專利名稱：一種利用冷凝熱和風(fēng)冷以自適應(yīng)制冷量的液冷源系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冷卻設(shè)備領(lǐng)域，具體是一種利用冷凝熱和風(fēng)冷以自適應(yīng)制冷量的液冷源系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
空調(diào)制冷系統(tǒng)的冷量，通常需要通過配置可卸載壓縮機(jī)進(jìn)行冷量調(diào)節(jié)，可卸載壓 縮機(jī)中，雖然有小冷量變頻壓縮機(jī)、較大冷量的螺桿壓縮機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)冷量的較大范圍平穩(wěn)調(diào)節(jié)，但更多情況下，只能選擇只有有限級數(shù)的單臺壓縮機(jī)，或者使用多臺壓縮機(jī)并聯(lián)方式，實現(xiàn)多檔卸載。以上卸載方式，能實現(xiàn)冷量的初步調(diào)節(jié)，在需求冷量小時也能實現(xiàn)節(jié)能運行，因而常常被采用。然而，對于一些冷卻要求較高、負(fù)載變化劇烈、溫度波動范圍要求苛刻的用戶，制冷系統(tǒng)則還是難以滿足調(diào)節(jié)要求，畢竟，壓縮機(jī)的卸載級數(shù)有限；若采用開停調(diào)節(jié)則會帶來壓縮機(jī)壽命大大的降低，從而影響系統(tǒng)的可靠性；變頻技術(shù)會顧忌到電磁干擾問題而往往不能采用；且一般的壓縮機(jī)不適合在較低的部分負(fù)荷狀態(tài)下長時間運行，否則會帶來壓縮機(jī)運行的安全問題尤其是回油問題，或者系統(tǒng)成本過高。中國專利“一種自適應(yīng)制冷量液冷系統(tǒng)”(專利授權(quán)公告號CN 201476392)主要采用在常規(guī)液冷系統(tǒng)制冷管路中的壓縮機(jī)出口和蒸發(fā)器入口間加裝與冷凝器和膨脹閥并聯(lián)的熱氣旁通閥支路，通過旁通閥感受蒸發(fā)器入口壓力的變化而自動開啟或關(guān)閉來實現(xiàn)冷量調(diào)整，理論可行，但鑒于熱氣旁通閥的機(jī)械特性，該類系統(tǒng)難以自動適應(yīng)供液溫度需求經(jīng)常發(fā)生明顯變化的系統(tǒng)，且由于該閥的開停調(diào)節(jié)性質(zhì)，調(diào)節(jié)精度有限，同時必須解決由熱氣旁通引起的壓縮機(jī)排氣溫度過聞等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種利用冷凝熱和風(fēng)冷以自適應(yīng)制冷量的液冷源系統(tǒng)，該液冷源系統(tǒng)針對需要對冷量大小進(jìn)行全范圍、準(zhǔn)確精確調(diào)節(jié)，能夠?qū)崿F(xiàn)無級調(diào)節(jié)，更好的適應(yīng)冷量變化上的苛刻需求。本發(fā)明的技術(shù)方案為
一種利用冷凝熱和風(fēng)冷以自適應(yīng)制冷量的液冷源系統(tǒng)，包括有制冷系統(tǒng)、應(yīng)急風(fēng)冷系統(tǒng)和冷卻液循環(huán)系統(tǒng)；所述的制冷系統(tǒng)包括順次循環(huán)連接的壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器，即壓縮機(jī)出氣口與冷凝器進(jìn)氣口連接，冷凝器出液口與膨脹閥進(jìn)口連接，膨脹閥出口與蒸發(fā)器進(jìn)液口連接，蒸發(fā)器出氣口與壓縮機(jī)進(jìn)氣口連接，且蒸發(fā)器上設(shè)置有回液出口和回液進(jìn)口 ；所述的應(yīng)急風(fēng)冷系統(tǒng)包括有與用戶端連接的應(yīng)急風(fēng)冷換熱器；所述的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)包括與蒸發(fā)器回液出口連接的溶液箱，所述的蒸發(fā)器回液進(jìn)口和溶液箱出口分別與用戶端連接；所述的應(yīng)急風(fēng)冷換熱器設(shè)置于冷凝器的側(cè)部，且應(yīng)急風(fēng)冷換熱器進(jìn)口、蒸發(fā)器回液進(jìn)口通過三通閥與用戶端連接，應(yīng)急風(fēng)冷換熱器出口、蒸發(fā)器回液出口分別與溶液箱進(jìn)口連接。所述的壓縮機(jī)出氣口和蒸發(fā)器的進(jìn)液口之間連接有熱氣旁通閥。所述的蒸發(fā)器回液出口和溶液箱的連接管路上設(shè)置有流量開關(guān)。所述的液冷源系統(tǒng)還包括有控制系統(tǒng)；所述的控制系統(tǒng)包括有控制及顯示裝置、設(shè)置于溶液箱內(nèi)的溫度傳感器和液位傳感器、設(shè)置于壓縮機(jī)進(jìn)氣口和出氣口連接管路上的高低壓保護(hù)器、設(shè)置于應(yīng)急風(fēng)冷換熱器出口和蒸發(fā)器回液出口處的單向閥，且所述的流量開關(guān)、溫度傳感器、液位傳感器、高低壓保護(hù)器、單向閥均與控制及顯示裝置連接。所述的制冷系統(tǒng)還包括有順次連接于冷凝器和膨脹閥之間的儲液罐、干燥過濾器和視液鏡，和連接于蒸發(fā)器出氣口和壓縮機(jī)進(jìn)氣口之間的氣液分離器；所述的冷凝器出液口和所述的進(jìn)液閥分別與儲液罐進(jìn)口連接，所述的膨脹閥進(jìn)液口與視液鏡出口連接。所述的溶液箱出口和用戶端之間通過溶液泵連接；所述的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)還包括 有液路過濾器，所述的液路過濾器設(shè)置于用戶端和蒸發(fā)器回液進(jìn)口之間，或/和設(shè)置于用戶端和應(yīng)急風(fēng)冷換熱器進(jìn)口之間，或/和溶液箱出口和用戶端之間。所述的壓縮機(jī)選用多臺并聯(lián)結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)組，壓縮機(jī)組的進(jìn)氣口與蒸發(fā)器出氣口連接，壓縮機(jī)組的出氣口與冷凝器進(jìn)氣口連接。所述的壓縮機(jī)選用卸載壓縮機(jī)或定載壓縮機(jī)。本發(fā)明的優(yōu)點
本發(fā)明是既有制冷系統(tǒng)、又有應(yīng)急風(fēng)冷系統(tǒng)的液冷源系統(tǒng)，通常應(yīng)急風(fēng)冷換熱器直接與制冷系統(tǒng)冷凝器疊加組合在一起，高溫環(huán)境下制冷系統(tǒng)運行，應(yīng)急風(fēng)冷系統(tǒng)不工作；低溫環(huán)境下制冷系統(tǒng)不工作，應(yīng)急風(fēng)冷系統(tǒng)利用環(huán)境中的冷空氣制冷以便實現(xiàn)節(jié)能；本發(fā)明在制冷系統(tǒng)制冷的同時運用應(yīng)急風(fēng)冷系統(tǒng)，由于結(jié)構(gòu)的組合，應(yīng)急風(fēng)冷換熱器中的溶液會被冷凝器放熱產(chǎn)生的冷凝熱加熱而受熱，受熱后的溶液最終流入溶液箱中，用來平衡制冷系統(tǒng)多余的冷量，就可以實現(xiàn)高精度的溶液溫度調(diào)節(jié)。本發(fā)明通過感知用戶端負(fù)荷熱耗的變化，在額定冷量的0-100%范圍內(nèi)自動調(diào)節(jié)實際輸出制冷量，將供液溫度波動值控制在很小的范圍內(nèi)，結(jié)構(gòu)簡單可靠，機(jī)組運行安全，避免了壓縮機(jī)的頻繁啟停，提高了機(jī)組的可靠性。本發(fā)明主要針對一些對冷卻精度要求較高、供液溫度需求變化大、且用戶負(fù)荷熱耗變化劇烈、或者間歇工作的用戶端設(shè)備，如高能物理設(shè)備、激光設(shè)備、高端醫(yī)療設(shè)備以及其他各類需要精確控制冷液溫度的設(shè)備，提供了可靠的液冷裝置。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式見圖1，一種利用冷凝熱以自適應(yīng)制冷量的液冷源系統(tǒng)，包括有制冷系統(tǒng)、應(yīng)急風(fēng)冷系統(tǒng)、冷卻液循環(huán)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)；制冷系統(tǒng)包括順次循環(huán)連接的壓縮機(jī)I、冷凝器2、儲液罐3、干燥過濾器4、視液鏡5、膨脹閥6、蒸發(fā)器7和氣液分離器8，即壓縮機(jī)I出氣口與冷凝器2進(jìn)氣口連接，冷凝器2出液口與儲液罐3進(jìn)口連接，儲液罐3出口依次通過干燥過濾器4和視液鏡5與膨脹閥6進(jìn)口連接，膨脹閥6出口與蒸發(fā)器7進(jìn)液口 7a連接，蒸發(fā)器7出氣口 7b通過氣液分離器8與壓縮機(jī)I進(jìn)氣口連接，且蒸發(fā)器7上設(shè)置有回液進(jìn)口 7c和回液出口 7d，壓縮機(jī)I出氣口和蒸發(fā)器7進(jìn)液口之間連接有熱氣旁通閥9，壓縮機(jī)I進(jìn)氣口和其出氣口連接且連接管路上設(shè)置有高低壓保護(hù)器10 ；
冷卻液循環(huán)系統(tǒng)包括與蒸發(fā)器回液出口 7d連接的溶液箱11，溶液箱11出口依次通過液路過濾器12、溶液泵13與用戶端14進(jìn)口連接；
應(yīng)急風(fēng)冷系統(tǒng)包括有與用戶端連接的應(yīng)急風(fēng)冷換熱器15,應(yīng)急風(fēng)冷換熱器15設(shè)置于冷凝器2的側(cè)部，且應(yīng)急風(fēng)冷換熱器15進(jìn)口、蒸發(fā)器回液進(jìn)口 7c通過三通閥16與用戶端14連接，應(yīng)急風(fēng)冷換熱器15出口、蒸發(fā)器回液出口 7d分別與溶液箱11進(jìn)口連接，且溶液箱11進(jìn)口處設(shè)置有流量開關(guān)17;
控制系統(tǒng)包括有控制及顯示裝置18、設(shè)置于溶液箱11內(nèi)的溫度傳感器19和液位 傳感器20、設(shè)置于壓縮機(jī)I進(jìn)氣口和其出氣口連接管路上的高低壓保護(hù)器10、兩個分別設(shè)置于應(yīng)急風(fēng)冷換熱器15出口和蒸發(fā)器回液出口 7d處的單向閥21，且高低壓保護(hù)器10、流量開關(guān)17、溫度傳感器19、液位傳感器20、單向閥21均與控制及顯示裝置18連接。壓縮機(jī)I可選用多臺并聯(lián)結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)組，壓縮機(jī)組的進(jìn)氣口與蒸發(fā)器出氣口連接，壓縮機(jī)組的出氣口與冷凝器進(jìn)氣口連接；壓縮機(jī)可選用卸載壓縮機(jī)或定載壓縮機(jī)。本發(fā)明的使用原理是
高溫環(huán)境下，制冷系統(tǒng)制冷，制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器7吸熱，同時用戶端14的溶液通過蒸發(fā)器回液進(jìn)口 7c進(jìn)入蒸發(fā)器7進(jìn)行放熱，從而從蒸發(fā)器回液出口 7d排出的溶液是較低溫度的溶液，較低溫度的溶液再進(jìn)入溶液箱11中以備用戶端14換熱使用；低溫環(huán)境下，應(yīng)急風(fēng)冷換熱器15通過與環(huán)境中的低溫空氣進(jìn)行換熱，然后換熱后得到的較低溫度的溶液再進(jìn)入溶液箱11中以備用戶端14換熱使用；高溫環(huán)境下，制冷系統(tǒng)制冷的同時，應(yīng)急風(fēng)冷換熱器15中的溶液會被冷凝器2放熱產(chǎn)生的冷凝熱加熱而受熱，受熱后的溶液最終流入溶液箱11中，用來平衡制冷系統(tǒng)多余的冷量，就可以實現(xiàn)高精度的溶液溫度調(diào)節(jié)。
權(quán)利要求
1.一種利用冷凝熱和風(fēng)冷以自適應(yīng)制冷量的液冷源系統(tǒng)，包括有制冷系統(tǒng)、應(yīng)急風(fēng)冷系統(tǒng)和冷卻液循環(huán)系統(tǒng)；所述的制冷系統(tǒng)包括順次循環(huán)連接的壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器，即壓縮機(jī)出氣口與冷凝器進(jìn)氣口連接，冷凝器出液口與膨脹閥進(jìn)口連接，膨脹閥出口與蒸發(fā)器進(jìn)液口連接，蒸發(fā)器出氣口與壓縮機(jī)進(jìn)氣口連接，且蒸發(fā)器上設(shè)置有回液出口和回液進(jìn)口 ；所述的應(yīng)急風(fēng)冷系統(tǒng)包括有與用戶端連接的應(yīng)急風(fēng)冷換熱器；所述的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)包括與蒸發(fā)器回液出口連接的溶液箱，所述的蒸發(fā)器回液進(jìn)口和溶液箱出口分別與用戶端連接；其特征在于所述的應(yīng)急風(fēng)冷換熱器設(shè)置于冷凝器的側(cè)部，且應(yīng)急風(fēng)冷換熱器進(jìn)口、蒸發(fā)器回液進(jìn)口通過三通閥與用戶端連接，應(yīng)急風(fēng)冷換熱器出口、蒸發(fā)器回液出口分別與溶液箱進(jìn)口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種利用冷凝熱和風(fēng)冷以自適應(yīng)制冷量的液冷源系統(tǒng)，其特征在于所述的壓縮機(jī)出氣口和蒸發(fā)器的進(jìn)液口之間連接有熱氣旁通閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種利用冷凝熱和風(fēng)冷以自適應(yīng)制冷量的液冷源系統(tǒng)，其特征在于所述的蒸發(fā)器回液出口和溶液箱的連接管路上設(shè)置有流量開關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種利用冷凝熱和風(fēng)冷以自適應(yīng)制冷量的液冷源系統(tǒng)，其特征在于所述的液冷源系統(tǒng)還包括有控制系統(tǒng)；所述的控制系統(tǒng)包括有控制及顯示裝置、設(shè)置于溶液箱內(nèi)的溫度傳感器和液位傳感器、設(shè)置于壓縮機(jī)進(jìn)氣口和出氣口連接管路上的高低壓保護(hù)器、設(shè)置于應(yīng)急風(fēng)冷換熱器出口和蒸發(fā)器回液出口處的單向閥，且所述的流量開關(guān)、溫度傳感器、液位傳感器、高低壓保護(hù)器、單向閥均與控制及顯示裝置連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種利用冷凝熱和風(fēng)冷以自適應(yīng)制冷量的液冷源系統(tǒng)，其特征在于所述的制冷系統(tǒng)還包括有順次連接于冷凝器和膨脹閥之間的儲液罐、干燥過濾器和視液鏡，和連接于蒸發(fā)器出氣口和壓縮機(jī)進(jìn)氣口之間的氣液分離器；所述的冷凝器出液口和所述的進(jìn)液閥分別與儲液罐進(jìn)口連接，所述的膨脹閥進(jìn)液口與視液鏡出口連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種利用冷凝熱和風(fēng)冷以自適應(yīng)制冷量的液冷源系統(tǒng)，其特征在于所述的溶液箱出口和用戶端之間通過溶液泵連接；所述的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)還包括有液路過濾器，所述的液路過濾器設(shè)置于用戶端和蒸發(fā)器回液進(jìn)口之間，或/和設(shè)置于用戶端和應(yīng)急風(fēng)冷換熱器進(jìn)口之間，或/和溶液箱出口和用戶端之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種利用冷凝熱和風(fēng)冷以自適應(yīng)制冷量的液冷源系統(tǒng)，其特征在于所述的壓縮機(jī)選用多臺并聯(lián)結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)組，壓縮機(jī)組的進(jìn)氣口與蒸發(fā)器出氣口連接，壓縮機(jī)組的出氣口與冷凝器進(jìn)氣口連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種利用冷凝熱和風(fēng)冷以自適應(yīng)制冷量的液冷源系統(tǒng)，其特征在于所述的壓縮機(jī)選用卸載壓縮機(jī)或定載壓縮機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用冷凝熱和風(fēng)冷以自適應(yīng)制冷量的液冷源系統(tǒng)，包括有制冷系統(tǒng)、應(yīng)急風(fēng)冷系統(tǒng)和冷卻液循環(huán)系統(tǒng)；制冷系統(tǒng)包括順次循環(huán)連接的壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器；應(yīng)急風(fēng)冷系統(tǒng)包括有與用戶端連接的應(yīng)急風(fēng)冷換熱器；冷卻液循環(huán)系統(tǒng)包括與蒸發(fā)器回液出口連接的溶液箱，溶液箱出口和蒸發(fā)器回液進(jìn)口分別與用戶端連接；應(yīng)急風(fēng)冷換熱器設(shè)置于冷凝器的側(cè)部，且應(yīng)急風(fēng)冷換熱器進(jìn)口、蒸發(fā)器回液進(jìn)口通過三通閥與用戶端連接，應(yīng)急風(fēng)冷換熱器出口、蒸發(fā)器回液出口分別與溶液箱進(jìn)口連接。本發(fā)明將應(yīng)急風(fēng)冷換熱器與制冷系統(tǒng)的冷凝器疊加組合在一起，在制冷系統(tǒng)制冷的同時運用應(yīng)急風(fēng)冷系統(tǒng)，由于結(jié)構(gòu)的組合，應(yīng)急風(fēng)冷換熱器中的溶液會被冷凝器放熱產(chǎn)生的冷凝熱加熱而受熱，受熱后的溶液最終流入溶液箱中，用來平衡制冷系統(tǒng)多余的冷量，就可以實現(xiàn)高精度的溶液溫度調(diào)節(jié)。
文檔編號F25B49/02GK102944079SQ201210456459
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月14日
發(fā)明者陳斌, 江再寬, 金從卓, 許永峰, 趙貝 申請人:合肥天鵝制冷科技有限公司