CN116538711A - 应用于冷水机组的制冷回路和冷水机组 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种应用于冷水机组的制冷回路和冷水机组，包括：设置有压缩机的第一循环回路；设置有氟泵的第二循环回路；双向阀，设置在所述压缩机的旁通管路中，所述双向阀可被控制向不同的方向开启使得所述压缩机的旁通管路中的工质流向相反。本申请设有一双向阀和一旁通管路，能够同时应用于压缩机模式下的卸载、以及氟泵模式下的运行，使得无需再设置两路旁通管路和旁通阀，减少了系统运行时的隐患点以及降低了冷水机组的成本。

Description

应用于冷水机组的制冷回路和冷水机组

技术领域

本申请涉及空调技术领域，具体涉及一种应用于冷水机组的制冷回路和冷水机组。

背景技术

冷水机组通常包括蒸发器、压缩机、冷凝器和节流装置，蒸发器、压缩机、冷凝器和节流装置依次通过管路连接，当系统的制冷量接近或者达到要求时，为了节省成本，需要使压缩机卸载(压缩机的转速降低或压缩机进气口的容量调节阀关小)。

现有技术中，冷水机组在压缩机模式运行时，为了使压缩机能进一步卸载，需设置一路旁通管路，该管路上设置有旁通阀；在氟泵模式运行时，需设置另一路旁通管路和旁通阀，使气体制冷剂从蒸发器流到冷凝器，进行制冷循环。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

该技术方案设置有两路旁通管路、两个旁通阀，使得系统管路较复杂，且需要控制的点位多，提高了成本的同时也增加了系统运行时的隐患点。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本申请的主要目的在于提供一种能够降低成本以及减少系统运行时的隐患点的应用于冷水机组的制冷回路和冷水机组。

为了实现上述目的，本申请具体采用以下技术方案：

一种应用于冷水机组的制冷回路，包括：

设置有压缩机的第一循环回路；

设置有氟泵的第二循环回路；

双向阀，设置在所述压缩机的旁通管路中，所述双向阀可被控制向不同的方向开启使得所述压缩机的旁通管路中的工质流向相反。

在一些实施例中，所述第一循环回路包括压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，所述蒸发器、所述压缩机、所述冷凝器和所述节流装置依次通过管路连接，形成所述第一循环回路。

在一些实施例中，还包括氟泵，所述蒸发器、所述冷凝器、所述氟泵和所述节流装置次通过管路连接，形成所述第二循环回路。

在一些实施例中，所述双向阀为开度可调节型的双向阀。

一种冷水机组，包括以上任一项所述的制冷回路和控制器，在所述压缩机处于运行状态时，所述控制器根据下降的制冷量需求，控制所述压缩机卸载，并控制所述双向阀，使所述压缩机出气口的部分工质通过所述旁通管路回流到所述压缩机进气口。

在一些实施例中，还检测所述第一循环回路的制冷输出温度，所述控制器根据所述制冷输出温度，确定下降的制冷量需求。

在一些实施例中，所述第一循环回路通过所述蒸发器与载冷剂进行换热，所述载冷剂用于对制冷目标进行降温，通过检测换热后的载冷剂的温度作为所述第一循环回路的制冷输出温度，或者，通过所述蒸发器中工质的温度作为所述第一循环回路的制冷输出温度。

在一些实施例中，所述控制器还用于根据下降的制冷量需求，调节所述双向阀，使所述双向阀的开度与所述压缩机的卸载能力保持一致。

在一些实施例中，所述冷水机组还包括储液器，所述储液器设置于所述冷凝器输出端的管路，所述储液器用于储存所述冷凝器内冷凝的液体制冷剂。

在一些实施例中，所述冷凝器为蒸发式冷凝器，所述蒸发式冷凝器包括壳体和冷凝盘管，所述冷凝盘管设置于所述壳体内，且所述冷凝盘管连接于所述管路中。

在一些实施例中，所述冷凝器还包括风机，所述风机设置于所述壳体，且所述风机包括出风口，所述出风口朝向所述冷凝盘管设置。

在一些实施例中，所述冷凝器还包括喷淋系统、水箱和水泵，所述喷淋系统设置于所述壳体内并位于所述冷凝盘管的上方，所述水箱设置于所述壳体内并位于所述冷凝盘管的下方，所述水泵设置于所述壳体内，且所述水泵的一端连接于所述水箱，所述水泵的另一端连接于所述喷淋系统。

本申请通过在压缩机的旁通管路中设置双向阀，通过控制双向阀，可以控制旁通管路的工质流向，从而在对压缩机进行卸载时，可以通过旁通管路使所述压缩机出气口的至少部分工质能够通过旁通管路回流到所述压缩机进气口，增加了压缩机的卸载能力，并且，在压缩机关闭时，运行第二循环回路时，通过控制双向阀，使所述蒸发器输出的制冷剂通过所述旁通管路进入所述冷凝器，通过设置一个旁通管路和一个双向阀，即能够同时应用于压缩机模式下的卸载、以及氟泵模式下的运行，使得无需再设置两路旁通管路和旁通阀，减少了系统运行时的隐患点以及降低了冷水机组的成本。

附图说明

图1为本申请实施例提供的冷水机组的制冷回路处于压缩机模式运行状态时的结构示意图。

图2为本申请实施例提供的冷水机组的制冷回路处于氟泵模式运行状态时的结构示意图。

图3为图1中A处的放大图。

附图标记：

1、蒸发器；2、压缩机；21、进气口；22、出气口；3、冷凝器；31、壳体；32、冷凝盘管；33、风机；34、喷淋系统；35、水泵；36、水箱；4、节流装置；5、双向阀；6、氟泵；7、阀门；8、储液器；9、管路；10、连接管；11、旁通管路。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请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申请，并不用于限定本申请。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第二”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个或两个以上，术语“多种”是指两种或两种以上；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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申请中的具体含义。

本说明书的描述中，需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

参照图1所示，图1为本申请实施例提供的冷水机组的制冷回路处于压缩机模式运行状态时的结构示意图。本实施例公开了一种制冷回路和采用该制冷回路的冷水机组，该制冷回路包括蒸发器1、压缩机2、冷凝器3、节流装置4、双向阀5、氟泵6、阀门7和连接管10，蒸发器1、压缩机2、冷凝器3和节流装置4依次通过管路9连接。连接管10的两端分别连接于氟泵6和阀门7的两端，阀门7设置于氟泵的旁通管路中。蒸发器1、压缩机2、冷凝器3和节流装置4形成第一循环回路，在压缩机2处于运行状态时，运行第一循环回路。氟泵6的输入端连接于冷凝器3，氟泵6的输出端连接于节流装置4，蒸发器1、冷凝器3、氟泵6和节流装置4形成第二循环回路，当压缩机2处于关闭状态时，氟泵6运行，运行第二循环回路。冷水机组包括该制冷回路和控制器，控制器用于控制第一循环回路、第二循环回路的运行，以及控制双向阀5向不同的方向开启使得压缩机2的旁通管路11中的工质流向相反。

双向阀5设置在压缩机2的旁通管路11中，旁通管路11的两端分别与压缩机2的进气口21和出气口22连接，当在压缩机2处于运行状态，并需要对压缩机进行卸载时，通过控制双向阀5，使压缩机2的出气口22的部分工质能够通过旁通管路11回流到其进气口21，当压缩机2处于关闭状态时，通过控制双向阀5，使蒸发器1输出的工质通过旁通管路11进入冷凝器3，其中，工质为制冷剂，制冷剂可以采用现有的任何制冷剂，此处不做限定。

在夏季或温度较高时，使用压缩机模式，开启压缩机2，关闭双向阀5，关闭氟泵6，使制冷剂通过第一循环回路进行循环，使低温低压的制冷剂在蒸发器1处与蒸发器1内的载冷剂进行热交换，通过载冷剂给目标降温对象进行降温；当制冷需求降低时，压缩机2逐渐卸载运行，当冷水机组的制冷量接近或者已经达到压缩机2的最小运行能力时，若冷水机组的负载需求仍然需要继续减小，此时，打开双向阀5，通过控制双向阀5，使压缩机2的出气口22的部分工质通过旁通管路11回流到进气口21，实现冷水机组制冷量的进一步卸载。

在冬季或温度较低时，使用氟泵模式，开启氟泵6，开启双向阀5，关闭压缩机2，使制冷剂通过第二循环回路进行循环，使低温低压的制冷剂在蒸发器1处与蒸发器1内的载冷剂，即冷冻水进行热交换。

在本实施例中，通过设置一个旁通管路和一个双向阀5，通过控制双向阀5，使得旁通管路11能够同时应用于压缩机模式和氟泵模式，仅通过双向阀5和旁通管路11，即可实现压缩机模式下的卸载、以及氟泵模式下的运行，使得压缩机模式下的卸载、以及氟泵模式下的运行无需使用两路旁通管路、两个旁通阀，减少了系统运行时的隐患点以及降低了冷水机组的成本。

本实施例设有双向阀5和旁通管路11，当冷水机组的制冷量接近或者已经达到压缩机2的最小运行能力时，若冷水机组的负载需求仍然需要继续减小，则开启双向阀5，通过控制双向阀5，使压缩机2的出气口22的部分工质通过旁通管路11回流到进气口21，从而进一步降低压缩机2的输出能力，满足冷水机组的制冷需求。

参照图2所示，图2为本申请实施例提供的冷水机组处于氟泵模式运行状态时的结构示意图。冷水机组还包括储液器8，储液器8设置于冷凝器3输出端的管路。阀门7的两端分别连接于连接管10，阀门7的输入端通过连接管10连接于储液器8，阀门7的输出端通过连接管10连接于节流装置4。

在本实施例中，阀门7为单向阀，用于防止氟泵6在运行时，氟泵6的输出端的制冷剂通过阀门7回流到氟泵6的输入端，造成流动短路。

在本实施例中，储液器8用于储存冷凝器3内冷凝的液体制冷剂以调节流量，防止制冷剂在冷凝器3积存过多而使冷凝器3的传热面积变小，有效降低了冷凝器3的负荷。

参照图3所示，图3为图2中A处的放大图。冷凝器3包括壳体31、冷凝盘管32、风机33、喷淋系统34、水箱36和水泵35，冷凝盘管32设置于壳体31内，且冷凝盘管32连接于管路9中。风机33设置于壳体31的顶部，风机33包括出风口，风机33的出风口朝向冷凝盘管32设置。喷淋系统34设置于壳体31内并位于冷凝盘管32的上方，水箱36设置于壳体31内并位于冷凝盘管32的下方，水泵35设置于壳体31内，且水泵35的一端连接于水箱36，水泵35的另一端连接于喷淋系统34。

在本实施例中，喷淋系统34设置于风机33和冷凝盘管32之间，风机33用于将冷凝器3周围的空气吸入壳体31内，当空气与喷淋系统34喷淋出的水接触后，部分喷淋出的水蒸发从而吸收热量，使空气温度降低，降低温度后的空气往上流动经过冷凝盘管32表面，吸收冷凝盘管32内气体制冷剂的热量使制冷剂冷凝。

在工作时，高温高压的气态制冷剂进入冷凝盘管32，水泵35将水箱36中的水送入喷淋系统34对冷凝盘管32进行喷水，此时，冷凝盘管32内的高温高压的气态制冷剂与室外空气和喷淋系统34喷淋出的水进行换热，以得到中温高压的液态制冷剂，未蒸发的水落回位于壳体31底部的水箱36后，继续由水泵35送入喷淋系统34。

继续参照图2所示，控制器分别与第一循环回路和第二循环回路连接。在压缩机2处于运行状态时，运行第一循环回路，控制器用于根据第一循环回路的制冷输出温度，确定下降的制冷量需求，控制器还用于根据下降的制冷量需求，控制压缩机2卸载，具体是，当压缩机2卸载到最小能力以后，如果第一循环回路的制冷输出温度仍然不能满足下降的制冷量需求时，即当压缩机2卸载到最小能力以后，制冷目标的制冷量需求仍然在下降，则控制双向阀5开启，使压缩机2的出气口22的部分工质通过旁通管路11回流到进气口21，从而使得压缩机能够继续卸载，使得第一循环回路的制冷输出温度与制冷量需求所对应需要的温度相匹配，通过增加压缩机的卸载能力，从而降低压缩机能耗，节省机组运行成本。

并且，还检测第一循环回路的制冷输出温度，控制器根据制冷输出温度，确定下降的制冷量需求，其中，第一循环回路是通过蒸发器1与载冷剂进行换热，载冷剂用于对制冷目标进行降温，其中，可以通过检测换热后的载冷剂的温度作为第一循环回路的制冷输出温度，通过载冷剂的温度与制冷目标设定的目标温度值进行比较，可以确定制冷量需求是否达到，或者，确定制冷量需求是否是下降的，另外，也可以通过蒸发器1中制冷剂的温度作为第一循环回路的制冷输出温度，并且，还可以通过现有技术所规定的其他方式确定第一循环回路的制冷输出温度，此处不做任何限定。

其中，如果第一循环回路的制冷输出温度比制冷目标设定的目标温度要高，则可以确定制冷量需求是下降的，并且，可以通过现有的方式计算得到具体的下降的制冷量需求，然后根据下降的制冷量需求，控制双向阀5开启方向，使压缩机2的出气口22的部分工质通过旁通管路11回流到进气口21，另外，具体的下降的制冷量需求一般与制冷目标的目标温度和目标降温面积，载冷剂的温度、以及载冷剂的流量等有关，可以通过现有技术实现，此处也不做任何限定。

在本实施例中，双向阀5为开度可调节型的双向阀，其中，可以为单向或双向开度可调节型的双向阀。控制器还可以调节双向阀5的开度，其中，控制器根据下降的制冷量需求调节双向阀5，通过控制双向阀5的开度，从而可以控制从压缩机2的出气口22回流到其进气口21的工质流量大小，从而可以通过工质流量大小来控制压缩机2的卸载能力，使双向阀5的开度与压缩机2的卸载能力保持一致。

制冷需求上升时，在该冷水机组处于压缩机模式的制冷工作状态时，关闭氟泵6，关闭双向阀5，开启压缩机2，蒸发器1出口的制冷剂气体通过压缩机2压缩为高温高压的气态制冷剂，然后通过管路9送至冷凝器3的冷凝盘管32，在冷凝器3中，水泵35将水箱36中的水送入喷淋系统34对冷凝盘管32进行喷水，此时，冷凝盘管32内的高温高压的气态制冷剂与室外空气和喷淋系统34喷淋出的水进行换热，以得到中温高压的液态制冷剂，未蒸发的水落回冷凝器3的壳体31底部的水箱36后，继续由水泵35送入喷淋系统34。中温高压的液态制冷剂从冷凝器3出来后，在重力作用下进入储液器8，从储液器8出来后流经阀门7到达节流装置4处，中温高压的液态制冷剂在节流装置4处降压后变成低温低压的气液混合体制冷剂。该低温低压的气液混合体制冷剂从节流装置4出来后重新回到蒸发器。

当制冷需求降低时，压缩机2逐渐卸载运行，当冷水机组的制冷量接近或者已经达到压缩机2的最小运行能力时，控制器根据冷水机组的出水温度来判断是否需要继续卸载，如果冷水机组的出水温度仍然比预设温度低，则控制器控制双向阀5开启，通过使压缩机2的出气口22的部分工质通过旁通管路11回流到进气口21，以实现冷水机组制冷量的进一步卸载。

在该冷水机组处于氟泵模式的制冷工作状态时，关闭压缩机2，开启双向阀5，开启氟泵6，运行氟泵模式。蒸发器1出口的制冷剂气体流经旁通管路11后进入冷凝器3，与室外空气和喷淋系统34的喷淋水热交换后凝结成液体，液体制冷剂在重力作用下进入储液器8，再被氟泵6输送到节流装置4降压，变成低温低压的气液混合体制冷剂，该低温低压的气液混合体制冷剂从节流装置4出来后重新回到蒸发器1。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并DD231584I

不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种应用于冷水机组的制冷回路，其特征在于，包括：

设置有压缩机的第一循环回路；

设置有氟泵的第二循环回路；

双向阀，设置在所述压缩机的旁通管路中，所述双向阀可被控制向不同的方向开启使得所述压缩机的旁通管路中的工质流向相反。

2.根据权利要求1所述的制冷回路，其特征在于，所述第一循环回路包括压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，所述蒸发器、所述压缩机、所述冷凝器和所述节流装置依次通过管路连接，形成所述第一循环回路。

3.根据权利要求2所述的制冷回路，其特征在于，还包括氟泵，所述蒸发器、所述冷凝器、所述氟泵和所述节流装置次通过管路连接，形成所述第二循环回路。

4.根据权利要求3所述的制冷回路，其特征在于，所述双向阀为开度可调节型的双向阀。

5.一种冷水机组，其特征在于，包括权利要求2～4任一所述的制冷回路和控制器，在所述压缩机处于运行状态时，所述控制器根据下降的制冷量需求，控制所述压缩机卸载，并控制所述双向阀，使所述压缩机出气口的部分工质通过所述旁通管路回流到所述压缩机进气口。

6.根据权利要求5所述的冷水机组，其特征在于，还检测所述第一循环回路的制冷输出温度，所述控制器根据所述制冷输出温度，确定下降的制冷量需求。

7.根据权利要求6所述的冷水机组，其特征在于，所述第一循环回路通过蒸发器与载冷剂进行换热，所述载冷剂用于对制冷目标进行降温，通过检测换热后的载冷剂的温度作为所述第一循环回路的制冷输出温度，或者，通过所述蒸发器中工质的温度作为所述第一循环回路的制冷输出温度。

8.根据权利要求5所述的冷水机组，其特征在于，所述控制器还用于根据下降的制冷量需求，调节所述双向阀，使所述双向阀的开度与所述压缩机的卸载能力保持一致。

9.根据权利要求5所述的冷水机组，其特征在于，所述冷水机组还包括储液器，所述储液器设置于所述冷凝器输出端的管路，所述储液器用于储存所述冷凝器内冷凝的液体制冷剂。

10.根据权利要求5～9任一项所述的冷水机组，其特征在于，所述冷凝器为蒸发式冷凝器，所述蒸发式冷凝器包括壳体和冷凝盘管，所述冷凝盘管设置于所述壳体内，且所述冷凝盘管连接于所述管路中。

11.根据权利要求10所述的冷水机组，其特征在于，所述冷凝器还包括风机，所述风机设置于所述壳体，且所述风机包括出风口，所述出风口朝向所述冷凝盘管设置。

12.根据权利要求11所述的冷水机组，其特征在于，所述冷凝器还包括喷淋系统、水箱和水泵，所述喷淋系统设置于所述壳体内并位于所述冷凝盘管的上方，所述水箱设置于所述壳体内并位于所述冷凝盘管的下方，所述水泵设置于所述壳体内，且所述水泵的一端连接于所述水箱，所述水泵的另一端连接于所述喷淋系统。