CN113400086B - 冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种冷却系统，包括：冷凝组件；换热组件，与冷凝组件之间连通，换热组件用于与待冷却部件的冷却介质进行热交换；散热风道，换热组件的至少部分位于散热风道内，换热组件产生的热量通过散热风道散出；阻挡部件，可移动地设置在散热风道内，以控制散热风道的通断。本发明解决了现有技术中的机床的制冷系统容易造成能源浪费的问题。

Description

冷却系统

技术领域

本发明涉及机床冷却技术领域，具体而言，涉及一种冷却系统。

背景技术

在机械生产领域中，机床会有对发热部件进行冷却的需要，一般使用冷却机进行冷却，通过将冷却介质(水、油或气)输送至发热部位流道，吸收热量后回到冷却机，制冷剂对冷却介质降温后在输送回机床，热量则由冷却机排到外界环境中。

但是，现有技术的冷却机并未考虑到机床所处的实际工作温度，当环境温度低于机床部件目标温度时，制冷机仍然会继续运行，造成能源浪费，导致制冷系统可靠性低。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种冷却系统，以解决现有技术中的机床的制冷系统容易造成能源浪费的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种冷却系统，包括：冷凝组件；换热组件，与冷凝组件之间连通，换热组件用于与待冷却部件的冷却介质进行热交换；散热风道，换热组件的至少部分位于散热风道内，换热组件产生的热量通过散热风道散出；阻挡部件，可移动地设置在散热风道内，以控制散热风道的通断。

进一步地，散热风道包括：第一风道支路，换热组件位于第一风道支路内；第二风道支路，冷凝组件位于第二风道支路内，阻挡部件在第一风道支路和第二风道支路之间可移动地设置，以对第二风道支路进行遮挡的同时，对第一风道支路进行避让。

进一步地，散热风道还包括：汇流风道，第一风道支路和第二风道支路均与汇流风道连通；风机组件，风机组件的至少部分安装在汇流风道内，用于向第一风道支路或第二风道支路内吹入气流。

进一步地，阻挡部件包括第一本体和第二本体，散热风道包括：第一风道支路，换热组件位于第一风道支路内，第一本体可移动地设置在第一风道支路内；第二风道支路，冷凝组件位于第二风道支路内，第二本体可移动地设置在第二风道支路内。

进一步地，阻挡部件绕预定轴线可转动地设置。

进一步地，阻挡部件沿预定轨道可滑动地设置。

进一步地，换热组件包括：第一套管，用于流通冷媒，第一套管与冷凝组件连通；第二套管，套设在第一套管上，第二套管与第一套管之间具有间隙，以在第二套管与第一套管之间形成用于流通冷却介质的流道。

进一步地，换热组件还包括：散热板，安装在第二套管的管体上，散热板由管体上朝向远离管体的方向延伸；散热板为多个，多个散热板沿第二套管的周向间隔设置。

进一步地，换热组件包括蒸发器，冷凝组件包括冷凝器，冷却系统还包括：连通管路，连通管路的两端分别与蒸发器和冷凝器连通；过滤部件，设置在连通管路上，用于对连通管路内的冷媒进行过滤。

进一步地，冷却系统还包括：压缩部件，分别与冷凝器和蒸发器连通，以在冷凝器、蒸发器和压缩部件之间构成冷却回路；风机组件，位于散热风道内，风机组件用于向散热风道内吹入气流。

应用本发明的技术方案，冷却系统包括冷凝组件、换热组件和散热风道，换热组件与冷凝组件之间连通，换热组件用于与待冷却部件的冷却介质进行热交换；散热风道换热组件的至少部分位于散热风道内，换热组件产生的热量通过散热风道散出；阻挡部件，可移动地设置在散热风道内，以控制散热风道的通断。本发明以对机床进行冷却为例，当机床所处的环境温度低于机床所需温度时，此时冷凝组件不工作，阻挡部件对散热风道进行避让，冷却介质与换热组件中的冷媒直接进行热交换即可，换热组件所吸收的热量通过散热风道吹出，当机床所处的环境温度高于机床所需温度时，冷凝组件正常工作，这样设置避免了冷凝组件不必要的运行，避免了资源浪费。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书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用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的冷却系统的第一状态示意图；

图2示出了根据本发明的冷却系统的第二状态示意图；

图3示出了根据本发明的冷却系统的第一模式示意图；

图4示出了根据本发明的冷却系统的第二模式示意图；

图5示出了根据本发明的冷却系统的换热组件的结构示意图；以及

图6示出了根据本发明的冷却系统的散热风道的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、冷凝组件；2、换热组件；3、阻挡部件；100、第一风道支路；200、第二风道支路；300、汇流风道；4、风机组件；21、第一套管；22、第二套管；23、散热板；5、连通管路；6、过滤部件；7、压缩部件；8、机床。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本发明提供了一种冷却系统，请参考图1至图6，包括：冷凝组件1；换热组件2，与冷凝组件1之间连通，换热组件2用于与待冷却部件的冷却介质进行热交换；散热风道，换热组件2的至少部分位于散热风道内，换热组件2产生的热量通过散热风道散出；阻挡部件3，可移动地设置在散热风道内，以控制散热风道的通断。

根据本发明提供的冷却系统，包括冷凝组件1、换热组件2和散热风道，换热组件2与冷凝组件1之间连通，换热组件2用于与待冷却部件的冷却介质进行热交换；散热风道换热组件2的至少部分位于散热风道内，换热组件2产生的热量通过散热风道散出；阻挡部件3，可移动地设置在散热风道内，以控制散热风道的通断。本发明以对机床8进行冷却为例，当机床所处的环境温度低于机床8所需温度时，此时冷凝组件1不工作，阻挡部件3对散热风道进行避让，冷却介质与换热组件2中的冷媒直接进行热交换即可，换热组件2所吸收的热量通过散热风道吹出，当机床所处的环境温度高于机床所需温度时，冷凝组件1正常工作，这样设置避免了冷凝组件1不必要的运行，避免了资源浪费。

在本发明提供的一个实施例中，散热风道包括：第一风道支路100，换热组件2位于第一风道支路100内；第二风道支路200，冷凝组件1位于第二风道支路200内，阻挡部件3在第一风道支路100和第二风道支路200之间可移动地设置，以对第二风道支路200进行遮挡的同时，对第一风道支路100进行避让。当环境温度低于机床8所需温度时，阻挡部件3对第二风道支路200进行遮挡，换热组件2直接通过第一风道支路100进行散热，当环境温度高于机床所需温度时，阻挡部件3对第一风道支路100进行遮挡，对第二风道支路200进行避让，以通过第二风道支路200对冷凝组件1进行散热。

具体地，散热风道还包括：汇流风道300，第一风道支路100和第二风道支路200均与汇流风道300连通；风机组件4，风机组件4的至少部分安装在汇流风道300内，用于向第一风道支路100或第二风道支路200内吹入气流。风机组件4用于增加气流的流速，以快速对换热组件2或冷凝组件1进行散热，通过设置汇流风道300，只需在汇流风道300内安装风机组件4即可，使整个系统的结构更加简单，便于对风机组件4进行控制。

在本发明提供的另一个实施例中，阻挡部件3包括第一本体和第二本体，散热风道包括：第一风道支路100，换热组件2位于第一风道支路100内，第一本体可移动地设置在第一风道支路100内；第二风道支路200，冷凝组件1位于第二风道支路200内，第二本体可移动地设置在第二风道支路200内。第一风道支路100内具有第一风机组件，第二风道支路200内具有第二风机组件，这样对第一风道支路100和第二风道支路200进行单独控制，使冷凝组件1和换热组件2可实现同时散热。

在具体实施的过程中，阻挡部件3绕预定轴线可转动地设置。阻挡部件3铰接在第一风道支路100上与第二风道支路200的连接处，通过阻挡部件3的转动实现对第一风道支路100的开口阻挡或对第二风道支路200的开口的阻挡，阻挡部件3优选为板体，

或者，阻挡部件3沿预定轨道可滑动地设置。这样可通过动力驱动阻挡部件3移动或者人工推动阻挡部件3移动，操作简单方便。

具体地，如图5所示，换热组件2包括：第一套管21，用于流通冷媒，第一套管21与冷凝组件1连通；第二套管22，套设在第一套管21上，第二套管22与第一套管21之间具有间隙，以在第二套管22与第一套管21之间形成用于流通冷却介质的流道。这样使冷媒与冷却介质之间进行热交换，利用第一套管21传递热量，实现对冷却介质的降温。

为了增加第二套管22的散热效果，换热组件2还包括：散热板23，安装在第二套管22的管体上，散热板23由管体上朝向远离管体的方向延伸；散热板23为多个，多个散热板23沿第二套管22的周向间隔设置。这样利用散热板23吸收冷却介质中的部分热量，提高对冷却介质的降温效果。

在具体实施时，换热组件2包括蒸发器，冷凝组件1包括冷凝器，冷却系统还包括：连通管路5，连通管路5的两端分别与蒸发器和冷凝器连通；过滤部件6，设置在连通管路5上，用于对连通管路5内的冷媒进行过滤。通过在连通管路5上设置过滤部件6，对冷凝器内流出的冷媒进行过滤，以提高冷媒的清洁度。连通管路5上还设置有电磁膨胀阀，以对冷凝器内流出的冷媒进行节流。

其中，冷却系统还包括：压缩部件7，分别与冷凝器和蒸发器连通，以在冷凝器、蒸发器和压缩部件7之间构成冷却回路；风机组件4，位于散热风道内，风机组件4用于向散热风道内吹入气流。风机组件4可正转或反转，当风机组件4正传时，增大气流流速，对冷凝器或蒸发器进行吹风，当风机组件4反转时，散热风道内产生负压，可将冷凝器或蒸发器产生的热量排出。压缩部件7优选为变频压缩机，可以实现连续调节冷量的输出，通过检测控制温度(如回油温度、出油温度、机床温度)与设定目标温度的偏差，以及变化趋势来判断冷量输出过大或过小，通过压缩机频率的变化调节制冷量，使控制温度稳定在目标值。

当环境温度高于机床所需温度时，压缩部件7气启动，通过冷媒在换热组件2内部流动，产生的冷量来传给流过的冷却介质，平衡从机床处带来的热量，此时第一风道支路为断路，以减少其冷量的泄露，风机组件4直接对冷凝组件1吹风散热。

当环境温度低于机床所需温度时，压缩部件7不启动，通过风机组件4向换热组件2吹风，对流过的冷却介质进行冷却，起到散热的作用。

冷却机的控制目标为冷却介质的温度精度，在环境温度高于机床所需温度时，通过反馈的温度及其变化来判断所需输出冷量的大小趋势，进而不断调节压缩机频率，使控制温度达到目标值，并且使输出冷量与机床的发热量相等，使温度稳定在目标值；在环境温度低于机床所需温度时，风机组件4对换热组件2吹风，通过控制风机组件4的转速来实现散热量的调节，即通过反馈的温度及其变化来判断所需散热量的大小趋势，进而不断调节风速，使控制温度达到目标值，并且使输出热量与发热量相等，使温度稳定在目标值。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

根据本发明提供的冷却系统，包括冷凝组件1、换热组件2和散热风道，换热组件2与冷凝组件1之间连通，换热组件2用于与待冷却部件的冷却介质进行热交换；散热风道换热组件2的至少部分位于散热风道内，换热组件2产生的热量通过散热风道散出；阻挡部件3，可移动地设置在散热风道内，以控制散热风道的通断。本发明以对机床8进行冷却为例，当机床所处的环境温度低于机床8所需温度时，此时冷凝组件1不工作，阻挡部件3对散热风道进行避让，冷却介质与换热组件2中的冷媒直接进行热交换即可，换热组件2所吸收的热量通过散热风道吹出，当机床所处的环境温度高于机床所需温度时，冷凝组件1正常工作，这样设置避免了冷凝组件1不必要的运行，避免了资源浪费。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种冷却系统，其特征在于，包括：

冷凝组件(1)；

换热组件(2)，与所述冷凝组件(1)之间连通，所述换热组件(2)用于与待冷却部件的冷却介质进行热交换；

散热风道，所述换热组件(2)的至少部分位于所述散热风道内，所述换热组件(2)产生的热量通过所述散热风道散出；

阻挡部件(3)，可移动地设置在所述散热风道内，以控制所述散热风道的通断；

所述散热风道包括：第一风道支路(100)，所述换热组件(2)位于所述第一风道支路(100)内；第二风道支路(200)，所述冷凝组件(1)位于所述第二风道支路(200)内，所述阻挡部件(3)在所述第一风道支路(100)和所述第二风道支路(200)之间可移动地设置，以对所述第二风道支路(200)进行遮挡的同时，对所述第一风道支路(100)进行避让。

2.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述散热风道还包括：

汇流风道(300)，所述第一风道支路(100)和所述第二风道支路(200)均与所述汇流风道(300)连通；

风机组件(4)，所述风机组件(4)的至少部分安装在所述汇流风道(300)内，用于向所述第一风道支路(100)或所述第二风道支路(200)内吹入气流。

3.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述阻挡部件(3)包括第一本体和第二本体，所述散热风道包括：

第一风道支路(100)，所述换热组件(2)位于所述第一风道支路(100)内，所述第一本体可移动地设置在所述第一风道支路(100)内；

第二风道支路(200)，所述冷凝组件(1)位于所述第二风道支路(200)内，所述第二本体可移动地设置在所述第二风道支路(200)内。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的冷却系统，其特征在于，所述阻挡部件(3)绕预定轴线可转动地设置。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的冷却系统，其特征在于，所述阻挡部件(3)沿预定轨道可滑动地设置。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的冷却系统，其特征在于，所述换热组件(2)包括：

第一套管(21)，用于流通冷媒，所述第一套管(21)与所述冷凝组件(1)连通；

第二套管(22)，套设在所述第一套管(21)上，所述第二套管(22)与所述第一套管(21)之间具有间隙，以在所述第二套管(22)与所述第一套管(21)之间形成用于流通冷却介质的流道。

7.根据权利要求6所述的冷却系统，其特性在于，所述换热组件(2)还包括：

散热板(23)，安装在所述第二套管(22)的管体上，所述散热板(23)由所述管体上朝向远离所述管体的方向延伸；

所述散热板(23)为多个，多个所述散热板(23)沿所述第二套管(22)的周向间隔设置。

8.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述换热组件(2)包括蒸发器，所述冷凝组件(1)包括冷凝器，所述冷却系统还包括：

连通管路(5)，所述连通管路(5)的两端分别与所述蒸发器和所述冷凝器连通；

过滤部件(6)，设置在所述连通管路(5)上，用于对所述连通管路(5)内的冷媒进行过滤。

9.根据权利要求8所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括：

压缩部件(7)，分别与所述冷凝器和所述蒸发器连通，以在所述冷凝器、所述蒸发器和所述压缩部件(7)之间构成冷却回路；

风机组件(4)，位于所述散热风道内，所述风机组件(4)用于向所述散热风道内吹入气流。

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