CN105241116A - 冷水机组 - Google Patents

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CN105241116A CN201410319270.9A CN201410319270A CN105241116A CN 105241116 A CN105241116 A CN 105241116A CN 201410319270 A CN201410319270 A CN 201410319270A CN 105241116 A CN105241116 A CN 105241116A
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Abstract

本发明公开了一种冷水机组,包括:压缩机、第一冷却管路、四通阀、集液器、第一换热器、第二换热器、第一控制阀组件和第二控制阀组件。压缩机具有排气口和回气口。四通阀具有D、E、S、C四个阀口,D阀口与排气口相连,S阀口与回气口相连。集液器与回气口相连。第一换热器分别与C阀口和集液器相连。第二换热器分别与E阀口和集液器相连,第二换热器通过穿过集液器的换热管与第一换热器相连。第一控制阀组件分别与第一换热器、C阀口和集液器相连。第二控制阀组件分别与第二换热器、E阀口和集液器相连。根据本发明的冷水机组,成本低,系统过冷度高,制冷量增加,能效比提高。同时可减少压缩机的吸气带液量,延长使用寿命。

Description

冷水机组
技术领域
[0001] 本发明涉及制热/制热领域,尤其是涉及一种冷水机组。
背景技术
[0002] 相关技术中公开的热泵型冷水机组,在冬季运行尤其是在进行化霜时,容易出现压缩机大量带液的现象,造成压缩机液击、跑油严重而损害压缩机。
[0003] 相关技术中公开的一些冷水机组,在两个换热器之间增加一个中间换热器以增加系统过冷度,这种中间换热器的换热介质是低压冷媒蒸汽和高压冷媒蒸汽,使得冷水机组增加的过冷度效果有限,且成本上升。
发明内容
[0004] 本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题。为此,本发明的目的在于提供一种冷水机组。
[0005] 根据本发明实施例的冷水机组,包括:压缩机,所述压缩机具有排气口、回气口、回油端口和出油端口 ;第一冷却管路,所述第一冷却管路分别与所述回油端口和所述出油端口相连;四通阀,所述四通阀具有D阀口、E阀口、S阀口和C阀口,所述D阀口与所述排气口相连,所述S阀口与所述回气口相连;盛装有液态冷媒的集液器,所述集液器设有集液入口和集液出口,所述集液出口与所述回气口相连;第一换热器,所述第一换热器的第一端分别与所述C阀口和所述集液入口相连;第二换热器,所述第二换热器的第一端分别与所述E阀口和所述集液入口相连,所述第二换热器的第二端通过换热管与所述第一换热器的第二端相连,所述换热管从所述集液器的下端伸入所述集液器且从所述集液器的上端伸出;第一控制阀组件,所述第一控制阀组件分别与所述第一换热器的第一端、所述C阀口和所述集液入口相连以控制所述第一换热器的第一端与所述C阀口和所述集液入口的其中一个导通;第二控制阀组件,所述第二控制阀组件分别与所述第二换热器的第一端、所述E阀口和所述集液入口相连以控制所述第二换热器的第一端与所述E阀口和所述集液入口的其中一个导通。
[0006] 根据本发明实施例的冷水机组,通过设置集液器,使得集液器具有了中间换热及气液分离的双重功能,从而降低冷水机组的成本,提高系统过冷度,进而增加冷水机组的制冷量,提高能效比。同时,集液器减少了压缩机的吸气带液量,从而保证压缩机的安全运转,提高压缩机的可靠性,进而延长冷水机组的使用寿命。
[0007] 另外,根据本发明的冷水机组还可具有如下附加技术特征:
[0008] 在本发明的一些实施例中,所述第一控制阀组件包括第一控制阀和第二控制阀,所述第一控制阀串联在所述第一换热器的第一端和所述C阀口之间,所述第二控制阀串联在所述第一换热器的第一端和所述集液入口之间。从而实现第一换热器的第一端与C阀口和集液入口的其中一个导通。
[0009] 具体地,所述第二控制阀组件包括第三控制阀和第四控制阀,所述第三控制阀串联在所述第二换热器的第一端和所述E阀口之间,所述第四控制阀串联在所述第二换热器的第一端和所述集液入口之间。从而实现第二换热器的第一端与E阀口和集液入口的其中一个导通。
[0010] 进一步地,冷水机组还包括两个流量控制装置,所述两个流量控制装置分别串联在所述换热管上且分别位于所述集液器和所述第一换热器之间、所述集液器和所述第二换热器之间,每个所述流量控制装置包括并联的通断元件和流量调节元件。由此,两个流量控制装置相互配合,可实现对冷凝后的冷媒进行节流降压。
[0011] 更具体地,所述通断元件为电磁阀,所述流量调节元件为节流阀。由此,流量控制装置结构简单,成本低廉。
[0012] 在本发明的一些实施例中,冷水机组还包括第一连接管和第二连接管,所述第一连接管分别与所述集液出口和所述E阀口相连,所述第二连接管分别与所述集液出口和所述回气口相连,所述第一连接管上串联有第五控制阀,所述第二连接管上串联有第六控制阀,所述S阀口与所述回气口之间串联有第七控制阀。由此,集液器内的冷媒通过第二连接管流向压缩机可减小压缩机吸气管路压损,从而提高系统能效,即冷水机组的COP值提高。其中,第一连接管及第六控制阀、第七控制阀的设置,可在冷水机组由制热状态切换至制冷状态时,加快四通阀的切换速度,从而降低压缩机的液击、跑油程度。
[0013] 可选地,所述换热管的位于所述集液器内的部分蜿蜒延伸。从而使得换热管内的冷媒与集液器内的冷媒充分换热,进而提高集液器的换热效率及气液分离的效果。
[0014] 在本发明的一些具体实施例中,所述第一冷却管路穿过所述集液器以使所述第一冷却管路内的冷却液与所述集液器内的液态冷媒热交换。由此,可加快第一冷却管路内的冷却液的冷却速度,降低冷却液温度,从而使得压缩机即使在恶劣的工作环境下仍能有效降温,进而保证压缩机的正常运转,进一步延长压缩机的使用寿命。而且,冷水机组结构简单,成本低。
[0015] 进一步地,冷水机组还包括用于流通冷却液的第二冷却管路,所述第二冷却管路分别与所述回油端口和所述出油端口相连。由此,当压缩机温度不高时,冷却液从第二冷却管路流回压缩机,从而使得压缩机的温度可迅速上升至适宜的温度范围内。当压缩机温度较高时,冷却液从第一冷却管路流回压缩机,以保证压缩机维持在适宜的温度区间内。
[0016] 具体地,冷水机组还包括两个第八控制阀,所述两个第八控制阀分别串联在所述第一冷却管路和所述第二冷却管路上。由此,可通过控制两个第八控制阀,来分别控制第一冷却管路和第二冷却管路的流通状态,从而便于控制冷却液的冷却速度,进而便于控制压缩机的温度。
[0017] 在本发明的一些具体示例中,所述第二换热器为满液式蒸发器、干式蒸发器和降膜式蒸发器中的一种。
[0018] 在本发明的一个具体示例中,所述第二换热器为满液式蒸发器且包括筒体和多个传热管,所述多个传热管的填充空间至少占所述筒体内空间的一半。从而充分利用筒体内的空间,降低满液式蒸发器的占用体积及成本,进而便于第二换热器的排布。
[0019] 在本发明的一些具体示例中,所述第一换热器为翅片式换热器。从而使得第一换热器成本较低,且第一换热器换热效率高。
[0020] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
[0021] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
[0022] 图1是根据本发明的一个实施例的冷水机组的结构示意图;
[0023] 图2是根据本发明实施例的冷水机组制冷循环时冷媒流向图;
[0024] 图3是根据本发明实施例的冷水机组制热循环时冷媒流向图;
[0025] 图4是根据本发明实施例的冷水机组的冷却液流向图;
[0026] 图5和图6是根据本发明的另两个实施例的冷水机组的结构示意图;
[0027] 图7是根据本发明实施例的满液式蒸发器的结构示意图。
[0028] 附图标记:
[0029] 冷水机组1000、
[0030] 压缩机1、排气口 101、回气口 102、回油端口 103、出油端口 104、
[0031] 第一冷却管路2、四通阀3、
[0032] 集液器4、集液入口 41、集液出口 42、
[0033] 第一换热器5、第一换热器的第一端501、第一换热器的第二端502、翅片式换热器51、
[0034] 第二换热器6、第二换热器的第一端601、第二换热器的第二端602、满液式蒸发器61、筒体611、传热管612、干式蒸发器62、降膜式蒸发器63、
[0035] 第一控制阀组件7、第一控制阀71、第二控制阀72、
[0036] 第二控制阀组件8、第三控制阀81、第四控制阀82、
[0037] 换热管9、
[0038] 流量控制装置10、通断元件11、第一通断元件111、第二通断元件112、流量调节元件12、第一流量调节元件121、第二流量调节元件122、
[0039] 第一连接管13、第二连接管14、第五控制阀15、第八控制阀16、第二冷却管路17、第六控制阀18、第七控制阀19、
[0040] 单实心箭头表示:制冷循环中冷媒的流动方向、
[0041] 单空心箭头表示:制热循环中冷媒的流动方向、
[0042] 双实心箭头表示:冷却液的流动方向
具体实施方式
[0043] 下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
[0044] 在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
[0045] 此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
[0046] 在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0047] 下面参考图1-图7描述根据本发明实施例的冷水机组1000。
[0048] 根据本发明实施例的冷水机组1000,如图1-图6所示,包括:压缩机1、第一冷却管路2、四通阀3、集液器4、第一换热器5、第二换热器6、第一控制阀组件7和第二控制阀组件8。
[0049] 参照图1和图4,压缩机I具有排气口 101、回气口 102、回油端口 103和出油端口104,第一冷却管路2分别与回油端口 103和出油端口 104相连。其中,压缩机I用于压缩冷媒,冷媒压缩后形成高温高压气体并从排气口 101排出。第一冷却管路2用于冷却液的流通及散热,第一冷却管路2内的冷却液从回油端口 103流入压缩机1,以降低压缩机I的温度,压缩机I内的冷却液再从出油端口 104流入第一冷却管路2,压缩机I与第一冷却管路2构成冷却液的循环路径。可选地,冷却液为润滑油。
[0050] 参照图1-图3,四通阀3具有D阀口、E阀口、S阀口和C阀口,D阀口与排气口 101相连,S阀口与回气口 102相连。其中,四通阀3具有两种导通状态,一种导通状态为D阀口与C阀口导通且E阀口与S阀口导通,另一种导通状态为D阀口与E阀口导通且C阀口与S阀口导通。
[0051 ] 集液器4盛装有液态冷媒,集液器4设有集液入口 41和集液出口 42,集液出口 42与回气口 102相连。需要说明的是,集液器4为封闭容器,集液器4内的液态冷媒汇聚于集液器4的下半部分内,集液器4的上半部分内填充的是气态冷媒,集液入口 41和集液出口42均位于液态冷媒的液面上方。集液器4外的冷媒可从集液入口 41流入集液器4,当从集液入口 41进入的冷媒为气液混合物时,气液混合物中的液态部分受重力作用而下落并与集液器4内的液态冷媒汇聚,气液混合物中的气态部分可从集液出口 42流出,从而完成冷媒的气液分离。
[0052] 具体地,集液器4为低压集液器4,更具体地,集液器4的压力略低于第二换热器6的第一端601的压力,即集液器4的压力低于第二换热器6的冷媒出口压力。可选地,集液器4内液态冷媒量为集液器4的容积量的1/3至1/2,在图1-图6所示的示例中,集液器4内的液态冷媒量为集液器4的容积量的1/3。
[0053] 参照图1-图3,第一换热器5的第一端501分别与C阀口和集液入口 41相连,第二换热器6的第一端601分别与E阀口和集液入口 41相连,第二换热器6的第二端602通过换热管9与第一换热器5的第二端502相连,换热管9从集液器4的下端伸入集液器4且从集液器4的上端伸出。也就是说,换热管9位于集液器4内的部分中,一部分浸没在集液器4内的液态冷媒中,另一部分包裹在集液器4内的气态冷媒中。
[0054] 另外,第一控制阀组件7分别与第一换热器5的第一端501、C阀口和集液入口 41相连,第一控制阀组件7用于控制第一换热器5的第一端501与C阀口和集液入口 41的其中一个导通。第二控制阀组件8分别与第二换热器6的第一端601、E阀口和集液入口 41相连,第二控制阀组件8用于控制第二换热器6的第一端601与E阀口和集液入口 41的其中一个导通。
[0055] 具体地,冷水机组1000 —般用于对空气或液体如水等进行冷却或加热,其中,待冷却或加热的空气或液体流经第二换热器6,以与第二换热器6进行换热以制冷或制热。
[0056] 更具体地,如图1所示,压缩机1、四通阀3、集液器4、换热管9、第一换热器5和第二换热器6限定出用于流通冷媒的制冷循环通道和制热循环通道。
[0057] 当冷水机组1000需要制冷时,四通阀3的D阀口与C阀口导通,E阀口与S阀口导通。第一控制阀组件7控制第一换热器5的第一端501与C阀口导通,且第一换热器5的第一端501与集液入口 41断开,第二控制阀组件8控制第二换热器6的第一端601与集液入口 41导通,且第二换热器6的第一端601与E阀口断开,从而使得冷媒在制冷循环通道内流通。
[0058] 其中,如图2所示,在制冷循环通道内,高温高压的气态冷媒从压缩机I的排气口101排出,排出的气态冷媒从四通阀3的D阀口流入四通阀3,并从四通阀3的C阀口流向第一换热器5,气态冷媒在第一换热器5内冷凝放热,冷媒温度降低。第一换热器5内的冷媒从其第二端502流入换热管9,换热管9内的冷媒流经集液器4时与集液器4内的液态冷媒进行换热,冷媒温度进一步降低。冷媒从换热管9流入第二换热器6,冷媒在第二换热器6内蒸发吸热,从而对流经第二换热器6的空气或液体进行制冷。这里,由于从压缩机I排出的冷媒经第一换热器5冷凝放热后,再在位于集液器4内的换热管9内进行了第二次的放热降温,从而使得系统的过冷度提高。由于系统过冷度提高,冷媒在第二换热器6内蒸发吸热热量相应提闻,从而提闻了冷水机组1000的制冷效率。
[0059] 第二换热器6内的冷媒从第一端601流入集液器4内,进入集液器4内的冷媒依次经集液出口 42、回气口 102流回压缩机I。这里需要说明的是,由于冷媒在第二换热器6内通常无法完全蒸发,因此进入集液器4内的冷媒为气液混合物。从第二换热器6进入集液器4的冷媒可与集液器4内的气态冷媒进一步换热以蒸发,也就是说,冷媒的过热度可得到提高,从而降低流回压缩机I的气液混合物中的液态冷媒含量。由于气态混合物在集液器4内可进行气液分离,从而进一步降低流回压缩机I的气液混合物中的液态冷媒含量。
[0060] 当冷水机组1000需要制热时,四通阀3的D阀口与E阀口导通,C阀口与S阀口导通。第一控制阀组件7控制第一换热器5的第一端501与集液入口 41导通,且第一换热器5的第一端501与C阀口断开,第二控制阀组件8控制第二换热器6的第一端601与E阀口导通,且第二换热器6的第一端601与集液入口 41断开,从而使得冷媒在制热循环通道内流通。
[0061] 如图3所示,在制热循环通道内,高温高压的气态冷媒从压缩机I的排气口 101排出,排出的气态冷媒从四通阀3的D阀口流入四通阀3,并从四通阀3的E阀口流向第二换热器6,气态冷媒在第二换热器6内冷凝放热,从而对流经第二换热器6的空气或液体进行制热。第二换热器6内的冷媒从其第二端602流入换热管9,换热管9内的冷媒流经集液器4时与集液器4内的液态冷媒进行换热,冷媒温度进一步降低。冷媒从换热管9流入第一换热器5,冷媒在第一换热器5内蒸发吸热。这里,由于从压缩机I排出的冷媒经第二换热器6冷凝放热后,再在位于集液器4内的换热管9内进行了第二次的放热降温,使得系统的过冷度提高。由于系统过冷度提高,冷媒在第一换热器5内蒸发吸热的热量相应提高,从而提高了冷水机组1000的制热效率。
[0062] 第一换热器5内的冷媒从其第一端501流入集液器4内,进入集液器4内的冷媒依次经集液出口 42、回气口 102流回压缩机I。在制热循环通道内,冷媒在集液器4内的变化过程与在制冷循环通道内的相应变化过程一致,这里不再赘述。
[0063] 综上,在一次制冷循环或一次制热循环中,冷媒均两次流经集液器4,其中一次为冷媒通过换热管9流经集液器4,从而与集液器4内的液态冷媒进行换热,以提高系统的过冷度。另一次为冷媒在第二换热器6或第一换热器5内蒸发吸热后流入集液器4,以提高冷媒过热度同时进行气液分离。也就是说,集液器4具有了中间换热及气液分离的双重功能。
[0064] 可选地,如图1所示,换热管9的位于集液器4内的部分蜿蜒延伸,从而使得换热管9内的冷媒与集液器4内的冷媒充分换热,进而提高集液器4的换热效率及气液分离的效果。
[0065] 与传统技术中使用中间换热器的冷水机组相比,根据本发明实施例的冷水机组1000的构件少,成本低,而且系统过冷度有很大提高。另外,根据本发明实施例的集液器4的气液分尚效果良好,从而减少压缩机I的吸气带液量。
[0066] 当冷水机组1000在冬季需要进行化霜时,化霜前后冷水机组1000需要在制冷循环与制热循环之间频繁切换,集液器4的设置可降低压缩机I的吸气带液量。由此,可防止流回压缩机I的冷媒对压缩机I产生液击,从而保证压缩机I的安全运转,增加压缩机I的可靠性,进而延长冷水机组1000的使用寿命。
[0067] 根据本发明实施例的冷水机组1000,通过设置集液器4,使得集液器4具有了中间换热及气液分离的双重功能,从而降低冷水机组1000的成本,提高系统过冷度,进而增加冷水机组1000的制冷量,提高能效比。同时,集液器4减少了压缩机I的吸气带液量,从而保证压缩机I的安全运转,提高压缩机I的可靠性,进而延长冷水机组1000的使用寿命。
[0068] 在本发明的一些实施例中,如图1-图3所示,第一控制阀组件7包括第一控制阀71和第二控制阀72,第一控制阀71串联在第一换热器5的第一端501和C阀口之间,第二控制阀72串联在第一换热器5的第一端501和集液入口 41之间。从而实现第一换热器5的第一端501与C阀口和集液入口 41的其中一个导通。
[0069] 具体地,如图2和图3所示,在冷水机组1000进行制冷时,第一控制阀71打开且第二控制阀72关闭,从而使得从压缩机I排出的冷媒流向第一换热器5。在冷水机组1000进行制热时,第一控制阀71关闭且第二控制阀72打开,从而使得冷媒在第一换热器5内蒸发吸热后从第一端501流入集液器4内。可选地,第一控制阀71与第二控制阀72均为电磁阀。
[0070] 当然,本发明不限于此,例如第一控制阀组件7还可为一个三通阀,该三通阀的三个阀口分别与第一换热器5的第一端501、C阀口和集液入口 41相连,其中,与第一换热器5的第一端501相连的阀口与另外两个阀口中的一个导通。
[0071 ] 进一步地,第二控制阀组件8包括第三控制阀81和第四控制阀82,第三控制阀81串联在第二换热器6的第一端601和E阀口之间,第四控制阀82串联在第二换热器6的第一端601和集液入口 41之间。从而实现第二换热器6的第一端601与E阀口和集液入口41的其中一个导通。
[0072] 具体地,如图2和图3所示,在冷水机组1000进行制冷时,第三控制阀81关闭且第四控制阀82打开,从而使得冷媒在第二换热器6内蒸发吸热后从其第一端601流入集液器4内。在冷水机组1000进行制热时,第三控制阀81打开且第四控制阀82关闭,从而使得从压缩机I排出的冷媒流向第二换热器6以进行制热。可选地,第三控制阀81与第四控制阀82均为电磁阀。
[0073] 当然,本发明也不限于此,例如第二控制阀组件8也可为一个三通阀,该三通阀的三个阀口分别与第二换热器6的第一端601、E阀口和集液入口 41相连,其中,与第二换热器6的第一端601相连的阀口与另外两个阀口中的一个导通。
[0074] 在本发明的一些实施例中,如图1-图3所示,冷水机组1000还包括两个流量控制装置10,两个流量控制装置10分别串联在换热管9上,两个流量控制装置10分别位于集液器4和第一换热器5之间、集液器4和第二换热器6之间,每个流量控制装置10包括并联的通断元件11和流量调节元件12。其中,通断元件11用于控制冷媒的流通与截止,流量调节元件12用于调节冷媒流量以节流降压。
[0075] 具体地,位于集液器4和第一换热器5之间的通断元件11和流量调节元件12分别为第一通断元件111和第一流量调节元件121,第一通断元件111和第一流量调节元件121构成一个流量控制装置10。位于集液器4和第二换热器6之间的通断元件11和流量调节元件12分别为第二通断元件112和第二流量调节元件122,第二通断元件112和第二流量调节元件122构成另一个流量控制装置10。
[0076] 在冷水机组1000进行制冷时,如图2所示,第一流量调节元件121关闭,第一通断元件111打开,第二流量调节元件122打开,第二通断元件112关闭。由此,冷媒在第一换热器5内冷凝后从其第二端502流入换热管9,流入换热管9的冷媒从第一通断元件111流向集液器4,冷媒在集液器4内进一步降温冷凝,从集液器4流出的冷媒经第二流量调节元件122流向第二换热器6,第二流量调节元件122对冷媒进行节流降压。
[0077] 在冷水机组1000进行制热时,如图3所示,第一流量调节元件121打开,第一通断元件111关闭,第二流量调节元件122关闭,第二通断元件112打开。由此,冷媒在第二换热器6内冷凝后从其第二端602流入换热管9,流入换热管9的冷媒从第二通断元件112流向集液器4,冷媒在集液器4内进一步降温冷凝,从集液器4流出的冷媒经第一流量调节元件121流向第一换热器5,第一流量调节元件121对冷媒进行节流降压。
[0078] 综上,冷媒在经过一次冷凝后流经通断元件11进入集液器4以进行第二次冷凝,从而保证冷媒的正常流通,减少压损,冷媒在经过二次冷凝后再通过流量调节元件12进行节流降压。两个流量控制装置10相互配合,可实现对冷凝后的冷媒进行节流降压。
[0079] 更具体地,通断元件11为电磁阀,流量调节元件12为节流阀。由此,流量控制装置10结构简单,成本低廉。
[0080] 在本发明的一些实施例中,如图1-图3所示,冷水机组1000还包括第一连接管13和第二连接管14,第一连接管13分别与集液出口 42和E阀口相连,第一连接管13上串联有第五控制阀15,第二连接管14分别与集液出口 42和回气口 102相连,第二连接管14上串联有第六控制阀18,S阀口与回气口 102之间串联有第七控制阀19。
[0081] 其中,如图2和图3所示,当冷水机组1000进入稳定状态后,即冷水机组1000在制冷状态或制热状态中稳定运行时,第五控制阀15和第七控制阀19关闭,集液器4内的冷媒通过第二连接管14流向压缩机I。其中,由于第一连接管13与E阀口相连,第一连接管13的直径与E阀口的直径匹配,而第二连接管14的直径不受E阀口的约束,因此第二连接管14可设计成大直径管道,集液器4内的冷媒通过第二连接管14流向压缩机I可减小压缩机I吸气管路压损,从而提闻系统能效,也就是说,冷水机组1000的COP值提闻。
[0082] 当冷水机组1000由制热状态切换至制冷状态时,四通阀3由D阀口与E阀口导通且C阀口与S阀口导通的导通状态,转换至D阀口与C阀口导通且E阀口与S阀口导通。第五控制阀15和第七控制阀19打开,第六控制阀18延时关闭。集液器4内的冷媒通过第一连接管13流向E阀口,流向E阀口的冷媒从S阀口流出后流回压缩机I的回气口 102。当冷水机组1000进入制冷的稳定状态后,第五控制阀15和第七控制阀19关闭,第六控制阀18打开。
[0083] 这里,在四通阀3的导通状态发生变化时,由于四通阀3内的阀芯无法立即移动至相应位置,因此在冷水机组1000由制热状态切换至制冷状态时,第五控制阀15和第七控制阀19打开,使得冷媒可从E阀口流向S阀口,从而通过冷媒的流动来加快四通阀3的阀芯移动,从而加快四通阀3的切换速度。另外,第六控制阀18延时关闭,可避免集液器4内的冷媒立即进行第一连接管13造成的压损及冲击。
[0084] 由此,冷水机组1000在冬季需要化霜时,可降低压缩机I的液击、跑油程度。
[0085] 在本发明的一些具体实施例中,如图1和图4所示,第一冷却管路2穿过集液器4以使第一冷却管路2内的冷却液与集液器4内的液态冷媒热交换。由此,可加快第一冷却管路2内的冷却液的冷却速度,降低冷却液温度,从而使得压缩机I即使在恶劣的工作环境下仍能有效降温,进而保证压缩机I的正常运转,进一步延长压缩机I的使用寿命。
[0086] 另外,相较于传统冷水机组中采用水冷方式冷却冷却液,这种采用与集液器4进行换热的冷却方式使得冷水机组1000结构简单,成本低。
[0087] 进一步地,如图1和图4所示,冷水机组1000还包括用于流通冷却液的第二冷却管路17,第二冷却管路17分别与回油端口 103和出油端口 104相连。其中,当压缩机I温度不高时,压缩机I内的冷却液从出油端口 104流出后,通过第二冷却管路17流回压缩机1,也就是说冷却液未经冷却后又流回了压缩机1,从而使得压缩机I的温度可迅速上升至适宜的温度范围内。当压缩机I温度较高时,压缩机I内的冷却液从出油端口 104流出后,通过第一冷却管路2流向集液器4,从而与集液器4内的液态冷媒换热以迅速降温,降温后的冷却液流回压缩机1,从而对压缩机I进行降温,以保证压缩机I维持在适宜的温度区间内。
[0088] 具体地,如图4所示,冷水机组1000还包括两个第八控制阀16,其中一个第八控制阀16(1)串联在第一冷却管路2上,其中另一个第八控制阀16(2)串联在第二冷却管路17上。由此,可通过控制两个第八控制阀16,来分别控制第一冷却管路2和第二冷却管路17的流通状态,从而便于控制冷却液的冷却速度,进而便于控制压缩机I的温度。
[0089] 在本发明的一个具体示例中,两个第八控制阀16中一个打开时另一个关闭,从而使得第一冷却管路2和第二冷却管路17中的其中一个导通。可选地,两个第八控制阀16分别为电磁阀。
[0090] 当然,本发明不限于此,例如,在本发明的一个具体示例中,例如,第一冷却管路2、第二冷却管路17和压缩机I的出油端口 104分别与一个三通阀的三个阀口连通,该三通阀的与出油端口 104相连的阀口仅与其他两个阀口中的一个导通。
[0091] 在本发明的一些具体示例中,如图1所示,第一换热器5为翅片式换热器51,从而使得第一换热器5成本较低,且第一换热器5换热效率高。
[0092] 在本发明的一些实施例中,如图1、图5和图6所示,第二换热器6为满液式蒸发器61、干式蒸发器62和降膜式蒸发器63中的一种。
[0093] 在本发明的一些具体示例中,如图1和图7所示,第二换热器6为满液式蒸发器61,满液式蒸发器61包括筒体611和多个传热管612。具体地,冷媒在传热管612内流动,需要换热的液体填充在筒体611与传热管612之间的空间内,待换热的液体与传热管612内的冷媒进行换热以制冷或制热。
[0094] 具体地,如图7所示,多个传热管612的填充空间至少占筒体611内空间的一半,从而充分利用筒体611内的空间,降低满液式蒸发器61的占用体积及成本,进而便于第二换热器6的排布。在图7所示的示例中,筒体611的上部和下部均布满了传热管611,筒体611空间利用充分。
[0095] 这里,由于根据本发明实施例的冷水机组1000采用了集液器4进行气液分离,因此当传热管612在筒体611内占用空间超过一半,使得冷媒在满液式蒸发器61内无法完全蒸发时,集液器4可保证压缩机I的吸气带液量较少,也就是说,冷水机组1000仍能正常运行。
[0096] 在本发明的一些具体TK例中,第二换热器6为干式蒸发器62,相较于现有技术中的干式蒸发器,根据本发明实施例的干式蒸发器62,在单位时间内流入干式蒸发器62内的冷媒量可适当增加,从而增加干式蒸发器62的换热面积利用率。
[0097] 这里,由于根据本发明实施例的冷水机组1000采用了集液器4进行气液分离,因此当流入干式蒸发器62内的冷媒量增加,使得冷媒无法在干式蒸发器62内完全蒸发时,集液器4可保证压缩机I的吸气带液量较少,也就是说,冷水机组1000仍能正常运行。
[0098] 根据本发明实施例的冷水机组1000,通过设置集液器4,使得压缩机I的吸气带液量减少,因此当第二换热器6的换热面积利用率适当增加后,压缩机I仍能安全运转。
[0099] 在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0100] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (13)

1.一种冷水机组,其特征在于,包括: 压缩机,所述压缩机具有排气口、回气口、回油端口和出油端口; 第一冷却管路,所述第一冷却管路分别与所述回油端口和所述出油端口相连; 四通阀,所述四通阀具有D阀口、E阀口、S阀口和C阀口,所述D阀口与所述排气口相连,所述S阀口与所述回气口相连; 盛装有液态冷媒的集液器,所述集液器设有集液入口和集液出口,所述集液出口与所述回气口相连; 第一换热器,所述第一换热器的第一端分别与所述C阀口和所述集液入口相连; 第二换热器,所述第二换热器的第一端分别与所述E阀口和所述集液入口相连,所述第二换热器的第二端通过换热管与所述第一换热器的第二端相连,所述换热管从所述集液器的下端伸入所述集液器且从所述集液器的上端伸出; 第一控制阀组件,所述第一控制阀组件分别与所述第一换热器的第一端、所述C阀口和所述集液入口相连以控制所述第一换热器的第一端与所述C阀口和所述集液入口的其中一个导通; 第二控制阀组件,所述第二控制阀组件分别与所述第二换热器的第一端、所述E阀口和所述集液入口相连以控制所述第二换热器的第一端与所述E阀口和所述集液入口的其中一个导通。
2.根据权利要求1所述的冷水机组,其特征在于,所述第一控制阀组件包括第一控制阀和第二控制阀,所述第一控制阀串联在所述第一换热器的第一端和所述C阀口之间,所述第二控制阀串联在所述第一换热器的第一端和所述集液入口之间。
3.根据权利要求1所述的冷水机组,其特征在于,所述第二控制阀组件包括第三控制阀和第四控制阀,所述第三控制阀串联在所述第二换热器的第一端和所述E阀口之间,所述第四控制阀串联在所述第二换热器的第一端和所述集液入口之间。
4.根据权利要求1所述的冷水机组,其特征在于,还包括两个流量控制装置,所述两个流量控制装置分别串联在所述换热管上且分别位于所述集液器和所述第一换热器之间、所述集液器和所述第二换热器之间,每个所述流量控制装置包括并联的通断元件和流量调节元件。
5.根据权利要求4所述的冷水机组,其特征在于,所述通断元件为电磁阀,所述流量调节元件为节流阀。
6.根据权利要求1所述的冷水机组,其特征在于,还包括第一连接管和第二连接管,所述第一连接管分别与所述集液出口和所述E阀口相连,所述第二连接管分别与所述集液出口和所述回气口相连,所述第一连接管上串联有第五控制阀,所述第二连接管上串联有第六控制阀,所述S阀口与所述回气口之间串联有第七控制阀。
7.根据权利要求1所述的冷水机组,其特征在于,所述换热管的位于所述集液器内的部分蜿蜒延伸。
8.根据权利要求1所述的冷水机组,其特征在于,所述第一冷却管路穿过所述集液器以使所述第一冷却管路内的冷却液与所述集液器内的液态冷媒热交换。
9.根据权利要求8所述的冷水机组,其特征在于,还包括用于流通冷却液的第二冷却管路,所述第二冷却管路分别与所述回油端口和所述出油端口相连。
10.根据权利要求9所述的冷水机组,其特征在于,还包括两个第八控制阀,所述两个第八控制阀分别串联在所述第一冷却管路和所述第二冷却管路上。
11.根据权利要求1所述的冷水机组,其特征在于,所述第二换热器为满液式蒸发器、干式蒸发器和降膜式蒸发器中的一种。
12.根据权利要求11所述的冷水机组,其特征在于,所述第二换热器为满液式蒸发器且包括筒体和多个传热管,所述多个传热管的填充空间至少占所述筒体内空间的一半。
13.根据权利要求1所述的冷水机组,其特征在于,所述第一换热器为翅片式换热器。
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