專利名稱：冷卻單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冷卻單元，其可安裝到建筑的空調(diào)系統(tǒng)中，用于冷卻/加熱其中的室內(nèi)空氣，通過送風和液體冷卻劑循環(huán)冷卻元件冷卻/加熱室內(nèi)空間。
背景技術(shù)：
目前，建筑空調(diào)系統(tǒng)中的冷卻功能一般是基于通過冷卻的送風流以及冷卻裝置共同冷卻室內(nèi)空間來實現(xiàn)的，所述冷卻裝置例如是安裝在室內(nèi)空間中的冷卻盤管。冷卻劑介質(zhì)——例如水在冷卻盤管中循環(huán)。為了這個目的，水冷卻器制造冷卻的水，其通過進氣單元的冷卻盤管和室內(nèi)空間的冷卻裝置進行循環(huán)。除了水冷卻器，單獨的屋頂蒸發(fā)器/冷凝器對于將從室內(nèi)空間排出的熱傳遞到室外空氣是必不可少的。因此，并行的空調(diào)系統(tǒng)需要三個不同的單元進氣冷卻單元，使制冷劑循環(huán)的冷卻器和屋頂蒸發(fā)器/冷凝器。
在申請人的產(chǎn)品選擇中已知的“Cooler”商標的現(xiàn)有的冷卻單元包括完整功能的單元，其能夠與建筑的空調(diào)機連接(couple)并用來冷卻送入到建筑的室內(nèi)空間的進氣。更詳細地，這種冷卻器是組合工廠組裝的其中帶有電/控制系統(tǒng)的壓縮機機器的現(xiàn)成的單元。從進氣中除去的熱被傳遞到設(shè)置于排氣流動中的冷凝器盤管，并最終消散在建筑周圍的室外空氣中。標準形式冷卻單元最大的缺點是冷卻效果只在送風時被利用。然而，單獨冷卻進氣不能提供足夠高的冷卻效果，除非使用極大的氣流速度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種可安裝到建筑的空調(diào)系統(tǒng)中的新形式的冷卻單元，冷卻單元可以克服現(xiàn)有系統(tǒng)存在的問題，并且可以在有效的形式上簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的冷卻單元的特征在于，除了進氣冷卻/加熱功能，冷卻單元還包括與相同的主回路連接的冷卻劑循環(huán)冷卻器，其與冷卻室內(nèi)空間的冷卻劑循環(huán)冷卻元件連接。
根據(jù)本發(fā)明的冷卻單元的一個優(yōu)選的實施例的特征在于，冷卻單元包括三個壓縮機和三個熱交換器，其中一個壓縮機和一個熱交換器用于冷卻送風，另外兩個壓縮機和熱交換器與室內(nèi)空間的冷卻劑循環(huán)冷卻元件連接。
冷卻單元的一個重要特征是，冷卻過程中釋放的冷凝熱在設(shè)置于冷卻單元中的蒸發(fā)器/冷凝器盤管的幫助下被除去。
根據(jù)本發(fā)明的冷卻單元的另一個優(yōu)選的實施例的特征在于，冷卻單元包括用來冷卻室內(nèi)空間的冷卻劑循環(huán)冷卻元件的兩個壓縮機和兩個熱交換器，并且冷卻劑循環(huán)管路具有與之連接的另一管路，所述另一管路在泵的幫助下使液體冷卻劑循環(huán)經(jīng)過進氣冷卻盤管，從而實現(xiàn)送風的冷卻。
根據(jù)本發(fā)明的冷卻單元的還有一個優(yōu)選的實施例的特征在于，冷卻單元加入了用于加熱送風的完整功能。
根據(jù)本發(fā)明的冷卻單元作為單個的功能部分安裝到空調(diào)機器中。補充進氣加熱，根據(jù)本發(fā)明的冷卻單元組合了與相同的主回路連接的蒸發(fā)器(循環(huán)冷卻盤管)，其與冷卻盤管的冷卻劑循環(huán)連接。這種布置允許單獨的工廠組裝的單元控制建筑所需的全部冷卻。在普通應(yīng)用中，能夠省略水冷卻器并且單獨的屋頂蒸發(fā)器/冷凝器單元也變得多余。


通過參考附圖，發(fā)明在優(yōu)選的典型的實施例的幫助下被更詳細地描述，其中圖1表示根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的回路結(jié)構(gòu)；圖2表示根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選實施例的回路結(jié)構(gòu)；圖3表示根據(jù)本發(fā)明的第三優(yōu)選實施例的回路結(jié)構(gòu)；和圖4表示根據(jù)本發(fā)明的第四優(yōu)選實施例的回路結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式
參考圖1，其中表示了冷卻單元的回路結(jié)構(gòu)，其中壓縮機1在熱交換器3的幫助下冷卻進氣。壓縮機2用于在制冷劑/冷卻劑熱交換器4的幫助下冷卻在室內(nèi)空間空調(diào)裝置7的管網(wǎng)中循環(huán)的液體冷卻劑。泵6使室內(nèi)空間空調(diào)裝置7中被冷卻的液體冷卻劑循環(huán)，所述空調(diào)裝置7提供室內(nèi)空氣的冷卻。壓縮機的熱耗散被傳至冷卻單元的蒸發(fā)器/冷凝器盤管5，在這里從冷卻過程耗散的熱通過冷卻單元傳遞到空調(diào)系統(tǒng)排出的排氣。壓縮機1，2的功率輸出可以被分階段地控制并互相分配，那樣所希望的冷卻效果可選擇地傳遞至需要冷卻的任何點，并同時防止排氣溫度上升過高。
圖2表示本發(fā)明的第二優(yōu)選實施例的回路結(jié)構(gòu)。它的布置與圖1基本相同，但是該布置具有兩個壓縮機以代替上述實施例中的三個，由此壓縮機1通過制冷劑/冷卻劑熱交換器4冷卻在管網(wǎng)8中循環(huán)的冷卻劑。分別地，泵9使冷卻劑在進氣冷卻盤管中循環(huán)，所述進氣冷卻盤管用于冷卻送風。泵6使被冷卻的液體冷卻劑在室內(nèi)空間空調(diào)裝置7中循環(huán)，所述空調(diào)裝置7實現(xiàn)室內(nèi)空氣的冷卻。壓縮機的熱耗散傳送至冷卻單元的蒸發(fā)器/冷凝器盤管3。
在某些室外空氣溫度條件下，必須加熱進氣，即使建筑的室內(nèi)空氣需要冷卻。圖3表示了根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例的回路結(jié)構(gòu)，其提供了使用進氣來冷卻盤管以加熱進氣的可能性，同時水作為冷卻劑在管網(wǎng)8中循環(huán)用以冷卻室內(nèi)空間空調(diào)裝置。加熱功能整合入冷卻單元的好處是允許空調(diào)機器中省略單獨的進氣加熱盤管。同樣，消除了進氣加熱器盤管的壓力損失并減少了鼓風機的輸入功率。省略加熱盤管也減少了在屋頂機器室中的約700mm的空調(diào)機長度所需的空間，這是非常有利的。
再次更詳細地參考圖3，本實施例的回路圖運行如下壓縮機1通過熱交換器4冷卻在管網(wǎng)8中循環(huán)的冷卻劑。泵6使被冷卻的冷卻劑在室內(nèi)空間空調(diào)裝置7中循環(huán)，以實現(xiàn)室內(nèi)空氣的冷卻。室內(nèi)安裝的泵9使相同管網(wǎng)系統(tǒng)的冷卻劑循環(huán)通過送風熱交換器3(液體冷卻劑/空氣熱交換器)。冷卻回路12通過閥11從室內(nèi)空氣冷卻裝置的液體冷卻劑循環(huán)轉(zhuǎn)移開。加熱送風所需的熱能通過液體/液體熱交換器10引入到輔助回路12。由于具有相互分離運行的回路8，12，在不同溫度水平運行這兩個回路是可能的。因此在蒸發(fā)器4中冷卻的液體冷卻劑能夠供應(yīng)到室內(nèi)空間空調(diào)冷卻裝置，并且，暖水可以同時送到送風熱交換器3，同時進氣被加熱到所希望設(shè)定的送風溫度。
本發(fā)明還使得利用低溫室外空氣來冷卻在室內(nèi)空間空調(diào)裝置中循環(huán)的液體冷卻劑變?yōu)榭赡?，通過這個，“自由循環(huán)”在壓縮機停止狀態(tài)下運行。因為在室內(nèi)空間空調(diào)裝置的管網(wǎng)中循環(huán)的水冷卻劑在這里也經(jīng)過冷卻單元的進口空氣冷卻盤管，所以當建筑需要冷卻并且室外空氣溫度足夠低時，例如10-15℃，應(yīng)用這種“自由循環(huán)”冷卻裝置以實現(xiàn)冷卻效果成為可能。通過“自由循環(huán)”冷卻也可以使室外冷空氣經(jīng)過吸氣冷卻盤管所提供的冷卻效果傳送到室內(nèi)空間空調(diào)裝置的管網(wǎng)，并且從那里傳送到所希望的室內(nèi)空間。通過“自由循環(huán)”手段的冷卻能使建筑的電能預(yù)算費用大幅減少。
接下來，參照圖4更詳細地描述上面討論的“自由循環(huán)”。從冷卻裝置7返回的液體冷卻劑通過閥11流動到冷卻單元的進氣冷卻盤管3。這時，冷卻劑溫度大約是19℃。液體冷卻劑在進氣冷卻盤管中被冷卻到例如17℃的溫度。被冷卻的冷卻劑被傳送到冷卻單元的蒸發(fā)器4，在其中進一步冷卻以便液體冷卻劑最終被冷卻到例如大約15℃的溫度，所述溫度對于室內(nèi)空間空調(diào)裝置的管網(wǎng)運行是必要的。當室外溫度低于19℃時，冷卻進氣冷卻盤管中的液體冷卻劑成為可能。
對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，很明顯本發(fā)明不只限于上面描述的典型實施例，而是可以在附屬權(quán)利要求的創(chuàng)造性精神和范圍內(nèi)改變。室內(nèi)空間空調(diào)裝置液體冷卻劑循環(huán)的冷卻劑介質(zhì)可以是根據(jù)要求符合地區(qū)限制的應(yīng)用在這種申請中的任何形式的液體。而且，上面的權(quán)利要求和說明書中提到的壓縮機和熱交換器的數(shù)量是示意性的，并且可以根據(jù)需要改變。
權(quán)利要求
1.一種冷卻單元，其可安裝到建筑的空調(diào)系統(tǒng)中，用于冷卻/加熱其中的室內(nèi)空氣，通過送風和液體冷卻劑循環(huán)冷卻元件(7)冷卻/加熱室內(nèi)空間，其特征在于，除了進氣冷卻/加熱功能，冷卻單元還包括與相同的主回路連接的冷卻劑循環(huán)冷卻器，所述冷卻劑循環(huán)冷卻器與冷卻室內(nèi)空間的冷卻劑循環(huán)冷卻元件(7)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻單元，其特征在于，該冷卻單元包括三個壓縮機(1，2)和三個熱交換器(3，4)，其中一個壓縮機(1)和一個熱交換器(3)用于冷卻送風，另外兩個壓縮機(2)和熱交換器(4)與室內(nèi)空間的冷卻劑循環(huán)冷卻元件(7)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻單元，其特征在于，冷卻單元包括用來冷卻室內(nèi)空間的冷卻劑循環(huán)冷卻元件(7)的兩個壓縮機(1)和兩個熱交換器(4)，并且冷卻劑循環(huán)管路具有與之連接的另一管路，所述另一管路在泵(9)的幫助下使冷卻劑循環(huán)經(jīng)過進氣冷卻盤管(7)，從而實現(xiàn)送風的冷卻。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的冷卻單元，其特征在于，冷卻單元加入了一項用于加熱送風的整合功能。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻單元，其特征在于，利用室外空氣的低溫冷卻在室內(nèi)空間空調(diào)裝置(7)中循環(huán)的液體冷卻劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的冷卻單元，其特征在于，從液體冷卻劑循環(huán)室內(nèi)空間空調(diào)裝置(7)返回的液體冷卻劑通過閥(11)流動到冷卻單元的進氣冷卻盤管(3)，在此液體冷卻劑被冷卻，隨之冷卻劑被送到蒸發(fā)器(4)進一步冷卻。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種冷卻單元，其可安裝到建筑的空調(diào)系統(tǒng)中，用于冷卻/加熱其中的室內(nèi)空氣，通過送風和液體冷卻劑循環(huán)冷卻元件(7)冷卻/加熱室內(nèi)空間。本發(fā)明是通過下述方式實現(xiàn)的與相同的主回路連接的液體冷卻劑冷卻器補充冷卻單元的進氣冷卻/加熱功能，并將冷卻劑送到用來冷卻室內(nèi)空間的液體冷卻劑循環(huán)冷卻裝置(7)。
文檔編號F24F3/00GK101029757SQ200710100629
公開日2007年9月5日 申請日期2007年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月3日
發(fā)明者P·馬基嫩 申請人:弗拉克特伍德斯股份有限公司