CN115235132A - 一种磁悬浮冷水机组 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种磁悬浮冷水机组，涉及磁悬浮技术领域。磁悬浮冷水机组包括压缩机、冷凝器、蒸发器和节流装置，压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器依次相连形成冷媒循环流路；压缩机设有电机冷却通道，电机冷却通道用于对压缩机的电机进行冷却；电机冷却通道包括冷却入口和冷却出口；磁悬浮冷水机组还包括第一冷媒管路和第二冷媒管路，第一冷媒管路将冷却入口与蒸发器的液态冷媒出口连通，第二冷媒管路用于将由冷却出口流出的冷媒输送至冷媒循环流路中。本公开利用蒸发器已经吸收了冷却水的热量，且还未来得及蒸发的液态冷媒来对压缩机的电机进行降温，电机散热并不消耗进入蒸发器换热前的冷媒循环量，有效保证制冷效果，提高了机组能效。

Description

一种磁悬浮冷水机组

技术领域

本公开涉及磁悬浮技术领域，尤其涉及一种磁悬浮冷水机组。

背景技术

磁悬浮冷水机组的压缩机在运行过程中会产生大量的热量，压缩机产生的热量会导致电机温度升高，影响电机的工作效率及使用寿命。

相关技术中，采用冷凝器冷凝后的低温冷媒对压缩机的电机进行冷却，冷凝器中的部分低温冷媒用于电机冷却，没有在蒸发器中蒸发吸热产生有效制冷，降低了机组的制冷量和能效。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供了一种磁悬浮冷水机组。

本公开第一方面提出了一种磁悬浮冷水机组，所述磁悬浮冷水机组包括压缩机、冷凝器、蒸发器和节流装置，所述压缩机、所述冷凝器、所述节流装置和所述蒸发器依次相连形成冷媒循环流路；

所述压缩机设有电机冷却通道，所述电机冷却通道用于对所述压缩机的电机进行冷却；所述电机冷却通道包括冷却入口和冷却出口；

所述磁悬浮冷水机组还包括第一冷媒管路和第二冷媒管路，所述第一冷媒管路将所述冷却入口与所述蒸发器的液态冷媒出口连通，所述第二冷媒管路用于将由所述冷却出口流出的冷媒输送至所述冷媒循环流路中。

本公开的一些实施例中，所述蒸发器包括气态冷媒出口，所述气态冷媒出口位于所述蒸发器的顶部，所述液态冷媒出口位于所述蒸发器的底部；

所述冷媒循环流路包括第三冷媒管路，所述第三冷媒管路将所述压缩机的吸气口与所述气态冷媒出口连通。

本公开的一些实施例中，所述蒸发器为降膜式蒸发器。

本公开的一些实施例中，所述第一冷媒管路上设置泵体。

本公开的一些实施例中，所述泵体为屏蔽泵。

本公开的一些实施例中，所述第二冷媒管路将所述冷却出口与所述蒸发器的入口连通。

本公开的一些实施例中，所述蒸发器的入口包括第一蒸发入口和第二蒸发入口；

所述冷媒循环流路包括第四冷媒管路，所述第四冷媒管路将所述冷凝器的出口与所述第一蒸发入口连通，所述节流装置设置在所述第四冷媒管路上；

所述第二冷媒管路将所述冷却出口与所述第二蒸发入口连通。

本公开的一些实施例中，所述第二冷媒管路上设有冷却装置，所述冷却装置用于降低所述第二冷媒管路内冷媒的温度。

本公开的一些实施例中，所述第二冷媒管路将所述冷却出口与所述冷凝器的入口连通。

本公开的一些实施例中，所述冷凝器的入口包括第一冷凝入口和第二冷凝入口；

所述冷媒循环流路包括第五冷媒管路，所述第五冷媒管路将所述压缩机的排气口与所述第一冷凝入口连通；所述第二冷媒管路将所述冷却出口与所述第二冷凝入口连通。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本公开利用蒸发器已经吸收了冷却水的热量，且还未来得及蒸发的液态冷媒来对压缩机的电机进行降温，电机散热并不消耗进入蒸发器换热前的冷媒循环量，有效保证制冷效果，提高了机组能效。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的磁悬浮冷水机组的示意图。

图2是根据一示例性实施例示出的磁悬浮冷水机组的示意图。

其中：1-压缩机；2-冷凝器；3-蒸发器；4-节流装置；5-过滤装置；6-流量控制阀；7-电磁阀；8-视液镜；9-泵体；101-第一冷媒管路；102-第二冷媒管路；103-第三冷媒管路；104-第四冷媒管路；105-第五冷媒管路；21-第一冷凝入口；22-第二冷凝入口；31-液态冷媒出口；32-气态冷媒出口；33-第一蒸发入口；34-第二蒸发入口。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

相关技术中，磁悬浮冷水机组采用冷凝器冷凝后的低温冷媒对压缩机的电机进行冷却可获得较好的冷却效果，但是，冷凝器中的部分低温冷媒用于电机冷却，减少了冷媒循环主路中由冷凝器进入蒸发器的冷媒量，对电机进行散热的冷媒并没有在蒸发器中蒸发吸热产生有效制冷，从而降低了磁悬浮冷水机组的制冷量和能效。

为了解决以上技术问题，本公开提出了一种磁悬浮冷水机组，本公开的磁悬浮冷水机组包括第一冷媒管路和第二冷媒管路，第一冷媒管路将电机冷却通道的冷却入口与蒸发器的液态冷媒出口连通，第二冷媒管路将由电机冷却通道的冷却出口流出的冷媒输送至冷媒循环流路中。本公开利用蒸发器中已经吸收了冷却水热量，且还未来得及蒸发的液态冷媒来对压缩机的电机进行降温，电机散热并不消耗进入蒸发器换热前的冷媒循环量，避免冷媒循环流路中的冷媒在进入蒸发器之前就用于电机冷却而导致磁悬浮冷水机组的制冷量降低的问题，有效保证制冷效果和提高机组能效。

根据本公开一示例性实施例，如图1和图2所示，本实施例提出了一种磁悬浮冷水机组，磁悬浮冷水机组包括压缩机1、冷凝器2、蒸发器3和节流装置4，本实施例的压缩机1是磁悬浮压缩机，冷凝器2为水冷式冷凝器，蒸发器3为水冷式蒸发器，节流装置4是通过对冷媒节流来降低冷媒压力的装置，例如可以是电子膨胀阀或毛细管。其中，压缩机1、冷凝器2、节流装置4和蒸发器3依次相连形成冷媒循环流路。冷媒循环流路是磁悬浮冷水机组的冷媒主流路。本实施例的磁悬浮冷水机组还包括水冷却系统，水冷却系统通过冷却水与冷凝器2和蒸发器3中的冷媒进行换热。

压缩机1设有电机冷却通道（图中未示出），电机冷却通道用于对压缩机1的电机进行冷却。电机冷却通道可以是沿电机的壳体形成的一条或多条直线通道，也可以是沿电机壳体的周壁形成的蛇形通道。电机冷却通道内流通用来对电机进行冷却的冷媒。电机冷却通道包括冷却入口和冷却出口；磁悬浮冷水机组还包括第一冷媒管路101和第二冷媒管路102，第一冷媒管路101将冷却入口与蒸发器3的液态冷媒出口31连通，由蒸发器3的液态冷媒出口31流出的液体冷媒吸收了冷却水热量，但还未来得及蒸发，液体冷媒经第一冷媒管路101由冷却入口进入电机冷却通道内。虽然蒸发器3的液态冷媒吸收了冷却水热量，但冷媒的温度仍远低于电机温度，因此可以对电机进行冷却。同时，对电机进行冷却的冷媒由于已经吸收了冷却水的热量，并不会消耗在蒸发器3中换热的冷媒循环量，也就不会降低蒸发器3的制冷量，保证了磁悬浮冷水机组的制冷效果。第二冷媒管路102用于将由冷却出口流出的冷媒输送至冷媒循环流路中，由电机冷却通道的冷却出口流出的吸收了压缩机1热量的冷媒又流回至冷媒循环流路中，并在冷凝器2中将热量散热至冷却水中。本实施例中的磁悬浮冷水机组中的冷媒流向参考图1和图2中箭头所示的方向。

本实施例通过利用蒸发器3中吸收了冷却水热量但还未来得及汽化的液态冷媒来对电机进行冷却，不消耗进入蒸发器3中与冷却水换热产生冷量的冷媒量，保证制冷效果。

根据本公开一示例性实施例，如图1和图2所示，本实施例包括以上实施例的全部内容，区别在于，本实施例的蒸发器3包括气态冷媒出口32，进入蒸发器3的液态冷媒吸收了冷却水的热量蒸发形成的气态冷媒由气态冷媒出口32排出蒸发器3。气态冷媒出口32位于蒸发器3的顶部，更利于气态冷媒从气态冷媒出口32排出。蒸发器3中吸收了冷却水热量的液态冷媒还未来得及汽化，吸收了冷却水热量的液态冷媒沉积在蒸发器3的底部，将液态冷媒出口31设置在蒸发器3的底部，更利用液态冷媒从液态冷媒出口31排出。冷媒循环流路还包括第三冷媒管路103，第三冷媒管路103将压缩机1的吸气口与气态冷媒出口32连通，以使由气态冷媒出口32排出的气态冷媒由第三冷媒管路103进入压缩机1内。

本实施例通过将气态冷媒出口32和液态冷媒出口31分别设置在蒸发器3的顶部和底部，以使得位于蒸发器3顶部的气态冷媒和位于蒸发器3底部的液态冷媒能顺利排出蒸发器3。

根据本公开一示例性实施例，如图1和图2所示，本实施例包括以上实施例的全部内容，区别在于，本实施例的蒸发器3为降膜式蒸发器，降膜式蒸发器底部的液态冷媒在蒸发器3中已经吸收部分冷冻水热量，但是还未蒸发，降膜式蒸发器的底部始终存留部分温度较低的液态冷媒，用于电机冷却效果较好。

根据本公开一示例性实施例，如图1和图2所示，本实施例包括以上实施例的全部内容，区别在于，第一冷媒管路101上设置泵体9，泵体9用于将由蒸发器3的液态冷媒出口31流出的液态冷媒泵入电机冷却通道的冷却入口，以对电机进行冷却降温。本实施例的泵体9优选为屏蔽泵，屏蔽泵的密封性较好，可避免液态冷媒泄漏。

本实施例中，第二冷媒管路102将由电机冷却通道流出的吸收了电机热量的冷媒输送至冷媒循环流路的方式有多种。在一些实施方式中，参考图1，第二冷媒管路102将电机冷却通道的冷却出口与蒸发器3的入口连通，吸收了电机热量的冷媒由第二冷媒管路102进入蒸发器3中，与蒸发器3中的冷媒共同经压缩机1与蒸发器3之间的第三冷媒管路103进入压缩机1中。第二冷媒管路102可与蒸发器3的入口直接相连，吸收了电机热量的冷媒直接由蒸发器3的入口进入蒸发器3中。示例性的，蒸发器3的入口包括第一蒸发入口33和第二蒸发入口34；冷媒循环流路包括第四冷媒管路104，第四冷媒管路104将冷凝器2的出口与第一蒸发入口33连通，节流装置4设置在第四冷媒管路104上；第二冷媒管路102将冷却出口与第二蒸发入口34连通。第二冷媒管路102也可以与位于蒸发器3和冷凝器2之间的第四冷媒管路104连通，吸收了电机热量的冷媒与第四冷媒管中的冷媒混合后进入蒸发器3中。

本实施例通过第二冷媒管路102将冷却出口与蒸发器3的入口连通，吸收了电机热量的冷媒经第二冷媒管路102流入蒸发器3中，最后和蒸发器3中的冷媒共同进入压缩机1、冷凝器2后将电机热量散发至冷却水中，保证了冷媒循环流路中的冷媒流量，保证了冷水机组的制冷量。

根据本公开一示例性实施例，第二冷媒管路102上设有冷却装置（图中未示出），冷却装置用于降低第二冷媒管路102内冷媒的温度，以避免吸收了电机热量的冷媒进入蒸发器3后将热量传递给蒸发器3中温度较低的冷媒而导致制冷量降低的情况。本实施例中冷却装置可以是通过加速空气流动的方式来降低冷媒温度，在一示例性中，冷却装置是在第二冷媒管路102附近设置的风机，通过风机转动加速空气流动来带走第二冷媒管路102内的电机热量。另一示例性中，冷却装置通过热传导的方式来降低冷媒温度，比如冷却装置是流通有冷却液的冷却管路，冷却管路与流通有吸收了压缩机1热量的第二冷媒管路102进行热耦合，通过冷却管路内的冷却液吸收第二冷媒管路102内的电机热量，冷却液可以是水。优选将冷却管路与磁悬浮冷水机组的水冷却系统连通，通过水冷却系统的冷却水来吸收第二冷媒管路102内电机的热量。本实施例的冷却装置可采用一种冷却方式来降低第二冷媒管路102内冷媒温度，或将多种冷却方式结合来降低第二冷媒管路102内冷媒的温度，可根据实际需要或换热效率的考量来进行灵活选择，以实现不同的降温效果。

本实施例中，第二冷媒管路102将电机冷却通道流出的吸收了电机热量的冷媒输送至冷媒循环流路的另一些实施方式中，参考图2，第二冷媒管路102将冷却出口与冷凝器2的入口连通。吸收了电机热量的冷媒由第二冷媒管路102进入冷凝器2中，与冷凝器2中的冷媒共同经第四冷媒管路104进入冷凝器2。第二冷媒管路102可与冷凝器2的入口直接相连，示例性的，冷凝器2的入口包括第一冷凝入口21和第二冷凝入口22；冷媒循环流路包括第五冷媒管路105，第五冷媒管路105将压缩机1的排气口与第一冷凝入口21连通；第二冷媒管路102将冷却出口与第二冷凝入口22连通。第二冷媒管路102还可以与位于冷凝器2和压缩机1之间的第五冷媒管路105连通，吸收了电机热量的冷媒与第五冷媒管路105中的冷媒混合后进入冷凝器2中。

本实施例通过第二冷媒管路102将冷却出口与冷凝器2的入口连通，吸收了电机热量的冷媒流入冷凝器2中，电机热量在冷凝器2中直接散发至冷却水中，保证了冷媒循环流路中的冷媒流量，保证了冷水机组的制冷量。

在一些实施方式中，参考图1和图2，第一冷媒管路101上还设有流量控制阀6，流量控制阀6用来控制第一冷媒管路101内的冷媒流量。在一示例中，第一冷媒管路101上的流量控制阀6对第一冷媒管路101的调控与电机温度相结合，在电机温度低于第一设定温度时降低第一冷媒管路101内的冷媒流量，在电机温度高于第二设定温度时增大第一冷媒管路101内的冷媒流量，其中，第一设定温度小于第二设定温度，以实现通过电机温度来对第一冷媒管路101中冷媒流量的智能化控制。本实施例不限定第一冷媒管路101上的流量控制阀6类型，第一冷媒管路101上的流量控制阀6可以是球阀。第一冷媒管路101上的流量控制阀6的数量可以设置多个，多个流量控制阀6可以保证对第一管路内冷媒流量大小进行调控的可靠性。参考图1和图2，第一冷媒管路101中设置两个流量控制阀6，两个流量控制阀6位于泵体9的进口和出口处，以分别对进入泵体9的冷媒流量和流出泵体9的冷媒流量进行控制。

参考图1和图2，磁悬浮冷水机组在冷媒循环流路中还设置过滤装置5，过滤装置5用于过滤冷媒中的杂质、水分，防止杂质堵塞冷媒管路上的其他部件。本实施例不对过滤装置5的结构、数量、以及在磁悬浮冷水机组中的设置位置进行限定。过滤装置5可以是过滤器或过滤筒。在一示例中，参考图1和图2，过滤装置5有两个，其中一个过滤装置5设置在第四冷媒管路104上，并位于节流装置4与冷凝器2的出口之间。另一个过滤装置5设置在第一冷媒管路101上，并位于电机的冷却入口与流量控制阀6之间。

磁悬浮冷水机组在第一冷媒管路101上还设有用来关断第一冷媒管路101的电磁阀7，以及用来观察第一冷媒管路101中的冷媒的品质和含水量的视液镜8。视液镜8位于电磁阀7与过滤装置5之间。第四冷媒管路104上也设有用来调节第四冷媒管路104内冷媒流量的流量控制阀6，且第四冷媒管路104上的流量控制阀6有两个，其中一个流量控制阀6位于冷凝器2出口与过滤装置5之间，另一个流量控制阀6位于节流装置4与蒸发器3入口之间。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实施方案后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种磁悬浮冷水机组，其特征在于，所述磁悬浮冷水机组包括压缩机（1）、冷凝器（2）、蒸发器（3）和节流装置（4），所述压缩机（1）、所述冷凝器（2）、所述节流装置（4）和所述蒸发器（3）依次相连形成冷媒循环流路；

所述压缩机（1）设有电机冷却通道，所述电机冷却通道用于对所述压缩机（1）的电机进行冷却；所述电机冷却通道包括冷却入口和冷却出口；

所述磁悬浮冷水机组还包括第一冷媒管路（101）和第二冷媒管路（102），所述第一冷媒管路（101）将所述冷却入口与所述蒸发器（3）的液态冷媒出口（31）连通，所述第二冷媒管路（102）用于将由所述冷却出口流出的冷媒输送至所述冷媒循环流路中。

2.根据权利要求1所述的一种磁悬浮冷水机组，其特征在于，所述蒸发器（3）包括气态冷媒出口（32），所述气态冷媒出口（32）位于所述蒸发器（3）的顶部，所述液态冷媒出口（31）位于所述蒸发器（3）的底部；

所述冷媒循环流路包括第三冷媒管路（103），所述第三冷媒管路（103）将所述压缩机（1）的吸气口与所述气态冷媒出口（32）连通。

3.根据权利要求1所述的一种磁悬浮冷水机组，其特征在于，所述蒸发器（3）为降膜式蒸发器。

4.根据权利要求1所述的一种磁悬浮冷水机组，其特征在于，所述第一冷媒管路（101）上设置泵体（9）。

5.根据权利要求4所述的一种磁悬浮冷水机组，其特征在于，所述泵体（9）为屏蔽泵。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种磁悬浮冷水机组，其特征在于，所述第二冷媒管路（102）将所述冷却出口与所述蒸发器（3）的入口连通。

7.根据权利要求6所述的一种磁悬浮冷水机组，其特征在于，所述蒸发器（3）的入口包括第一蒸发入口（33）和第二蒸发入口（34）；

所述冷媒循环流路包括第四冷媒管路（104），所述第四冷媒管路（104）将所述冷凝器（2）的出口与所述第一蒸发入口（33）连通，所述节流装置（4）设置在所述第四冷媒管路（104）上；

所述第二冷媒管路（102）将所述冷却出口与所述第二蒸发入口（34）连通。

8.根据权利要求6所述的一种磁悬浮冷水机组，其特征在于，所述第二冷媒管路（102）上设有冷却装置，所述冷却装置用于降低所述第二冷媒管路（102）内冷媒的温度。

9.根据权利要求1-5任意一项所述的一种磁悬浮冷水机组，其特征在于，所述第二冷媒管路（102）将所述冷却出口与所述冷凝器（2）的入口连通。

10.根据权利要求9所述的一种磁悬浮冷水机组，其特征在于，所述冷凝器（2）的入口包括第一冷凝入口（21）和第二冷凝入口（22）；

所述冷媒循环流路包括第五冷媒管路（105），所述第五冷媒管路（105）将所述压缩机（1）的排气口与所述第一冷凝入口（21）连通；所述第二冷媒管路（102）将所述冷却出口与所述第二冷凝入口（22）连通。

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