CN111964332B - 一种用于冷库的撬块式制冷设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于冷库的撬块式制冷设备，包括压缩机模块、冷凝模块、蒸发模块、控制模块和箱体，所述箱体设有具有散热通道的第一腔体和一侧具有开口的第二腔体，所述压缩机模块、所述冷凝模块和所述控制模块并排设置于所述第一腔体内，所述冷凝模块连通所述压缩机模块，所述蒸发模块安装于所述第二腔体内并分别连通所述压缩机模块和所述冷凝模块，且所述蒸发模块连通所述第二腔体的开口。本发明的撬块式制冷设备，其通过将相互独立的各模块组装成整体撬块，相比于现有常规制冷系统，其结构更紧凑，占用空间更小，降低了施工要求和施工风险，同时只需较少制冷剂就能实现正常的制冷循环，节省能源；此外，拆装更换方便、快捷，降低维护成本。

Description

一种用于冷库的撬块式制冷设备
技术领域
本发明涉及制冷技术领域，尤其涉及一种用于冷库的撬块式制冷设备。
背景技术
目前，冷库的冷量通过制冷系统获得，制冷系统主要由压缩机、冷凝器、节流装置和排管式蒸发器组成，排管式蒸发器位于冷库内，液态制冷剂经过排管式蒸发器时，吸收冷库内的热量。然而，现有常规制冷系统的安装存在如下问题：1、需要GC2压力管道的设计；2、需要获得GC2压力管道安装资质才能施工；3、安装工期长，施工安全风险较高；4、现场施工的设备管线较长，并且设备比较分散，需要较多的制冷剂冲注量；5、需要独立的制冷机房，投资成本高。
此外，冷库的制冷系统在运行的过程中，其压缩机通常会产生大量的热能，所产生的热能一般情况下都是直接排入外界的大气中，造成热能浪费。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决现有相关技术中存在的问题之一，为此，本发明提出一种用于冷库的撬块式制冷设备，通过将相互独立的各模块组装成整体撬块，其结构紧凑，占用空间小，无需独立的制冷机房和单独设计压力管道，降低了施工要求和施工风险，只需较少制冷剂就能实现正常的制冷循环。
根据上述提供的一种用于冷库的撬块式制冷设备，其通过如下技术方案来实现：
一种用于冷库的撬块式制冷设备，包括压缩机模块、冷凝模块、蒸发模块和控制模块，所述控制模块分别与所述压缩机模块、所述冷凝模块和所述蒸发模块电连接，其中还包括箱体，所述箱体内设有具有散热通道的第一腔体和一侧具有开口的第二腔体，所述压缩机模块、所述冷凝模块和所述控制模块并排设置于所述第一腔体内，所述冷凝模块连通所述压缩机模块，所述蒸发模块安装于所述第二腔体内并分别连通所述压缩机模块和所述冷凝模块，且所述蒸发模块连通所述第二腔体的开口。
在一些实施方式中，还包括与所述控制模块电连接的热回收模块，所述热回收模块安装于所述第一腔体内并连通所述压缩机模块。
在一些实施方式中，所述热回收模块连通所述冷凝模块。
在一些实施方式中，所述热回收模块包括与所述控制模块电连接的第一换热器，所述第一换热器安装于所述第一腔体的顶部内侧，所述压缩机模块的排气口连通所述第一换热器的第一入口。
在一些实施方式中，所述热回收模块还包括与所述控制模块电连接的第二换热器，所述第一换热器的第一出口连通所述第二换热器。
在一些实施方式中，还包括排气管、第一气管和第二气管，所述排气管连通所述压缩机模块的排气口，所述第一气管的两端分别连通所述排气管和所述热回收模块，所述第二气管的两端分别连通所述排气管和所述蒸发模块，在所述第一气管上设有排气控制阀，在所述第二气管上设有除霜控制阀，所述排气控制阀和所述除霜控制阀分别与所述控制模块电连接。
在一些实施方式中，还包括吸气管、第三气管和第四气管，所述吸气管连通所述压缩机模块的吸气口，所述第三气管的两端分别连通所述吸气管和所述热回收模块，所述第四气管的两端分别连通所述吸气管和所述蒸发模块，在所述第三气管上设有除霜吸气阀，在所述第四气管上设有制冷吸气阀，所述除霜吸气阀和所述制冷吸气阀分别与所述控制模块电连接。
在一些实施方式中，所述蒸发模块包括分别与所述控制模块电连接的第一蒸发器和第一风机，在所述第二腔体内设有第一冷风道，所述第一冷风道连通所述第二腔体的开口，在所述第一冷风道内设有至少一个所述第一蒸发器，所述第一风机设置于所述第一冷风道上。
在一些实施方式中，所述蒸发模块还包括分别与所述控制模块电连接的第二蒸发器和第二风机，在所述第二腔体内设有第二冷风道，所述第二冷风道连通所述第二腔体的开口，在所述第二冷风道上设有至少一个所述第二蒸发器，所述第二风机设置于所述第二冷风道上。
在一些实施方式中，所述第一冷风道和所述第二冷风道间隔并排布置，在所述第二腔体内设有与所述控制模块电连接的第三蒸发器，所述第三蒸发器构成所述第一冷风道和所述第二冷风道的侧壁。
与现有技术相比，本发明的至少包括以下有益效果：
1、本发明的撬块式制冷设备，其通过将相互独立的各模块组装成整体撬块，相比于现有常规制冷系统，其结构更紧凑，占用空间更小，安装时，无需独立的制冷机房、单独设计压力管道以及专业施工人员去现场安装，降低了施工要求和施工风险，同时只需较少制冷剂就能实现正常的制冷循环，达到节省能源的目的；
2、当任一模块出现问题或需要升级时，拆装更换方便、快捷，降低维护成本，同时可根据需求不同更换部分配件就能适用于多种制冷剂，通用性更广；
3、通过在第一腔体上设置散热通道，可实现对位于第一腔体内的压缩机模块和冷凝模块进行散热，防止第一腔体内部、压缩机模块和冷凝模块的温升过高，提高压缩机模块和冷凝模块的使用寿命。
附图说明
图1是本发明实施例中撬块式制冷设备的结构示意图，图中隐去了第一腔体的前侧板和左侧板；
图2是图1中A部分的局部放大图；
图3是本发明实施例中第二腔体内部的结构示意图。
具体实施方式
以下实施例对本发明进行说明，但本发明并不受这些实施例所限制。对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，而不脱离本发明方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
如图1-2所示，本实施例公开了一种用于冷库的撬块式制冷设备，包括压缩机模块1、冷凝模块2、蒸发模块3、控制模块4和箱体5，箱体5设有间隔布置的具有散热通道的第一腔体51和一侧具有开口的第二腔体52，该第二腔体52 与第一腔体51间隔并排布置。压缩机模块1、冷凝模块2和控制模块4并排设置于第一腔体51内，冷凝模块2连通压缩机模块1。蒸发模块3安装于第二腔体 52内并分别连通压缩机模块1和冷凝模块2，且蒸发模块3连通第二腔体52的开口，而第二腔体52的开口用于连通冷库，以实现为冷库提供冷风。控制模块 4分别与压缩机模块1、冷凝模块2和蒸发模块3电连接。
可见，本实施例的撬块式制冷设备，其通过在箱体5内设置第一腔体51和一侧具有开口的第二腔体52，并且将压缩机模块1、冷凝模块2和控制模块4均安装于第一腔体51内，蒸发模块3安装于第二腔体52内，从而实现将相互独立的各模块组装成整体撬块，相比于现有常规制冷系统，其结构更紧凑，占用空间更小，安装时，无需独立的制冷机房、单独设计压力管道以及专业施工人员去现场安装，降低了施工要求和施工风险，同时只需较少制冷剂就能实现正常的制冷循环，达到节省能源的目的。此外，当任一模块出现问题或需要升级时，拆装更换方便、快捷，降低后期维护成本，同时可根据需求不同更换部分配件就能适用于多种制冷剂，通用性更广。另外，通过在第一腔体51上设置散热通道，可实现对位于第一腔体51内的压缩机模块1和冷凝模块2进行散热，防止压缩机模块1和冷凝模块2的温升过高，提高压缩机模块1和冷凝模块2的使用寿命。
优选地，本实施例中压缩机模块1为变频螺杆压缩机组，以使设备能够实现高温工况与低温工况的兼顾，与现有分高温工况与低温工况的制冷系统相比，本发明设备的节能效果更明显。冷凝模块2为蒸发式冷凝器。安装时，压缩机模块1并排设置于冷凝模块2的前方，控制模块4设置于压缩机模块1的前方，这样，便于操作者设置撬块式制冷设备的控制参数，同时利于缩短撬块式制冷设备在左右方向上的长度。
如图1所示，具体地，第一腔体51的前侧板、后侧板和左侧板下侧均设有若干进风口511，以提高单位进风面积。第一腔体51顶部设有至少一个出风口 512，在本实施例中，在第一腔体51顶部设有间隔并排的两个出风口512，以增大出风面积，进而增大散热面积。由此，进风口511、第一腔体51和出风口512 共同构成散热通道。外部空气从进风口511进入到第一腔体51，向上流经压缩机模块1和冷凝模块2，最后从出风口512流出。在此过程中，达到了对压缩机模块1和冷凝模块2散热的目的。
具体地，第一腔体51的前侧板和左侧板均为可拆卸的侧板，或者第一腔体 51的前侧板和左侧板均与箱体5本身可转动连接，这样，通过打开或拆除第一腔体51的前侧板和/或左侧板，方便用户对第一腔体51内的各模块进行检修。另外，箱体5设有维修门53，该维修门53连通第二腔体52，以便于用户打开维修门53，对位于第二腔体52内的蒸发模块3进行检修。
如图2所示，进一步地，还包括与控制模块4电连接的热回收模块6，热回收模块6安装于第一腔体51内并连通压缩机模块1，用于回收压缩机模块1工作产生的热量。另外，热回收模块6用于连通冷库地坪防冻装置，以实现为冷库地坪防冻装置提供热源。由此，通过设置热回收模块6，实现了回收压缩机模块1工作产生的热量，并将该热量的至少一部分作为冷库地坪防冻装置的热源，提高了热量的利用率，节约能源，同时无需额外设置加热设备来对冷库地坪防冻装置进行加热，进一步降低投资成本和能耗。
更进一步地，热回收模块6连通冷凝模块2，这样，热回收模块6回收压缩机模块1工作产生的热量，至少部分热量用于为冷库地坪防冻装置提供热源，余下部分热量通过冷凝模块2冷凝后再排放至大气中，避免了撬块式制冷设备产生的热量直接排放至大气中，利于减少对环境的热污染。
具体地，热回收模块6包括与控制模块4电连接的第一换热器61，该第一换热器61安装于第一腔体51的顶部内侧并位于冷凝模块2的左侧，压缩机模块1的排气口连通第一换热器61的第一入口，第一换热器61的第一出口和第二入口用于分别连通冷库地坪防冻装置的进气口和出气口。由此，通过将第一换热器61安装于第一腔体51的顶部内侧并位于冷凝模块2的左侧，可避免因第一换热器61的设置而影响设备其他模块的安装，同时实现了回收压缩机模块1工作产生的热量，通过热交换后对冷库地坪防冻装置加热。
优选地，第一换热器61为丙二醇换热器，丙二醇换热器的第一出口通过保温管道或加热管道连通冷库地坪防冻装置的进气口，而冷库地坪防冻装置的出气口通过管道连通第一换热器61的第二入口。当丙二醇换热器回收压缩机模块1产生的热量后，至少部分热量保温管道或加热管道输送至冷库地坪防冻装置进行热交换，进行热交换后通过管道重新回到丙二醇换热器内，提高了能源的利用率，同时可防止冷库地坪冻裂。
更优选地，热回收模块6还包括与控制模块4电连接的第二换热器(图中未示出)，第一换热器61的第一出口通过第二换热器与冷库地坪防冻装置的进气口连通，以实现通过第二换热器，使得输送至冷库地坪防冻装置的热量温度更高，进一步提高地坪防冻效果。第二换热器可以安装于箱体5外并靠近于冷库地坪防冻装置的位置处，当然，在其他实施例中，可省去第二换热器。
如图1-2所示，进一步地，还包括排气管71、第一气管72和第二气管73，排气管71设置于第一腔体51内并连通压缩机模块1的排气口，第一气管72设置于第一腔体51内且其两端分别连通排气管71和热回收模块6的第一换热器 61，第二气管73的两端分别连通排气管71和蒸发模块3，在第一气管72上设有位于第一腔体51内的排气控制阀81，在第二气管73上设有位于第一腔体51 内的除霜控制阀82，排气控制阀81和除霜控制阀82分别与控制模块4电连接。由此，实现了根据设备的制冷指令和/或除霜指令，自动控制排气控制阀81和除霜控制阀82的开关，提升设备的智能化控制水平。
进一步地，还包括吸气管74、第三气管75和第四气管76，吸气管74设置于第一腔体51内并连通压缩机模块1的吸气口，第三气管75设置于第一腔体 51内且其两端分别连通吸气管74和热回收模块6的第一换热器61，第四气管76的两端分别连通吸气管74和蒸发模块3，第二气管73远离排气管71的一端通过第四气管76与蒸发模块3连通，这样可缩短第二气管73的长度，节省制造材料。另外，在第三气管75上设有除霜吸气阀83，在第四气管76上设有制冷吸气阀84，除霜吸气阀83和制冷吸气阀84分别与控制模块4电连接，这样，实现了根据设备的制冷指令和/或除霜指令，自动控制除霜吸气阀83和制冷吸气阀84的开关，提升设备的智能化控制水平。
如图3所示，具体地，蒸发模块3包括分别与控制模块4电连接的第一蒸发器31和第一风机32，在第二腔体52内设有第一冷风道521，第一冷风道521 连通第二腔体52的开口，在第一冷风道521内设有至少一个第一蒸发器31，第一风机32设置于第一冷风道521上。由此，实现了通过第一风机32将第一蒸发器31产生的冷量吹送至冷库内。
在本实施例中，在第二腔体52内部设有支架54，以支架54顶部为分隔线，第二腔体52的开口分隔为下开口和上开口，下开口连通冷库并作为回风口，上开口连通冷库并作为冷风出口。第一冷风道521安装于支架54的顶部，且第一冷风道521的进风端和出风端分别连通下开口和上开口，这样，实现了气流循环，保证第二腔体52内外气压平衡。第一蒸发器31安装于第一冷风道521的右侧壁内侧，在第一冷风道521背面设有连通上开口的安装口520，第一风机 32设置于安装口520处，这样，实现了将第一蒸发器31产生的冷量吹送至冷库内，同时第一冷风道521的安装口520相对第一冷风道521收窄，利于提高第一冷风道521的出风射程。
如图3所示，更具体地，蒸发模块3还包括分别与控制模块4电连接的第二蒸发器33和第二风机34，在第二腔体52内设有第二冷风道522，该第二冷风道522安装于支架54的顶部，且第二冷风道522的进风端和出风端分别连通下开口和上开口。在第二冷风道522上设有至少一个第二蒸发器33，第二风机 34设置于第二腔体52上。由此，实现了通过第二风机34将第二蒸发器33产生的冷量吹送至冷库内，并且利于进一步提升设备的制冷调节范围。控制模块4 可根据设备的工作状态，控制第一蒸发器31、第一风机32、第二蒸发器33和第二风机34的开关。
在本实施例中，第二蒸发器33安装于第二冷风道522的左侧壁内侧，在第二冷风道522背面设有连通上开口的安装口520，第二风机34安装于第二冷风道522的安装口520处，这样，实现了将第二蒸发器33产生的冷量吹送至冷库内，同时第二冷风道522的安装口520相对第二冷风道522收窄，利于提高第二冷风道522的出风射程。
优选地，第一冷风道521和第二冷风道522间隔并排布置，在第二腔体52 内设有与控制模块4电连接的第三蒸发器35，第三蒸发器35构成第一冷风道 521和第二冷风道522的侧壁，在第三蒸发器35的相对两侧分别设有冷量出口，以便于第三蒸发器35分别对第一冷风道521和第二冷风道522提供冷量。由此，第三蒸发器35的设置，进一步提升了设备的制冷量调节范围。此外，通过将第三蒸发器35设置为构成第一冷风道521和第二冷风道522的侧壁，不仅使蒸发模块3的结构更紧凑，利于减小设备的总体积，而且可以节省材料，进一步降低设备的制造成本。
如图1所示，进一步地，还包括用于储存制冷剂的储液模块9，该储液模块 9设置于第一腔体51内并位于冷凝模块2的左侧，且储液模块9的出口连通压缩机模块1并用于为压缩机模块1提供制冷剂，入口连通冷凝模块2。具体地，在储液模块9的入口处设有与控制模块4电连接的冷凝落液控制阀85，冷凝落液控制阀85与冷凝模块2通过连管77连通，并且冷凝落液控制阀85用于控制冷凝模块2与储液模块9的入口之间的通断，这样，可根据设备的制冷指令控制冷凝落液控制阀85的开关。
另外，在连管77上设有与控制模块4电连接的除霜排液控制阀86，该除霜排液控制阀86通过除霜管78连通蒸发模块3，这样，可通过设备的除霜指令，控制除霜排液控制阀86的开关。
当设备进入制冷模式时，控制冷凝落液控制阀85、排气控制阀81和制冷吸气阀84开启，除霜控制阀82、除霜吸气阀83和除霜排液控制阀86关闭。当设备发出除霜指令并进入除霜模式时，先控制压缩机模块1停止工作，再关闭冷凝落液控制阀85、排气控制阀81和制冷吸气阀84，随之打开除霜控制阀82、除霜吸气阀83，除霜排液控制阀86根据蒸发模块3的内部压力大小来自动启停；在全部阀门调整到位后再重新开启压缩机模块1，进行除霜工作。可见，本实施例的设备，其可在制冷模式和除霜模式切换，实现自动热气除霜。
优选地，在第一腔体51和/或第二腔体52内设有与控制模块4电连接的监测模块(图中未示出)，该监测模块至少包括漏气检测器，该漏气检测器用于监测第一腔体51和/或第二腔体52是否出现制冷剂泄露。另外，还包括分别与控制模块4电连接的报警模块(图中未示出)和排放组件(图中未示出)，报警模块安装于箱体5上或者其他位置处，排放组件安装于第一腔体51内或者出风口512处，当第一腔体51和/或第二腔体52出现制冷剂泄露时，控制模块4 自动控制排放组件工作，以进行紧急排风处理，并且自动控制报警模块发出报警信号，以及时提醒值班人员，提高了设备运行的安全性。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于冷库的撬块式制冷设备，包括压缩机模块(1)、冷凝模块(2)、蒸发模块(3)和控制模块(4)，所述控制模块(4)分别与所述压缩机模块(1)、所述冷凝模块(2)和所述蒸发模块(3)电连接，其特征在于，还包括箱体(5)，所述箱体(5)内设有具有散热通道的第一腔体(51)和一侧具有开口的第二腔体(52)，所述压缩机模块(1)、所述冷凝模块(2)和所述控制模块(4)并排设置于所述第一腔体(51)内，所述冷凝模块(2)连通所述压缩机模块(1)，所述蒸发模块(3)安装于所述第二腔体(52)内并分别连通所述压缩机模块(1)和所述冷凝模块(2)，且所述蒸发模块(3)连通所述第二腔体(52)的开口；
所述蒸发模块(3)包括分别与所述控制模块(4)电连接的第一蒸发器(31)和第一风机(32)，在所述第二腔体(52)内设有第一冷风道(521)，所述第一冷风道(521)连通所述第二腔体(52)的开口，在所述第一冷风道(521)内设有至少一个所述第一蒸发器(31)；
所述开口包含上开口和下开口，所述下开口作为回风口，所述上开口作为冷风出口，在第一冷风道(521)背面设有连通上开口的安装口(520)，第一风机(32)设置于安装口(520)处，第一冷风道(521)的安装口(520)相对第一冷风道(521)收窄。
2.根据权利要求1所述的一种用于冷库的撬块式制冷设备，其特征在于，还包括与所述控制模块(4)电连接的热回收模块(6)，所述热回收模块(6)安装于所述第一腔体(51)内并连通所述压缩机模块(1)。
3.根据权利要求2所述的一种用于冷库的撬块式制冷设备，其特征在于，所述热回收模块(6)连通所述冷凝模块(2)。
4.根据权利要求2或3所述的一种用于冷库的撬块式制冷设备，其特征在于，所述热回收模块(6)包括与所述控制模块(4)电连接的第一换热器(61)，所述第一换热器(61)安装于所述第一腔体(51)的顶部内侧，所述压缩机模块(1)的排气口连通所述第一换热器(61)的第一入口。
5.根据权利要求4所述的一种用于冷库的撬块式制冷设备，其特征在于，所述热回收模块(6)还包括与所述控制模块(4)电连接的第二换热器，所述第一换热器(61)的第一出口连通所述第二换热器。
6.根据权利要求2所述的一种用于冷库的撬块式制冷设备，其特征在于，还包括排气管(71)、第一气管(72)和第二气管(73)，所述排气管(71)连通所述压缩机模块(1)的排气口，所述第一气管(72)的两端分别连通所述排气管(71)和所述热回收模块(6)，所述第二气管(73)的两端分别连通所述排气管(71)和所述蒸发模块(3)，在所述第一气管(72)上设有排气控制阀(81)，在所述第二气管(73)上设有除霜控制阀(82)，所述排气控制阀(81)和所述除霜控制阀(82)分别与所述控制模块(4)电连接。
7.根据权利要求2或6所述的一种用于冷库的撬块式制冷设备，其特征在于，还包括吸气管(74)、第三气管(75)和第四气管(76)，所述吸气管(74)连通所述压缩机模块(1)的吸气口，所述第三气管(75)的两端分别连通所述吸气管(74)和所述热回收模块(6)，所述第四气管(76)的两端分别连通所述吸气管(74)和所述蒸发模块(3)，在所述第三气管(75)上设有除霜吸气阀(83)，在所述第四气管(76)上设有制冷吸气阀(84)，所述除霜吸气阀(83)和所述制冷吸气阀(84)分别与所述控制模块(4)电连接。
8.根据权利要求7所述的一种用于冷库的撬块式制冷设备，其特征在于，所述蒸发模块(3)还包括分别与所述控制模块(4)电连接的第二蒸发器(33)和第二风机(34)，在所述第二腔体(52)内设有第二冷风道(522)，所述第二冷风道(522)连通所述第二腔体(52)的开口，在所述第二冷风道(522)上设有至少一个所述第二蒸发器(33)，所述第二风机(34)设置于所述第二冷风道(522)上。
9.根据权利要求8所述的一种用于冷库的撬块式制冷设备，其特征在于，所述第一冷风道(521)和所述第二冷风道(522)间隔并排布置，在所述第二腔体(52)内设有与所述控制模块(4)电连接的第三蒸发器(35)，所述第三蒸发器(35)构成所述第一冷风道(521)和所述第二冷风道(522)的侧壁，第三蒸发器(35)的相对两侧分别设有冷量出口。
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