CN108413661A - 一种水冷却油冷却循环冷冻系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于制冷技术领域，旨在提供一种水冷却油冷却循环冷冻系统，其技术方案要点是包括压缩机，所述压缩机连接有油冷机构、冷凝机构、水冷机构，所述油冷机构包括出油管和回油管、第一水泵、第一三通管、第二三通管、储油罐、第一回形管，所述冷凝机构包括出气管、第二水泵、冷凝罐、第二回形管、输气管、第二进水管和第二出水管，所述第一三通第二回形管与第二三通第二回形管的连接处连接有电磁阀，所述出气管内安装有温度传感器，所述水冷机构包括热力膨胀阀、蒸发器、制冷管、回气管、进水口和出水口，所述第二出水管上开设有检测孔，所述检测孔内插接有电导率仪；这种水冷油冷却循环冷冻系统具有水冷和油冷的结合，冷冻效果显著的优点。

Description

一种水冷却油冷却循环冷冻系统

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，特别涉及一种水冷却油冷却循环冷冻系统。

背景技术

随着时代的发展，半导体工厂、电子产品制造等行业和区域对环境的要求越来越高，一年四季都需要恒温恒湿的作业环境。为了能保持恒温恒湿的作业环境，需使用空调系统对作业环境进行调节，空调系统通常使用冷冻水进行温度调节。同时工业制造中的一些生产设备，在运转过程中也需要使用冷却水进行降温，该冷却水是通过与冷冻水热交换后得到的，本专利所指冷水系统涵盖了需要降温的水系统，包括并不限于冷冻水、冷却水等。

现有的冷冻系统大多是通过压缩机将制冷剂传输至冷凝器中，通过水对制冷剂进行降温，降温后的制冷剂进入水冷器中对水进行冷冻，从而达到对水进行降温冷却的效果，但是从压缩机中传输出来的制冷剂通常是高温的状态，仅仅通过水对制冷剂进行冷却往往达不到大幅温差的效果，从而制冷剂对水进行冷却的效果也会大大降低。

例如公告号为CN103486753B的发明专利，它是一种低温冷水系统，具体包括：低温满液式蒸发器、液体分配器、贮液器以及至少一套螺杆压缩机系统、所述螺杆压缩机系统包括板式油冷换热器、引射泵、螺杆压缩机、第一电磁阀及油分离器，所述低温冷水系统还包括蒸发式冷凝器，所述低温满液式蒸发器和贮液器之间还设有液体旁路供液系统，并设有两套螺杆压缩机系统，通过增加蒸发式冷凝器提高了低温冷水系统的冷量范围，虽然提高了制冷效率，但是制冷剂从压缩机中输出的时候是高温高压的气体，经过一次冷凝并不能大幅提高制冷剂冷却的效率，冷却效果并不十分显著。

发明内容

本发明是提供一种水冷却油冷却循环冷冻系统，其具有水冷和油冷的结合，冷冻效果显著的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种水冷却油冷却循环冷冻系统，包括压缩机，所述压缩机贯通连接有油冷机构、冷凝机构和水冷机构，所述冷凝机构上设有检测机构。

通过采用上述技术方案，改变传统的水冷系统，增加油冷机构，通过冷凝机构和油冷机构对制冷剂进行冷却，可以将高温高压的制冷剂的温度降低的幅度更大，再通过水冷机构对需要冷冻的水进行降温，冷水效果更显著，由于化工领域的需要增加检测水质的机构，实时把握水质的情况。

进一步设置：所述油冷机构包括与压缩机连接的出油管和回油管、固定连接回油管上的第一水泵、与出油管固定连接的第一三通管、与第一三通管水平一端固定连接的第二三通管、与所述第一三通管和第二三通管固定连接的储油罐、连通第一三通管和第二三通管的第一回形管，所述第二三通管与回油管相连通。

通过采用上述技术方案，压缩机内的制冷剂会通过油进行第一步降温，油在第二回形管内形成一个循环，带走压缩机内制冷剂的部分热量，从而使制冷剂从压缩机中排出的时候温度就相对较低，使得冷水的效果更好。

进一步设置：所述储油罐的一端连通有第一进水管和第一出水管，第一进水管和第一出水管保持储油罐内的水循环。

通过采用上述技术方案，油会带走制冷剂中的热量，油的温度也会升高，循环的水可以对油进行降温，使油温保持在相对低的水平，从而可以使制冷剂的温度能够保持在稳定的数值。

进一步设置：所述冷凝机构包括与压缩机贯通连接的出气管、固定连接在出气管上的第二水泵、与出气管固定连接的冷凝罐、在冷凝罐内与第二水泵另一端连通的多个第二回形管、与第二回形管的另一端连通的输气管、与冷凝罐的一端连通的第二进水管和第二出水管。

通过采用上述技术方案，压缩机将制冷剂通过出气管传输至冷凝罐内，第二进水管和第二出水管保持冷凝罐内的水循环，流动的水会带走制冷剂上部分的热量，对制冷剂进行二次降温，从而使制冷剂的温度更低。

进一步设置：所述第一进水管和第二进水管相连通，所述第一出水管和第二出水管相连通。

通过采用上述技术方案，储油罐和冷凝罐共用一个进水口和出水口，节省了成本。

进一步设置：所述第一三通管与第二三通管的连接处固定连接有电磁阀。

通过采用上述技术方案，电磁阀可以改变油的循环回路，电磁阀开通时，油直接从水平第二回形管流通，不会经过储油罐，电磁阀关闭的时候油会经过储油罐内，循环的水会对油进行降温，使油保持一个稳定的温度数值。

进一步设置：所述连通压缩机的出气管内安装有用于检测制冷剂温度的温度传感器。

通过采用上述技术方案，温度传感器可以实时检测制冷剂的温度，方便了解制冷剂的温度情况，便于及时检查。

进一步设置：所述电磁阀与温度传感器电连接。

通过采用上述技术方案，温度传感器会通过电路传输信号控制电磁阀，从而控制电磁阀的开关，温度处于正常数值时，电磁阀打开，油会直接进入压缩机对制冷剂进行降温，当温度高于一定数值的时候，电磁阀关闭油会经过储油罐进行降温，保证对制冷剂的有效降温。

进一步设置：所述水冷机构包括固定连接于输气管位于冷凝罐外部的热力膨胀阀、与输气管固定连接的蒸发器、与位于蒸发器内的输气管连通的多个制冷管、与多个制冷管连通的回气管、开设于蒸发器侧壁上的进水口和出水口。

通过采用上述技术方案，经过二次降温的制冷剂会进入制冷管，对制冷管中需要冷冻的水进行降温，达到水冷的效果。

进一步设置：所述检测机构包括在第二出水管侧壁上开设的检测孔、在检测孔内固定插接的电导率仪。

通过采用上述技术方案，在化工领域，对水质的要求较高，水在温度变化过后，酸碱度更容易体现出来，因此对吸热过后的水进行检测更能准确的检测出水的酸碱度状况，从而把握水质情况。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、对压缩机内的制冷剂进行油冷环节，降低了制冷剂的温度，制冷的效果更显著；

2、温度传感器和电磁阀的结合可以改变油的运动回路，根据制冷剂的温度控制电磁阀的开关，从而保证制冷剂的温度数值保持在一定的范围，如此制冷剂的制冷效果会更好；

3、通过油冷、冷凝再到水冷，可以保证水冷的效果更加的显著；

4、通过加入电导率仪对吸热后的水进行检测，可以实时把握水的酸碱值，保证水的质量。

附图说明

图1是体现水冷油冷却循环冷冻系统的整体结构示意图；

图2是体现体现油冷机构与压缩机位置关系的结构示意图；

图3是体现油冷机构中第二回形管与储油罐位置关系的结构示意图；

图4是体现冷凝机构的结构示意图；

图5是体现水冷机构的结构示意图；

图6是图4中A处的结构放大示意图。

图中，1、压缩机；2、油冷机构；21、出油管；22、回油管；23、第一水泵；24、第一三通管；25、第二三通管；26、储油罐；261、第一进水管；262、第一出水管；27、第一回形管；3、冷凝机构；31、出气管；32、第二水泵；33、冷凝罐；34、第二回形管；35、输气管；36、第二进水管；37、第二出水管； 4、水冷机构；41、热力膨胀阀；42、蒸发器；43、制冷管；44、回气管；45、进水口；46、出水口；5、检测机构；51、检测孔；52、电导率仪；6、电磁阀；7、温度传感器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：一种水冷却油冷却循环冷冻系统，如图1所示，压缩机1设置在水冷机构4的上方，压缩机1内填充有制冷剂（包括但不限于氟利昂），压缩机1贯通连接有油冷机构2，压缩机1还贯通连接有冷凝机构3，冷凝机构3与水冷机构 4贯通，油冷机构2、冷凝机构3和水冷机构 4均通过支撑座固定在地面上。

如图2所示，油冷机构2包括与压缩机1连通的出油管21和回油管22、固定连接在回油管22上的第一水泵23，出油管21和回油管22穿过压缩机1的底端至压缩机1的另一侧。

如图3所示，油冷机构2还包括与出油管21连通的第一三通管24、与第一三通管24水平一端连通的第二三通管25、与第一三通管24和第二三通管25连通的储油罐26、连通第一三通管24和第二三通管25的第一回形管27，第一回形管27位于储油罐26的内腔中，第二三通管25与回油管22相贯通，第一水泵23作为动力源，使油在油冷机构2内循环，通过该装置对压缩机1内的制冷剂进行降温，保证制冷剂在压缩机1内以及排出压缩机1的时候保持一个相对较低的温度数值，冷冻的效果更好。

如图3所示，储油罐26的一端连通有第一进水管261和第一出水管262，第一进水管261和第一出水管262保持储油罐26内的水循环，通过水的循环来不间断的降低油的温度，保证低温油对制冷剂的冷却。

如图3所示，第一三通管24和第二三通管25相连接的地方固定连接有电磁阀6，电磁阀6打开时，油会直接向水平方向流动，电磁阀6关闭的时候，油会经过第一回形管27，储油罐26内的水会对油进行降温，保证油的低温状态。

如图4所示，冷凝机构3包括连通在压缩机1上的出气管31、固定连接在出气管31上的第二水泵32、与出气管31固定连接的冷凝罐33、在冷凝罐33内与出气管31另一端连通的第二回形管34、与第二回形管34另一端连通的输气管35、与冷凝罐33的一端连通的第二进水管36和第二出水管37，第二水泵32为制冷剂的循环提供动力源，制冷剂通过出气管31进入第二回形管34，冷凝罐33上的第二进水管36和第二出水管37保证冷凝罐33内部的冷水循环，对第二回形管34里的制冷剂气体进行冷却，进一步降低制冷剂的温度。

如图4所示，第一进水管261与第二进水管36相连通，第一出水管262与第二出水管37相连通，可以节约生产成本。

如图4所示，与压缩机1连通的出气管31内设置有温度传感器7，温度传感器7用于检测制冷剂的温度，温度传感器7与电磁阀6（如图3所示）电性连接，当温度传感器7检测的温度超过设定的数值时，电磁阀6关闭，油经过第一回形管27（如图3所示），在冷凝罐33内进行降温后再进行循环，当温度在设定的数值以下的时候，电磁阀6打开，油会直接循环，不经过冷凝罐33（如图3所示），通过该装置可以保持油的低温状态同时保证对制冷剂的有效冷却。

如图5所示，水冷机构 4包括固定连接于输气管35位于冷凝罐33外部的热力膨胀阀41、与热力膨胀阀41连通的蒸发器42、设置于蒸发器42内与热力膨胀阀41连通的多个制冷管43、与多个制冷管43连通的回气管44、开设于蒸发器42侧壁上的进水口45和出水口46，制冷剂通过热力膨胀阀41从液态变为气态，吸热效果更好，气态的制冷剂进入制冷管43中对水进行降温，达到水冷的目的。

如图5所示，回气管44与压缩机1相连通，回气管44内的制冷剂对水进行冷却后，输回到压缩机1内，保证制冷剂的循环使用。

实施例二：一种水冷却油冷却循环冷冻系统，如图6所示，与实施例一的不同之处在于，第二出水管37的侧壁上开设有检测孔51，所述检测孔51内固定插接有电导率仪52，通过电导率仪52对吸热后的水进行PH值的检测，从而把握水质的情况。

具体工作过程： 打开第一水泵23、压缩机1和第二水泵32，第一水泵23运转带动油循环往复，通常情况下连接在第一三通管24和第二三通管25连接处的电磁阀6是打开状态，只有当出气管31中的温度传感器7检测到制冷剂的温度高于设定的数值时，电磁阀6会关闭，油会经过储油罐26内的第一回形管27，第一进水管261会往储油罐26内输入水，对第一回形管27内的油进行冷却后，水从第一出水管262排出，保证油的低温状态，从而可以保证对制冷剂的有效降温。

压缩机1和第二水泵32运转，通过出气管31抽出气态的制冷剂进入冷凝罐33内的第二回形管34内，开设在冷凝罐33上的第二进水口45输送水对第二回形管34内的制冷剂进行二次冷却，使制冷剂的温度更低，水冷的效果更加的显著，对制冷剂进行降温后的水通过第二出水管37排出，此时制冷剂温度更低，同时电导率仪52对排出的水进行检测，保证水质的良好状况。

为了保证制冷剂冷水的效果，中温气态的制冷剂通过输气管35经过热力膨胀阀41，中温高压气态的制冷剂变为低温低压液态，制冷剂进入蒸发器42中的制冷管43内，此时进水口45输入待冷却的水，制冷剂对水进行降温吸热，从低温液态转变为中温气态，水经过冷却后从出水口46排出，制冷剂进入回气管44，输送回压缩机1内，循环往复，该水冷油冷却循环冷冻系统对制冷剂进行二次冷却，使制冷剂的冷水效果更好。

上述的实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种水冷却油冷却循环冷冻系统，包括压缩机(1)，其特征是：所述压缩机(1)通过管道连接有油冷机构(2)、冷凝机构(3)和水冷机构( 4)，所述冷凝机构(3)上设有检测机构(5)。

2.根据权利要求1所述的一种水冷却油冷却循环冷冻系统，其特征是：所述油冷机构(2)包括与压缩机(1)连接的出油管(21)和回油管(22)、固定连接在回油管(22)上的第一水泵(23)、与出油管(21)固定连接的第一三通管（24）、与第一三通管（24）水平一端固定连接的第二三通管(25)、与所述第一三通管（24）和第二三通管(25)固定连接的储油罐(26)、连通第一三通管（24）和第二三通管(25)的第一回形管(27)，所述第二三通管(25)与回油管(22)相连通。

3.根据权利要求2所述的一种水冷却油冷却循环冷冻系统，其特征是：所述储油罐(26)的一端连通有第一进水管(261)和第一出水管(262)，第一进水管(261)和第一出水管(262)保持储油罐(26)内的水循环。

4.根据权利要求3所述的一种水冷却油冷却循环冷冻系统，其特征是：所述冷凝机构(3)包括与压缩机(1)贯通连接的出气管(31)、固定连接在出气管(31)上的第二水泵(32)、与出气管(31)固定连接的冷凝罐(33)、在冷凝罐(33)内与出气管(31)另一端连通的多个第二回形管(34)、与第二回形管(34)的另一端连通的输气管（35）、与冷凝罐(33)的一端连通的第二进水管(36)和第二出水管(37)。

5.根据权利要求4所述的一种水冷却油冷却循环冷冻系统，其特征是：所述第一进水管(261)和第二进水管(36)相连通，所述第一出水管(262)和第二出水管(37)相连通。

6.根据权利要求4所述的一种水冷却油冷却循环冷冻系统，其特征是：所述第一三通管（24）与第二三通管(25)的连接处固定连接有电磁阀(6)。

7.根据权利要求6所述的一种水冷却油冷却循环冷冻系统，其特征是：所述连通压缩机(1)的出气管(31)内安装有用于检测制冷剂温度的温度传感器(7)。

8.根据权利要求7所述的一种水冷却油冷却循环冷冻系统，其特征是：所述电磁阀(6)与温度传感器(7)电连接。

9.根据权利要求7所述的一种水冷却油冷却循环冷冻系统，其特征是：所述水冷机构(4)包括固定连接于输气管位于冷凝罐(33)外部的热力膨胀阀(41)、与输气管（35）固定连接的蒸发器(42)、与位于蒸发器(42)内的输气管（35）连通的多个制冷管(43)、与多个制冷管(43)连通的回气管(44)、开设于蒸发器(42)侧壁上的进水口(45)和出水口(46)。

10.根据权利要求4所述的一种水冷却油冷却循环冷冻系统，其特征是：所述检测机构(5)包括在第二出水管(37)侧壁上开设的检测孔(51)、在检测孔(51)内固定插接的电导率仪(52)。