CN104964342A - 高负落差空调 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高负落差空调，其包括通过管道连接的室内机和室外机；该室外机包括冷凝器，该室内机包括节流部件；其还包括连接在该室内机与该室外机之间的负落差模块；该负落差模块包括：储液罐，分别与该室内机与该室外机连接，用于回收、存储并提供液态制冷剂；制冷剂泵，连接在该储液罐与该室内机之间，用于为该冷凝器出口的液态制冷剂提供相应扬程。本发明的技术方案中，负落差模块中的制冷剂泵就能够为冷凝器出口的液态制冷剂提供相应扬程，从而可以克服相应落差，保证室内机的节流部件入口的液态制冷剂有足够的过冷度和足够的压力，确保制冷系统有足够的制冷剂循环量和制冷剂可靠性。

Description

高负落差空调
技术领域
本发明涉及制冷空调领域，尤其是涉及一种高负落差空调。
背景技术
风冷型空调在机房空调中占了绝大部分的比例，风冷机房空调一般包含室内机和室外机，压缩机和节流部件置于室内机中。室外机安装在室内机以下的位置称之为负落差(下称负落差应用)；室外机安装在室内机以上的位置称之为正落差(下称正落差应用)。
目前，普通空调的负落差应用需要小于等于5m，主要因素由于负落差带来的静压压力损失，不能保证室内机的节流部件前制冷剂的过冷度。但是，节流部件前制冷剂液体必须要有一定的过冷度，才能避免由于压力损失带来的制冷剂闪发，从而保证节流部件的正常、稳定的工作。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种高负落差空调。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种高负落差空调，包括通过管道连接的室内机和室外机；所述室外机包括冷凝器，所述室内机包括节流部件；还包括连接在所述室内机与所述室外机之间的负落差模块；
所述负落差模块包括：
储液罐，分别与所述室内机与所述室外机连接，用于回收、存储并提供液态制冷剂；
制冷剂泵，连接在所述储液罐与所述室内机之间，用于为所述冷凝器出口的液态制冷剂提供相应扬程。
本发明的高负落差空调中，所述负落差模块还包括设置在所述节流部件前端、用于为制冷剂泵提供控制信号的压力传感器和温度传感器。
本发明的高负落差空调中，所述负落差模块还包括电控箱；
所述电控箱包括箱体，以及设置在所述箱体内的PID控制模块；所述PID控制模块的输入端与所述压力传感器和温度传感器电性连接，所述PID控制模块的输出端与所述制冷剂泵电性连接。
本发明的高负落差空调中，所述电控箱还包括设置在所述箱体内的手动控制模块，所述手动控制模块与所述制冷剂泵电性连接。
本发明的高负落差空调中，所述负落差模块还包括并联设置在所述制冷剂泵的回路上的负落差单向阀。
本发明的高负落差空调中，所述负落差模块设置在所述室内机和室外机的外部，所述负落差模块包括壳体；所述储液罐、所述制冷剂泵、所述电控箱和所述单向阀均设置在所述壳体内，且所述电控箱位于所述储液罐和所述制冷剂泵的上方。
本发明的高负落差空调中，所述负落差模块与所述室外机在相同的垂直高度放置。
本发明的高负落差空调中，所述负落差模块集成在所述室外机内。
本发明的高负落差空调中，所述负落差模块与所述室内机和所述室外机的连接处均设置有球阀。
本发明的高负落差空调中，所述负落差模块与所述室外机的连接处还设置有干燥过滤器，所述干燥过滤器位于所述球阀的后端。
实施本发明的技术方案，至少具有以下的有益效果：加设在室内机与室外机之间的负落差模块中的制冷剂泵就能够为冷凝器出口的液态制冷剂提供相应扬程，从而可以克服相应落差，保证室内机的节流部件入口的液态制冷剂有足够的过冷度和足够的压力，确保制冷系统有足够的制冷剂循环量和制冷剂可靠性。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明的一实施例中的高负落差空调的结构框图；
图2是本发明的一实施例中的负落差模块的电控箱的结构框图；
图3是本发明的一实施例中的负落差模块的立体结构示意图；
图4是图3中的负落差模块的正视结构示意图；
其中，1、室内机；11、节流部件；12、蒸发器；13、低压传感器；14、压缩机；2、室外机；21、单向阀；22、高压传感器；23、冷凝器；3、负落差模块；31、储液罐；32、制冷剂泵；33、负落差单向阀；34、电控箱；341、PID控制模块；342、手动控制模块；35、壳体；36、进液管；37、出液管；4、温度传感器；5、压力传感器；6、球阀；7、干燥过滤器；8、电磁阀；9、视液镜。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
图1至图4示出了本发明中的一种高负落差空调，该空调是在传统机房空调的室内机和室外机之间增加了负落差模块，在负落差应用时，室外机低于室内机放置，负落差模块与室外机在相同高度放置。且该高负落差空调除了适用于传统机房空调外，常见的风冷型空调也同样适用。
图1是本发明的一实施例中的高负落差空调的结构框图。图2是本发明的一实施例中的负落差模块的电控箱的结构框图。图3是本发明的一实施例中的负落差模块的立体结构示意图。图4是图3中的负落差模块的正视结构示意图。
如图1所示，该高负落差空调包括室内机1、室外机2和负落差模块3。该室内机1和室外机2通过管道连接，该负落差模块3连接在该室内机1与该室外机2之间。一般情况下，室内机1包括依次连接的节流部件11、蒸发器12、低压传感器13和压缩机14等，室外机2包括依次连接的单向阀21、高压传感器22和冷凝器23等。
该负落差模块3包括分别与该室内机1与该室外机2连接的储液罐31，以及连接在该储液罐31与该室内机1之间的制冷剂泵32。该储液罐31主要用于回收、存储并提供液态制冷剂。而该制冷剂泵32主要用于为为冷凝器23出口的液态制冷剂提供相应扬程。因为室内机1的节流装置前的制冷剂液体必须要有一定的过冷度，才能避免由于压力损失带来的制冷剂闪发，从而保证膨胀阀的正常、稳定的工作。
因此，加设在室内机1与室外机2之间的负落差模块3中的制冷剂泵32就能够为冷凝器23出口的液态制冷剂提供相应扬程，从而可以克服相应落差，保证室内机1节流部件11入口的液态制冷剂有足够的过冷度和足够的压力，确保制冷系统有足够的制冷剂循环量和制冷剂可靠性。
再参阅图1至图2，该负落差模块3还包括设置在该节流部件11前端的压力传感器5和温度传感器4。该压力传感器5和温度传感器4主要用于为制冷剂泵32提供控制信号。进一步地，如图2所示，该负落差模块3还包括电控箱34。该电控箱34包括箱体，以及设置在该箱体内的PID控制模块341；该PID控制模块341的输入端与该压力传感器5和温度传感器4电性连接，该PID控制模块341的输出端与该制冷剂泵32电性连接。
该压力传感器5、温度传感器4和PID控制模块341的设置均是为了实现本发明的负落差模块3中的制冷剂泵32的自动控制，即通过PID控制自动的控制该制冷剂泵32的输出方式，其具体原理如下：
设置在室内机1节流部件11之前的压力传感器5反馈压力值P1，设置在室内机1节流部件11之前的温度传感器4反馈温度值T1，
PID控制模块341可通过预先输入的制冷剂属性表查询出P1对应的制冷剂饱和温度T0，并计算实际过冷度Ta＝T0-T1；
PID控制模块341中会预先设定一个目标过冷度Ts，精度为1度。当Ta在Ts的[+1,-1]范围内不做动作，当Ta超过此精度范围，每10s检测一次，Ta〉Ts时，通过PID控制模块341降低制冷剂泵32的输出，使其进入精度范围内；Ta<Ts时，通过PID控制模块341提高制冷剂泵32的输出，使其进入精度范围内。
当然，除了采用上述的PID控制的自动控制方法外，本发明中的制冷剂泵32的输出方式的自动控制还可以采用其他的常见的反馈控制的方法。且上述PID控制方法的反馈变量为节流部件11前端的温度和压力，但不排除采用其他反馈变量的可能性。
再参阅图1至图2，该电控箱34还包括设置在该箱体内的手动控制模块342，该手动控制模块342与该制冷剂泵32电性连接。该手动控制模块342的主要作用在于实现手动控制制冷剂泵32的输出方式，其具体原理如下：
在现场安装的过程中，通过该手动控制模块342手动设置制冷剂泵32扬程，如40m负落差安装现场，可以设定制冷剂泵32的扬程为400kpa。
需要说明的是，上述制冷剂泵32的选择具有多样性，本发明中的制冷剂泵32优选的使用齿轮传动泵，其在更小的功率情况下能提供更高的扬程，从而达到更高负落差应用。
综上，该高负落差空调还可通过控制制冷剂泵32来控制负落差的范围，以适应于负落差和低室外温度制冷同时存在的情况。具体的，该高负落差空调可以提高较低环境温度时制冷系统的能效比。
再参阅图1，该负落差模块3还包括并联设置在该制冷剂泵32的回路上的负落差单向阀33。该负落差单向阀33的主要作用在于保证在无需泵输出时，制冷系统还能够正常运转。
如图3至图4所示，当该负落差模块3设置在该室内机1和室外机2的外部，该负落差模块3包括壳体35；该储液罐31、该制冷剂泵32、该电控箱34和该单向阀21均设置在该壳体35内，且该电控箱34位于该储液罐31和该制冷剂泵32的上方。且该负落差模块3还包括伸出该壳体35的进液管36和出液管37，该进液管36设置有伸出壳体35的两个入口，进液管36的出口与储液管连通；该出液管37设置有伸出壳体35的两个出口，出液管37的入口与制冷剂泵32连通。则该负落差模块3的壳体35的两侧分别设置有一组进出口，现场安装时，能够根据实际的安装环境，灵活的选择使用任意一侧的进出口与室内机1和室外机2连接。不使用的一组进出口使用密封件密封即可。
而且，将负落差模块3集成在一个柜型结构件内，可以作为一个单独的附件与传统机房空调的室内机1和室外机2分开发送至安装地点，使得本发明中的高负落差空调的运输和安装更加的方便快捷。
需要说明的是，独立的负落差模块3与该室外机2应在相同的垂直高度放置，以提高使用的可靠性。
当然，该负落差模块3还可以集成在该室外机2内，使得本发明的高负落差空调的整体占用空间更小。具体安装时，能沿用现有的安装方法和步骤，从而进一步地节省安装时间和学习成本。
再参阅图1，该负落差模块3与该室内机1和该室外机2的连接处均设置有球阀6。且室内机1与室外机2的连接处也设置有球阀6。
进一步地，该负落差模块3与该室外机2的连接处还设置有干燥过滤器7，该干燥过滤器7位于该球阀6的后端。且室内机1的节流部件11前也设置有干燥过滤器7，另外，室内机1的节流部件11前还设置有电磁阀8和视液镜9等。
常见的风冷型空调和机房空调的室内机1和室外机2的结构多种多样，但通过在室内机1和室外机2之间增加包含上述任意结构中的一种或几种的负落差模块3，以构成的高负落差空调均在本发明的保护范围内。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改、组合和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种高负落差空调，包括通过管道连接的室内机（1）和室外机（2）；所述室外机（2）包括冷凝器（23），所述室内机（1）包括节流部件（11）；其特征在于，还包括连接在所述室内机（1）与所述室外机（2）之间的负落差模块（3）；
所述负落差模块（3）包括：
储液罐（31），分别与所述室内机（1）与所述室外机（2）连接，用于回收、存储并提供液态制冷剂；
制冷剂泵（32），连接在所述储液罐（31）与所述室内机（1）之间，用于为所述冷凝器（23）出口的液态制冷剂提供相应扬程。
2.根据权利要求1所述的高负落差空调，其特征在于，所述负落差模块（3）还包括设置在所述节流部件（11）前端、用于为制冷剂泵（32）提供控制信号的压力传感器（5）和温度传感器（4）。
3.根据权利要求2所述的高负落差空调，其特征在于，所述负落差模块（3）还包括电控箱（34）；
所述电控箱（34）包括箱体，以及设置在所述箱体内的PID控制模块（341）；所述PID控制模块（341）的输入端与所述压力传感器（5）和温度传感器（4）电性连接，所述PID控制模块（341）的输出端与所述制冷剂泵（32）电性连接。
4.根据权利要求3所述的高负落差空调，其特征在于，所述电控箱（34）还包括设置在所述箱体内的手动控制模块（342），所述手动控制模块（342）与所述制冷剂泵（32）电性连接。
5.根据权利要求3所述的高负落差空调，其特征在于，所述负落差模块（3）还包括并联设置在所述制冷剂泵（32）的回路上的负落差单向阀（33）。
6.根据权利要求5所述的高负落差空调，其特征在于，所述负落差模块（3）设置在所述室内机（1）和室外机（2）的外部，所述负落差模块（3）包括壳体（35）； 所述储液罐（31）、所述制冷剂泵（32）、所述电控箱（34）和所述单向阀（21）均设置在所述壳体（35）内，且所述电控箱（34）位于所述储液罐（31）和所述制冷剂泵（32）的上方。
7.根据权利要求6所述的高负落差空调，其特征在于，所述负落差模块（3）与所述室外机（2）在相同的垂直高度放置。
8.根据权利要求5所述的高负落差空调，其特征在于，所述负落差模块（3）集成在所述室外机（2）内。
9.根据权利要求1至8任一项所述的高负落差空调，其特征在于，所述负落差模块（3）与所述室内机（1）和所述室外机（2）的连接处均设置有球阀（6）。
10.根据权利要求8所述的高负落差空调，其特征在于，所述负落差模块（3）与所述室外机（2）的连接处还设置有干燥过滤器（7），所述干燥过滤器（7）位于所述球阀（6）的后端。
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