CN204460863U - 一种冷凝系统和风冷式空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种冷凝系统，具有入口和出口，冷凝系统包括并联在冷凝系统的入口和出口之间的至少一个第一冷凝通道和至少一个第二冷凝通道；第一冷凝通道上包括第一冷凝单元，第二冷凝通道上包括第二冷凝单元、第一控制阀和第二控制阀，第一控制阀设置在冷凝系统的入口与第二冷凝单元之间的位置，第二控制阀设置在第二冷凝单元和冷凝系统的出口之间的位置；还包括回液管路，回液管路的一端与冷凝系统的出口连通，回液管路的另一端与第二冷凝通道中第二冷凝单元和第二控制阀之间的位置连通。本实用新型还涉及一种风冷式空调系统。本实用新型能改善系统的部分负荷运行，增加系统部分负荷运行时的制冷效果及可靠性。

Description

一种冷凝系统和风冷式空调系统

技术领域

本实用新型涉及空调控制领域，特别是一种冷凝系统和风冷式空调系统。

背景技术

现有大、中型风冷式直冷空调机组(如多联机系统)，冷媒输送管路长，制冷量较大，以致系统冷媒灌注量往往较多，大多数系统往往设置有储液器，通过储液器去调节循环的冷媒量，而储液器的设置往往又会增加冷媒的灌注量。

实际使用过程中，过渡季节或者有的应用场所，制冷运行往往处于部分负荷运行，此时冷凝压力较低，冷媒往往会大部分积存在冷凝器或储液器中。冷凝压力的偏低会引起阀前后压力差太小，供液动力不足，使电子膨胀阀等节流机构调节能力下降，制冷能力下降，而且容易引起系统回液。冷凝压力低也会导致排气过热度偏低，冷媒携带润滑油能力增强，影响压缩机的可靠性运行。

实用新型内容

本实用新型提供一种冷凝系统和风冷式空调系统，以在风冷式直冷热泵空调系统在部分负荷运行时，提高压缩机运行的可靠性。

本实用新型涉及一种冷凝系统，具有入口和出口，所述冷凝系统包括并联在所述冷凝系统的入口和出口之间的至少一个第一冷凝通道和至少一个第二冷凝通道；所述第一冷凝通道上包括第一冷凝单元，所述第二冷凝通道上包括第二冷凝单元、第一控制阀和第二控制阀，所述第一控制阀设置在所述冷凝系统的入口与所述第二冷凝单元之间的位置，所述第二控制阀设置在所述第二冷凝单元和所述冷凝系统的出口之间的位置；

还包括回液管路，所述回液管路的一端与所述冷凝系统的出口连通，所述回液管路的另一端与所述第二冷凝通道中第二冷凝单元和所述第一控制阀之间的位置连通，以使得当所述第一控制阀和第二控制阀关闭时，所述冷凝系统的出口的液态冷媒的一部分经所述回液管路回收至所述第二冷凝单元中。

进一步地，所述回液管路上设置第三控制阀，所述第三控制阀用于控制所述回液管路的通断。

进一步地，还包括一端与外部的吸气回路连通的旁通管路，所述旁通管路的另一端与所述第二冷凝单元的气体集中侧连通，所述旁通管路上还包括用于控制所述旁通管路的通断的第四控制阀，以使得所述第二冷凝单元的气体集中侧的气体冷媒通过所述旁通管路通至外部的吸气回路中。

进一步地，在第二冷凝通道中还包括分别设置在所述第二冷凝单元的进口端和出口端的第二集气管和第二分液头，所述第二冷凝通道包括多条第二冷凝子管路，该多条第二冷凝子管路位于所述第二集气管和所述第二分液头之间，使得当所述第一控制阀和第二控制阀关闭时，所述冷凝系统的出口的液态冷媒的一部分经所述回液管路回收至所述第二冷凝单元和所述第二集气管中。

进一步地，还包括一端与外部的吸气回路连通的旁通管路，所述旁通管路的另一端与所述第二集气管连通，所述旁通管路上还包括用于控制所述旁通管路的通断的第四控制阀，以使得所述第二冷凝单元及第二集气管内的气体冷媒通过所述旁通管路通至外部的吸气回路中。

进一步地，所述旁通管路与所述第二集气管连通的位置位于所述第二集气管的上部。

进一步地，在所述旁通管路上所述第二冷凝单元的气体集中侧和第四控制阀之间还设有旁通毛细管。

进一步地，在所述旁通管路上所述第二冷凝单元的气体集中侧和旁通毛细管之间还设有过滤器。

进一步地，所述第一冷凝通道上的第一冷凝单元和所述第二冷凝通道上的第二冷凝单元位于同一冷凝器中。

进一步地，所述第一冷凝通道上的第一冷凝单元和所述第二冷凝通道上的第二冷凝单元分别位于独立的冷凝器中。

本实用新型涉及一种风冷式空调系统，其包括上述的冷凝系统。

进一步地，还包括压缩机、蒸发器、气液分离器和四通换向阀，所述压缩机经所述四通换向阀与所述冷凝系统的入口连通；所述冷凝系统的出口依次经所述蒸发器和所述四通换向阀与所述气液分离器连通；所述压缩机与所述气液分离器连通。

进一步地，还包括旁通管路，所述旁通管路的一端与第二冷凝单元的气体集中侧连通，所述旁通管路的另一端与所述气液分离器连通；所述旁通管路上还包括用于控制所述旁通管路的通断的第四控制阀，以使得所述第二冷凝单元的气体集中侧的气体冷媒通过该第四控制阀旁通至所述风冷式空调的气液分离器中。

进一步地，还包括储液器，所述储液器位于所述冷凝系统的出口和所述蒸发器之间的管路上。

本实用新型的有益效果如下：本实用新型在冷凝系统中设置了并联的多个冷凝通道，并使部分冷凝通道中的冷凝单元能够在制冷系统处于部分负荷时，回收冷凝系统的出口的部分液态冷媒，进而起到冷媒调整罐的作用，省去储液器或者减小储液器容量，以减少冷媒灌注量，从而改善制冷系统在部分负荷运行的性能，增加制冷能力及可靠性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的冷凝系统的一个具体实施例的示意图。

图2为本实用新型的冷凝系统的另一个具体实施例的示意图。

图3为本实用新型的风冷式空调系统的一个具体实施例的示意图。

图4为本实用新型的风冷式空调系统的另一个具体实施例的示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本实用新型技术方案做进一步详细描述。

如图1所示，为本实用新型的冷凝系统的一个具体实施例的示意图。该冷凝系统具有入口I和出口O，该冷凝系统包括并联在所述冷凝系统的入口I和出口O之间的至少一个第一冷凝通道P1和至少一个第二冷凝通道P2；所述第一冷凝通道P1上包括第一冷凝单元3，所述第二冷凝通道P2上包括第二冷凝单元4、第一控制阀11和第二控制阀12，所述第一控制阀11设置在所述冷凝系统的入口I与所述第二冷凝单元4之间的位置，所述第二控制阀12设置在所述第二冷凝单元4和所述冷凝系统的出口O之间的位置。

除此之外，为了确保在外部系统在部分负荷运行下的可靠性，以减少冷媒灌注量，改善系统的部分负荷运行，本实施例还可以进一步包括回液管路R，所述回液管路R的一端与所述冷凝系统的出口O连通，所述回液管路R的另一端与所述第二冷凝通道P2中第二冷凝单元4和所述第一控制阀11之间的位置连通，以使得当所述第一控制阀11和第二控制阀12关闭时，所述冷凝系统的出口O的液态冷媒的一部分经所述回液管路R回收至所述第二冷凝单元4中，这样部分负荷运行时，多余的液态冷媒将第二冷凝单元4中的气体挤出，填充所述第二冷凝单元4，此时第二冷凝单元4作为储液器来使用；而在正常满负荷运行情况下，储存在第二冷凝单元4中的液体冷媒再次参与到制冷循环中。

为了便于控制所述回液管路R的通断，所述回液管路R上可以设置第三控制阀13。这样，在全负荷制冷运行工况时，就可以关闭第三控制阀13，避免冷凝系统出口O的液态冷媒回流，而当切换到部分负荷制冷运行工况时，则打开第三控制阀13，保持回液管路R畅通，如果第二冷凝单元4回收结束，则关闭该第三控制阀13，避免第二冷凝单元4压力过高。

为了防止第二冷凝单元4内的压力过大，在冷凝系统中还可以增加一端与外部的吸气回路S连通的旁通管路F，所述旁通管路F的另一端与第二冷凝单元4的气体集中侧连通，所述旁通管路F上还包括用于控制所述旁通管路F的通断的第四控制阀14，以使得所述第二冷凝单元4的气体集中侧的气体冷媒通过所述旁通管路F通至外部的吸气回路S中。

为了确保换热和存储效率，如图1和图2所示，在第二冷凝通道P2中还包括分别设置在所述第二冷凝单元4的进口端和出口端的第二集气管16和第二分液头18，所述第二冷凝通道P2包括多条第二冷凝子管路，该多条第二冷凝子管路位于所述第二集气管16和所述第二分液头18之间，使得当所述第一控制阀11和第二控制阀12关闭时，所述冷凝系统的出口O的液态冷媒的一部分经所述回液管路R回收至所述第二冷凝单元4和所述第二集气管16中。

为了防止第二冷凝单元4内的压力过大，本实施例中还可以进一步包括一端与外部的吸气回路S连通的旁通管路F，所述旁通管路F的另一端与所述第二冷凝单元4的第二集气管16连通，其中第二集气管16在本实施例中就作为第二冷凝单元4的气体集中侧与旁通管路F连通。旁通管路F上还包括用于控制所述旁通管路F的通断的第四控制阀14，以使得所述第二冷凝单元4及第二集气管16内的气体冷媒通过该旁通管路F旁通至外部的吸气回路S中。这样，当第二冷凝单元4中的压力增加到一定程度时，可通旁通管路F泄压，将第二冷凝单元4中的气体冷媒通到外部循环的吸气回路S中。

为了便于第二冷凝单元4中的气体顺利排出，所述旁通管路F与所述第二集气管16连通的位置位于所述第二集气管16的上部，以便利用在第二集气管16下部密度较大的液态冷媒将上部的气态冷媒挤出。

可选地，与第二冷凝通道P2类似，可以在第一冷凝通道P1中包括分别设置在所述第一冷凝单元3的进口端和出口端的第一集气管15和第一分液头17，所述第一冷凝通道P1包括多条第一冷凝子管路，该多条第一冷凝子管路位于所述第一集气管15和所述第一分液头17之间。

为了防止旁通压力差过大而影响电子膨胀阀的控制能力及容易损坏阀体部件，在所述旁通管路F上所述第二冷凝单元4的气体集中侧和第四控制阀14之间还设有旁通毛细管10。

为防止液体或气体冷媒中的杂质堵塞所述毛细管，也为了保护第四控制阀14，在所述旁通管路F上所述第二冷凝单元4的气体集中侧和旁通毛细管10之间还设有过滤器9。

在本实用新型中，冷凝器具有不同的形式，如图1所示，所述第一冷凝通道P1上的第一冷凝单元3和所述第二冷凝通道P2上的第二冷凝单元4分别位于独立的冷凝器中；如图2所示，所述第一冷凝通道P1上的第一冷凝单元3和所述第二冷凝通道P2上的第二冷凝单元4位于同一冷凝器中。

本实用新型还提供一种风冷式空调系统，其包括上述任一种冷凝系统的实施例。

如图3和图4分别所示的本实用新型的风冷式空调系统的两个实施例中，该空调系统还包括压缩机1、蒸发器7、气液分离器8和四通换向阀2，所述压缩机1经所述四通换向阀2与所述冷凝系统的入口I连通；所述冷凝系统的出口O依次经所述蒸发器7和所述四通换向阀2与所述气液分离器8连通；所述压缩机1与所述气液分离器8连通。

进一步的，在风冷式空调系统中还可以包括旁通管路F，所述旁通管路F的一端与所述第二冷凝单元4的气体集中侧连通，所述旁通管路F的另一端与所述气液分离器8连通；所述旁通管路F上还包括用于控制所述旁通管路F的通断的第四控制阀14，以使得第二冷凝单元4的气体集中侧的气体冷媒通过该所述旁通管路F旁通至所述风冷式空调的气液分离器8中。这样，空调在以部分负荷运行进行冷媒回收时，第二冷凝单元4中的高压气态冷媒就被通入气液分离器中以进入吸气循环，有利于第二冷凝单元4内的液态冷媒回收。

为了便于制冷和制热控制，还可以包括制热电子膨胀阀5和制冷电子膨胀阀6，所述冷凝系统的出口O依次经所述制热电子膨胀阀5、所述制冷电子膨胀阀6和所述蒸发器7与所述四通换向阀2连通。

在前述实施例中可不使用储液器，但如图4所示，本实用新型也可以配备储液器20，还包括储液器20，所述储液器20位于所述冷凝系统的出口O和所述蒸发器7之间的管路上，具体位于制热电子膨胀阀5和制冷电子膨胀阀6之间。

下面，基于上述冷凝系统的结构，对上述冷凝系统的操作过程进行描述：在全负荷制冷运行工况时，打开所述冷凝系统的第一控制阀11和第二控制阀12，使气态冷媒通过所述冷凝系统的第一冷凝单元3和第二冷凝单元4进行冷凝换热；

在部分负荷制冷运行工况时，关闭所述第一控制阀11和第二控制阀12，使气态冷媒通过所述冷凝系统的第一冷凝单元3进行冷凝换热，并使所述冷凝系统的出口O的液态冷媒的一部分经所述冷凝系统的回液管路R回收至所述第二冷凝单元4中。

在另一个实施例中，当所述回液管路R上设置用于控制所述回液管路R通断的第三控制阀13时，相应地：在全负荷制冷运行工况时，关闭所述第三控制阀13；在部分负荷制冷运行工况时，如果所述第二冷凝单元4回收结束，则关闭所述第三控制阀13。

在又一个实施例中，所述冷凝系统还包括一端与外部的吸气回路S连通的旁通管路F，所述旁通管路F的另一端与所述第二冷凝单元4的气体集中侧连通，所述旁通管路F上还包括用于控制所述旁通管路F的通断的第四控制阀14；因此，在全负荷制冷运行工况时，关闭所述第四控制阀14；在部分负荷制冷运行工况时，打开所述第四控制阀14，以使得所述第二冷凝单元4的气体集中侧的气体冷媒通过所述旁通管路F通至外部的吸气回路S中。

再一个实施例中，所述冷凝系统中在第二冷凝通道P2中还包括第二集气管16和第二分液头18，所述第二冷凝通道P2包括多条第二冷凝子管路，该多条第二冷凝子管路位于所述第二集气管16和所述第二分液头18之间时，相应地：在部分负荷制冷运行工况时，关闭所述第一控制阀11和第二控制阀12，使所述冷凝系统的出口O的液态冷媒的一部分经所述冷凝系统的回液管路R回收至所述第二冷凝单元4的同时，也将所述冷凝系统的出口O的液态冷媒的一部分回收至所述第二集气管16中。

相应的，所述冷凝系统还可以进一步包括一端与外部的吸气回路S连通的旁通管路F，所述旁通管路F的另一端与所述第二集气管16连通，所述旁通管路F上还包括用于控制所述旁通管路F的通断的第四控制阀14，相应地：在全负荷制冷运行工况时，关闭所述第四控制阀14；在部分负荷制冷运行工况时，打开所述第四控制阀14，以使得所述第二冷凝单元4及第二集气管16内的气体冷媒通过该第四控制阀14旁通至外部的吸气回路S中。

下面参考图1～图4，对本实用新型的风冷式空调系统的操作方式进行简要说明：

当制冷系统高负荷运行时，第一控制阀11和第二控制阀12保持打开，第三控制阀13和第四控制阀14关闭，冷媒通过并联的第一冷凝单元3和第二冷凝单元4均进行冷凝换热，系统冷媒全部参与循环，即：高温高压气态冷媒从压缩机1出来，经过四通换向阀2进入并联的第一冷凝单元3和第二冷凝单元4进行冷凝换热，冷凝后的高温高压液态冷媒经过室内机的制冷电子膨胀阀EXV节流降压，变成低温、低压两相冷媒，然后进入蒸发器7内进行蒸发换热，低温、低压气态冷媒从蒸发器7中出来经过四通换向阀2进入气液分离器8，气、液分离后气态冷媒回到压缩机1重新进行压缩。

而当制冷系统部分负荷运行时，第一控制阀11和第二控制阀12关闭，第三控制阀13和第四控制阀14打开，此时经过上面第一冷凝单元3冷凝换热后出来的冷媒一部分进入系统参与制冷循环，另一部分冷媒经过第三控制阀13收集到下面部分的第二冷凝单元4中。为保证液态冷媒更好的收集至第二冷凝单元4内，在第二冷凝单元4集气管16上部设置气旁通回路F，让第二冷凝单元4和集气管16内气体冷媒通过第四控制阀14旁通至吸气回路S中去，这样系统中一部分的冷媒就会回收至下面的第二冷凝单元4中，回收结束后第三控制阀13关闭，第四控制阀14保持打开，以避免第二冷凝单元4内压力过高。此时相当于第一冷凝单元3进行换热，下面第二冷凝单元4作为冷媒调整罐使用；

当制冷系统负荷需求增加到一定程度，例如满负荷运行时，第一控制阀11和第二控制阀12打开，第三控制阀13和第四控制阀14关闭，第一冷凝单元3和第二冷凝单元4再次并联进行冷凝换热，如此循环控制。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (14)

1.一种冷凝系统，具有入口(I)和出口(O)，其特征在于，所述冷凝系统包括并联在所述冷凝系统的入口(I)和出口(O)之间的至少一个第一冷凝通道(P1)和至少一个第二冷凝通道(P2)；所述第一冷凝通道(P1)上包括第一冷凝单元(3)，所述第二冷凝通道(P2)上包括第二冷凝单元(4)、第一控制阀(11)和第二控制阀(12)，所述第一控制阀(11)设置在所述冷凝系统的入口(I)与所述第二冷凝单元(4)之间的位置，所述第二控制阀(12)设置在所述第二冷凝单元(4)和所述冷凝系统的出口(O)之间的位置；

还包括回液管路(R)，所述回液管路(R)的一端与所述冷凝系统的出口(O)连通，所述回液管路(R)的另一端与所述第二冷凝通道(P2)中第二冷凝单元(4)和所述第一控制阀(11)之间的位置连通，以使得当所述第一控制阀(11)和第二控制阀(12)关闭时，所述冷凝系统的出口(O)的液态冷媒的一部分经所述回液管路(R)回收至所述第二冷凝单元(4)中。

2.如权利要求1所述的冷凝系统，其特征在于，所述回液管路(R)上设置第三控制阀(13)，所述第三控制阀(13)用于控制所述回液管路(R)的通断。

3.如权利要求1或2所述的冷凝系统，其特征在于，还包括一端与外部的吸气回路(S)连通的旁通管路(F)，所述旁通管路(F)的另一端与所述第二冷凝单元(4)的气体集中侧连通，所述旁通管路(F)上还包括用于控制所述旁通管路(F)的通断的第四控制阀(14)，以使得所述第二冷凝单元(4)的气体集中侧的气体冷媒通过所述旁通管路(F)通至外部的吸气回路(S)中。

4.如权利要求1或2所述的冷凝系统，其特征在于，在第二冷凝通道(P2)中还包括分别设置在所述第二冷凝单元(4)的进口端和出口端的第二集气管(16)和第二分液头(18)，所述第二冷凝通道(P2)包括多条第二冷凝子管路，该多条第二冷凝子管路位于所述第二集气管(16)和所述第二分液头(18)之间，使得当所述第一控制阀(11)和第二控制阀(12)关闭时，所述冷凝系统的出口(O)的液态冷媒的一部分经所述回液管路(R)回收至所述第二冷凝单元(4)和所述第二集气管(16)中。

5.如权利要求4所述的冷凝系统，其特征在于，还包括一端与外部的吸气回路(S)连通的旁通管路(F)，所述旁通管路(F)的另一端与所述第二集气管(16)连通，所述旁通管路(F)上还包括用于控制所述旁通管路(F)的通断的第四控制阀(14)，以使得所述第二冷凝单元(4)及第二集气管(16)内的气体冷媒通过所述旁通管路(F)通至外部的吸气回路(S)中。

6.如权利要求5所述的冷凝系统，其特征在于，所述旁通管路(F)与所述第二集气管(16)连通的位置位于所述第二集气管(16)的上部。

7.如权利要求3所述的冷凝系统，其特征在于，在所述旁通管路(F)上所述第二冷凝单元(4)的气体集中侧和第四控制阀(14)之间还设有旁通毛细管(10)。

8.如权利要求7所述的冷凝系统，其特征在于，在所述旁通管路(F)上所述第二冷凝单元(4)的气体集中侧和旁通毛细管(10)之间还设有过滤器(9)。

9.如权利要求1所述的冷凝系统，其特征在于，所述第一冷凝通道(P1)上的第一冷凝单元(3)和所述第二冷凝通道(P2)上的第二冷凝单元(4)位于同一冷凝器中。

10.如权利要求1所述的冷凝系统，其特征在于，所述第一冷凝通道(P1)上的第一冷凝单元(3)和所述第二冷凝通道(P2)上的第二冷凝单元(4)分别位于独立的冷凝器中。

11.一种风冷式空调系统，其特征在于，包括如权利要求1～10任一个所述的冷凝系统。

12.如权利要求11所述的风冷式空调系统，其特征在于，还包括压缩机(1)、蒸发器(7)、气液分离器(8)和四通换向阀(2)，所述压缩机(1)经所述四通换向阀(2)与所述冷凝系统的入口(I)连通；所述冷凝系统的出口(O)依次经所述蒸发器(7)和所述四通换向阀(2)与所述气液分离器(8)连通；所述压缩机(1)与所述气液分离器(8)连通。

13.如权利要求12所述的风冷式空调系统，其特征在于，还包括旁通管路(F)，所述旁通管路(F)的一端与第二冷凝单元(4)的气体集中侧连通，所述旁通管路(F)的另一端与所述气液分离器(8)连通；所述旁通管路(F)上还包括用于控制所述旁通管路(F)的通断的第四控制阀(14)，以使得所述第二冷凝单元(4)的气体集中侧的气体冷媒通过该第四控制阀(14)旁通至所述风冷式空调的气液分离器(8)中。

14.如权利要求12所述的风冷式空调系统，其特征在于，还包括储液器(20)，所述储液器(20)位于所述冷凝系统的出口(O)和所述蒸发器之间的管路上。