CN202938440U - 一种重力热管与蒸汽压缩复合制冷机房空调 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种重力热管与蒸汽压缩复合制冷机房空调，空调由室内机和室外机构成，室内机采用一体化结构，分为热管室内单元和蒸汽压缩室内单元；室外机采用分体结构，分为热管室外机和蒸汽压缩室外机；热管室内单元与热管室外机通过管路连通，构成制冷第一回路，蒸汽压缩室内单元与蒸汽压缩室外机通过管路连通，构成制冷第二回路；两个制冷回路管路完全独立。本实用新型将传统的机房空调与重力热管结合，充分并优先利用自然冷源，单独或同时启动两个制冷回路，实现机房空调节能运行，降低空调运行成本。本实用新型采用一台室内机托两台室外机的设计思想，在实现机房空调节能运行的同时，充分节约机房室内机占地面积。
Description
技术领域
本实用新型涉及机房空调节能领域，特别涉及一种重力热管与蒸汽压缩复合制冷机房空调。
背景技术
将热管与传统蒸汽压缩空调结合应用的机房空调，目前主要有两种制冷回路处理方案。
一种方案是在传统蒸汽压缩制冷循环的基础上，增加三通阀，电磁阀，流体泵等，通过三通阀的择一导通实现热管与传统蒸汽压缩制冷方式的切换。该种制冷方式共用蒸发器，冷凝器，制冷剂和部分制冷管路，机组体积较传统蒸汽压缩制冷方式增加不大，在一定程度上节省了机组的占地空间和材料成本，但其也具有一定的不足，其一，制冷方式切换时三通阀，电磁阀的动作切换在一定程度上会影响机组的可靠性，其二，蒸汽压缩制冷循环管路中的压缩机润滑油会随着制冷剂的流动而附着在蒸发器和冷凝器铜管内壁表面，影响换热，其影响程度对采用热管制冷方式时，更为明显，其三，传统蒸汽压缩空调与热管的制冷剂需求量不同，共用两器时，制冷剂的流量调节需可靠解决，其四，传统蒸汽压缩空调与热管系统不能兼用，只能轮换开启一个制冷系统。
另一种方案是采用独立的蒸发器、冷凝器和独立的制冷剂流动管路，在热管管路上加设截止阀或流体泵。当只加设电磁阀时，当空调制冷运行时，热管制冷管路需被切断，该种方案的缺点是不能实现热管与空调制冷同时进行，即使是在自然冷源可充分利用的冬季，当热管排热量小于空调排热量时，需要通过电磁阀的频繁切换来实现热管制冷与空调制冷的轮换工作，这就给热管可靠运行带来了隐患。另外，该方案的热管蒸发器和热管冷凝器管路当采用水平布置时，不能充分利用重力，在无外设流体泵驱动的情况下，制冷剂管路内部流动阻力非常大，不能形成热管换热所需的正常回流。当在管路上加设流体泵来实现换热时，还需要流量调节阀的存在，这就在利用自然冷源节能的同时，需要消耗流体泵和流量调节阀运行所需的电能，给自然冷源利用程度打了折扣，另外，流体泵和流量调节阀的动作运行也给系统的可靠性带来隐患。
发明内容
本实用新型提供了一种重力热管与蒸汽压缩复合制冷机房空调，该复合制冷机房空调热管制冷回路与蒸汽压缩制冷回路管路完全独立，热管管路无压缩机润滑油污染，保障了热管换热效率。另外，该复合制冷机房空调在无外设三通阀、电磁阀、流体泵可靠性隐患，无制冷剂用量调节的基础上，根据自然冷源可利用程度，充分利用重力，实现热管制冷和蒸汽压缩制冷两个独立的制冷循环单独或同时工作，实现机房节能运行。此外，室内机采用一体化结构，将热管室内单元和蒸汽压缩制冷室内单元结合在一起，不增加传统蒸汽压缩制冷室内机占地空间。
本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种重力热管与蒸汽压缩复合制冷机房空调，包括：位于机房内的室内机和位于机房外的室外机，其特征在于：所述室内机采用一体化结构，包括通过钣金结构一体连接的热管室内单元和蒸汽压缩室内单元；所述室外机采用分体结构，包括热管室外机和蒸汽压缩室外机；所述热管室内单元与所述热管室外机通过管路连通，构成制冷第一回路；所述蒸汽压缩室内单元与所述蒸汽压缩室外机通过管路连通，构成制冷第二回路。
优选地，所述热管室内单元包括空气过滤器、热管蒸发器。
优选地，所述蒸汽压缩室内单元包括通过所述钣金结构和连接管路连接的加湿器、压缩机、截止阀、储液器、干燥过滤器、视液镜、节流阀、离心风机、接水盘、电加热器、蒸汽压缩蒸发器、分液器。
优选地，所述复合制冷机房空调还包括控制器，以及接至所述控制器上用于测量所述热管室外机回风温度、热管蒸发器回风温度和送风温度、蒸汽压缩蒸发器回风温度的温度传感器，用于测量所述压缩机吸气及排气压力、所述蒸汽压缩室外机管路压力的压力传感器，用于测量所述机房内湿度的湿度传感器，和通过探测所述电加热温度而起到保护作用的过热保护器。
优选地，所述热管室外机包括顶部带有排气阀且换热管垂直布置的热管冷凝器，热管冷凝风机。
优选地，所述蒸汽压缩室外机包括蒸汽压缩冷凝器，蒸汽压缩冷凝风机。
优选地，所述热管室内单元置于所述蒸汽压缩室内单元的回风口处。
优选地，所述热管室外机最低端与所述热管蒸发器最高端之间的高度差大于200mm。
优选地，所述离心风机为无蜗壳离心风机（如EC无蜗壳离心风机）或双进风离心风机。
优选地，所述热管蒸发器为铜管铝翅片换热器，铜管铜翅片换热器，或全铝换热器。
优选地，制冷第一回路与制冷第二回路管路完全独立。
优选地，所述热管蒸发器非水平布置。
优选地，由所述热管室内单元与所述热管室外机通过管路连通构成的制冷第一回路，其制冷剂流动驱动力完全依靠重力，无任何流体泵等机械部件驱动。
优选地，当所述热管蒸发器回风温度高于所述机房设定温度且所述机房室内外温差达到5℃时，制冷第一回路启动；当所述制冷第一回路不具备启动条件或当所述制冷第一回路启动后所述蒸汽压缩蒸发器回风温度高于所述机房设定温度时，制冷第二回路启动。
优选地，所述两个制冷回路工质分别采用R22、R134a、R32、R125、R407C或R410A中的至少一种。
附图说明
图1为本实用新型的重力热管与蒸汽压缩复合制冷机房空调结构示意图。
图2为本实用新型的重力热管与蒸汽压缩复合制冷机房空调处于热管制冷模式的结构示意图。
图3为本实用新型的重力热管与蒸汽压缩复合制冷机房空调处于蒸汽压缩制冷模式的结构示意图。
图4为本实用新型的重力热管与蒸汽压缩复合制冷机房空调处于热管制冷和蒸汽压缩制冷复合模式的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本实用新型进一步详细说明。
图1为本实用新型的重力热管与蒸汽压缩复合制冷机房空调结构示意图。本实用新型的重力热管与蒸汽压缩复合制冷机房空调包括位于机房1内的室内机2和位于机房1外的室外机27。其中，室内机2采用一体化结构，由热管室内单元3和蒸汽压缩室内单元4通过钣金结构20连接，热管室内单元3由空气过滤器22、热管蒸发器21和所述钣金结构20构成，蒸汽压缩室内单元4由控制器5、加湿器7、压缩机8、截止阀9、储液器10、干燥过滤器11、视液镜12、节流阀13、离心风机14、接水盘16、电加热17、蒸汽压缩蒸发器18、分液器19通过钣金结构20和连接管路30、31、32、33、15、6依次实现连接；室外机27采用分体结构，由热管室外机29和蒸汽压缩室外机28构成；室内机2中的热管室内单元3与室外机27中的热管室外机29通过管路25、26依次连通，构成制冷第一回路；室内机2中的蒸汽压缩室内单元4与室外机27中的蒸汽压缩室外机28通过管路24、23依次连通，构成制冷第二回路。
图2为本实用新型的重力热管与蒸汽压缩复合制冷机房空调处于热管制冷模式的结构示意图。当热管蒸发器21回风温度高于机房1设定温度且机房1室内外温差达到5℃时，此时可利用自然冷源，由室内机2中的热管室内单元3与室外机27中的热管室外机29通过管路25、26依次连通所构成的制冷第一回路启动。热管制冷模式的制冷第一回路中，制冷剂流动方向如图2中箭头A方向所示，室内机2中的热管室内单元3回风和送风路径如图2中箭头B方向所示，室外机27中的热管室外机29进风和排风路径如图2中箭头C方向所示。
图3为本实用新型的重力热管与蒸汽压缩复合制冷机房空调处于蒸汽压缩制冷模式的结构示意图。当所述制冷第一回路不具备启动条件时且当蒸汽压缩蒸发器18回风温度高于机房1设定温度时，由室内机2中的蒸汽压缩室内单元4与室外机27中的蒸汽压缩室外机28通过管路24、23依次连通所构成的制冷第二回路启动。蒸汽压缩制冷模式的制冷第二回路中，制冷剂流动方向如图3中箭头D方向所示，室内机2中的蒸汽压缩室内单元4回风和送风路径如图3中箭头B方向所示，室外机27中的蒸汽压缩室外机28进风和排风路径如图3中箭头E方向所示。
图4为本实用新型的重力热管与蒸汽压缩复合制冷机房空调处于热管制冷和蒸汽压缩制冷复合模式的结构示意图。当热管蒸发器21回风温度高于机房1设定温度且机房1室内外温差达到5℃时，此时可利用自然冷源，由室内机2中的热管室内单元3与室外机27中的热管室外机29通过管路25、26依次连通所构成的制冷第一回路启动。当所述制冷第一回路启动的情况下，蒸汽压缩蒸发器18回风温度仍高于机房1设定温度时，由室内机2中的蒸汽压缩室内单元4与室外机27中的蒸汽压缩室外机28通过管路24、23依次连通所构成的制冷第二回路启动。此时，热管制冷模式的制冷第一回路中，制冷剂流动方向如图4中箭头A方向所示，蒸汽压缩制冷模式的制冷第二回路中，制冷剂流动方向如图4中箭头D方向所示，室内机2中的热管室内单元3和蒸汽压缩室内单元4的回风和送风路径如图4中箭头B方向所示，室外机27中的热管室外机29进风和排风路径如图4中箭头C方向所示，室外机27中的蒸汽压缩室外机28进风和排风路径如图4中箭头E方向所示。
如上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种重力热管与蒸汽压缩复合制冷机房空调，包括：位于机房（1）内的室内机（2）和位于机房（1）外的室外机（27），其特征在于：
所述室内机（2）采用一体化结构，包括通过钣金结构（20）一体连接的热管室内单元（3）和蒸汽压缩室内单元（4）；
所述室外机（27）采用分体结构，包括热管室外机（29）和蒸汽压缩室外机（28）；
所述热管室内单元（3）与所述热管室外机（29）通过管路连通，构成制冷第一回路；所述蒸汽压缩室内单元（4）与所述蒸汽压缩室外机（28）通过管路连通，构成制冷第二回路。
2.根据权利要求1所述的重力热管与蒸汽压缩复合制冷机房空调，其特征在于，所述热管室内单元（3）包括空气过滤器（22）、热管蒸发器（21）。
3.根据权利要求1或2所述的重力热管与蒸汽压缩复合制冷机房空调，其特征在于，所述蒸汽压缩室内单元（4）包括通过所述钣金结构（20）和连接管路实现连接的加湿器（7）、压缩机（8）、截止阀（9）、储液器（10）、干燥过滤器（11）、视液镜（12）、节流阀（13）、离心风机（14）、接水盘（16）、电加热器（17）、蒸汽压缩蒸发器（18）、分液器（19）。
4.根据利要求3所述的重力热管与蒸汽压缩复合制冷机房空调，其特征在于，所述复合制冷机房空调还包括控制器（5），以及接至所 述控制器（5）上用于测量所述热管室外机（29）回风温度、热管蒸发器（21）回风温度和送风温度、蒸汽压缩蒸发器（18）回风温度的温度传感器，用于测量所述压缩机（8）吸气及排气压力、所述蒸汽压缩室外机（28）管路压力的压力传感器，用于测量所述机房（1）内湿度的湿度传感器，和通过探测所述电加热（17）温度而起到保护作用的过热保护器。
5.根据权利要求1、2或4所述的重力热管与蒸汽压缩复合制冷机房空调，其特征在于，所述热管室外机（29）包括顶部带有排气阀且换热管垂直布置的热管冷凝器，热管冷凝风机。
6.根据权利要求1、2或4所述的重力热管与蒸汽压缩复合制冷机房空调，其特征在于，所述蒸汽压缩室外机（28）包括蒸汽压缩冷凝器，蒸汽压缩冷凝风机。
7.根据利要求1、2或4所述的重力热管与蒸汽压缩复合制冷机房空调，其特征在于，所述热管室内单元（3）置于所述蒸汽压缩室内单元（4）的回风口处。
8.根据利要求2所述的重力热管与蒸汽压缩复合制冷机房空调，其特征在于，所述热管室外机（29）最低端与所述热管蒸发器（21）最高端之间的高度差大于200mm。
9.根据权利要求1所述的重力热管与蒸汽压缩复合制冷机房空调，其特征在于，所述离心风机（14）为无蜗壳离心风机或双进风离心风机。
10.根据权利要求2所述的重力热管与蒸汽压缩复合制冷机房空调，其特征在于，所述热管蒸发器（21）为铜管铝翅片换热器，铜管铜翅片换热器，或全铝换热器。
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