CN202581634U - 一种双冷源制冷***设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种双冷源制冷***设备，属于机械技术领域。它解决了现有的制冷***单一采用压缩机制冷设备，其耗费电能巨大的问题。本双冷源制冷***设备包括由流通管路依次串接连通位于室内的水氟换热器，位于室内的压缩机，位于室外的冷凝器和位于室内的节流元件，且水氟换热器、压缩机、冷凝器和节流元件呈一环闭状连接而形成第一制冷回路，水氟换热器上还通过流通管路依次串接连通位于室内的表冷器一，位于室内的水泵和位于室外的表冷器二，且水氟换热器、表冷器一、水泵和表冷器二呈另一环闭状连接而形成第二制冷回路。本双冷源制冷***设备减少压缩机的运行时间，维护其设备性能，延长使用寿命；显著减少能源的耗费，同时环保生态。

Description

一种双冷源制冷***设备

技术领域

本实用新型属于机械技术领域，涉及一种制冷***，特别是一种双冷源制冷***设备。

背景技术

随着社会的不断显著进步，其生产力的提高与科技的高度发展成为一个国家强盛的标志。在当代社会时局状况下，建设和发展大型工业生产规模成为在各行各业的生产领域中的统一趋向与重要核心。由此随着各种配套大型设备和基站的应运而生，且该些设备通常在一年四季中不停运转工作，在能源不断的消耗下自然就会产生大量热量，从而该热量导致相应生产设备和设备所处的环境不断升温，但高温状态直接影响了生产设备的正常运转与设备自身的质量保证，从而导致工作效率降低，产品质量下降，由此减少生产利益；同时该高温状态下还存在安全隐患。故为了排除上述问题，必须对生产设备进行持续降温，便引进了能够起到这一作用的制冷***。

目前一般是利用压缩机制冷原理及装置给生产设备降温，其主要包括蒸发器、冷凝器、压缩机和节流阀四大必不可少的设备及元件，其中压缩机是心脏，起着吸入、压缩、输送制冷剂蒸汽的作用。原理为通过回路中的制冷剂在***中经过蒸发、压缩、冷凝、节流四个基本过程完成一个制冷循环。由于生产设备需要持续性的降温，故压缩机制冷装置同样在整年中持续工作，在整个制冷装置中首数压缩机的功率最大，这样其需要消耗大量的电能，而在目前能源紧缺的社会，为顺应可持续发展的战略政策，如何在不影响生产效益的同时能够达到节能降耗是我们社会每个成员的重要任务之一。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种通过增设至两个冷源，其一为电动压缩机冷源，另一为自然冷源，故在整年中顺应外界的不同温度，使两种冷源对应为三种状态配合作用进行制冷降温，由此达到节能降耗、环保生态的双冷源制冷***设备。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种双冷源制冷***设备，包括由流通管路依次串接连通位于室内的水氟换热器，位于室内的压缩机，位于室外的冷凝器和位于室内的节流元件，且上述水氟换热器、压缩机、冷凝器和节流元件呈一环闭状连接而形成第一制冷回路，其特征在于，所述的水氟换热器上还通过流通管路依次串接连通位于室内的表冷器一，位于室内的水泵和位于室外的表冷器二，且上述水氟换热器、表冷器一、水泵和表冷器二呈另一环闭状连接而形成第二制冷回路，所述的第二制冷回路上连接设置一具有1’、2’、3’位端口的电动三通阀，所述电动三通阀的2’位端口通过流通管路与上述水氟换热器连通，其1’位端口通过流通管路与上述水泵连通，其3’位端口通过流通管路与上述表冷器二连通。

本双冷源制冷***设备中的各个单体设备均通过流通管路连接形成密封的通路，且流通管路与各设备的连接口处套设有密封圈。其中水氟换热器的一对进出连接口为供制冷剂(即氟)流通的通路，其另一对进出连接口为供冷却水流通的通路，且两者通路平行布置，没有交叉通口(即为制冷剂具有独立的环闭式流路，冷却水具有独立的环闭式流路，两者并不在任何段流通管路中交融)。

当室外干球温度高于15℃，设备间环境温度高于设置的要求温度时，电动三通阀的1’-2’位打开，2’-3’位关闭，压缩机、室内风机、室外风机、水泵通电运行，此时采用压缩机机械制冷原理实现制冷降温作用；当室外干球温度低于5℃，设备间环境温度高于设置的要求温度时，电动三通阀的1’-2’位关闭，2’-3’位打开，水泵、室内风机、室外风机通电运行，且压缩机停止工作，此时采用室外侧自然冷源实现制冷降温作用；当室外干球温度大于5℃，低于15℃，设备间环境温度高于设置的要求温度时，电动三通阀的1’-2’位关闭，2’-3’位打开，压缩机、水泵、室内风机、室外风机通电运行，此时采用压缩机机械制冷加上自然冷源制冷共同实现制冷降温作用。

在上述的双冷源制冷***设备中，所述的位于室外的冷凝器外部通过电连接有室外风机。当冷凝器运作时，室外风机强制空气对流，使冷凝器中的制冷剂与室外的常温气体充分进行接触性热交换，促使此时高温高压的汽相制冷剂放热冷凝为高压液体，提高其液相转化率与放热效率。

在上述的双冷源制冷***设备中，所述的位于室内的表冷器一外部通过电连接有室内风机。当表冷器一运作时，室内风机强制空气对流，使表冷器一中的低温冷却水与室内的高温气体充分进行接触性热交换，促使冷却水吸热升温，提高吸热效率。

在上述的双冷源制冷***设备中，所述的位于室外的表冷器二外部通过电连接有室外风机。当表冷器二运作时，室外风机强制空气对流，使表冷器二中的高温水与室外的低温空气充分进行接触性热交换，促使高温水放热降温，提高放热效率，从而为后续降温后的冷却水吸热准备。

在上述的双冷源制冷***设备中，所述的表冷器一和表冷器二均为水路翅片式表冷器。

在上述的双冷源制冷***设备中，所述的第一制冷回路和第二制冷回路通过电连接外设有总成控制器。总成控制器为现代化计算机设备，其通过软件程序整体控制第一制冷回路和第二制冷回路中的压缩机、水泵、室内风机和室外风机等设备的开启与关闭，从而在该总成控制器调控下对应外界气候的不同温度，实现第一制冷回路和第二制冷回路的不同方式配合作用，共同达到持续有效制冷作用。

在上述的双冷源制冷***设备中，所述的流通管路由铜管和水管拼合焊接形成。第一制冷回路中水氟换热器、压缩机、冷凝器和节流元件之间，或者第二制冷回路中水氟换热器、表冷器一、水泵、表冷器二和电动三通阀之间可通过铜管和水管按常规装配工艺焊接连通。

与现有技术相比，本双冷源制冷***设备采用第一制冷回路与第二制冷回路的三种配合作用方式，实现压缩机机械制冷***与自然冷源换热制冷***的双冷源相互协调制冷效果。由此在室外温度较低的季节，可单纯利用冷却循环水与自然冷源进行热交换，实现制冷降温的目的；在室外温度不过高的季节，可使用自然冷源换热和压缩机制冷两者共同作用，实现制冷降温的目的。从而显著减少能源的耗费，降低生产成本，同时降低排热量，而环保生态；减少了压缩机等设备的运行时间，故同时维护了整体机械制冷***的设备性能，延长其使用寿命。

附图说明

图1是本双冷源制冷***设备的平面结构示意图。

图中，1、流通管路；2、水氟换热器；3、压缩机；4、冷凝器；5、节流元件；6、表冷器一；7、水泵；8、表冷器二；9、电动三通阀；10、室外风机；11、室内风机。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1所示，本双冷源制冷***设备包括使制冷剂(即氟)流经的第一制冷回路和使冷却水流经的第二制冷回路，且制冷剂流路与冷却水流路之间没有使两者汇流的交叉通口。第一制冷回路和第二制冷回路均包括一部分位于室内的机械设备和一部分位于室外的机械设备。

水氟换热器2上具有两对连通的进出连接口，其一对连通的进出连接口为供制冷剂(即氟)流通的通路，其另一对连通的进出连接口为供冷却水流通的通路，且两者通路平行布置，没有交叉通口。

位于室内的水氟换热器2上，由其制冷剂流通的进出接口上密封连接有流通管路1，其中从制冷剂出接口连接的流通管路1后依次串接连通有位于室内的压缩机3，位于室外的冷凝器4和位于室内的节流元件5，而后连接水氟换热器2的制冷剂进接口，形成制冷剂的环闭式循环回路，该回路即为第一制冷回路。位于室外的冷凝器4外部通过电连接有室外风机10。

由室内水氟换热器2的冷却水流通的进出接口上密封连接有流通管路1，其中从冷却水出接口连接的流通管路1后依次串接连通有位于室内的表冷器一6，位于室内的水泵7和位于室外的表冷器二8。表冷器二8出口后连接的流通管路1上设有一具有1’、2’、3’位端口的电动三通阀9，且表冷器二8出口通过流通管路1与电动三通阀9的3’位端口连通，电动三通阀9的2’位端口通过流通管路1连接水氟换热器2的冷却水进接口，其1’位端口通过流通管路1直接与水泵7连通。由此形成的冷却水的环闭式循环回路即为第二制冷回路，在第二制冷回路中，若电动三通阀9的1’-2’位打开，2’-3’位关闭，冷却水的流经回路即为由水氟换热器2至表冷器一6至水泵7，而后直接回到水氟换热器2；若电动三通阀9的1’-2’位关闭，2’-3’位打开，冷却水的流经回路即为由水氟换热器2至表冷器一6至水泵7至表冷器二8，而后回到水氟换热器2。

表冷器一6和表冷器二8均为水路翅片式表冷器。表冷器一6外部通过电连接有室内风机11，表冷器二8外部通过电连接有室外风机10。

第一制冷回路和第二制冷回路中的各个单体设备均通过流通管路1连接形成密封的通路，且流通管路1与各设备的连接口处套设有密封圈。第一制冷回路和第二制冷回路通过电连接外设有一总成控制器，该总成控制器为现代化计算机设备，其通过软件程序整体控制第一制冷回路和第二制冷回路中的压缩机3、水泵7、室内风机11和室外风机10等设备的开启与关闭，从而实现单独开启水泵7或者同时开启压缩机3和水泵7等多种调控方式。

第一制冷回路中水氟换热器2、压缩机3、冷凝器4和节流元件5之间，或者第二制冷回路中水氟换热器2、表冷器一6、水泵7、表冷器二8和电动三通阀9之间的流通管路1可通过铜管和水管按常规装配工艺焊接连通，由此易于加工实现，具有装配普遍性。

该整体装置中将压缩机3、水氟换热器2、水泵7等重要设备放置于室内，由此改善了该些设备的工作环境，防止其被风化腐蚀或受冻后运转不良或偷盗等可能损害，故确保其工作效率、作用效果和延长使用寿命。

当室外干球温度高于15℃，设备间环境温度高于设置的要求温度时，第二制冷回路中的电动三通阀9的1’-2’位打开，2’-3’位关闭，总成控制器同时启动压缩机3和水泵7，室内风机11、室外风机10通电运行，实现压缩机3机械制冷作用。第一制冷回路中的液态制冷剂在水氟换热器2内向冷却水吸热，使冷却水温度大幅度降低，而制冷剂自身汽化成低温低压的蒸汽；而后低温低压的汽相制冷剂被压缩机3吸入，并压缩成高温高压的蒸汽；随后排入位于室外的冷凝器4中，高温高压的汽相制冷剂在冷凝器4中向室外空气放热从而冷凝为高压液体，同时室外风机10运行强制空气对流，使冷凝器4中的制冷剂与室外的常温气体充分进行接触性热交换，利于提高制冷剂的液相转化率与放热效率，使其提高后续所需的吸热潜能；而后低温高压的液相制冷剂经节流元件5节流为低温低压的液相制冷剂，从而再次进入水氟换热器2对冷却水降温。第二制冷回路中冷却水在水氟换热器2内被制冷剂降温后，通过水泵7的驱动进入位于室内的表冷器一6，室内风机11同时运作强制空气对流，使表冷器一6中的低温冷却水与室内的高温气体充分进行接触性热交换，促使冷却水吸热升温，有效提高吸热效率，实现室内空气的冷却降温；而后升温后的冷却水变为高温循环水流经水泵7，再通过电动三通阀9的1’-2’位直接排入水氟换热器2内进行机械制冷，由此实现压缩机3机械***对冷却水制冷，再通过冷却水与空气换热实现制冷降温的目的。

当室外干球温度低于5℃，设备间环境温度高于设置的要求温度时，第二制冷回路中的电动三通阀9的1’-2’位关闭，2’-3’位打开，总成控制器仅启动水泵7，室内风机11、室外风机10通电运行，采用室外侧自然冷源实现制冷降温作用。第一制冷回路中的压缩机3停止工作，故回路中的制冷剂不进行制冷作用。第二制冷回路中的低温冷却水通过水泵7的动力驱动，在密封的流通管路1内经过表冷器一6，室内风机11同时运作强制空气对流，使表冷器一6中的低温冷却水与室内的高温气体充分进行接触性热交换，促使冷却水吸热升温，有效提高吸热效率，实现室内空气的冷却降温；而后升温后的冷却水变为高温循环水流经水泵7，排入到位于室外的表冷器二8内，通过室外风机10的同时运作强制空气对流，使表冷器二8中的高温循环水与室外的低温空气充分进行接触性热交换，促使高温水放热降温，变为低温冷却水；冷却水再通过电动三通阀9的3’-2’位流经水氟换热器2，再次流入表冷器一6实现循环制冷降温。因为水泵7功率远远小于压缩机3功率，因此在该种工况下，大大减少压缩机3机械制冷***的运行，从而减少电量消耗并维护压缩机3机械制冷***的设备性能，延长其使用寿命。

当室外干球温度大于5℃，低于15℃，设备间环境温度高于设置的要求温度时，第二制冷回路中的电动三通阀9的1’-2’位关闭，2’-3’位打开，总成控制器同时启动压缩机3和水泵7，室内风机11、室外风机10通电运行，由此采用压缩机3机械制冷加上自然冷源制冷共同实现制冷降温作用。第二制冷回路中的升温冷却水位于表冷器二8内，在室外风机10的作用下与外界空气进行充分的接触性热交换，促使升温后的冷却水降温，实现其初步预冷，预冷后的冷却水通过电动三通阀9的3’-2’位流入水氟换热器2，同时第一制冷回路中制冷剂在压缩机3的运转作用下，持续进入水氟换热器2对预冷后的冷却水进一步降温，而后足够低温的冷却水在水泵7驱动下进入表冷器一6，通过室内风机11作用，低温冷却水在表冷器一6中与室内的高温气体充分进行接触性热交换，达到冷却水的吸热升温和室内空气的放热降温，直至制冷作用符合要求所需的标准；作用后冷却水通过水泵7，再次循环流入室外的表冷器二8中。由于采用外界自然冷源对作用后的冷却水进行预冷，从而降低了压缩机3机械制冷***所消耗的能源，实现节能减排。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了流通管路1；水氟换热器2；压缩机3；冷凝器4；节流元件5；表冷器一6；水泵7；表冷器二8；电动三通阀9；室外风机10；室内风机11等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (7)

1.一种双冷源制冷***设备，包括由流通管路依次串接连通位于室内的水氟换热器，位于室内的压缩机，位于室外的冷凝器和位于室内的节流元件，且上述水氟换热器、压缩机、冷凝器和节流元件呈一环闭状连接而形成第一制冷回路，其特征在于，所述的水氟换热器上还通过流通管路依次串接连通位于室内的表冷器一，位于室内的水泵和位于室外的表冷器二，且上述水氟换热器、表冷器一、水泵和表冷器二呈另一环闭状连接而形成第二制冷回路，所述的第二制冷回路上连接设置一具有1’、2’、3’位端口的电动三通阀，所述电动三通阀的2’位端口通过流通管路与上述水氟换热器连通，其1’位端口通过流通管路与上述水泵连通，其3’位端口通过流通管路与上述表冷器二连通。

2.根据权利要求1所述的双冷源制冷***设备，其特征在于，所述的位于室外的冷凝器外部通过电连接有室外风机。

3.根据权利要求1所述的双冷源制冷***设备，其特征在于，所述的位于室内的表冷器一外部通过电连接有室内风机。

4.根据权利要求1所述的双冷源制冷***设备，其特征在于，所述的位于室外的表冷器二外部通过电连接有室外风机。

5.根据权利要求1或3或4所述的双冷源制冷***设备，其特征在于，所述的表冷器一和表冷器二均为水路翅片式表冷器。

6.根据权利要求1至4中任一条所述的双冷源制冷***设备，其特征在于，所述的第一制冷回路和第二制冷回路通过电连接外设有总成控制器。

7.根据权利要求1至4中任一条所述的双冷源制冷***设备，其特征在于，所述的流通管路由铜管和水管拼合焊接形成。

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