CN103968478A - 冷却系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种冷却系统及其控制方法。本发明的实施例的冷却系统包括:多个冷却模块,为了供给冷水而能够驱动制冷循环;主控制装置,为了同时或依次驱动多个上述冷却模块而产生运转信号;模块控制装置,分别设置在多个上述冷却模块,根据上述主控制装置的运转信号来控制上述冷却模块的工作;以及起动装置,以能够通信的方式与上述模块控制装置相连接,选择性地向多个上述冷却模块施加电源。

Description

冷却系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种冷却系统及其控制方法。
背景技术
通常,冷却单元用于向冷水需求处供给冷水,其特征在于,在制冷系统中循环的制冷剂和在冷水需求处与制冷系统之间循环的冷水进行热交换,从而使上述冷水冷却。冷却单元为大容量设备,可设在规模较大的建筑物等。
上述冷却单元能够具有多种大小或容量。在这里,上述冷却单元的大小或容量是指制冷系统的能力,即与制冷能力相对应的概念,可以由冷吨(RT,Refrigeration Ton)的单位来表示。
可根据设置冷却单元的建筑物等的大小、要循环的冷水的容量或空气调节容量等,来将以往的冷却单元设置成具有多种冷吨的设备。作为一例,可以将上述冷却单元制作成具有1000RT、1500RT、2000RT、3000RT等容量。
通常,上述冷却单元的体积随着上述冷却单元的容量增加而变大。
若设置冷却单元的建筑物的大小或所需的空气调节能力已定,则上述冷却单元的容量被决定,并根据已决定的容量来制作冷却单元。
但是,由于冷却单元是大容量设备,因而从决定特定容量之后开始制作到完成为产品为止需要经过数月,致使消费者对制作期间的不满变大。
并且,在使用冷却系统的过程中冷却单元发生故障的情况下,不仅限制冷却单元整体的驱动,而且维修冷却单元需要很长的时间,因而存在限制建筑物的空气调节运转的问题。
发明内容
本发明的课题
本发明是为了解决这种问题而提出的,其目的在于,提供一种产品生产率及市场反应良好的冷却系统。
用于解决问题的手段
本发明的实施例的冷却系统包括:多个冷却模块,为了供给冷水而能够驱动制冷循环;主控制装置,为了同时或依次驱动多个上述冷却模块而产生运转信号;模块控制装置,分别设置在多个上述冷却模块,根据上述主控制装置的运转信号来控制上述冷却模块的工作;以及起动装置,以能够通信的方式与上述模块控制装置相连接,选择性地向多个上述冷却模块施加电源。
另一方面的冷却系统的控制方法包括如下步骤:识别冷却系统的运转负荷的步骤,上述冷却系统包括多个冷却模块;根据上述冷却系统的运转负荷来决定要运转的冷却模块的数量的步骤;以及根据决定的冷却模块的数量来同时或依次起动至少一个冷却模块的步骤。
另一方面的冷却系统包括:多个冷却模块,为了供给冷水而能够驱动奇数个制冷循环,而且,多个上述冷却模块包括冷却水循环的冷凝器和冷水循环的蒸发器;模块控制装置,为了同时或依次驱动多个上述冷却模块而产生运转信号,并控制上述冷却模块的工作;水管,设置在上述冷凝器或蒸发器的内部,用于引导冷却水或冷水的流动;第一帽组件,设置在多个上述冷却模块的一侧,形成有冷水或冷却水的流入部和冷水或冷却水的流出部;以及流路划分部,设置在上述第一帽组件,用于限制通过上述流入部流入的水流入上述冷凝器或蒸发器的一部分水管。
有利的效果
根据这种本发明,以模块的方式提供冷却单元,因而具有可根据要设置冷却系统的建筑物的大小或所需的空气调节能力等来迅速且有效地进行冷却单元的制作的优点。
并且,在使用冷却系统的过程中即使冷却模块发生故障,也可以仅维修或更换发生故障的冷却模块,因而具有能够防止长期不能驱动冷却系统的现象的优点。
并且,另行地设置了用于分别驱动多个冷却模块的多个模块控制装置及控制上述多个模块控制装置的主控制装置,因而具有可以稳定且可靠地驱动冷却系统的效果。
并且,可根据所需的制冷能力,通过一个起动装置来依次起动多个冷却模块,因而具有能够减少因起动电流急剧上升而产生的耗电的优点。
并且,可以只生产具有规定的能力的冷却模块,并且可根据所需的制冷能力制造组装多个冷却模块而完成的冷却单元,因而具有能够迅速满足市场要求的优点。
并且,具有在一个冷却模块内设置冷凝器及蒸发器的状态下可根据所需的冷水的流速以适当的方式排列多个冷却模块的优点。
并且,可以将在冷却塔和冷却模块的冷凝器中循环的冷却水的流动方向和在需求处和冷却模块的蒸发器中循环的冷水的流动方向设为相反的方向(逆流,counter flow),来进行热交换,由此能够减少制冷剂的冷凝温度与蒸发温度之差。其结果,高压与低压之差较小,因而具有能够改善制冷系统的效率的效果。
特别是,在结合奇数个例如3个冷却模块而构成系统的情况下,通过流入部流入的冷却水或冷水被分支而在冷凝器或蒸发器中循环,并且进行循环的冷却水或冷水汇合之后可通过流出部排出,因而具有能够得到上述逆流效果的优点。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施例的冷却系统的结构的图。
图2是表示本发明的第一实施例的冷却模块的结构的系统图。
图3至图5是表示本发明的第一实施例的模块组件的结构的图。
图6是表示本发明的第一实施例的冷却模块的结构的图。
图7是表示与本发明的第一实施例的冷却模块相关的制冷循环的系统图。
图8是表示本发明的第一实施例的模块组件可以由多个起动装置驱动的状态的图。
图9是表示本发明的第一实施例的冷却系统的一部分结构的框图。
图10是表示本发明的第一实施例的冷却系统的控制方法的流程图。
图11是表示本发明的第二实施例的模块组件可以由一个起动装置驱动的状态的框图。
图12是表示本发明的第二实施例的冷却系统的控制方法的流程图。
图13是表示在本发明的第二实施例的冷却系统运转时起动电流的变化的曲线图。
图14及图15是表示本发明的一实施例的模块组件的结构的图。
图16是表示在上述一实施例的模块组件中冷凝器中的冷却水流动的图。
图17是表示在上述一实施例的模块组件中蒸发器中的冷水流动的图。
图18是表示在上述一实施例的模块组件中进行热交换的制冷剂、冷水及冷却水的温度变化的图。
图19及图20是表示本发明的再一实施例的模块组件的结构的图。
图21是表示在上述再一实施例的模块组件中冷凝器中的冷却水流动的图。
图22是表示在上述再一实施例的模块组件中蒸发器中的冷水流动的图。
图23是表示本发明的另一实施例的模块组件的结构的图。
图24是表示本发明的又一实施例的模块组件的结构的图。
图25是表示与本发明的第三实施例的冷却模块相关的制冷循环的系统图。
图26是表示本发明的第四实施例的模块组件的结构的前方立体图。
图27是表示本发明的第四实施例的模块组件的结构的后方立体图。
图28是表示本发明的第四实施例的模块组件的一部分结构的内部状态的剖视图。
图29是表示本发明的第四实施例的第一帽组件的结构的分解立体图。
图30是表示本发明的第四实施例的第二帽组件的结构的分解立体图。
图31是表示在本发明的第四实施例中冷却水向冷凝器的内部流动的状态的剖视图。
图32是表示在本发明的第四实施例中冷水向蒸发器的内部流动的状态的剖视图。
图33是表示在本发明的第四实施例的模块组件中进行热交换的制冷剂、冷水及冷却水的温度变化的图。
具体实施方式
下面,将参照附图,对本发明的具体实施例进行说明。但是,本发明的思想并不局限于所提出的实施例,理解本发明的思想的所属技术领域的普通技术人员就能够在相同的思想的范畴内容易地提出其他实施例。
图1是表示本发明的实施例的冷却系统的结构的图,图2是表示本发明的实施例的冷却模块的结构的系统图。
参照图1及图2,本发明的实施例的冷却系统10包括:冷却模块100,形成制冷循环;冷却塔20,向上述冷却模块100供给冷却水;以及冷水需求处30,供与上述冷却模块100进行热交换的冷水循环。可以将上述冷水需求处30理解为利用冷水来执行空气调节的装置或空间。
在上述冷却模块100与冷却塔20之间形成冷却水循环流路40。可以将上述冷却水循环流路40理解为引导冷却水的配管,以使该冷却水在上述冷却塔20和冷却模块100的冷凝器120之间循环。
上述冷却水循环流路40包括:冷却水进水流路42,引导冷却水流入上述冷凝器120;以及冷却水出水流路44,引导在上述冷凝器120进行加热的冷却水向上述冷却塔20流动。
在上述冷却水进水流路42及冷却水出水流路44中的至少一个流路设置有冷却水泵46,为了冷却水的流动而驱动该冷却水泵46。作为一例,图1示出了在上述冷却水进水流路42形成上述冷却水泵46的情况。
在上述冷却水出水流路44设置有出水温度传感器47,上述出水温度传感器47检测流入上述冷却塔20的冷却水的温度。并且,在上述冷却水进水流路42设置有进水温度传感器48,上述进水温度传感器48检测从上述冷却塔20排出的冷却水的温度。
在上述冷却模块100与冷水需求处30之间形成冷水循环流路50。可以将上述冷水循环流路50理解为引导冷水的配管,以使该冷水在上述冷水需求处30和冷却模块100的蒸发器140之间循环。
上述冷水循环流路50包括:冷水进水流路52,引导冷水流入上述蒸发器120;以及冷水出水流路54,引导在上述蒸发器140进行冷却的冷水向上述冷水需求处30流动。
在上述冷水进水流路52及冷水出水流路54中的至少一个流路设置有冷水泵56,为了冷水的流动而驱动该冷水泵56。作为一例,图2示出了在上述冷水进水流路52设置有上述冷水泵56的情况。
上述冷水需求处30可以是使空气与冷水进行热交换的水冷式空调。
作为一例,上述冷水需求处30可以包括如下单元中的至少一个:空气处理器(AHU,Air Handling Unit),混合室内空气与室外空气之后,使混合空气与冷水进行热交换后向室内排出;风机-盘管(FCU,Fan Coil Unit),设在室内,使室内空气与冷水进行热交换之后,向室内排出;以及底面配管单元,其埋设在室内的底面。
图1示出了作为一例上述冷水需求处30由空气处理器构成的情况。
详细地,上述空气处理器包括:机壳61;冷水盘管62,设在上述机壳61的内部,供冷水通过;以及送风机63、64,设置在上述冷水盘管62的两侧,吸入室内空气和室外空气并向室内送风。
上述送风机63、64包括:第一送风机63,使室内空气和室外空气吸入到上述机壳61的内部;以及第二送风机64,使调节空气向上述机壳61的外部排出。
在上述机壳61形成有室内空气吸入部65、室内空气排出部66、外气吸入部67及调节空气排出部68。
当驱动上述送风机63、64时,从室内吸入到上述室内空气吸入部65的空气中的一部分向室内空气排出部66排出,而未向上述室内空气排出部66排出的剩余空气与吸入到上述外气吸入部67的室外空气混合后与冷水盘管62进行热交换。
并且,与上述冷水盘管62进行热交换的(冷却的)混合空气可通过上述调节空气排出部68向室内排出。
上述冷却模块100包括:压缩机110,压缩制冷剂;冷凝器120,供在上述压缩机110进行压缩的高温高压的制冷剂流入;膨胀装置131、132,使在上述冷凝器120进行冷凝的制冷剂减压;以及蒸发器140,使在上述膨胀装置131、132进行减压的制冷剂蒸发。
上述膨胀装置131、132包括:第一膨胀装置131,对从上述冷凝器120排出的制冷剂进行第一次膨胀;以及第二膨胀装置132,对从经济器150(Economizer)分离的制冷剂进行第二次膨胀。
上述冷却模块100包括:吸入配管101,设置于上述压缩机110的入口侧,将从上述蒸发器140排出的制冷剂引导至上述压缩机110;以及排出配管102,设置于上述压缩机110的出口侧,将从上述压缩机110排出的制冷剂引导至上述冷凝器120。
并且,在上述蒸发器140与上述压缩机110之间设置有回油管108,上述回油管108将存在于上述蒸发器140的内部的工作油引导至上述压缩机110的吸入侧。
上述冷凝器120和蒸发器140由管壳型(shell and tube)热交换装置构成,以使制冷剂可以与水进行热交换。
详细地,上述冷凝器120包括:壳121,形成外观;制冷剂流入口122,形成于上述壳121的一侧,供在上述压缩机110进行压缩的制冷剂流入;以及制冷剂流出口123,形成于上述壳121的另一侧,使在上述冷凝器120进行冷凝的制冷剂流出。上述壳121呈大致圆筒形。
并且,上述冷凝器120包括:冷却水配管125,形成于上述壳121的内部,引导冷却水的流动;冷却水流入部127,形成于上述壳121的端部一侧,使冷却水流入上述冷却水配管125;以及冷却水流出部128,形成于上述壳121的端部另一侧,使冷却水从上述冷却水配管125流出。
冷却水在上述冷却水配管125的内部流动,从而与通过上述制冷剂流入口122流入的壳121内部的制冷剂进行热交换。可以将上述冷却水配管125称为“冷却水电热管”。上述冷却水流入部127与上述冷却水进水流路42相连接,上述冷却水流出部128与上述冷却水出水流路44相连接。
在上述冷凝器120的制冷剂出口侧设置有经济器150。并且,在上述经济器150的入口侧设置有上述第一膨胀装置131。在上述冷凝器120进行冷凝的制冷剂在上述第一膨胀装置131进行第一次减压之后流入上述经济器150。
将上述经济器150理解为用于使进行第一次减压的制冷剂中的液状制冷剂和气状制冷剂分离的结构。分离的气状制冷剂可以流入上述压缩机110,分离的液状制冷剂可以流入上述第二膨胀装置132,从而被第二次减压。
上述蒸发器140包括:壳141,形成外观;制冷剂流入口142,形成于上述壳141的一侧,供在上述第二膨胀装置132进行膨胀的制冷剂流入;以及制冷剂流出口143,形成于上述壳141的另一侧,使在上述蒸发器140蒸发的制冷剂流出。上述制冷剂流出口143可以与上述吸入配管101相连接。
上述蒸发器140包括:冷水配管145,设置于上述壳141的内部,引导冷水的流动;冷水流入部147,设置于上述壳141的端部一侧,使冷水流入上述冷水配管145;以及冷水流出部148,设置于上述壳141的端部另一侧,使冷水从上述冷水配管145流出。
冷水在上述冷水配管145的内部流动,从而与通过上述制冷剂流入口142流入的壳141内部的制冷剂进行热交换。可以将上述冷水配管145称为“冷水电热管”。上述冷水流入部147与上述冷水进水流路52相连接,上述冷水流出部148与上述冷水出水流路54相连接。
可以将上述冷却水流入部127及冷水流入部147称为“流入部”,将上述冷却水流出部128及冷水流出部148称为“流出部”。并且,可以将冷却水配管125及冷水配管145统称为“水管”。
下面,将参照附图,对包括至少一个冷却模块100的模块组件的结构及作用进行说明。
图3至图5是表示本发明的第一实施例的模块组件的结构的图,图6是表示本发明的第一实施例的冷却模块的结构的图。
参照图3至图6,本发明的第一实施例的模块组件包括多个冷却模块100。如图2中所说明,各个冷却模块100可以驱动独立的制冷循环,并具有相同的制冷能力。
上述模块组件可根据冷却系统所需的制冷能力来包括一个以上的冷却模块100。作为一例,图中示出了偶数个即4个冷却模块100相结合而构成模块组件的情况。
若假定一个冷却模块100具有500RT的制冷能力,则可以理解为本实施例的冷却系统通过4个冷却模块具有2000RT的制冷能力。但是,构成模块组件的冷却模块的数量并不局限于此。
各个冷却模块100包括压缩机110、冷凝器120及蒸发器140。上述冷凝器120可以配置在上述蒸发器140的上侧,上述压缩机110可以配置在上述冷凝器120的上侧。
上述冷却模块100包括:排出配管102,从上述压缩机110向下方延伸,并与上述冷凝器120相连接;以及吸入配管101,从上述蒸发器140向上方延伸,并与上述压缩机110相连接。并且,大致在上述冷凝器120与蒸发器140之间的位置可以配置上述经济器150。
上述冷却模块100包括支撑部160,上述支撑部160支撑上述冷凝器120及蒸发器140的至少一侧。作为一例,上述支撑部160可以构成为支撑上述冷凝器120及蒸发器140的两侧。
上述支撑部160包括:冷凝器支撑部161,支撑上述冷凝器120的两侧;以及蒸发器支撑部165,支撑上述蒸发器140的两侧。上述蒸发器支撑部165配置在上述冷凝器支撑部161的下侧。
多个冷却模块100可以相互结合。在上述多个冷却模块100相结合的状态下,各个冷却模块100的支撑部160可以处于相互结合的状态。即,一冷却模块100的冷凝器支撑部161及蒸发器支撑部165可以分别与相邻的另一冷却模块100的冷凝器支撑部161及蒸发器支撑部165相结合。
在上述冷却模块100的一侧配置多个流路,上述多个流路引导冷却水或冷水的流动。上述多个流路包括冷却水进水流路42及冷却水出水流路44和冷水进水流路52及冷水出水流路54。
设置于上述冷却模块100的两侧的冷凝器支撑部161中的一侧支撑部161与冷却水入口部127、冷却水出口部128相连接,其中,上述冷却水入口部127与上述冷却水进水流路42相连接,上述冷却水出口部128与冷却水出水流路44相连接。
并且,设置于上述冷却模块100的两侧的蒸发器支撑部165中的一侧支撑部165与冷水入口部147、冷水出口部148相连接,其中,上述冷水入口部147与上述冷水进水流路52相连接,上述冷水出口部148与冷水出水流路54相连接。
在上述冷却水进水流路42流动的冷却水流入上述多个冷却模块100中的至少一部分冷却模块100的冷凝器120。并且,可通过上述冷却水出水流路44排出在上述多个冷却模块100的冷凝器120进行热交换的冷却水。
在上述冷水进水流路52流动的冷水流入上述多个冷却模块100中的至少一部分冷却模块100的蒸发器140。并且,可通过上述冷水出水流路54排出在上述多个冷却模块100的蒸发器140进行热交换的冷水。
在上述冷却模块100的另一侧具有帽181、182,上述帽181、182形成冷却水或冷水的流动空间。上述帽181、182可以设置于与上述冷却水入口部127、冷却水出口部128及冷水入口部147、冷水出口部148相连接的支撑部的相反侧的支撑部161、165。
详细地,上述帽181、182包括:冷凝器帽181,设置于上述冷凝器120的端部侧;以及蒸发器帽182,设置于上述蒸发器140的端部侧。
上述冷凝器帽181可以使通过上述冷凝器120的冷却水的流动方向转换。作为一例,通过一冷却模块100的冷凝器120的一部分冷却水配管125的冷却水可以经由上述冷凝器帽181,并再次流入上述冷凝器120的剩余冷却水配管125而进行热交换。
上述蒸发器帽182可以使通过上述蒸发器120的冷水的流动方向转换。作为一例,通过一冷却模块100的蒸发器140的一部分冷水配管145的冷水可以经由上述蒸发器帽182,并再次流入上述蒸发器140的剩余冷水配管145而进行热交换。
上述模块组件包括控制装置,上述控制装置用于控制上述多个冷却模块100的工作。
上述控制装置包括:主控制装置200,根据所需的制冷负荷或冷却模块的运转负荷来控制冷却模块是否运转;以及多个模块控制装置210,分别设置于各个冷却模块100,从上述主控制装置200接收运转信号,来控制各个冷却模块100的工作。可以将上述主控制装置200和模块控制装置210统称为“控制装置”。
上述多个模块控制装置210可以分别配置在各个冷却模块100的支撑部160。并且,上述主控制装置200可以配置在构成模块组件的多个冷却模块100中的一冷却模块。
下面,将对冷却模块100的内部结构进行详细的说明。
图7是表示与本发明的第一实施例的冷却模块相关的制冷循环的系统图。
参照图7,本发明的第一实施例的冷却模块100包括:压缩机110、冷凝器120、第一膨胀装置131、经济器150、第二膨胀装置132及蒸发器140,可以将本实施例的冷却模块100理解为双级压缩冷却装置。
在上述压缩机110进行压缩的制冷剂流入上述冷凝器120。在上述冷凝器120的一侧设置有旁通配管155,上述旁通配管155将上述冷凝器120的制冷剂分流至上述蒸发器140。并且,在上述旁通配管155设置有旁通阀156,上述旁通阀156用于调节制冷剂的流动量。
在上述冷凝器120进行冷凝的制冷剂通过冷凝器出口配管103流动,从而在上述第一膨胀装置131进行膨胀,并流入上述经济器150。
在上述经济器150分离的气状制冷剂通过气状制冷剂流入管152流入上述压缩机110。上述气状制冷剂流入管152从上述经济器150的一侧延伸至上述压缩机110。
并且,在上述经济器150分离的液状制冷剂通过蒸发器入口配管104流入上述蒸发器140。并且,在上述蒸发器140蒸发的制冷剂通过上述吸入配管101流入上述压缩机110。
上述蒸发器140的内部的工作油可通过回油管108回收到贮油槽170。
详细地,在上述压缩机110的内部设置有用于储存工作油的贮油槽170。并且,在上述压缩机110的周边形成工作油流路,上述工作油流路引导工作油的流动。
上述工作油流路包括:第一供给流路175a,用于向电动机111侧供给储存在上述贮油槽170的工作油;以及贮油槽流路175b,使上述压缩机110的内部的工作油或上述蒸发器140的内部的工作油流入上述贮油槽170。
上述贮油槽流路170从上述压缩机110的一侧向外部延伸,并与上述压缩机110的另一侧相连接。并且,上述回油管108与上述贮油槽流路170相连接。因此,上述压缩机110的内部的工作油及上述蒸发器140的内部的工作油可通过上述贮油槽流路175b回收到上述贮油槽170。
在上述压缩机110设置有:油泵171,驱动该油泵171,以使上述压缩机110及蒸发器140中的工作油循环;过滤器172,从通过上述油泵171的工作油中过滤异物;以及工作油冷却器173,用于使循环的工作油冷却。
上述压缩机110可以是离心式涡轮压缩机。
详细地,上述压缩机110包括:电动机111,产生驱动力;多个叶轮112、113,以利用上述电动机111的旋转力能够旋转的方式设置;齿轮组件115,向上述多个叶轮112、113传递上述电动机111的旋转力。
上述齿轮组件115可以与上述电动机110的旋转轴及上述多个叶轮112、113的轴相结合。
上述多个叶轮112、113包括第一叶轮112及第二叶轮113,上述第一叶轮112及第二叶轮113以能够旋转的方式形成。可以将上述第一叶轮112及第二叶轮113理解为使流动的制冷剂的速度增加并利用其离心力来将制冷剂压缩成高压的结构。
上述第一叶轮112可以对通过上述吸入配管101吸入的制冷剂进行第一次压缩,上述第二叶轮113可以对通过上述第一叶轮112的制冷剂和从上述经济器150分离的气状制冷剂进行第二次压缩。
边通过上述第一叶轮112及第二叶轮113边压缩的高压的制冷剂可通过上述排出配管102流入上述冷凝器120。
图8是表示本发明的第一实施例的模块组件可以由多个起动装置驱动的状态的图,图9是表示本发明的第一实施例的冷却系统的一部分结构的图。
参照图8及图9,本发明的第一实施例的冷却系统包括由多个冷却模块100构成的模块组件。作为一例,图中示出了5个冷却模块相结合的情况,下面,将根据图中所公开的内容进行说明。但是,本发明的思想并不局限于相结合的冷却模块的数量。
上述冷却系统包括:主控制装置200,控制上述模块组件是否运转;模块控制装置210,设置于各个冷却模块100,根据从上述主控制装置200接收到的信号来控制冷却模块100的工作;以及作为开关装置的起动装置220,以能够通信的方式与上述模块控制装置210相连接,向上述冷却模块100施加电源。
上述多个冷却模块100包括第一冷却模块100a、第二冷却模块100b、第三冷却模块100c、第四冷却模块100d及第五冷却模块100e。
上述模块控制装置210包括分别设置于5个冷却模块100的第一模块控制装置211、第二模块控制装置212、第三模块控制装置213、第四模块控制装置214及第五模块控制装置215。
并且,上述起动装置220包括分别与多个模块控制装置相连接的第一起动装置221、第二起动装置222、第三起动装置223、第四起动装置224及第五起动装置225。
上述主控制装置200包括:输入部201,能够输入用于使上述模块组件运转的规定的命令;以及显示部202,显示上述模块组件的运转状态。
上述主控制装置200根据冷却系统的负荷信息来控制上述多个模块控制装置210是否运转。上述冷却系统的负荷信息包含通过冷却模块100的冷水的温度负荷及压缩机的运转负荷。
详细地,上述冷却系统包括检测系统的负荷信息的负荷检测部231、235。上述负荷检测部231、235包括:第一负荷检测部231,检测上述冷水的温度信息;以及第二负荷检测部235,检测上述压缩机110的运转负荷信息。
上述第一负荷检测部231包括温度传感器,上述温度传感器检测流入上述冷却模块100的冷水的温度(以下,冷水入口温度)。
上述主控制装置200可根据检测出的冷水入口温度与预先设定的冷水出口温度之差来决定多个冷却模块中需要运转几个冷却模块。在这里,上述冷水出口温度为在上述冷却模块100进行了热交换的冷水的排出温度。
作为一例,若上述检测出的冷水入口温度与已设定的冷水出口温度之差较大,则识别为上述冷水的温度负荷大,由此可以增加要运转的冷却模块100的数量。相反,若上述差值较小,则识别为上述冷水的温度负荷小,从而可以减少要运转的冷却模块100的数量。
上述第二负荷检测部235可以包括:制冷剂量检测部,检测流入上述压缩机110的制冷剂量;或者电流检测部,检测向上述压缩机110施加的电流信息。作为一例,上述制冷剂量检测部可以是根据制冷剂量来调节开度的阀装置或滑片装置(Inlet guide vane)。
上述主控制装置200可根据在上述电流检测部识别的电流值是否大于设定电流值来决定多个冷却模块中需要运转几个冷却模块。
作为一例,若在上述电流检测部识别的电流值大于设定电流值,则识别为压缩机的运转负荷较大,从而可以维持或增加运转的冷却模块100的数量。相反,若在上述电流检测部识别的电流值小于设定电流值,则识别为压缩机的运转负荷较小,从而可以减少运转的冷却模块100的数量。
另一方面,上述主控制装置200可根据在上述制冷剂量检测部识别的制冷剂量是否大于设定制冷剂量来决定多个冷却模块中需要运转几个冷却模块。
若在上述制冷剂量检测部检测出的制冷剂量为设定制冷剂量以上,则可以维持或增加运转的冷却模块的数量,若小于设定制冷剂量,则可以减少运转的冷却模块的数量。
向上述模块控制装置211、212、213、214、215传递上述第一负荷检测部231或第二负荷检测部235检测出的负荷信息。上述主控制装置200可以根据上述检测出的负荷信息来控制运转的冷却模块的数量。当然,也可以直接向上述主控制装置200传递上述检测出的负荷信息。
例如,在5个冷却模块中目前3个冷却模块处于运转中,并且识别为系统的负荷增加的情况下,上述主控制装置200可以将用于使未运转的2个冷却模块中的至少一部分冷却模块运转的信号传递到相应的模块控制装置。
相反,在识别为系统的负荷减少的情况下,上述主控制装置200可以将用于使正在运转的3个冷却模块中的至少一部分冷却模块停止运转的信号传递到相应的模块控制装置。
若上述模块控制装置211、212、213、214、215从上述主控制装置200接收到与是否运转相关的信号,则可以控制相应的起动装置221、222、223、224、225的打开/关闭,来控制各个冷却模块100的运转。作为一例,上述模块控制装置210可以调节向电动机111施加的电流或频率,或者调节流入上述压缩机110的制冷剂量,以达到预先设定的冷水的出口温度。
图10是表示本发明的第一实施例的冷却系统的控制方法的流程图。将参照图10,对本发明的第一实施例的控制方法进行说明。
首先,可以操作上述主控制装置200来进入第一起动模式的执行。在这里,可以将上述第一起动模式理解为通过多个模块控制装置210及多个起动装置220来控制冷却模块100的运转的起动模式。
并且,在进入上述第一起动模式的执行的过程中,可根据冷却系统的运转负荷来决定多个冷却模块100中需要运转的冷却模块的数量(S11)。
当执行上述第一起动模式时,可以从上述主控制装置200向成为运转对象的冷却模块100的模块控制装置211、212、213、214、215传递工作信号。上述工作信号可以包含与上述冷却模块100是否运转相关的信号(S12)。
接收到运转命令的冷却模块100的相应的模块控制装置210向起动装置220传递电源施加命令(S13)。
并且,上述起动装置220打开开关,使相应的冷却模块100工作。作为一例,若在S11步骤中决定了需要运转3个冷却模块,则与3个冷却模块相对应的起动装置220可以同时打开开关(S14)。
在上述冷却模块100运转的过程中,可以从上述负荷检测部231、235检测冷却系统的运转负荷。上述运转负荷包括冷水的温度负荷或压缩机110的运转负荷。
并且,可根据流入上述压缩机110的制冷剂量信息或向压缩机110施加的电流信息来决定上述压缩机110的运转负荷(S15)。
识别在上述负荷检测部231、235检测出的负荷信息是否大于第一设定负荷(S16)。在上述检测出的负荷信息大于或等于第一设定负荷的情况下,可以增加冷却模块100的运转数。在增加上述冷却模块100的运转数的情况下,上述模块控制装置210可以打开(ON)至少一个起动装置220,来驱动相应的冷却模块100(S17)。
另一方面,在步骤S16中上述检测出的负荷信息小于第一设定负荷的情况下,识别是否大于上述第二设定负荷(S18)。并且,在上述检测出的负荷信息大于或等于第二设定负荷的情况下,可以维持冷却模块100的运转数(S19)。
相反,在上述检测出的负荷信息小于第二设定负荷的情况下,可以减少冷却模块100的运转数。在减少上述冷却模块100的运转数的情况下,上述模块控制装置210关闭(OFF)至少一个起动装置220,来停止相应的冷却模块100的运转(S20)。
像这样,可根据冷却系统的负荷信息来控制分别设置于冷却模块的起动装置,因而具有能够有效地控制是否使冷却模块运转的优点。
下面,将对本发明的第二实施例进行说明。与第一实施例进行比较,本实施例在冷却系统的控制结构及方法上有所不同,因而以不同点为主进行说明,对于与第一实施例相同的部分援引第一实施例的附图标记和说明。
图11是表示本发明的第二实施例的模块组件可以由一个起动装置驱动的状态的图,图12是表示本发明的第二实施例的冷却系统的控制方法的流程图,图13是表示在本发明的第二实施例的冷却系统运转时的起动电流的变化的曲线图。
参照图11,本发明的第二实施例的多个冷却模块100a、100b、100c、100d可以由一个起动装置320来控制其是否运转。在本实施例中,作为一例,模块组件包括4个冷却模块。但是,本实施例的思想并不局限于冷却模块的数量。
详细地,本实施例的冷却系统包括:主控制装置300;多个模块控制装置311、312、313、314,以能够通信的方式与上述主控制装置300相连接;以及一个起动装置320,从上述模块控制装置311、312、313、314接收冷却模块的运转信号。与上述主控制装置300及多个模块控制装置311、312、313、314相关的说明援引第一实施例的说明。
上述起动装置320包括多个开关321、322、323、324,选择性地打开/关闭上述多个开关321、322、323、324,以向多个冷却模块100a、100b、100c、100d施加电源。可以将上述多个开关321、322、323、324理解为能够起动针对上述多个冷却模块100a、100b、100c、100d设置的多个电动机111的“接触部件”。
上述多个开关321、322、323、324包括:第一开关321,与第一冷却模块100a相连接;第二开关322,与第二冷却模块100b相连接;第三开关323,与第三冷却模块100c相连接;以及第四开关324,与第四冷却模块100d相连接。
可以依次起动本实施例的多个冷却模块。在这里,可以预先决定上述冷却模块的起动顺序。
上述主控制装置300可以根据系统所需的制冷能力来选择性地向上述模块控制装置311、312、313、314传递冷却模块的运转信号,以使一个一个地起动冷却模块。
例如,在各个冷却模块的能力为500RT的情况下,在冷却系统所需的制冷能力即冷却系统的运转负荷为1500RT时,需要起动3个冷却模块。
此时,上述主控制装置可根据预先决定的顺序来依次请求3个模块控制装置起动冷却模块。
并且,在3个冷却模块运转的状态下,如第一实施例中所说明,可根据从负荷检测部检测出的系统的负荷即冷水温度负荷或压缩机运转负荷来维持、增加或减少运转的冷却模块的数量。与此相关的说明援引第一实施例。
将参照图12,对本实施例的冷却系统的控制方法进行说明。
首先,可以操作上述主控制装置300来进入第二起动模式的执行。在这里,可以将上述第二起动模式理解为通过多个模块控制装置310及一个起动装置320来控制冷却模块100的运转的起动模式。
并且,在进入上述第二起动模式的执行的过程中,可根据冷却系统的运转负荷来决定多个冷却模块100中需要运转的冷却模块的数量(S21)。
当执行上述第二起动模式时,上述主控制装置300可根据冷却系统的运转负荷来分别向各个模块控制装置311、312、313、314传递工作信号。上述工作信号可以包含与上述冷却模块100的运转或停止相关的信号(S22)。
接收到运转命令的冷却模块100的相应的模块控制装置310向起动装置320传递电源施加命令。此时,可以打开与要运转的冷却模块100相连接的开关321、322、323、324,并且由此起动一个冷却模块100(S23)。
并且,识别是否需要追加冷却模块100的运转,即识别是否产生了对多个冷却模块100的运转信号。即,识别是否产生了对在进入上述第二起动模式的执行的过程中决定的成为运转对象的冷却模块的运转信号(S24)。
若产生了对上述多个冷却模块100的运转信号,则可以按照预先决定的顺序来起动另一冷却模块100。此时,可以打开与成为起动对象的冷却模块100相连接的开关321、322、323、324。
例如,在从上述主控制装置300产生了命令3个冷却模块100运转的信号的情况下,模块控制装置310中相当于第一顺序、第二顺序、第三顺序的模块控制装置可以依次打开上述起动装置320的开关321、322、323、324(S25)。
另一方面,在S24步骤中未产生用于运转多个冷却模块100的信号的情况下,可以仅使在S23步骤中起动的一个冷却模块100维持运转(S26)。
像这样,可根据系统的所需负荷来依次起动冷却模块,因而防止了冷却模块的不必要的运转,从而可以防止耗电的浪费,并且提高系统的可靠性。
参照图13,示出了在起动冷却装置的过程中以往的单一冷却器和本实施例的模块组件中所消耗的电流值的趋势。
以往的单一冷却器意味着具有特定制冷能力的一个冷却单元,本实施例的模块组件意味着为了具有上述特定制冷能力而多个冷却模块相结合的状态的单元。作为一例,上述特定制冷能力可以为2000RT,上述模块组件可以由4个500RT的冷却模块构成。
将对以使上述单一冷却器和模块组件具有2000RT的制冷能力的方式运转的情况的电流消耗进行说明。
在以往的单一冷却器的情况下,可以向冷却装置的压缩机施加最大Im1的电流,以发挥大容量的制冷能力。作为一例,上述Im1可以为大约520A。并且,当经过规定时间时,用于驱动上述单一冷却器的额定电流可以形成为Ic1。作为一例,上述Ic1可以为大约140A。
相反,观察本实施例的模块组件中依次起动冷却模块的情况,在时间t1开始向第一顺序的冷却模块施加电流,并且可以施加最大I5的电流。然后,若经过规定时间,则可以形成I1的额定电流。作为一例,上述I5可以为220A,上述I1可以为大约40A。
在运转上述第一顺序的冷却模块的过程中,在时间t2开始向第二顺序的冷却模块施加电流。此时,可以施加最大I6的电流。然后,若经过规定时间,则可以形成I2的额定电流。在这里,将I2理解为在运转2个冷却模块时所需的额定电流。作为一例,上述I6可以为260A,上述I2可以为大约80A。
在运转上述第一顺序、第二顺序的冷却模块的过程中,在时间t3开始向第三顺序的冷却模块施加电流。此时,可以施加最大I7的电流。然后,若经过规定时间,则可以形成I3的额定电流。在这里,将I3理解为在运转3个冷却模块时所需的额定电流。作为一例,上述I7可以为300A,上述I3可以为大约120A。
在运转上述第一顺序、第二顺序、第三顺序的冷却模块的过程中,在时间t4开始向第四顺序的冷却模块施加电流。此时,可以施加最大Im2的电流。然后,若经过规定时间,则可以形成Ic2的额定电流。在这里,将Ic2理解为在运转4个冷却模块时所需的额定电流。作为一例,上述Im2可以为340A,上述I3可以为大约160A。
另一方面,在依次起动上述冷却模块时,起动冷却模块的时间间隔即t2-t1、t3-t2、t4-t3的大小可以为设定值并且相同。
像这样,每当依次起动冷却模块时,额定电流可以增加规定的值,最大电流值可以与额定电流的增加值相对应地上升。
综上所述,以往单一冷却器的最终额定电流(Ic1)和本实施例的模块组件的最终额定电流(Ic2)几乎类似。即,在起动冷却系统之后所消耗的电力可以类似。
但是,在以往单一冷却器的情况下,起动时最大电流(Im1)为大约520A,相反,在本实施例的模块组件的情况下,起动时最大电流(Im2)可以为大约340A。即,在起动本实施例的模块组件时的耗电低于在起动以往的单一冷却器时的耗电,因而可以得到减少耗电的效果。
下面,将参照附图对模块组件的结构,特别是与冷却模块的配置相关的多种实施例进行说明。
图14及图15是表示本发明的一实施例的模块组件的结构的图。
参照图14及图15,在本发明的一实施例的模块组件中,多个冷却模块400a、400b沿着横向或左右方向并排地配置并相结合。上述多个冷却模块400a、400b包括第一冷却模块400a及第二冷却模块400b。
上述第一冷却模块400a包括第一冷凝器420a及上述第一冷凝器420a的下侧的第一蒸发器440a。并且,上述第二冷却模块400b包括第二冷凝器420b及上述第二冷凝器420b的下侧的第二蒸发器440b。
在这里,沿着左右方向配置上述第一冷凝器420a及第二冷凝器420b,并沿着左右方向配置上述第一蒸发器440a及第二蒸发器440b。
在上述第一冷凝器420a、第二冷凝器420b的两侧及上述第一蒸发器440a、第二蒸发器440b的两侧设置有支撑部460。在上述支撑部460设置有多个帽。
上述多个帽包括:第一冷凝器帽481a,在上述第一冷凝器420a的一侧形成;以及第二冷凝器帽481b,在上述第二冷凝器420b的一侧形成。并且,在上述第一冷凝器帽481a形成有冷却水出口部428,在上述第二冷凝器帽481b形成有冷却水入口部427。
在与上述第一冷凝器帽481a及第二冷凝器帽481b的相反的一侧的支撑部460形成有第三冷凝器帽483。上述第三冷凝器帽483形成将通过上述第二冷凝器420b流动的冷却水引导至上述第一冷凝器420a的冷却水流动空间。
上述多个帽包括:第一蒸发器帽482a,在上述第一蒸发器440a的一侧形成;以及第二蒸发器帽482b,在上述第二蒸发器440b的一侧形成。并且,在上述第一蒸发器帽482a形成有冷水入口部437,在上述第二蒸发器帽482b形成有冷水出口部438。
在与上述第一蒸发器帽482a及第二蒸发器帽482b相反的一侧的支撑部460形成有第三蒸发器帽484。上述第三蒸发器帽484形成向上述第二蒸发器440b传递通过上述第一蒸发器440a流动的冷水的冷水流动空间。
像这样,在第一冷却模块400a形成冷却水出水部428及冷水入口部437,在上述第二冷却模块400b形成冷却水进水部427及冷水出口部438。因此,在模块组件中,冷却水的流动方向与冷水的流动方向相反。
下面,将参照附图,对本实施例的模块组件中的冷却水及冷水流动进行详细的说明。
图16是表示在上述一实施例的模块组件中冷凝器中的冷却水流动的图,图17是表示在上述一实施例的模块组件中蒸发器中的冷水流动的图,图18是表示在上述一实施例的模块组件中进行热交换的制冷剂、冷水及冷却水的温度变化的图。
参照图16,在本实施例的模块组件中,冷却水可以流入一冷凝器并从另一冷凝器流出。
详细地,冷却水从上述冷却水进水流路42通过上述冷却水入口部427流入上述第二冷凝器420b。然后,上述冷却水经由上述第三冷凝器帽483向上述第一冷凝器420a侧流动。即,上述第三冷凝器帽483具有将在上述第二冷凝器420b流动的冷却水方向转换为上述第一冷凝器420a的功能。
然后,冷却水通过上述冷却水出口部428从上述第一冷凝器420a排出,并在冷却水出水流路44中流动。
参照图17,在本实施例的模块组件中,冷水可以流入一蒸发器并从另一蒸发器流出。
详细地,冷水从上述冷水进水流路52通过上述冷水入口部437流入上述第一蒸发器440a。然后,上述冷水经由上述第三蒸发器帽484向上述第二蒸发器440b侧流动。即,上述第三蒸发器帽484具有将在上述第一蒸发器440a流动的冷水方向转换为上述第二蒸发器440b的功能。
然后,冷水通过上述冷水出口部438从上述第二蒸发器440b排出,并在上述冷水出水流路54中流动。
图18示出了在本实施例的第一冷却模块400a及第二冷却模块400b中的冷却水和冷水流动状态。上述第一冷却模块400a及第二冷却模块400b分别驱动独立的制冷循环。并且,在冷凝器循环的冷却水的循环方向与在蒸发器循环的冷水的循环方向相反。可以将其称为逆流(counter-flow)。
详细地,冷却水以Tw1的温度流入上述第二冷凝器420b进行第一次热交换,然后流入上述第一冷凝器420a进行第二次热交换。此时,冷却水的温度在上述第二冷凝器420b进行热交换之后成为Tw2,在上述第一冷凝器420a进行热交换之后成为Tw3。
作为一例,Tw1可以为32℃、Tw2可以为34.5℃、Tw3可以为37℃。即,冷却水以32℃流入,并以37℃流出,因而会产生5℃的温度差△Tw。
并且,在这过程中,通过上述第二冷凝器420b的制冷剂温度可以为T1,通过第一冷凝器420a的制冷剂温度可以为T2。作为一例,T1可以为35.5℃,T2可以为38℃。
另一方面,冷水以Tc1的温度流入上述第一蒸发器440a进行第一次热交换,然后流入上述第二蒸发器440b进行第二次热交换。此时,冷水的温度在上述第一蒸发器440a进行热交换之后成为Tc2,在上述第二蒸发器440b进行热交换之后成为Tc3。
作为一例,Tc1可以为12℃、Tc2可以为9.5℃、Tc3可以为7℃。即,冷水以12℃流入,并以7℃流出,因而会产生5℃的温度差△Tc。
并且,在这过程中,通过上述第一蒸发器440a的制冷剂温度可以为T3,通过第二蒸发器440b的制冷剂温度可以为T4。作为一例,T3可以为8℃,T2可以为5.5℃。
其结果,以冷却模块为基准,第一冷却模块400a的冷凝温度(38℃)与蒸发温度(8℃)之差△T1为30℃,第二冷却模块400b的冷凝温度(35.5℃)与蒸发温度(5.5℃)之差△T2为30℃。因此,在各个冷却模块400a、400b的制冷循环中,高压与低压之差能够形成与上述温度差(30℃)相对应的压力。
相反,在具有与本实施例的模块组件相同的制冷能力的单一的冷却单元(现有技术)的情况下,排出冷却水及冷水的一侧的冷凝器和蒸发器的制冷剂温度分别形成冷凝温度和蒸发温度,以得到所需的冷水的出水温度。
即,在上述例子中,冷凝温度为38℃,蒸发温度为5.5℃,因而冷凝温度与蒸发温度之差为32.5℃。因此,在单一冷却器的制冷循环中,高压与低压之差能够形成与上述温度差(32.5℃)相对应的压力。
综上所述,与以往的单一冷却单元相比,在本实施例的模块组件的情况下制冷循环的高压与低压之差较小,因而与现有技术进行比较,本实施例能够改善系统效率。
图19及图20是表示本发明的再一实施例的模块组件的结构的图,图21是表示在上述再一实施例的模块组件中冷凝器中的冷却水流动的图,图22是表示在上述再一实施例的模块组件中蒸发器中的冷水流动的图。
参照图19及图20,本实施例的模块组件包括沿着横向并排地设置的多个冷却模块。作为一例,上述多个冷却模块包括偶数个即4个冷却模块。详细地,上述多个冷却模块包括第一冷却模块500a、第二冷却模块500b、第三冷却模块500c及第四冷却模块500d。
各个冷却模块的结构与在前面的实施例中说明的冷却模块的结构相同。与前面的实施例的不同点在于,相结合的冷却模块的数量从2个变更为4个。
第一冷却模块500a包括第一冷凝器520a及第一蒸发器540a,第二冷却模块500b包括第二冷凝器520b及第二蒸发器540b,第三冷却模块500c包括第三冷凝器520c及第三蒸发器540c,第四冷却模块500d包括第四冷凝器520d及第四蒸发器540d。可以按照顺序并排设置上述第一冷却模块、第二冷却模块、第三冷却模块、第四冷却模块。
在各个冷却模块的两侧设置有支撑部560。并且,在一侧的支撑部560形成有一冷凝器帽581及一蒸发器帽582,在另一侧的支撑部560形成有另一冷凝器帽583及另一蒸发器帽584。
在上述第一冷却模块500a形成有冷却水所流入的第一冷却水入口部527a,在上述第三冷却模块500c形成有冷却水所流入的第二冷却水入口部527b。冷却水被分支并流入上述第一冷却水入口部527a及第二冷却水入口部527b。
并且,在上述第二冷却模块500b形成有冷却水所流出的第一冷却水出口部528a,在上述第四冷却模块500d形成有冷却水所流出的第二冷却水出口部528b。冷却水被分支并从上述第一冷却水出口部528a及第二冷却水出口部528b流出。
参照图21,在冷却水进水流路42中流动的冷却水被分支并流入上述第一冷却水入口部527a及第二冷却水入口部527b。为此,上述冷却水进水流路42包括:第一分支部42a,与上述第一冷却水入口部527a相连接;以及第二分支部42b,与上述第二冷却水入口部527b相连接。
流入上述第一冷凝器520a的冷却水通过上述冷凝器帽583向上述第二冷凝器520b流动,并通过上述第一冷却水出口部528a在上述冷却水出水流路44中流动。
并且,流入上述第三冷凝器520c的冷却水通过上述冷凝器帽583向上述第四冷凝器520d流动,并通过上述第二冷却水出口部528b在上述冷却水出水流路44中流动。
即,从冷凝器排出的冷却水汇合并在上述冷却水出水流路44中流动。为此,上述冷却水出水流路44包括:第一汇合部44a,与上述第一冷却水出水部528a相连接;以及第二汇合部44b,与上述第二冷却水出水部528b相连接。
另一方面,在上述第二冷却模块500b形成有冷水所流入的第一冷水入口部547a,在上述第四冷却模块500d形成有冷水所流入的第二冷水入口部547b。冷水被分支并流入上述第一冷水入口部547a及第二冷水入口部547b。
并且,在上述第一冷却模块500a形成有冷水所流出的第一冷水出口部548a,在上述第三冷却模块500c形成有冷水所流出的第二冷水出口部548b。冷水被分支并从上述第一冷水出口部548a及第二冷水出口部548b流出。
参照图22,在冷水进水流路52中流动的冷水被分支并流入上述第一冷水入口部547a及第二冷水入口部547b。为此,上述冷水进水流路52包括:第三分支部52a,与上述第一冷水入口部547a相连接;以及第四分支部52b,与上述第二冷水入口部547b相连接。
流入上述第二蒸发器540b的冷水通过上述蒸发器帽584向上述第一蒸发器540a流动,并通过上述第一冷水出口部548a在上述冷水出水流路54中流动。
并且,流入上述第四蒸发器540d的冷水通过上述蒸发器帽584向上述第三蒸发器540c流动,并通过上述第二冷水出口部548b在上述冷水出水流路54中流动。
即,从蒸发器排出的冷水汇合后在上述冷水出水流路54中流动。为此,上述冷水出水流路54包括:第三汇合部54a,与上述第一冷水出水部548a相连接;以及第四汇合部54b,与上述第二冷水出水部548b相连接。
像这样,在冷却水被分支而通过多个冷凝器的过程中,可以有效地进行热交换,并在冷水被分支而通过多个蒸发器的过程中,可以有效地进行热交换。
图23是表示本发明的另一个实施例的模块组件的结构的图。
参照图23,本发明的一实施例的模块组件包括多个冷却模块600a、600b。上述多个冷却模块600a、600b包括第一冷却模块600a及第二冷却模块600b,沿着纵向或前后方向并排地配置并且相结合。
上述第一冷却模块600a包括第一冷凝器620a及上述第一冷凝器620a的下侧的第一蒸发器640a。并且,上述第二冷却模块600b包括第二冷凝器620b及上述第二冷凝器620b的下侧的第二蒸发器640b。
设置在上述第一冷却模块600a的端部侧的第一支撑部660a可以与设置在上述第二冷却模块600b的端部侧的第二支撑部660b相结合。
上述第一冷凝器620a和第二冷凝器620b配置在大致相同的延伸线上。即,配置成上述第一冷凝器620a的一侧端部与上述第二冷凝器620b的一侧端部相结合。
上述第一蒸发器640a和第二蒸发器640b配置在大致相同的延伸线上。即,配置成上述第一蒸发器640a的一侧端部与上述第二蒸发器640b的一侧端部相结合。
在上述第一冷却模块600a形成有冷却水所流入的冷却水入口部627及排出冷水的冷水出口部638。上述冷却水入口部627形成于在上述第一冷凝器620a的端部侧形成的帽,上述冷水出口部638形成于在上述第一蒸发器640a的端部侧形成的帽。
在上述第二冷却模块600b形成有排出冷却水的冷却水出口部628及冷水所流入的冷水入口部637。上述冷却水出口部628形成于在上述第二冷凝器620b的端部侧形成的帽,上述冷水入口部637形成于在上述第二蒸发器640b的端部侧形成的帽。
将对本实施例的冷却水及冷水的流动进行简单的说明。
通过上述冷却水入口部627流入上述第一冷凝器620a的冷却水在上述第一冷凝器620a进行热交换之后流入上述第二冷凝器620b。并且,通过上述第二冷凝器620b的冷却水通过上述冷却水出口部628从第二冷却模块600b排出。
此时,从上述冷却水入口部627流入并从上述冷却水出口部628排出为止,冷却水的方向不发生转换,向一方向流动(实线箭头)。
另一方面,通过上述冷水入口部637流入上述第二蒸发器640b的冷水在上述第二蒸发器640b进行热交换之后流入上述第一冷凝器640a。并且,通过上述第一蒸发器640a的冷水通过上述冷水出口部638从第一冷却模块600a排出(虚线箭头)。
此时,从上述冷水入口部637流入并从上述冷水出口部638排出为止,冷水的方向不发生转换,向另一方向流动。并且,上述冷却水流动的一方向与上述冷水流动的另一方向可以是相反的方向。
图24是表示本发明的又一实施例的模块组件的结构的图。
参照图24,本发明的一实施例的模块组件包括多个冷却模块700a、700b、700c、700d。上述多个冷却模块700a、700b、700c、700d包括:第一冷却模块700a;第二冷却模块700b,相对于上述第一冷却模块700a,沿着纵向或前后方向并排地配置;第三冷却模块700c,相对于上述第二冷却模块700b,沿着横向或左右方向并排地配置;以及第四冷却模块700d,相对于上述第三冷却模块700c,沿着纵向并排地配置。
可以将本实施例的模块组件理解为图23中说明的2个模块组件沿着横向并排地配置。
上述第一冷却模块700a包括第一冷凝器720a及上述第一冷凝器720a的下侧的第一蒸发器740a。上述第二冷却模块700b包括第二冷凝器720b及上述第二冷凝器720b的下侧的第二蒸发器740b。
并且,上述第三冷却模块700c包括第三冷凝器720c及上述第三冷凝器720c的下侧的第三蒸发器740c。上述第四冷却模块700d包括第四冷凝器720d及上述第四冷凝器720d的下侧的第四蒸发器740d。
在上述第二冷却模块700b及第三冷却模块700c的一侧形成有冷却水所流入的冷却水入口部727和排出冷水的冷水出口部738。上述冷却水入口部727形成于在上述第二冷凝器720b及第三冷凝器720c的端部侧形成的帽,上述冷水出口部738形成于在上述第二蒸发器740b及第三蒸发器740c的端部侧形成的帽。
在上述第一冷却模块700a及第四冷却模块700d形成有排出冷却水的冷却水出口部728和冷水所流入的冷水入口部737。上述冷却水出口部728形成于在上述第一冷凝器720a及第四冷凝器720d的端部侧形成的帽,上述冷水入口部737形成于在上述第一蒸发器740a及第四蒸发器740d的端部侧形成的帽。
将对本实施例的冷却水及冷水的流动进行简单的说明。
在上述冷却水入口部727流动的冷却水被分支并流入上述第二冷凝器720b及第三冷凝器720c。然后,流入的冷却水在上述第二冷凝器720b及第三冷凝器720c进行热交换之后分别流入上述第一冷凝器720a及第四冷凝器720d。
然后,通过上述第一冷凝器720a及第四冷凝器720d的冷却水在上述帽汇合,而汇合的冷却水通过上述冷却水出口部728排出。
此时,从上述冷却水入口部727流入到从上述冷却水出口部728排出为止,冷却水的方向不发生转换,向一方向流动(实线箭头)。
另一方面,在上述冷水入口部737流动的冷水被分支并流入上述第一蒸发器740a及第四蒸发器740d。然后,流入的冷水在上述第一蒸发器740a及第四蒸发器740d进行热交换之后分别流入上述第二蒸发器740b及第三蒸发器740c。
然后,通过上述第二蒸发器740b及第三蒸发器740c的冷水在上述帽汇合,而汇合的冷却水通过上述冷水出口部738排出(虚线箭头)。
此时,从上述冷水入口部737流入到从上述冷水出口部738排出为止,冷水的方向不发生转换,向另一方向流动。并且,上述冷却水流动的一方向与上述冷水流动的另一方向可以是相反的方向。
下面,将对本发明的第三实施例的冷却模块的制冷循环进行说明。与图7中说明的内容进行比较,本实施例的制冷循环在部分结构上有所不同,因而以不同点为主进行说明,对于相同的部分援引图7的附图标记及说明。
图25是表示与本发明的第三实施例的冷却模块相关的制冷循环的系统图。
参照图25,本发明的第三实施例的冷却模块100包括压缩机110、冷凝器120、膨胀装置130及蒸发器140。可以将本实施例的冷却模块100理解为一级压缩冷却装置。
在上述压缩机110进行压缩的制冷剂流入上述冷凝器120。在上述冷凝器120的一侧设置有旁通配管155a,上述旁通配管155a将上述冷凝器120的制冷剂分流至上述蒸发器140。并且,在上述旁通配管155a设置有旁通阀156a,上述旁通阀156用于调节制冷剂的流动量。
在上述冷凝器120进行冷凝的制冷剂通过冷凝器出口配管103流动并在上述膨胀装置130进行膨胀。在上述膨胀装置130进行膨胀的制冷剂流入上述蒸发器140。然后,在上述蒸发器140蒸发的制冷剂通过上述吸入配管101流入上述压缩机110。
上述蒸发器140的内部工作油可通过回油管108回收到贮油槽170。
详细地,在上述压缩机110的内部设置有:贮油槽170,储存工作油;油泵171,为了工作油在上述压缩机110及蒸发器140中的循环而驱动该油泵171;过滤器172,从通过上述油泵171的工作油过滤异物;以及工作油冷却器173,用于使循环的工作油冷却。
上述压缩机110包括:电动机111,产生驱动力;一个叶轮112a,以利用上述电动机111的旋转力能够旋转的方式设置。
边通过上述叶轮112a边压缩的高压的制冷剂可通过上述排出配管102流入上述冷凝器120。
像这样,在一级压缩冷却模块的情况下,可以利用一个叶轮来压缩制冷剂,并利用压缩的制冷剂来在冷凝器和蒸发器进行热交换。一级压缩冷却模块具有运转范围宽且冷却效率好的优点。
提出其他实施例。
如上所述的多个实施例的特征在于,冷凝器和蒸发器为管壳型换热器。但是,与此不同,上述冷凝器和蒸发器也可以由板形换热器构成。
在上述冷凝器和蒸发器由板形换热器构成的情况下,可以将制冷剂的流动空间和冷却水或冷水的流动空间配置成依次层叠。
下面,将对本发明的第四实施例进行说明。本实施例仅在模块组件的结构上有所不同,因而以与前面的实施例的不同点为主进行说明,对于相同的部分援引前面的实施例的说明和附图标记。特别是,预先明确图8至图12中说明的控制性的结构及控制方法的说明也可以适用于本实施例。
图26是表示本发明的第四实施例的模块组件的结构的前方立体图,图27是表示本发明的第四实施例的模块组件的结构的后方立体图。
参照图26及图27,本发明的实施例的模块组件包括多个冷却模块800。如图2中所说明,各个冷却模块800可以驱动独立的制冷循环,并具有相同的制冷能力。
上述模块组件可根据冷却系统所需的制冷能力来包括奇数个的冷却模块。即,上述模块组件可以由3个、5个或7个冷却模块相结合而构成。作为一例,图中示出了3个冷却模块即第一冷却模块800a、第二冷却模块800b及第三冷却模块800c相结合而构成模块组件。
若假定一个冷却模块具有500RT的制冷能力,则可以将本实施例的冷却系统理解为通过3个冷却模块来具有1500RT的制冷能力。
各个冷却模块包括压缩机810、冷凝器820及蒸发器840。上述冷凝器820可配置在上述蒸发器840的上侧,上述压缩机810可配置在上述冷凝器820的上侧。但是,作为另一例子,上述蒸发器840也可以配置在冷凝器820的上侧。
上述冷却模块800包括:排出配管102,从上述压缩机810向下方延伸,并与上述冷凝器820相连接;以及吸入配管101,从上述蒸发器840向上方延伸,并与上述蒸发器840相连接。并且,大致在上述冷凝器820与蒸发器840之间的位置可以配置经济器150。
上述冷却模块800包括多个帽组件910、950,上述多个帽组件910、950形成在上述冷凝器820及蒸发器840的两侧。上述多个帽组件910、950形成冷却水或冷水的流动空间。
上述多个帽组件910、950包括:第一帽组件910,形成在上述冷凝器820及蒸发器840的一侧;以及第二帽组件950,形成在上述冷凝器820及蒸发器840的另一侧。
上述第一帽组件910可以构成为分别形成在上述冷凝器820和蒸发器840并相结合。可以将与上述冷凝器820相结合的第一帽组件910称为“第一冷凝器帽组件”,将与上述蒸发器840相结合的第一帽组件910称为“第一蒸发器帽组件”。上述第一冷凝器帽组件和上述第一蒸发器帽组件可以具有相同的结构。
并且,上述第二帽组件950可以构成为分别形成在上述冷凝器820和蒸发器840并相结合。可以将与上述冷凝器820的侧方相结合的第二帽组件950称为“第二冷凝器帽组件”,将与上述蒸发器840的侧方相结合的第二帽组件950称为“第二蒸发器帽组件”。上述第二冷凝器帽组件和上述第二蒸发器帽组件可以具有相同的结构。
在上述冷却模块800的一侧配置有引导冷却水或冷水的流动的多个流路。上述多个流路包括上述冷却水进水流路42及冷却水出水流路44和冷水进水流路52及冷水出水流路54。
在上述第一冷凝器帽组件910形成有冷却水流入部827和冷却水流出部828,其中,上述冷却水流入部827与上述冷却水进水流路42相连接,上述冷却水流出部828与冷却水出水流路44相连接。
并且,在上述第一蒸发器帽组件910形成有冷水流入部847和冷水流出部848,其中,上述冷水流入部847与上述冷水进水流路52相连接,上述冷水流出部848与冷水出水流路54相连接。上述冷水流入部847位于上述冷却水流出部828的下侧,上述冷水流出部848位于上述冷却水流入部827的下侧。
根据这种结构,在设置于上述多个冷却模块800的冷凝器中循环的冷却水的循环方向与在设置于上述多个冷却模块100的蒸发器中循环的冷水的循环方向相反。将其称为逆流(counter-flow),后面将参照图32对与此相关的内容进行说明。
在上述冷却水进水流路42中流动的冷却水通过上述冷却水流入部827流入上述多个冷却模块800。然后,冷却水可在设置于上述多个冷却模块800的各个冷凝器820进行热交换,进行热交换的冷却水通过上述冷却水出水流路44排出(参照图31)。
在上述冷水进水流路52中流动的冷水通过上述冷水流入部847流入上述多个冷却模块800。然后,冷水可在设置于上述多个冷却模块800的各个蒸发器840进行热交换,进行热交换的冷水通过上述冷水出水流路54排出(参照图32)。
上述模块组件包括控制装置,上述控制装置用于控制上述多个冷却模块800的工作。
上述控制装置包括:主控制装置200,根据所需的制冷负荷或冷却模块的运转负荷来控制冷却模块是否运转;以及多个模块控制装置210,分别设置在各冷却模块800,从上述主控制装置200接收运转信号,从而控制各个冷却模块800的工作。
上述多个模块控制装置210可配置在上述第二帽组件950的上侧。并且,上述主控制装置200可配置在构成模块组件的多个冷却模块800中的一冷却模块。
图28是表示本发明的第四实施例的模块组件的部分结构的内部状态的剖视图。
参照图28,本发明的实施例的模块组件包括3个冷却模块800。并且,各个冷却模块800可以包括冷凝器820。
本实施例的冷凝器820包括并排配置的3个冷凝器,即第一冷凝器820a、第二冷凝器820b及第三冷凝器820c。
上述冷凝器820包括:壳821,规定内部空间;多个冷却水配管825,设置在上述壳821的内部,用于引导冷却水的流动;以及壳结合板829,设置在上述壳821的两侧。
上述多个冷却水配管825从上述壳821的一侧延伸到另一侧,并与上述壳结合板829相结合。在上述壳结合板829形成有多个配管结合部829a,上述多个配管结合部829a与上述冷却水配管825相结合。上述配管结合部829a包括孔(hole),上述孔(hole)与上述冷却水配管825的端部相结合。
上述冷却水配管825的两侧端部可以与上述配管结合部829a相结合并被上述壳结合板829支撑。在上述冷却水配管825的内部流动的冷却水可以与上述冷却水配管825的外侧的制冷剂进行热交换。
上述壳结合板829的外侧与帽组件910、950相结合。上述帽组件910、950包括:第一帽组件910,遮挡一侧的壳结合板829;以及第二帽组件950,遮挡另一侧的壳结合板829。
上述第一帽组件910包括:第一帽本体911,规定冷却水的流动空间;以及流路划分部915,设置在上述第一帽本体911的内部,用于划分上述冷却水的流动空间。
上述流路划分部915从上述帽本体821的内周面向上述壳结合板829延伸。上述流路划分部915将上述冷却水的流动空间划分为流入空间部821a及流出空间部821b。
上述流路划分部915可以与上述壳结合板829的对应于上述第二冷凝器820b的端部侧的位置相结合。因此,在上述第二冷凝器820b的端部侧形成的配管结合部829a中的一部分形成冷却水的入口流路,而剩余部分形成冷却水的出口流路。
综上所述,上述流入空间部821a可以形成于上述第一冷凝器820a和上述第二冷凝器820b中的一部分外侧,上述流出空间821b可以形成于上述第二冷凝器820b中的剩余部分和上述第三冷凝器820c的外侧。
上述第一帽组件910包括:冷却水流入的冷却水流入部827、冷却水流出的冷却水流出口828。上述冷却水流入部827及冷却水流出部828可以形成为从上述第一帽本体911向外部方向突出。
上述流入空间部821a可以形成于上述冷却水流入部827的内侧,并引导冷却水流入上述冷却水配管825。并且,上述流出空间部821b可以形成于上述冷却水流出部828的内侧,并引导通过上述冷却水配管825的冷却水向上述冷却水流出部828流动。
上述第二帽组件950以上述壳821为基准设置于与上述第一帽组件910相反的一侧,可以使通过上述冷凝器820的冷却水的流动方向转换。
作为一例,通过一冷却模块800的冷凝器820的冷却水可以经由上述第二帽组件950流入另一冷却模块800的冷凝器820。并且,通过一冷却模块800的冷凝器820的一部分的冷却水可以经由上述第二帽组件950流入上述一冷却模块800的冷凝器820的另一部分。
图29是表示本发明的第四实施例的第一帽组件的结构的分解立体图,图30是表示本发明的第四实施例的第二帽组件的结构的分解立体图。
参照图29,本发明的第四实施例的第一帽组件910包括第一帽本体911、第一管板930及多个密封垫(gasket)920、940。
在上述第一帽本体911的内部可以形成冷却水的流动空间。为此,上述第一帽本体911的至少一部分可以具有弯曲的形状。并且,在上述第一帽本体911设置有冷却水流入部827及冷却水流出部828。
可以将上述第一管板930理解为与上述冷凝器820的冷却水配管825的一侧相结合的板(sheet)。
在上述第一管板930形成有大致四边形的板本体931及与各个冷凝器820的壳821相连通的多个第一壳连通部933。切除上述板本体931的一部分来形成孔(hole)状的上述第一壳连通部933。
本实施例的模块组件包括3个冷凝器,因而可以与此相对应地形成3个上述第一壳连通部933。3个第一壳连通部933可以沿着横向相互隔开而并排地形成。并且,上述第一壳连通部933的形状可以与上述壳821的外形相对应地呈大致圆形。
在上述多个第一壳连通部933中的一个第一壳连通部933设置有板划分部936。上述板划分部936从上述第一壳连通部933的一侧延伸至另一侧,并设置在与上述流路划分部915的位置相对应的位置。
3个第一壳连通部933中设置有上述板划分部936的第一壳连通部933可以是配置在中间的第一壳连通部933。
以上述板划分部936为基准,可以理解为形成于上述板划分部936的一侧的第一壳连通部933为使冷却水流入冷凝器820的流入流路,形成于上述板划分部936的另一侧的第一壳连通部933为使冷却水从冷凝器流出的流出流路。
上述多个密封垫920、940配置在上述第一管板930的两侧。上述密封垫920、940防止冷却水的泄漏。
详细地,上述多个密封垫920、940包括配置在上述第一帽本体911与第一管板930之间的第一密封垫920。
上述第一密封垫920包括第一密封垫本体921及第一密封垫划分部926。上述第一密封垫本体921可以具有大致中孔的四方形状,并构成为紧贴于上述第一帽本体911的边缘部。
上述第一密封垫划分部926形成于与上述流路划分部915相对应的位置,并介于上述流路划分部915与板划分部936之间。上述第一密封垫本体921的内部空间通过上述第一密封垫划分部926形成流入开口部923及流出开口部925。
上述流入开口部923可以是与上述第一帽本体911的流入空间部821a相对应的开口部,上述流出开口部925可以是与上述第一帽本体911的流出空间部821b相对应的开口部。
上述多个密封垫920、940包括包括第二密封垫940,该第二密封垫940以上述第一管板930为基准,设置在与上述第一密封垫920相反的一侧。可以理解为上述第一密封垫920配置在上述第一管板930的外侧,将上述第二密封垫940配置在上述第一管板930的内侧。
上述第二密封垫940具有与上述第一管板930的形状类似的形状。上述第二密封垫940包括第二密封垫本体941、多个第二壳连通部943及第二密封垫划分部946。上述第二密封垫划分部946可以与上述板划分部936相结合。
以上述第二密封垫划分部946为基准,可以理解为形成于上述第二密封垫划分部946的一侧的第二壳连通部943为使冷却水流入冷凝器820的流入流路,形成于上述第二密封垫划分部946的另一侧的第二壳连通部943为使冷却水从冷凝器流出的流出流路。
若上述第一帽本体911与第一管板930及密封垫920、940相结合,则上述流路划分部915、第一密封垫划分部926、板划分部936及第二密封垫划分部946可以相结合,由此能够以能够密封的方式将上述流入空间部821a和流出空间部821b划分。
参照图30,本发明的实施例的第二帽组件950包括第二帽本体951、第二管板970及多个密封垫960、980。
上述第二帽本体951可以形成为至少一部分弯曲,从而能够在内部形成流动空间。可以将上述第二管板970理解为与上述冷凝器820的冷却水配管825的另一侧相结合的板(sheet)。
上述第二管板970包括板本体971及多个第三壳连通部973。上述第三壳连通部973具有与上述第一壳连通部933类似的结构,因而援引第一壳连通部933的说明。
上述多个密封垫960、980包括第三密封垫960及第四密封垫980。上述第三密封垫960包括第三密封垫本体961及供冷却水通过的开口部962。并且,上述第四密封垫980包括第四密封垫本体981及与壳821相连通的多个第四壳连通部983。
参照图29和图30可知,除了上述第一帽组件910还包括流路划分部915、第一密封垫划分部926、板划分部936及第二密封垫划分部946之外,上述第一帽组件910具有与上述第二帽组件950相同的结构。
图31是表示冷却水向本发明的第四实施例的冷凝器的内部流动的状态的剖视图,图32是表示冷水向本发明的第四实施例的蒸发器的内部流动的状态的剖视图。在图31及图32中省略了冷却水配管及冷水配管,以便于说明。但是,如图28所示,可以在冷凝器及蒸发器的内部形成水管是显而易见的。
参照图31,本发明的实施例的模块组件包括:3个冷凝器820a、820b、820c;第一帽组件910,与上述3个冷凝器820a、820b、820c的一侧相结合;第二帽组件950,与上述3个冷凝器820a、820b、820c的另一侧相结合。
上述冷凝器820a、820b、820c包括设置在各个冷却模块的第一冷凝器820a、第二冷凝器820b及第三冷凝器820c。
若冷却水通过上述第一帽组件910的冷却水流入部827流入,则冷却水在上述第一帽本体911的流入空间部821a中流动。并且,上述流路划分部915限制从上述流入空间部821a向上述流出空间部821b流动。
在上述流入空间部821a中流动的制冷剂流入上述第一冷凝器820a的冷却水配管825及上述第二冷凝器820a的冷却水配管825中的一部分配管。
此时,第一管板930、密封垫920、940可以密封上述第一帽组件910与冷凝器820a、820b之间的空间,因而可以防止冷却水向上述第一帽组件910或冷凝器820a、820b的外部泄漏。
边在上述第一冷凝器820a及第二冷凝器820b流动边与制冷剂进行热交换的制冷剂向上述第二帽组件950流动,从而转换方向。向上述第二帽组件950的第二帽本体951流动的制冷剂向上述第二冷凝器820b的剩余配管及上述第三冷凝器820c的冷却水配管825流动。
此时,第二管板970、密封垫960、980可以密封上述第二帽组件950与冷凝器820a、820b、820c之间的空间,因而可以防止冷却水向上述第二帽组件950或冷凝器820a、820b、820c的外部泄漏。
因此,上述第二冷凝器820b的冷却水配管825包括:引导制冷剂从上述第一帽组件910向上述第二帽组件950侧流动的冷却水配管(以下,第一冷却水配管)以及引导制冷剂从上述第二帽组件950向上述第一帽组件910侧流动的冷却水配管(以下,第二冷却水配管)。
上述第一冷却水配管设置在上述流入空间部821a的一侧,上述第二冷却水配管设置在上述流出空间部821b的一侧。
在上述第二冷凝器820b及第三冷凝器820c的内部流动的制冷剂可通过上述壳结合板829向上述流出空间部821b流动。此时,上述流路划分部915可以限制上述流出空间部821b的冷却水向上述流入空间部821a流动。
可通过上述冷却水流出部828排出上述流出空间部821b的冷却水。此时,第一管板930、密封垫920、940可以密封上述第一帽组件910与冷凝器820b、820c之间的空间,因而可以防止冷却水向上述第一帽组件910或冷凝器820b、820c的外部泄漏。
参照图32,本发明的实施例的模块组件包括:3个蒸发器840a、840b、840c;第一帽组件910,与上述3个蒸发器840a、840b、840c的一侧相结合;第二帽组件950,与上述3个蒸发器840a、840b、840c的另一侧相结合。
在这里,上述第一帽组件910、第二帽组件950的结构与设置在上述冷凝器820的一侧及另一侧的第一帽组件910、第二帽组件950的结构相同,因而不再进行说明。
并且,在上述蒸发器840a、840b、840c的一侧及另一侧可以设置具有冷水配管相结合的配管结合部829a的壳结合板829。这些结构与在冷凝器设置的壳结合板的结构相同,因而省略详细的说明。
上述蒸发器840a、840b、840c包括设置在各个冷却模块的第一蒸发器840a、第二蒸发器840b及第三蒸发器840c。上述第一蒸发器840a、第二蒸发器840b及第三蒸发器840c分别设置在上述第一冷凝器820a、第二冷凝器820b,第三冷凝器820c的下侧。
在上述第一帽组件910形成有冷水流入的冷水流入部847和排出冷水的冷水流出部848。上述冷水流出部848形成于上述冷却水流入部827的下侧,上述冷水流入部847形成于上述冷却水流出部828的下侧。
即,以上下配置的冷凝器820及蒸发器840为基准,冷却水及冷水进出的方向可以是相反的方向(逆流,counter flow)。
详细地,通过上述冷水流入部847流入的冷水经由流入空间部821a流入设置在上述第三蒸发器840c的冷水配管845和设置在上述第二蒸发器840b的冷水配管845中的一部分冷水配管845。
此时,上述流路划分部915限制上述流入空间部821a的冷水向流出空间部821b流动。
并且,第一管板930、密封垫920、940可以密封上述第一帽组件910与蒸发器840b、840c之间的空间,因而可以防止冷水向上述第一帽组件910或蒸发器840b、840c的外部泄漏。
通过上述第二蒸发器840b及第三蒸发器840c的制冷剂在上述第二帽组件950发生方向转换,并通过上述第二蒸发器840b的一部分配管及上述第一蒸发器840a的冷水配管845。
此时,第二管板970、密封垫960、980可以密封上述第二帽组件950与蒸发器840a、840b、840c之间的空间,因而可以防止冷水向上述第一帽组件950或蒸发器840a、840b、840c的外部泄漏。
并且,上述第二蒸发器840b的冷水配管845包括:引导制冷剂从上述第一帽组件910向上述第二帽组件950侧流动的冷水配管(以下,第一冷水配管)以及引导制冷剂从上述第二帽组件950向上述第一帽组件910侧流动的冷水配管(以下,第二冷水配管)。
上述第一冷水配管可以设置在上述流入空间部821a的一侧,上述第二冷水配管可以设置在上述流出空间部821b的一侧。通过上述第一蒸发器840a及第二蒸发器840b的制冷剂可以向流出空间部821b流动,并通过上述冷水流出部848排出。
可以将上述第一冷却水配管及第一冷水配管称为“第一水管”,将上述第二冷却水配管及第二冷水配管称为“第二水管”。
图33是表示在本发明的第四实施例的模块组件中进行热交换的制冷剂、冷水及冷却水的温度变化的图。
参照图33,示出了在本实施例的多个冷却模块800即第一冷却模块800a、第二冷却模块800c及第三冷却模块800c中的冷却水和冷水的流动状态。上述第一冷却模块800a、第二冷却模块800b及第三冷却模块800c分别驱动独立的制冷循环。
首先,冷却水以Tw1的温度流入上述第一冷凝器820a的冷却水配管825或第二冷凝器820b的一部分冷却水配管825,并进行第一次热交换。然后,冷却水流入上述第二冷凝器820b的剩余冷却水配管825或第三冷凝器820c,并进行第二次热交换。
此时,冷却水的温度在进行第一次热交换之后成为Tw2,进行第二次热交换之后成为Tw3。
作为一例,Tw1可以为32℃,Tw2可以为34.5℃,Tw3可以为37℃。即,冷却水以32℃流入并以37℃流出,因而会产生5℃的温度差△Tw。
并且,在这过程中,通过上述第一冷凝器820a的制冷剂温度可以为T1,通过第二冷凝器820b的制冷剂温度可以为从T1至T2的范围内的值,通过上述第三冷凝器820c的制冷剂温度可以为T2。作为一例,T1可以为35.5℃,T2可以为38℃。
另一方面,冷水以Tc1的温度流入上述第三蒸发器840c的冷水配管845或第二蒸发器840b的一部分冷水配管845,并进行第一次热交换。然后,冷水流入上述第二蒸发器840b的剩余冷水配管845或第一蒸发器840a,并进行第二次热交换。
此时,冷水的温度在进行第一次热交换之后成为Tc2,并进行第二次热交换之后成为Tc3。作为一例,Tc1可以为12℃,Tc2可以为9.5℃,Tc3可以为7℃。即,冷水以12℃流入并以7℃流出,因而产生5℃的温度差△Tc。
并且,在这过程中,通过上述第三蒸发器840c的制冷剂温度可以为T3,通过第二蒸发器840b的制冷剂温度可以为从T3至T4的范围内的值,通过上述第一蒸发器840a的制冷剂温度可以为T4。作为一例,T3可以为8℃,T4可以为5.5℃。
其结果,以冷却模块为基准,第三冷却模块800c的冷凝温度T2(38℃)与蒸发温度T3(8℃)之差△T1为30℃,第一冷却模块800a的冷凝温度T1(35.5℃)与蒸发温度T4(5.5℃)之差△T2为30℃。并且,上述第二冷却模块800b的冷凝温度与蒸发温度之差△T3即T2-T3或T1-T4之差为大致30℃。
因此,在各个冷却模块800a、800b、800c的制冷循环中,高压与低压之差能够形成为与上述温度差(30℃)相对应的压力。
相反,在具有与本实施例的模块组件相同的制冷能力的单一的冷却单元(现有技术)的情况下,为了得到所需的冷水的出水温度,排出冷却水及冷水的一侧的冷凝器和蒸发器的制冷剂温度分别形成冷凝温度和蒸发温度。
即,在上述例子中,冷凝温度为38℃,蒸发温度为5.5℃,因而冷凝温度与蒸发温度之差为32.5℃。因此,在单一冷却器的制冷循环中,高压与低压之差能够形成与上述温度差(32.5℃)相对应的压力。
综上所述,与以往的单一冷却单元相比,在本实施例的模块组件的情况下制冷循环的高压与低压之差较小,因而与现有技术进行比较本实施例能够改善系统效率。

Claims (29)

1.一种冷却系统,其特征在于,包括:
多个冷却模块,为了供给冷水而能够驱动制冷循环;
主控制装置,为了同时或依次驱动多个上述冷却模块而产生运转信号;
模块控制装置,分别设置在多个上述冷却模块,根据上述主控制装置的运转信号来控制上述冷却模块的工作;以及
起动装置,以能够通信的方式与上述模块控制装置相连接,选择性地向多个上述冷却模块施加电源。
2.根据权利要求1所述的冷却系统,其特征在于,上述主控制装置根据多个上述冷却模块的运转负荷来控制上述模块控制装置,以增加或减少运转的冷却模块的数量。
3.根据权利要求2所述的冷却系统,其特征在于,
与多个上述冷却模块的数量相对应地设置多个上述起动装置;
在增加或减少运转的上述冷却模块的数量时,上述主控制装置控制上述模块控制装置,以打开或关闭多个起动装置中的至少一个起动装置。
4.根据权利要求2所述的冷却系统,其特征在于,
上述起动装置的数量为一个;
上述起动装置包括多个开关,多个上述开关分别与多个上述冷却模块相连接。
5.根据权利要求4所述的冷却系统,其特征在于,
在依次起动多个上述冷却模块的过程中,按照预先决定的顺序来打开多个上述开关;
向多个上述冷却模块施加的额定电流增加预先设定的值。
6.根据权利要求2所述的冷却系统,其特征在于,
上述冷却系统还包括负荷检测部,上述负荷检测部检测多个上述冷却模块的运转负荷;
在上述负荷检测部检测出的负荷信息传递至上述主控制装置或模块控制装置。
7.根据权利要求6所述的冷却系统,其特征在于,
上述负荷检测部包括如下单元中的至少一个:
温度传感器,检测流入上述冷却模块的冷水的温度负荷;
制冷剂量检测部,检测流入上述冷却模块的压缩机的制冷剂量;以及
电流检测部,检测向上述压缩机施加的电流信息。
8.根据权利要求1所述的冷却系统,其特征在于,多个上述冷却模块沿着纵向或横向并排配置且相结合。
9.根据权利要求1所述的冷却系统,其特征在于,
多个上述冷却模块包括:
第一冷却模块,形成有上述冷水流入的冷水入口部;以及
第二冷却模块,与上述第一冷却模块的一侧相结合,并形成有排出上述冷水的冷水出口部。
10.根据权利要求1所述的冷却系统,其特征在于,
上述冷却系统还包括冷却塔,上述冷却塔向多个上述冷却模块供给冷却水;
多个上述冷却模块包括:
第一冷却模块,形成有上述冷却水流入的冷却水入口部,以及
第二冷却模块,与上述第一冷却模块的一侧相结合,并形成有排出上述冷却水的冷却水出口部。
11.根据权利要求1所述的冷却系统,其特征在于,
多个上述冷却模块包括:
第一冷却模块,包括第一冷凝器及第一蒸发器;以及
第二冷却模块,与上述第一冷却模块的一侧相结合,并包括第二冷凝器及第二蒸发器。
12.根据权利要求11所述的冷却系统,其特征在于,通过上述第一冷凝器及第二冷凝器的冷却水的流动方向与通过上述第一蒸发器及第二蒸发器的冷水的流动方向相反。
13.根据权利要求11所述的冷却系统,其特征在于,
多个上述冷却模块还包括:
第三冷却模块,包括第三冷凝器及第三蒸发器;以及
第四冷却模块,包括第四冷凝器及第四蒸发器。
14.根据权利要求13所述的冷却系统,其特征在于,
在上述第一冷却模块及第三冷却模块分别形成有冷却水流入的冷却水入口部;
在上述第二冷却模块及第四冷却模块分别形成有排出冷却水的冷却水出口部。
15.根据权利要求14所述的冷却系统,其特征在于,
在上述第一冷却模块及第三冷却模块分别形成有排出冷水的冷水出口部;
在上述第二冷却模块及第四冷却模块分别形成有冷水流入的冷水入口部。
16.根据权利要求11所述的冷却系统,其特征在于,
上述冷却系统还包括:
支撑部,支撑上述第一冷凝器及第二冷凝器的两侧,以及
冷凝器帽,设置于上述支撑部,形成冷却水的流动空间;
上述冷凝器帽引导通过上述第一冷凝器的冷却水转换方向而流入上述第二冷凝器。
17.根据权利要求11所述的冷却系统,其特征在于,上述冷凝器及蒸发器中的至少一个为管壳型换热器或板形换热器。
18.一种冷却系统的控制方法,其特征在于,
包括如下步骤:
识别冷却系统的运转负荷的步骤,上述冷却系统包括多个冷却模块;
根据上述冷却系统的运转负荷来决定要运转的冷却模块的数量的步骤;以及
根据决定的冷却模块的数量来同时或依次起动至少一个冷却模块的步骤。
19.根据权利要求18所述的冷却系统的控制方法,其特征在于,
上述冷却系统包括与多个上述冷却模块相对应的多个起动装置;
多个上述起动装置中的至少一个起动装置根据决定的上述冷却模块的数量来同时起动至少一个冷却模块。
20.根据权利要求18所述的冷却系统的控制方法,其特征在于,
上述冷却系统包括一个起动装置,一个上述起动装置用于向多个上述冷却模块施加电源;
上述起动装置根据决定的上述冷却模块的数量来依次起动多个冷却模块。
21.根据权利要求20所述的冷却系统的控制方法,其特征在于,
在依次起动多个上述冷却模块的过程中,
向多个上述冷却模块施加的额定电流增加设定值;
起动多个上述冷却模块的时间间隔恒定,为设定值。
22.一种冷却系统,其特征在于,包括:
多个冷却模块,为了供给冷水而能够驱动奇数个制冷循环,而且,多个上述冷却模块包括冷却水循环的冷凝器和冷水循环的蒸发器;
模块控制装置,为了同时或依次驱动多个上述冷却模块而产生运转信号,并控制上述冷却模块的工作;
水管,设置在上述冷凝器或蒸发器的内部,用于引导冷却水或冷水的流动;
第一帽组件,设置在多个上述冷却模块的一侧,形成有冷水或冷却水的流入部和冷水或冷却水的流出部;以及
流路划分部,设置在上述第一帽组件,用于限制通过上述流入部流入的水流入上述冷凝器或蒸发器的一部分水管。
23.根据权利要求22所述的冷却系统,其特征在于,
上述第一帽组件包括第一帽本体,上述第一帽本体规定冷却水或冷水的流动空间;
上述流路划分部将上述流动空间划分为:
流入空间部,使冷却水或冷水流入上述冷却模块,以及
流出空间部,使冷却水或冷水从上述冷却模块排出。
24.根据权利要求23所述的冷却系统,其特征在于,
上述冷却模块包括壳结合板,上述壳结合板设置在上述冷凝器或蒸发器的至少一侧,具有与上述水管相结合的配管结合部;
上述流路划分部从上述第一帽本体的内周面延伸至上述壳结合板。
25.根据权利要求23所述的冷却系统,其特征在于,上述冷却系统还包括第二帽组件,上述第二帽组件设置在多个上述冷却模块的另一侧,用于转换通过上述水管的水的流动方向。
26.根据权利要求25所述的冷却系统,其特征在于,
上述冷凝器或蒸发器包括:
第一水管,引导水从上述第一帽组件向第二帽组件流动;以及
第二水管,引导水从上述第二帽组件向第一帽组件流动。
27.根据权利要求22所述的冷却系统,其特征在于,
上述第一帽组件包括:
管板,与上述水管相结合;以及
密封垫,设置在上述管板的至少一侧,用于防止从上述第一帽组件漏水。
28.根据权利要求27所述的冷却系统,其特征在于,
上述管板或密封垫包括:
连通部,与上述冷凝器或蒸发器的水管相连通;以及
划分部,从上述连通部的一侧延伸至另一侧,并与上述流路划分部相结合。
29.根据权利要求22所述的冷却系统,其特征在于,
上述冷凝器和蒸发器沿着上下方向配置,上述第一帽组件分别设置在冷凝器及蒸发器的一侧;
设置于上述冷凝器的一侧的第一帽组件的冷却水流入部配置在设置于上述蒸发器的一侧的第一帽组件的冷水流出部的上侧或下侧。
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