CN211476388U - 制冷系统和制冷设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及制冷技术领域，提供制冷系统和制冷设备。制冷系统，包括：第一制冷支路，数量为多条，分别对多个制冷需求末端进行制冷，且各条所述第一制冷支路分别设置有储液器；第二制冷支路，对所述制冷需求末端进行制冷备份，所有所述第一制冷支路的所述储液器至少连通一条所述第二制冷支路。本实用新型的制冷系统，虽然没有设置集液器，但是第一制冷支路的储液器至少连通一条第二制冷支路，进而不管哪条第一制冷支路出现故障，都至少有一条第二制冷支路可以代替出现故障的第一制冷支路，保证对所有制冷需求末端的正常制冷。

Description

制冷系统和制冷设备

技术领域

本实用新型涉及制冷技术领域，尤其涉及制冷系统和制冷设备。

背景技术

请参见图1，在数据中心或工业制冷等场合，由于相应设备的内部发热量较大，常年需要提供安全、稳定的制冷，制冷系统设置有多条并联的制冷支路，其中包括正常情况下运行的工作支路，还包括正常情况下停运的备份支路。

由于制冷需求末端的复杂性，为了实现所有工作支路能同时为所有制冷需求末端提供送液，也为了当工作支路出现故障时，任意备份支路都能填补进制冷系统中代替出现故障的工作支路，通常设置集液器，将所有工作支路和备份支路的送液管连接到集液器，再从集液器连接分支管到制冷需求末端。集液器需要设置集气/液管(经过制冷需求末端之后，冷媒呈气、液两态，进而集液器中除了有液态冷媒，还有气态冷媒)，连接所有制冷需求末端的回气/液管，再连接到各个工作支路和备份支路的回气/液管。

现有技术的制冷系统的问题在于：集液器要占据巨大的空间；并且，由于集液器的设置，会增加布管的长度，进而导致制冷系统当中需要注入更多的冷媒，进而增加了制冷系统的成本。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

本实用新型的其中一个目的是：提供一种制冷系统和制冷设备，解决现有技术中集液器的设置带来的问题。

为了实现该目的，本实用新型提供了一种制冷系统，包括：

第一制冷支路，数量为多条，分别对多个制冷需求末端进行制冷，且各条所述第一制冷支路分别设置有储液器；

第二制冷支路，对所述制冷需求末端进行制冷备份，所有所述第一制冷支路的所述储液器至少连通一条所述第二制冷支路。

在一个实施例中，所述第二制冷支路设置有储液器，所述第一制冷支路的所述储液器为第一储液器，所述第二制冷支路的所述储液器为第二储液器，各个所述第二储液器连通所有所述第一储液器。

在一个实施例中，所有所述储液器中，相邻设置的所述储液器之间，通过液体的第一管路和气体的第二管路各自连通，所述第一管路和第二管路分别设置有开关阀。

在一个实施例中，所有所述储液器中，相邻设置的所述储液器之间，以及，位于两端的所述储液器之间，通过液体的第一管路和气体的第二管路各自连通，所述第一管路和第二管路分别设置有开关阀。

在一个实施例中，各个所述第二储液器通过液体的第一管路和气体的第二管路分别连通所有所述第一储液器，所述第一管路和第二管路分别设置有开关阀。

在一个实施例中，所述第一管路的两端连通不同所述储液器的底部，所述第二管路的两端连通不同所处储液器的顶部。

在一个实施例中，所有所述储液器的位置关系满足：所有所述储液器中的液位位于同一高度。

在一个实施例中，所述储液器的出液口高度，高于与之对应的所述制冷需求末端的进液口的高度。

为了实现该目的，本实用新型提供了一种制冷设备，包括多个制冷需求末端，还包括上述制冷系统。

本实用新型的技术方案具有以下优点：本实用新型的制冷系统，虽然没有设置集液器，但是第一制冷支路的储液器至少连通一条第二制冷支路，进而不管哪条第一制冷支路出现故障，都至少有一条第二制冷支路可以代替出现故障的第一制冷支路，保证对所有制冷需求末端的正常制冷。

除了上面所描述的本实用新型解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本实用新型的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为设置有集液器的制冷系统的部件之间的连接关系示意图；

图2为本实用新型实施例的制冷设备的连接关系示意图；

图中：001：集液器；002：末端制冷需求；

1：实线框；2：虚线框；3：第一管路；4：第二管路；5：驱动泵；6：开关阀；7：制冷需求末端；8：储液器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任意一个或者多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。

请参见图2，根据本实用新型的实施例，提供制冷系统，包括：

第一制冷支路，数量为多条，分别对多个制冷需求末端7进行制冷，且各条第一制冷支路分别设置有储液器8；

第二制冷支路，对制冷需求末端7进行制冷备份，所有第一制冷支路的储液器8至少连通一条第二制冷支路。

需要说明的是，“所有第一制冷支路的储液器8至少连通一条第二制冷支路”指代的是：在第一制冷支路的储液器8和第二制冷支路之间设置有相应通路，并且该通路在正常工作的情况下是断开的，只有在第一制冷支路出现故障的时候，该通路导通。该通路可以以管路的形式体现，也可以以其它的形式体现。

该种制冷系统，虽然没有设置集液器，但是第一制冷支路的储液器8至少连通一条第二制冷支路，进而不管哪条第一制冷支路出现故障，都至少有一条第二制冷支路可以代替出现故障的第一制冷支路，保证对所有制冷需求末端7的正常制冷。

图2中，第一制冷支路为三条，第二制冷支路为一条，显然图2仅仅是对制冷系统的举例，不构成对制冷系统的限制。第一制冷支路和第二制冷支路的数量均可以为任意条。

例如，第一制冷支路的数量为多条，第二制冷支路的数量为一条。为了保证第二制冷支路可以作为任意第一制冷支路的备份，第二制冷支路连通所有第一制冷支路的储液器8。此时，既保证了任意第一制冷支路出现故障时都有备份支路，又节省了制冷系统的制造成本。

又例如，第一制冷支路的数量和第二制冷支路的数量均为多条。此时，可以将第一制冷支路和第二制冷支路一一对应设置，并且采取就近原则，附近的第二制冷支路作为距离较近的第一制冷支路的备份支路，方便第一制冷支路和第二制冷支路之间的管路设置；也可以将每个第二制冷支路都连通所有第一制冷支路的储液器8，进而每个第一制冷支路都有多个备份支路，即便多个第一制冷支路同时出现故障，甚至部分第二制冷支路也出现故障，但是制冷系统也可以正常工作。

根据本实用新型的实施例，第二制冷支路也设置有储液器8。为了方便区分，将第一制冷支路的储液器8定义为第一储液器，第二制冷支路的储液器8定义为第二储液器，此时第一制冷支路和第二制冷支路之间的连通可以通过第一储液器和第二储液器之间的连通来实现。

根据本实用新型的其中一个实施例，各个第二储液器连通所有第一储液器，进而使得每条第二制冷支路都可以为所有第一制冷支路进行备份。其中，第二储液器和第一储液器之间的连通，并不要求是直接连通，例如第二储液器也可以通过相邻设置的第一储液器连通远处的第一储液器。下面给出第二制冷支路备份的三种情况，当然下列举例不构成对第二制冷支路备份方式的限制：

第一种情况，所有的储液器8中，相邻设置的储液器8之间，通过液体的第一管路3和气体的第二管路4各自连通，第一管路3和第二管路4分别设置有开关阀6。此时，最右侧的第二储液器直接通过第一管路3和第二管路4连通最右侧的第一储液器。而对于其它第一储液器，第二储液器通过第二储液器和第一储液器之间的第一管路3和第二管路4，以及相邻第一储液器之间的第一管路3和第二管路4间接实现与之连通，进而在其它第一制冷支路出现故障的时候，当前第二制冷支路都可以实现备份作用。

第二种情况，请参见图2，所有储液器8中，相邻设置的储液器8之间，以及，位于两端的储液器8之间，通过液体的第一管路3和气体的第二管路4各自连通，第一管路3和第二管路4分别设置有开关阀6。图2中只标注了最左侧两个储液器8之间的第一管路3和第二管路4，显然，其它相邻储液器8之间，以及位于最左端和最右端的储液器8之间，也都通过实线表示的第一管路3和点画线表示的第二管路4连通。该种情况下，由于位于两端的储液器8之间通过液体的第一管路3和气体的第二管路4各自连通，进而当最左侧的第一制冷支路出现故障的时候，最右侧的第二制冷支路可以直接通过第一管路3和第二管路4连通最左侧的第一制冷支路。

图2中，所有连通起来的储液器8，就相当于同时集成有储液器功能的集液器。但是通过取消单独设置的集液器，可以节省制冷系统的安装空间。并且，由于相邻储液器8之间，以及位于两端的储液器8之间，通过第一管路3和第二管路4连通，进而可以减少管路的长度，避免制冷系统当中需要再注入更多冷媒，节省制冷系统的成本。

第三种情况，各个第二储液器通过液体的第一管路3和气体的第二管路4分别连通所有第一储液器，第一管路3和第二管路4分别设置有开关阀6。此时，所有第二制冷支路都可以为任意第一制冷支路备份，保证制冷系统正常运行。

也即，假设制冷系统有三条第一制冷支路，并且还具有三条第二制冷支路，此时第一制冷支路和第二制冷支路之间的关系为：对于任何一条第二制冷支路的第二储液器而言，其同时连通另外三条第一制冷支路的第一储液器。

上述三种情况中，在正常工作情况下，第一管路3和第二管路4上的开关阀6都是关闭的，使得第一制冷支路正常为其对应的制冷需求末端7进行制冷。只有在部分第一制冷支路出现故障的时候，此时开启相应第一管路3和第二管路4上的开关阀6，使得第二制冷支路接入到制冷系统当中，保证对所有制冷需求末端7正常制冷。

开关阀6的种类不限，例如可以为截止阀、电磁阀、电动阀等，或者开关阀6也可以通过调节阀替代，只是调节阀的通断效果不及开关阀6。

其中，第一管路3和第二管路4可以分别用于流通液态冷媒和气态冷媒(或气、液两态冷媒)。结合图2，第一管路3的两端连通不同储液器8的底部，第二管路4的两端连通不同储液器8的顶部，进而第一管路3的设置可以保证液态冷媒在不同储液器8之间流通的时候不产生噪音(如果液态冷媒从储液器8顶部落下，会由于冷媒冲击带来噪音)，第二管路4的设置可以便于储液器8顶部气态冷媒的流通。

根据本实用新型的实施例，所有储液器8等高，或者所有储液器8存在设定高度差，进而可以保证所有储液器中的液位位于同一高度，进而所有参与工作的制冷支路(未发生障碍的第一制冷支路，以及作为备份支路参与工作的第二制冷支路)当中的冷媒量尽可能的接近，保证对所有制冷末端需求的制冷均匀。

根据本实用新型的实施例，储液器8的出液口高度，高于与之对应的制冷需求末端7的进液口的高度。进而冷媒在重力作用下即可从储液器8流入制冷需求末端7。当然，也可以对储液器8和制冷需求末端7的高度不做特殊要求，在第一制冷支路或者第二制冷设置驱动泵5，或者也可以只在第一制冷支路设置驱动泵5，并且驱动泵5设置的位置满足：第二制冷支路连通第一制冷支路的储液器8的情况下，驱动泵5也可以驱动冷媒在备份的第二制冷支路当中流通。

储液器8和制冷需求末端7之间的连通包括两种情况：

第一种情况，制冷需求末端7设置有末端换热器，储液器8当中的冷媒流入到末端换热器当中，通过末端换热器对制冷需求末端7进行热交换，以降低制冷需求末端7的温度。

第二种情况，储液器8当中的冷媒直接流入制冷需求末端7本体当中，进而直接通过冷媒降低制冷需求末端7的温度。

根据本实用新型的实施例，冷媒可以选择蒸发式冷媒，进而蒸发式冷媒送入到制冷需求末端7(包括制冷需求末端7本体，或者，末端换热器)时，蒸发式冷媒发生相变并吸收制冷需求末端7的热量。其中，蒸发式冷媒可以选择如氟利昂、二氧化碳等。其中，二氧化碳具有压力高、沿程管路损失小、流动性好同时又安全环保等优点，并且采用二氧化碳作为冷媒时可以提高自然冷却时的制冷效果，在自然冷却时，无需开启第一制冷支路和第二制冷支路当中的压缩机，以节省能源。当然，第一制冷支路和第二制冷支路也可以就采用自然制冷的方式，进而在第一制冷支路和第二制冷支路当中不设置压缩机。

根据本实用新型的实施例，第一制冷支路和第二制冷支路可以采用相同的组成部件。以第一制冷支路为例，其可以包括沿着冷媒流通方向上依次连通的压缩机、冷凝器、节流元件和储液器8等。图2中，实线框1当中设置有运行模块，也即包括没有画出的第一制冷支路的压缩机、冷凝器、节流元件等。虚线框2中设置有备份模块，也即包括没有画出的第二制冷支路的压缩机、冷凝器、节流元件等。第一制冷支路出现故障指代的主要是实线框1内除了储液器8以外的其它部件或者管路出现故障，进而保证将虚线框2内的备份模块连通故障支路的储液器8时，可以在虚线框2内的备份模块、故障支路的储液器8以及制冷需求末端7之间可以形成制冷回路。

此外，第一制冷支路当中的驱动泵5也可以设置在实线框1当中，第二制冷当中的驱动泵5也可以设置在虚线框2当中，进而第一制冷支路的驱动泵5出现故障的情况下，通过接入备份的第二制冷支路也可以实现制冷需求末端7的正常制冷。

其中，储液器8可以包括依次设置的高压储液器和低压储液器。通过低压储液器保证了压缩机吸气不进液，避免了压缩机液击发生损害，同时避免了节流元件采用过热度控制增加过热损失。此外，通过设置高压储液器，可以保证第一制冷支路的稳定，以期在低压储液器中得到符合要求的冷媒。并且，当同时设置有高压储液器和低压储液器的时候，可以在高压储液器和低压储液器之间设置有膨胀阀。经过膨胀阀的时候冷媒降压降温，使得低压储液器当中得到低温低压的冷媒。当然，也可以仅设置上述提及的低压储液器而不设置高压储液器。

当第一制冷支路同时设置有高压储液器和低压储液器的时候，各条第二制冷支路均连通所有第一制冷支路的低压储液器。例如，当第一制冷支路的数量为三条，第二制冷支路的数量为一条，则第二制冷支路同时连通三条第一制冷支路上的低压储液器。

根据本实用新型的实施例，提供一种制冷设备，请再次参见图2，包括多个制冷需求末端7，还包括制冷系统。其中，制冷系统的第一制冷支路为制冷需求末端7供冷，进而第一制冷支路连通制冷需求末端7(制冷需求末端7本体，或者，末端换热器)。

图2中，实线框1处设置的省略号表示的是运行模块的数量不受附图限制；同样的道理，虚线框2和制冷需求末端7对应的省略号分别意味着备份模块和制冷需求末端7的数量也不受限制。

以上实施方式仅用于说明本实用新型，而非对本实用新型的限制。尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种制冷系统，其特征在于，包括：

第一制冷支路，数量为多条，分别对多个制冷需求末端进行制冷，且各条所述第一制冷支路分别设置有储液器；

第二制冷支路，对所述制冷需求末端进行制冷备份，所有所述第一制冷支路的所述储液器至少连通一条所述第二制冷支路。

2.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述第二制冷支路设置有储液器，所述第一制冷支路的所述储液器为第一储液器，所述第二制冷支路的所述储液器为第二储液器，各个所述第二储液器连通所有所述第一储液器。

3.根据权利要求2所述的制冷系统，其特征在于，所有所述储液器中，相邻设置的所述储液器之间，通过液体的第一管路和气体的第二管路各自连通，所述第一管路和第二管路分别设置有开关阀。

4.根据权利要求2所述的制冷系统，其特征在于，所有所述储液器中，相邻设置的所述储液器之间，以及，位于两端的所述储液器之间，通过液体的第一管路和气体的第二管路各自连通，所述第一管路和第二管路分别设置有开关阀。

5.根据权利要求2所述的制冷系统，其特征在于，各个所述第二储液器通过液体的第一管路和气体的第二管路分别连通所有所述第一储液器，所述第一管路和第二管路分别设置有开关阀。

6.根据权利要求3至5中任意一项所述的制冷系统，其特征在于，所述第一管路的两端连通不同所述储液器的底部，所述第二管路的两端连通不同所处储液器的顶部。

7.根据权利要求1至5中任意一项所述的制冷系统，其特征在于，所有所述储液器的位置关系满足：所有所述储液器中的液位位于同一高度。

8.根据权利要求1至5中任意一项所述的制冷系统，其特征在于，所述储液器的出液口高度，高于与之对应的所述制冷需求末端的进气口的高度。

9.一种制冷设备，包括多个制冷需求末端，其特征在于，还包括权利要求1至8中任意一项所述的制冷系统。

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