具有雙冷凝雙散熱的冷液的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有雙冷凝雙散熱的冷液機(jī)，是在常規(guī)冷液機(jī)（具有壓縮機(jī)制冷和強(qiáng)制風(fēng)冷雙模式）基礎(chǔ)上，增設(shè)一種特殊循環(huán)分支來實(shí)現(xiàn)特殊循環(huán)，形成雙冷凝雙散熱結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)冷凝放熱和強(qiáng)制風(fēng)冷功能，特殊循環(huán)是由三種循環(huán)共同作用，即壓縮機(jī)制冷循環(huán)+冷卻液制冷循環(huán)+冷卻液散熱循環(huán)，在這種狀態(tài)下工作，可實(shí)現(xiàn)供液溫度由壓縮機(jī)制冷和強(qiáng)制風(fēng)冷雙重控制調(diào)節(jié)，可避免環(huán)境溫度低、控溫范圍寬時(shí)僅靠強(qiáng)制風(fēng)冷模式仍無法滿足控溫要求的風(fēng)險(xiǎn)，或僅靠壓縮機(jī)制冷模式可能出現(xiàn)的冷凝不匹配或回液不足等問題，從而增強(qiáng)機(jī)組的環(huán)境適應(yīng)能力。
【專利說明】具有雙冷凝雙散熱的冷液機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冷液機(jī)領(lǐng)域，具體是一種具有雙冷凝雙散熱的冷液機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]冷液機(jī)的主要目的是為被冷卻對(duì)象提供一定溫度、流量和壓力要求的循環(huán)載冷齊U，即冷卻液。隨著近年來一些大功率雷達(dá)、激光、機(jī)柜、醫(yī)療和印刷設(shè)備快速發(fā)展，對(duì)冷液機(jī)的要求也越來越多。如，人們?cè)絹碓疥P(guān)注產(chǎn)品在節(jié)能、高效、可靠性和環(huán)境適應(yīng)性等方面的表現(xiàn)。特別對(duì)重要用途的冷液機(jī)，包括軍事裝備配套的冷液機(jī)，面對(duì)野外惡劣的環(huán)境氣候變化，如何提聞廣品的品質(zhì)，需要有更多的應(yīng)對(duì)措施。
[0003]為滿足一 40°C?50°C的大跨度工作環(huán)境，冷液機(jī)通常會(huì)采用壓縮機(jī)制冷和強(qiáng)制風(fēng)冷的雙模式設(shè)計(jì)，在夏季通過壓縮機(jī)制冷模式向負(fù)載提供冷卻，在冬季通過強(qiáng)制風(fēng)冷模式向負(fù)載提供冷卻，而在過渡季節(jié)(如環(huán)境溫度一 15°C?25°C)為保證供液溫度，往往先開啟強(qiáng)制風(fēng)冷模式，當(dāng)強(qiáng)制風(fēng)冷模式達(dá)不到要求時(shí)，再切換到壓縮機(jī)制冷模式。例如，環(huán)境溫度從一15°C變化到10°C，供液溫度要求15°C，回液溫度為20°C，開始運(yùn)行強(qiáng)制風(fēng)冷模式，由于散熱能力受到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等限制，環(huán)境溫度到5°C不再滿足供液要求，而不得不切換到壓縮機(jī)制冷模式。此時(shí)，會(huì)存在兩方面不足:①回液溫度仍高于環(huán)境溫度10°C?15°C，未能充分利用強(qiáng)制風(fēng)冷模式體現(xiàn)節(jié)能；②壓縮機(jī)制冷循環(huán)相對(duì)環(huán)境溫度5°C時(shí)，帶來冷凝溫度過低，反而會(huì)造成一些運(yùn)轉(zhuǎn)方面的負(fù)面影響。以上這種情況，在過渡季節(jié)(如環(huán)境溫度一 15°C?25°C)常見。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊的具有雙冷凝雙散熱的冷液機(jī)，能有效地改善產(chǎn)品在過渡季節(jié)(如環(huán)境溫度一 15°C?25°C)的運(yùn)行狀態(tài)。
[0005]為了達(dá)到上述效果，本發(fā)明在常規(guī)冷液機(jī)基礎(chǔ)上，增設(shè)一種特殊循環(huán)分支來實(shí)現(xiàn)特殊循環(huán)，具體技術(shù)方案如下:
一種具有雙冷凝雙散熱的冷液機(jī)，包括有壓縮機(jī)、水箱、泵體、第一組冷凝散熱機(jī)構(gòu)和第二組冷凝散熱機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述的第一組冷凝散熱機(jī)構(gòu)包括有第一風(fēng)機(jī)、第一冷凝器和第一散熱器，所述的第二組冷凝散熱機(jī)構(gòu)包括有第二風(fēng)機(jī)、第二冷凝器和第二散熱器，從所述壓縮機(jī)的出口引出管道并連接第一單向閥后分成二個(gè)支路，其中一個(gè)支路上依次連接第一冷凝器和第一電磁閥，另一個(gè)支路上連接第二冷凝器，二個(gè)支路的末端相并聯(lián)再依次連接儲(chǔ)液器、干燥過濾器、膨脹閥和板式換熱器后接入所述壓縮機(jī)的進(jìn)口，形成壓縮機(jī)制冷循環(huán)系統(tǒng)；從所述水箱的出水口引出管道并依次連接所述泵體、電動(dòng)三通閥、調(diào)節(jié)閥、板式換熱器、分液器、負(fù)載和集液器后接入所述水箱的進(jìn)水口，形成冷卻液制冷循環(huán)系統(tǒng)；從水箱的出水口引出管道并依次連接所述泵體和電動(dòng)三通閥后分成二個(gè)支路，其中一個(gè)支路上依次連接第二單向閥和第一散熱器，另一個(gè)支路上依次連接第二散熱器和第三單向閥，二個(gè)支路的末端相并聯(lián)再依次連接第四單向閥、分液器、負(fù)載和集液器后接入所述水箱的進(jìn)水口，形成冷卻液散熱循環(huán)系統(tǒng)；還包括有第二電磁閥，所述第一散熱器入口端并行接入所述第二電磁閥的出口端和第所述二單向閥的出口端，所述第二電磁閥的入口端旁聯(lián)在所述電動(dòng)三通閥的入口端，所述第二單向閥的入口端與所述電動(dòng)三通閥的一個(gè)出口端相連。
[0006]所述的具有雙冷凝雙散熱的冷液機(jī)，其特征在于:所述第一冷凝器的出口端與所述第一電磁閥的入口端相連接，所述第二散熱器的出口端與所述第三單向閥的入口端相連接，所述第三單向閥的出口端與第一散熱器的出口端匯合后，再經(jīng)所述第四單向閥通往所述的分液器。
[0007]所述的具有雙冷凝雙散熱的冷液機(jī)，其特征在于:所述第一電磁閥處于常開狀態(tài)，可為氣路電磁閥，可安裝在所述第一冷凝器的入口端。
[0008]所述的具有雙冷凝雙散熱的冷液機(jī)，其特征在于:所述第二電磁閥處于常閉狀態(tài)，可為有調(diào)節(jié)功能的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。
[0009]第一、二組冷凝散熱機(jī)構(gòu)為并聯(lián)形式，形成雙冷凝雙散熱結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)各自的冷凝放熱和強(qiáng)制風(fēng)冷功能；每組冷凝散熱組合又由各自的冷凝器、散熱器和風(fēng)機(jī)等組成，并根據(jù)所設(shè)計(jì)的總冷凝放熱和總散熱量要求將原整體冷凝器和散熱器從結(jié)構(gòu)上各拆分成兩部分，通常采用均分且相同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，但不排除非對(duì)稱設(shè)計(jì)；散熱器相對(duì)冷凝器應(yīng)先被風(fēng)機(jī)氣流經(jīng)過。
[0010]為增加冷凝散熱組合的可靠性，應(yīng)使風(fēng)機(jī)氣流先經(jīng)過散熱器，再過冷凝器，這樣在低溫環(huán)境條件下，冷液機(jī)由強(qiáng)制風(fēng)冷模式切換至壓縮機(jī)制冷模式時(shí)，對(duì)應(yīng)的冷凝器已得到較好的整體預(yù)熱，便于壓縮機(jī)的啟動(dòng)。每組中的冷凝器和散熱器均為翅片式換熱器，在結(jié)構(gòu)形式上可以做成兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部件，也可以做成一體共用一組翅片，僅在管路上分離；設(shè)計(jì)的迎風(fēng)面宜保持相同，確保風(fēng)路通暢，風(fēng)阻均勻。
[0011]本發(fā)明的特殊循環(huán)是由三種循環(huán)共同作用，即壓縮機(jī)制冷循環(huán)+冷卻液制冷循環(huán)+冷卻液散熱循環(huán)，在過渡季節(jié)(如環(huán)境溫度一 15°C?25°C)用這種狀態(tài)工作時(shí)，第一組冷凝散熱機(jī)構(gòu)處于強(qiáng)制風(fēng)冷，第二組冷凝散熱機(jī)構(gòu)處于冷凝放熱，從而實(shí)現(xiàn)供液溫度由壓縮機(jī)制冷和強(qiáng)制風(fēng)冷雙重控制調(diào)節(jié)。
[0012]壓縮機(jī)制冷循環(huán)一般由壓縮機(jī)一冷凝器一儲(chǔ)液器一干燥過濾器一膨脹閥一板式換熱器一壓縮機(jī)，組成一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)?？刹幌抻诖?，如板式換熱器可以換成套管式換熱器、增加氣液分離器等。
[0013]冷卻液制冷循環(huán)一般由水箱一泵體一電動(dòng)三通閥一調(diào)節(jié)閥一板式換熱器一分液器一負(fù)載一集液器一水箱，組成一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)。可不限此，如增加過濾器、流量計(jì)等。
[0014]冷卻液散熱循環(huán)一般由水箱一泵體一電動(dòng)三通閥一散熱器一分液器一負(fù)載一集液器一水箱，組成一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)。它是通過電動(dòng)三通閥將冷卻液切換至散熱器，其余同冷卻液制冷循環(huán)。
[0015]常規(guī)冷液機(jī)具有壓縮機(jī)制冷和強(qiáng)制風(fēng)冷模式，即夏季通過壓縮機(jī)制冷循環(huán)+冷卻液制冷循環(huán)的方式向負(fù)載提供冷卻；冬季通過冷卻液散熱循環(huán)向負(fù)載提供強(qiáng)制風(fēng)冷冷卻；模式間的切換通過電動(dòng)三通閥。
[0016]在過渡季節(jié)(如環(huán)境溫度一 15°C?25°C)，開啟這種特殊循環(huán)。壓縮機(jī)制冷由于環(huán)境溫度較低，不需要高溫時(shí)的雙冷凝器，即通過第一電磁閥(制冷劑側(cè))切斷第一組冷凝散熱機(jī)構(gòu)中的第一冷凝器，而用第二組冷凝散熱機(jī)構(gòu)中的第二冷凝器，使壓縮機(jī)低溫運(yùn)行更可靠。本發(fā)明不排除因需要壓縮機(jī)可以部分卸載，或采用變頻技術(shù)，或采用風(fēng)機(jī)調(diào)速等情況，使系統(tǒng)更完善。同時(shí)，冷卻液制冷循環(huán)正常工作(電動(dòng)三通閥處于冷卻液制冷循環(huán)狀態(tài))，而將旁聯(lián)的第二電磁閥(冷卻液側(cè))開啟，并在第二單向閥的配合下，使冷卻液只能流經(jīng)第一組冷凝散熱機(jī)構(gòu)中的第一散熱器，使部分負(fù)載熱量直接強(qiáng)制風(fēng)冷，以減少功耗，提高整體能效。
[0017]本發(fā)明由于在常規(guī)冷液機(jī)基礎(chǔ)上，增設(shè)一種特殊循環(huán)分支，將冷凝散熱拆分成兩部分，且增加了第一電磁閥(制冷劑側(cè))、第二電磁閥(冷卻液側(cè))和第一、二、三、四單向閥，從而實(shí)現(xiàn)一種新的設(shè)計(jì)方式，特別適合在過渡季節(jié)(如環(huán)境溫度一 15°C?25°C)使用，而這一溫度段在國內(nèi)全年占比可望超過50%，意味著這種方式經(jīng)常會(huì)啟用。這對(duì)空間的要求苛刻的冷液機(jī)來說，具有良好的市場應(yīng)用價(jià)值。
[0018]本發(fā)明的有益效果:
1、本發(fā)明冷液機(jī)在過渡季節(jié)運(yùn)行，能更充分發(fā)揮強(qiáng)制風(fēng)冷作用，使整機(jī)得到更高的節(jié)能效果。
[0019]2、本發(fā)明在壓縮機(jī)低溫運(yùn)行制冷時(shí)，冷凝放熱更為合理，系統(tǒng)運(yùn)行更安全，可充分發(fā)揮機(jī)組的制冷能效。
[0020]3、本發(fā)明通過冷凝器和散熱器的合理布局，滿足低溫環(huán)境條件下，冷液機(jī)由強(qiáng)制風(fēng)冷模式切換至壓縮機(jī)制冷模式時(shí)，冷凝器已得到較好的整體預(yù)熱。反之，模式切換又不受到影響。
[0021]4、本發(fā)明采用雙冷凝、雙散熱組成二組冷凝散熱組合，既保留了原有的壓縮機(jī)制冷、強(qiáng)制風(fēng)冷模式，又增加了一種新的工作模式。
[0022]5、本發(fā)明控制簡單、方便、可靠，易于實(shí)現(xiàn)模塊設(shè)計(jì)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]參見圖1，一種具有雙冷凝雙散熱的冷液機(jī)，包括有壓縮機(jī)1、水箱11、泵體12、第一組冷凝散熱機(jī)構(gòu)3和第二組冷凝散熱機(jī)構(gòu)5，第一組冷凝散熱機(jī)構(gòu)3包括有第一風(fēng)機(jī)
3.1、第一冷凝器3.2和第一散熱器3.3,第二組冷凝散熱機(jī)構(gòu)5包括有第二風(fēng)機(jī)5.1、第二冷凝器5.2和第二散熱器5.3，從壓縮機(jī)I的出口引出管道并連接第一單向閥2后分成二個(gè)支路，其中一個(gè)支路上依次連接第一冷凝器3.2和第一電磁閥4，另一個(gè)支路上連接第二冷凝器5.2，二個(gè)支路的末端相并聯(lián)再依次連接儲(chǔ)液器6、干燥過濾器7、膨脹閥8和板式換熱器9后接入壓縮機(jī)I的進(jìn)口，形成壓縮機(jī)制冷循環(huán)系統(tǒng)；從水箱11的出水口引出管道并依次連接泵體12、電動(dòng)三通閥13、調(diào)節(jié)閥17、板式換熱器9、分液器19、負(fù)載10和集液器20后接入水箱11的進(jìn)水口，形成冷卻液制冷循環(huán)系統(tǒng)；從水箱11的出水口引出管道并依次連接泵體12和電動(dòng)三通閥13后分成二個(gè)支路，其中一個(gè)支路上依次連接第二單向閥15和第一散熱器3.3，另一個(gè)支路上依次連接第二散熱器5.3和第三單向閥16，二個(gè)支路的末端相并聯(lián)再依次連接第四單向閥18、分液器19、負(fù)載10和集液器20后接入水箱11的進(jìn)水口，形成冷卻液散熱循環(huán)系統(tǒng)；還包括有第二電磁閥14，第一散熱器3.3入口端并行接入第二電磁閥14的出口端和第二單向閥15的出口端，第二電磁閥14的入口端旁聯(lián)在電動(dòng)三通閥13的入口端，第二單向閥15的入口端與電動(dòng)三通閥13的一個(gè)出口端相連。
[0025]本發(fā)明中，第一冷凝器3.2的出口端與第一電磁閥4的入口端相連接，第二散熱器5.3的出口端與第三單向閥16的入口端相連接，第三單向閥16的出口端與第一散熱器3.3的出口端匯合后，再經(jīng)第四單向閥18通往分液器19。
[0026]第一電磁閥4處于常開狀態(tài)，可為氣路電磁閥，可安裝在第一冷凝器3.2的入口端。
[0027]第二電磁閥14處于常閉狀態(tài)，可為有調(diào)節(jié)功能的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，可以滿足更多控溫方式。
[0028]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明:
本發(fā)明的特殊循環(huán)是由三種循環(huán)共同作用，即壓縮機(jī)制冷循環(huán)+冷卻液制冷循環(huán)+冷卻液散熱循環(huán)。
[0029]壓縮機(jī)制冷循環(huán)一般由壓縮機(jī)I —第一單向閥2 —冷凝器3.2 —第一電磁閥4+冷凝器5.2 —儲(chǔ)液器6 —干燥過濾器7 —膨脹閥8 —板式換熱器9 —壓縮機(jī)1，形成一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)(可不限與此)。
[0030]冷卻液制冷循環(huán)一般由水箱11 —泵體12 —電動(dòng)三通閥13 —調(diào)節(jié)閥17 —板式換熱器9 —分液器19 —負(fù)載10 —集液器20 —水箱11，形成一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)(可不限與此)。
[0031]冷卻液散熱循環(huán)是由水箱11 —泵體12 —電動(dòng)三通閥13 —第二單向閥15 —散熱器3.3+散熱器5.3 —第三單向閥16 —第四單向閥18 —分液器19 —負(fù)載10 —集液器20 —水箱11，形成一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)(可不限與此)。
[0032]在特殊循環(huán)狀態(tài)下:電動(dòng)三通閥13工作位置處于冷卻液制冷循環(huán)狀態(tài)；第二電磁閥14開啟，部分冷卻液流入第一散熱器3.3，并在第二、三單向閥15、16作用下，冷卻液無法流入第二散熱器5.3 ;同時(shí)第一電磁閥4關(guān)閉，切斷第一冷凝器3.2，使壓縮機(jī)I產(chǎn)生的高壓熱氣在第二冷凝器5.2中冷凝放熱。這樣保證壓縮制冷和強(qiáng)制風(fēng)冷模式同時(shí)并存，實(shí)現(xiàn)這種特殊模式。
[0033]第一組冷凝散熱機(jī)構(gòu)3和第二組冷凝散熱機(jī)構(gòu)5采用并聯(lián)形式，能各自完成冷凝散熱和強(qiáng)制風(fēng)冷功能；第一組冷凝散熱機(jī)構(gòu)3由第一風(fēng)機(jī)3.1、第一冷凝器3.2和第一散熱器3.3等組成，第二組冷凝散熱機(jī)構(gòu)5由第二風(fēng)機(jī)5.1、第二冷凝器5.2和第二散熱器5.3等組成；第一冷凝器3.2和第二冷凝器5.2合起來能滿足總冷凝放熱要求，第一散熱器3.3和第二散熱器5.3合起來能滿足總強(qiáng)制散熱要求；通常二組采用均分且相同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，但不排除非對(duì)稱設(shè)計(jì)；第一風(fēng)機(jī)3.1和第二風(fēng)機(jī)5.1通常采用同一型號(hào)，以便于模塊化設(shè)計(jì)，其數(shù)量以所需風(fēng)量而定；從氣流方向上看，應(yīng)使氣流先流過第一散熱器3.3或第二散熱器
5.3，再流經(jīng)冷第一凝器3.2或第二冷凝器5.2，這樣在低溫環(huán)境條件下，冷液機(jī)由強(qiáng)制風(fēng)冷模式切換至壓縮機(jī)制冷模式時(shí)，對(duì)應(yīng)的冷凝器已得到較好的整體預(yù)熱，便于壓縮機(jī)的啟動(dòng)；同在一個(gè)組里的冷凝器和散熱器均為翅片式換熱器，在結(jié)構(gòu)形式上可以做成兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部件，也可以做成一體共用一組翅片，僅在管路上分離；設(shè)計(jì)的迎風(fēng)面宜保持相同，確保風(fēng)路通暢，風(fēng)阻均勻。
[0034]以上實(shí)施方式僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域一般技術(shù)人員而言，在不背離本發(fā)明原理的前提下對(duì)它所做的任何顯而易見的改動(dòng)，都屬于本發(fā)明的構(gòu)思和所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種具有雙冷凝雙散熱的冷液機(jī)，包括有壓縮機(jī)、水箱、泵體、第一組冷凝散熱機(jī)構(gòu)和第二組冷凝散熱機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述的第一組冷凝散熱機(jī)構(gòu)包括有第一風(fēng)機(jī)、第一冷凝器和第一散熱器，所述的第二組冷凝散熱機(jī)構(gòu)包括有第二風(fēng)機(jī)、第二冷凝器和第二散熱器，從所述壓縮機(jī)的出口引出管道并連接第一單向閥后分成二個(gè)支路，其中一個(gè)支路上依次連接第一冷凝器和第一電磁閥，另一個(gè)支路上連接第二冷凝器，二個(gè)支路的末端相并聯(lián)再依次連接儲(chǔ)液器、干燥過濾器、膨脹閥和板式換熱器后接入所述壓縮機(jī)的進(jìn)口，形成壓縮機(jī)制冷循環(huán)系統(tǒng)；從所述水箱的出水口引出管道并依次連接所述泵體、電動(dòng)三通閥、調(diào)節(jié)閥、板式換熱器、分液器、負(fù)載和集液器后接入所述水箱的進(jìn)水口，形成冷卻液制冷循環(huán)系統(tǒng)；從水箱的出水口引出管道并依次連接所述泵體和電動(dòng)三通閥后分成二個(gè)支路，其中一個(gè)支路上依次連接第二單向閥和第一散熱器，另一個(gè)支路上依次連接第二散熱器和第三單向閥，二個(gè)支路的末端相并聯(lián)再依次連接第四單向閥、分液器、負(fù)載和集液器后接入所述水箱的進(jìn)水口，形成冷卻液散熱循環(huán)系統(tǒng)；還包括有第二電磁閥，所述第一散熱器入口端并行接入所述第二電磁閥的出口端和第所述二單向閥的出口端，所述第二電磁閥的入口端旁聯(lián)在所述電動(dòng)三通閥的入口端，所述第二單向閥的入口端與所述電動(dòng)三通閥的一個(gè)出口端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有雙冷凝雙散熱的冷液機(jī)，其特征在于:所述第一冷凝器的出口端與所述第一電磁閥的入口端相連接，所述第二散熱器的出口端與所述第三單向閥的入口端相連接，所述第三單向閥的出口端與第一散熱器的出口端匯合后，再經(jīng)所述第四單向閥通往所述的分液器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有雙冷凝雙散熱的冷液機(jī)，其特征在于:所述第一電磁閥處于常開狀態(tài)，可為氣路電磁閥，可安裝在所述第一冷凝器的入口端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有雙冷凝雙散熱的冷液機(jī)，其特征在于:所述第二電磁閥處于常閉狀態(tài)，可為有調(diào)節(jié)功能的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。
【文檔編號(hào)】F25B41/04GK104315739SQ201410553467
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月17日
【發(fā)明者】王偉, 汪長江, 趙貝 申請(qǐng)人:合肥天鵝制冷科技有限公司