CN216481666U - 空调机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空调机组，其中，该空调机组包括：第一板式换热器，第一端口与冷凝器的第二冷媒出口；变频器换热管路，与变频器的变频器模块换热，变频器换热管路的第一端与第一板式换热器的第二端口连接，变频器换热管路的第二端与蒸发器的第二冷媒入口连接；过冷管路，包括第一过冷段、第二过冷段和第三过冷段；第二节流装置，设置于第一过冷段上，用于为第二过冷段提供过冷冷媒，对经过第一板式换热器的第一端口和第二端口之间的冷媒管路内的冷媒进行过冷，以降低变频器换热管路内的冷媒温度。本实用新型解决了现有技术中冷水机组的变频器在机组压比较大时温度过高的问题，合理利用机组中的冷量，保障机组高效可靠运行。

Description

空调机组

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种空调机组。

背景技术

在现有的冷水机组中，变频器起着至关重要的作用，它可改变机组中压缩机的频率，进而实现机组在多种工况下的高效运行，因此保障变频器的可靠运转，已成为提高冷水机组可靠性的重要一环。

针对大冷量机组，尤其是在压比(即压缩比的简称，压比为冷凝压力与蒸发压力的比值)较大工况下运行的超高温热泵机组，机组的功率较大，变频器的模块运行温度自然更高，而当超高温热泵机组在大温升、出水温度较高的极限大压比工况下运行时，此时若仍采用常规的冷却方式进行冷却，即在冷凝器底部取液态冷媒经过滤器过滤、直接经单一的节流装置节流降压，其冷却量已不能满足变频器模块降温所需的冷量，必然会因为变频器模块超温而导致机组故障停机，因为机组中本身最低的蒸发温度已然很高，已不能满足变频器模块的冷却。而机组在低压差工况运行时，即机组的压比较小时，变频器模块也会出现温度较高的现象，即便冷却用的电子膨胀阀全开，变频器模块温度依旧很高，经过分析发现，是由于冷却变频器一路的节流装置前后压力正是机组的冷凝压力与蒸发压力，而当机组压比较低时，冷却变频器的节流装置前后的压力难以建立压差，经过电子膨胀阀用来冷却变频器模块的冷媒流量相对较低，从而出现变频器模块温度较高的现象。

因此，不论是压比较大的工况下冷媒冷却的温度不足，或是低压差工况下冷媒冷却流量的不足，都会导致变频器模块出现超温现象。

针对相关技术中冷水机组的变频器在机组压比较大时温度过高的问题，目前尚未提出有效地解决方案。

实用新型内容

本实用新型提供了一种空调机组，以至少解决现有技术中冷水机组的变频器在机组压比较大时温度过高的问题。

为解决上述技术问题，根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种空调机组，包括：

依次连接的压缩机、冷凝器、第一节流装置和蒸发器；其中，压缩机的排气口与冷凝器的冷媒入口连接，冷凝器的第一冷媒出口与第一节流装置的第一端连接，第一节流装置的第二端与蒸发器的第一冷媒入口连接，蒸发器的冷媒出口与压缩机的吸气口连接；

第一板式换热器，包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，第一板式换热器的第一端口与第一板式换热器的第二端口连接，第一板式换热器的第三端口和第一板式换热器的第四端口连接，第一板式换热器的第一端口与冷凝器的第二冷媒出口；

变频器换热管路，设置于变频器内，与变频器的变频器模块换热，变频器换热管路的第一端与第一板式换热器的第二端口连接，变频器换热管路的第二端与蒸发器的第二冷媒入口连接；

过冷管路，包括第一过冷段、第二过冷段和第三过冷段；其中，第一过冷段的一端与冷凝器的第二冷媒出口连接，另一端与第一板式换热器的第三端口连接；第二过冷段为第一板式换热器的第三端口和第四端口之间的冷媒管路；第三过冷段的一端与第一板式换热器的第四端口连接，另一端与蒸发器的第三冷媒入口连接；

第二节流装置，设置于第一过冷段上，用于为第二过冷段提供过冷冷媒，对经过第一板式换热器的第一端口和第二端口之间的冷媒管路内的冷媒进行过冷，以降低变频器换热管路内的冷媒温度。

进一步地，还包括：第二板式换热器，包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，第二板式换热器的第一端口与第二板式换热器的第二端口连接，第二板式换热器的第三端口和第二板式换热器的第四端口连接，第二板式换热器的第一端口与第一板式换热器的第二端口连接，第二板式换热器的第二端口与变频器换热管路的第一端连接；

冷冻水换热管路，包括第一冷冻水换热段和第二冷冻水换热段；其中，第一冷冻水换热段的一端与蒸发器的冷冻水进水口连接，另一端与第二板式换热器的第四端口连接；第二冷冻水换热段的一端与第二板式换热器的第三端口连接，另一端与蒸发器的冷冻水出水口连接。

进一步地，还包括：电磁阀，位于第一冷冻水换热段上；手动调节阀，位于第一冷冻水换热段上。

进一步地，还包括：第三节流装置，设置于第一板式换热器的第二端口与第二板式换热器的第一端口之间的管路上。

进一步地，还包括：闪发器，设置于第一节流装置和蒸发器之间的管路上；其中，闪发器的进液口与第一节流装置连接，闪发器的出液口与蒸发器的第一冷媒入口连接，闪发器的排气口与压缩机的补气口连接；第四节流装置，位于闪发器的出液口与蒸发器的第一冷媒入口之间的管路上。

进一步地，变频器还包括：风机，设置于变频器内。

进一步地，还包括：

冷凝压力传感器，设置于冷凝器上，用于检测冷凝压力；

冷却水出水温度传感器，设置于冷凝器的冷却水出水管上，用于检测冷却水出水温度；

蒸发压力传感器，设置于蒸发器上，用于检测蒸发压力；

吸气温度传感器，设置于压缩机的吸气口，用于检测压缩机吸气温度；

板换进液温度传感器，设置于第一板式换热器是第一端口，用于检测板换进液温度；

板换出液温度传感器，设置于第一板式换热器是第二端口，用于检测板换出液温度；

模块温度传感器，设置于变频器的变频器模块上，用于检测变频器模块的温度。

在本实用新型中，提出了一种适用于超高温热泵式冷水机组中变频器冷却方案，通过设置过冷管路和第二节流装置，通过过冷管路内的过冷冷媒降低变频器换热管路内的冷媒温度，解决了冷水机组在大压比工况下，因机组功率较大，变频器发热较大而冷媒所提供的冷量不足，最后使变频器超温停机的问题，并能合理利用机组中的冷量，保障机组的高效可靠运行。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的空调机组的一种可选的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。

实施例1

在本实用新型优选的实施例1中提供了一种空调机组，具体来说，图1示出该机组的一种可选的结构示意图，如图1所示，该机组包括：

依次连接的压缩机1、冷凝器2、第一节流装置12和蒸发器9；其中，压缩机1的排气口与冷凝器2的冷媒入口连接，冷凝器2的第一冷媒出口与第一节流装置12的第一端连接，第一节流装置12的第二端与蒸发器9的第一冷媒入口连接，蒸发器9的冷媒出口与压缩机1的吸气口连接；

第一板式换热器4，包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，第一板式换热器4的第一端口与第一板式换热器4的第二端口连接，第一板式换热器4的第三端口和第一板式换热器4的第四端口连接，第一板式换热器4的第一端口与冷凝器2的第二冷媒出口；

变频器换热管路8，设置于变频器7内，与变频器7的变频器模块换热，变频器换热管路8的第一端与第一板式换热器4的第二端口连接，变频器换热管路8的第二端与蒸发器9的第二冷媒入口连接；

过冷管路，包括第一过冷段、第二过冷段和第三过冷段；其中，第一过冷段的一端与冷凝器2的第二冷媒出口连接，另一端与第一板式换热器4的第三端口连接；第二过冷段为第一板式换热器4的第三端口和第四端口之间的冷媒管路；第三过冷段的一端与第一板式换热器4的第四端口连接，另一端与蒸发器9的第三冷媒入口连接；

第二节流装置3，设置于第一过冷段上，用于为第二过冷段提供过冷冷媒，对经过第一板式换热器4的第一端口和第二端口之间的冷媒管路内的冷媒进行过冷，以降低变频器换热管路8内的冷媒温度。

在上述实施方式中，提出了一种适用于超高温热泵式冷水机组中变频器冷却方案，通过设置过冷管路和第二节流装置，通过过冷管路内的过冷冷媒降低变频器换热管路内的冷媒温度，解决了冷水机组在大压比工况下，因机组功率较大，变频器发热较大而冷媒所提供的冷量不足，最后使变频器超温停机的问题，并能合理利用机组中的冷量，保障机组的高效可靠运行。

上述过冷管路和第二节流装置3组成第一种冷却方案，具体为：开启第二节流装置3，经第二节流装置3节流降压后的低温低压冷媒可通过第一板式换热器4第一端口和第二端口之间冷媒管路对第二板式换热器6第三端口和第四端口之间冷媒管路的高温液态冷媒进行过冷，可大幅降低冷媒温度，之后被过冷的冷媒再经第三节流装置5节流降压，压力降低随之温度也进一步降低，之后与变频器模块换热来完成冷却；同时此路中经第二节流装置3的冷媒进入板式换热器，吸收热量，因此之后进入蒸发器9还可增加吸气过热度，进而防止机组吸气带液。

为了解决现有技术中低压差工况下冷媒冷却流量的不足，导致变频器模块出现超温现象，本方案还包括第二种冷却方案，包括：第二板式换热器6，包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，第二板式换热器6的第一端口与第二板式换热器6的第二端口连接，第二板式换热器6的第三端口和第二板式换热器6的第四端口连接，第二板式换热器6的第一端口与第一板式换热器4的第二端口连接，第二板式换热器6的第二端口与变频器换热管路8的第一端连接；以及冷冻水换热管路，包括第一冷冻水换热段和第二冷冻水换热段；其中，第一冷冻水换热段的一端与蒸发器9的冷冻水进水口连接，另一端与第二板式换热器6的第四端口连接；第二冷冻水换热段的一端与第二板式换热器6的第三端口连接，另一端与蒸发器9的冷冻水出水口连接。如图所示，还包括：电磁阀10，位于第一冷冻水换热段上；手动调节阀11，位于第一冷冻水换热段上。

在第一种冷却方案回路中阀门开启的基础上，开启电磁阀10，利用冷冻水进出水压差即可完成该冷却回路的循环，通过第二板式换热器6将冷冻水的冷量再次用来给进入变频器换热管路8的冷媒过冷，过冷所需冷量的大小通过手动调节阀调节。

此外，还包括：第三节流装置5，设置于第一板式换热器4的第二端口与第二板式换热器6的第一端口之间的管路上。从压缩机1出来的高温高压的气态冷媒进入冷凝器2冷凝降温后，直接进入第一板式换热器4，而此时经第一板式换热器4的另一路上的第二节流装置3关闭，即冷媒经第一板式换热器4没有换热，之后经第三节流装置5节流降压后进入第二板式换热器6，同样此时经第二板式换热器6的另一路上的电磁阀10与手动调节阀关闭，经第二板式换热器6之后同样没有换热，之后冷媒直接通过变频器换热盘管与变频器模块进行换热后进入蒸发器9，此为第三种冷却回路，该路所经板式换热器均无冷却换热效果，这是第三种冷却方案。

本机组还包括：闪发器13，设置于第一节流装置12和蒸发器9之间的管路上；其中，闪发器13的进液口与第一节流装置12连接，闪发器13的出液口与蒸发器9的第一冷媒入口连接，闪发器13的排气口与压缩机1的补气口连接；第四节流装置14，位于闪发器13的出液口与蒸发器9的第一冷媒入口之间的管路上。压缩机1、冷凝器2、闪发器13、第四节流装置14和蒸发器9为常规制冷制热回路，在空调机组开机后一直运行。

同时，变频器7还包括：风机22，设置于变频器7内。变频器7内风机22一直常开，对变频器模块进行对流换热。

系统中设有检测温度和压力的传感器，配合控制逻辑完成冷却回路的切换与控制，包括：

冷凝压力传感器15，设置于冷凝器2上，用于检测冷凝压力；通过控制器可算得对应的冷凝温度；

冷却水出水温度传感器16，设置于冷凝器2的冷却水出水管上，用于检测冷却水出水温度；

蒸发压力传感器17，设置于蒸发器9上，用于检测蒸发压力；通过控制器可算得对应的蒸发温度；

吸气温度传感器18，设置于压缩机1的吸气口，用于检测压缩机1吸气温度；

板换进液温度传感器19，设置于第一板式换热器4是第一端口，用于检测板换进液温度；因冷凝器2为卧式壳管式冷凝器2，其下部存在过冷区域，因此其上还装有板换进液温度传感器19，用来测量冷凝器2的出液温度，也就是液态冷媒进入第一板式换热器4前的温度；

板换出液温度传感器20，设置于第一板式换热器4是第二端口，用于检测板换出液温度；

模块温度传感器21，设置于变频器7的变频器模块上，用于检测变频器7的变频器模块的温度。

本方案提供了一种适用于超高温热泵式冷水机组中变频器的冷却方案，冷却方案分为三种，三种冷却方案下，变频器内风机一直常开，实现对变频器模块的对流换热，而仅利用机组冷媒或冷冻水冷却则存在超温风险；在风机常开的基础上，第一种冷却方案为压比很大的工况下，开启过冷管路的电子膨胀阀，即第二节流装置3，对冷凝器流出的液态冷媒进行过冷后再经第三节流装置5节流后完成变频器模块的冷却；第二种冷却方案适用于压比很小的低压差工况，因冷媒前后压差较小导致的冷媒流量较小，可利用冷冻水进出水压差，通过第二板式换热器再次对冷媒降温，冷冻水仅与冷媒进行热量交换而不进行质量交换，即便流量较低，但提供足够的冷量也可完成变频器模块的降温。第三种冷却方案为在压比适中的工况下采用电子膨胀阀冷却，过冷管路和冷冻水换热管路的节流电子膨胀阀或电磁阀关闭即可完成变频器模块冷却。

三种冷却方案所对应的控制方法是通过压力传感器测得机组中的蒸发压力与冷凝压力，以及通过温度传感器测得板式换热器前后的温度、变频器模块的温度等参数，分别配合相对应的控制逻辑来控制三种冷却回路上电磁阀通断或电子膨胀阀的开度，以此来实现变不同工况下变频器模块的冷却方式。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未实用新型的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (7)

1.一种空调机组，包括依次连接的压缩机(1)、冷凝器(2)、第一节流装置(12)和蒸发器(9)；其中，所述压缩机(1)的排气口与所述冷凝器(2)的冷媒入口连接，所述冷凝器(2)的第一冷媒出口与所述第一节流装置(12)的第一端连接，所述第一节流装置(12)的第二端与所述蒸发器(9)的第一冷媒入口连接，所述蒸发器(9)的冷媒出口与所述压缩机(1)的吸气口连接；其特征在于，还包括：

第一板式换热器(4)，包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，所述第一板式换热器(4)的所述第一端口与所述第一板式换热器(4)的所述第二端口连接，所述第一板式换热器(4)的所述第三端口和所述第一板式换热器(4)的所述第四端口连接，所述第一板式换热器(4)的所述第一端口与所述冷凝器(2)的第二冷媒出口连接；

变频器换热管路(8)，设置于变频器(7)内，与所述变频器(7)的变频器模块换热，所述变频器换热管路(8)的第一端与所述第一板式换热器(4)的第二端口连接，所述变频器换热管路(8)的第二端与所述蒸发器(9)的第二冷媒入口连接；

过冷管路，包括第一过冷段、第二过冷段和第三过冷段；其中，所述第一过冷段的一端与所述冷凝器(2)的第二冷媒出口连接，另一端与所述第一板式换热器(4)的第三端口连接；所述第二过冷段为所述第一板式换热器(4)的所述第三端口和所述第四端口之间的冷媒管路；所述第三过冷段的一端与所述第一板式换热器(4)的第四端口连接，另一端与所述蒸发器(9)的第三冷媒入口连接；

第二节流装置(3)，设置于所述第一过冷段上，用于为所述第二过冷段提供过冷冷媒，对经过所述第一板式换热器(4)的所述第一端口和所述第二端口之间的冷媒管路内的冷媒进行过冷，以降低所述变频器换热管路(8)内的冷媒温度。

2.根据权利要求1所述的空调机组，其特征在于，还包括：

第二板式换热器(6)，包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，所述第二板式换热器(6)的第一端口与所述第二板式换热器(6)的第二端口连接，所述第二板式换热器(6)的第三端口和所述第二板式换热器(6)的第四端口连接，所述第二板式换热器(6)的第一端口与所述第一板式换热器(4)的第二端口连接，所述第二板式换热器(6)的第二端口与所述变频器(7)变频器换热管路(8)的第一端连接；

冷冻水换热管路，包括第一冷冻水换热段和第二冷冻水换热段；其中，所述第一冷冻水换热段的一端与所述蒸发器(9)的冷冻水进水口连接，另一端与所述第二板式换热器(6)的第四端口连接；所述第二冷冻水换热段的一端与所述第二板式换热器(6)的第三端口连接，另一端与所述蒸发器(9)的冷冻水出水口连接。

3.根据权利要求2所述的空调机组，其特征在于，还包括：

电磁阀(10)，位于所述第一冷冻水换热段上；

手动调节阀(11)，位于所述第一冷冻水换热段上。

4.根据权利要求2所述的空调机组，其特征在于，还包括：

第三节流装置(5)，设置于所述第一板式换热器(4)的第二端口与所述第二板式换热器(6)的第一端口之间的管路上。

5.根据权利要求1所述的空调机组，其特征在于，还包括：

闪发器(13)，设置于所述第一节流装置(12)和所述蒸发器(9)之间的管路上；其中，所述闪发器(13)的进液口与所述第一节流装置(12)连接，所述闪发器(13)的出液口与所述蒸发器(9)的第一冷媒入口连接，所述闪发器(13)的排气口与所述压缩机(1)的补气口连接；

第四节流装置(14)，位于所述闪发器(13)的出液口与所述蒸发器(9)的第一冷媒入口之间的管路上。

6.根据权利要求1所述的空调机组，其特征在于，所述变频器(7)还包括：风机(22)，设置于所述变频器(7)内。

7.根据权利要求1所述的空调机组，其特征在于，还包括：

冷凝压力传感器(15)，设置于所述冷凝器(2)上，用于检测冷凝压力；

冷却水出水温度传感器(16)，设置于所述冷凝器(2)的冷却水出水管上，用于检测冷却水出水温度；

蒸发压力传感器(17)，设置于所述蒸发器(9)上，用于检测蒸发压力；

吸气温度传感器(18)，设置于所述压缩机(1)的吸气口，用于检测压缩机(1)吸气温度；

板换进液温度传感器(19)，设置于所述第一板式换热器(4)是第一端口，用于检测板换进液温度；

板换出液温度传感器(20)，设置于所述第一板式换热器(4)是第二端口，用于检测板换出液温度；

模块温度传感器(21)，设置于变频器(7)的变频器模块上，用于检测变频器模块的温度。

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