CN114302630A - 一种机柜空调器 - Google Patents

Abstract

本发明属于空调器技术领域，公开了一种机柜空调器，机柜空调器包括压缩机、冷凝器以及第一蒸发模块，压缩机的排气口与冷凝器的入口连接，冷凝器的出口与第一蒸发模块的入口连接，第一蒸发模块的出口与压缩机的吸气口连接；机柜空调器还包括第二蒸发模块，第二蒸发模块与第一蒸发模块并联。本发明同时拥有第一蒸发模块和第二蒸发模块，可以实现用不同的冷量对不同的设备产生的热量进行降温；当然，也可以实现用不同的冷量对同一设备产生的不同热量进行降温；本发明中的两个蒸发模块对应同一个压缩机和冷凝器，相较于传统的将两个相同或不同冷量的空调安装在机柜上，本发明可以节省一个压缩机和冷凝器的成本，且占用机柜空间小。

Description

一种机柜空调器

技术领域

本发明机柜空调器技术领域，特别是涉及一种机柜空调器。

背景技术

5G基站一体化能源柜是国内首创、国际领先的数字智能供电产品之一，以提高信息通信领域供电效率、降低能耗、缩短建设周期、节约建设成本为主要目的；其主要由机柜单元、供电单元、空调单元组成，预留有设备安装空间。

而关于5G基站一体化能源柜中的空调单元，主要用于对5G基站内的设备进行散热，传统的5G基站内的空调单元一般仅有一种冷量，而针对5G基站内不同设置产生的不同热量，需要两种不同的冷量对设置进行散热，针对于此，传统的方案是将两个相同或不同冷量的空调安装在机柜上，这样做虽然能满足需求，但是存在成本高的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种机柜空调器，两个蒸发模块共用同一个压缩机和冷凝器，在实现两种冷量的同时将机柜空调器的成本降至最低。

为了解决上述问题，根据本申请的一个方面，本发明的实施例提供了一种机柜空调器，机柜空调器包括压缩机、冷凝器以及第一蒸发模块，压缩机的排气口与冷凝器的入口连接，冷凝器的出口与第一蒸发模块的入口连接，第一蒸发模块的出口与压缩机的吸气口连接；

机柜空调器还包括第二蒸发模块，第二蒸发模块与第一蒸发模块并联。

在一些实施例中，机柜空调器还包括储液罐，储液罐接收从冷凝器中流出的制冷剂，并将制冷剂提供给第一蒸发模块和/或第二蒸发模块。

在一些实施例中，第一蒸发模块和第二蒸发模块均包括电子膨胀阀和蒸发器，电子膨胀阀一端和冷凝器连接，另一端和蒸发器连接，蒸发器与压缩机连接。

在一些实施例中，第一蒸发模块和第二蒸发模块均包括第一温度采集器，第一温度采集器设置在蒸发器上用于监测蒸发温度。

在一些实施例中，第一蒸发模块和第二蒸发模块均包括第二温度采集器和第三温度采集器，第二温度采集器和第三温度采集器分别设置在蒸发器的入口和出口处，用于监测蒸发器的过热度。

在一些实施例中，第一温度采集器、第二温度采集器以及第三温度采集器分别包括一感温包。

在一些实施例中，第一蒸发模块和第二蒸发模块均包括控制器，当第一蒸发模块和第二蒸发模块对应的负载发生变化时，控制器调节对应的电子膨胀阀的开度。

在一些实施例中，控制器还用于：根据第一温度采集器、第二温度采集器和第三温度采集器监测的温度与预设温度的关系，判断第一蒸发模块和第二蒸发模块对应的负载与该负载对应的电子膨胀阀的开度是否匹配。

在一些实施例中，机柜空调器还包括气液分离器，气液分离器设置在压缩机吸气口处。

在一些实施例中，机柜空调器还包括壳体，压缩机、冷凝器、第一蒸发模块、第二蒸发模块和储液罐均位于壳体内。

在一些实施例中，压缩机、冷凝器以及储液罐形成的冷凝***位于壳体内部的一侧，第一蒸发模块位于壳体内部的另一侧，且冷凝***和第一蒸发模块通过中间隔板分隔开；第二蒸发模块位于第一蒸发模块上方且两者之间通过温区分隔板分隔开。

在一些实施例中，储液罐位于壳体的顶部，使得储液罐与第一蒸发模块中的蒸发器形成高度差，也使得储液罐与第二蒸发模块中的蒸发器形成高度差。

在一些实施例中，机柜空调器还包括第一壳体以及位于第一壳体上方的第二壳体，压缩机、冷凝器、第一蒸发模块和储液罐均位于第一壳体内，第二蒸发模块位于第二壳体内。

在一些实施例中，第一壳体内设置有第一挡板，压缩机、冷凝器和储液罐均位于第一挡板的一侧，第一蒸发模块位于第一隔板的另一侧。

在一些实施例中，储液罐通过支架固定在第一壳体内。

与现有技术相比，本发明的机柜空调器至少具有下列有益效果：

首先，同时拥有第一蒸发模块和第二蒸发模块，可以实现用不同的冷量对不同的设备产生的热量进行降温；当然，也可以实现用不同的冷量对同一设备产生的不同热量进行降温。

其次，本发明中的两个蒸发模块(第一蒸发模块和第二蒸发模块)对应同一个压缩机和冷凝器，相较于传统的将两个相同或不同冷量的空调安装在机柜上，本发明可以节省一个压缩机和冷凝器的成本，且占用机柜空间小。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明的实施例提供的一种机柜空调器的原理图；

图2是本发明的实施例提供的一种机柜空调器的结构示意图；

图3是本发明的实施例提供的一种机柜空调器的另外一种结构示意图。

其中：

1、压缩机；2、冷凝器；3、第一蒸发模块；4、第二蒸发模块；5、储液罐；6、气液分离器；7、壳体；8、第一壳体；9、第二壳体；21、外风机；31、电子膨胀阀；32、蒸发器；33、第一温度采集器；34、第二温度采集器；35、第三温度采集器；36、内风机；71、中间隔板；72、温区分隔板；81、挡板；82、支架。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

在本发明的描述中，需要明确的是，术语“垂直”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“水平”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本发明，而不是意味着所指的装置或元件必须具有特有的方位或位置，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本实施例提供一种机柜空调器，如图1和图2所示，机柜空调器包括压缩机1、冷凝器2以及第一蒸发模块3，压缩机1的排气口与冷凝器2的入口连接，冷凝器2的出口与第一蒸发模块3的入口连接，第一蒸发模块3的出口与压缩机1的吸气口连接；机柜空调器还包括第二蒸发模块4，第二蒸发模块4与第一蒸发模块3并联。

具体地，当需要该机柜空调器对不同设备的不同热量进行降温时，低温低压的制冷剂进入压缩机1中，经压缩机1压缩成高温高压的过热蒸汽，之后再压入冷凝器2中进行定压冷却，并向冷却介质释放热量，之后冷却为液态制冷剂，液态制冷剂分流进入第一蒸发模块3和第二蒸发模块4，在第一蒸发模块3和第二蒸发模块4中吸收空调循环水(空气)中的热量，从而冷却空调循环水达到制冷的目的，流出低压的制冷剂被吸入压缩机1，如此循环工作，实现制冷；在这个过程中，第一蒸发模块3和第二蒸发模块4可以产生相同的冷量，也可以产生不同的冷量，具体地，可以通过控制进入第一蒸发模块3和第二蒸发模块4中的液态制冷剂的量来控制对应的冷量。

当然，本实施例也可产生一个冷量，此时仅需要关闭第一蒸发模块3或者第二蒸发模块4即可。

由于本实施例的机柜空调器同时拥有第一蒸发模块3和第二蒸发模块4，因此可以实现用不同的冷量对不同的设备产生的热量进行降温；当然，也可以实现用不同的冷量对同一设备产生的不同热量进行降温；另外，本实施例中的两个蒸发模块(第一蒸发模块3和第二蒸发模块4)对应同一个压缩机1和冷凝器2，相较于传统的将两个相同或不同冷量的空调安装在机柜上，本实施例可以节省一个压缩机和冷凝器的成本，且占用机柜空间小。

在具体实施例中：

机柜空调器还包括储液罐5，储液罐5接收从冷凝器2中流出的制冷剂，并将制冷剂提供给第一蒸发模块3和/或第二蒸发模块4。

具体地，储液罐5主要用于对制冷剂进行缓冲，储液罐5选用一进两出式，由于两个蒸发模块中的电子膨胀阀耦合比较困难，当其中一个流路的电子膨胀阀的开度调低(流路的流量变小)时，制冷剂会过多的流入另一流路，对另一路造成较大的影响，因此，在冷凝器2的出口加上储液罐5，制冷剂在从冷凝器2流出后会先流经储液罐5，在储液罐5中进行缓冲，之后再分别流入第一蒸发模块3和/或第二蒸发模块4。

在具体实施例中：第一蒸发模块3和第二蒸发模块4均包括电子膨胀阀31和蒸发器32，电子膨胀阀31一端和冷凝器2连接，另一端和蒸发器32连接，蒸发器32与压缩机1连接。

为了更好的进行解释说明，假设第一蒸发模块3包括第一电子膨胀阀和第一蒸发器，第二蒸发模块4包括第二电子膨胀阀和第二蒸发器；

在具体实施时，有以下两种情况：

第一种，当需要两种不同的冷量时，制冷剂在从冷凝器2流出后，存储在储液罐5中，之后分为两路，分别进入第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀，之后进入第一蒸发器和第二蒸发器中，在第一蒸发器和第二蒸发器中吸收空调循环水(空气)中的热量，从而冷却空调循环水达到制冷的目的，流出低压的制冷剂被吸入压缩机1，如此循环工作，实现制冷；在这个过程中，可以通过控制流入第一蒸发器和第二蒸发器的制冷剂的量来调节两种冷量，使其与对应的负载匹配；

第二种，当仅需要一种冷量时，在这种情况下，可以第一蒸发模块3和第二蒸发模块4均工作，但通过控制制冷剂的流量使得两者产生的冷量相同；也可以关闭第一蒸发模块3或第二蒸发模块4，仅留一路蒸发器工作即可。

在具体实施例中：

第一蒸发模块3和第二蒸发模块4均包括第一温度采集器33，第一温度采集器33设置在蒸发器32上用于监测蒸发温度；具体地，从制冷本身的意义来看，制冷是制冷剂在蒸发器中某一个压力下，制冷剂液体沸腾吸热而产生的冷效应。这个压力即为蒸发压力，在该压力下所对应的制冷剂饱和气体的温度称为蒸发温度，第一温度采集器33用于监测对应蒸发器上的蒸发温度；由于第一蒸发模块3和第二蒸发模块4同时工作时会出现相互影响、精度不足的温度，从控制的角度来看，每个蒸发器都对应一个标准的蒸发温度；当负载的冷量发生变化时，调节对应的电子膨胀阀31的开度并将第一温度采集器33采集的温度与标准的蒸发温度进行对比，若两者的差在合理的误差范围内，则说明对应的蒸发模块处于正常工作状态。

第一蒸发模块3和第二蒸发模块4均包括第二温度采集器34和第三温度采集器35，第二温度采集器34和第三温度采集器35分别设置在蒸发器32的入口和出口处，用于监测蒸发器32的过热度；具体地，第二温度采集器34和第三温度采集器35采集的温度差即为对应蒸发器的过热度，过热度是指制冷循环中相同蒸发压力下，制冷剂的过热温度与饱和温度之差，与蒸发温度类似，每个蒸发器都对应一个标准的过热度，当负载的冷量发生变化时，调节对应的电子膨胀阀31的开度并将第二温度采集器34和第三温度采集器35采集的温度差与标准的过热度进行对比，若两者的差在合理的误差范围内，则说明对应的蒸发模块处于正常工作状态。

具体地，第一温度采集器33、第二温度采集器34以及第三温度采集器35分别包括一感温包。感温包又名恒温控制器，是构成恒温控制阀的核心部件，它对于实现恒温控制起着重要作用。

在具体实施例中：第一蒸发模块3和第二蒸发模块4均包括控制器，当第一蒸发模块3和第二蒸发模块4对应的负载发生变化时，控制器调节对应的电子膨胀阀31的开度；控制器还用于：根据第一温度采集器33、第二温度采集器34和第三温度采集器35监测的温度与预设温度的关系，判断第一蒸发模块3和第二蒸发模块4对应的负载与该负载对应的电子膨胀阀31的开度是否匹配。

在具体实施例中：机柜空调器还包括气液分离器6，气液分离器6设置在压缩机1吸气口处。如此，通过气液分离器6可以避免液体进入压缩机1中，影响压缩机1的性能。

在具体实施例中，机柜空调器的具体结构有两种形式：

第一种，如图3所示，机柜空调器还包括壳体7，压缩机1、冷凝器2、第一蒸发模块3、第二蒸发模块4和储液罐5均位于壳体7内；具体地，压缩机1、冷凝器2以及储液罐5形成的冷凝***位于壳体7内部的一侧，第一蒸发模块3位于壳体7内部的另一侧，且冷凝***和第一蒸发模块3通过中间隔板71分隔开；第二蒸发模块4位于第一蒸发模块3上方且两者之间通过温区分隔板72分隔开；这样，通过中间隔板71将冷凝***和第一蒸发模块3分隔开，避免两者互相影响；且通过温区分隔板72将第一蒸发模块3和第二蒸发模块4分隔开，避免两者的冷量相互影响。

并且，储液罐5位于壳体7的顶部，使得储液罐5与第一蒸发模块3中的蒸发器形成高度差，也使得储液罐5与第二蒸发模块4中的蒸发器形成高度差；这样，由于高度差的存在，制冷剂在从冷凝器2流出后先流经储液罐5，在储液罐5中进行缓冲，之后在重力的作用下通过第一蒸发模块3的电子膨胀阀31，进入蒸发器32中，以及通过第二蒸发模块4的电子膨胀阀31，进入蒸发器32中。

第二种，如图2所示，机柜空调器还包括第一壳体8以及位于第一壳体8上方的第二壳体9，压缩机1、冷凝器2、第一蒸发模块3和储液罐5均位于第一壳体8内，第二蒸发模块4位于第二壳体9内；并且，第一壳体8内设置有挡板81，压缩机1、冷凝器2和储液罐5均位于挡板81的一侧，第一蒸发模块3位于挡板81的另一侧；这种结构的机柜空调器通过设置两个壳体将第一蒸发模块3和第二蒸发模块4分隔开，且通过挡板81将冷凝***和第一蒸发模块3分隔开，避免两者互相影响。

另外，储液罐5通过支架82固定在第一壳体8内，支架82的具体结构不做限定，只要能实现对储液罐5的固定即可。

另外，为了与冷凝器2和蒸发器32进行配合实现热交换，本实施例还包括一个外风机21和两个内风机36，当机柜空调器的具体结构为第一种结构形式时，外风机21固定在壳体7的侧壁上；第一蒸发模块3对应的内风机36固定在壳体7另一侧的内壁上，第二蒸发模块4对应的内风机36固定在壳体7内部上方的侧壁上；当机柜空调器的具体结构为第二种结构形式时，外风机21固定在第一壳体8的侧壁上，第一蒸发模块3对应的内风机36固定在第一壳体8另一侧的内壁上，第二蒸发模块4对应的内风机36固定在第二壳体9的侧壁上。

本实施例提供的机柜空调器的工作过程为：

低温低压的制冷剂进入压缩机1中，经压缩机1压缩成高温高压的过热蒸汽，之后再压入冷凝器2中，在外风机21的作用下进行定压冷却，并向冷却介质释放热量，之后冷却为液态制冷剂，液态制冷剂分流进入第一蒸发模块3和第二蒸发模块4，在对应的内风机36的作用下进行热交换，吸收空气中的热量，从而冷却空调循环水达到制冷的目的，流出低压的制冷剂被吸入压缩机1，如此循环工作，实现制冷；而当负载的冷量发生变化时，调节对应电子膨胀阀31的开度并且利用感温包监测实际的过热度和蒸发温度，将实际的过热度和蒸发温度与对应的标准值进行对比，若监测到的实际值与标准值在合理的误差范围内则说明蒸发模块处于正常工作状态。

以上，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (15)

1.一种机柜空调器，其特征在于，所述机柜空调器包括压缩机(1)、冷凝器(2)以及第一蒸发模块(3)，所述压缩机(1)的排气口与冷凝器(2)的入口连接，所述冷凝器(2)的出口与第一蒸发模块(3)的入口连接，所述第一蒸发模块(3)的出口与压缩机(1)的吸气口连接；

所述机柜空调器还包括第二蒸发模块(4)，所述第二蒸发模块(4)与第一蒸发模块(3)并联。

2.根据权利要求1所述的机柜空调器，其特征在于，所述机柜空调器还包括储液罐(5)，所述储液罐(5)接收从冷凝器(2)中流出的制冷剂，并将所述制冷剂提供给所述第一蒸发模块(3)和/或第二蒸发模块(4)。

3.根据权利要求1或2所述的机柜空调器，其特征在于，所述第一蒸发模块(3)和第二蒸发模块(4)均包括电子膨胀阀(31)和蒸发器(32)，所述电子膨胀阀(31)一端和冷凝器(2)连接，另一端和蒸发器(32)连接，所述蒸发器(32)与压缩机(1)连接。

4.根据权利要求3所述的机柜空调器，其特征在于，所述第一蒸发模块(3)和第二蒸发模块(4)均包括第一温度采集器(33)，所述第一温度采集器(33)设置在蒸发器(32)上用于监测蒸发温度。

5.根据权利要求4所述的机柜空调器，其特征在于，所述第一蒸发模块(3)和第二蒸发模块(4)均包括第二温度采集器(34)和第三温度采集器(35)，所述第二温度采集器(34)和第三温度采集器(35)分别设置在蒸发器(32)的入口和出口处，用于监测对应蒸发器(32)的过热度。

6.根据权利要求5所述的机柜空调器，其特征在于，所述第一温度采集器(33)、第二温度采集器(34)以及第三温度采集器(35)分别包括一感温包。

7.根据权利要求6所述的机柜空调器，其特征在于，所述第一蒸发模块(3)和第二蒸发模块(4)均包括控制器，当所述第一蒸发模块(3)和第二蒸发模块(4)对应的负载发生变化时，所述控制器调节对应的所述电子膨胀阀(31)的开度。

8.根据权利要求7所述的机柜空调器，其特征在于，所述控制器还用于：根据所述第一温度采集器(33)、第二温度采集器(34)和第三温度采集器(35)监测的温度与预设温度的关系，判断所述第一蒸发模块(3)和第二蒸发模块(4)对应的负载与该负载对应的电子膨胀阀(31)的开度是否匹配。

9.根据权利要求1或2所述的机柜空调器，其特征在于，所述机柜空调器还包括气液分离器(6)，所述气液分离器(6)设置在所述压缩机(1)吸气口处。

10.根据权利要求3所述的机柜空调器，其特征在于，所述机柜空调器还包括壳体(7)，所述压缩机(1)、冷凝器(2)、第一蒸发模块(3)、第二蒸发模块(4)和储液罐(5)均位于所述壳体(7)内。

11.根据权利要求10所述的机柜空调器，其特征在于，所述压缩机(1)、冷凝器(2)和储液罐(5)形成的冷凝***位于壳体(7)内部的一侧，所述第一蒸发模块(3)位于壳体(7)内部的另一侧，且所述冷凝***和第一蒸发模块(3)通过中间隔板(71)分隔开；所述第二蒸发模块(4)位于第一蒸发模块(3)上方且两者之间通过温区分隔板(72)分隔开。

12.根据权利要求11所述的机柜空调器，其特征在于，所述储液罐(5)位于壳体(7)的顶部，使得所述储液罐(5)与第一蒸发模块(3)中的蒸发器形成高度差，也使得所述储液罐(5)与第二蒸发模块(4)中的蒸发器形成高度差。

13.根据权利要求3所述的机柜空调器，其特征在于，所述机柜空调器还包括第一壳体(8)以及位于所述第一壳体(8)上方的第二壳体(9)，所述压缩机(1)、冷凝器(2)、第一蒸发模块(3)和储液罐(5)均位于所述第一壳体(8)内，所述第二蒸发模块(4)位于第二壳体(9)内。

14.根据权利要求13所述的机柜空调器，其特征在于，所述第一壳体(8)内设置有挡板(81)，所述压缩机(1)、冷凝器(2)和储液罐(5)均位于所述挡板(81)的一侧，所述第一蒸发模块(3)位于挡板(81)的另一侧。

15.根据权利要求13所述的机柜空调器，其特征在于，所述储液罐(5)通过支架(82)固定在第一壳体(8)内。

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