一種具有熱管和過(guò)冷功能的冷液的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種具有熱管和過(guò)冷功能的冷液機(jī)，包括冷液機(jī)制冷循環(huán)系統(tǒng)中的冷凝器，所述冷凝器的出口端依次通過(guò)干燥過(guò)濾器、儲(chǔ)液器與電子膨脹閥連接，所述儲(chǔ)液器為多功能儲(chǔ)液器，其內(nèi)部設(shè)有用于流通載冷劑的換熱盤(pán)管，所述換熱盤(pán)管的出口與載冷劑箱連通、入口通過(guò)閥門與用于輸送載冷劑的泵的出口端連通；所述多功能儲(chǔ)液器通過(guò)電磁閥與所述冷凝器的入口端連接。通過(guò)兩個(gè)輔助的熱管循環(huán)與過(guò)冷循環(huán)，分別實(shí)現(xiàn)在低溫環(huán)境下不用開(kāi)啟壓縮機(jī)或另外一套換熱器對(duì)載冷劑的散熱，降低能耗，并提高壓縮機(jī)的制冷能效。
【專利說(shuō)明】一種具有熱管和過(guò)冷功能的冷液機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種冷液機(jī)，具體涉及一種具有熱管和過(guò)冷功能的冷液機(jī)。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]冷液機(jī)(或稱冷水機(jī))是一種通過(guò)蒸汽壓縮或吸收式循環(huán)制冷劑流過(guò)熱交換器達(dá)到對(duì)空氣或設(shè)備降溫的目的。隨著國(guó)內(nèi)電力電子、軍事和航空、發(fā)電站、醫(yī)學(xué)激光和診斷設(shè)備、工業(yè)激光、柜體冷卻、分析儀器、核發(fā)電、半導(dǎo)體設(shè)備、電信領(lǐng)域和超級(jí)計(jì)算機(jī)等行業(yè)快速發(fā)展，帶動(dòng)冷液機(jī)的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展。特別在大功率雷達(dá)發(fā)射機(jī)組、激光器、電子機(jī)柜和高功率模塊等散熱的快速增長(zhǎng)，軍用冷液機(jī)也應(yīng)運(yùn)而生。
[0004]軍用冷液機(jī)與工業(yè)冷液機(jī)相比，其冷卻性能要求更高。如在冬季，室外溫度低于零度以下，有的甚至為_(kāi)45°C，而被冷卻的雷達(dá)機(jī)組因電子設(shè)備發(fā)熱量大，而將被冷卻物體的熱量傳給載冷劑的溫度超出其設(shè)定上限，如30°C以上，此時(shí)傳統(tǒng)的蒸氣壓縮制冷循環(huán)一般已無(wú)法實(shí)現(xiàn)低溫制冷的要求了。為了達(dá)到制冷目的，通常做法是將載冷劑切換至另一套空氣散熱器。但這樣無(wú)疑加大了設(shè)備的外形尺寸，并且由于空氣散熱器通常是以某一環(huán)境溫度(如0°C)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，而當(dāng)過(guò)渡季節(jié)(室外溫度為0°C?15°C)，載冷劑超溫則冷液機(jī)不得不開(kāi)啟壓縮機(jī)進(jìn)行制冷，導(dǎo)致能耗大，并且與熱管進(jìn)行換熱的相對(duì)能效差。
[0005]另一方面，工業(yè)或軍用冷液機(jī)通常要求有更小的外形，更可靠、高效、安全的運(yùn)行，在壓縮機(jī)制冷運(yùn)行時(shí)需要通過(guò)較大的過(guò)冷度來(lái)提高設(shè)備的能效，但冷凝換熱往往受到空間限制，不可能有太多冗余，甚至沒(méi)有。此時(shí)，面對(duì)工作環(huán)境溫度的變化，過(guò)冷度的利用會(huì)不足，設(shè)備的能效也就不能充分發(fā)揮。
[0006]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明就是要解決上述不足，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊具有熱管和過(guò)冷功能的冷液機(jī)，有效地改善機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)。
[0008]為了達(dá)到上述效果，本發(fā)明提供一種具有熱管和過(guò)冷功能的冷液機(jī)，包括冷液機(jī)制冷循環(huán)系統(tǒng)中的冷凝器，所述冷凝器的出口端依次通過(guò)干燥過(guò)濾器、儲(chǔ)液器與電子膨脹閥連接，所述儲(chǔ)液器為多功能儲(chǔ)液器，其內(nèi)部設(shè)有用于流通載冷劑的換熱盤(pán)管，所述換熱盤(pán)管的出口與載冷劑箱連通、入口通過(guò)閥門與用于輸送載冷劑的泵的出口端連通；所述多功能儲(chǔ)液器通過(guò)電磁閥與所述冷凝器的入口端連接。
[0009]進(jìn)一步，所述多功能儲(chǔ)液器包括容器，所述容器內(nèi)部設(shè)有上位接管、中位接管和下位接管，其底端分別至容器內(nèi)的上部、中部和下部；所述上位接管與所述電磁閥的入口端連接，中位接管與所述干燥過(guò)濾器的出口端連接，下位接管與所述電子膨脹閥的入口端連接。
[0010]為了使冷凝器中的液態(tài)制冷劑應(yīng)能在自重下順利流至多功能儲(chǔ)液器中，所述冷凝器的位置位于多功能儲(chǔ)液器的上方。[0011]在多功能儲(chǔ)液器中被加裝的載冷劑換熱盤(pán)管在熱管循環(huán)時(shí)，用于加熱容器內(nèi)的制冷劑，而獲得動(dòng)力的氣態(tài)制冷劑順利通過(guò)電磁閥而進(jìn)入冷凝器中，所以電磁閥的位置一定位于多功能儲(chǔ)液器的上方。同時(shí)，多功能儲(chǔ)液器的上位接管在容器內(nèi)要靠上頂部，便于熱管循環(huán)時(shí)容器中氣態(tài)制冷劑容易排出。
[0012]為了增加過(guò)冷量，便于換熱和排放，所述換熱盤(pán)管的入口位于出口的下方，為自下而上進(jìn)行順排。
[0013]為了便于觀察多功能儲(chǔ)液器內(nèi)制冷劑的量，所述容器的側(cè)壁上設(shè)有一個(gè)視液鏡，所述視液鏡位于容器的中上部。
[0014]為了便于觀察所述容器的側(cè)壁上也可設(shè)有兩個(gè)視液鏡，所述視液鏡位于容器的上部與中部。分別用于觀察多功能儲(chǔ)液器內(nèi)制冷劑的最高液面與最低液面。
[0015]所述閥門為電動(dòng)調(diào)節(jié)閥或電磁閥。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥是用于精確調(diào)節(jié)控制載冷劑的流量，以達(dá)到精確控制制冷量；當(dāng)不需要精確控制時(shí)也可采用其它電磁閥。
[0016]進(jìn)一步，所述壓縮機(jī)與冷凝器的中間設(shè)有單向閥。
[0017]本發(fā)明的冷液機(jī)通過(guò)對(duì)冷凝器與儲(chǔ)液器進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)了三個(gè)制冷循環(huán)回路，每個(gè)循環(huán)回路可單獨(dú)運(yùn)行或結(jié)合運(yùn)行。其中三個(gè)制冷循環(huán)回路為制冷循環(huán)、制冷劑的熱管循環(huán)與過(guò)冷循環(huán)。
[0018]制冷循環(huán)是由冷凝器一干燥過(guò)濾器一多功能儲(chǔ)液器一電子膨脹閥一蒸發(fā)器一壓縮機(jī)一單向閥一冷凝器連接形成制冷循環(huán)系統(tǒng)。
[0019]在冷液機(jī)制冷循環(huán)基礎(chǔ)上，對(duì)冷凝器進(jìn)行局部變動(dòng)，如便于熱管循環(huán)進(jìn)行必要的管路走向變動(dòng)，并將多功能儲(chǔ)液器與冷凝器的入口通過(guò)電磁閥進(jìn)行連通而形成制冷劑的熱管循環(huán):即多功能儲(chǔ)液器一電磁閥一冷凝器一干燥過(guò)濾器一多功能儲(chǔ)液器。
[0020]同時(shí)將多功能儲(chǔ)液器內(nèi)部的加裝載冷劑換熱盤(pán)管與用于連接來(lái)自低溫載冷劑支路的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥并與載冷劑箱連通形成過(guò)冷循環(huán):載冷劑箱一泵一電動(dòng)調(diào)節(jié)閥一多功能儲(chǔ)液器一載冷劑箱。
[0021]在熱管循環(huán)工作時(shí)，制冷循環(huán)不工作；而過(guò)冷循環(huán)可分別于與制冷循環(huán)、熱管循環(huán)相結(jié)合共同作用；當(dāng)熱管循環(huán)與過(guò)冷循環(huán)共同工作時(shí)，可實(shí)現(xiàn)低溫環(huán)境下載冷劑的散熱。當(dāng)制冷循環(huán)與過(guò)冷循環(huán)共同工作時(shí)，實(shí)現(xiàn)冷液機(jī)的過(guò)冷度要求。
[0022]在低溫((TC?-45°C )或在過(guò)渡季節(jié)，當(dāng)室外溫度在0°C?15°C時(shí)，同時(shí)開(kāi)啟熱管循環(huán)和過(guò)冷循環(huán)，而不需要開(kāi)啟冷液機(jī)壓縮機(jī)。使負(fù)載產(chǎn)生的熱量通過(guò)載冷劑循環(huán)的旁路進(jìn)行過(guò)冷循環(huán)，即吸收負(fù)載熱量的載冷劑經(jīng)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥送至多功能儲(chǔ)液器的換熱盤(pán)管中，通過(guò)其換熱盤(pán)管與多功能儲(chǔ)液器內(nèi)的低溫液態(tài)制冷劑進(jìn)行換熱，低溫液態(tài)制冷劑被加熱形成相對(duì)高壓氣態(tài)制冷劑，氣態(tài)制冷劑在壓力作用下通過(guò)上位接管向上通過(guò)電磁閥，再向上進(jìn)入冷凝器中，在冷凝器和風(fēng)機(jī)作用下，將氣態(tài)制冷劑冷卻成低溫液態(tài)制冷劑，并經(jīng)干燥過(guò)濾器干燥再經(jīng)中位接管流回多功能儲(chǔ)液器中，如此循環(huán)實(shí)現(xiàn)載冷劑的換熱，達(dá)到低溫制冷的作用，而不需要將載冷劑切換至另一套空氣散熱器中去換熱。從而減少了冷液機(jī)的外形，減小其占地面積；同時(shí)減少能耗，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
[0023]在常溫壓縮機(jī)制冷運(yùn)行時(shí)，人們通常希望得到較大的過(guò)冷度，來(lái)提高設(shè)備的能效，但冷凝器的換熱往往受到空間限制，不可能有太多冗余，甚至沒(méi)有。所述制冷循環(huán)和過(guò)冷循環(huán)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)冷度的一定控制，即將多功能儲(chǔ)液器連接于來(lái)自低溫載冷劑的支路中，載冷劑分別通過(guò)多功能儲(chǔ)液器的換熱功能實(shí)現(xiàn)制冷劑的過(guò)冷。并且可通過(guò)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)支路載冷劑的流量，依據(jù)過(guò)冷要求，可適度控制，可充分發(fā)揮冷液機(jī)的制冷能效。
[0024]冷液機(jī)在高溫(50°C?65°C )運(yùn)行時(shí)，若載冷劑溫度、壓縮機(jī)回氣溫度等參數(shù)達(dá)到至上限時(shí)，可將電動(dòng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行關(guān)閉，抑制過(guò)負(fù)荷。
[0025]所述多功能儲(chǔ)液器中載冷劑換熱盤(pán)管的通徑、長(zhǎng)度和盤(pán)圓型式等可依據(jù)系統(tǒng)所需過(guò)冷量而定，其走向應(yīng)至下而上順排以便換熱和排放；上位接管通徑依據(jù)進(jìn)冷凝器管徑而定；上位接管在容器內(nèi)要靠上頂部，便于熱管循環(huán)時(shí)容器中氣態(tài)制冷劑容易排出。視液鏡位置宜在熱管循環(huán)時(shí)能見(jiàn)液面；必要時(shí)可在中、上部各安裝一個(gè)視液鏡，可用于最低液面觀察；儲(chǔ)液器容器立式或臥式不限；其它同一般儲(chǔ)液器設(shè)計(jì)。
[0026]本發(fā)明由于在通常冷液機(jī)的制冷循環(huán)基礎(chǔ)上，進(jìn)行局部變動(dòng)，加入兩個(gè)輔助循環(huán)實(shí)現(xiàn)特殊需求。當(dāng)過(guò)冷循環(huán)參與制冷循環(huán)時(shí)，能實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)冷度的一定控制；當(dāng)制冷循環(huán)不工作，而熱管循環(huán)與過(guò)冷循環(huán)結(jié)合時(shí)，可實(shí)現(xiàn)低溫或溫差大于10°c?20°C條件下載冷劑的散熱。這對(duì)空間的要求苛刻的冷液機(jī)來(lái)說(shuō)，具有良好的市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值。
[0027]所以本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下有益效果:
1、本發(fā)明冷液機(jī)省去載冷劑散熱器，實(shí)現(xiàn)低溫或大溫差下的高效換熱，節(jié)省設(shè)備并降低冷液機(jī)的尺寸，節(jié)能效果明顯。
[0028]2、將冷液機(jī)的多功能儲(chǔ)液器與制冷循環(huán)的低溫載冷劑的支路連接，可充分發(fā)揮機(jī)組的制冷能效。
[0029]3、在天冷時(shí)本發(fā)明不需開(kāi)啟壓縮機(jī)進(jìn)行制冷，通過(guò)多功能儲(chǔ)液器中換熱盤(pán)管的換熱作用而實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載的制冷，從而保護(hù)了壓縮機(jī)的使用性能，延長(zhǎng)壓縮機(jī)的使用壽命，并同時(shí)降低了能耗。
[0030]4、由于多功能儲(chǔ)液器的內(nèi)部設(shè)有上位接管、中位接管和下位接管，其底部設(shè)有用于流通載冷劑的換熱盤(pán)管，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)載冷劑的降溫與對(duì)負(fù)載的降溫。
[0031]5、本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，增加和變動(dòng)的零、組器件少，實(shí)現(xiàn)或改造容易。
[0032]【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0033]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0034]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理示意圖；
圖2是本發(fā)明中多功能儲(chǔ)液器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中:1-蒸發(fā)器，2-壓縮機(jī)，3-冷凝器，4-干燥過(guò)濾器，5-多功能儲(chǔ)液器，6-電子膨脹閥，7-電磁閥，8-電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，9-載冷劑箱，10-泵，11-單向閥，5-1-上位接管，5-2-中位接管，5-3-下位接管，5-4-視液鏡，5-5-換熱盤(pán)管，5-6-入口，5-7-出口，5-8-容器。
[0035]圖1中箭頭表示制冷劑與載冷劑的循環(huán)路線。
[0036]【具體實(shí)施方式】
[0037]如圖1、圖2所示，一種具有熱管和過(guò)冷功能的冷液機(jī)，包括冷液機(jī)制冷循環(huán)系統(tǒng)中的冷凝器3，所述冷凝器3的出口端依次通過(guò)干燥過(guò)濾器4、多功能儲(chǔ)液器5與電子膨脹閥6、蒸發(fā)器1、壓縮機(jī)2、單向閥11連接，多功能儲(chǔ)液器5的內(nèi)部設(shè)有用于流通載冷劑的換熱盤(pán)管5-5，換熱盤(pán)管的出口 5-7與載冷劑箱9連通、入口 5-6通過(guò)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥8、泵10與載冷劑箱9連通；多功能儲(chǔ)液器5通過(guò)電磁閥7與冷凝器3的入口端連接。
[0038]進(jìn)一步，所述多功能儲(chǔ)液器5包括容器5-8，容器5-8內(nèi)部設(shè)有上位接管5_1、中位接管5-2和下位接管5-3，其底端分別至容器5-8內(nèi)的上部、中部和下部；所述上位接管5-1與電磁閥7的入口端連接，中位接管5-2與干燥過(guò)濾器4的出口端連接，下位接管5-3與電子膨脹閥6的入口端連接。換熱盤(pán)管5-5為自下而上進(jìn)行順排，其入口 5-6位于出口 5-7的下方；容器5-8的側(cè)壁上部設(shè)有一個(gè)視液鏡5-4。
[0039]為了使冷凝器中的液態(tài)制冷劑應(yīng)能在自重下順利流至多功能儲(chǔ)液器中，所述冷凝器3的位置位于多功能儲(chǔ)液器5的上方。電磁閥7的位置位于多功能儲(chǔ)液器5的上方。
[0040]本發(fā)明的冷液機(jī)通過(guò)對(duì)冷凝器與儲(chǔ)液器進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)制冷循環(huán)與兩種輔助循環(huán)，即熱管循環(huán)、過(guò)冷循環(huán)。其中:制冷循環(huán)是由冷凝器3 —干燥過(guò)濾器4 —多功能儲(chǔ)液器5 —電子膨脹閥6 —蒸發(fā)器I —壓縮機(jī)2 —單向閥11 —冷凝器3連接形成；熱管循環(huán)是由多功能儲(chǔ)液器5 —電磁閥7 —冷凝器3 —干燥過(guò)濾器4 —多功能儲(chǔ)液器5 ;過(guò)冷循環(huán):載冷劑箱9 —泵體10 —電動(dòng)調(diào)節(jié)閥8 —多功能儲(chǔ)液器5 —載冷劑箱9。
[0041]當(dāng)熱管循環(huán)與過(guò)冷循環(huán)共同工作時(shí)，可實(shí)現(xiàn)低溫環(huán)境下或溫差大于10°C?20°C條件下載冷劑的散熱；當(dāng)制冷循環(huán)與過(guò)冷循環(huán)共同工作時(shí)，實(shí)現(xiàn)冷液機(jī)的過(guò)冷度的一定控制。當(dāng)高溫運(yùn)行時(shí)，若載冷劑溫度、壓縮機(jī)回氣溫度等參數(shù)至上限時(shí)，可將電動(dòng)調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，抑制過(guò)負(fù)荷。
[0042]以上所述實(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(jiàn)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】
1.一種具有熱管和過(guò)冷功能的冷液機(jī)，包括冷液機(jī)制冷循環(huán)系統(tǒng)中的冷凝器，所述冷凝器的出口端依次通過(guò)干燥過(guò)濾器、儲(chǔ)液器與電子膨脹閥連接，其特征在于:所述儲(chǔ)液器為多功能儲(chǔ)液器，其內(nèi)部設(shè)有用于流通載冷劑的換熱盤(pán)管，所述換熱盤(pán)管的出口與載冷劑箱連通、入口通過(guò)閥門與用于輸送載冷劑的泵的出口端連通；所述多功能儲(chǔ)液器通過(guò)電磁閥與所述冷凝器的入口端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有熱管和過(guò)冷功能的冷液機(jī)，其特征在于:所述多功能儲(chǔ)液器包括容器，所述容器內(nèi)部設(shè)有上位接管、中位接管和下位接管，其底端分別至容器內(nèi)的上部、中部和下部；所述上位接管與所述電磁閥的入口端連接，中位接管與所述干燥過(guò)濾器的出口端連接，下位接管與所述電子膨脹閥的入口端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有熱管和過(guò)冷功能的冷液機(jī)，其特征在于:所述冷凝器、電磁閥的位置均位于多功能儲(chǔ)液器的上方。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有熱管和過(guò)冷功能的冷液機(jī)，其特征在于:所述換熱盤(pán)管的入口位于出口的下方。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有熱管和過(guò)冷功能的冷液機(jī)，其特征在于:所述容器的側(cè)壁上設(shè)有一個(gè)視液鏡，所述視液鏡位于容器的中上部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有熱管和過(guò)冷功能的冷液機(jī)，其特征在于:所述閥門為電動(dòng)調(diào)節(jié)閥或電磁閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有熱管和過(guò)冷功能的冷液機(jī)，其特征在于:所述壓縮機(jī)與冷凝器的中間設(shè)有單向閥。
【文檔編號(hào)】F25B39/04GK103453701SQ201310383778
【公開(kāi)日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月29日
【發(fā)明者】王偉, 徐義根, 鄧長(zhǎng)權(quán), 許永峰, 趙貝 申請(qǐng)人:合肥天鵝制冷科技有限公司