一種具有熱管和過冷功能的冷液的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種具有熱管和過冷功能的冷液機，包括冷液機制冷循環系統中的冷凝器，所述冷凝器的出口端依次通過干燥過濾器、儲液器與電子膨脹閥連接，所述儲液器為多功能儲液器，其內部設有用于流通載冷劑的換熱盤管，所述換熱盤管的出口與載冷劑箱連通、入口通過閥門與用于輸送載冷劑的泵的出口端連通；所述多功能儲液器通過電磁閥與所述冷凝器的入口端連接。通過兩個輔助的熱管循環與過冷循環，分別實現在低溫環境下不用開啟壓縮機或另外一套換熱器對載冷劑的散熱，降低能耗，并提高壓縮機的制冷能效。
【專利說明】一種具有熱管和過冷功能的冷液機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種冷液機，具體涉及一種具有熱管和過冷功能的冷液機。
【背景技術】
[0002]冷液機(或稱冷水機)是一種通過蒸汽壓縮或吸收式循環制冷劑流過熱交換器達到對空氣或設備降溫的目的。隨著國內電力電子、軍事和航空、發電站、醫學激光和診斷設備、工業激光、柜體冷卻、分析儀器、核發電、半導體設備、電信領域和超級計算機等行業快速發展，帶動冷液機的技術進步和發展。特別在大功率雷達發射機組、激光器、電子機柜和高功率模塊等散熱的快速增長，軍用冷液機也應運而生。
[0003]軍用冷液機與工業冷液機相比，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_45°C，而被冷卻的雷達機組因電子設備發熱量大，而將被冷卻物體的熱量傳給載冷劑的溫度超出其設定上限，如30°C以上，此時傳統的蒸氣壓縮制冷循環一般已無法實現低溫制冷的要求了。為了達到制冷目的，通常做法是將載冷劑切換至另一套空氣散熱器。但這樣無疑加大了設備的外形尺寸，并且由于空氣散熱器通常是以某一環境溫度(如0°C)進行設計的，而當過渡季節(室外溫度為0°C?15°C)，載冷劑超溫則冷液機不得不開啟壓縮機進行制冷，導致能耗大，并且與熱管進行換熱的相對能效差。
[0004]另一方面，工業或軍用冷液機通常要求有更小的外形，更可靠、高效、安全的運行，在壓縮機制冷運行時需要通過較大的過冷度來提高設備的能效，但冷凝換熱往往受到空間限制，不可能有太多冗余，甚至沒有。此時，面對工作環境溫度的變化，過冷度的利用會不足，設備的能效也就不能充分發揮。
實用新型內容
[0005]本實用新型就是要解決上述不足，提供一種結構緊湊具有熱管和過冷功能的冷液機，有效地改善機組的運行狀態。
[0006]為了達到上述效果，本實用新型提供一種具有熱管和過冷功能的冷液機，包括冷液機制冷循環系統中的冷凝器，所述冷凝器的出口端依次通過干燥過濾器、儲液器與電子膨脹閥、壓縮機連接，所述儲液器為多功能儲液器，其內部設有用于流通載冷劑的換熱盤管，所述換熱盤管的出口與載冷劑箱連通、入口通過閥門與用于輸送載冷劑的泵的出口端連通；所述多功能儲液器通過電磁閥與所述冷凝器的入口端連接。
[0007]進一步，所述多功能儲液器包括容器，所述容器內部設有上位接管、中位接管和下位接管，其底端分別至容器內的上部、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。
[0008]為了使冷凝器中的液態制冷劑應能在自重下順利流至多功能儲液器中，所述冷凝器的位置位于多功能儲液器的上方。
[0009]在多功能儲液器中被加裝的載冷劑換熱盤管在熱管循環時，用于加熱容器內的制冷劑，而獲得動力的氣態制冷劑順利通過電磁閥而進入冷凝器中，所以電磁閥的位置一定位于多功能儲液器的上方。同時，多功能儲液器的上位接管在容器內要靠上頂部，便于熱管循環時容器中氣態制冷劑容易排出。
[0010]為了增加過冷量，便于換熱和排放，所述換熱盤管的入口位于出口的下方，為自下而上進行順排。
[0011]為了便于觀察多功能儲液器內制冷劑的量，所述容器的側壁上設有一個視液鏡，所述視液鏡位于容器的中上部。
[0012]為了便于觀察所述容器的側壁上也可設有兩個視液鏡，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液器內制冷劑的最高液面與最低液面。
[0013]所述閥門為電動調節閥或電磁閥。電動調節閥是用于精確調節控制載冷劑的流量，以達到精確控制制冷量；當不需要精確控制時也可采用其它電磁閥。
[0014]進一步，所述壓縮機與冷凝器的中間設有單向閥。
[0015]本實用新型的冷液機通過對冷凝器與儲液器進行改造，實現了三個制冷循環回路，每個循環回路可單獨運行或結合運行。其中三個制冷循環回路為制冷循環、制冷劑的熱管循環與過冷循環。
[0016]制冷循環是由冷凝器一干燥過濾器一多功能儲液器一電子膨脹閥一蒸發器一壓縮機一單向閥一冷凝器連接形成制冷循環系統。
[0017]在冷液機制冷循環基礎上，對冷凝器進行局部變動，如便于熱管循環進行必要的管路走向變動，并將多功能儲液器與冷凝器的入口通過電磁閥進行連通而形成制冷劑的熱管循環:即多功能儲液器一電磁閥一冷凝器一干燥過濾器一多功能儲液器。
[0018]同時將多功能儲液器內部的加裝載冷劑換熱盤管與用于連接來自低溫載冷劑支路的電動調節閥并與載冷劑箱連通形成過冷循環:載冷劑箱一泵一電動調節閥一多功能儲液器一載冷劑箱。
[0019]在熱管循環工作時，制冷循環不工作；而過冷循環可分別于與制冷循環、熱管循環相結合共同作用；當熱管循環與過冷循環共同工作時，可實現低溫環境下載冷劑的散熱。當制冷循環與過冷循環共同工作時，實現冷液機的過冷度要求。
[0020]在低溫((TC?-45°c )或在過渡季節，當室外溫度在0°C?15°C時，同時開啟熱管循環和過冷循環，而不需要開啟冷液機壓縮機。使負載產生的熱量通過載冷劑循環的旁路進行過冷循環，即吸收負載熱量的載冷劑經電動調節閥送至多功能儲液器的換熱盤管中，通過其換熱盤管與多功能儲液器內的低溫液態制冷劑進行換熱，低溫液態制冷劑被加熱形成相對高壓氣態制冷劑，氣態制冷劑在壓力作用下通過上位接管向上通過電磁閥，再向上進入冷凝器中，在冷凝器和風機作用下，將氣態制冷劑冷卻成低溫液態制冷劑，并經干燥過濾器干燥再經中位接管流回多功能儲液器中，如此循環實現載冷劑的換熱，達到低溫制冷的作用，而不需要將載冷劑切換至另一套空氣散熱器中去換熱。從而減少了冷液機的外形，減小其占地面積；同時減少能耗，達到節能降耗的目的。
[0021]在常溫壓縮機制冷運行時，人們通常希望得到較大的過冷度，來提高設備的能效，但冷凝器的換熱往往受到空間限制，不可能有太多冗余，甚至沒有。所述制冷循環和過冷循環相結合實現對過冷度的一定控制，即將多功能儲液器連接于來自低溫載冷劑的支路中，載冷劑分別通過多功能儲液器的換熱功能實現制冷劑的過冷。并且可通過電動調節閥調節支路載冷劑的流量，依據過冷要求，可適度控制，可充分發揮冷液機的制冷能效。[0022]冷液機在高溫(50°C?65°C )運行時，若載冷劑溫度、壓縮機回氣溫度等參數達到至上限時，可將電動調節閥進行關閉，抑制過負荷。
[0023]所述多功能儲液器中載冷劑換熱盤管的通徑、長度和盤圓型式等可依據系統所需過冷量而定，其走向應至下而上順排以便換熱和排放；上位接管通徑依據進冷凝器管徑而定；上位接管在容器內要靠上頂部，便于熱管循環時容器中氣態制冷劑容易排出。視液鏡位置宜在熱管循環時能見液面；必要時可在中、上部各安裝一個視液鏡，可用于最低液面觀察；儲液器容器立式或臥式不限；其它同一般儲液器設計。
[0024]本實用新型由于在通常冷液機的制冷循環基礎上，進行局部變動，加入兩個輔助循環實現特殊需求。當過冷循環參與制冷循環時，能實現對過冷度的一定控制；當制冷循環不工作，而熱管循環與過冷循環結合時，可實現低溫或溫差大于10°c?20°C條件下載冷劑的散熱。這對空間的要求苛刻的冷液機來說，具有良好的市場應用價值。
[0025]所以本實用新型相比現有技術具有以下有益效果:
[0026]1、本實用新型冷液機省去載冷劑散熱器，實現低溫或大溫差下的高效換熱，節省設備并降低冷液機的尺寸，節能效果明顯。
[0027]2、將冷液機的多功能儲液器與制冷循環的低溫載冷劑的支路連接，可充分發揮機組的制冷能效。
[0028]3、在天冷時本實用新型不需開啟壓縮機進行制冷，通過多功能儲液器中換熱盤管的換熱作用而實現對負載的制冷，從而保護了壓縮機的使用性能，延長壓縮機的使用壽命，并同時降低了能耗。
[0029]4、由于多功能儲液器的內部設有上位接管、中位接管和下位接管，其底部設有用于流通載冷劑的換熱盤管，從而實現對載冷劑的降溫與對負載的降溫。
[0030]5、本實用新型結構緊湊，增加和變動的零、組器件少，實現或改造容易。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0031]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0032]圖1是本實用新型結構原理示意圖；
[0033]圖2是本實用新型中多功能儲液器的結構示意圖；
[0034]圖中:1-蒸發器，2-壓縮機，3-冷凝器，4-干燥過濾器，5-多功能儲液器，6-電子膨脹閥，7-電磁閥，8-電動調節閥，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路線。
【具體實施方式】
[0036]如圖1、圖2所示，一種具有熱管和過冷功能的冷液機，包括冷液機制冷循環系統中的冷凝器3，所述冷凝器3的出口端依次通過干燥過濾器4、多功能儲液器5與電子膨脹閥6、蒸發器1、壓縮機2、單向閥11連接，多功能儲液器5的內部設有用于流通載冷劑的換熱盤管5-5，換熱盤管的出口 5-7與載冷劑箱9連通、入口 5-6通過電動調節閥8、泵10與載冷劑箱9連通；多功能儲液器5通過電磁閥7與冷凝器3的入口端連接。
[0037]進一步，所述多功能儲液器5包括容器5-8，容器5-8內部設有上位接管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。換熱盤管5-5為自下而上進行順排，其入口 5-6位于出口 5-7的下方；容器5-8的側壁上部設有一個視液鏡5-4。
[0038]為了使冷凝器中的液態制冷劑應能在自重下順利流至多功能儲液器中，所述冷凝器3的位置位于多功能儲液器5的上方。電磁閥7的位置位于多功能儲液器5的上方。
[0039]本實用新型的冷液機通過對冷凝器與儲液器進行改造，實現制冷循環與兩種輔助循環，即熱管循環、過冷循環。其中:制冷循環是由冷凝器3 —干燥過濾器4 —多功能儲液器5 —電子膨脹閥6 —蒸發器I —壓縮機2 —單向閥11 —冷凝器3連接形成；熱管循環是由多功能儲液器5 —電磁閥7 —冷凝器3 —干燥過濾器4 —多功能儲液器5 ;過冷循環:載冷劑箱9 —泵體10 —電動調節閥8 —多功能儲液器5 —載冷劑箱9。
[0040]當熱管循環與過冷循環共同工作時，可實現低溫環境下或溫差大于10°C?20°C條件下載冷劑的散熱；當制冷循環與過冷循環共同工作時，實現冷液機的過冷度的一定控制。當高溫運行時，若載冷劑溫度、壓縮機回氣溫度等參數至上限時，可將電動調節閥關閉，抑制過負荷。
[0041]以上所述實施方式僅為本實用新型的優選實施方式，但本實用新型不限于上述實施方式，對于本領域一般技術人員而言，在不背離本實用新型原理的前提下對它所做的任何顯而易見的改動，都屬于本實用新型的構思和所附權利要求的保護范圍。
【權利要求】
1.一種具有熱管和過冷功能的冷液機，包括冷液機制冷循環系統中的冷凝器，所述冷凝器的出口端依次通過干燥過濾器、儲液器與電子膨脹閥、壓縮機連接，其特征在于:所述儲液器為多功能儲液器，其內部設有用于流通載冷劑的換熱盤管，所述換熱盤管的出口與載冷劑箱連通、入口通過閥門與用于輸送載冷劑的泵的出口端連通；所述多功能儲液器通過電磁閥與所述冷凝器的入口端連接。
2.根據權利要求1所述的具有熱管和過冷功能的冷液機，其特征在于:所述多功能儲液器包括容器，所述容器內部設有上位接管、中位接管和下位接管，其底端分別至容器內的上部、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.根據權利要求1所述的具有熱管和過冷功能的冷液機，其特征在于:所述冷凝器、電磁閥的位置均位于多功能儲液器的上方。
4.根據權利要求1所述的具有熱管和過冷功能的冷液機，其特征在于:所述換熱盤管的入口位于出口的下方。
5.根據權利要求2所述的具有熱管和過冷功能的冷液機，其特征在于:所述容器的側壁上設有一個視液鏡，所述視液鏡位于容器的中上部。
6.根據權利要求1所述的具有熱管和過冷功能的冷液機，其特征在于:所述閥門為電動調節閥或電磁閥。
7.根據權利要求1所述的具有熱管和過冷功能的冷液機，其特征在于:所述壓縮機與冷凝器的中間設有單向閥。
【文檔編號】F25B43/00GK203550356SQ201320532277
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年8月29日 優先權日:2013年8月29日
【發明者】王偉, 徐義根, 鄧長權, 許永峰, 趙貝 申請人:合肥天鵝制冷科技有限公司