CN114811997A

CN114811997A - 一种新型冷却装置

Info

Publication number: CN114811997A
Application number: CN202210417696.2A
Authority: CN
Inventors: 祝迎花; 张克辉
Original assignee: Hefei Swan Refrigeration Technology Co Ltd
Current assignee: Hefei Swan Refrigeration Technology Co Ltd
Priority date: 2022-04-20
Filing date: 2022-04-20
Publication date: 2022-07-29

Abstract

本发明公开了一种新型冷却装置，包括压缩机、气液分离器、板式换热器、热力膨胀阀、过滤器一、储液器、风冷散热器、水路换热器、电加热器、电路三通阀、循环水泵、电磁阀、补液水箱、补液泵、冷凝风机等。本发明将液冷装置与空调室外机整合在一起，达到既能提供制冷、强制风冷和加热功能又能节约空间的目的。主要是通过冷却装置的运行为发热机柜输送一定温度、压力、流量的乙二醇冷却液，经过机柜内的冷却盘管，对机柜内设备起到降温或预热的作用，主要用于发热机柜内温度的控制与监测，保证发热负载长时间正常运行。

Description

一种新型冷却装置

技术领域

本发明涉及冷液机技术领域，尤其涉及一种新型冷却装置。

背景技术

冷液机与空调相比存在诸多特点，如避免制冷剂的长距传输；减少制冷剂泄漏的可能性；冷量通过冷却液（载冷剂）更方便传送；容易实现多组传送和控制等，所以近年来得到了迅猛发展。目前，冷液机广泛运用于电力电子、军事和航空、发电站、医学激光和诊断设备、工业激光、柜体冷却、核发电、半导体设备、电信领域和超级计算机等领域。近年来，特别是随着大功率雷达发射机组、激光和高能等武器的大量出现，军用冷液机也逐步向大功率、模块化、节能、安全和绿色环保等方面发展。

冷液机的主要目的是为热负载（被冷却对象）提供一定温度、流量和压力要求的循环冷却液。有时候对这种冷却液要求很高，如清洁度不低于40μm～100μm，电阻率不小于0.5MΩ•cm～5MΩ•cm等指标，若直接将冷却液送往冷液机中蒸发侧的获取冷量，会使这个链条中的零部件太多，容易造成污染而无法可靠工作。具有强制风冷功能的冷液机，若直接将冷却液送往冷液机中的散热器进行散热，同样存在以上问题，包括各种器件中产生的铜、铁离子等有害物质。

对于大型空冷式冷液机来说，有采用冷却塔进行冷凝换热方式的，但这种方式需要冷却水和一定的蒸发量，如蒸发量约为循环量的0.5%～2%，从而产生对水质的影响，而且需要不断补水；另一方面冬天（如－30℃～－45℃）很难投入使用。在大型发电等场所，通常使用大型空冷岛对废热进行排放，但功能单一。目前，国内大型空冷式冷液机，如风冷螺杆冷水机，即将螺杆式压缩机的排气直接接入风冷冷凝器进行换热，同样到冬天压缩机很难进行制冷工作，通常为单冷型，除非再增加一套强制风冷系统。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种新型冷却装置，将冷液装置与空调室外机整合在一起，达到既能提供制冷、强制风冷和加热功能又能节约空间的目的。主要是通过冷却装置的运行为发热机柜输送一定温度、压力、流量的乙二醇冷却液，经过机柜内的冷却盘管，对机柜内设备起到降温或预热的作用，主要用于发热机柜内温度的控制与监测，保证发热负载长时间正常运行。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种新型冷却装置，包括有室外设备和室内设备，所述的室外设备包括有压缩机、气液分离器、板式换热器、热力膨胀阀、过滤器一、储液器、风冷散热器、水路换热器、电加热器、电路三通阀、止逆阀一、循环水泵、过滤器二、泄压电磁阀、补液电磁阀、补液水箱、补液泵、止逆阀二、膨胀罐、精密过滤器、空调冷凝器、空调压缩机、干燥过滤器和毛细管；所述的室内设备包括有空调室内机、气液换热器和集分水器；所述的压缩机、风冷散热器、储液器、过滤器、热力膨胀阀、板式换热器、气液分离器依次连接构成循环回路；所述的气液换热器的回液管路通过集分水器依次连接膨胀罐、过滤器二、循环水泵、止逆阀一和电路三通阀，所述的电路三通阀的另外两个端口分别连接水路换热器和板式换热器，水路换热器和板式换热器均依次通过精密过滤器和集分水器与气液换热器的供液管路连接；所述的补液水箱的进口连接有泄压电磁阀，补液水箱的出口依次连接补液泵、止逆阀二和补液电磁阀，所述的泄压电磁阀的进口和补液电磁阀的出口均连接气液换热器的回液管路；所述的空调压缩机、空调冷凝器、干燥过滤器、毛细管和空调室内机依次连接构成循环回路。

将所述的风冷散热器、水路换热器和空调冷凝器集成在一起，且共用一台冷凝风机。

所述的空调室内机包括有贯流风机一、蒸发器和电加热管。

所述的气液换热器包括有翅片换热器和贯流风机二。

所述的集分水器包括有球阀和若干管路。

控制系统根据空调和液冷装置的共用关系，根据冷却装置寿命和故障情况，协调空调和液冷装置的启动关联。

所述的空调室外机整合在液冷装置内部，并与制冷系统共用风机，空调室外机与液冷装置共同组成室外设备。

冷却液为乙二醇水溶液。

具有两种工作模式，分别是压缩机制冷模式（适用高温）和换热器通风模式（适用低温），液冷装置根据环境温度和冷却液温度自动判断工作模式。

本发明的优点是：1、本发明是液冷装置与空调的结合，空调与液冷装置共用风机，风冷散热器、空调冷凝器和水路换热集成为一体，为冷却装置提供了一种小型化、模块化的解决方案；

2、本发明能在-40℃～+50℃的环境条件下为设备提供一定温度、压力和流量的循环冷却液。

3、本发明能在-40～+50℃的环境条件下提供一定温度和流量的空气，为人员营造一个稳定舒适的工作环境。

4、本发明原理简单新颖，便于模块设计，产品易于实现。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种新型冷却装置，包括有室外设备和室内设备，所述的室外设备包括有压缩机1、气液分离器2、板式换热器3、热力膨胀阀4、过滤器一5、储液器6、风冷散热器7、水路换热器8、电加热器9、电路三通阀10、止逆阀一11、循环水泵12、过滤器二12、泄压电磁阀14、补液电磁阀31、补液水箱15、补液泵16、止逆阀二17、膨胀罐18、精密过滤器19、空调冷凝器24、空调压缩机25、干燥过滤器26和毛细管27；所述的室内设备包括有空调室内机、气液换热器和集分水器；所述的压缩机1、风冷散热器7、储液器6、过滤器5、热力膨胀阀4、板式换热器3、气液分离器2依次连接构成循环回路；所述的气液换热器的回液管路通过集分水器依次连接膨胀罐18、过滤器二13、循环水泵12、止逆阀一11和电路三通阀10，所述的电路三通阀10的另外两个端口分别连接水路换热器8和板式换热器3，水路换热器8和板式换热器3均依次通过精密过滤器19和集分水器与气液换热器的供液管路连接；所述的补液水箱15的进口连接有泄压电磁阀14，补液水箱15的出口依次连接补液泵16、止逆阀二17和补液电磁阀31，所述的泄压电磁阀14的进口和补液电磁阀31的出口均连接气液换热器的回液管路；所述的空调压缩机25、空调冷凝器24、干燥过滤器26、毛细管27和空调室内机依次连接构成循环回路。

将所述的风冷散热器7、水路换热器8和空调冷凝器24集成在一起，且共用一台冷凝风机23。

所述的空调室内机包括有贯流风机一28、蒸发器29和电加热管30。

所述的气液换热器包括有翅片换热器21和贯流风机二22。

所述的集分水器包括有球阀20和若干管路。

压缩机1、气液分离器2、板式换热器3、热力膨胀阀4、过滤器5、储液器6、风冷散热器7和冷凝风机23形成氟路压缩机制冷循环系统；板式换热器3水路换热器8、电加热器9、电路三通阀10、止逆阀一11、循环水泵12、过滤器13、膨胀罐18、精密过滤器19形成冷却液循环系统，冷却液循环系统为闭式系统设计；补液电磁阀31、补液水箱15、补液泵16、止逆阀二17、泄压电磁阀14形成补液循环系统；冷凝风机23、空调冷凝器24、空调压缩机25、干燥过滤器26和毛细管27形成空调室外机制冷循环系统。冷却液循环系统冷却液为乙二醇水溶液或水。

在环境温度低于某一设定值时，电动三通阀10调节至水路换热器8方向（冷凝风机23按供液温度启停以及调速），冷却液在循环水泵12作用下流经电加热器9、再进入水路换热器8、经过精密过滤器19、集分水器进入各个散热盘管，吸热后汇集于集分水器，再吸入循环水泵12，如此循环形成风冷冷却液供液循环过程。

在环境温度高于某一设定值时，电动三通阀10调节至板式换热器3方向，冷却液在循环水泵12作用下流经板式换热器3降温后、经过精密过滤器19、集分水器进入各个散热盘管，吸热后汇集于集水器，再吸入循环水泵12，如此循环形成制冷冷却液供液循环过程。

控制系统随时检测闭式系统回液压力（背压），当回液压力低于设定值下限时，补液泵16运行，补液电磁阀31打开，冷却液从补液水箱15进入循环系统，回液压力会上升，当达到设定值时上限时关闭补液电磁阀31，补液泵16停止运行。当设备回液压力高于设定值上限时，泄压电磁阀14打开，系统内的冷却液会流向补液水箱15，系统回液压力降低（背压），当回液压力低于设定值下限时，泄压电磁阀14关闭。如此完成补液循环系统。

当供液温度高于某一设定值时，且各保护装置均处于正常状态，压缩制冷单元启动。压缩机1启动后，吸收气液分离器2中的制冷剂低压蒸汽，压缩成高温高压气体进入风冷散热器7；进入风冷散热器7的高温高压制冷剂气体在风冷散热器7中放热，变成具有一定过冷度的中温高压液体；液态制冷剂汇集到储液器6中，先后分别通过过滤器一5、热力膨胀阀4，在热力膨胀阀4的节流降压作用下变成低温低压的气液混合物；低温低压的气液混合物进入板式换热器3，制冷剂液体汽化吸热，吸收通过板式换热器3的冷却液的热能，再次进入气液分离器2，进入下一次制冷循环。如此形成液冷装置的氟路制冷循环系统。

以上所述实施方式仅为本发明的优选实施方式，但本发明不限于上述实施方式，对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都属于本发明的构思和所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种新型冷却装置，其特征在于：包括有室外设备和室内设备，所述的室外设备包括有压缩机、气液分离器、板式换热器、热力膨胀阀、过滤器一、储液器、风冷散热器、水路换热器、电加热器、电路三通阀、止逆阀一、循环水泵、过滤器二、泄压电磁阀、补液电磁阀、补液水箱、补液泵、止逆阀二、膨胀罐、精密过滤器、空调冷凝器、空调压缩机、干燥过滤器和毛细管；所述的室内设备包括有空调室内机、气液换热器和集分水器；所述的压缩机、风冷散热器、储液器、过滤器、热力膨胀阀、板式换热器、气液分离器依次连接构成循环回路；所述的气液换热器的回液管路通过集分水器依次连接膨胀罐、过滤器二、循环水泵、止逆阀一和电路三通阀，所述的电路三通阀的另外两个端口分别连接水路换热器和板式换热器，水路换热器和板式换热器均依次通过精密过滤器和集分水器与气液换热器的供液管路连接；所述的补液水箱的进口连接有泄压电磁阀，补液水箱的出口依次连接补液泵、止逆阀二和补液电磁阀，所述的泄压电磁阀的进口和补液电磁阀的出口均连接气液换热器的回液管路；所述的空调压缩机、空调冷凝器、干燥过滤器、毛细管和空调室内机依次连接构成循环回路。

2.根据权利要求1所述的一种新型冷却装置，其特征在于：将所述的风冷散热器、水路换热器和空调冷凝器集成在一起，且共用一台冷凝风机。

3.根据权利要求1所述的一种新型冷却装置，其特征在于：所述的空调室内机包括有贯流风机一、蒸发器和电加热管。

4.根据权利要求1所述的一种新型冷却装置，其特征在于：所述的气液换热器包括有翅片换热器和贯流风机二。

5.根据权利要求1所述的一种新型冷却装置，其特征在于：所述的集分水器包括有球阀和若干管路。