CN113432196B - 空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种空调系统，包括氟泵循环系统、压缩制冷系统和换热器；所述换热器一端与所述氟泵循环系统连接，另一端与所述压缩制冷系统连接；氟泵循环系统存储有氟泵冷媒；所述压缩制冷系统存储有压缩冷媒，所述氟泵冷媒和所述压缩冷媒通过所述换热器隔离换热。本实施例的空调系统中，换热器一端与所述氟泵循环系统连接，另一端与所述压缩制冷系统连接，因此，氟泵循环系统的氟泵冷媒与压缩制冷系统的压缩冷媒通过所述换热器进行隔离换热，实现制冷，可以提高空调系统的安全可靠性，避免压缩制冷系统和氟泵循环系统连接时存在长连管、高落差，导致压缩机缺油损坏和氟泵抽空损坏等问题。

Description

空调系统

技术领域

本发明涉及空调技术领域，尤其涉及一种空调系统。

背景技术

现有的空调设备中，压缩制冷系统和氟泵循环系统一起直联空调末端，当频繁切换压缩机制冷模式和氟泵模式时，由于压缩制冷系统和氟泵循环系统通过长连管连接，并且存在高度差，则空调设备容易出现压缩机缺油损坏和氟泵抽空损坏等问题，导致空调设备安全可靠性不好；且现有的空调设备通常是一个空调末端对应一台室外机，形成一拖一的独立运行模式，由于室外机数量过多，不便于空调设备安装、调试和日常管理，而且占用空间，影响散热。

发明内容

本发明实施例提供一种空调系统，以解决切换模式时，压缩机缺油损坏和氟泵抽空损坏等问题。

本发明实施例提供一种空调系统，包括氟泵循环系统、压缩制冷系统和换热器；所述换热器一端与所述氟泵循环系统连接，另一端与所述压缩制冷系统连接；氟泵循环系统存储有氟泵冷媒；所述压缩制冷系统存储有压缩冷媒，所述氟泵冷媒和所述压缩冷媒通过所述换热器隔离换热。

优选地，所述空调系统还包括自然冷却系统和阀门组件；

所述阀门组件与所述氟泵循环系统、自然冷却系统和换热器连接；

所述压缩制冷系统的两端分别与所述换热器相连；

切换所述阀门组件进入目标冷却模式，所述目标冷却模式包括压缩冷却模式、自然冷却模式和混合冷却模式中的任一种；

所述压缩冷却模式为所述氟泵循环系统与所述压缩制冷系统连接的模式；

所述自然冷却模式为所述氟泵循环系统与所述自然冷却系统连接的模式；

所述混合冷却模式为所述氟泵循环系统与所述压缩制冷系统连接，且所述氟泵循环系统与所述自然冷却系统连接的模式。

优选地，所述阀门组件包括第一阀门和第二阀门；所述换热器包括第一换热支路和第二换热支路，所述第一换热支路两端与所述压缩制冷系统相连；所述第一阀门与所述第二换热支路的换热输入口、所述氟泵循环系统和所述自然冷却系统均相连，所述第二阀门与所述第二换热支路的换热输出口、所述氟泵循环系统和所述自然冷却系统均相连。

优选地，所述空调系统还包括电控系统；

所述电控系统用于在环境温度小于第一温度时，切换所述第一阀门和所述第二阀门的工作状态，使所述氟泵循环系统的两端与所述自然冷却系统的两端连接，进入自然冷却模式；

所述电控系统用于在环境温度大于第二温度时，切换所述第一阀门和所述第二阀门的工作状态，使所述氟泵循环系统的两端分别与所述第二换热支路的换热输入口和换热输出口连接，进入所述压缩冷却模式；

所述电控系统用于在环境温度不小于第一温度且不大于第二温度时，切换所述第一阀门和所述第二阀门的工作状态，使所述氟泵循环系统的两端与所述自然冷却系统的两端连接，进入自然冷却模式，且使所述氟泵循环系统的两端分别与所述第二换热支路的换热输入口和换热输出口连接，进入所述压缩冷却模式。

优选地，所述氟泵循环系统包括气体总管、液体总管、储液器、氟泵和多个空调末端；

所述气体总管的头端与所述第一阀门的一端连接，尾端设有与所述空调末端数量相等的气体支管；

所述液体总管的头端与所述第二阀门的一端连接，尾端设有与所述空调末端数量相等的液体支管，所述气体支管与所述液体支管相连；所述空调末端设置在所述气体支管与所述液体支管之间；

所述储液器和氟泵依次安装在所述液体总管上。

优选地，所述液体支管上设有容量调节阀，所述容量调节阀与所述电控系统相连。

优选地，所述第一阀门为气管三通阀，所述第二阀门为液管三通阀；所述气管三通阀的第一端与所述气体总管的头端连接，第二端与所述第二换热支路的换热输入口连接，第三端与所述自然冷却系统的输入端连接；所述液管三通阀的第一端与所述液体总管的头端连接，第二端与所述第二换热支路的换热输出口连接，第三端与所述自然冷却系统的输出端连接。

优选地，所述压缩制冷系统包括冷媒管路、压缩机和冷凝器；所述压缩机和冷凝器安装在所述冷媒管路上，所述冷媒管路的的两端分别与所述换热器相连。

优选地，所述压缩制冷系统还包括节流装置，所述节流装置的一端与所述换热器相连，另一端与所述冷凝器相连。

优选地，所述空调系统还包括轴流风机和喷雾系统；所述喷雾系统包括水源和喷头；所述自然冷却系统包括自然冷却盘管；

所述轴流风机与所述冷凝器和所述自然冷却盘管相对设置；

且所述喷头与所述水源连接，且所述喷头与所述冷凝器、所述自然冷却盘管和轴流风机相对设置。

本发明实施例提供空调系统，该空调系统的换热器一端与氟泵循环系统连接，另一端与所述压缩制冷系统连接，因此，所述氟泵循环系统的氟泵冷媒与所述压缩制冷系统的压缩冷媒通过所述换热器隔离换热，即所述氟泵循环系统和所述压缩制冷系统的冷媒相互独立，因此可以在满足用户频繁的切换压缩机制冷模式和氟泵模式需求的同时，有效提高空调系统的安全可靠性，避免由于压缩制冷系统和氟泵循环系统通过长连管连接，并且存在高度差，导致压缩机缺油损坏和氟泵循环系统抽空损坏等问题。本实施例的压缩制冷系统和氟泵循环系统通过换热器隔离换热，可以有效提高空调系统的安全可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例中空调系统的结构示意图。

10、氟泵循环系统；11、气体总管；111、气体支管；12、液体总管；121、液体支管；122、容量调节阀；13、储液器；14、氟泵；15、空调末端；

20、压缩制冷系统；21、冷媒管路；22、压缩机；23、冷凝器；24、节流装置；

30、换热器；31、第一换热支路；32、第二换热支路；321、换热输入口；322、换热输出口；

40、自然冷却系统；41、自然冷却盘管；

50、阀门组件；51、第一阀门；52、第二阀门

60、电控系统；

70、轴流风机；

80、喷雾系统。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“径向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明提供一种空调系统，包括氟泵循环系统10、压缩制冷系统20和换热器30；换热器30一端与氟泵循环系统10连接，另一端与压缩制冷系统20连接；氟泵循环系统10存储有氟泵冷媒；压缩制冷系统20存储有压缩冷媒，氟泵冷媒和压缩冷媒通过换热器30隔离换热。

本实施例中，换热器30一端与氟泵循环系统10连接，另一端与压缩制冷系统20连接，因此，氟泵循环系统10的氟泵冷媒与压缩制冷系统20的压缩冷媒通过换热器30隔离换热，即氟泵冷媒和压缩冷媒相互独立，因此可以在满足用户频繁的切换压缩机制冷模式和氟泵模式需求的同时，有效提高空调系统的安全可靠性，避免由于压缩制冷系统20和氟泵循环系统10连接时存在长连管、高度差，导致压缩机22缺油损坏和氟泵循环系统10抽空损坏等问题。本实施例的氟泵冷媒和压缩冷媒通过换热器30隔离换热，可以有效提高空调系统的安全可靠性，即使来回切换压缩机制冷模式和氟泵模式时，仍然可以保证空调系统正常工作。

作为一示例，空调系统还包括自然冷却系统40和阀门组件50；阀门组件50与氟泵循环系统10、自然冷却系统40和换热器30连接；压缩制冷系统20的两端分别与换热器30相连；切换阀门组件50进入目标冷却模式，目标冷却模式包括压缩冷却模式、自然冷却模式和混合冷却模式中的任一种；压缩冷却模式为氟泵循环系统10与压缩制冷系统20连接的模式；自然冷却模式为氟泵循环系统10与自然冷却系统40连接的模式；混合冷却模式为氟泵循环系统10与压缩制冷系统20连接，且氟泵循环系统10与自然冷却系统40连接的模式。

本实施例中，根据环境温度，切换阀门组件50，可以实现空调系统在压缩冷却模式、自然冷却模式和混合冷却模式中的任一种工作，以实现根据环境温度提供不同模式的冷却，有效节能。具体地，本实施例的空调系统应用在通信机房和机柜等，当环境温度小于第一温度，则采用自然冷却模式，以冷却机房或者机柜中的通信设备，保护通信设备，节约能耗，避免长时间采用压缩制冷。当环境温度大于第一温度，则采用压缩冷却模式，可以保障机房或者机柜中的温度较低，以冷却通信设备，保证通信设备正常工作；当环境温度在第一温度和第二温度之间，则采用混合冷却模式，在保障通信设备正常工作的同时，可以提高节能效果。

作为一示例，阀门组件50包括第一阀门51和第二阀门52；换热器30包括第一换热支路31和第二换热支路32，第一换热支路31两端与压缩制冷系统20相连；第一阀门51与第二换热支路32的换热输入口321、氟泵循环系统10和自然冷却系统40均相连，第二阀门52与第二换热支路32的换热输出口322、氟泵循环系统10和自然冷却系统40均相连。

本实施例中，通过设置第一阀门51和第二阀门52，可以实现切换不同的冷却模式，提高空调系统性能。具体地，切换第一阀门51和第二阀门52，以使第二换热支路32的换热输入口321和第二换热支路32的换热输出口322，分别与氟泵循环系统10的两端连通；此时，进入压缩冷却模式，氟泵循环系统10和压缩制冷系统20通过换热器30进行隔离换热，即氟泵冷媒与压缩冷媒通过换热器30隔离换热，以提高空调系统的安全可靠性和性能。或者，切换第一阀门51和第二阀门52，以使自然冷却系统40的两端分别与氟泵循环系统10的两端连通；此时，进入自然冷却模式，自然冷却系统40与氟泵循环系统10直接连通，实现免费制冷，有效节省能源。或者，切换第一阀门51和第二阀门52，以使第二换热支路32的换热输入口321和第二换热支路32的换热输出口322，分别与氟泵循环系统10的两端连通，同时自然冷却系统40的两端分别与氟泵循环系统10的两端连通；此时，进入混合冷却模式，此时，可以通过调节第一阀门51和第二阀门52的开度，实现自然冷却和压缩冷却的比例，实现根据实际情况进行冷却，提高节能效果，拓宽冷却温度范围。

本实施例的第一阀门51和第二阀门52均为三通阀，示例性，可以在第一阀门51的两个出口分支(第二端和第三端)和第二阀门52的两个入口分支(第二端和第三端)分别采用一个电动比例调节二通阀，以调节冷媒流量。

此外，本实施例的阀门组件50还可以是六通阀，六通阀的六端，分别与第二换热支路32的换热输入口321、第二换热支路32的换热输出口322、氟泵循环系统10的两端和自然冷却系统40的两端进行连接，以减少阀门的数量，减低制造成本。

作为一示例，空调系统还包括电控系统60；电控系统60用于在环境温度小于第一温度时，切换第一阀门51和第二阀门52的工作状态，使氟泵循环系统10的两端与自然冷却系统40的两端连接，进入自然冷却模式；电控系统60用于在环境温度大于第二温度时，切换第一阀门51和第二阀门52的工作状态，使氟泵循环系统10的两端分别与第二换热支路32的换热输入口321和换热输出口322连接，进入压缩冷却模式；电控系统60用于在环境温度不小于第一温度且不大于第二温度时，切换第一阀门51和第二阀门52的工作状态，使氟泵循环系统10的两端与自然冷却系统40的两端连接，且使氟泵循环系统10的两端分别与第二换热支路32的换热输入口321和换热输出口322连接，进入混合冷却模式。

本实施例中，通过电控系统60可以实现智能控制第一阀门51和第二阀门52的切换，以保证空调系统可以进入不同的冷却模式，可以有效节省，且提高空调系统的性能。

作为一示例，氟泵循环系统10包括气体总管11、液体总管12、储液器13、氟泵14和多个空调末端15；气体总管11的头端与第一阀门51的一端连接，尾端设有与空调末端15数量相等的气体支管111；液体总管12的头端与第二阀门52的一端连接，尾端设有与空调末端15数量相等的液体支管121，气体支管111与液体支管121相连；空调末端15设置在气体支管111与液体支管121之间；储液器13和氟泵14依次安装在液体总管12上。

本实施例中，一个压缩制冷系统20对应多个空调末端15，每一空调末端15安装在不同的机房或者机柜中，从而实现利用一个压缩制冷系统20即可为多个不同的机房或者机柜提供冷气，有效提高空调系统性能，节约能源。同理地，一个自然冷却系统40对应多个空调末端15，每一空调末端15安装在不同的机房或者机柜中，从而实现利用一个自然冷却系统40即可为多个不同的机房或者机柜提供冷气，有效提高空调系统性能，节约能源。

可以理解地，氟泵14为变频氟泵，可按需要调节空调末端15循环流量，实现节能。

可以理解地，空调末端15的结构形式可以为机架式、挂门式、吊顶式、底置式、侧装式和列间式等等，以实现不同的空调末端15进行冷却。

作为一示例，液体支管121上设有容量调节阀122，容量调节阀122与电控系统60相连。

本实施例中，在每一液体支管121上设置容量调节阀122，电控系统60可以根据不同空调末端15的冷却需求调节容量调节阀122的开度，以调节进入不同空调末端15的冷媒量，实现不同空调末端15的负荷需求调节冷量分配，提高自动化程度。本实施例通过容量调节阀122实现智能调节不同空调末端15的冷媒量，实现冷媒量智能调节，提高空调系统性能。

作为一示例，第一阀门51为气管三通阀，第二阀门52为液管三通阀；气管三通阀的第一端与气体总管11的头端连接，第二端与第二换热支路32的换热输入口321连接，第三端与自然冷却系统40的输入端连接；液管三通阀的第一端与液体总管12的头端连接，第二端与第二换热支路32的换热输出口322连接，第三端与自然冷却系统40的输出端连接。

本实施例，电控系统60通过切换气管三通阀和液管三通阀，以进入不同的冷却模式。具体地，电控系统60使气管三通阀的第一端与第二端连通，液管三通阀的第一端与第二端连通，则气体总管11的头端与第二换热支路32的换热输入口321连通，液体总管12的头端与第二换热支路32的换热输出口322连接，此时，空调系统进入压缩冷却模式。或者，电控系统60使气管三通阀的第一端与第三端连通，液管三通阀的第一端与第三端连通，此时，气体总管11的头端与自然冷却系统40的输入端连接；液体总管12的头端与自然冷却系统40的输出端连接，因此，空调系统进入自然冷却模式。或者，使气管三通阀的第一端与第二端，且第一端和第三端连通；液管三通阀的第一端与第二端连通，且第一端与第三端连通，此时，空调系统进入混合冷却模式。

作为一示例，压缩制冷系统20包括冷媒管路21、压缩机22和冷凝器23；压缩机22和冷凝器23安装在冷媒管路21上，冷媒管路21的的两端分别与换热器30相连。本实施例中，压缩制冷系统20的冷媒管路21与氟泵循环系统10的冷媒通过换热器30进行隔离，可以有效提高空调系统的安全可靠性，即使来回切换压缩机制冷模式和氟泵模式时，仍然可以保证空调系统正常工作。从而解决了现有技术中，压缩机22和氟泵14直接连接，共用冷媒，由于压缩制冷系统20和氟泵循环系统10连接时存在长连管、高度差，导致压缩机22缺油损坏和氟泵循环系统10抽空损坏的问题。

作为一示例，压缩制冷系统20还包括节流装置24，节流装置24的一端与换热器30相连，另一端与冷凝器23相连。

本实施例中，通过节流装置24可以实现智能控制压缩冷媒的流量，以实现智能制冷，适配空调末端15冷却需求。

作为一示例，空调系统还包括轴流风机70和喷雾系统80；喷雾系统80包括水源和喷头；自然冷却系统40包括自然冷却盘管41；轴流风机70与冷凝器23和自然冷却盘管41相对设置；且喷头与水源连接，且喷头与冷凝器23、自然冷却盘管41和轴流风机70相对设置。

本实施例中，通过设置轴流风机70，可以控制降低冷凝器23和自然冷却盘管41的冷媒温度，以达到节能和智能调节空调系统的目的。具体地，喷雾系统80作为压缩制冷系统20和自然冷却系统40的辅助，在各种运行模式下，只要监测环境温和空气湿度，在环境温度高于水雾凝固点并且空气湿度没有接近饱和时，都可以通过向温度较高的冷凝器23和/或自然冷却盘管41的翅片连续喷水雾，在轴流风机70气流带动下，水雾迅速蒸发，吸收大量热量，降低冷凝器23和/或自然冷却盘管41里面的冷媒温度，使压缩制冷系统20冷凝温度降低、能效提升；或者，使自然冷却盘管41的冷源温度更低，拓宽自然冷却的应用温度范围。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种空调系统，其特征在于，包括氟泵循环系统、压缩制冷系统和换热器；所述换热器一端与所述氟泵循环系统连接，另一端与所述压缩制冷系统连接；氟泵循环系统存储有氟泵冷媒；所述压缩制冷系统存储有压缩冷媒，所述氟泵冷媒和所述压缩冷媒通过所述换热器隔离换热；所述空调系统还包括自然冷却系统和阀门组件；所述阀门组件包括第一阀门和第二阀门；所述换热器包括第一换热支路和第二换热支路，所述第一换热支路两端与所述压缩制冷系统相连；所述第一阀门与所述第二换热支路的换热输入口、所述氟泵循环系统和所述自然冷却系统均相连；所述第二阀门为液管三通阀；所述液管三通阀的第一端与所述氟泵循环系统连接，第二端与所述第二换热支路的换热输出口连接，第三端与所述自然冷却系统的输出端连接；

所述空调系统还包括电控系统；

所述电控系统用于在环境温度小于第一温度时，切换所述第一阀门和所述第二阀门的工作状态，使所述氟泵循环系统的两端与所述自然冷却系统的两端连接，进入自然冷却模式；

所述电控系统用于在环境温度大于第二温度时，切换所述第一阀门和所述第二阀门的工作状态，使所述氟泵循环系统的两端分别与所述第二换热支路的换热输入口和换热输出口连接，进入压缩冷却模式。

2.如权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述阀门组件与所述氟泵循环系统、自然冷却系统和换热器连接；

所述压缩制冷系统的两端分别与所述换热器相连；

切换所述阀门组件进入目标冷却模式，所述目标冷却模式包括压缩冷却模式、自然冷却模式和混合冷却模式中的任一种；

所述压缩冷却模式为所述氟泵循环系统与所述压缩制冷系统连接的模式；

所述自然冷却模式为所述氟泵循环系统与所述自然冷却系统连接的模式；

所述混合冷却模式为所述氟泵循环系统与所述压缩制冷系统连接，且所述氟泵循环系统与所述自然冷却系统连接的模式。

3.如权利要求2所述的空调系统，其特征在于，

所述电控系统用于在环境温度不小于第一温度且不大于第二温度时，切换所述第一阀门和所述第二阀门的工作状态，使所述氟泵循环系统的两端与所述自然冷却系统的两端连接，进入自然冷却模式，且使所述氟泵循环系统的两端分别与所述第二换热支路的换热输入口和换热输出口连接，进入所述压缩冷却模式。

4.如权利要求3所述的空调系统，其特征在于，所述氟泵循环系统包括气体总管、液体总管、储液器、氟泵和多个空调末端；

所述气体总管的头端与所述第一阀门的一端连接，尾端设有与所述空调末端数量相等的气体支管；

所述液体总管的头端与所述第二阀门的一端连接，尾端设有与所述空调末端数量相等的液体支管，所述气体支管与所述液体支管相连；所述空调末端设置在所述气体支管与所述液体支管之间；

所述储液器和氟泵依次安装在所述液体总管上。

5.如权利要求4所述的空调系统，其特征在于，所述液体支管上设有容量调节阀，所述容量调节阀与所述电控系统相连。

6.如权利要求4所述的空调系统，其特征在于，所述第一阀门为气管三通阀；所述气管三通阀的第一端与所述气体总管的头端连接，第二端与所述第二换热支路的换热输入口连接，第三端与所述自然冷却系统的输入端连接；所述液管三通阀的第一端与所述液体总管的头端连接。

7.如权利要求4所述的空调系统，其特征在于，所述压缩制冷系统包括冷媒管路、压缩机和冷凝器；所述压缩机和冷凝器安装在所述冷媒管路上，所述冷媒管路的两端分别与所述换热器相连。

8.如权利要求7所述的空调系统，其特征在于，所述压缩制冷系统还包括节流装置，所述节流装置的一端与所述换热器相连，另一端与所述冷凝器相连。

9.如权利要求8所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括轴流风机和喷雾系统；所述喷雾系统包括水源和喷头；所述自然冷却系统包括自然冷却盘管；

所述轴流风机与所述冷凝器和所述自然冷却盘管相对设置；

且所述喷头与所述水源连接，且所述喷头与所述冷凝器、所述自然冷却盘管和轴流风机相对设置。

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