CN201072192Y - 通信机房制冷循环系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种通信机房制冷循环系统，该系统室外机包括室外换热器、高压储液器和高压液泵，室内机包括节流机构、室内换热器和压缩机；节流机构的出口与室内换热器入口相连，压缩机的吸气管与室内换热器出口相连，压缩机的排气管与室外换热器入口相连；室外换热器出口与高压储液器的入口相连，高压储液器的出口与高压液泵的入口相连，高压液泵的出口与节流机构的入口相连。运行过程中，高压储液器保障高压液泵稳定运行，高压液泵为制冷剂补充动力；可抵消高落差和长连管安装形式造成的制冷剂循环阻力，解决高落差和长连管安装形式给系统带来的制冷性能下降、回油性能恶化等问题，效果良好。

Description

通信机房制冷循环系统

技术领域

本实用新型涉及一种用于通信机房的制冷循环系统，尤其是一种可以克服高落差和长连管安装形式给系统带来的制冷性能下降、回油性能恶化等问题的制冷循环系统。

背景技术

通信机房布置有大量的交换机等通信设备，工作过程中这些设备上的电子元器件会向机房内散发热量，为了保证设备的正常工作，通信机房必须配置用于制冷的空调设备。

图1为现有技术中常规的通信机房制冷循环系统结构示意图。该制冷循环系统包括室内机9和室外机10。室外机10由一台室外换热器1构成，用于冷凝液化高温高压的制冷剂蒸气，其分别通过气态制冷剂连接管8和液态制冷剂连接管4与室内机9连接。室内机9包括：一个节流机构5，用于制冷剂的节流降压和流量调节，其入口与液态制冷剂连接管4相连；一个室内换热器6，用于低温低压液态制冷剂的气化吸热，其入口与节流机构5的出口相连；一台压缩机7，用于将低温低压制冷剂蒸气压缩成高温高压制冷剂蒸气，其吸气管与室内换热器6制冷剂侧出口相连，排气管通过气态制冷剂连接管8与室外换热器1相连。工作时，经过节流机构5节流降压后的低温、低压制冷剂流经室内换热器6，吸收室内热量后蒸发气化成低压过热蒸气；低压过热蒸气流经压缩机7，被压缩成高温高压制冷剂蒸气；高温高压制冷剂蒸气流经室外换热器1时对外放热、冷凝液化成高压液态；高压液态制冷剂流经节流机构5，节流降压成低温、低压气液两相制冷剂，之后进入室内换热器6，完成一个完整的制冷循环。

通信机房内的通信设备安装密度高，发热量大，因此与商用或家用空调相比通信机房对制冷循环系统的要求更高。同时，通信机房所处建筑物本身结构各不相同，不同的使用条件对空调机组的安装也有不同的需求，实践中经常会出现制冷循环系统的室内机和室外机二者之间的安装高度相差很大、用于连接室内机和室外机的连管长度很长的情况，这种情况下如采用图1所示制冷循环系统，不仅系统内制冷剂的循环能力大大下降，系统过冷度、冷凝压力和蒸发压力亦直接受到影响，导致系统制冷性能大大下降，同时系统亦有可能发生冷冻油回油困难。为解决上述问题，有的制冷循环系统在压缩机7的排气口安装了油分离器；有的制冷循环系统在室外换热器1和压缩机7之间的气态制冷剂连接管上，或者在室内换热器6和压缩机7之间的气态制冷剂连接管上，设置回油弯以促进冷冻油回油；还有的制冷循环系统采用定期回油，在运行一段时间后进行冷冻油的分离再生运转，让大量的制冷剂液体冲刷掉附在管壁上的冷冻油并带回压缩机。采用油分离器存在油分离率问题，不能将冷冻油完全分离出来，长时间运行后，管路中的冷冻油会越来越多；采用回油弯，可以在一定程度上促进冷冻油回油，但却无法弥补高度差、长连管带来的系统制冷性能的下降；定期回油的时间间隔和每次回油运转的时间长短均需要严格评估，且制冷系统的零部件不一样，直接影响此两个参数的确定。对于通信机房高落差和长连管安装形式给制冷循环系统带来的制冷性能下降、回油性能恶化等问题的解决，现有技术中的上述各种措施的效果都不太理想。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可以克服高落差和长连管安装形式给系统带来的制冷性能下降、回油性能恶化等问题的通信机房制冷循环系统。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种通信机房制冷循环系统，包括室外机和室内机；室外机包括室外换热器，室内机包括节流机构、室内换热器和压缩机；节流机构的出口与室内换热器的制冷剂侧入口相连，压缩机的吸气管与室内换热器的制冷剂侧出口相连，压缩机的排气管与室外换热器的制冷剂侧入口相连；室外机还包括高压储液器和高压液泵；室外换热器的制冷剂侧出口与高压储液器的入口相连，高压储液器的出口与高压液泵的入口相连，高压液泵的出口与节流机构的入口相连。

工作时，压缩机将低温低压制冷剂蒸气压缩成高温高压制冷剂蒸气，高温高压制冷剂蒸气经室外换热器散热后冷凝成液态制冷剂，液态制冷剂储存于高压储液器中，高压液泵将高压储液器中的液态制冷剂泵出，制冷剂经过节流机构后，通过室内换热器吸收机房内的热量，使机房内的温度得到降低，同时在该过程中制冷剂在室内换热器中蒸发气化成制冷剂蒸气，制冷剂蒸气进入压缩机，被压缩成高温、高压制冷剂蒸气，如此循环往复。

作为本实用新型的改进，高压储液器的入口在竖直高度上高于高压储液器的出口。优选的方式是高压储液器的入口位于高压储液器的顶部、高压储液器的出口位于高压储液器的底部。这样可以尽量确保高压储液器出口制冷剂完全为液态。

为满足高压液泵的汽蚀要求，可以使高压储液器在竖直高度上高于高压液泵的入口。

高压储液器和高压液泵的工作压力范围为20bar-30bar。

作为本实用新型进一步的改进，压缩机的排气管上装设有油分离器，该油分离器设有将分离出的冷冻油引回压缩机吸气管的回油管。油分离器可与高压液泵一起更好促进冷冻油回油。

作为本实用新型更进一步的改进，压缩机的排气管与室外换热器的制冷剂侧入口之间通过气态制冷剂连接管相连；该气态制冷剂连接管上设有回油弯。回油弯可与油分离器、高压液泵一起更好促进冷冻油回油。回油弯可每隔6m的高度差设置一个。

室外换热器可以采用风冷式换热器，也可以采用水冷式换热器；室内换热器可以采用风冷式换热器，也可以采用水冷式换热器。

节流机构可以采用热力膨胀阀、电子膨胀阀或毛细管。

还可以设置分别与室外换热器、高压液泵、室内换热器和压缩机电连接的逻辑控制单元。这样室外换热器、高压液泵、室内换热器和压缩机可在控制单元的控制下受控运行，保证系统的工作效率和稳定性。实施本实用新型时，如果节流机构采用电子膨胀阀，该电子膨胀阀可与逻辑控制单元电连接。

本实用新型通信机房制冷循环系统运行过程中，高压液泵可为制冷剂的循环补充动力，高压储液器可以保障高压液泵的稳定运行。通过设置高压液泵和高压储液器，可以抵消高落差和长连管安装形式造成的制冷剂循环阻力，并为制冷剂的循环提供新的动力，提高了制冷剂的循环能力，克服高落差和长连管安装形式给系统带来的制冷性能下降、回油性能恶化等问题，效果良好。

附图说明

下面通过具体实施方式并结合附图，对本实用新型作进一步的详细说明：

图1为现有技术中常规的通信机房制冷循环系统结构示意图；

图2为本实用新型实施例1的结构示意图；

图3为图1所示通信机房制冷循环系统运行时的1gp-h曲线示意图

图4为本实用新型实施例2的结构示意图；

图5为本实用新型实施例3的结构示意图；

图6为本实用新型实施例4的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

图2为本实用新型一种实施方式的结构示意图。

如图2所示，该通信机房的制冷循环系统包括逻辑控制单元(图2中未示出)、室外机10和室内机9；室外机10包括室外换热器1，室内机9包括热力膨胀阀5(节流机构)、室内换热器6和压缩机7；热力膨胀阀5的出口与室内换热器6的制冷剂侧入口相连，压缩机7的吸气管与室内换热器6的制冷剂侧出口相连，压缩机7的排气管与室外换热器1的制冷剂侧入口相连；室外机10还包括高压储液器2和高压液泵3；室外换热器1的制冷剂侧出口与高压储液器2的入口相连，高压储液器2的出口与高压液泵3的入口相连，高压液泵3的出口与热力膨胀阀5的入口相连。高压储液器2的入口位于高压储液器2的顶部、高压储液器2的出口位于高压储液器2的底部。室外换热器1和室内换热器6均采用风冷式换热器。高压储液器2和高压液泵3的工作压力范围为20bar。逻辑控制单元分别与室外换热器1、室内换热器6、压缩机7和高压液泵3电连接，室外换热器1、室内换热器6、压缩机7和高压液泵3在逻辑控制单元的控制下受控运行，保证系统的工作效率和稳定性。

工作时，压缩机7将低温低压制冷剂蒸气压缩成高温高压制冷剂蒸气，高温高压制冷剂蒸气经室外换热器1散热后冷凝成过冷液态制冷剂，液态制冷剂储存于高压储液器2中以确保高压液泵3的正常运行，高压液泵3将从高压储液器2流出的液态制冷剂泵出；制冷剂经过热力膨胀阀5节流降压后，通过室内换热器6吸收机房内的热量，使机房内的温度得到降低，同时制冷剂在室内换热器6中蒸发气化成过热的制冷剂蒸气；制冷剂蒸气再次进入压缩机7，如此循环往复。

图3为本实用新型提供的高压液泵和压缩机共同驱动制冷循环系统的lgp-h图。图3中，A点坐标为室内换热器6出口处的低温低压过热制冷剂蒸气的lgp、h值，B点坐标为压缩机7出口处的高温高压制冷剂蒸气的lgp、h值，C点坐标为室外换热器1出口处的过冷液相制冷剂的lgp、h值，D点坐标为高压储液器2出口处的饱和液相制冷剂的lgp、h值，E点坐标为高压液泵3入口处的过冷液相制冷剂的lgp、h值；F点坐标为高压液泵3出口处的高压过冷液相制冷剂的lgp、h值；G点坐标为热力膨胀阀5出口处的低温低压气液两相制冷剂的lgp、h值；A-B为压缩机7将低温低压制冷剂蒸气压缩成高温高压制冷剂蒸气的过程；B-C为室外换热器1内制冷剂冷凝液化的放热过程，C-D为制冷剂在高压储液器2内的降压过程，D-E为制冷剂在高压储液器2出液管中的压力升高过程；E-F为高压液泵3内的增压过程，F-G为制冷剂在热力膨胀阀5中的节流降压过程，G-A为制冷剂在室内换热器6中的吸热气化过程。

在运行过程中，高压液泵3可为制冷剂的循环补充动力，高压储液器2可以保障高压液泵3的稳定运行。通过设置高压液泵3和高压储液器2，可以抵消高落差和长连管安装形式造成的制冷剂循环阻力，并为制冷剂的循环提供新的动力，提高了制冷剂的循环能力，克服高落差和长连管安装形式给系统带来的制冷性能下降、回油性能恶化等问题，效果良好。

实施例2

图4为本实用新型第二种实施方式的结构示意图。

该系统与实施例1的不同在于：室外换热器1采用水冷式，高压储液器2和高压液泵3的工作压力范围为30bar。水冷式室外换热器1利用冷冻水将压缩机7排出的高温高压气态制冷剂冷凝液化。

实施例3

图5为本实用新型第三种实施方式的结构示意图。

该系统与实施例1的不同在于：室内换热器6采用水冷式，高压储液器2和高压液泵3的工作压力范围为25bar。水冷式室内换热器6利用水源将低温低压制冷剂液体加热气化，同时向水源提供冷量。

实施例4

图6为本实用新型第四种实施方式的结构示意图。

该系统与实施例1的不同在于：室外换热器1和室内换热器6均采用水冷式。水冷式室外换热器1利用冷冻水将压缩机7排出的高温高压气态制冷剂冷凝液化放热；水冷式室内换热器6利用水源将低温低压液态制冷剂加热气化，同时向水源提供冷量。

实施例5

该系统与实施例1的不同在于：压缩机7的排气管上装设有油分离器，该油分离器设有将分离出的冷冻油引回压缩机7吸气管的回油管。设置该油分离器可更好地促进冷冻油回油。

实施例6

该系统与实施例5的不同在于：压缩机7的排气管与室外换热器1的制冷剂侧入口之间通过气态制冷剂连接管相连；该气态制冷剂连接管上设有回油弯，管路在竖直高度上每升高6米设置一个回油弯。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种通信机房制冷循环系统，包括室外机(10)和室内机(9)；所述室外机(10)包括室外换热器(1)，所述室内机(9)包括节流机构(5)、室内换热器(6)和压缩机(7)；所述节流机构(5)的出口与所述室内换热器(6)的制冷剂侧入口相连，所述压缩机(7)的吸气管与所述室内换热器(6)的制冷剂侧出口相连，所述压缩机(7)的排气管与所述室外换热器(1)的制冷剂侧入口相连；其特征在于：所述室外机(10)还包括高压储液器(2)和高压液泵(3)；所述室外换热器(1)的制冷剂侧出口与所述高压储液器(2)的入口相连，所述高压储液器(2)的出口与所述高压液泵(3)的入口相连，所述高压液泵(3)的出口与所述节流机构(5)的入口相连。

2.根据权利要求1所述的通信机房制冷循环系统，其特征在于：所述高压储液器(2)的入口在竖直高度上高于所述高压储液器(2)的出口。

3.根据权利要求2所述的通信机房制冷循环系统，其特征在于：所述高压储液器(2)在竖直高度上高于所述高压液泵的入口。

4.根据权利要求3所述的通信机房制冷循环系统，其特征在于：所述高压储液器(2)的入口位于所述高压储液器(2)的顶部，所述高压储液器(2)的出口位于所述高压储液器(2)的底部。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的通信机房制冷循环系统，其特征在于：所述高压储液器(2)和高压液泵(3)的工作压力范围为20bar-30bar。

6.根据权利要求5所述的通信机房制冷循环系统，其特征在于：所述压缩机(7)的排气管上装设有油分离器，该油分离器设有将分离出的冷冻油引回所述压缩机(7)吸气管的回油管。

7.根据权利要求6所述的通信机房制冷循环系统，其特征在于：所述压缩机(7)的排气管与所述室外换热器(1)的制冷剂侧入口之间通过气态制冷剂连接管相连；该气态制冷剂连接管上设有回油弯。

8.根据权利要求7所述的通信机房制冷循环系统，其特征在于：所述室外换热器(1)为风冷式换热器或水冷式换热器；所述室内换热器(6)为风冷式换热器或水冷式换热器。

9.根据权利要求8所述的通信机房制冷循环系统，其特征在于：所述节流机构(5)为热力膨胀阀、电子膨胀阀或毛细管。

10.根据权利要求9所述的通信机房制冷循环系统，其特征在于：还包括分别与所述室外换热器(1)、高压液泵(3)、室内换热器(6)和压缩机(7)电连接的逻辑控制单元。

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