專利名稱：過冷裝置、具有該裝置的空調(diào)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種過冷裝置、具有該過冷裝置的空調(diào)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)方案冷凝器僅有冷凝管而沒有過冷管的概念，冷媒的冷凝和過冷都靠冷凝管來完成，下部冷凝管浸泡在液態(tài)冷媒中，無法進(jìn)行冷凝換熱，造成冷凝效果下降，造成機(jī)組功率上升，能效下降。上部冷凝管對下部起到過冷作用銅管造成影響導(dǎo)致過冷效果下降，過冷度一般在1-2度?？紤]到管路阻力損失影響，導(dǎo)致膨脹閥前部分液體閃發(fā)，造成制冷能力下降和冷媒充注量增加。大量的冷凝管不能有效降低冷凝溫度和提高過冷度，造成大量材料浪費(fèi)。傳統(tǒng)離心機(jī)組由于各種原因(無二級接口，吸氣帶液等)，不能采用多級過冷裝置，基本采用冷凝器過冷方式，只能采用冷凝器排布大量冷凝管對冷媒進(jìn)行過冷，為提高效果多充注部分冷媒，其過冷效果有限，只能在1-2度。例如，公開號為^^4403的中國實(shí)用新型專利申請，公開了一種車用空調(diào)的冷凝器技術(shù)，包括若干U形管組成的冷卻片、干燥器、 儲液器、膨脹閥，上述冷卻片分為三組，每組相互串接，第一組冷卻片出口與儲液器的進(jìn)口相接，儲液器出口和干燥器進(jìn)口間串接第二組冷卻片，干燥器出口和膨脹閥間串接第三組冷卻片。冷媒先依次通過第一組冷卻片、儲液器、第二組冷卻片、干燥器、第三組冷卻片，再進(jìn)入膨脹閥，實(shí)現(xiàn)冷凝與過冷二次相結(jié)合，對冷凝器出口冷媒進(jìn)行二次過冷，相同體積的冷凝器。隨著時(shí)代的進(jìn)步和社會的發(fā)展，能源供應(yīng)日益緊張；人類充分認(rèn)識到環(huán)保節(jié)能的重要性。在提倡低碳生活的時(shí)代，利用各項(xiàng)新技術(shù)的磁懸浮中央空調(diào)應(yīng)運(yùn)而生。因性能卓越、高效節(jié)能、環(huán)保無污染而迅速占領(lǐng)市場。結(jié)合磁懸浮中央空調(diào)技術(shù)特點(diǎn)采用多次過冷裝置是提高單位冷媒制冷能力最有效的方法，在能源供應(yīng)日益緊張背景下，利用多次過冷裝置提高冷媒過冷度獲得更高制冷能力和能效的技術(shù)優(yōu)勢必將獲得廣泛應(yīng)用。

實(shí)用新型內(nèi)容針對相關(guān)技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種過冷裝置、具有該過冷裝置的空調(diào)以及控制該空調(diào)中冷媒流量的方法，以提高冷媒的過冷度，增大單位冷媒制冷能力。為實(shí)現(xiàn)上述目的，一方面，根據(jù)本實(shí)用新型提供一種過冷裝置，包括殼管式冷凝器，具有由隔板分隔成的冷凝管區(qū)和過冷管區(qū)，隔板設(shè)于殼管式冷凝器的冷媒入口與冷媒出口之間的位置處；以及電子膨脹閥、具有第一冷媒通道和第二冷媒通道的過冷器，其中， 殼管式冷凝器的冷媒出口經(jīng)由電子膨脹閥與第一冷媒通道的入口連通，并且經(jīng)由冷媒管直接與第二冷媒通道的入口連通。優(yōu)選地，在殼管式冷凝器中，冷凝管區(qū)、隔板、過冷管區(qū)沿著從冷媒入口到冷媒出口的方向依次設(shè)置。
3[0008]另一方面，本實(shí)用新型還提供一種空調(diào)，具有前述任一種過冷裝置。優(yōu)選地，空調(diào)還具有蒸發(fā)器、壓縮機(jī)，壓縮機(jī)為具有吸氣口、二級吸氣口、排氣口的磁懸浮離心壓縮機(jī)，其中，過冷裝置中殼管式冷凝器的冷媒入口與壓縮機(jī)的排氣口連通，過冷裝置中過冷器的第一冷媒通道的出口與壓縮機(jī)的二級吸氣口連通，過冷裝置中過冷器的第二冷媒通道的出口依次經(jīng)由另一電子膨脹閥、蒸發(fā)器與壓縮機(jī)的吸氣口連通。優(yōu)選地，過冷器的第一冷媒通道的出口與壓縮機(jī)的二級吸氣口，通過第一冷媒管路連通，其中，在第一冷媒管路上，依次串聯(lián)有檢測冷媒溫度的溫度傳感器、檢測冷媒壓力的壓力傳感器。優(yōu)選地，空調(diào)為磁懸浮離心式中央空調(diào)。又一方面，本實(shí)用新型還提供一種控制本實(shí)用新型前述任一種空調(diào)中冷媒流量的方法，包括如下步驟對過冷器的第一冷媒通道出口處的氣態(tài)冷媒的溫度和壓力，進(jìn)行檢測；根據(jù)檢測到的溫度和壓力值計(jì)算出過熱度；以及將計(jì)算出的過熱度與預(yù)設(shè)吸氣過熱度進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果確定是否調(diào)節(jié)過冷裝置中電子膨脹閥的開度。優(yōu)選地，在檢測氣態(tài)冷媒的溫度和壓力之前，空調(diào)運(yùn)行預(yù)定時(shí)間，其中，在整個(gè)預(yù)定時(shí)間期間，過冷裝置中電子膨脹閥的開度保持不變。優(yōu)選地，當(dāng)計(jì)算出的過熱度不等于預(yù)設(shè)吸氣過熱度時(shí)，調(diào)節(jié)過冷裝置中的電子膨脹閥的開度；當(dāng)計(jì)算出的過熱度等于預(yù)設(shè)吸氣過熱度時(shí)，保持過冷裝置中電子膨脹閥的開度不變。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的有益效果在于由于本實(shí)用新型的過冷裝置具有設(shè)于殼管式冷凝器中的過冷管區(qū)，以及與過冷管區(qū)連通的過冷器，采用本實(shí)用新型的過冷裝置，使得冷媒在過冷管區(qū)產(chǎn)生第一次過冷，在流經(jīng)過冷器時(shí)產(chǎn)生第二次過冷，因此，本實(shí)用新型能夠提高冷媒的過冷度，增大單位冷媒制冷能力，減少冷媒充注量，換熱器銅管使用量，提高機(jī)組能效達(dá)到節(jié)能目的；進(jìn)一步，本實(shí)用新型的過冷裝置應(yīng)用在磁懸浮離心式中央空調(diào)中可以充分發(fā)揮磁懸浮離心壓縮機(jī)二級吸氣接口設(shè)計(jì)優(yōu)勢，采用電子膨脹閥配合吸氣過熱度控制保證二級吸氣具有足夠的過熱度，在不同工況下都能防止吸氣帶液，優(yōu)選地，相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型可以獲得10度過冷，提高制冷能力5%以上，能效提高在4%以上。

圖1是本實(shí)用新型的過冷裝置用于空調(diào)中的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的控制空調(diào)中冷媒流量的方法的流程圖；圖3是本實(shí)用新型中設(shè)有過冷管區(qū)的冷凝器的示意圖。
具體實(shí)施方式
以下參見附圖描述本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。參見圖1，描述本實(shí)用新型的過冷裝置，本實(shí)用新型的過冷裝置包括殼管式冷凝器1、電子膨脹閥5、過冷器3，其中，殼管式冷凝器1由隔板(過冷隔板)7分割為冷凝管區(qū)和過冷管區(qū)，過冷器3具有獨(dú)立的第一冷媒通路和第二冷冷媒通路，圖1中示出了第一冷媒通路的入口 37、出口 33，第二冷媒通路的入口 31、出口 35 ；殼管式冷凝器1的冷媒出口 13分兩條支路與過冷器3連通，具體地，冷媒出口 13經(jīng)由電子膨脹閥5與第一冷媒通路的入口 37連通，同時(shí)經(jīng)由冷媒管路直接與第二冷媒管路的入口 31連通。由于電子膨脹閥5的降壓節(jié)流，第一冷媒通路中的冷媒溫度低于第二冷媒通路中的冷媒溫度，從而兩個(gè)冷媒通道中的冷媒之間會發(fā)生熱交換。繼續(xù)參見圖1，冷媒在過冷裝置中的流動路徑為冷媒從殼管式冷凝器1的冷媒入口 11依次流經(jīng)冷媒管區(qū)、隔板7、過冷管區(qū)，在流經(jīng)過冷管區(qū)時(shí)發(fā)生第一次過冷，然后冷媒經(jīng)殼管式冷凝器1的冷媒出口 13流出，再分為兩條冷媒支路流入過冷器3，其中一條冷媒支路經(jīng)由電子膨脹閥5后流入過冷器3的第一冷媒通路，另一條冷媒支路直接流入過冷器3 的第二冷媒通路，如前所述，由于電子膨脹閥5的降壓節(jié)流作用，第一冷媒通路中冷媒與第二冷媒通路中冷媒能夠發(fā)生熱交換，從而來自殼管式冷凝器1的冷媒在流經(jīng)過冷器3時(shí)實(shí)現(xiàn)了過冷。即，本實(shí)用新型的過冷裝置，使得冷媒發(fā)生兩次過冷，第一次過冷發(fā)生在過冷管區(qū)，第二次過冷發(fā)生在流經(jīng)過冷器3時(shí)。此外，圖1還示出了，在殼管式冷凝器1中，隔板7設(shè)置在冷媒入口 11與冷媒出口 13之間的位置處，冷凝管區(qū)在過冷管區(qū)之上，并示出了冷凝管區(qū)中的冷凝管15、過冷管區(qū)中的過冷管17。換而言之，在殼管式冷凝器1中，冷凝管區(qū)、隔板7、過冷管區(qū)沿著從冷媒入口 11到冷媒出口 13的方向依次設(shè)置。另一方面，本實(shí)用新型還提供一種空調(diào)，參見圖1，本實(shí)用新型空調(diào)具有本實(shí)用新型前述任一種過冷裝置，以及蒸發(fā)器6、壓縮機(jī)9，其中，壓縮機(jī)9為具有吸氣口 93、二級吸氣口 95、排氣口 91的磁懸浮離心壓縮機(jī)。冷媒入口 11與壓縮機(jī)的排氣口 91連通，過冷器3 的第一冷媒通道的出口 33與壓縮機(jī)9的二級吸氣口 95連通，過冷器3的第二冷媒通道的出口 35依次經(jīng)由電子膨脹閥41、蒸發(fā)器6與壓縮機(jī)的吸氣口 93連通。圖1中示出電子膨脹閥41設(shè)置在過冷器3與蒸發(fā)器6之間的冷媒管路4上。進(jìn)一步，圖1中示出了過冷器3的第一冷媒通道的出口 33與壓縮機(jī)9的二級吸氣口 95之間的第一冷媒管路2上，依次串聯(lián)有溫度傳感器21、壓力傳感器23，以分別檢測冷媒的溫度和壓力。需要指出，作為優(yōu)選方式，本實(shí)用新型的空調(diào)為磁懸浮離心式中央空調(diào)，即具有磁懸浮離心壓縮機(jī)的中央空調(diào)，現(xiàn)以其制冷運(yùn)行時(shí)為例，由壓縮機(jī)9消耗電能產(chǎn)生高溫高壓的氣體，在冷凝器1中被冷凝管15冷凝成高壓中溫的飽和液體，然后經(jīng)過過冷隔板7后由過冷管17繼續(xù)過冷獲得一次過冷，一次過冷功能流程圖壓縮機(jī)9-冷凝器1-冷凝管15-過冷隔板7-過冷管17 ；—次過冷后的液態(tài)冷媒由冷凝器1的冷媒出口流出，經(jīng)冷媒管(液管) 分為兩路，一路經(jīng)過電子膨脹閥5節(jié)流為中壓低溫液體進(jìn)入過冷器的入口 37，在過冷器3中充分蒸發(fā)為中壓低溫氣體后經(jīng)出口 33進(jìn)入壓縮機(jī)9的二級吸氣口 95 (中間吸氣口)，電子膨脹閥5控制采用溫度傳感器21 (T)和壓力傳感器23 (P)進(jìn)行控制，另外一路經(jīng)入口 31進(jìn)入過冷器3，放出熱量產(chǎn)生二次過冷，過冷后的液體經(jīng)后流出過冷器3到電子膨脹閥41。本實(shí)用新型空調(diào)由于采用了本實(shí)用新型上述的過冷裝置，在磁懸浮離心中央空調(diào)中可以充分發(fā)揮磁懸浮離心壓縮機(jī)二級吸氣接口設(shè)計(jì)優(yōu)勢，采用電子膨脹閥配合吸氣過熱度控制保證二級吸氣具有足夠的過熱度，在不同工況下都能防止吸氣帶液，再進(jìn)一步，相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型空調(diào)可以獲得10度過冷，提高制冷能力5%以上，能效提高在4% 以上。[0027]再一方面，本實(shí)用新型還提供一種控制空調(diào)中冷媒流量的方法，所針對的空調(diào)為本實(shí)用新型前述的空調(diào)，本實(shí)用新型的方法包括對過冷器3的第一冷媒通道出口 33處的氣態(tài)冷媒的溫度和壓力，進(jìn)行檢測；根據(jù)檢測到的溫度和壓力值計(jì)算出過熱度；以及將計(jì)算出的過熱度與預(yù)設(shè)過熱度進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果確定是否調(diào)節(jié)過冷裝置中電子膨脹閥5的開度。當(dāng)計(jì)算出的過熱度不等于預(yù)設(shè)過熱度時(shí)，調(diào)節(jié)過冷裝置中的電子膨脹閥5的開度；當(dāng)計(jì)算出的過熱度等于預(yù)設(shè)過熱度時(shí)，保持過冷裝置中電子膨脹閥5的開度不變。艮口， 響應(yīng)于吸氣過熱度而調(diào)節(jié)電子膨脹閥的開度，從而控制空調(diào)中的冷媒流量。藉此，本實(shí)用新型的方法獲得比傳統(tǒng)方法更高過冷度，提高單位冷媒制冷能力，減少冷媒充注量和換熱器銅管使用量，提高空調(diào)機(jī)組能效，達(dá)到節(jié)能目的。以下，結(jié)合圖1和圖2更為詳細(xì)地描述本實(shí)用新型的方法。開機(jī)之后延時(shí)預(yù)定時(shí)間，然后啟動過冷裝置，再預(yù)設(shè)過冷裝置中電子膨脹閥5的開度A，保持開度A不變并使空調(diào)持續(xù)運(yùn)行預(yù)定時(shí)間，之后根據(jù)由溫度傳感器21檢測到的溫度信號、壓力傳感器23檢測到的壓力信號判斷是否需要調(diào)節(jié)電子膨脹閥5的開度A。如果確定需要調(diào)節(jié)開度A，則對開度A 調(diào)節(jié)并繼續(xù)判斷過程直至調(diào)節(jié)結(jié)果滿足預(yù)設(shè)條件為止，然后保持調(diào)節(jié)后的開度不變。簡而言之，只要不滿足預(yù)設(shè)的吸氣過熱度限定的條件，就調(diào)節(jié)過冷裝置中電子膨脹閥的開度，如此循環(huán)直至滿足條件。關(guān)于本實(shí)用新型中涉及的設(shè)有過冷管區(qū)的冷凝器進(jìn)一步描述如下，具體參見圖3， 圖3示出了過冷隔板7，以及構(gòu)成過冷器折流板總成的過冷管17、過冷器折流板81、定距管 83、拉桿85、螺母87，其中，過冷器折流板總成與冷凝器底部點(diǎn)焊焊接在一起，將過冷隔板7 與殼管式冷凝器的筒體的兩個(gè)側(cè)面焊接，進(jìn)入過冷管區(qū)的飽和液體在過冷器折流板總成中換熱。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種過冷裝置，其特征在于，包括殼管式冷凝器(1)，具有由隔板(7)分隔成的冷凝管區(qū)和過冷管區(qū)，所述隔板(7)設(shè)于所述殼管式冷凝器的冷媒入口(11)與冷媒出口(1 之間的位置處；以及電子膨脹閥(5)、具有第一冷媒通道和第二冷媒通道的過冷器(3)，其中，所述殼管式冷凝器的冷媒出口(1 經(jīng)由所述電子膨脹閥( 與所述第一冷媒通道的入口(37)連通，以及經(jīng)由冷媒管直接與所述第二冷媒通道的入口(31)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過冷裝置，其特征在于，在所述殼管式冷凝器(1)中，所述冷凝管區(qū)、隔板(7)、過冷管區(qū)沿著從所述冷媒入口(11)到冷媒出口(1 的方向依次設(shè)置。
3.—種空調(diào)，其特征在于，具有前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的過冷裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空調(diào)，其特征在于，還具有蒸發(fā)器(6)、壓縮機(jī)(9)，所述壓縮機(jī)(9)為具有吸氣口(93)、二級吸氣口(95)、排氣口(91)的磁懸浮離心壓縮機(jī)，其中，所述過冷裝置中殼管式冷凝器的冷媒入口(11)與所述壓縮機(jī)的排氣口(91)連通，所述過冷裝置中過冷器的第一冷媒通道的出口(3 與所述壓縮機(jī)的二級吸氣口(95) 連通，所述過冷裝置中過冷器的第二冷媒通道的出口(3 依次經(jīng)由另一電子膨脹閥(41)、 所述蒸發(fā)器(6)與所述壓縮機(jī)的吸氣口(9 連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的空調(diào)，其特征在于，所述過冷器的第一冷媒通道的出口(33) 與所述壓縮機(jī)的二級吸氣口(95)，通過第一冷媒管路( 連通，其中，在所述第一冷媒管路( 上，依次串聯(lián)有檢測冷媒溫度的溫度傳感器(21)、檢測冷媒壓力的壓力傳感器03)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3-5中任一項(xiàng)所述的空調(diào)，其特征在于，所述空調(diào)為磁懸浮離心式中央空調(diào)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種過冷裝置，包括殼管式冷凝器，具有過冷管區(qū)、電子膨脹閥、過冷器，其中，殼管式冷凝器的冷媒出口經(jīng)由電子膨脹閥與第一冷媒通道的入口連通，以及經(jīng)由冷媒管直接與第二冷媒通道的入口連通。另一方面，本實(shí)用新型還提供一種空調(diào)，具有前述任一種過冷裝置。本實(shí)用新型借助于過冷管區(qū)和過冷器，提高冷媒過冷度，增大單位冷媒制冷能力。
文檔編號F25B41/06GK202057120SQ20102064768
公開日2011年11月30日 申請日期2010年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月8日
發(fā)明者尹葉俐, 徐峰, 朱連富, 毛守博, 王繼鴻, 趙雷 申請人:海爾集團(tuán)公司, 青島海爾空調(diào)電子有限公司