CN112224224A - 换热结构及空调系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种换热结构及空调系统，该换热结构包括：蒸发器组件、冷凝器组件、降温组件及压缩机组件，降温组件用于降低冷凝器组件所处的环境温度；压缩机组件包括至少两个无油压缩机，所有无油压缩机并联设置，所有无油压缩机的冷媒出口汇合形成压缩机组件的冷媒出口，压缩机组件的冷媒出口与冷凝器组件的冷媒进口连通，且无油压缩机的冷媒进口汇合形成压缩机组件的冷媒进口，压缩机组件的冷媒进口与蒸发器组件的冷媒出口连通。根据无油压缩机自身的特点可以降低冷媒传输过程中的损耗，同时，通过降温组件降低冷凝器组件所处环境的环境温度，进而降低冷凝器组件中的冷媒的冷凝温度，如此，进一步提升无油压缩机的压缩效率。
Description
技术领域
本发明涉及空调系统技术领域，特别是涉及换热结构及空调系统。
背景技术
地铁已经成为现代人出行不可或缺的交通工具，目前使用地铁的数量庞大而且还在迅速扩建中。地铁内一般都会设置空调系统，通过空调系统调整地铁内部的温度，以提升乘客乘坐地铁的舒适性。
由于地铁一般较为狭长，传统的地铁空调系统在使用时，存在损耗较大且能效较低的问题，影响空调系统的运作。
发明内容
基于此，针对传统的地铁空调系统在使用时，存在损耗较大且能效较低的，影响空调系统的运作的问题，提出了一种换热结构及空调系统，该换热结构及空调系统在使用时损耗低且能效较高。
具体技术方案如下：
一方面，本申请涉及一种换热结构，包括：蒸发器组件、冷凝器组件、降温组件及压缩机组件，所述降温组件用于降低所述冷凝器组件所处的环境温度；所述压缩机组件包括至少两个无油压缩机，所有所述无油压缩机并联设置，所有所述无油压缩机的冷媒出口汇合形成压缩机组件的冷媒出口，所述压缩机组件的冷媒出口与所述冷凝器组件的冷媒进口连通，且所述无油压缩机的冷媒进口汇合形成压缩机组件的冷媒进口，所述压缩机组件的冷媒进口与所述蒸发器组件的冷媒出口连通。
上述换热结构在使用时，冷媒在压缩机组件、冷凝器组件及蒸发器组件之间循环流通实现制冷或者是制热；进一步，由于所述压缩机组件包括至少两个无油压缩机，通过无油压缩机自身的特点可以降低冷媒传输过程中的损耗，同时，通过降温组件降低冷凝器组件所处环境的环境温度，进而降低冷凝器组件中的冷媒的冷凝温度，如此，进一步提升无油压缩机的压缩效率，提升换热结构的能效；此外，压缩机组件包括至少两个串联设置的无油压缩机，因此，在使用时，可以根据地铁使用的不同的时间段使用不同数量的无油压缩机，如此可以更加高效的使用换热结构。
下面进一步对技术方案进行说明：
在其中一个实施例中，所述冷凝器组件包括至少两个冷凝器，所有所述冷凝器并联设置，所有所述冷凝器的冷媒进口汇合形成所述冷凝器组件的冷媒进口，冷凝器组件的冷媒进口与所述压缩机组件的冷媒出口连通。
在其中一个实施例中，所述冷凝器组件设置于机房内，所述机房设有新风进口及排风口，所述降温组件用于驱动室外新风沿新风进口进入机房内并驱动机房内的空气沿所述排风口排出以降低机房内的环境温度。如此，通过引进新风降低机房内的环境温度，以降低机房内的湿球温度，从而间接的降低冷凝器组件中冷媒的冷凝温度。
在其中一个实施例中，所述降温组件包括至少两个风机，一个所述风机对应一个所述冷凝器连接。
在其中一个实施例中，所述机房还设有用于与隧道连通的隧道风进口。
在其中一个实施例中，还包括第一控制阀、第二控制阀及第三控制阀，所述第一控制阀用于控制新风进口的打开与关闭，所述第二控制阀用于控制所述隧道风进口的打开与关闭，所述第三控制阀用于控制所述排风口的打开与关闭。在使用时，通过第一温湿度传感器检测隧道内的湿球温度，计算隧道内平均湿球温度，当第二温湿度传感器检测到的室外新风的湿球温度低于隧道内平均湿球温度时，则通过控制器打开第一控制阀和第三控制阀，关闭第二控制阀，此时，通过引入室外新风至机房内，降低机房内的环境温度，进而间接降低冷凝器组件中冷媒的冷凝温度。当第二温湿度传感器检测到的室外新风的湿球温度高于隧道内平均湿球温度时，打开第二控制阀、第三控制阀，关闭第一控制阀，此时，通过引入隧道内的空气至机房内，降低机房内的环境温度，进而间接降低冷凝器组件中冷媒的冷凝温度。
在其中一个实施例中，该换热结构还包括第一温湿度传感器、第二温湿度传感器及控制器，所述第一温湿度传感器用于检测所述隧道内的湿球温度，所述第二温湿度传感器用于检测室外新风的湿球温度，所述第一温湿度传感器、所述第二温湿度传感器与所述控制器通信连接。
在其中一个实施例中，所述无油压缩机为磁悬浮压缩机或气悬浮压缩机。
在其中一个实施例中，所述蒸发器组件包括至少两个所述蒸发器，一个蒸发器对应安装于一个待换热区域，所有所述蒸发器的冷媒出口汇合形成所述蒸发器组件的冷媒出口。
另一方面，本申请还涉及一种空调系统，包括上述任一实施例中的换热结构。
上述空调系统包括上述任一实施例中的换热结构，因此该空调系统在使用时，冷媒在压缩机组件、冷凝器组件及蒸发器组件之间循环流通实现制冷或者是制热；进一步，由于所述压缩机组件包括至少两个无油压缩机，通过无油压缩机自身的特点可以降低冷媒传输过程中的损耗，同时，通过降温组件降低冷凝器组件所处环境的环境温度，进而降低冷凝器组件中的冷媒的冷凝温度，如此，进一步提升无油压缩机的压缩效率，提升换热结构的能效；此外，压缩机组件包括至少两个串联设置的无油压缩机，因此，在使用时，可以根据地铁使用的不同的时间段使用不同数量的无油压缩机，如此可以更加高效的使用换热结构。
附图说明
构成本申请的一部分附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明书用于解释说明本发明，并不构成对本发明的不当限定。
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
此外，附图并不是1:1的比例绘制，并且各个元件的相对尺寸在附图中仅示例地绘制，而不一定按照真实比例绘制。
图1为一实施例中换热结构的示意图；
图2为图1中A的局部放大示意图。
附图标记说明：
10、换热结构；100、蒸发器组件；110、蒸发器；200、冷凝器组件；210、冷凝器；300、降温组件；310、风机；400、压缩机组件；410、无油压缩机；510、第一汇合管；512、第一汇合部；514、第一连接部；520、第二汇合管；522、第二汇合部；524、第二连接部；530、第三汇合管；532、第三汇合部；534、第三连接部；540、第四汇合管；542、第四汇合部；544、第四连接部；20、机房；600、新风进口；700、隧道风进口；800、排风口；910、第一控制阀；920、第二控制阀；930、第三控制阀；1100、第一温湿度传感器；1200、第二温湿度传感器；30、隧道；40、待换热区域。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
请参照图1，一实施例中的换热结构10包括蒸发器组件100、冷凝器组件200、降温组件300及压缩机组件400，冷媒在压缩机组件400、冷凝器组件200及蒸发器组件100之间循环流通实现制冷或者是制热。
请参照图1，进一步地，压缩机组件400包括至少两个无油压缩机410，所有无油压缩机410并联设置，所有无油压缩机410的冷媒出口汇合形成压缩机组件400的冷媒出口，其中，无油压缩机410的冷媒出口汇合的方式可以是通过管道与每个无油压缩机410的冷媒出口进行连通然后进行汇合。压缩机组件400的冷媒出口与冷凝器组件200的冷媒进口连通，且无油压缩机410的冷媒进口汇合形成压缩机组件400的冷媒进口，同理，无油压缩机410的冷媒进口汇合的方式可以是通过管道与每个无油压缩机410的冷媒进口进行连通然后进行汇合，压缩机组件400的冷媒进口与蒸发器组件100的冷媒出口连通。
具体地，无油压缩机410为磁悬浮压缩机或气悬浮压缩机。
请参照图1，进一步地，该换热结构10还包括降温组件300，降温组件300用于降低冷凝器组件200所处的环境温度，当冷凝器组件200所处的环境温度降低时，可以间接降低冷凝器组件200中的冷媒的冷凝温度。
请参照图1，由于压缩机组件400包括至少两个无油压缩机410，通过无油压缩机410自身的特点可以降低冷媒传输过程中的损耗，同时，通过降温组件300降低冷凝器组件200所处环境的环境温度，进而降低冷凝器组件200中的冷媒的冷凝温度，如此，进一步提升无油压缩机410的压缩效率，提升换热结构10的能效；此外，压缩机组件400包括至少两个串联设置的无油压缩机410，因此，在使用时，可以根据地铁使用的不同的时间段使用不同数量的无油压缩机410，如此可以更加高效的使用换热结构10。此外，由于各个无油压缩机410是并联的，各个无油压缩机410之间可以互为备用，不会因某个无油压缩机410故障导致换热结构10整体瘫痪。
进一步地，请参照图1，冷凝器组件200设置于机房20内，机房20设有新风进口600及排风口800，降温组件300用于驱动室外新风沿新风进口600进入机房20内并驱动机房20内的空气沿排风口800排出以降低机房20内的环境温度，如此，通过引进新风降低机房20内的环境温度，以降低机房20内的湿球温度，从而间接的降低冷凝器组件200中冷媒的冷凝温度。具体地，降温组件300可以是风机310。
请参照图1，机房20还设有用于与隧道30连通的隧道风进口700，当地铁车辆运行时挤压隧道30内的空气时，通过类似“活塞”的作用，隧道30内的空气会沿着隧道风进口700进入机房20内，由于隧道30内的空气温度较低，可以降低机房20内的环境温度，进而实现降低冷凝器组件200中冷媒的冷凝温度。此外，由于地铁车辆在运行时，相当于挤压隧道30内的空气，使得沿隧道风进口700进入机房20内的空气具备一定的冲击力，当沿排风口800排出时遇到的排风阻力相对较低，如此可以降低排风损耗。
请参照图1，进一步地，该换热结构10还包括第一控制阀910、第二控制阀920及第三控制阀930，第一控制阀910用于控制新风进口600的打开与关闭，第二控制阀920用于控制隧道风进口700的打开与关闭，第三控制阀930用于控制排风口800的打开与关闭。
请参照图1，该换热结构10还包括第一温湿度传感器1100、第二温湿度传感器1200及控制器，第一温湿度传感器1100用于检测隧道30内的湿球温度，第二温湿度传感器1200用于检测室外新风的湿球温度，第一温湿度传感器1100、第二温湿度传感器1200与控制器通信连接。在使用时，通过第一温湿度传感器1100检测隧道30内的湿球温度，计算隧道30内平均湿球温度，当第二温湿度传感器1200检测到的室外新风的湿球温度低于隧道30内平均湿球温度时，则通过控制器打开第一控制阀910和第三控制阀930，关闭第二控制阀920，此时，通过引入室外新风至机房20内，降低机房20内的环境温度，进而间接降低冷凝器组件200中冷媒的冷凝温度。当第二温湿度传感器1200检测到的室外新风的湿球温度高于隧道30内平均湿球温度时，打开第二控制阀920、第三控制阀930，关闭第一控制阀910，此时，通过引入隧道30内的空气至机房20内，降低机房20内的环境温度，进而间接降低冷凝器组件200中冷媒的冷凝温度。
请参照图1，冷凝器组件200包括至少两个冷凝器210，所有冷凝器210并联设置，所有冷凝器210的冷媒进口汇合形成冷凝器组件200的冷媒进口，冷凝器组件200的冷媒进口与压缩机组件400的冷媒出口连通。如此，通过设置至少两个冷凝器210提升冷凝器组件200的了冷凝效率。具体地，所有冷凝器210的冷媒进口汇合的方式可以通过管道与每个冷凝器210的冷媒进口进行连通然后进行汇合。
进一步地，请参照图1，降温组件300包括至少两个风机310，一个风机310对应一个冷凝器210连接。
传统的换热系统中换热后的空气在长时间的输送过程中与沿地铁入口渗透进的空气进行混合后温度升高导致换热结构10的换热效率降低，基于此，在上述任一实施例的基础上，蒸发器组件100包括至少两个蒸发器110，一个蒸发器110对应安装于一个待换热区域40，所有蒸发器110的冷媒出口汇合形成蒸发器组件100的冷媒出口。此时，蒸发器110直接对应安装于待换热区域40，可以避免上述问题，同时，冷媒按需分配到不同待换热区域40。根据各个待换热区域40的需求就近配置蒸发器110，可以避免渗透风与室内风混合提升蒸发器110中冷媒的蒸发温度，如此，间接的提升无油压缩机410的压缩效率。
具体地，待换热区域40可以是地铁站通道，地铁站站台、地铁站站厅、地铁站设备用房或者是地铁站管理人员用房等等。
请参照图1，冷凝器组件200还包括第一汇合管510，第一汇合管510包括至少两个第一连接部514及第一汇合部512，一个第一连接部514的一端对应与一个冷凝器210的冷媒进口连通，另一端与第一汇合部512的冷媒出口连通，第一汇合部512的冷媒进口为冷凝器组件200的冷媒进口。
请参照图1，压缩机组件400还包括第二汇合管520，第二汇合管520包括至少两个第二连接部524及第二汇合部522，一个第二连接部524的一端对应与一个无油压缩机410的冷媒出口连通，另一端与第二汇合部522的冷媒进口连通，第二汇合部522的冷媒出口为压缩机组件400的冷媒出口。进一步地，冷凝器组件200的冷媒进口通过第一连接管与压缩机组件400的冷媒出口连通。
请参照图1和图2，压缩机组件400还包括第三汇合管530，第三汇合管530包括至少两个第三连接部534及第三汇合部532，一个第三连接部534的一端对应与一个无油压缩机410的冷媒进口连通，另一端与第三汇合部532的冷媒出口连通，第三汇合部532的冷媒进口为压缩机组件400的冷媒进口。
请参照图1和图2，蒸发器组件100还包括第四汇合管540，第四汇合管540包括至少两个第四连接部544及第四汇合部542，一个第四连接部544的一端对应与一个蒸发器110的冷媒出口连通，另一端与第四汇合部542的冷媒进口连通，第四汇合部542的冷媒出口为蒸发器组件100的冷媒出口。进一步地，压缩机组件400的冷媒进口通过第二连接管与蒸发器组件100的冷媒出口连通。
此外，一实施例还涉及一种空调系统，包括上述任一实施例中的换热结构10。
上述空调系统包括上述任一实施例中的换热结构10，因此该空调系统在使用时，冷媒在压缩机组件400、冷凝器组件200及蒸发器组件100之间循环流通实现制冷或者是制热；进一步，由于压缩机组件400包括至少两个无油压缩机410，通过无油压缩机410自身的特点可以降低冷媒传输过程中的损耗，同时，通过降温组件300降低冷凝器组件200所处环境的环境温度，进而降低冷凝器组件200中的冷媒的冷凝温度，如此，进一步提升无油压缩机410的压缩效率，提升换热结构10的能效；此外，压缩机组件400包括至少两个串联设置的无油压缩机410，因此，在使用时，可以根据地铁使用的不同的时间段使用不同数量的无油压缩机410，如此可以更加高效的使用换热结构10。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种换热结构，其特征在于，包括：
蒸发器组件；
冷凝器组件；
降温组件，所述降温组件用于降低所述冷凝器组件所处的环境温度；及
压缩机组件，所述压缩机组件包括至少两个无油压缩机，所有所述无油压缩机并联设置，所有所述无油压缩机的冷媒出口汇合形成压缩机组件的冷媒出口，所述压缩机组件的冷媒出口与所述冷凝器组件的冷媒进口连通，且所述无油压缩机的冷媒进口汇合形成压缩机组件的冷媒进口，所述压缩机组件的冷媒进口与所述蒸发器组件的冷媒出口连通。
2.根据权利要求1所述的换热结构，其特征在于，所述冷凝器组件包括至少两个冷凝器，所有所述冷凝器并联设置，所有所述冷凝器的冷媒进口汇合形成所述冷凝器组件的冷媒进口，冷凝器组件的冷媒进口与所述压缩机组件的冷媒出口连通。
3.根据权利要求2所述的换热结构，其特征在于，所述冷凝器组件设置于机房内，所述机房设有新风进口及排风口，所述降温组件用于驱动室外新风沿新风进口进入机房内并驱动机房内的空气沿所述排风口排出以降低机房内的环境温度。
4.根据权利要求3所述的换热结构，其特征在于，所述降温组件包括至少两个风机，一个所述风机对应一个所述冷凝器连接。
5.根据权利要求3所述的换热结构，其特征在于，所述机房还设有用于与隧道连通的隧道风进口。
6.根据权利要求5所述的换热结构，其特征在于，还包括第一控制阀、第二控制阀及第三控制阀，所述第一控制阀用于控制新风进口的打开与关闭，所述第二控制阀用于控制所述隧道风进口的打开与关闭，所述第三控制阀用于控制所述排风口的打开与关闭。
7.根据权利要求6所述的换热结构，其特征在于，还包括第一温湿度传感器、第二温湿度传感器及控制器，所述第一温湿度传感器用于检测所述隧道内的湿球温度，所述第二温湿度传感器用于检测室外新风的湿球温度，所述第一温湿度传感器、所述第二温湿度传感器与所述控制器通信连接。
8.根据权利要求1所述的换热结构，其特征在于，所述无油压缩机为磁悬浮压缩机或气悬浮压缩机。
9.根据权利要求1至8任一项所述的换热结构，其特征在于，所述蒸发器组件包括至少两个所述蒸发器，一个蒸发器对应安装于一个待换热区域，所有所述蒸发器的冷媒出口汇合形成所述蒸发器组件的冷媒出口。
10.一种空调系统，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的换热结构。
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