专利名称：过冷装置、具有该装置的空调的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种过冷装置、具有该过冷装置的空调。
背景技术：
现有技术方案冷凝器仅有冷凝管而没有过冷管的概念，冷媒的冷凝和过冷都靠冷凝管来完成，下部冷凝管浸泡在液态冷媒中，无法进行冷凝换热，造成冷凝效果下降，造成机组功率上升，能效下降。上部冷凝管对下部起到过冷作用铜管造成影响导致过冷效果下降，过冷度一般在1-2度。考虑到管路阻力损失影响，导致膨胀阀前部分液体闪发，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温度和提高过冷度，造成大量材料浪费。传统离心机组由于各种原因(无二级接口，吸气带液等)，不能采用多级过冷装置，基本采用冷凝器过冷方式，只能采用冷凝器排布大量冷凝管对冷媒进行过冷，为提高效果多充注部分冷媒，其过冷效果有限，只能在1-2度。例如，公开号为^^4403的中国实用新型专利申请，公开了一种车用空调的冷凝器技术，包括若干U形管组成的冷却片、干燥器、 储液器、膨胀阀，上述冷却片分为三组，每组相互串接，第一组冷却片出口与储液器的进口相接，储液器出口和干燥器进口间串接第二组冷却片，干燥器出口和膨胀阀间串接第三组冷却片。冷媒先依次通过第一组冷却片、储液器、第二组冷却片、干燥器、第三组冷却片，再进入膨胀阀，实现冷凝与过冷二次相结合，对冷凝器出口冷媒进行二次过冷，相同体积的冷凝器。随着时代的进步和社会的发展，能源供应日益紧张；人类充分认识到环保节能的重要性。在提倡低碳生活的时代，利用各项新技术的磁悬浮中央空调应运而生。因性能卓越、高效节能、环保无污染而迅速占领市场。结合磁悬浮中央空调技术特点采用多次过冷装置是提高单位冷媒制冷能力最有效的方法，在能源供应日益紧张背景下，利用多次过冷装置提高冷媒过冷度获得更高制冷能力和能效的技术优势必将获得广泛应用。
实用新型内容针对相关技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种过冷装置、具有该过冷装置的空调以及控制该空调中冷媒流量的方法，以提高冷媒的过冷度，增大单位冷媒制冷能力。为实现上述目的，一方面，根据本实用新型提供一种过冷装置，包括壳管式冷凝器，具有由隔板分隔成的冷凝管区和过冷管区，隔板设于壳管式冷凝器的冷媒入口与冷媒出口之间的位置处；以及电子膨胀阀、具有第一冷媒通道和第二冷媒通道的过冷器，其中， 壳管式冷凝器的冷媒出口经由电子膨胀阀与第一冷媒通道的入口连通，并且经由冷媒管直接与第二冷媒通道的入口连通。优选地，在壳管式冷凝器中，冷凝管区、隔板、过冷管区沿着从冷媒入口到冷媒出口的方向依次设置。
3[0008]另一方面，本实用新型还提供一种空调，具有前述任一种过冷装置。优选地，空调还具有蒸发器、压缩机，压缩机为具有吸气口、二级吸气口、排气口的磁悬浮离心压缩机，其中，过冷装置中壳管式冷凝器的冷媒入口与压缩机的排气口连通，过冷装置中过冷器的第一冷媒通道的出口与压缩机的二级吸气口连通，过冷装置中过冷器的第二冷媒通道的出口依次经由另一电子膨胀阀、蒸发器与压缩机的吸气口连通。优选地，过冷器的第一冷媒通道的出口与压缩机的二级吸气口，通过第一冷媒管路连通，其中，在第一冷媒管路上，依次串联有检测冷媒温度的温度传感器、检测冷媒压力的压力传感器。优选地，空调为磁悬浮离心式中央空调。又一方面，本实用新型还提供一种控制本实用新型前述任一种空调中冷媒流量的方法，包括如下步骤对过冷器的第一冷媒通道出口处的气态冷媒的温度和压力，进行检测；根据检测到的温度和压力值计算出过热度；以及将计算出的过热度与预设吸气过热度进行比较，并根据比较结果确定是否调节过冷装置中电子膨胀阀的开度。优选地，在检测气态冷媒的温度和压力之前，空调运行预定时间，其中，在整个预定时间期间，过冷装置中电子膨胀阀的开度保持不变。优选地，当计算出的过热度不等于预设吸气过热度时，调节过冷装置中的电子膨胀阀的开度；当计算出的过热度等于预设吸气过热度时，保持过冷装置中电子膨胀阀的开度不变。相比于现有技术，本实用新型的有益效果在于由于本实用新型的过冷装置具有设于壳管式冷凝器中的过冷管区，以及与过冷管区连通的过冷器，采用本实用新型的过冷装置，使得冷媒在过冷管区产生第一次过冷，在流经过冷器时产生第二次过冷，因此，本实用新型能够提高冷媒的过冷度，增大单位冷媒制冷能力，减少冷媒充注量，换热器铜管使用量，提高机组能效达到节能目的；进一步，本实用新型的过冷装置应用在磁悬浮离心式中央空调中可以充分发挥磁悬浮离心压缩机二级吸气接口设计优势，采用电子膨胀阀配合吸气过热度控制保证二级吸气具有足够的过热度，在不同工况下都能防止吸气带液，优选地，相比于现有技术，本实用新型可以获得10度过冷，提高制冷能力5%以上，能效提高在4%以上。
图1是本实用新型的过冷装置用于空调中的结构示意图；图2是本实用新型的控制空调中冷媒流量的方法的流程图；图3是本实用新型中设有过冷管区的冷凝器的示意图。
具体实施方式
以下参见附图描述本实用新型的具体实施方式
。参见图1，描述本实用新型的过冷装置，本实用新型的过冷装置包括壳管式冷凝器1、电子膨胀阀5、过冷器3，其中，壳管式冷凝器1由隔板(过冷隔板)7分割为冷凝管区和过冷管区，过冷器3具有独立的第一冷媒通路和第二冷冷媒通路，图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 ；壳管式冷凝器1的冷媒出口 13分两条支路与过冷器3连通，具体地，冷媒出口 13经由电子膨胀阀5与第一冷媒通路的入口 37连通，同时经由冷媒管路直接与第二冷媒管路的入口 31连通。由于电子膨胀阀5的降压节流，第一冷媒通路中的冷媒温度低于第二冷媒通路中的冷媒温度，从而两个冷媒通道中的冷媒之间会发生热交换。继续参见图1，冷媒在过冷装置中的流动路径为冷媒从壳管式冷凝器1的冷媒入口 11依次流经冷媒管区、隔板7、过冷管区，在流经过冷管区时发生第一次过冷，然后冷媒经壳管式冷凝器1的冷媒出口 13流出，再分为两条冷媒支路流入过冷器3，其中一条冷媒支路经由电子膨胀阀5后流入过冷器3的第一冷媒通路，另一条冷媒支路直接流入过冷器3 的第二冷媒通路，如前所述，由于电子膨胀阀5的降压节流作用，第一冷媒通路中冷媒与第二冷媒通路中冷媒能够发生热交换，从而来自壳管式冷凝器1的冷媒在流经过冷器3时实现了过冷。即，本实用新型的过冷装置，使得冷媒发生两次过冷，第一次过冷发生在过冷管区，第二次过冷发生在流经过冷器3时。此外，图1还示出了，在壳管式冷凝器1中，隔板7设置在冷媒入口 11与冷媒出口 13之间的位置处，冷凝管区在过冷管区之上，并示出了冷凝管区中的冷凝管15、过冷管区中的过冷管17。换而言之，在壳管式冷凝器1中，冷凝管区、隔板7、过冷管区沿着从冷媒入口 11到冷媒出口 13的方向依次设置。另一方面，本实用新型还提供一种空调，参见图1，本实用新型空调具有本实用新型前述任一种过冷装置，以及蒸发器6、压缩机9，其中，压缩机9为具有吸气口 93、二级吸气口 95、排气口 91的磁悬浮离心压缩机。冷媒入口 11与压缩机的排气口 91连通，过冷器3 的第一冷媒通道的出口 33与压缩机9的二级吸气口 95连通，过冷器3的第二冷媒通道的出口 35依次经由电子膨胀阀41、蒸发器6与压缩机的吸气口 93连通。图1中示出电子膨胀阀41设置在过冷器3与蒸发器6之间的冷媒管路4上。进一步，图1中示出了过冷器3的第一冷媒通道的出口 33与压缩机9的二级吸气口 95之间的第一冷媒管路2上，依次串联有温度传感器21、压力传感器23，以分别检测冷媒的温度和压力。需要指出，作为优选方式，本实用新型的空调为磁悬浮离心式中央空调，即具有磁悬浮离心压缩机的中央空调，现以其制冷运行时为例，由压缩机9消耗电能产生高温高压的气体，在冷凝器1中被冷凝管15冷凝成高压中温的饱和液体，然后经过过冷隔板7后由过冷管17继续过冷获得一次过冷，一次过冷功能流程图压缩机9-冷凝器1-冷凝管15-过冷隔板7-过冷管17 ；—次过冷后的液态冷媒由冷凝器1的冷媒出口流出，经冷媒管(液管) 分为两路，一路经过电子膨胀阀5节流为中压低温液体进入过冷器的入口 37，在过冷器3中充分蒸发为中压低温气体后经出口 33进入压缩机9的二级吸气口 95 (中间吸气口)，电子膨胀阀5控制采用温度传感器21 (T)和压力传感器23 (P)进行控制，另外一路经入口 31进入过冷器3，放出热量产生二次过冷，过冷后的液体经后流出过冷器3到电子膨胀阀41。本实用新型空调由于采用了本实用新型上述的过冷装置，在磁悬浮离心中央空调中可以充分发挥磁悬浮离心压缩机二级吸气接口设计优势，采用电子膨胀阀配合吸气过热度控制保证二级吸气具有足够的过热度，在不同工况下都能防止吸气带液，再进一步，相比于现有技术，本实用新型空调可以获得10度过冷，提高制冷能力5%以上，能效提高在4% 以上。[0027]再一方面，本实用新型还提供一种控制空调中冷媒流量的方法，所针对的空调为本实用新型前述的空调，本实用新型的方法包括对过冷器3的第一冷媒通道出口 33处的气态冷媒的温度和压力，进行检测；根据检测到的温度和压力值计算出过热度；以及将计算出的过热度与预设过热度进行比较，并根据比较结果确定是否调节过冷装置中电子膨胀阀5的开度。当计算出的过热度不等于预设过热度时，调节过冷装置中的电子膨胀阀5的开度；当计算出的过热度等于预设过热度时，保持过冷装置中电子膨胀阀5的开度不变。艮口， 响应于吸气过热度而调节电子膨胀阀的开度，从而控制空调中的冷媒流量。藉此，本实用新型的方法获得比传统方法更高过冷度，提高单位冷媒制冷能力，减少冷媒充注量和换热器铜管使用量，提高空调机组能效，达到节能目的。以下，结合图1和图2更为详细地描述本实用新型的方法。开机之后延时预定时间，然后启动过冷装置，再预设过冷装置中电子膨胀阀5的开度A，保持开度A不变并使空调持续运行预定时间，之后根据由温度传感器21检测到的温度信号、压力传感器23检测到的压力信号判断是否需要调节电子膨胀阀5的开度A。如果确定需要调节开度A，则对开度A 调节并继续判断过程直至调节结果满足预设条件为止，然后保持调节后的开度不变。简而言之，只要不满足预设的吸气过热度限定的条件，就调节过冷装置中电子膨胀阀的开度，如此循环直至满足条件。关于本实用新型中涉及的设有过冷管区的冷凝器进一步描述如下，具体参见图3， 图3示出了过冷隔板7，以及构成过冷器折流板总成的过冷管17、过冷器折流板81、定距管 83、拉杆85、螺母87，其中，过冷器折流板总成与冷凝器底部点焊焊接在一起，将过冷隔板7 与壳管式冷凝器的筒体的两个侧面焊接，进入过冷管区的饱和液体在过冷器折流板总成中换热。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种过冷装置，其特征在于，包括壳管式冷凝器(1)，具有由隔板(7)分隔成的冷凝管区和过冷管区，所述隔板(7)设于所述壳管式冷凝器的冷媒入口(11)与冷媒出口(1 之间的位置处；以及电子膨胀阀(5)、具有第一冷媒通道和第二冷媒通道的过冷器(3)，其中，所述壳管式冷凝器的冷媒出口(1 经由所述电子膨胀阀( 与所述第一冷媒通道的入口(37)连通，以及经由冷媒管直接与所述第二冷媒通道的入口(31)连通。
2.根据权利要求1所述的过冷装置，其特征在于，在所述壳管式冷凝器(1)中，所述冷凝管区、隔板(7)、过冷管区沿着从所述冷媒入口(11)到冷媒出口(1 的方向依次设置。
3.—种空调，其特征在于，具有前述任一项权利要求所述的过冷装置。
4.根据权利要求3所述的空调，其特征在于，还具有蒸发器(6)、压缩机(9)，所述压缩机(9)为具有吸气口(93)、二级吸气口(95)、排气口(91)的磁悬浮离心压缩机，其中，所述过冷装置中壳管式冷凝器的冷媒入口(11)与所述压缩机的排气口(91)连通，所述过冷装置中过冷器的第一冷媒通道的出口(3 与所述压缩机的二级吸气口(95) 连通，所述过冷装置中过冷器的第二冷媒通道的出口(3 依次经由另一电子膨胀阀(41)、 所述蒸发器(6)与所述压缩机的吸气口(9 连通。
5.根据权利要求4所述的空调，其特征在于，所述过冷器的第一冷媒通道的出口(33) 与所述压缩机的二级吸气口(95)，通过第一冷媒管路( 连通，其中，在所述第一冷媒管路( 上，依次串联有检测冷媒温度的温度传感器(21)、检测冷媒压力的压力传感器03)。
6.根据权利要求3-5中任一项所述的空调，其特征在于，所述空调为磁悬浮离心式中央空调。
专利摘要本实用新型提供一种过冷装置，包括壳管式冷凝器，具有过冷管区、电子膨胀阀、过冷器，其中，壳管式冷凝器的冷媒出口经由电子膨胀阀与第一冷媒通道的入口连通，以及经由冷媒管直接与第二冷媒通道的入口连通。另一方面，本实用新型还提供一种空调，具有前述任一种过冷装置。本实用新型借助于过冷管区和过冷器，提高冷媒过冷度，增大单位冷媒制冷能力。
文档编号F25B41/06GK202057120SQ20102064768
公开日2011年11月30日 申请日期2010年12月8日 优先权日2010年12月8日
发明者尹叶俐, 徐峰, 朱连富, 毛守博, 王继鸿, 赵雷 申请人:海尔集团公司, 青岛海尔空调电子有限公司