介质；压缩机输出的高温气体介质经第二主气出口流入第一换热装置，经第一主气出口流入第二换热装置；流入第一换热装置的高温气体介质的热量转移到第一换热装置所在负载；流入第二换热装置的高温气体介质的热量转移到第二换热装置所在环境中，升高第二换热装置所在环境的温度；

第一换热装置及第二换热装置输出的高温气体介质流入第三换热装置；高温气体介质在第三换热装置中汽化，吸收第三换热装置所在环境的热量；第三换热装置输出的气体介质经第一副气出口、气体介质出口重新输入压缩机进行压缩；

步骤三、当第二换热装置需要提升制热能力时，控制换向阀动作，主阀芯移动，使得流入第一换热装置的高温气体介质的流量减少，使得更多的高温气体介质流入第二换热装置中，提升第二换热装置的制热能力；

当第一换热装置水箱中的水加热到预设温度后，控制换向阀动作，主阀芯移动，使得流入第一换热装置的高温气体介质的流量减小，第一换热装置水箱中水的温度保持在预设温度；降低压缩机的运行功率，使得第二换热装置的制热能力不变，降低能耗；

第一换热装置独立制热方法如下：

步骤一、控制换向阀动作，主阀芯移动，使得第一主气出口与第一封口板上的第一通流缺口错开，第二主气出口与第一封口板上的第一通流缺口连通，之后主阀芯保持静止；

步骤二、压缩机压缩气体介质，得到高温气体介质；压缩机输出的高温气体介质经第二主气出口流入第一换热装置；流入第一换热装置的高温气体介质的热量转移到第一换热装置所在负载中；

第一换热装置输出的高温气体介质流入第三换热装置；高温气体介质在第三换热装置中汽化，吸收第三换热装置所在环境的热量；第三换热装置输出的气体介质经第一副气出口、气体介质出口重新输入压缩机进行压缩；

步骤三、当第一换热装置水箱中的水加热到预设温度后，降低压缩机的运行功率，使得流入第一换热装置的高温气体介质的流量减小，第一换热装置水箱中水的温度保持在预设温度。