CN215675897U - 一种空调系统 - Google Patents

Abstract

一种空调系统，包括制冷压缩机、气液分离器、第一冷凝器、干燥过滤器、视液镜、中间换热器以及第一蒸发器，气液分离器的出口与制冷压缩机的进口连接，第一冷凝器的进口与制冷压缩机的出口连接，干燥过滤器的进口与第一冷凝器的出口连接，干燥过滤器的出口与视液镜的进口连接，视液镜的出口与中间换热器的进口连接，且中间换热器的出口与气液分离器的进口连接，第一蒸发器的出口与中间换热器的另一进口连接，第一蒸发器的进口与中间换热器的另一出口连接，本实用新型利用室外冷源对发热电子设备进行降温冷却，从而提高空调能效，降低数据中心能耗。

Description

一种空调系统

技术领域

本实用新型涉及空调设备领域，尤其涉及一种空调系统。

背景技术

随着我国数字化经济进程的加快，5G技术的商用，数据中心呈现蓬勃发展。数据中心包含大量的存储器、交换机及服务器等电子信息设备，需要空调对以上发热的设备进行冷却降温。目前，数据机房主要采用风冷专用机房空调，全年需要启动压缩机进行制冷降温，空调能耗因此居高不下。为了降低空调能耗，需要采用高能效比的机房空调。机房空调中用电元件主要为压缩机、风机等电气零部件，通过采用高效节能的压缩机、风机以及系统的优化匹配，可以提高空调的能效，但存在一个能效瓶颈，综上所述，本申请现提出一种空调系统来解决上述出现的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种空调系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

基于上述目的，本实用新型提供了一种空调系统，包括制冷压缩机、气液分离器、第一冷凝器、干燥过滤器、视液镜、中间换热器以及第一蒸发器，所述气液分离器的出口与制冷压缩机的进口连接，所述第一冷凝器的进口与制冷压缩机的出口连接，所述干燥过滤器的进口与第一冷凝器的出口连接，所述干燥过滤器的出口与视液镜的进口连接，所述视液镜的出口与中间换热器的进口连接，且中间换热器的出口与气液分离器的进口连接，所述第一蒸发器的出口与中间换热器的另一进口连接，所述第一蒸发器的进口与中间换热器的另一出口连接，所述第一蒸发器的出口与中间换热器的另一进口连接管上顺着流向依次设置有第二截止阀、第一电磁阀和第二电子膨胀阀，所述第一蒸发器的进口与中间换热器的另一出口连接管上顺着流向依次设置有电动三通调节阀和第一截止阀。

优选的，还包括第二冷凝器，所述第二冷凝器与第一冷凝器集成设置，所述第二冷凝器的进口与第二截止阀连接，且第二冷凝器的进口上设置有第二电磁阀，所述第二冷凝器的出口与电动三通调节阀连接。

优选的，还包括蒸发风机，所述蒸发风机设置在第一蒸发器上。

优选的，还包括储液器、氟泵以及第二蒸发器，所述储液器的进口与电动三通调节阀连接，且所述储液器的进口上设置有单向阀，所述氟泵的进口与储液器的出口连接，且氟泵的出口与第一截止阀连接，所述第二蒸发器的进口与第一截止阀的另一出口连接，且第二蒸发器的进口上设置有第三电子膨胀阀，所述第二蒸发器的出口与第二截止阀连接。

更为优选的，还包括冷凝风机，所述冷凝风机设置在第二冷凝器上。

更为优选的，所述第一冷凝器的进口与制冷压缩机的出口连接，所述制冷压缩机的进口与气液分离器的出口连接，所述气液分离器的进口与第一蒸发器的出口连接，且第一蒸发器的出口上设置有第四截止阀，所述第一冷凝器的出口与干燥过滤器的进口连接，所述干燥过滤器的出口与视液镜的进口连接，所述视液镜的出口与第一蒸发器的进口连接，所述视液镜的出口与第一蒸发器的进口连接管上顺着流向依次设置有第三截止阀和第二电子膨胀阀；所述第二蒸发器的出口与第二冷凝器的进口连接，且第二蒸发器的进口上设置有第二截止阀，所述储液器的进口与第二冷凝器的出口连接，且储液器的进口上设置有单向阀，所述氟泵的进口与储液器的出口连接，所述氟泵的出口与第二蒸发器的进口连接，且所述氟泵的出口与第二蒸发器的进口连接管上顺着流向依次设置有第一截止阀和第三电子膨胀阀。

从上面所述可以看出，本实用新型的有益效果：本实用新型为突破风冷机房空调能效瓶颈，需要减少压缩机运行时间，最大程度的利用自然冷源。在春秋、冬季，减少或者完全停止压缩机工作，利用室外冷源(冷空气)对发热电子设备进行降温冷却，从而提高空调能效，降低数据中心能耗。

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为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的一种优选方案的结构示意图；

图3为本实用新型的另一种优选方案的结构示意图。

附图标记中：100、制冷压缩机；101、气液分离器；102、第一冷凝器；103、干燥过滤器；104、视液镜；105、第一电子膨胀阀；106、中间换热器；200、第二冷凝器；201、冷凝风机；202、第一截止阀；203、第二电子膨胀阀；204、蒸发风机；205、第一蒸发器；206、第二截止阀；207、第一电磁阀；208、第二电磁阀；209、电动三通调节阀；210、第二蒸发器；211、单向阀；212、储液器；213、氟泵；214、第三电子膨胀阀。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本实用新型实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

实施例一

请参阅图1，一种空调系统，包括制冷压缩机100、气液分离器101、第一冷凝器102、干燥过滤器103、视液镜104、中间换热器106以及第一蒸发器205，所述气液分离器101的出口与制冷压缩机100的进口连接，所述第一冷凝器102的进口与制冷压缩机100的出口连接，所述干燥过滤器103的进口与第一冷凝器102的出口连接，所述干燥过滤器103的出口与视液镜104的进口连接，所述视液镜104的出口与中间换热器106的进口连接，且中间换热器106的出口与气液分离器101的进口连接，所述第一蒸发器205的出口与中间换热器106的另一进口连接，所述第一蒸发器205的进口与中间换热器106的另一出口连接，所述第一蒸发器205的出口与中间换热器106的另一进口连接管上顺着流向依次设置有第二截止阀206、第一电磁阀207和第二电子膨胀阀203，所述第一蒸发器205的进口与中间换热器106的另一出口连接管上顺着流向依次设置有电动三通调节阀209和第一截止阀202。

作为上述方案的改进方案，还包括第二冷凝器200，所述第二冷凝器200与第一冷凝器102集成设置，所述第二冷凝器200的进口与第二截止阀206连接，且第二冷凝器200的进口上设置有第二电磁阀208，所述第二冷凝器200的出口与电动三通调节阀209连接。

作为上述方案的改进方案，还包括蒸发风机204，所述蒸发风机204设置在第一蒸发器205上。

模式一的工作流程：

开启制冷压缩机100、第一电子膨胀阀105、冷凝风机201、第一截止阀202、第二电子膨胀阀203、第二截止阀206、第一电磁阀207、蒸发风机204以及电动三通调节阀209的C-B段，关闭第二电磁阀208和电动三通调节阀209的A-B段。

在夏季高温环境下，需要开启制冷压缩机100进行制冷降温。制冷压缩机100开启运行，从气液分离器101吸入的低压低温气体制冷剂经制冷压缩机100加压压缩，变为高温高压制冷剂气体，然后进入第一冷凝器102冷却降温，变为高压中温制冷剂液体，高压中温制冷剂液体流过干燥过滤器103、视液镜104后，进入第一电子膨胀阀105进行节流降压，变为低压低温制冷剂液体，低温低压制冷剂液体再进入中间换热器106进行蒸发吸热，变为低温低压制冷剂气体，低温低压制冷剂气体再进入气液分离器101中进行气-液分离，低温低压制冷剂气体进入制冷压缩机100进行加压压缩，完成第一回路一次循环；

在室内用冷端，低温低压制冷剂液体在第一蒸发器205中蒸发吸热，变为中温低压制冷剂气体，然后流经第二截止阀206、第一电磁阀207后，进入中间换热器106降温冷却变为低温低压制冷剂液体，低温低压制冷剂液体从电动三通调节阀209的C端流入，B端流出，然后经过第一截止阀202、第二电子膨胀阀203，在第二电子膨胀阀203根据室内用冷端负荷大小进行冷媒流量调节，然后再进入第一蒸发器205中蒸发吸热，完成第二回路一次循环；

第一回路的循环动力通过制冷压缩机100压缩机提供，第二回路的循环动力通过液态、气态介质的密度差重力提供，不需要其他电动器件。

模式二的工作流程：

关闭制冷压缩机100、第一电子膨胀阀105、第一电磁阀207以及电动三通调节阀209C-B段，开启冷凝风机201、第一截止阀202、第二电子膨胀阀203、第二截止阀206、第二电磁阀208以及蒸发风机204。

在冬季低环境温度工况下，制冷压缩机100可以完全不工作，通过利用室外环境低温空气的冷量，满足室内IT设备降温需求。在室内用冷端，低温低压制冷剂液体在第一蒸发器205中蒸发吸热，变为中温低压制冷剂气体，中温低压制冷剂气体流经第二截止阀206、第二电磁阀208后，进入第二冷凝器200进行降温，变为低温低压制冷剂液体，低温低压制冷剂液体从电动三通调节阀209的A端流入，B端流出，经过第一截止阀202进入第二电子膨胀阀203，在第二电子膨胀阀203根据室内用冷端负荷大小进行冷媒流量调节，然后进入第一蒸发器205中蒸发吸热，完成第二回路一次循环。

模式三的工作流程：

开启制冷压缩机100、第一电子膨胀阀105、冷凝风机201、第一截止阀202、第二电子膨胀阀203、第二截止阀206、第一电磁阀207、第二电磁阀208、电动三通调节阀209A-B、C-B段以及蒸发风机204。

在春秋季，室外环境温度比机房环境温度低，可以提供部分冷量，不足的冷量可由制冷压缩机100补充，减少了压缩机的负载，从而提高了空调的能效。

在室内用冷端，低温低压制冷剂液体在第一蒸发器205中蒸发吸热，变为中温低压制冷剂气体，中温低压制冷剂气体流经第二截止阀206分流，一部分通过第一电磁阀207进入中间换热器106进行冷凝放热，变为低温低压制冷剂液体，另外一部分通过第二电磁阀208后，进入第二冷凝器200进行降温，变为低温低压制冷剂液体，低温低压制冷剂液体通过电动三通调节阀209的C端流入，低温低压制冷剂液体通过A端流入，C端流入液体和A端流入液体汇合后从B端流出，流出的低温低压制冷剂液体经第一截止阀202进入第二电子膨胀阀203，在第二电子膨胀阀203根据室内用冷端负荷大小进行冷媒流量调节，然后进入第一蒸发器205中蒸发吸热，完成第三回路一次循环。

制冷压缩机100开启运行，从气液分离器101吸入的低压低温气体制冷剂经压缩机加压压缩，变为高温高压制冷剂气体，然后进入第一冷凝器102冷却降温，变为高压中温制冷剂液体，高压中温制冷剂液体流过干燥过滤器103以及视液镜104后，进入电子膨胀阀进行节流降压，变为低压低温制冷剂液体，低温低压制冷剂液体再进入中间换热器106进行蒸发吸热，变为低温低压制冷剂气体，低温低压制冷剂气体再进入气液分离器101中进行气-液分离，低温低压制冷剂气体进入制冷压缩机100进行加压压缩，完成第一回路一次循环。

实施例二

请参阅图2，作为上述方案的改进方案，还包括储液器212、氟泵213以及第二蒸发器210，所述储液器212的进口与电动三通调节阀209连接，且所述储液器212的进口上设置有单向阀211，所述氟泵213的进口与储液器212的出口连接，且氟泵213的出口与第一截止阀202连接，所述第二蒸发器210的进口与第一截止阀202的另一出口连接，且第二蒸发器210的进口上设置有第三电子膨胀阀214，所述第二蒸发器210的出口与第二截止阀206连接。

作为上述方案的改进方案，还包括冷凝风机201，所述冷凝风机201设置在第二冷凝器200上。

模式一：开启制冷压缩机100、第一电子膨胀阀105、冷凝风机201、第一截止阀202、第二电子膨胀阀203、第二截止阀206、第一电磁阀207、电动三通调节阀209C-B段、蒸发风机204以及第三电子膨胀阀214，关闭第二电磁阀208以及电动三通调节阀209的A-B段。

模式二：开启冷凝风机201、第一截止阀202、第二电子膨胀阀203、第二截止阀206、第二电磁阀208、蒸发风机204、氟泵213以及第三电子膨胀阀214，关闭制冷压缩机100、第一电子膨胀阀105、第一电磁阀207以及电动三通调节阀209的C-B段。

模式三：开启制冷压缩机100、第一电子膨胀阀105、冷凝风机201、第一截止阀202、第二电子膨胀阀203、第二截止阀206、第一电磁阀207、第二电磁阀208、电动三通调节阀209A-B、C-B段以及蒸发风机204。

在春秋过渡季节，由氟泵213、第二电子膨胀阀203、第一蒸发器205、第三电子膨胀阀214、第二蒸发器210、第二冷凝器200、电动三通调节阀209构成的热管循环提供绝大部分冷量为室内IT设备散热，所缺少小部分的冷量由制冷压缩机100提供，压缩机以较低的频率运行，即可满足欠缺冷量的补充。

第一蒸发器205和第二蒸发器210可分别为两个室内环境对象进行冷却降温，氟泵213的引入，使第一冷凝器102、第二冷凝器200与第一蒸发器205、第二蒸发器210之间，无安装落差限制，在安装时，冷凝器可在蒸发器之上，或者之下，现场安装适应性更强。

实施例三

请参阅图3，作为上述方案的改进方案，所述第一冷凝器102的进口与制冷压缩机100的出口连接，所述制冷压缩机100的进口与气液分离器101的出口连接，所述气液分离器101的进口与第一蒸发器205的出口连接，且第一蒸发器205的出口上设置有第四截止阀，所述第一冷凝器102的出口与干燥过滤器103的进口连接，所述干燥过滤器103的出口与视液镜104的进口连接，所述视液镜104的出口与第一蒸发器205的进口连接，所述视液镜104的出口与第一蒸发器205的进口连接管上顺着流向依次设置有第三截止阀和第二电子膨胀阀203；所述第二蒸发器210的出口与第二冷凝器200的进口连接，且第二蒸发器210的进口上设置有第二截止阀206，所述储液器212的进口与第二冷凝器200的出口连接，且储液器212的进口上设置有单向阀211，所述氟泵213的进口与储液器212的出口连接，所述氟泵213的出口与第二蒸发器210的进口连接，且所述氟泵213的出口与第二蒸发器210的进口连接管上顺着流向依次设置有第一截止阀202和第三电子膨胀阀214。

工作流程：在图3中，205-第一蒸发器205和第二蒸发器210可作为一台室内机的两个换热器，2个蒸发器系统可分别单独工作，根据不同季节室外环境温度开启相应系统；在春秋过渡季节，压缩机和氟泵213同时工作，冷量上相互补充。

模式一：开启制冷压缩机100、冷凝风机201、第三截止阀、第二电子膨胀阀203、第四截止阀和蒸发风机204，关闭氟泵213，在夏季，室外环境温度高时，开启压缩机制冷模式，制冷压缩机100、第一冷凝器102、第二电子膨胀阀203及第一蒸发器205所构成的压缩机制冷循环工作，为用冷端冷却对象提供冷量。

模式二：冬季低环境温度工况下，制冷压缩机100可以完全不工作，氟泵213开启，同第三电子膨胀阀214、第二蒸发器210及第二冷凝器200构成热管制冷循环，通过利用室外环境低温空气的冷量，满足室内IT设备降温需求。

模式三：在春秋过渡季节，由氟泵213、第三电子膨胀阀214、第二蒸发器210及第二冷凝器200构成热管制冷循环，通过利用室外环境低温空气的冷量，但提供不了全部的室内IT设备散热的冷量，小部分欠缺的冷量需要由制冷压缩机100、第一冷凝器102、第二电子膨胀阀203及第一蒸发器205所构成的压缩机制冷循环提供。

其中，压缩机制冷循环中，压缩机以较低的频率运行，提供较小部分的冷量补充室内IT设备散热需求。

在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是以上描述仅是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此本实用新型不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (6)

1.一种空调系统，其特征在于，包括：

制冷压缩机(100)；

气液分离器(101)，所述气液分离器(101)的出口与制冷压缩机(100)的进口连接；

第一冷凝器(102)，所述第一冷凝器(102)的进口与制冷压缩机(100)的出口连接；

干燥过滤器(103)，所述干燥过滤器(103)的进口与第一冷凝器(102)的出口连接；

视液镜(104)，所述干燥过滤器(103)的出口与视液镜(104)的进口连接；

中间换热器(106)，所述视液镜(104)的出口与中间换热器(106)的进口连接，且中间换热器(106)的出口与气液分离器(101)的进口连接；以及

第一蒸发器(205)，所述第一蒸发器(205)的出口与中间换热器(106)的另一进口连接，所述第一蒸发器(205)的进口与中间换热器(106)的另一出口连接，所述第一蒸发器(205)的出口与中间换热器(106)的另一进口连接管上顺着流向依次设置有第二截止阀(206)、第一电磁阀(207)和第二电子膨胀阀(203)，所述第一蒸发器(205)的进口与中间换热器(106)的另一出口连接管上顺着流向依次设置有电动三通调节阀(209)和第一截止阀(202)。

2.根据权利要求1所述的一种空调系统，其特征在于，还包括第二冷凝器(200)，所述第二冷凝器(200)与第一冷凝器(102)集成设置，所述第二冷凝器(200)的进口与第二截止阀(206)连接，且第二冷凝器(200)的进口上设置有第二电磁阀(208)，所述第二冷凝器(200)的出口与电动三通调节阀(209)连接。

3.根据权利要求1所述的一种空调系统，其特征在于，还包括蒸发风机(204)，所述蒸发风机(204)设置在第一蒸发器(205)上。

4.根据权利要求1所述的一种空调系统，其特征在于，还包括：

储液器(212)，所述储液器(212)的进口与电动三通调节阀(209)连接，且所述储液器(212)的进口上设置有单向阀(211)；

氟泵(213)，所述氟泵(213)的进口与储液器(212)的出口连接，且氟泵(213)的出口与第一截止阀(202)连接；以及

第二蒸发器(210)，所述第二蒸发器(210)的进口与第一截止阀(202)的另一出口连接，且第二蒸发器(210)的进口上设置有第三电子膨胀阀(214)，所述第二蒸发器(210)的出口与第二截止阀(206)连接。

5.根据权利要求4所述的一种空调系统，其特征在于，还包括冷凝风机(201)，所述冷凝风机(201)设置在第二冷凝器(200)上。

6.根据权利要求4所述的一种空调系统，其特征在于，所述第一冷凝器(102)的进口与制冷压缩机(100)的出口连接，所述制冷压缩机(100)的进口与气液分离器(101)的出口连接，所述气液分离器(101)的进口与第一蒸发器(205)的出口连接，且第一蒸发器(205)的出口上设置有第四截止阀，所述第一冷凝器(102)的出口与干燥过滤器(103)的进口连接，所述干燥过滤器(103)的出口与视液镜(104)的进口连接，所述视液镜(104)的出口与第一蒸发器(205)的进口连接，所述视液镜(104)的出口与第一蒸发器(205)的进口连接管上顺着流向依次设置有第三截止阀和第二电子膨胀阀(203)；所述第二蒸发器(210)的出口与第二冷凝器(200)的进口连接，且第二蒸发器(210)的进口上设置有第二截止阀(206)，所述储液器(212)的进口与第二冷凝器(200)的出口连接，且储液器(212)的进口上设置有单向阀(211)，所述氟泵(213)的进口与储液器(212)的出口连接，所述氟泵(213)的出口与第二蒸发器(210)的进口连接，且所述氟泵(213)的出口与第二蒸发器(210)的进口连接管上顺着流向依次设置有第一截止阀(202)和第三电子膨胀阀(214)。

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