冷媒冷却控制系统及空调的制作方法

本实用新型涉及空调技术领域，尤其涉及一种冷媒冷却控制系统及空调。

背景技术：

大功率变频空调系统通常采用冷媒冷却的方式来对变频器进行冷却。其中，从循环主流路中抽取一部分冷媒对变频器进行冷却是一种比较常见的方式。由于夏季气温很高，冷凝器出口的液态冷媒的温度可以达到50℃甚至更高，散，在散热器热阻固定的情况下散热器表面温度更高，导致IGBT基板和结温升高有超温危险，且散热器出口附近的压力较低，容易产生凝露现象。为了解决上述问题，可以对变频器所在的安装结构进行密封，或者对变频器所在的安装结构的通风入口进行除湿。但是上述方法成本高，并且效果难以控制。

技术实现要素：

本实用新型的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。

为此，本实用新型的第一个目的在于提出一种冷媒冷却控制系统，能够防止冷媒偏流，保证流入散热器入口的冷媒为液态冷媒，进而避免产生凝露，安全性高。

本实用新型的第二个目的在于提出一种空调。

为达上述目的，本实用新型第一方面实施例提出了一种冷媒冷却控制系统，所述系统包括主冷却流路、液态冷媒冷却流路、气态冷媒冷却流路，

所述主冷却流路由压缩机、冷凝器、蒸发器和主节流阀组成；

所述液态冷媒冷却流路上设置有气液分离器、散热器和出口阀，其中，所述冷凝器的出口与所述气液分离器的入口相连，所述气液分离器的液相出口与所述散热器的入口相连，所述散热器的出口与所述出口阀的一端相连，所述出口阀的另一端与所述蒸发器的入口相连；

所述气态冷媒冷却流路上设置有入口阀，其中，所述入口阀的一端与所述气液分离器的气相出口相连，所述入口阀的另一端与所述蒸发器的入口相连。

可选的，所述系统还包括：

温度传感器，所述温度传感器包括设置在所述散热器的入口的第一温度传感器和设置在所述散热器的表面的第二温度传感器。

可选的，所述系统还包括：

控制模块，所述控制模块分别与所述入口阀、所述出口阀、所述第一温度传感器和所述第二温度传感器相连，用于接收所述第一温度传感器检测到的第一温度和所述第二温度传感器检测到的第二温度，并根据所述第一温度和所述第二温度调节所述入口阀和所述出口阀。

可选的，所述出口阀和所述入口阀为可调节开度阀门。

可选的，所述第二温度传感器为N个温度传感器，其中，N为自然数。

可选的，所述入口阀用于控制气态冷媒的流量，所述气态冷媒从所述气液分离器的气相出口经过所述入口阀流至所述蒸发器的入口。

可选的，所述出口阀用于控制液态冷媒的流量，所述液态冷媒从所述气液分离器的液相出口经过所述散热器流至所述蒸发器的入口。

本实用新型实施例的冷媒冷却控制系统，通过在散热器的入口设置气液分离器，并在气液分离器的气相出口设置入口阀，以及在散热器的出口设置出口阀，能够防止冷媒偏流，保证流入散热器入口的冷媒为液态冷媒，出口阀控制出口压力达到合适的饱和温度，避免产生凝露，安全性高。

为达上述目的，本实用新型第二方面实施例提出了一种空调，包括上一实施例所述的冷媒冷却控制系统。

可选的，所述空调为变频空调。

本实用新型实施例的空调，通过在散热器的入口设置气液分离器，并在气液分离器的气相出口设置入口阀，能够防止冷媒偏流，保证流入散热器入口的冷媒为液态冷媒，以及在散热器的出口设置出口阀控制出口压力达到合适的饱和温度，进而避免产生凝露，安全性高。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型一实施例提出的冷媒冷却控制系统的结构框图；

图2为本实用新型另一实施例提出的冷媒冷却控制系统的结构框图；

图3为本实用新型一实施例提出的冷媒冷却控制系统的控制逻辑流程图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考附图描述本实用新型实施例的冷媒冷却控制系统及空调。

图1为本实用新型一实施例提出的冷媒冷却控制系统的结构框图。

如图1所示，冷媒冷却控制系统，包括主冷却流路100、液态冷媒冷却流路200以及气态冷媒冷却流路300。

主冷却流路100由压缩机110、冷凝器120、蒸发器130和主节流阀140组成。具体地，主节流阀140可控制主冷却流路100的冷媒流量。冷媒可从压缩机110的出口流出，依次经过冷凝器120、主节流阀140和蒸发器130，最后返回至压缩机110的入口。

液态冷媒冷却流路200上设置有气液分离器210、散热器220和出口阀230。冷凝器120的出口与气液分离器210的入口相连，气液分离器210的液相出口与散热器220的入口相连，散热器220的出口与出口阀230的一端相连，出口阀230的另一端与蒸发器130的入口相连。其中，散热器220可以为变频器(图中未示出)进行冷却。

其中，出口阀230用于控制液态冷媒的流量。气液分离器210负责将冷凝器120流出的冷媒分离为气态冷媒和液态冷媒，气液分离器进口的两相态冷媒的产生可能是由于冷凝不充分、管道压损大或人为节流降温而引起。液态冷媒从气液分离器210的液相出口流出，依次经过散热器220和出口阀230，返回至蒸发器130的入口。

气态冷媒冷却流路300上设置有入口阀310。入口阀310的一端与气液分离器210的气相出口相连，入口阀310的另一端与蒸发器130的入口相连。其中，入口阀310用于控制气态冷媒的流量。气态冷媒从气液分离器210的气相出口流出，经过入口阀310返回至蒸发器130的入口。

其中，出口阀230和入口阀310均为可调节开度阀门。

本实用新型实施例的冷媒冷却控制系统，通过在散热器的入口设置气液分离器，并在气液分离器的气相出口设置入口阀，能够保证流入散热器入口的冷媒为液态冷媒，防止入口因存在两相态冷媒而发生的偏流，以及在散热器的出口设置出口阀控制出口压力达到合适的饱和温度，进而避免产生凝露，安全性高。

为了进一步提升控制精度，本实用新型还提出另一种冷媒冷却控制系统。

图2为本实用新型另一实施例提出的冷媒冷却控制系统的结构框图。

如图2所示，冷媒冷却控制系统还可包括温度传感器400和控制模块500。

温度传感器400，包括设置在散热器220的入口的第一温度传感器410和设置在散热器220的表面的第二温度传感器420。其中，第二温度传感器420可为N个温度传感器。其中，N为自然数。也就是说，第二温度传感器420可以为一个，也可以为多个。当第二温度传感器420为多个时，可以取多个第二温度传感器420检测的最大值或平均值。

控制模块500，分别与入口阀310、出口阀230、第一温度传感器410和第二温度传感器420相连。

控制模块500用于接收第一温度传感器410检测到的第一温度，即散热器220的入口的温度。还可接收第二温度传感器420检测到的第二温度，即散热器220的表面的温度。然后，控制模块500可根据第一温度和第二温度调节入口阀310和出口阀230，从而更精准地控制进出口压力及对应的饱和温度，避免产生凝露。

如图3所示，具体控制逻辑如下：

预先设定合理的散热器的正常工作温度区间[T1，T2]，以防止阀门频繁动作。其中，T1小于T2。

步骤S301，获取第二温度传感器420检测到的第二温度。

其中，第二温度即散热器表面最高温度Ts。

步骤S302，判断第二温度是否低于安全保护温度。

安全保护温度大于T2。

步骤S303，如果否，则控制空调降额使用或者停机保护。

即，如果Ts高于安全保护温度(预先设置)，则控制空调降额使用或者停机保护。

步骤S304，如果是，则进一步判断第二温度是否位于正常工作温度区间。

即，判断Ts是否属于[T1，T2]。如果是，则进行正常散热器表面温度调节，并返回至步骤S301；否则，跳转至步骤S305。

步骤S305，判断第二温度与T1、T2之间的关系。

如果第二温度小于T1，则跳转至步骤S306；如果第二温度大于T2，则跳转至步骤S307。

步骤S306，进一步判断入口阀是否具有开度。

如果具有开度，则跳转至步骤S308；如果不具有开度，则跳转至步骤S309。

步骤S308，减小入口阀的开度。

具体来说，当Ts<T1时，说明温度过低，散热器表面有凝露风险。若入口阀有开度，则可通过减小一定开度，来提高入口冷媒压力，进而提高散热器表面温度。

步骤S309，减小出口阀开度。

若入口阀已完全关闭，则减小出口阀的开度，来提高散热器内冷媒的平均饱和温度，从而提高散热器表面温度。应当理解的是，出口阀的开度不能小于设定值，以保证冷媒流量不会过小，影响散热。

步骤S307，获取第一温度传感器410检测到的第一温度。

步骤S310，进一步判断第一温度是否高于预设温度值。

其中，预设温度值Tinc小于T2。

步骤S311，当第一温度高于预设温度值时，增大入口阀开度。

即，当Ts>T2时，说明温度过高，变频器有过热风险。若第一温度高于预设温度值Tinc，则可增大入口阀开度，使得散热器入口的温度调节至Tinc以下。应当理解的是，入口阀的开度不大于最大开度。如果第一温度低于预设温度值Tinc，则无需调节入口阀。

步骤S312，增大出口阀开度。

如果出口阀未到达最大开度，则可以增大出口阀的开度，从而降低散热器内冷媒平均饱和温度，以增大温差提高换热能力。

经过上述阀门动作后，返回值步骤S304，即再次判断Ts和T1、T2之间的关系。经过反复的调节，直至散热器的表面温度Ts处于区间[T1，T2]。

通过调节入口阀，适当降低气液分离器的压力，可控制散热器入口的温度。气液分离器确保散热器入口为液态冷媒，防止发生偏流。并且，气液分离器的气相出口连接蒸发器的入口，避免了压缩机液击的危险。通过调节出口阀，防止散热器的温度过低，避免产生凝露。

本实用新型实施例的冷媒冷却控制系统，通过在散热器的入口和散热器的表面分别设置第一温度传感器和第二温度传感器，并利用控制模块根据第一温度传感器检测到的第一温度和第二温度传感器检测到的第二温度调节入口阀和出口阀，能够提高压力和温度控制的精确度，避免产生凝露。

为实现上述实施例，本实用新型还提出一种空调。

空调包括上一实施例描述的冷媒冷却控制系统。

其中，空调为变频空调。

需要说明的是，前述对冷媒冷却控制系统的解释说明，也适用于本实用新型实施例的空调，本实用新型实施例中未公布的细节，在此不再赘述。

本实用新型实施例的空调，通过在散热器的入口设置气液分离器，并在气液分离器的气相出口设置入口阀，以及在散热器的出口设置出口阀，能够防止冷媒偏流，保证流入散热器入口的冷媒为液态冷媒，进而避免产生凝露，成本低。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本实用新型的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本实用新型的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本实用新型的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。