專利名稱：帶有熱管循環(huán)模式的工業(yè)用單元式空調(diào)機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種工業(yè)用空調(diào)設(shè)備，尤其涉及一種帶有熱管循環(huán)模式的工業(yè)用 單元式空調(diào)機(jī)組。
背景技術(shù)：
隨著信息技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了大量工業(yè)機(jī)房，如通訊基站、程控交換機(jī)房、計算機(jī) 房、發(fā)電機(jī)房等，這些工業(yè)機(jī)房全年都需要制冷而且濕負(fù)荷較小，不宜采用普通舒適性空 調(diào)。普通舒適性空調(diào)冬季制冷仍然依靠壓縮機(jī)驅(qū)動的蒸汽壓縮制冷循環(huán)，不僅能耗很大，而 且由于壓縮機(jī)啟停頻繁，壓縮機(jī)壽命也受到很大影響。另外，普通舒適性空調(diào)控制系統(tǒng)一般 采用簡化設(shè)計，對環(huán)境的適應(yīng)能力差，可靠性低。為了解決工業(yè)機(jī)房冬季制冷問題，有研究 者提出將熱管技術(shù)融入蒸汽壓縮制冷循環(huán)?，F(xiàn)有循環(huán)模式一般是由壓縮機(jī)驅(qū)動單元、冷凝器、節(jié)流單元和蒸發(fā)器四部分串聯(lián) 形成的循環(huán)回路。如圖1所示，是一種現(xiàn)有循環(huán)模式。該循環(huán)模式下，所述的壓縮機(jī)驅(qū)動單元是由壓 縮機(jī)7先與電磁閥5串聯(lián)后再與電磁閥6并聯(lián)而構(gòu)成；所述的節(jié)流單元是由節(jié)流裝置2并 聯(lián)一個電磁閥3而構(gòu)成。外界氣溫較高時，采用壓縮機(jī)驅(qū)動的蒸汽壓縮循環(huán)制冷，電磁閥6 和電磁閥3關(guān)閉，電磁閥5打開，制冷劑在壓縮機(jī)7的驅(qū)動下，在冷凝器1、節(jié)流裝置2、壓縮 機(jī)7、蒸發(fā)器4中循環(huán)，在蒸發(fā)器中產(chǎn)生制冷效果。外界氣溫較低時，采用熱管循環(huán)制冷。電 磁閥6和電磁閥3打開，電磁閥5關(guān)閉，壓縮機(jī)不運(yùn)行，制冷劑在冷凝器1和蒸發(fā)器4之間 自然循環(huán)，在蒸發(fā)器中產(chǎn)生制冷效果。圖2是另一種現(xiàn)有循環(huán)模式。在圖1的基礎(chǔ)上，為了保護(hù)壓縮機(jī)，增加了汽液分離 器9、單向閥8和單向閥10，為了避免圖1中電磁閥5和電磁閥6不能同步動作，用三通閥 11代替了電磁閥5和電磁閥6。該循環(huán)模式下，所述壓縮機(jī)驅(qū)動單元的構(gòu)成是在壓縮機(jī)7 的前面先串聯(lián)一單向閥8、汽液分離器9后，再在后方依次串接單向閥10與三通閥11的一 直通口，該三通閥11的第三通口則直接接蒸發(fā)器4的輸出口。而三通閥11的另一直通口 則接向冷凝器1，所述的節(jié)流單元同于前述循環(huán)模式，是由節(jié)流裝置2并聯(lián)一個電磁閥3而 構(gòu)成。為了適應(yīng)蒸汽壓縮循環(huán)和熱管循環(huán)對制冷劑充注量的不同要求，在冷凝器之后增加 了儲液器12。現(xiàn)有循環(huán)模式都未能徹底解決蒸汽壓縮制冷循環(huán)和熱管循環(huán)對制冷劑充注量的 要求不同的問題。為了能夠?qū)崿F(xiàn)熱管循環(huán)模式，圖1和圖2中的蒸發(fā)器4 一般采用滿液式蒸 發(fā)器。滿液式蒸發(fā)器要求制冷劑液面保持在一定高度，這樣整個制冷循環(huán)才有較高效率。圖1中，在熱管循環(huán)模式下，制冷劑幾乎全部在蒸發(fā)器中。熱管模式下最合適的制 冷劑充注量是制冷劑液面剛好與蒸發(fā)器上部平齊，少了則不能充分利用蒸發(fā)器換熱面積， 多了則增大汽體上升阻力。然而，如果按照熱管模式充注制冷劑，則在蒸汽壓縮循環(huán)模式 下，由于大量制冷劑被轉(zhuǎn)移到冷凝器中，造成蒸發(fā)器中液面下降，使得蒸發(fā)器換熱面積不能 充分利用，影響制冷效率。[0008]圖2中，設(shè)置了儲液罐，試圖解決蒸汽壓縮制冷循環(huán)和熱管循環(huán)對制冷劑充注量 的要求不同的問題。但儲液罐的設(shè)置只能防止在蒸汽壓縮循環(huán)模式下液體制冷劑占據(jù)冷凝 器的面積，不能防止蒸發(fā)器中液面下降，因而并不能解決蒸汽壓縮循環(huán)與熱管循環(huán)對制冷 劑充注量不同的問題。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種帶有熱管循環(huán)模式的工業(yè)用單元式空調(diào)機(jī)組，可以 克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供穩(wěn)定可靠的工作環(huán)境。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下設(shè)計方案一種帶有熱管循環(huán)模式的工業(yè)用單元式空調(diào)機(jī)組，由壓縮機(jī)驅(qū)動單元、冷凝器、節(jié) 流單元和蒸發(fā)器四部分串聯(lián)形成循環(huán)回路，在冷凝器和節(jié)流單元之間聯(lián)入一儲液罐；其特 征在于在蒸發(fā)器出口連接一蒸發(fā)器液面控制裝置。所述蒸發(fā)器液面控制裝置是具有大截面面積、低高度內(nèi)腔的容器。所述的壓縮機(jī)驅(qū)動單元是由壓縮機(jī)先與一油分離器串聯(lián)后再與一電磁閥并聯(lián)而 構(gòu)成。所述的節(jié)流單元由一節(jié)流裝置與一電磁閥并聯(lián)構(gòu)成。所述的蒸發(fā)器采用滿液式蒸發(fā)器。所述的節(jié)流裝置為熱力膨脹閥、電子膨脹閥或毛細(xì)管。本實用新型帶有熱管循環(huán)模式的工業(yè)用單元式空調(diào)機(jī)組特別適用于通訊基站、程 控交換機(jī)房、計算機(jī)房、發(fā)電機(jī)房等需要全年制冷、且濕負(fù)荷較小的場合。本實用新型的優(yōu)點是由于采用蒸發(fā)器液面控制裝置，在熱管循環(huán)模式和蒸汽壓 縮制冷循環(huán)模式下，蒸發(fā)器中液面保持穩(wěn)定，從而具有較大的制冷量和較高的制冷效率。

圖1是現(xiàn)有工業(yè)用單元式空調(diào)機(jī)組的循環(huán)模式示意圖。圖2是另一種現(xiàn)有工業(yè)用單元式空調(diào)機(jī)組的循環(huán)模式示意圖。圖3是本實用新型帶有熱管循環(huán)模式的工業(yè)用單元式空調(diào)機(jī)組構(gòu)成示意圖。圖4a是本帶有熱管循環(huán)模式的工業(yè)用單元式空調(diào)機(jī)組的液面控制裝置一實施例 結(jié)構(gòu)示意圖(主剖視)。圖4b是本帶有熱管循環(huán)模式的工業(yè)用單元式空調(diào)機(jī)組的液面控制裝置一實施例 結(jié)構(gòu)示意圖(俯剖視)。
以下結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明具體實施方式
參閱圖3所示，本實用新型帶有熱管循環(huán)模式的工業(yè)用單元式空調(diào)機(jī)組亦類同于 現(xiàn)有技術(shù)的構(gòu)成形式，由壓縮機(jī)驅(qū)動單元、冷凝器1、節(jié)流單元和蒸發(fā)器4四部分串聯(lián)形成 循環(huán)回路，在冷凝器1和節(jié)流單元之間聯(lián)入一儲液罐12。本實用新型的主要改進(jìn)點在于 在蒸發(fā)器出口連接一蒸發(fā)器液面控制裝置14，可以保證不管在熱管循環(huán)模式還是在蒸汽壓縮制冷循環(huán)模式下，蒸發(fā)器中液體制冷劑的液面穩(wěn)定，從而保證熱管循環(huán)和蒸汽壓縮制冷 循環(huán)都具有較高效率。所述蒸發(fā)器液面控制裝置可以是具有大截面面積、低高度內(nèi)腔的容器。如圖4a、 圖4b所示，該液面控制器可以是一具有大截面面積、低高度的圓柱形內(nèi)腔容器。亦可是其 他大截面面積、低高度的幾何形狀(如方、錐形或多邊形)內(nèi)腔容器。還亦可是由增大容積 的蒸發(fā)器上部聯(lián)箱改進(jìn)而成即將液面控制器與蒸發(fā)器上部的聯(lián)箱結(jié)合起來，通過增大聯(lián) 箱的直徑，使聯(lián)箱本身成為液面控制裝置。本實用新型的又一改進(jìn)點在于將壓縮機(jī)先與一油分離器串聯(lián)后再與一電磁閥并 聯(lián)而構(gòu)成壓縮機(jī)驅(qū)動單元。在壓縮機(jī)出口安裝油分離器13，可以減少壓縮機(jī)中潤滑油的流 失。在上述技術(shù)方案下，本實用新型的蒸發(fā)器4應(yīng)采用滿液式蒸發(fā)器為佳，可以提高 熱管循環(huán)和蒸汽壓縮循環(huán)效率。本實用新型的技術(shù)方案中，與壓縮機(jī)不串聯(lián)電磁閥或三通閥，與節(jié)流裝置不串聯(lián) 電磁閥或三通閥，在熱管循環(huán)模式下，壓縮機(jī)和節(jié)流裝置都可以保持通路狀態(tài)。 本實用新型的節(jié)流裝置刻優(yōu)先選用熱力膨脹閥、電子膨脹閥或毛細(xì)管。如果采用 熱力膨脹閥或電子膨脹閥，過熱度應(yīng)設(shè)置為零。上述各實施例可在不脫離本實用新型的范圍下加以若干變化，故以上的說明所包 含及附圖中所示的結(jié)構(gòu)應(yīng)視為例示性，而非用以限制本實用新型申請專利的保護(hù)范圍。本實用新型的工作原理是制冷劑充注在設(shè)備不運(yùn)行時進(jìn)行，充注高度達(dá)到液面控制裝置上部。在熱管循環(huán) 模式下，為了產(chǎn)生循環(huán)動力，冷凝器與蒸發(fā)器的連接管中的液面高度必須高于液面控制裝 置中液面高度，因而會有一部分液體從蒸發(fā)器向冷凝器與蒸發(fā)器的連接管中轉(zhuǎn)移，但由于 液面控制裝置截面積很大，所以液體轉(zhuǎn)移對液面高度影響不大。在蒸汽壓縮制冷循環(huán)模式 下，也會有一部分液體向冷凝器和儲液罐中轉(zhuǎn)移，同樣由于液面控制裝置截面較大，所以液 面高度變化不大。本實用新型的工作過程是外界氣溫較高時，采用壓縮機(jī)驅(qū)動的蒸汽壓縮循環(huán)制冷，電磁閥6和3關(guān)閉，制冷 劑在壓縮機(jī)7的驅(qū)動下，在冷凝器1、節(jié)流裝置2、蒸發(fā)器4、蒸發(fā)器液面控制裝置14、壓縮機(jī) 7、油分離器13中循環(huán)，在蒸發(fā)器4中產(chǎn)生制冷效果。外界氣溫較低時，采用熱管循環(huán)制冷。電磁閥6和3打開，壓縮機(jī)不運(yùn)行，制冷劑 在冷凝器1、儲液罐12、蒸發(fā)器4、蒸發(fā)器液面控制器14之間自然循環(huán)，在蒸發(fā)器中產(chǎn)生制冷 效果。
權(quán)利要求一種帶有熱管循環(huán)模式的工業(yè)用單元式空調(diào)機(jī)組，由壓縮機(jī)驅(qū)動單元、冷凝器、節(jié)流單元和蒸發(fā)器四部分串聯(lián)形成循環(huán)回路，在冷凝器和節(jié)流單元之間聯(lián)入一儲液罐；其特征在于在蒸發(fā)器出口連接一蒸發(fā)器液面控制裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有熱管循環(huán)模式的工業(yè)用單元式空調(diào)機(jī)組，其特征在于 所述的壓縮機(jī)驅(qū)動單元是由壓縮機(jī)先與一油分離器串聯(lián)后再與一電磁閥并聯(lián)而構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有熱管循環(huán)模式的工業(yè)用單元式空調(diào)機(jī)組，其特征在于 所述的節(jié)流單元由一節(jié)流裝置與一電磁閥并聯(lián)構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有熱管循環(huán)模式的工業(yè)用單元式空調(diào)機(jī)組，其特征在于 所述蒸發(fā)器液面控制裝置是具有大截面面積、低高度內(nèi)腔的容器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶有熱管循環(huán)模式的工業(yè)用單元式空調(diào)機(jī)組，其特征在于 所述的液面控制器由增大容積的蒸發(fā)器上部聯(lián)箱改進(jìn)而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶有熱管循環(huán)模式的工業(yè)用單元式空調(diào)機(jī)組，其特征在于 所述的液面控制器內(nèi)腔呈方柱、圓柱或多邊形柱體空腔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有熱管循環(huán)模式的工業(yè)用單元式空調(diào)機(jī)組，其特征在于 所述的蒸發(fā)器采用滿液式蒸發(fā)器。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶有熱管循環(huán)模式的工業(yè)用單元式空調(diào)機(jī)組，其特征在于 所述的節(jié)流裝置為熱力膨脹閥或電子膨脹閥。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的帶有熱管循環(huán)模式的工業(yè)用單元式空調(diào)機(jī)組，其特征在于 將熱力膨脹閥或電子膨脹閥的過熱度設(shè)置為零。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶有熱管循環(huán)模式的工業(yè)用單元式空調(diào)機(jī)組，其特征在于 所述的節(jié)流裝置為毛細(xì)管。
專利摘要本實用新型公開了一種帶有熱管循環(huán)模式的工業(yè)用單元式空調(diào)機(jī)組，由壓縮機(jī)驅(qū)動單元、冷凝器、節(jié)流單元和蒸發(fā)器四部分串聯(lián)形成循環(huán)回路，在冷凝器和節(jié)流單元之間聯(lián)入一儲液罐；在蒸發(fā)器出口連接一蒸發(fā)器液面控制裝置。該蒸發(fā)器液面控制裝置是具有大截面面積、低高度內(nèi)腔的容器。所述的壓縮機(jī)驅(qū)動單元是由一壓縮機(jī)先與一油分離器串聯(lián)后再與一電磁閥并聯(lián)而構(gòu)成。所述的節(jié)流單元由一節(jié)流裝置與一電磁閥并聯(lián)構(gòu)成。其特別適用于通訊基站、程控交換機(jī)房、計算機(jī)房、發(fā)電機(jī)房等需要全年制冷、且濕負(fù)荷較小的場合。
文檔編號F25B49/02GK201740327SQ20102021418
公開日2011年2月9日 申請日期2010年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月25日
發(fā)明者張英霞 申請人:北京中科信能機(jī)電設(shè)備有限責(zé)任公司