专利名称：冷冻循环系统及空调机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种冷冻循环系统及空调机，尤其涉及能够控制过冷度和过热度的冷冻循环系统结构。
背景技术：
冷冻循环系统是利用制冷剂的传热现象进行冷却或加热的一种装置的总称，空调机也可以作为其中的一种。
这种冷冻循环系统，其基本的结构通常包括用于压缩气体状态制冷剂的压缩机，用于压缩的制冷剂与周围进行热交换而使其凝缩成液体状态的凝缩器，用于使凝缩的制冷剂减压的膨胀器，用于膨胀的制冷剂与周围进行热交换而使其汽化为气体状态的蒸发器。
空调机通常由具有压缩机和凝缩器的室外单元和具有膨胀器及蒸发器的室内单元组成，当室内单元和室外单元之间的距离较大时发生如下的问题。
如果室外单元和室内单元之间的距离较大，则两个单元之间用于冷却循环的制冷剂管变长而形成长配管。一般而言，流入于室内单元膨胀器的制冷剂最好为液体。但是，从凝缩器流出的制冷剂沿长配管流动时，受管内的摩擦及其他影响压力受损而使制冷剂的压力降低，并使制冷剂的一部分变成气体状态。当包括部分气体状态的制冷剂流入膨胀器时，因制冷剂的质量容量急速减少而使室内机的性能降低。
为了解决这些问题而提供的方法，如韩国授权专利第151357号，所揭示的方式为以增加凝缩器出口处过冷度来补偿因长配管下降压力的一种空调机。
上述专利所提供的空调机，包含通常构成冷冻循环系统的压缩机、凝缩器、膨胀器、蒸发器，而连接凝缩器与膨胀器的制冷剂管中途设有使一部分制冷剂迂回到连接蒸发器和压缩机的制冷剂管侧的分支管。在该分支管上设有使制冷剂减压的电子膨胀阀，而位于电子膨胀阀下流侧的分支管被设成能够与凝缩器出口侧的制冷剂管进行热交换。
这种空调机，由分支管减压的低温、低压的制冷剂冷却凝缩器出口侧的制冷剂，从而增加了凝缩器出口侧制冷剂的过冷度。虽然这种空调机在一定程度能够控制凝缩器出口侧的过冷度，但是难以控制压缩机入口侧的过热度。
发明内容
本发明为了解决如上所述的问题，其目的在于提供一种冷冻循环系统及空调机，以用于防止因长配管流入于电子膨胀阀的制冷剂压力下降，并且通过防止制冷剂发生汽化而防止室内机性能的下降。
本发明的另一个目的在于，提供一种容易控制流入压缩机的制冷剂过热度的冷冻循环系统及空调机。
为了达到上述目的本发明所提供的冷冻循环系统，具有压缩机、凝缩器、膨胀器、蒸发器以及用于使制冷剂循环于其中的制冷剂管，其特征在于包含用于所述凝缩器流到所述膨胀器的制冷剂与所述蒸发器流到所述压缩器的制冷剂相互进行热交换的过冷却器；使从所述凝缩器流到所述过冷却器的一部分制冷剂向从所述蒸发器至所述过冷却器的制冷剂一侧迂回流动的分支管；及设置于所述分支管上的电子膨胀阀。
再有，根据本发明所提供的冷冻循环系统，其特征在于还包含用于测定过冷度和过热度的传感器。
并且，根据本发明所提供的冷冻循环系统，其特征在于所述电子膨胀阀根据所述传感器测定的过冷度来控制开口度，当测定的过冷度比目标值小时加大开口度，而比目标值大时则减少开口度。
还有，根据本发明所提供的冷冻循环系统，其特征在于所述电子膨胀阀根据所述传感器测定的过热度来控制开口度，当测定的过热度比目标值大时加大开口度，而比目标值小时则减少开口度。
再有，根据本发明所提供的冷冻循环系统，其特征在于所述过冷却器由双重管式热交换器或板型热交换器构成。
尚且，本发明为了达到如上所述目的而提供的空调机，具有压缩机、凝缩器、膨胀器、蒸发器及用于使制冷剂循环于其中的制冷剂管，其特征在于包含用于所述凝缩器流到所述膨胀器的制冷剂与所述蒸发器流到所述压缩器的制冷剂相互进行热交换的过冷却器；使所述凝缩器流到所述过冷却器的一部分制冷剂，向从所述蒸发器至所述过冷却器的制冷剂一侧迂回流动的分支管；及设置于所述分支管上的电子膨胀阀。
图1为由本发明最佳实施例之一所提供的冷冻循环系统结构示意图；图2a和图2b为按照图1所示冷冻循环系统的摩尔曲线图；上述图中，11为压缩机；12为凝缩器；13为膨胀器；14蒸发器；15为制冷剂管；16为过冷却器；17为分支管；18为电子膨胀阀；19、20为温度传感器；21、22为阀。
具体实施例方式
下面对本发明所提供的冷冻循环系统及空调机的最佳实施例，参照附图予以详细描述。
如图1所示，由本发明实施例所提供的冷冻循环系统，具有压缩机11、凝缩器12、膨胀器13、蒸发器14及用于使制冷剂循环于其中的制冷剂管15。并且，具有用于连接凝缩器12和膨胀器13的制冷剂管15a与连接蒸发器14和压缩器11的制冷剂管15b进行热交换而另设的过冷却器16，该过冷却器16由双重管式热交换器或板型热交换器构成。
再有，具有使连接凝缩器12和膨胀器13的制冷剂管15a中一部分制冷剂迂回到连接蒸发器14和压缩机11的制冷剂管15b的分支管17。分支管17的一端连接在凝缩器12和过冷却器16之间，另一端连接在蒸发器14和过冷却器16之间。分支管17的中途设有用于降低制冷剂压力的电子膨胀阀18。同时，还具有温度传感器19，以用于测定从过冷却器16流入膨胀器13的制冷剂的过冷度；并具有温度传感器20，以用于测定流入压缩机11的制冷剂的过热度。
未说明的符号21、22是用于连接制冷剂管15的阀。
下面参照附图2a及2b，对根据本发明所提供的冷冻循环系统实施例的动作予以说明。
图2a为当关闭电子膨胀阀18而制冷剂不流入分支管时的动作摩尔曲线图(mollier diagram)。没有适用过冷却器16的通常的冷冻循环系统按abcd为序形成其循环。其中各区间所起的作用分别为ab为压缩、bc为凝缩、cd为膨胀、da为蒸发的作用。bc区间与饱和液曲线(SL，saturated liquid)相交的点e点至c点之间的距离表示为过冷度，da区间与饱和气体曲线(SV，saturated liquid)相交f点至a点之间的距离表示为过热度。
根据本发明的实施例所提供的冷冻循环系统，由于过冷却器16中进行制冷剂管15之间的热交换，因而在凝缩器12和膨胀器13之间的制冷剂管15a及蒸发器14和压缩机11之间的制冷剂管15b中，温度相对高的制冷剂管15a被冷却，温度相对低的制冷剂管15b则被加热。由此，流入膨胀器13的制冷剂状态由c点移动到c1，吸入压缩机11的制冷剂状态由a点移动到a1点。并按a1b1c1d1为序形成其冷冻循环。
这些意味着过冷度和过热度都有增加。其增加的过冷度补偿由于长配管所损失的压力以防止室内机性能的降低，而增加的过热度则防止液体制冷剂流入压缩机以提高压缩机的性能。
图2b为开打开分支管17上电子膨胀阀18状态下的摩尔曲线图(mollierdiagram)。
当打开电子膨胀阀18向分支管17输送制冷剂时，分支管17中的制冷剂通过电子膨胀阀18变化为低温低压的制冷剂而提供给过冷却器16。由于低温制冷剂提供到蒸发器14侧的制冷剂管15b，所以，与其进行热交换的凝缩器12出口侧的制冷剂将更加冷却而过冷度变大，使c1点状态的制冷剂变化为c2点状态。同理，流入压缩机11的制冷剂，因来自蒸发器14的制冷剂和来自分支管17的低温制冷剂相混合而过热度下降，由a1点状态变化为a2点状态。其结果，按a2b2c2d2为序形成其冷冻循环。
另一方面，过冷度及过热度可由温度传感器19、20进行测定，当这些值与目标值不同时，控制电子膨胀阀18的开口度来调节过冷度与过热度。即，当过冷度比目标值小时打开电子膨胀阀而增加其过冷度，而比目标值大时则关闭电子膨胀阀18以减少其过冷度。当过热度比目标值大时打开电子膨胀阀18而减少过热度，比目标值小时则减少电子膨胀阀的开口度来增加过热度。
如上所述根据本发明所提供的冷冻循环系统及空调机，由于所具有的过冷却器增加流入于电子膨胀阀制冷剂的过冷度，从而具有防止因长配管制冷剂压力下降及降低室内机性能的效果。
此外，本发明还具有利用设在分支管的电子膨胀阀容易控制制冷剂过冷度及过热度的效果。
权利要求
1.一种冷冻循环系统，具有压缩机、凝缩器、膨胀器、蒸发器及用于使制冷剂循环于其中的制冷剂管，其特征在于包含用于由所述凝缩器流到所述膨胀器的制冷剂与由所述蒸发器流到所述压缩器的制冷剂相互进行热交换的过冷却器；使从所述凝缩器流到所述过冷却器的一部分制冷剂，向从所述蒸发器至所述过冷却器的制冷剂一侧迂回流动的分支管；及设置于所述分支管上的电子膨胀阀。
2.根据权利要求1所述的冷冻循环系统，其特征在于还包含用于测定过冷度和过热度的传感器。
3.根据权利要求2所述的冷冻循环系统，其特征在于所述电子膨胀阀根据所述传感器测定的过冷度来控制开口度，当测定的过冷度比目标值小时加大开口度，而比目标值大时则减少开口度。
4.根据权利要求2所述的冷冻循环系统，其特征在于所述电子膨胀阀根据所述传感器测定的过热度来控制开口度，在测定的过热度比目标值大时加大开口度，比目标值小时则减少开口度。
5.根据权利要求1所述的冷冻循环系统，其特征在于所述过冷却器由双重管式热交换器或板型热交换器构成。
6.一种空调机，具有压缩机、凝缩器、膨胀器、蒸发器及用于使制冷剂循环于其中的制冷剂管，其特征在于包含用于所述凝缩器流到所述膨胀器的制冷剂与所述蒸发器流到所述压缩器的制冷剂相互进行热交换的过冷却器；使所述凝缩器流到所述过冷却器的一部分制冷剂，向从所述蒸发器至所述过冷却器的制冷剂一侧迂回的分支管；及设置于所述分支管上的电子膨胀阀。
全文摘要
本发明涉及一种冷冻循环系统及空调机，尤其涉及能够控制冷冻循环系统过冷度或过热度的一种冷冻循环系统的结构。本发明所提供的冷冻循环系统，具有压缩机、凝缩器、膨胀器、蒸发器以及用于使制冷剂循环于其中的制冷剂管。所述冷冻循环系统的特征在于，包含用于由所述凝缩器流到所述膨胀器的制冷剂与由所述蒸发器流到所述压缩器的制冷剂相互进行热交换的过冷却器；使所述凝缩器流到所述过冷却器的一部分制冷剂，向从所述蒸发器流到所述过冷却器的制冷剂一侧迂回流动的分支管；以及设置于所述分支管上的电子膨胀阀。
文档编号F25B1/00GK1755302SQ200510008679
公开日2006年4月5日 申请日期2005年3月3日 优先权日2004年10月1日
发明者赵日镛, 金钟烨, 李硕浩 申请人:三星电子株式会社