冷媒冷却装置及空调器的制作方法

文档序号:11651074阅读:182来源:国知局
本发明涉及热交换
技术领域
,尤其涉及一种冷媒冷却装置及空调器。
背景技术
:为了实现功能多样化,空调器携带的功率器件不断增多,电控部件的发热量已成为衡量产品可靠性的重要指标。针对电控高发热问题,普遍的解决办法是采用附在电控上的管路中的冷媒对电控器件进行冷却,即冷媒冷却散热方式。由于采用的冷媒往往是低温冷媒,低温冷媒在经过节流元件后温度大大降低,在部分湿度比较大的环境中,电控部件在与管路中的冷媒换热后很容易出现凝露问题,进而严重威胁空调电控的可靠性。通过调节冷媒冷却回路的节流部件,如电子膨胀阀的开度大小,实现不同的节流效果,控制进入电控的冷媒温度可以避免凝露,但是由于空调既会运行制冷模式,也会运行制热模式,不同冷媒流向时控制逻辑有很大差异,控制较为复杂且实现成本较高。技术实现要素:本发明的主要目的在于提供一种冷媒冷却装置,旨在对电控发热部件进行降温,提高产品的可靠性。为实现上述目的,本发明提出的冷媒冷却装置,包括串联形成冷媒回路的压缩机、四通阀、室外换热器、冷媒冷却组件、室内机、及气液分离器;所述冷媒冷却组件包括冷媒冷却管、设置于所述冷媒冷却管第一端的至少一第一节流元件、及设置于所述冷媒冷却管第二端的至少一第二节流元件,所述第一节流元件并联有第一单向阀,所述第二节流元件并联有第二单向阀;所述冷媒冷却装置还包括一控制器,所述第一节流元件和第二节流元件均连接所述控制器,所述控制器控制第一节流元件或第二节流元件保持预设开度或关死,使流入冷媒冷却管的冷媒为未经过第一节流元件或第二节流元件节流的液态冷媒。进一步地,所述冷媒冷却管设置于所述室外换热器与室内机之间,所述第一节流元件设置于所述室外换热器与冷媒冷却管之间,所述第二节流元件设置于所述室内机与冷媒冷却管之间;所述第一单向阀在制冷时导通、第二单向阀在制热时导通;在制冷时,所述控制器控制第一节流元件关死、第二节流元件保持预设开度,冷媒冷却管内流入与当前室外环境温度一致的液态冷媒;在制热时,所述控制器控制第二节流元件关死,第一节流元件保持预设开度,冷媒冷却管内流入与当前室内环境温度一致的液态冷媒。进一步地,所述冷媒冷却组件包括两个第一节流元件和两个第二节流元件,所述两第一节流元件串联后与所述第一单向阀并联,所述两第二节流元件串联后与所述第二单向阀并联。进一步地,所述第一节流元件与冷媒冷却管之间还设置有第一温度传感器,所述第二节流元件与冷媒冷却管之间还设置有第二温度传感器,所述第一温度传感器和第二温度传感器均连接所述控制器,所述控制器依据流入第一节流元件的冷媒温度调节第一节流元件的开度,或依据流入第二节流元件的冷媒温度调节第二节流元件的开度。进一步地,所述第一节流元件和第二节流元件均为电子膨胀阀。进一步地,所述冷媒冷却管由多段管材拼接形成。进一步地,所述冷媒冷却管由u形管、线形管拼接形成。进一步地,所述室外换热器为风冷换热器或水冷换热器。本发明的另一目的在于提出一种空调器,该空调器包括:冷媒冷却装置,所述冷媒冷却装置为如上所述的冷媒冷却装置;室外机电控板,所述室外机电控板临近所述冷媒冷却装置的冷媒冷却管设置。进一步地,当空调器制冷时,控制第一节流元件关死,第二节流元件保持预设开度,经室外换热器换热后的冷媒经第一单向阀流入冷媒冷却管对所述室外机电控板进行冷却降温,之后经第二节流元件回到压缩机完成制冷循环;当空调器制热时,控制第二节流元件关死,第一节流元件保持预设开度,经室内机换热后的冷媒经第二单向阀流入冷媒冷却管对所述室外机电控板进行冷却降温,之后经第一节流元件回到压缩机完成制热循环。本发明的冷媒冷却装置,通过在冷媒冷却管的两端分别设置节流元件和并联所述节流元件的单向阀,使得与换热器经过热交换的冷媒直接通过单向阀流入用于冷却电控发热部件的冷媒冷却管,避免了冷媒再次经过节流元件节流降温后对电控发热部件进行冷却时产生凝露,提高了产品的可靠性;同时,在进行制冷与制热模式的切换时,只需要控制冷媒冷却管两端的节流元件保持预设开度或关死,控制简单、易于操作。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本发明的冷媒冷却装置一实施例的结构示意图。附图标号说明:标号名称标号名称10压缩机44第一单向阀20四通阀45第二单向阀30室外换热器46第一温度传感器40冷媒冷却组件47第二温度传感器41冷媒冷却管50室内机42第一节流元件60气液分离器43第二节流元件本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。本发明提出一种冷媒冷却装置,应用于空调器或热泵系统。参照图1,图1为本发明的冷媒冷却装置一实施例的结构示意图。在本实施例中,该冷媒冷却装置包括串联形成冷媒回路的压缩机10、四通阀20、室外换热器30、冷媒冷却组件40、室内机50、及气液分离器60;所述冷媒冷却组件40包括冷媒冷却管41、设置于冷媒冷却管41第一端的至少一第一节流元件42、及设置于冷媒冷却管41第二端的至少一第二节流元件43,所述第一节流元件42并联有第一单向阀44,所述第二节流元件43并联有第二单向阀45;所述冷媒冷却装置还包括一控制器(未图示),所述第一节流元件42和第二节流元件43均连接所述控制器,所述控制器控制第一节流元件42或第二节流元件43保持预设开度或关死,使流入冷媒冷却管41的冷媒为未经过第一节流元件42或第二节流元件43节流的液态冷媒。本实施例的冷媒冷却装置主要利用冷媒回路中经过热交换后的一致室内环境温度或室外环境温度的液态冷媒对电控发热部件进行冷却降温,以解决常规冷媒冷却方法中利用节流降温降压后的液态冷媒与电控发热部件进行热交换后造成电控发热部件的温度低于周围的环境温度,进而产生凝露,威胁电控部件的可靠性,造成安全隐患。本实施例的冷媒冷却装置包括压缩机10、四通阀20、室外换热器30、冷媒冷却组件40、室内机50、及气液分离器60,上述部件串联后形成供制冷剂或冷媒循环的冷媒回路,冷媒回路中的冷媒经压缩机10压缩做功后形成高温高压的气态冷媒,经过四通阀20后流入室外换热器30或室内机50,通过室外换热器30与外部环境实现热交换,向外部环境放热,直至达到与室外环境温度一致时停止放热,或者通过室内机50与室内环境进行换热,向内部环境放热,直至与室内环境温度一致时停止放热,之后进入冷媒冷却组件40,冷媒冷却组件40包括临近电控发热部件设置的冷媒冷却管41、设置于冷媒冷却管41第一端的至少一第一节流元件42、及设置于冷媒冷却管41第二端的至少一第二节流元件43,所述第一节流元件42和第二节流元件43分别为两个或两个以上时,两个或两个以上的第一节流元件42可以串联连接,也可以并联连接;同理,两个或两个以上的第二节流元件43也可以并联或串联连接。所述第一节流元件42并联有第一单向阀44,第二节流元件43并联有第二单向阀,此时,若第一节流元件42为两个或两个以上时,可以是两个或两个以上的第一节流元件42串联之后再与第一单向阀44并联,也可以是两个或两个以上的第一节流元件42并联之后再与第一单向阀44并联,同理,在第二节流元件43为两个或两个以上时,可以是两个或两个以上的第二节流元件43串联之后再与第二单向阀45并联,或者是两个或两个以上的第二节流元件43并联之后再与第二单向阀45并联。所述冷媒冷却装置还包括一控制器(未图示),该控制器可以是空调器或热泵机组的控制程序,也可以是空调器或热泵机组的处理器,所述控制器分别与第一节流元件42和第二节流元件43电性连接,控制第一节流元件42和第二节流元件43的开度大小,通过控制第一节流元件42或第二节流元件43保持预设开度或关死(开度为0),使流入冷媒冷却管41的冷媒为未经过第一节流元件42或第二节流元件43节流的液态冷媒,使得对电控发热部件进行冷却降温的冷媒温度一致室内外环境温度,避免了电控发热部件进行热交换后的温度低于周围的环境温度产生凝露,威胁电控发热元件的可靠性,提高了产品的可靠性和安全性,同时,在进行制冷与制热模式的切换时,只需要控制冷媒冷却管两端的节流元件保持预设开度或关死,控制简单、易于操作。。进一步地,所述冷媒冷却管41设置于所述室外换热器30与室内机50之间,所述第一节流元件42设置于所述室外换热器30与冷媒冷却管41之间,所述第二节流元件43设置于所述室内机50与冷媒冷却管41之间;所述第一单向阀44在制冷时导通、第二单向阀45在制热时导通;在制冷时,所述控制器控制第一节流元件42关死、第二节流元件43保持预设开度,冷媒冷却管41内流入与当前室外环境温度一致的液态冷媒;在制热时,所述控制器控制第二节流元件43关死,第一节流元件42保持预设开度,冷媒冷却管41内流入与当前室内环境温度一致的液态冷媒。在本实施例中,冷媒冷却管41设置于室外换热器30与室内机50之间,以便经室外换热器30换热后的一致室外环境温度的液态冷媒或经室内机50实现换热后的一致室内环境温度的液态冷媒可以直接流入冷媒冷却管41实现对电控发热部件的冷却降温,第一节流元件42设置于室外换热器30与冷媒冷却管41之间,第二节流元件43设置于室内机50与冷媒冷却管41之间,同时与第一节流元件42并联的第一单向阀44的入口端连接室外换热器30,出口端靠近连接冷媒冷却管41以便在空调器或热泵机组制冷时,第一单向阀44导通,由室外换热器30流出的冷媒能够从第一单向阀44通过进入冷媒冷却管;与第二节流元件43并联的第二单向阀45的入口端连接室外机50,出口端靠近连接冷媒冷却管41以便在空调器或热泵机组制热时,第二单向阀45导通,由室内机50流出的冷媒能够从第二单向阀45通过进入冷媒冷却管。在空调器或热泵机组制冷时,控制器控制第一节流元件42关死、第二节流元件43保持预设开度,由压缩机10排出的高温高压的气态冷媒经由四通阀20后进入室外换热器30,经由室外换热器30向外部环境换热使冷媒回路中的冷媒温度降至一致室外环境温度,此时冷媒流入冷媒冷却组件40,由于此时第一节流元件42处于关死状态,也即第一节流元件42的开度为0,则此时冷媒直接经第一单向阀44流入冷媒冷却管41,然后经过保持预设开度的第二节流元件43进行节流降压降温后进入室内机50,所述预设开度根据流入第二节流元件43的冷媒温度和冷媒流量决定,通过室内机50吸收室内环境中的热量蒸发成气态冷媒在经由四通阀20和气液分离器60重新回到压缩机10内,完成一个制冷循环。在空调器或热泵机组制热时,控制器控制第二节流元元件43关死,第一节流元件42保持预设开度,由压缩机10排出的高温高压的气态冷媒经由四通阀20后进入室内机50,经由室内机50与室内环境换热,使冷媒回路中的冷媒温度降至一致室内环境温度,此时冷媒流入冷媒冷却组件40,由于此时第二节流元件43处于关死状态,也即第二节流元件43的开度为0,则此时冷媒直接经第二单向阀45流入冷媒冷却管41,然后经过保持预设开度的第一节流元件42进行节流降压降温后进入室外换热器30,所述预设开度根据流入第一节流元件42的冷媒温度和冷媒流量决定,通过室外换热器30吸收室外环境中的热量蒸发成气态冷媒,再经由四通阀20和气液分离器60重新回到压缩机10内,完成一个制热循环。进一步地,所述冷媒冷却组件40包括两个第一节流元件42和两个第二节流元件43,所述两第一节流元件42串联后与所述第一单向阀44并联,所述两第二节流元件43串联后与所述第二单向阀45并联。在另一实施例中,冷媒冷却组件40还可以包括两个第一节流元件42和两个第二节流元件43,所述两第一节流元件42串联之后再与第一单向阀44并联,所述两第二节流元件43串联之后再与第二单向阀45并联,在其他实施例中还可以是两个以上的第一节流元件42串联之后再与第一单向阀44并联,经过串联两个或两个以上的第一节流元件42使得空调器或热泵机组在制热运行时,能够进一步对经过冷媒冷却管41的冷媒进行节流降压和过冷设计,使得其更容易吸收室外环境的热量,提高制热效率;同理,在其他实施例中还可以是两个以上的第二节流元件43串联之后再与第二单向阀45并联,经过串联两个或两个以上的第二节流元件43使得空调器或热泵机组在制冷运行时,能够进一步对经过冷媒冷却管41的冷媒进行节流降温设计,使其吸收更多的室内环境热量,提高制冷效率。进一步地,所述第一节流元件42与冷媒冷却管41之间还设置有第一温度传感器46,所述第二节流元件43与冷媒冷却管41之间还设置有第二温度传感器47,所述第一温度传感器46和第二温度传感器47均连接所述控制器,所述控制器依据流入第一节流元件42的冷媒温度调节第一节流元件42的开度,或依据流入第二节流元件43的冷媒温度调节第二节流元件43的开度。在另一实施例中,第一节流元件42与冷媒冷却管41之间还设置有第一温度传感器46,以检测即将通过第一节流元件42进行节流降压降温的冷媒的温度,第二节流元件43与冷媒冷却管41之间还设置有第二温度传感器47,以检测即将通过第二节流元件43进行节流降压降温的冷媒的温度,第一温度传感器46和第二温度传感器47电性连接所述控制器,在其他实施例中还可以通过信号连接所述控制器,此时第一温度传感器46和第二温度传感器47将采集到的冷媒温度参数通过无线信号发送给控制器,由所述控制器依据流入第一节流元件42的冷媒温度调节第一节流元件42的开度,或依据流入第二节流元件43的冷媒温度调节第二节流元件43的开度,以提高冷媒的换热效率,进而提高系统的制冷或制热效率。进一步地,所述第一节流元件42和第二节流元件43均为电子膨胀阀,以便根据检测到的冷媒流量参数和温度参数实时调整第一节流元件42和第二节流元件43的开度。进一步地,所述冷媒冷却管41由多段管材拼接形成,所述冷媒冷却管41由u形管、直线形管拼接形成,以便适应不同尺寸大小的电控部件的结构,以便更加高效地对电控发热部件进行冷却降温。进一步地,所述室外换热器30为风冷换热器或水冷换热器。本发明进一步提出一种空调器,该空调器包括:冷媒冷却装置,所述冷媒冷却装置为如上所述的冷媒冷却装置;室外机电控板,所述室外机电控板临近所述冷媒冷却装置的冷媒冷却管设置。本实施例的空调器包括室外机电控板及如上所述的冷媒冷却装置,所述室外机电控板临近所述冷媒冷却装置的冷媒冷却管41设置,所述冷媒冷却装置包括串联形成冷媒回路的压缩机10、四通阀20、室外换热器30、冷媒冷却组件40、室内机50、及气液分离器60,冷媒冷却组件40包括冷媒冷却管41、及设置于冷媒冷却管41两端的至少一第一节流元件42和至少一第二节流元件43,所述第一节流元件42并联有第一单向阀44,所述第二节流元件43并联有第二单向阀45,所述冷媒冷却装置还包括一控制器,所述第一节流元件42和第二节流元件43均连接所述控制器,所述控制器控制第一节流元件42或第二节流元件43保持预设开度或关死,使流入冷媒冷却管41的冷媒为未经过第一节流元件42或第二节流元件43节流的液态冷媒,具体为:在制冷时,所述控制器控制第一节流元件42关死、第二节流元件43保持预设开度,冷媒冷却管41内流入与当前室外环境温度一致的液态冷媒;在制热时,所述控制器控制第二节流元件43关死,第一节流元件42保持预设开度,冷媒冷却管41内流入与当前室内环境温度一致的液态冷媒;避免了经节流元件节流后的低温冷媒与电控发热部件换热后使其温度过低产生凝露,提高了产品的可靠性,同时,在进行制冷与制热模式的切换时,只需要控制冷媒冷却管两端的节流元件保持预设开度或关死,控制简单、易于操作。。进一步地,当空调器制冷时,控制第一节流元件关死,第二节流元件保持预设开度,经室外换热器换热后的冷媒经第一单向阀流入冷媒冷却管对所述室外机电控板进行冷却降温,之后经第二节流元件回到压缩机完成制冷循环;当空调器制热时,控制第二节流元件关死,第一节流元件保持预设开度,经室内机换热后的冷媒经第二单向阀流入冷媒冷却管对所述室外机电控板进行冷却降温,之后经第一节流元件回到压缩机完成制热循环。在本实施例中,所述空调器制冷时,控制器控制第一节流元件42关死、第二节流元件43保持预设开度,由压缩机10排出的高温高压的气态冷媒经由四通阀20后进入室外换热器30,经由室外换热器30向外部环境换热使冷媒回路中的冷媒温度降至一致室外环境温度,此时冷媒流入冷媒冷却组件40,由于此时第一节流元件42处于关死状态,也即第一节流元件42的开度为0,则此时冷媒直接经第一单向阀44流入冷媒冷却管41,然后经过保持预设开度的第二节流元件43进行节流降压降温后进入室内机50,所述预设开度根据流入第二节流元件43的冷媒温度和冷媒流量决定,通过室内机50吸收室内环境中的热量蒸发成气态冷媒在经由四通阀20和气液分离器60重新回到压缩机10内,完成一个制冷循环。在空调器制热时,控制器控制第二节流元元件43关死,第一节流元件42保持预设开度,由压缩机10排出的高温高压的气态冷媒经由四通阀20后进入室内机50,经由室内机50与室内环境换热,使冷媒回路中的冷媒温度降至一致室内环境温度,此时冷媒流入冷媒冷却组件40,由于此时第二节流元件43处于关死状态,也即第二节流元件43的开度为0,则此时冷媒直接经第二单向阀45流入冷媒冷却管41,然后经过保持预设开度的第一节流元件42进行节流降压降温后进入室外换热器30,所述预设开度根据流入第一节流元件42的冷媒温度和冷媒流量决定,通过室外换热器30吸收室外环境中的热量蒸发成气态冷媒,再经由四通阀20和气液分离器60重新回到压缩机10内,完成一个制热循环。以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的
技术领域
,均同理包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页12
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