CN212362308U - 一种蒸发冷机组及制冷设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种蒸发冷机组及制冷设备。其中，该机组包括：由压缩机、蒸发式冷凝器以及蒸发器组成的压缩机制冷回路，其中：压缩机的排气端连通蒸发式冷凝器的进口端，蒸发式冷凝器的出口端连通蒸发器的第一进口端，蒸发器的第一出口端连通压缩机的吸气端；由自然冷却盘管、第一冷媒泵以及蒸发器组成的自然冷却回路，其中：自然冷却盘管设置在室外，其进口端连通蒸发器的第一出口端，其出口端连通蒸发器的第一进口端；第一冷媒泵设置于自然冷却盘管的出口端和蒸发器的第一进口端之间的管路上。通过本实用新型，能够实现控制自然冷却循环和压缩机制冷循环各自独立运行或者同时运行，提高了能效。

Description

一种蒸发冷机组及制冷设备

技术领域

本实用新型涉及机组技术领域，具体而言，涉及一种蒸发冷机组及制冷设备。

背景技术

蒸发冷却式冷水机组(蒸发冷机组)制冷能效高，但冷冻水不适宜应用于超低温制冷循环中，在冷冻冷藏领域使用受限。

现有技术中，针对冷冻水不适用于低温冷冻冷藏应用场景的问题，再冷冻水中加入乙二醇溶液，以上操作会导致换热效率降低，并且乙二醇溶液有毒，不适用于末端供冷。

蒸发式冷凝技术因其换热效率高，能有效提高机组冷能效，越来越多地被应用到不同行业场所。例如将蒸发冷机组应用于轨道交通、商业办公楼等，同时也有结合自然冷却技术，充分利用空气中的冷源，在低温环境中获得较高的能效利用率，能够拓宽蒸发冷机组的应用范围。

但是现有技术中，在某一温度区间内无法实现自然冷却循环和压缩机制冷循环同时运行，导致该温度区间内能效较差的问题。

针对现有技术中无法实现自然冷却循环和压缩机制冷循环同时运行的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型实施例中提供一种蒸发冷机组及制冷设备，以解决现有技术中无法实现自然冷却循环和压缩机制冷循环同时运行的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种蒸发冷机组，其中，该机组包括：

由压缩机、蒸发式冷凝器以及蒸发器组成的压缩机制冷回路，其中：所述压缩机的排气端连通所述蒸发式冷凝器的进口端，所述蒸发式冷凝器的出口端连通所述蒸发器的第一进口端，所述蒸发器的第一出口端连通所述压缩机的吸气端；

由自然冷却盘管、第一冷媒泵以及蒸发器组成的自然冷却回路，其中：所述自然冷却盘管设置在室外，其进口端连通所述蒸发器的第一出口端，其出口端连通所述蒸发器的第一进口端；所述第一冷媒泵设置于所述自然冷却盘管的出口端和所述蒸发器的第一进口端之间的管路上。

进一步地，所述机组还包括：

第一阀门，设置在所述自然冷却盘管的进口端和所述蒸发器的第一出口端之间的管路上，用于控制所述自然冷却盘管的进口端和所述蒸发器的第一出口端之间的管路是否导通；

第二阀门，设置在所述自然冷却盘管的出口端与所述蒸发器的第一进口端之间的管路上，用于控制所述自然冷却盘管的出口端与所述蒸发器的第一进口端之间的管路是否导通。

进一步地，所述机组还包括：

第三阀门，设置在所述蒸发器的第一出口端与所述压缩机的吸气端之间的管路上，用于控制所述蒸发器的第一出口端与所述压缩机的吸气端之间的管路是否导通；

第四阀门，设置在所述蒸发式冷凝器的出口端和所述蒸发器的第一进口端之间的管路上，用于控制所述蒸发式冷凝器的出口端和所述蒸发器的第一进口端之间的管路是否导通。

进一步地，所述机组还包括：

第一末端蒸发器，其进口端连通所述蒸发器的第二出口端，其出口端连通所述蒸发器的第二进口端；

第二末端蒸发器，与所述第一末端蒸发器并联设置，其进口端连通所述蒸发器的第二出口端，其出口端连通所述蒸发器的第二进口端；其中，所述第二末端蒸发器的容量大于所述第一末端蒸发器。

进一步地，所述机组还包括：

第二冷媒泵，设置在所述蒸发器的第二出口端和所述第一末端蒸发器的进口端之间，用于驱动冷媒由所述蒸发器的第二出口端流向所述第一末端蒸发器的进口端；

第三冷媒泵，设置在所述蒸发器的第二出口端和所述第二末端蒸发器的进口端之间，用于驱动冷媒由所述蒸发器的第二出口端流向所述第二末端蒸发器的进口端。

进一步地，所述机组还包括：

第一节流阀，设置在所述第二冷媒泵和所述第一末端蒸发器的进口端之间的管路上，用于控制所述第二冷媒泵和所述第一末端蒸发器的进口端之间的管路中的冷媒流量；

第二节流阀，设置在所述第三冷媒泵和所述第二末端蒸发器的进口端之间的管路上，用于控制所述第三冷媒泵和所述第二末端蒸发器的进口端之间的管路中的冷媒流量。

进一步地，所述机组还包括：

第三节流阀，设置在所述蒸发式冷凝器的出口端和所述蒸发器的第一进口端之间的管路上，用于控制所述蒸发式冷凝器的出口端和所述蒸发器的第一进口端之间的管路中的冷媒流量。

进一步地，所述机组还包括：

干燥过滤器，设置在所述蒸发式冷凝器的出口端和所述蒸发器的第一进口端之间的管路上，用于吸收管路中的水分以及过滤管路中的杂质。

进一步地，所述机组还包括：

风机，设置在所述蒸发式冷凝器和/或所述自然冷却盘管旁，用于加速蒸发式冷凝器和/或所述自然冷却盘管外部的空气流动。

本实用新型还提供一种制冷设备，包括上述蒸发冷机组。

进一步地，所述制冷设备至少包括以下其中之一：冰箱、空调。

应用本实用新型的技术方案，蒸发器的进口端和出口端并联设置压缩机冷却回路和自然冷却回路，其中，压缩机冷却回路包括压缩机和蒸发式冷凝器，自然冷却回路包括自然冷却盘管，通过上述设计，能够实现控制自然冷却循环和压缩机制冷循环各自独立运行或者同时运行，提高了能效。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例的蒸发冷机组的结构图；

图2为根据本实用新型实施例的蒸发式冷凝器的结构图；

图3为根据本实用新型另一实施例的蒸发冷机组的结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应当理解，尽管在本实用新型实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述冷媒泵，但这些冷媒泵不应限于这些术语。这些术语仅用来将不同冷媒泵区分开。例如，在不脱离本实用新型实施例范围的情况下，第一冷媒泵也可以被称为第二冷媒泵，类似地，第二冷媒泵也可以被称为第一冷媒泵。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者装置中还存在另外的相同要素。

下面结合附图详细说明本实用新型的可选实施例。

实施例1

本实施例提供一种蒸发冷机组，图1为根据本实用新型实施例的蒸发冷机组的结构图，如图3所示，该蒸发冷机组包括：由压缩机1、蒸发式冷凝器2以及蒸发器3组成的压缩机制冷回路，其中：压缩机1的排气端连通蒸发式冷凝器2的进口端，蒸发式冷凝器2的出口端连通蒸发器3的第一进口端，蒸发器3的第一出口端连通压缩机的吸气端，蒸发器3的第一进口端设置检测点3a，第一出口端设置检测点3b。

上述蒸发冷机组还包括由自然冷却盘管4、第一冷媒泵5以及蒸发器3组成的自然冷却回路，其中：自然冷却盘管4设置在室外，其进口端连通蒸发器3的第一出口端，其出口端连通蒸发器3的第一进口端；第一冷媒泵5设置于自然冷却盘管4的出口端和蒸发器3的第一进口端之间的管路上。蒸发式冷凝器2的数量和自然冷却盘管4的数量均可以设置一个或者多个。

图2为根据本实用新型实施例的蒸发式冷凝器的结构图，如图2所示，蒸发式冷凝器2包括冷凝盘管2a，还包括冷却水泵2b，冷却水泵2b用于驱动冷却水流向喷淋头2c，喷淋头2c用于使冷却水汽化；集水盘2d，用于收集汽化后的冷却水，冷却水汽化后蒸发吸热，为冷凝盘管2a降温。

在单独运行压缩机制冷模式时，压缩机1和蒸发式冷凝器2启动，压缩机1的排气端排出的高温高压气态冷媒流向蒸发式冷凝器2，在蒸发式冷凝器2中降温冷凝，形成液态冷媒，液态冷媒流向蒸发器3，在蒸发器3中蒸发吸热，产生冷量，形成的气态冷媒回到压缩机1的吸气端，完成压缩机制冷循环。

在单独运行自然冷却模式时，自然冷却盘管4导通，气态冷媒流经自然冷却盘管，降温冷凝，形成液态冷媒，液态冷媒流向蒸发器3，在蒸发器3中蒸发吸热，产生冷量，形成的气态冷媒回到自然冷却盘管4，完成自然冷却循环。

在同时运行压缩机制冷模式和自然冷却模式时，压缩机1、蒸发式冷凝器2启动，同时自然冷却盘管4导通，一方面，压缩机1的排气端排出的高温高压气态冷媒流向蒸发式冷凝器2，在蒸发式冷凝器2中降温冷凝，形成液态冷媒，液态冷媒流向蒸发器3，在蒸发器3中蒸发吸热，产生冷量，形成的气态冷媒回到压缩机1的吸气端，完成压缩机制冷循环，另一方面，另一路气态冷媒流经自然冷却盘管4，降温冷凝，形成液态冷媒，液态冷媒流向蒸发器3，在蒸发器3中蒸发吸热，产生冷量，形成的气态冷媒回到自然冷却盘管4，完成自然冷却循环。

本实施例的蒸发冷机组，蒸发器的进口端和出口端并联设置压缩机冷却回路和自然冷却回路，其中，压缩机冷却回路包括压缩机、蒸发式冷凝器和蒸发器，自然冷却回路包括自然冷却盘管4、第一冷媒泵5和蒸发器3，通过上述设计，能够实现控制自然冷却循环和压缩机制冷循环各自独立运行或者同时运行，提高了能效。

实施例2

本实施例提供另一种蒸发冷机组，图3为根据本实用新型另一实施例的蒸发冷机组的结构图，为了控制压缩机制冷回路和自然冷却回路的导通状态，进而切换运行模式，如图3所示，上述机组还包括：第一阀门6，设置在自然冷却盘管4的进口端和蒸发器3的第一出口端之间的管路上，用于控制自然冷却盘管4的进口端和蒸发器3的第一出口端之间的管路是否导通；第二阀门7，设置在自然冷却盘管4的出口端与蒸发器3的第一进口端之间的管路上，用于控制自然冷却盘管4的出口端与蒸发器3的第一进口端之间的管路是否导通。具体地，在单独运行自然冷却模式，或者同时运行压缩机制冷模式和自然冷却模式时，第一阀门6和第二阀门7开启，在单独运行压缩机制冷模式时，第一阀门6和第二阀门7关闭，本实施例中，第一阀门6和第二阀门7为开关阀，可以选用电磁阀。

类似地，该机组还包括：第三阀门8，设置在蒸发器3的第一出口端与压缩机1的吸气端之间的管路上，用于控制蒸发器3的第一出口端与压缩机1的吸气端之间的管路是否导通；第四阀门9，设置在蒸发式冷凝器2的出口端和蒸发器3的第一进口端之间的管路上，用于控制蒸发式冷凝器2的出口端和蒸发器3的第一进口端之间的管路是否导通。具体地，在单独压缩机制冷模式，或者同时运行压缩机制冷模式和自然冷却模式时，第三阀门8和第四阀门9开启，在单独运行自然冷却模式时，第三阀门8和第四阀门9关闭，本实施例中，第三阀门8和第四阀门9为开关阀，可以选用电磁阀。

为了将蒸发器3产生的冷量传递到室内空间，如图3所示，该机组还包括：第一末端蒸发器10，其进口端连通蒸发器3的第二出口端，其出口端连通蒸发器3的第二进口端；第二末端蒸发器11，与第一末端蒸发器10并联设置，其进口端连通蒸发器3的第二出口端，其出口端连通蒸发器3的第二进口端；蒸发器3分别与第一末端蒸发器10或第二末端蒸发器11形成末端循环回路，其中，第二末端蒸发器11的容量大于第一末端蒸发器10，根据不同的制冷量需求，控制不同的末端蒸发器运行，最大程度地满足用户的制冷量需求，同时节约能源。

为了驱动冷媒的流动，如图3所示，该机组还包括：第二冷媒泵12，设置在蒸发器3的第二出口端和第一末端蒸发器10的进口端之间，用于驱动冷媒由蒸发器3的第二出口端流向第一末端蒸发器10的进口端；类似地，该机组还包括第三冷媒泵13，设置在蒸发器3的第二出口端和第二末端蒸发器11的进口端之间，用于驱动冷媒由蒸发器3的第二出口端流向第二末端蒸发器11的进口端。

为了控制管路中的冷媒流量，进而控制制冷效果，该机组还包括：第一节流阀14，设置在第二冷媒泵12和第一末端蒸发器10的进口端之间的管路上，用于控制第二冷媒泵12和第一末端蒸发器10的进口端之间的管路中的冷媒流量，进而控制第一末端蒸发器10的制冷效果；第二节流阀15，设置在第三冷媒泵13和第二末端蒸发器11的进口端之间的管路上，用于控制第三冷媒泵13和第二末端蒸发器11的进口端之间的管路中的冷媒流量，进而控制第二末端蒸发器11的制冷效果。

类似地，该机组还包括：第三节流阀16，设置在蒸发式冷凝器2的出口端和蒸发器3的第一进口端之间的管路上，用于控制蒸发式冷凝器的出口端和蒸发器3的第一进口端之间的管路中的冷媒流量，进而控制蒸发器3的制冷效果。

在本实施例中，第一节流阀14、第二节流阀15和第三节流阀16可以选用电子膨胀阀。

为了去除管路中多余的水分和杂质，该机组还包括：干燥过滤器17，设置在蒸发式冷凝器2的出口端和蒸发器3的第一进口端之间的管路上，用于吸收管路中的水分以及过滤管路中的杂质，提高蒸发器3的制冷效果。

为了提高换热效率，该机组还包括：风机18，风机18设置在蒸发式冷凝器2和/或自然冷却盘管4旁，用于加速蒸发式冷凝器和/或自然冷却盘管外部的空气流动，提高换热效率。

实施例3

本实施例提供一种制冷设备，包括上述蒸发冷机组，用于实现不同温度区间范围内的制冷循环。上述制冷设备至少包括以下其中之一：冰箱、空调。

最后应说明的是：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；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种蒸发冷机组，其特征在于，所述机组包括：

由压缩机、蒸发式冷凝器以及蒸发器组成的压缩机制冷回路，其中：所述压缩机的排气端连通所述蒸发式冷凝器的进口端，所述蒸发式冷凝器的出口端连通所述蒸发器的第一进口端，所述蒸发器的第一出口端连通所述压缩机的吸气端；

由自然冷却盘管、第一冷媒泵以及蒸发器组成的自然冷却回路，其中：所述自然冷却盘管设置在室外，其进口端连通所述蒸发器的第一出口端，其出口端连通所述蒸发器的第一进口端；所述第一冷媒泵设置于所述自然冷却盘管的出口端和所述蒸发器的第一进口端之间的管路上。

2.根据权利要求1所述的机组，其特征在于，所述机组还包括：

第一阀门，设置在所述自然冷却盘管的进口端和所述蒸发器的第一出口端之间的管路上，用于控制所述自然冷却盘管的进口端和所述蒸发器的第一出口端之间的管路是否导通；

第二阀门，设置在所述自然冷却盘管的出口端与所述蒸发器的第一进口端之间的管路上，用于控制所述自然冷却盘管的出口端与所述蒸发器的第一进口端之间的管路是否导通。

3.根据权利要求1所述的机组，其特征在于，所述机组还包括：

第三阀门，设置在所述蒸发器的第一出口端与所述压缩机的吸气端之间的管路上，用于控制所述蒸发器的第一出口端与所述压缩机的吸气端之间的管路是否导通；

第四阀门，设置在所述蒸发式冷凝器的出口端和所述蒸发器的第一进口端之间的管路上，用于控制所述蒸发式冷凝器的出口端和所述蒸发器的第一进口端之间的管路是否导通。

4.根据权利要求1所述的机组，其特征在于，所述机组还包括：

第一末端蒸发器，其进口端连通所述蒸发器的第二出口端，其出口端连通所述蒸发器的第二进口端；

第二末端蒸发器，与所述第一末端蒸发器并联设置，其进口端连通所述蒸发器的第二出口端，其出口端连通所述蒸发器的第二进口端；其中，所述第二末端蒸发器的容量大于所述第一末端蒸发器。

5.根据权利要求4所述的机组，其特征在于，所述机组还包括：

第二冷媒泵，设置在所述蒸发器的第二出口端和所述第一末端蒸发器的进口端之间，用于驱动冷媒由所述蒸发器的第二出口端流向所述第一末端蒸发器的进口端；

第三冷媒泵，设置在所述蒸发器的第二出口端和所述第二末端蒸发器的进口端之间，用于驱动冷媒由所述蒸发器的第二出口端流向所述第二末端蒸发器的进口端。

6.根据权利要求5所述的机组，其特征在于，所述机组还包括：

第一节流阀，设置在所述第二冷媒泵和所述第一末端蒸发器的进口端之间的管路上，用于控制所述第二冷媒泵和所述第一末端蒸发器的进口端之间的管路中的冷媒流量；

第二节流阀，设置在所述第三冷媒泵和所述第二末端蒸发器的进口端之间的管路上，用于控制所述第三冷媒泵和所述第二末端蒸发器的进口端之间的管路中的冷媒流量。

7.根据权利要求1所述的机组，其特征在于，所述机组还包括：

第三节流阀，设置在所述蒸发式冷凝器的出口端和所述蒸发器的第一进口端之间的管路上，用于控制所述蒸发式冷凝器的出口端和所述蒸发器的第一进口端之间的管路中的冷媒流量。

8.根据权利要求1所述的机组，其特征在于，所述机组还包括：

干燥过滤器，设置在所述蒸发式冷凝器的出口端和所述蒸发器的第一进口端之间的管路上，用于吸收管路中的水分以及过滤管路中的杂质。

9.根据权利要求1所述的机组，其特征在于，所述机组还包括：

风机，设置在所述蒸发式冷凝器和/或所述自然冷却盘管旁，用于加速蒸发式冷凝器和/或所述自然冷却盘管外部的空气流动。

10.一种制冷设备，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的蒸发冷机组。

11.根据权利要求10所述的制冷设备，其特征在于，所述制冷设备至少包括以下其中之一：冰箱、空调。

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