CN110701807A - 一种风冷型节能工业制冷机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的一种风冷型节能工业制冷机，它包括散热器、蒸发器、冷凝器、压缩机、节流装置、风机和机箱，机箱内设置有一块竖向布置的隔板，隔板将机箱内部分割成两个区域，其中一个区域内设置散热器，另一个区域内设置冷凝器，所述散热器包括第一散热器和第二散热器，所述冷凝器包括第一冷凝器和第二冷凝器，其中第一散热器和第二散热器两者相互之间为并联设置或者为串联设置，第一冷凝器和第二冷凝器两者相互之间为并联设置或者为串联设置。本发明一种风冷型节能工业制冷机具有对热介质冷却效果好，耐用性高，操作方便，能耗较低，能冷却50℃以上或者0℃以下的热介质的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种风冷型节能工业制冷机。
背景技术
众所周知，工业液压系统油温最佳工作温度是在35～55摄氏度之间，一旦温度升高到60摄氏度以上，液压系统的性能将大幅度的下降，机器设备故障不断出现，造成设备的稳定性严重下降，无法保证机器设备的正常运行。尤其是在夏季，空气温度较高，液压油的高度持续升高会使得机器设备常常处于停机状态。工业制冷机的稳定性直接影响到机器设备的工作状态，传统的工业制冷机耗能高、使用寿命短、耐用性差，对于冷却50℃以上的液体，就无能为力了。
因此寻求一种对热介质冷却效果好，耐用性高，操作方便，能耗较低，能冷却50℃以上或者0℃以下的热介质的工业制冷机尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供对热介质冷却效果好，耐用性高，操作方便，能耗较低，能冷却50℃以上或者0℃以下的热介质的液体的风冷型节能工业制冷机。
本发明的目的是这样实现的：
一种风冷型节能工业制冷机，它包括散热器、蒸发器、冷凝器、压缩机、节流装置以及风机，蒸发器内设置有热介质通道和制冷剂通道，热介质通道具有至少一个热介质进口和至少一个热介质出口，制冷剂通道具有至少一个制冷剂进口和至少一个制冷剂出口；
所述散热器以及蒸发器顺序连接；
所述压缩机、冷凝器、节流装置以及蒸发器顺序循环连接形成供蒸发器制冷剂换热回路，
散热器和冷凝器位于风机进风口的一侧；
一种风冷型节能工业制冷机包括一个机箱，机箱内设置有一块竖向布置的隔板，隔板将机箱内部分割成两个区域，其中一个区域内设置散热器，另一个区域内设置冷凝器，所述散热器包括第一散热器和第二散热器，所述冷凝器包括第一冷凝器和第二冷凝器，其中第一散热器和第二散热器两者相互之间为并联设置或者为串联设置，第一冷凝器和第二冷凝器两者相互之间为并联设置或者为串联设置。
作为一种优选，循环泵的进口端和出口端之间并接有一个泄压阀。
作为一种优选，进口处设置有一个进口过滤器。
作为一种优选，位于冷凝器与节流装置之间的制冷剂换热回路上还顺序设置有储液器、过滤器和电磁阀。
作为一种优选，蒸发器和压缩机之间的制冷剂换热回路上还设置有气液分离器。
作为一种优选，风机位于机箱的顶部且朝上布置；所述散热器的第一散热器和第二散热器相互串联，第一散热器和第二散热器呈V型布置，所述冷凝器的第一冷凝器和第二冷凝器相互串联，第一冷凝器和第二冷凝器呈V型布置。
作为一种优选，风机位于机箱的顶部且朝上布置；所述散热器的第一散热器和第二散热器相互并联，第一散热器和第二散热器呈V型布置，所述冷凝器的第一冷凝器和第二冷凝器相互并联，第一冷凝器和第二冷凝器呈V型布置。
作为一种优选，风机位于机箱的顶部且朝上布置；所述散热器的第一散热器和第二散热器相互串联，第一散热器和第二散热器呈垂直相对布置，所述冷凝器的第一冷凝器和第二冷凝器相互串联，第一冷凝器和第二冷凝器呈垂直相对布置。
作为一种优选，风机位于机箱的顶部且朝上布置；所述散热器的第一散热器和第二散热器相互并联，第一散热器和第二散热器呈垂直相对布置，所述冷凝器的第一冷凝器和第二冷凝器相互并联，第一冷凝器和第二冷凝器呈垂直相对布置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明风冷型节能工业制冷机，具有节能环保、冷却效果快、散热量大、能效比高、安全可靠、使用寿命长、控温精度高等特点和优势，通过二级或者多级循环冷却的运用，是一款高节能的工业制冷机。生产制造成本也仅仅是国内传统制冷机的75～85％，价格比国外传统制冷机低60％左右，比传统工业制冷机节能60％以上。此外，本发明能解决一些设备以水作为冷却源的依赖，解决对水污染的问题，也对缓解资源短缺具有积极的作用，本产品可替代国内外高耗能、高污染以及一切利用缺乏的水资源作为冷介质的制冷机、冷冻机、冷却器等制冷冷却设备，有利于推动制冷机行业的发展，实现相关产业的可持续发展。
附图说明
图1为一种风冷型节能工业制冷机的原理图。
图2为一种风冷型节能工业制冷机的实施例1的内部结构正视图。
图3为一种风冷型节能工业制冷机的实施例1的内部结构后视图。
图4为一种风冷型节能工业制冷机的实施例1的内部结构左视图。
图5为一种风冷型节能工业制冷机的实施例1的内部结构右视图。
图6为一种风冷型节能工业制冷机的实施例2的内部结构正视图。
图7为一种风冷型节能工业制冷机的实施例2的内部结构后视图。
图8为一种风冷型节能工业制冷机的实施例3的内部结构正视图。
图9为一种风冷型节能工业制冷机的实施例3的内部结构后视图。
图10为一种风冷型节能工业制冷机的实施例3的内部结构左视图。
图11为一种风冷型节能工业制冷机的实施例3的内部结构右视图。
图12为一种风冷型节能工业制冷机的实施例4的内部结构正视图。
图13为一种风冷型节能工业制冷机的实施例4的内部结构后视图。
其中：
循环泵1、散热器2、蒸发器3、冷凝器4、压缩机5、节流装置6、风机7、进口8、出口9、储箱10、储液器11、过滤器12、电磁阀13、气液分离器14、泄压阀15、进口过滤器16、隔板17。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1-图13，本发明涉及的一种风冷型节能工业制冷机，它包括循环泵1、散热器2、蒸发器3、冷凝器4、压缩机5、节流装置6以及风机7，风机7具有一个或者多个，蒸发器3内设置有热介质通道和制冷剂通道，热介质通道具有至少一个热介质进口和至少一个热介质出口，制冷剂通道具有至少一个制冷剂进口和至少一个制冷剂出口；
所述循环泵1、散热器2以及蒸发器3顺序连接，循环泵1的进口端和出口端之间并接有一个泄压阀15，循环泵1的输入端连接风冷型节能工业制冷机的进口8，进口8处可以设置有一个进口过滤器16，蒸发器3的输出端连接风冷型节能工业制冷机的出口9；一种风冷型节能工业制冷机使用时，进口8和出口9分别连接外置的储箱10的排出口和回流口；所述循环泵1、散热器2、蒸发器3和储液箱10顺序循环连接形成供热介质冷却的热介质换热回路，
所述压缩机5、冷凝器4、节流装置6以及蒸发器3顺序循环连接形成供蒸发器3的热介质通道内的热介质进行冷却的制冷剂换热回路，其中位于冷凝器4与节流装置6之间的制冷剂换热回路上还可以顺序设置有储液器11、过滤器12和电磁阀13，蒸发器3和压缩机5之间的制冷剂换热回路上还可以设置有气液分离器14；
在大型制冷机设计的时候，可以采用多个循环泵1并联、散热器2并联以及蒸发器3并联，多条制冷剂换热回路并联使用。
所述风机7位于散热器2和冷凝器4的一侧，风机7工作时散热器2和冷凝器4位于风机7进风口的一侧对散热器2和冷凝器4处的空气进行抽风，使得散热器2和冷凝器4处形成一定的负压。
一种风冷型节能工业制冷机包括一个机箱，机箱内设置有一块竖向布置的隔板17，隔板17将机箱内部分割成两个区域，其中一个区域内设置散热器2，另一个区域内设置冷凝器4，所述散热器2包括第一散热器和第二散热器，所述冷凝器4包括第一冷凝器和第二冷凝器，其中第一散热器和第二散热器两者相互之间可以为并联设置也可以为串联设置，第一冷凝器和第二冷凝器两者相互之间可以为并联设置也可以为串联设置。
实施例1
参见图2-图5，循环泵1、蒸发器3、压缩机5、节流装置6、储液器11、过滤器12、电磁阀13、气液分离器14均位于机箱的下半层，进口8和出口9设置于机箱的下半层的侧壁上，散热器2和冷凝器4位于机箱的上半层，风机7位于机箱的顶部且朝上布置；位于散热器2和冷凝器4外侧的机箱处设置有镂空的进风口。所述散热器2的第一散热器和第二散热器相互串联，第一散热器和第二散热器呈V型布置，所述冷凝器4的第一冷凝器和第二冷凝器相互串联，第一冷凝器和第二冷凝器呈V型布置。
实施例2
参见图6-图7，与实施例1不同之处在于所述散热器2的第一散热器和第二散热器相互并联，所述冷凝器4的第一冷凝器和第二冷凝器相互并联。
实施例3
参见图8-图11，循环泵1、蒸发器3、压缩机5、节流装置6、储液器11、过滤器12、电磁阀13、气液分离器14均位于机箱的下半层，进口8和出口9设置于机箱的下半层的侧壁上，散热器2和冷凝器4位于机箱的上半层，风机7位于机箱的顶部且朝上布置；位于机箱上层处设置有镂空的进风口。所述散热器2的第一散热器和第二散热器相互串联，第一散热器和第二散热器呈垂直相对布置，所述冷凝器4的第一冷凝器和第二冷凝器相互串联，第一冷凝器和第二冷凝器呈垂直相对布置。
实施例4
参见图12-图13，与实施例3不同之处在于所述散热器2的第一散热器和第二散热器相互并联，所述冷凝器4的第一冷凝器和第二冷凝器相互并联。
备注：上述的各个实施例中对应的图纸没有设置气液分离器14。
本发明采用的技术手段的特点：
一、使用高效节能小功率旋涡式压缩机补偿性介入制冷运行；通过二级或者多级冷却的运用，高效散热器进行多循环冷却、散热，在风扇和压缩机的作用下，强制冷却液体，快速高效地制冷，达到超高效节能效果。
1、同比国内的工业制冷机节约用电量60％以上，综合制冷冷却量与输入的电功率综合能效比达到5.0以上(国内的一般工业制冷机综合能效比在2.5左右)。
2、压缩机不会频繁地运行，而是补偿性地介入制冷，最大化节约能源，压缩机的使用寿命从5年延长至15年以上。
3、提高制冷机的耐用性，热介质温度可达130℃以上(国内的一般工业制冷机热介质输入温度在50℃左右)。
二、采用热介质同步分层流散热技术的散热器，热介质进入散热器内部，进行同步分层分割成若干层，被分层分割的热介质在散热器内部迅速均衡地把热量传递出去，在散热器内部同步分层中设有呃流片，以最大化快速冷却液体的温度。
1、分层中设有呃流片以改变热介质的流向，在同步分层通道中内部表面不易产生液体膜，加快热介质的传热。
2、同步分层不易产生污垢，具有自洁功能。
3、减小了体积，减轻了重量，增加了散热面积。
4、制造简单、成本低、维护方便、寿命长。
三、被散热器冷却的热介质通过管道输送到蒸发器内，制冷剂在蒸发器内蒸发，在蒸发器内的制冷剂吸收了大量的热量，通过压缩机压缩产生高温高压制冷剂气体输送到冷凝器，制冷剂在冷凝器和空气进行热交换，风机强制性将冷凝器处的空气抽出，使得该处形成负压，这样散热器和冷凝器外侧的空气就会均匀不断地通过对散热器和冷凝器的翼片进行热交换，把热量通过散热风机散发到大气中。被冷却的制冷剂到气液分离器(分离制冷剂气体和液体)，再到过滤器，再到电磁阀，通过节流装置(高压制冷剂液体变成低压制冷剂液体)，再到蒸发器(低压制冷剂液体蒸发吸收热量变成低压制冷剂气体)。
四、本发明采用风机抽风，下面描述吹风和抽风格子的优缺点：
1、吹风的特点：
1.1、风扇出口附近气流主要为紊流流动，局部换热强烈，宜用于发热器件比较集中的情况，而制冷机上面的散热器和冷凝器都是按四边形的形式，而且散热面积比较大，要求散热器每个片状散热片均匀散热。
1.2、吹风时将在空气箱柜内形成正压，这样灰尘、垃圾就进入空气箱、箱内和散热器冷凝器上面，清理不方便。
1.3、由于吹风有一定方向性，对整个插框横截面上的送风量不均匀。
1.4、在风扇附近和并联风扇之间的位置有部分回流和低速区，换热较差，送风不均匀。
2、抽风的特点：
2.1、送风均匀，适用于发热器件分布比较均匀,在对风道和通道比较复杂的情况有比较优越的散热性能。
2.2、进入风扇的流动主要为层流状态，在空气箱内流动均匀。
2.3、机柜内形成负压，散热器冷凝器和空气箱是密封安装的，并在散热器、冷凝器外侧安装有过滤网，这样灰尘只能吸附在过滤网表面和散热器、冷凝器表面、清理方便简单。
五、本发明中，采用隔板将机箱内部分割成两个区域，其中一个区域内设置散热器，另一个区域内设置冷凝器，使得在使用过程中根据不同的使用工况能够分别开启或者关闭散热器或者冷凝器对应处的风机，提高了能源的利用率。
本发明中涉及的热介质可以是冷却油、水、混合液体、气体等，使用在散热、冷却系统，液压系统，润滑系统，油液传动系统，气体传送、制造、分离系统，电力系统，石油化工，机床的机械主轴，加工中心和在流体使用中保护元器件的应用等。
以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。
Claims (10)
1.一种风冷型节能工业制冷机，其特征在于它包括散热器(2)、蒸发器(3)、冷凝器(4)、压缩机(5)、节流装置(6)以及风机(7)，蒸发器(3)内设置有热介质通道和制冷剂通道，热介质通道具有至少一个热介质进口和至少一个热介质出口，制冷剂通道具有至少一个制冷剂进口和至少一个制冷剂出口；
所述散热器(2)以及蒸发器(3)顺序连接；
所述压缩机(5)、冷凝器(4)、节流装置(6)以及蒸发器(3)顺序循环连接形成供蒸发器(3)制冷剂换热回路，
散热器(2)和冷凝器(4)位于风机(7)进风口的一侧；
一种风冷型节能工业制冷机包括一个机箱，机箱内设置有一块竖向布置的隔板(17)，隔板(17)将机箱内部分割成两个区域，其中一个区域内设置散热器(2)，另一个区域内设置冷凝器(4)。
2.根据权利要求1所述的一种风冷型节能工业制冷机，其特征在于所述散热器(2)包括第一散热器和第二散热器，所述冷凝器(4)包括第一冷凝器和第二冷凝器，其中第一散热器和第二散热器两者相互之间为并联设置或者为串联设置，第一冷凝器和第二冷凝器两者相互之间为并联设置或者为串联设置。
3.根据权利要求1所述的一种风冷型节能工业制冷机，其特征在于循环泵(1)的进口端和出口端之间并接有一个泄压阀(15)。
4.根据权利要求1所述的一种风冷型节能工业制冷机，其特征在于进口(8)处设置有一个进口过滤器(16)。
5.根据权利要求1所述的一种风冷型节能工业制冷机，其特征在于位于冷凝器(4)与节流装置(6)之间的制冷剂换热回路上还顺序设置有储液器(11)、过滤器(12)和电磁阀(13)。
6.根据权利要求1所述的一种风冷型节能工业制冷机，其特征在于蒸发器(3)和压缩机(5)之间的制冷剂换热回路上还设置有气液分离器(14)。
7.根据权利要求1所述的一种风冷型节能工业制冷机，其特征在于风机(7)位于机箱的顶部且朝上布置；所述散热器(2)的第一散热器和第二散热器相互串联，第一散热器和第二散热器呈V型布置，所述冷凝器(4)的第一冷凝器和第二冷凝器相互串联，第一冷凝器和第二冷凝器呈V型布置。
8.根据权利要求1所述的一种风冷型节能工业制冷机，其特征在于风机(7)位于机箱的顶部且朝上布置；所述散热器(2)的第一散热器和第二散热器相互并联，第一散热器和第二散热器呈V型布置，所述冷凝器(4)的第一冷凝器和第二冷凝器相互并联，第一冷凝器和第二冷凝器呈V型布置。
9.根据权利要求1所述的一种风冷型节能工业制冷机，其特征在于风机(7)位于机箱的顶部且朝上布置；所述散热器(2)的第一散热器和第二散热器相互串联，第一散热器和第二散热器呈垂直相对布置，所述冷凝器(4)的第一冷凝器和第二冷凝器相互串联，第一冷凝器和第二冷凝器呈垂直相对布置。
10.根据权利要求1所述的一种风冷型节能工业制冷机，其特征在于风机(7)位于机箱的顶部且朝上布置；所述散热器(2)的第一散热器和第二散热器相互并联，第一散热器和第二散热器呈垂直相对布置，所述冷凝器(4)的第一冷凝器和第二冷凝器相互并联，第一冷凝器和第二冷凝器呈垂直相对布置。
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