CN218296280U - 一种制冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种制冷系统，涉及制冷设备领域，解决了现有技术中制冷系统的压缩机长期处于运行状态，导致压缩机的使用寿命以及制冷系统可靠性降低的问题。该制冷系统包括第一制冷模块、第二制冷模块、供液管路和回液管路，第一制冷模块包括蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀，蒸发器、压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器依次连接，第二制冷模块包括表冷器，蒸发器和表冷器的入口端和出口端均分别与供液管路和回液管路连接。本实用新型的制冷系统，当室外环境中的温度较低时，利用室外低温空气即可实现对室内制冷的效果，从而可降低制冷系统的整体能耗，也可减少压缩机的运行时间，提高了压缩机的使用寿命以及制冷系统可靠性。

Description

一种制冷系统

技术领域

本实用新型涉及制冷设备技术领域，尤其涉及一种制冷系统。

背景技术

随着时代发展和科技进步，电子元器件的集成化程度越来越高，集成组件的热流密度显著增加，工耗进一步提升，传统的冷却手段已不能满足现代和未来先进电子器件和设备的散热要求。利用液冷源的制冷系统通过使放置待散热电子设备的室内长期保持较低的温度，可强化电子设备的散热效果。具体的，利用液冷源的制冷系统以冷媒作为制冷剂，通过压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器的作用，可达到为室内制冷的目的。

利用液冷源的制冷系统具有简单紧凑、传热系数高、热导率可达到传统风冷设备热导率20倍以上、工作带来的噪音明显小于风冷系统的优势。因此，利用液冷源的制冷系统常用于大功率、高热流密度电子设备的散热，已成为电子设备系统开发和应用的一项关键技术。然而，现有的制冷系统为单一模式的制冷系统，当室外环境温度较低时，制冷系统仍需开启制冷模式为电子设备散热，如此将导致制冷系统的压缩机长期处于运行状态，大大降低了压缩机的使用寿命以及制冷系统的可靠性。因此，为了提高压缩机的使用寿命以及制冷系统的可靠性，急需对现有技术中的制冷系统进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种制冷系统，解决了现有技术中制冷系统的压缩机长期处于运行状态，导致压缩机的使用寿命以及制冷系统可靠性降低的技术问题。本实用新型优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型的制冷系统，包括第一制冷模块、第二制冷模块、供液管路和回液管路，其中，所述第一制冷模块包括蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀，所述蒸发器、所述压缩机、所述冷凝器、所述节流阀和所述蒸发器依次连接，所述蒸发器的入口端和出口端还分别与所述供液管路和所述回液管路连接；所述第二制冷模块包括表冷器，所述表冷器的入口端和出口端分别与所述供液管路和所述回液管路连接。

根据一个优选实施方式，所述的制冷系统还包括控制阀组，所述控制阀组设置于所述供液管路或所述回液管路上，并且所述控制阀组用于控制所述供液管路或所述回液管路与所述第一制冷模块的通断状态，所述控制阀组还用于控制所述供液管路或所述回液管路与所述第二制冷模块的通断状态。

根据一个优选实施方式，所述控制阀组包括第一控制阀和第二控制阀，其中，所述第一控制阀位于与所述蒸发器连接的所述供液管路上，所述第二控制阀位于与所述表冷器连接的所述供液管路上。

根据一个优选实施方式，所述控制阀组还包括蝶阀，所述蝶阀位于与所述蒸发器连接的所述供液管路以及与所述表冷器连接的所述供液管路上。

根据一个优选实施方式，所述第一制冷模块和所述第二制冷模块还包括风机，所述表冷器位于所述冷凝器处，并且所述风机位于所述冷凝器和所述表冷器处。

根据一个优选实施方式，所述风机的数量为两个或以上，所述风机并联设置，并且所述风机用于所述第一制冷模块时，所述风机至少部分处于工作状态，所述风机用于所述第二制冷模块时，所述风机均处于工作状态。

根据一个优选实施方式，所述冷凝器和所述表冷器的数量均为两个或以上，并且所述冷凝器彼此并联，所述表冷器彼此并联。

根据一个优选实施方式，所述第一制冷模块的数量为至少两组，所述第一制冷模块彼此并联，并且所述第一制冷模块中的部分处于使用状态；所述第二制冷模块的数量为至少两组，所述第二制冷模块彼此并联，并且所述第二制冷模块均处于使用状态。

根据一个优选实施方式，所述第一制冷模块的数量为四组，四组所述第一制冷模块中的三者处于使用状态，另一者处于备用状态；所述第二制冷模块的数量为四组，四组所述第二制冷模块均处于使用状态。

根据一个优选实施方式，所述的制冷系统还包括室外温度传感器，所述室外温度传感器用于检测室外环境中的温度。

本实用新型提供的制冷系统至少具有如下有益技术效果：

本实用新型的制冷系统包括第一制冷模块和第二制冷模块，具体的，第一制冷模块通过压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器的压缩、冷凝、节流和蒸发作用，可实现对室内制冷的目的，第二制冷模块通过表冷器与室外换热，可实现对室内制冷的目的。本实用新型的制冷系统，基于室外环境中的温度与预设温度的比较结果，可选择第一制冷模块或第二制冷模块处于工作状态，具体的，当室外环境中的温度较低时，可选择第二制冷模块处于工作状态，即与室内换热后的冷媒通过供液管路进入表冷器，冷媒在表冷器处与室外的低温空气换热后流入回液管路，再次与室内换热，从而达到降低室内温度的效果。可见，本实用新型的制冷系统，不仅可满足制冷需求，而且当室外环境中的温度较低时，可切换为第二制冷模块处于工作状态，此时第一制冷模块处于断开状态，利用室外低温空气即可实现对室内制冷的效果，从而可降低制冷系统的整体能耗，也可减少压缩机的运行时间，提高了压缩机的使用寿命以及制冷系统可靠性。

即本实用新型的制冷系统，解决了现有技术中制冷系统的压缩机长期处于运行状态，导致压缩机的使用寿命以及制冷系统可靠性降低的问题。

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是本实用新型制冷系统优选实施方式的示意图；

图2是本实用新型制冷系统的控制方法优选实施方式的流程图；

图3是本实用新型制冷系统的控制方法另一个优选实施方式的流程图。

图中：101、蒸发器；102、压缩机；103、冷凝器；104、节流阀；105、表冷器；106、风机；107、气液分离器；108、回风感温包；109、管温感温包；110、排气感温包；111、高压开关；112、低压开关；20、供液管路；201、第一控制阀；202、第二控制阀；203、蝶阀；30、回液管路。

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，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

下面结合说明书附图1～3以及实施例1和2对本实用新型的制冷系统及其控制方法进行详细说明。

实施例1

本实施例对本实用新型的制冷系统进行详细说明。

本实施例的制冷系统，包括第一制冷模块、第二制冷模块、供液管路20和回液管路30，如图1所示。优选的，第一制冷模块包括蒸发器101、压缩机102、冷凝器103和节流阀104，蒸发器101、压缩机102、冷凝器103、节流阀104和蒸发器101依次连接，蒸发器101的入口端和出口端还分别与供液管路20和回液管路30连接；第二制冷模块包括表冷器105，表冷器105的入口端和出口端分别与供液管路20和回液管路30连接，如图1所示。

本实施例的制冷系统包括第一制冷模块和第二制冷模块，具体的，第一制冷模块通过压缩机102、冷凝器103、节流阀104和蒸发器101的压缩、冷凝、节流和蒸发作用，可实现对室内制冷的目的，第二制冷模块通过表冷器与室外换热，可实现对室内制冷的目的。更具体的，第一制冷模块的制冷原理与现有技术中的压缩机制冷原理相同，在此不再详述；第二制冷模块的制冷原理与现有技术中的表冷器制冷原理相同，在此不再详述。

本实施例的制冷系统，基于室外环境中的温度与预设温度的比较结果，可选择第一制冷模块或第二制冷模块处于工作状态，具体的，当室外环境中的温度较低时，可选择第二制冷模块处于工作状态，即与室内换热后的冷媒通过供液管路20进入表冷器，冷媒在表冷器处与室外的低温空气换热后流入回液管路30，再次与室内换热，从而达到降低室内温度的效果。可见，本实施例的制冷系统，不仅可满足制冷需求，而且当室外环境中的温度较低时，可切换为第二制冷模块处于工作状态，此时第一制冷模块处于断开状态，利用室外低温空气即可实现对室内制冷的效果，从而可降低制冷系统的整体能耗，也可减少压缩机102的运行时间，提高了压缩机102的使用寿命以及制冷系统可靠性。即本实施例的制冷系统，解决了现有技术中制冷系统的压缩机102长期处于运行状态，导致压缩机102的使用寿命以及制冷系统可靠性降低的问题。

第一制冷模块还包括气液分离器107、回风感温包108、管温感温包109、排气感温包110、高压开关111和低压开关112，如图1所示。具体的，气液分离器107位于蒸发器101和压缩机102之间，回风感温包108设置于冷凝器103的回风口处，管温感温包109设置于冷凝器103的冷媒管路上，排气感温包110设置于压缩机102的排气口处，高压开关111设置于压缩机102的排气口处，低压开关112设置于压缩机102的吸气口处，如图1所示。气液分离器107、回风感温包108、管温感温包109、排气感温包110、高压开关111和低压开关112的作用与现有压缩机制冷系统中相应部件的作用相同，在此不再详述。

根据一个优选实施方式，制冷系统还包括控制阀组，控制阀组设置于供液管路20或回液管路30上，并且控制阀组用于控制供液管路20或回液管路30与第一制冷模块的通断状态，控制阀组还用于控制供液管路20或回液管路30与第二制冷模块的通断状态。本实施例优选技术方案的制冷系统，还包括控制阀组，通过控制阀组，可切换第一制冷模块和第二制冷模块的通断状态，以使制冷系统利用第一制冷模块或第二制冷模块进行制冷，从而使得本实施例优选技术方案的制冷系统不仅可满足室内降温的需求，还具有节约能耗、提高了压缩机102的使用寿命以及制冷系统可靠性的优势。

根据一个优选实施方式，控制阀组包括第一控制阀201和第二控制阀202，如图1所示。优选的，第一控制阀201位于与蒸发器101连接的供液管路20上，第二控制阀202位于与表冷器105连接的供液管路20上，如图1所示。具体的，当第一控制阀201处于开启状态，第二控制阀202处于关闭状态时，可使供液管路20与第一制冷模块连通，以实现通过第一制冷模块为室内降温；当第一控制阀201处于关闭状态，第二控制阀202处于开启状态时，可使供液管路20与第二制冷模块连通，以实现通过第二制冷模块为室内降温。更具体的，当室外环境中的温度高于预设温度时，通过第一制冷模块为室内降温，可满足室内降温的需求；当室外环境中的温度不高于预设温度时，通过第二制冷模块为室内降温，可节约能耗，同时也可提高压缩机102的使用寿命以及制冷系统的可靠性。

根据一个优选实施方式，控制阀组还包括蝶阀203，蝶阀203位于与蒸发器101连接的供液管路20以及与表冷器105连接的供液管路20上，如图1所示。本实施例优选技术方案的制冷系统，与蒸发器101连接的供液管路20以及与表冷器105连接的供液管路20上设置蝶阀203，当制冷系统需要维修时，第一控制阀201、第二控制阀202以及蝶阀203均处于关闭状态，从而可保证供液管路20与第一制冷模块和第二制冷模块之间的密封效果，以阻止冷媒进入第一制冷模块和第二制冷模块，进而便于维修制冷系统。

根据一个优选实施方式，第一制冷模块和第二制冷模块还包括风机106，如图1所示。优选的，表冷器105位于冷凝器103处，并且风机106位于冷凝器103和表冷器105处，如图1所示。更优选的，表冷器105位于冷凝器103上方，并且表冷器105与冷凝器103相贴合。本实施例优选技术方案的制冷系统，在冷凝器103和表冷器105处设置风机106，可加速冷凝器103和表冷器105与室外空气的换热效率，从而使得本实施例优选技术方案的制冷系统，无论使用第一制冷模块还是使用第二制冷模块制冷时，均具有较高的制冷效率。另一方面，本实施例优选技术方案的制冷系统，表冷器105位于冷凝器103处，从而使得风机106既可用于加速冷凝器103与室外空气的换热效率，又可用于加速表冷器105与室外空气的换热效率，即可使风机106同时用于第一制冷模块和第二制冷模块，有助于简化制冷系统的结构。

根据一个优选实施方式，风机106的数量为两个或以上，风机106并联设置，并且风机106用于第一制冷模块时，风机106至少部分处于工作状态，风机106用于第二制冷模块时，风机106均处于工作状态。图1示出了风机106的数量为两个的示意图。本实施例优选技术方案的制冷系统，当第一制冷模块进行制冷时，由于第一制冷模块的制冷效率较高，从而只需部分风机106处于工作状态即可满足室内的制冷需求，此时部分风机106处于停机状态，不仅可进一步节约制冷系统的能耗，而且还有助于提高风机106的使用寿命；当第二制冷模块进行制冷时，由于第二制冷模块仅依靠室外环境中的低温空气进行制冷，其制冷效率较低，此时使所有的风机106均处于工作状态，可保证表冷器105与室外环境中的低温空气的换热效率，以满足制冷需求。

根据一个优选实施方式，冷凝器103和表冷器105的数量均为两个或以上，并且冷凝器103彼此并联，表冷器105彼此并联。优选的，冷凝器103和表冷器105的数量相当。图1示出了冷凝器103和表冷器105的数量均为两个的示意图。本实施例优选技术方案的制冷系统，冷凝器103和表冷器105的数量均为两个或以上，并且冷凝器103彼此并联，表冷器105彼此并联，可进一步增强第一制冷模块和第二制冷模块与室外空气的换热效率。

根据一个优选实施方式，第一制冷模块的数量为至少两组，第一制冷模块彼此并联，并且第一制冷模块中的部分处于使用状态；第二制冷模块的数量为至少两组，第二制冷模块彼此并联，并且第二制冷模块均处于使用状态。优选的，第一制冷模块的数量为四组，四组第一制冷模块中的三者处于使用状态，另一者处于备用状态；第二制冷模块的数量为四组，四组第二制冷模块均处于使用状态。图1示出了第一制冷模块和第二制冷模块均为四组时的示意图。本实施例优选技术方案的制冷系统，当第一制冷模块进行制冷时，由于第一制冷模块的制冷效率较高，只需部分第一制冷模块处于工作状态即可满足制冷需求，其余第一制冷模块可处于备用状态，从而不仅可进一步增强制冷系统的可靠性，还有助于节约能耗；当第二制冷模块进行制冷时，由于第二制冷模块仅依靠室外环境中的低温空气进行制冷，其制冷效率较低，此时使所有的第二制冷模块均处于工作状态，可加大制冷系统的散热量，以满足制冷需求。

根据一个优选实施方式，制冷系统还包括室外温度传感器，室外温度传感器用于检测室外环境中的温度。本实施例优选技术方案的制冷系统，还包括室外温度传感器，通过监测室外环境中的温度，以便基于室外环境中的温度切换第一制冷模块和第二制冷模块的通断状态，使得制冷系统不仅可满足制冷需求，还可节省能耗，提高压缩机102的使用寿命以及制冷系统的可靠性。

实施例2

本实施例对本实用新型制冷系统的控制方法进行详细说明。

图2示出了本实用新型制冷系统控制方法优选实施方式的流程图。如图2所示，实施例1中任一项技术方案的制冷系统的控制方法，包括如下步骤。

步骤1：获取室外环境中的温度；

步骤2：将室外环境中的温度与预设温度进行比较；

步骤3：基于室外环境中的温度与预设温度的比较结果，控制第一制冷模块与供液管路20和回液管路30之间的通断状态，以及控制第二制冷模块与供液管路20和回液管路30之间的通断状态。

根据一个优选实施方式，当室外环境中的温度满足Tw＞T时，控制第一制冷模块与供液管路20和回液管路30之间处于连通状态，控制第二制冷模块与供液管路20和回液管路30之间处于断开状态；当室外环境中的温度满足Tw≤T时，控制第一制冷模块与供液管路20和回液管路30之间处于断开状态，控制第二制冷模块与供液管路20和回液管路30之间处于连通状态；其中，Tw为室外环境中的温度，T为预设温度，如图3所示。优选的，T为0℃。不限于此，T也可是其余设定的温度，例如5℃、3℃、零下3℃、零下5℃等。

本实施例的制冷系统的控制方法，基于室外环境中的温度与预设温度的比较结果，可选择第一制冷模块或第二制冷模块处于工作状态，具体的，当室外环境中的温度大于预设温度时，可选择第一制冷模块处于工作状态，当室外环境中的温度小于或等于预设温度时，可选择第二制冷模块处于工作状态，即与室内换热后的冷媒通过供液管路20进入表冷器，冷媒在表冷器处与室外的低温空气换热后流入回液管路30，再次与室内换热，从而达到降低室内温度的效果。可见，本实施例的制冷系统的控制方法，不仅可满足制冷需求，而且当室外环境中的温度较低时，可切换为第二制冷模块处于工作状态，此时第一制冷模块处于断开状态，利用室外低温空气即可实现对室内制冷的效果，从而可降低制冷系统的整体能耗，也可减少压缩机102的运行时间，提高了压缩机102的使用寿命以及制冷系统可靠性。即本实施例的制冷系统的控制方法，解决了现有技术中制冷系统的压缩机102长期处于运行状态，导致压缩机102的使用寿命以及制冷系统可靠性降低的问题。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种制冷系统，其特征在于，包括第一制冷模块、第二制冷模块、供液管路(20)和回液管路(30)，其中，

所述第一制冷模块包括蒸发器(101)、压缩机(102)、冷凝器(103)和节流阀(104)，所述蒸发器(101)、所述压缩机(102)、所述冷凝器(103)、所述节流阀(104)和所述蒸发器(101)依次连接，所述蒸发器(101)的入口端和出口端还分别与所述供液管路(20)和所述回液管路(30)连接；

所述第二制冷模块包括表冷器(105)，所述表冷器(105)的入口端和出口端分别与所述供液管路(20)和所述回液管路(30)连接。

2.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，还包括控制阀组，所述控制阀组设置于所述供液管路(20)或所述回液管路(30)上，并且所述控制阀组用于控制所述供液管路(20)或所述回液管路(30)与所述第一制冷模块的通断状态，所述控制阀组还用于控制所述供液管路(20)或所述回液管路(30)与所述第二制冷模块的通断状态。

3.根据权利要求2所述的制冷系统，其特征在于，所述控制阀组包括第一控制阀(201)和第二控制阀(202)，其中，所述第一控制阀(201)位于与所述蒸发器(101)连接的所述供液管路(20)上，所述第二控制阀(202)位于与所述表冷器(105)连接的所述供液管路(20)上。

4.根据权利要求3所述的制冷系统，其特征在于，所述控制阀组还包括蝶阀(203)，所述蝶阀(203)位于与所述蒸发器(101)连接的所述供液管路(20)以及与所述表冷器(105)连接的所述供液管路(20)上。

5.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述第一制冷模块和所述第二制冷模块还包括风机(106)，所述表冷器(105)位于所述冷凝器(103)处，并且所述风机(106)位于所述冷凝器(103)和所述表冷器(105)处。

6.根据权利要求5所述的制冷系统，其特征在于，所述风机(106)的数量为两个或以上，所述风机(106)并联设置，并且所述风机(106)用于所述第一制冷模块时，所述风机(106)至少部分处于工作状态，所述风机(106)用于所述第二制冷模块时，所述风机(106)均处于工作状态。

7.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述冷凝器(103)和所述表冷器(105)的数量均为两个或以上，并且所述冷凝器(103)彼此并联，所述表冷器(105)彼此并联。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的制冷系统，其特征在于，所述第一制冷模块的数量为至少两组，所述第一制冷模块彼此并联，并且所述第一制冷模块中的部分处于使用状态；所述第二制冷模块的数量为至少两组，所述第二制冷模块彼此并联，并且所述第二制冷模块均处于使用状态。

9.根据权利要求8所述的制冷系统，其特征在于，所述第一制冷模块的数量为四组，四组所述第一制冷模块中的三者处于使用状态，另一者处于备用状态；所述第二制冷模块的数量为四组，四组所述第二制冷模块均处于使用状态。

10.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，还包括室外温度传感器，所述室外温度传感器用于检测室外环境中的温度。

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