CN211400153U - 一种水冷式动力热管多联空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水冷式动力热管多联空调系统，包括蒸发器、闪蒸罐、压缩机、冷凝器、储液罐、第一液泵、第二液泵，第一节流阀、第二节流阀、单向阀、电磁阀和冷却塔。蒸发器、闪蒸罐、第一液泵、第一节流阀按顺序依次首尾相连形成蒸发循环回路；压缩机、冷凝器、储液罐、第二节流阀、闪蒸罐按顺序依次首尾相连形成冷凝循环回路；单向阀与压缩机并联连接；电磁阀与第二液泵串联后，与第二节流阀并联连接。本实用新型的优点是采用闪蒸罐将蒸发循环系统和冷凝循环系统分离开，降低了压缩机功耗。采用液泵提供动力的方式，解决了闪蒸罐、储液罐和冷凝器安装高度限制问题。采用水冷式冷却方式，冷却系统结构简单，冷却效果好。

Description

一种水冷式动力热管多联空调系统

技术领域

本实用新型涉及空调制冷领域，具体的说，涉及一种水冷式动力热管多联空调系统。

背景技术

普通多联空调系统运行时，部分压缩机的润滑油会随着制冷剂一起排出压缩机，进入循环系统中，排出的这部分润滑油被带回到压缩机中，才能维持整个系统油的动态平衡。如果系统不能顺利回油，积存在系统中的油会越来越多，而压缩机中的油会越来越少，因而使压缩机缺油，压缩机缺油极易造成磨损和过热而烧坏。因此，普通多联空调系统均需要设计回油装置，使系统能够顺利回油，保持空调系统长时间的正常运行。

多联空调系统蒸发器、冷凝器等各个部件的安装位置比较复杂，连接管路也都较长，系统中积存润滑油的地方很多，因此，回油装置设计和安装难度较大。申请人早先申请的申请号为2019100329558的发明专利采用无油的离心压缩机和增加中间的闪蒸罐的方法，解决了多联空调回油困难以及供液温度不断变化造成的液泵控制困难和节流阀精确供液困难的问题。但是，该系统闪蒸罐的安装高度要低于储液罐的高度，否则，在运行自然冷却模式时，储液罐中的制冷剂无法回流至闪蒸罐中，系统无法正常运行。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的问题，而提供一种水冷式动力热管多联空调系统，通过采用液泵提供动力的方式，解决了闪蒸罐、储液罐和冷凝器安装高度限制问题，并且采用水冷式冷却方式，冷却系统结构简单，冷却效果好。

本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：

一种水冷式动力热管多联空调系统，包括蒸发器、闪蒸罐、压缩机、冷凝器、储液罐、第一液泵、第二液泵，第一节流阀、第二节流阀、单向阀、电磁阀和冷却塔。所述蒸发器、闪蒸罐、第一液泵、第一节流阀按顺序依次首尾相连形成蒸发循环回路；所述蒸发器与闪蒸罐的连接端位于闪蒸罐的制冷剂液面以上；所述液泵与闪蒸罐的连接端位于闪蒸罐的制冷剂液面以下；所述压缩机、冷凝器、储液罐、第二节流阀、闪蒸罐按顺序依次首尾相连形成冷凝循环回路；所述压缩机与闪蒸罐的连接端位于闪蒸罐的制冷剂液面以上；所述第二节流阀与闪蒸罐的连接端位于闪蒸罐的制冷剂液面以下；所述单向阀与压缩机并联连接；所述电磁阀与第二液泵串联后，与第二节流阀并联连接；所述压缩机为离心压缩机；所述冷却塔包括风机、喷淋装置、填料、集水槽和水泵。

进一步的，所述冷凝器为壳管式换热器或者板式换热器，制冷剂入口A与压缩机出口相连，制冷剂出口B与储液罐入口相连，冷却水入口C与集水槽相连，冷却水出口D与喷淋装置相连，在冷却水出口D和喷淋装置之间设置水泵。

进一步的，所述冷凝器为微管换热器或者盘管换热器，冷凝器水平放置浸没或者倾斜放置浸没在集水槽中，冷凝器入口与压缩机出口相连，冷凝器出口与储液罐入口相连；所述喷淋装置与集水槽相连，在集水槽和喷淋装置之间设置水泵。

进一步的，闪蒸罐的高度低于储液罐的高度，储液罐的高度低于冷凝器的高度时，可以去掉第二液泵。

进一步的，蒸发器可以有一个、两个或者多个。

进一步的，每个蒸发器匹配有一个节流阀。

进一步的，离心压缩机为磁悬浮离心压缩机或者气悬浮离心压缩机。

本系统有两种运行模式，分别为机械制冷模式和自然冷却模式。当室外温度较高时，单向阀、电磁阀和第二液泵关闭，压缩机、第一液泵、第一节流阀、第二节流阀打开，系统运行机械制冷模式；当室外温度较低时，压缩机和第二节流阀关闭，单向阀、电磁阀、第一节流阀、第一液泵和第二液泵打开，系统运行自然冷却模式。上述两种模式可根据室外环境温度和需求自动进行切换。

本实用新型的水冷式动力热管多联空调系统的优点是采用闪蒸罐将蒸发循环系统和冷凝循环系统分离开，消除了蒸发循环系统和冷凝循环系统之间的传热温差，提高了压缩机的吸气压力，降低了压缩机功耗。通过采用液泵提供动力的方式，解决了闪蒸罐、储液罐和冷凝器安装高度限制问题。并且采用水冷式冷却方式，冷却系统结构简单，冷却效果好。还采用离心压缩机，压缩机可无油运行，整个系统不需要考虑回油问题，提高了系统的安全性，也提高了系统的效率。

附图说明

图1为本实用新型水冷式动力热管多联空调系统的第一实施例结构示意图。

图2为本实用新型水冷式动力热管多联空调系统的第二实施例结构示意图。

图3为本实用新型水冷式动力热管多联空调系统的第三实施例结构示意图。

图4为本实用新型水冷式动力热管多联空调系统的第四实施例结构示意图。

图中：（1）蒸发器；（2）第一节流阀；（3）第一液泵；（4）闪蒸罐；（5）压缩机；（6）单向阀；（7）冷凝器；（8）储液罐；（9）电磁阀；（10）第二节流阀；（11）冷却塔；（111）风机；（112）喷淋装置；（113）填料；（114）集水槽；（115）水泵；（12）第二液泵。

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。

如图1所示，为本实用新型的第一实施例结构示意图。一种水冷式动力热管多联空调系统，包括蒸发器1、闪蒸罐4、压缩机5、冷凝器7、储液罐8、第一液泵3、第二液泵12，第一节流阀2、第二节流阀10、单向阀6、电磁阀9和冷却塔11。所述蒸发器1、闪蒸罐4、第一液泵3、第一节流阀2按顺序依次首尾相连形成蒸发循环回路；所述蒸发器1与闪蒸罐4的连接端位于闪蒸罐4的制冷剂液面以上；所述液泵与闪蒸罐4的连接端位于闪蒸罐4的制冷剂液面以下；所述压缩机5、冷凝器7、储液罐8、第二节流阀10、闪蒸罐4按顺序依次首尾相连形成冷凝循环回路；所述压缩机5与闪蒸罐4的连接端位于闪蒸罐4的制冷剂液面以上；所述第二节流阀10与闪蒸罐4的连接端位于闪蒸罐4的制冷剂液面以下；所述单向阀6与压缩机5并联连接；所述电磁阀9与第二液泵12串联后，与第二节流阀10并联连接；所述压缩机5为离心压缩机；所述冷却塔11包括风机111、喷淋装置112、填料113、集水槽114和水泵115；所述冷凝器7为壳管式换热器或者板式换热器，制冷剂入口A与压缩机5出口相连，制冷剂出口B与储液罐8入口相连，冷却水入口C与集水槽114相连，冷却水出口D与喷淋装置112相连，在冷却水出口D和喷淋装置112之间设置水泵115。

当室外温度较高时，单向阀6、电磁阀9和第二液泵12关闭，压缩机5、第一液泵3、第一节流阀2、第二节流阀10打开，系统运行机械制冷模式。第一液泵3抽取闪蒸罐4内的液态制冷剂，通过第一节流阀2节流降压降温后输送到蒸发器1。蒸发器1与高温热源接触，低温制冷剂在蒸发器1内与高温热源换热，从而降低高温热源的温度，达到制冷目的。制冷剂在蒸发器1内蒸发为高温气体，进入闪蒸罐4进行气液分离。与此同时，闪蒸罐4内气态制冷剂通过压缩机5吸入并压缩后变成高温高压气体排出，向冷凝器7输送。冷凝器7为壳管式换热器或者板式换热器，高温高压气态制冷剂在冷凝器7中由低温冷却水冷却后变成液态制冷剂，进入储液罐8，然后通过第二节流阀10节流降压降温后回到闪蒸罐4中进行下一次循环。如此循环往复，就完成了机械制冷工作模式制冷剂的热量传递过程。

当室外温度较低时，压缩机5和第二节流阀10关闭，单向阀6、电磁阀9、第一节流阀2、第一液泵3和第二液泵12打开，系统运行自然冷却模式。第一液泵3抽取闪蒸罐4内的低温液态制冷剂，通过第一节流阀2节流降压降温后输送到蒸发器1，蒸发器1与高温热源接触，低温制冷剂在蒸发器1内与高温热源换热，从而降低高温热源的温度，达到制冷目的。制冷剂在蒸发器1内蒸发为高温气体，进入闪蒸罐4进行气液分离。与此同时，闪蒸罐4内气态制冷剂流经单向阀6后进入冷凝器7。冷凝器7为壳管式换热器或者板式换热器，高温高压气态制冷剂在冷凝器7中由低温冷却水冷却后变成液态制冷剂，进入储液罐8。然后在第二液泵12的抽力作用下，流经电磁阀9回到闪蒸罐4中进行下一次循环。如此循环往复，就完成了自然冷却工作模式制冷剂的热量传递过程。

系统运行以上两种模式时，低温冷却水在冷凝器7中与制冷剂换热后温度升高，在水泵115的抽力作用下进入喷淋装置112，由喷淋装置112喷淋到填料113中。在风机111强劲的抽力作用下，低温空气流经填料113，对冷却水进行降温冷却，降温后的冷却水流入集水槽114中，然后进入冷凝器7中对制冷剂进行下一次冷却。如此循环往复，就完成了冷却水的热量传递过程。

蒸发器1可以有一个、两个或者多个，每个蒸发器1匹配有一个第一节流阀2。根据每个蒸发器1的热负荷情况，各个相匹配的第一节流阀2会自动控制节流状态和进入蒸发器1的制冷剂流量，以满足不同的热负荷需求。

如图2所示，为本实用新型的第二实施例结构示意图。在第一实施例的基础上将冷凝器7更改为微管换热器或者盘管换热器，除了在冷凝器7中制冷剂的热量传递过程与第一实施例不同，制冷剂的其他热量传递过程与第一实施例相同。在本实施例中，冷凝器7水平放置浸没或者倾斜放置浸没在集水槽114中，冷凝器7入口与压缩机5出口相连，冷凝器7出口与储液罐8入口相连。高温高压气态制冷剂在冷凝器7中直接由集水槽114中的低温冷却水冷却后变成液态制冷剂，进入储液罐8。

喷淋装置112直接与集水槽114相连，在集水槽114和喷淋装置112之间设置水泵115。集水槽114中的冷却水与冷凝器7中的制冷剂换热升温后，在水泵115的抽力作用下进入喷淋装置112，由喷淋装置112喷淋到填料113中。在风机111强劲的抽力作用下，低温空气流经填料113，对冷却水进行降温冷却，降温后的冷却水流入集水槽114中，对冷凝器7中的制冷剂进行下一次冷却。

如图3和图4所示，为本实用新型的第三实施例结构示意图和第四实施例结构示意图。当闪蒸罐4的高度低于储液罐8的高度，储液罐8的高度低于冷凝器7的高度时，可以去掉第二液泵12。系统运行自然冷却工作模式时，在冷凝器7中经过冷却后变成液态的制冷剂在重力的作用下，进入储液罐8，然后流经电磁阀9回流到闪蒸罐4中。其他过程分别与第一实施例和第二实施例相同。

本系统采用闪蒸罐4，利用闪蒸罐4将蒸发循环系统和冷凝循环系统分离开，消除了蒸发循环系统和冷凝循环系统之间的传热温差，提高了压缩机5的吸气压力，降低了压缩机5功耗。通过采用液泵提供动力的方式，解决了闪蒸罐4、储液罐8和冷凝器7安装高度限制问题。并且采用水冷式冷却方式，冷却系统结构简单，冷却效果好。还采用离心压缩机，压缩机5可无油运行，整个系统不需要考虑回油问题，提高了系统的安全性，也提高了系统的效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种水冷式动力热管多联空调系统，其特征在于，包括蒸发器、闪蒸罐、压缩机、冷凝器、储液罐、第一液泵、第二液泵，第一节流阀、第二节流阀、单向阀、电磁阀和冷却塔；所述蒸发器、闪蒸罐、第一液泵、第一节流阀按顺序依次首尾相连形成蒸发循环回路；所述蒸发器与闪蒸罐的连接端位于闪蒸罐的制冷剂液面以上；所述液泵与闪蒸罐的连接端位于闪蒸罐的制冷剂液面以下；所述压缩机、冷凝器、储液罐、第二节流阀、闪蒸罐按顺序依次首尾相连形成冷凝循环回路；所述压缩机与闪蒸罐的连接端位于闪蒸罐的制冷剂液面以上；所述第二节流阀与闪蒸罐的连接端位于闪蒸罐的制冷剂液面以下；所述单向阀与压缩机并联连接；所述电磁阀与第二液泵串联后，与第二节流阀并联连接；所述压缩机为离心压缩机；所述冷却塔包括风机、喷淋装置、填料、集水槽和水泵。

2.根据权利要求1所述的一种水冷式动力热管多联空调系统，其特征还在于：所述冷凝器为壳管式换热器或者板式换热器，制冷剂入口A与压缩机出口相连，制冷剂出口B与储液罐入口相连，冷却水入口C与集水槽相连，冷却水出口D与喷淋装置相连，在冷却水出口D和喷淋装置之间设置水泵。

3.根据权利要求1所述的一种水冷式动力热管多联空调系统，其特征还在于：所述冷凝器为微管换热器或者盘管换热器，冷凝器水平放置浸没或者倾斜放置浸没在集水槽中，冷凝器入口与压缩机出口相连，冷凝器出口与储液罐入口相连；所述喷淋装置与集水槽相连，在集水槽和喷淋装置之间设置水泵。

4.根据权利要求1所述的一种水冷式动力热管多联空调系统，其特征还在于：闪蒸罐的高度低于储液罐的高度，储液罐的高度低于冷凝器的高度时，可以去掉第二液泵。

5.根据权利要求1所述的一种水冷式动力热管多联空调系统，其特征还在于：所述蒸发器可以有一个、两个或者多个。

6.根据权利要求5所述的一种水冷式动力热管多联空调系统，其特征还在于：所述每个蒸发器匹配有一个节流阀。

7.根据权利要求1所述的一种水冷式动力热管多联空调系统，其特征还在于：离心压缩机为磁悬浮离心压缩机或者气悬浮离心压缩机。

8.根据权利要求1所述的一种水冷式动力热管多联空调系统，其特征还在于：本系统有两种运行模式，分别为机械制冷模式和自然冷却模式；当室外温度较高时，单向阀、电磁阀和第二液泵关闭，压缩机、第一液泵、第一节流阀、第二节流阀打开，系统运行机械制冷模式；当室外温度较低时，压缩机和第二节流阀关闭，单向阀、电磁阀、第一节流阀、第一液泵和第二液泵打开，系统运行自然冷却模式。

9.根据权利要求8所述的一种水冷式动力热管多联空调系统，其特征还在于：所述两种运行模式可根据室外环境温度和需求自动进行切换。

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