CN104729162B - 冷却系统及具有该冷却系统的空调器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种冷却系统及具有该冷却系统的空调器，冷却系统包括依次连接并构成回路的冷凝器、冷媒散热装置、功率器件、蒸发器和压缩机，冷却系统还包括过冷器，过冷器设置于冷凝器与蒸发器之间并与冷媒散热装置连接。应用本发明的冷却系统，通过设置过冷器对循环管路中的冷媒进行二次冷却，可以进一步降低冷媒的温度，使冷媒即使通过冷媒散热装置对功率器件进行散热后，其温度也不会高于冷凝器出口处冷媒的温度，从而保证空调器的换热效果，达到在不影响空调器正常工作的情况下完成散热的目的。
Description
技术领域
本发明涉及温度调节装置领域，具体而言，涉及一种冷却系统及具有该冷却系统的空调器。
背景技术
如图1所示，现有技术中的空调器的冷却系统包括依次相连接并构成回路的冷凝器1、变频器2（相当于发热元件）、蒸发器5和压缩机6，其中，冷凝器1中的冷媒流经变频器2并对其进行冷却散热后流入蒸发器5中，并与外界环境进行进一步地热交换。
现有技术的缺点：从冷凝器1中流出的冷媒与变频器2进行热交换散热后，冷媒温度升高，在冷媒流经蒸发器5时，导致热交换效果降低，从而影响空调器的正常工作。
发明内容
本发明旨在提供一种冷却系统及具有该冷却系统的空调器，以达到在不影响空调器正常工作的情况下完成散热的目的。
为了实现上述目的，本发明提供了一种冷却系统，包括依次连接并构成回路的冷凝器、冷媒散热装置、功率器件、蒸发器和压缩机，冷却系统还包括过冷器，过冷器设置于冷凝器与蒸发器之间并与冷媒散热装置连接。
进一步地，冷媒散热装置与功率器件配置成具有热传导关系。
进一步地，冷却系统还包括设置于冷凝器和压缩机之间的四通阀。
进一步地，冷凝器与过冷器通过主管路连接，冷却系统还包括主节流组件，主节流组件设置于主管路上。
进一步地，过冷器上设置有制冷剂旁路，制冷剂旁路通过辅助管路与主管路连通，且辅助管路与主管路的连接端位于主节流组件与过冷器之间。
进一步地，冷却系统还包括辅助节流组件，设置于辅助管路上。
进一步地，制冷剂旁路中的制冷剂与主管路中的制冷剂配置成具有热传导关系。
进一步地，冷却系统还包括气液分离器，制冷剂旁路中的制冷剂与主管路中的制冷剂换热后通往气液分离器。
进一步地，冷媒散热装置设置于冷凝器和主节流组件之间。
进一步地，冷媒散热装置设置于主节流组件与过冷器之间。
进一步地，冷媒散热装置设置于过冷器与蒸发器之间。
本发明还提供了一种空调器，包括上述制冷系统。
应用本发明的冷却系统，通过设置过冷器对循环管路中的冷媒进行二次冷却，可以进一步降低冷媒的温度，使冷媒即使通过冷媒散热装置对功率器件进行散热后，其温度也不会高于冷凝器出口处冷媒的温度，从而保证空调器的换热效果，达到在不影响空调器正常工作的情况下完成散热的目的。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为现有技术中冷却系统的结构示意图；
图2为根据本发明第一实施例中冷却系统的结构示意图；
图3为根据本发明第二实施例中冷却系统的结构示意图；
图4为根据本发明第三实施例中冷却系统的结构示意图；
图5为根据本发明第四实施例中冷却系统的结构示意图；
图6为根据本发明实施例中冷媒散热装置的结构示意图。
图中附图标记：10、冷凝器；20、冷媒散热装置；21、换热管路；22、液冷式冷却器；30、蒸发器；40、压缩机；50、过冷器；60、气液分离器；71、主节流组件；72、辅助节流组件；80、四通阀；91、主管路；92、辅助管路；93、功率器件。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图2所示，本发明第一实施例提供了一种冷却系统，包括依次连接并构成回路的冷凝器10、冷媒散热装置20、功率器件93、蒸发器30和压缩机40。其中，冷却系统还包括过冷器50，设置于冷凝器10与蒸发器30之间并与冷媒散热装置20连接。
通过设置过冷器50对循环管路中的冷媒进行二次冷却，可以进一步降低冷媒的温度，使冷媒即使通过冷媒散热装置20对功率器件93进行散热后，其温度也不会高于冷凝器10出口处冷媒的温度，从而保证空调器的换热效果，达到在不影响空调器正常工作的情况下完成对功率器件93进行散热的目的。
需要说明的是，本发明实施例中的功率器件93可以为变频器或智能控制模块等发热器件，上述冷媒散热装置20与功率器件93配置成具有热传导关系。
具体地，本发明第一实施例中的冷却系统还包括气液分离器60，设置于蒸发器30与压缩机40之间，气液分离器60的入口与蒸发器30的出口连通，气液分离器60的出口与压缩机40的入口连通。
设置气液分离器60，可以通过该装置对蒸发器30排出的冷媒进行气液分离，将气态冷媒输送至压缩机40中，将液态冷媒滞留在气液分离器60内。
优选地，冷却系统设置有主管路91和辅助管路92，过冷器50设置有制冷剂旁路。其中，过冷器50的入口通过主管路91与冷凝器10连通，过冷器50的制冷剂旁路通过辅助管路92与主管路91连接，且辅助管路92与主管路91的连接端位于主节流组件71与过冷器50之间。过冷器50的出口与气液分离器60的入口连接。优选地，制冷剂旁路中的制冷剂与主管路91中的制冷剂配置成具有热传导关系，且制冷剂旁路中的制冷剂与主管路91中的制冷剂经过换热后通往气液分离器60中进行气液分离。
进一步地，冷却系统还包括主节流组件71和辅助节流组件72。主节流组件71设置于主管路91上，用于对主管路91中的冷媒（包含气态冷媒和液态冷媒）流量进行调节。辅助节流组件72设置于辅助管路92上，用于对辅助管路92内的冷媒进行调节。
需要说明的是，本发明第一实施例中的冷媒散热装置20设置于主节流组件71和冷凝器10之间，且该冷媒散热装置20的入口端与冷凝器10的出口连接，冷媒散热装置20的出口端与主节流组件71连接。
将冷媒散热装置20设置在冷凝器10与过冷器50之间，从冷凝器10处出来的液态冷媒直接流至冷媒散热装置20对其进行散热，此时冷媒温度在散热过程中适当升高。温度升高后的冷媒流入至过冷器50后，经过冷器50作用温度降低，使该处冷媒的温度不会高于冷凝器10出口处的冷媒温度，使得蒸发器30的换热效果能够得到保证。
具体地，如图6所示，上述冷媒散热装置20包括换热管路21和液冷式冷却器22。其中，功率器件93与液冷式冷却器22抵接，以通过液冷式冷却器22吸收功率器件93的热量，换热管路21与液冷式冷却器22抵接并与其进行热交换，以通过换热管路21内的冷媒将液冷式冷却器22的热量带走，从而达到散热的效果。
优选地，冷却系统还包括四通阀80，四通阀80包括气体入口、气体出口、液体入口和液体出口，其中，气体入口与蒸发器30的出口连通，气体出口与压缩机40的入口连通，液体入口与压缩机40的出口连通，液体出口与冷凝器10的入口连通。
应用本发明第一实施例中的冷却系统进行制冷工作时，气态冷媒由压缩机40进入到冷凝器10中进行液化并形成液体冷媒（温度为T1）。该液态冷媒从循环管路中进入到冷媒散热装置20中并对功率器件93进行散热，此时液态冷媒的温度升高（温度为T2）。冷媒继续在循环管路中流动，经过主管路91和辅助管路92分离为液态和气态两种状态的冷媒，并进入到过冷器50中进行二次冷却（此时，液态冷媒的温度为T3，但T3≤T1）。经过冷器50冷却的冷媒分为两路进行循环，其中，液态冷媒进入到蒸发器30中与外界环境进行换热，在换热过程中液态冷媒汽化形成气态冷媒。上述蒸发器中的气态冷媒经过四通阀进入到气液分离器60中进行气液分离。分离后的气态冷媒回到到压缩机40中等待进入下一循环。过冷器50中形成残留的气态冷媒经过过冷器50的气体出口进入到气液分离器60中进行气液分离，分离后的气态冷媒与另一路中的气态冷媒一起进入到压缩机40中。
当然，本发明第一实施例中的冷却系统还可以用在制暖模式下工作，由于制暖模式是制冷模式的逆向循环操作，且循环管路中的冷媒温度始终低于冷媒散热装置20中功率器件93的温度，故制暖模式下的工作原理和过程就不再进行说明。
本发明中冷媒散热装置20的安装位置并不限于上述第一实施例。如图3至图5所示，上述冷媒散热装置20还可以设置在冷凝器10和蒸发器30之间的其他位置。在第二实施例和第三实施例中，冷媒散热装置20设置于主节流组件71与过冷器50之间。其中，在第二实施例和第三实施例中，冷却系统的工作原理与第一实施例中冷却系统的工作原理相同。在第四实施例中，冷媒散热装置20设置在过冷器50和蒸发器30之间，其工作原理如下：冷媒经冷凝器10降温后流入至过冷器50中进行二次降温，此时经过二次降温的冷媒对冷媒散热装置20进行冷却，温度上升但不会高于冷凝器10出口处的冷媒温度，因此，也能保证蒸发器30的换热效果。
需要说明的是，以上实施例除上述特征外，其他特征均与第一实施例相同。
进一步地，本发明还提供了一种空调器，包括上述制冷系统。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：通过设置过冷器对循环管路中的冷媒进行二次冷却，可以进一步降低冷媒的温度，使冷媒即使通过冷媒散热装置对功率器件93进行散热后，其温度也不会高于冷凝器出口处冷媒的温度，从而保证空调器的换热效果，达到在不影响空调器正常工作的情况下完成散热的目的。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种冷却系统，包括依次连接并构成回路的冷凝器(10)、冷媒散热装置(20)、功率器件(93)、蒸发器(30)和压缩机(40)，其特征在于，所述冷却系统还包括设置在所述回路中的过冷器(50)，所述过冷器(50)设置于所述冷凝器(10)与所述蒸发器(30)之间并与所述冷媒散热装置(20)连接，所述冷凝器(10)与所述过冷器(50)通过主管路(91)连接，所述冷却系统还包括主节流组件(71)，所述主节流组件(71)设置于所述主管路(91)上，所述过冷器(50)上设置有制冷剂旁路，所述制冷剂旁路通过辅助管路(92)与所述主管路(91)连通，且所述辅助管路(92)与所述主管路(91)的连接端位于所述主节流组件(71)与所述过冷器(50)之间，所述冷却系统还包括气液分离器(60)，所述制冷剂旁路中的制冷剂在与所述主管路(91)中的制冷剂换热后通往气液分离器(60)。
2.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述冷媒散热装置(20)与所述功率器件(93)配置成具有热传导关系。
3.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括设置于所述冷凝器(10)和所述压缩机(40)之间的四通阀(80)。
4.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括辅助节流组件(72)，设置于所述辅助管路(92)上。
5.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述制冷剂旁路中的制冷剂与所述主管路(91)中的制冷剂配置成具有热传导关系。
6.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述冷媒散热装置(20)设置于所述冷凝器(10)和所述主节流组件(71)之间。
7.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述冷媒散热装置(20)设置于所述主节流组件(71)与所述过冷器(50)之间。
8.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述冷媒散热装置(20)设置于所述过冷器(50)与所述蒸发器(30)之间。
9.一种空调器，包括制冷系统，其特征在于，所述制冷系统为根据权利要求1至8中任一项所述的制冷系统。
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