CN220321675U - 水冷冷水机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水冷冷水机组，包括设有排气管的压缩机，冷凝器与导通于排气管和冷凝器间的控制阀组，控制阀组包括并联连接且流体流动能力依次增大的第一级控制阀和第二级控制阀。当切换至使第一级控制阀与排气管、冷凝器阻断时，使第二级控制阀一侧的压力值变高，以使第二级控制阀两侧的高低压力差增大。高低压力差值低于第二预设压差值时，切换至使第二级控制阀组与排气管、冷凝器阻断，使第一级控制阀一侧的压力值变高的速率更快，提高了第一级控制阀两侧的高低压力差增大速率，缩短了机组内的高低压力差再次升高所需的时间，保证了压缩机的回油能力，减小了对润滑系统的正常运转造成的影响，有效延长了压缩机的使用寿命。

Description

水冷冷水机组

技术领域

本实用新型属于制冷系统技术领域，尤其涉及一种水冷冷水机组。

背景技术

在水冷冷水机组的螺杆压缩机中，最重要的就是螺杆的润滑和电机的冷却，螺杆压缩机的润滑通常都是利用自身的系统高低压差把系统管路的润滑油带回压缩机，使压缩机得到保护。而当上述水冷冷水机组在环境水温低的场景下使用时，会导致高压、低压都较低，使得压差小，压缩机启动较为困难。即便压缩机启动，但由于压差小，使得系统中的润滑油带回不到压缩机内，从而导致压缩机得不到润滑，降低了压缩机的性能和使用寿命。

为了解决上述问题，现有技术中，申请号为201320597849.2的中国实用新型专利提供了一种制冷空调机组，其在压缩机的排气管和冷凝器之间设置有控制阀，通过控制阀的自动开启和关闭来调节机组的冷凝压力，使冷凝压力不至于很低，进而使机组开机后在较短时间内即可建立高低压的压差，使得机组的回油效果有所改善。当控制阀开启一段时间，且其一侧的压力降低至小于预设开启压力后，再次关闭控制阀，以此往复，控制阀不断地开启、关闭，使得整个空调机组的压力保持在安全范围内。但将控制阀关闭，以使其一侧的压力再次升高至预设开启压力的这个过程时间比较久，导致压缩机的回油能力受到限制，回油不足，影响了润滑系统的正常工作；并且由于回油不足，且压缩机又长时间处于高负荷运行状态，会使得压缩机过热，造成压缩机寿命缩短甚至出现故障。

基于以上所述，现亟需一种水冷冷水机组，来解决现有技术中存在的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种水冷冷水机组，能够缩短机组内的压力差再次升高至控制阀的预设开启压力时所需的时间，从而保证压缩机的回油能力，减小对润滑系统的正常运转造成的影响，提高压缩机的使用寿命。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

水冷冷水机组，包括压缩机和冷凝器，所述压缩机设有排气管，所述水冷冷水机组还包括导通于所述排气管和所述冷凝器之间的控制阀组，所述控制阀组包括并联连接且流体流动能力依次增大的第一级控制阀和第二级控制阀，通过依次切换至使所述第一级控制阀、所述第二级控制阀与所述排气管和所述冷凝器阻断，以提高所述水冷冷水机组的高低压力差的形成速度。

可选地，所述控制阀组还包括与所述第一级控制阀、所述第二级控制阀并联连接的第三级控制阀，通过依次关闭所述第二级控制阀和所述第三级控制阀，以提高所述水冷冷水机组的所述高低压力差的形成速度，并能将所述高低压力差的差值增至第一预设压差值。

可选地，所述第三级控制阀被配置为能间歇开关。

可选地，所述第二级控制阀包括至少两个并联连接的阀体，所述第一级控制阀、所述阀体和所述第三级控制阀所选用的类型相同。

可选地，所述第一级控制阀、所述第二级控制阀和所述第三级控制阀均为电磁阀。

可选地，所述第一级控制阀、所述第二级控制阀和所述第三级控制阀为常开型电磁阀。

可选地，所述水冷冷水机组还包括传感器，所述传感器与所述第一级控制阀、所述第二级控制阀和所述第三级控制阀信号连接，所述传感器能通过检测冷却水信息判断首先启动所述第一级控制阀或所述第二级控制阀。

可选地，所述传感器为温度探头，所述温度探头用于检测所述冷却水的温度。

可选地，所述水冷冷水机组还包括蒸发器和电子膨胀阀，所述冷凝器的出口连通于所述蒸发器的入口，所述蒸发器的出口连通于所述压缩机的入口，所述电子膨胀阀连接于所述冷凝器的出口和所述蒸发器的入口之间。

可选地，所述水冷冷水机组还包括蒸发器和干燥过滤器，所述冷凝器的出口连通于所述蒸发器的入口，所述蒸发器的出口连通于所述压缩机的入口，所述干燥过滤器连接于所述冷凝器的出口和所述蒸发器的入口之间。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型所提供的水冷冷水机组中，在压缩机的排气管和冷凝器之间导通有控制阀组，该控制阀组包括并联连接且流体流通能力依次增大的第一级控制阀和第二级控制阀。当切换至使第一级控制阀与排气管、冷凝器相阻断时，此时第二级控制阀与排气管、冷凝器相导通，使得从排气管排出的流体仅从第二级控制阀处流向冷凝器，导致第二级控制阀上靠近于排气管的一侧的压力值变高，第二级控制阀上靠近于冷凝器的一侧的压力值变低，从而使第二级控制阀两侧的高低压力差增大，高低压力差值到达第一预设压差值后，再打开第一级控制阀，以使机组运行正常。待检测到机组内的高低压力差值低于第二预设压差值时，会不利于机组的持续正常运行，此时转而切换至使第二级控制阀组与排气管、冷凝器相阻断，由于第二级控制阀的流体流通能力更强，当其阻断后，会导致第一级控制阀靠近于排气管的一侧的压力值变高的速率更快，从而使第一级控制阀两侧的高低压力差增大速率得到显著提高，进而缩短了机组内的高低压力差再次升高至第一预设压差值时所需的时间，保证了压缩机的回油能力，减小了对润滑系统的正常运转造成的影响，有效延长了压缩机的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型所提供的水冷冷水机组的结构示意图。

图中：

1、压缩机；2、冷凝器；3、控制阀组；31、第一级控制阀；32、第二级控制阀；33、第三级控制阀；4、蒸发器；5、电子膨胀阀；6、干燥过滤器。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

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“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；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，可以是两个元件内部的连通。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。

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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他实施例，都属于本实用新型的保护范围之内。

下面结合附图以及具体实施例来介绍本实用新型所提供的水冷冷水机组。

参考图1所示，本实施例所提供的水冷冷水机组包括压缩机1、冷凝器2和控制阀组3，压缩机1的出口设有排气管，排气管通过控制阀组3与冷凝器2的入口相导通；控制阀组3包括并联连接且流体流动能力依次增大的第一级控制阀31和第二级控制阀32，该水冷冷水机组能够通过依次切换至使第一级控制阀31、第二级控制阀32与排气管和冷凝器2阻断，以提高水冷冷水机组的高低压力差的形成速度。为了便于叙述说明，后文中所述的“机组”均表示“冷水机组”。

示例性地，当切换至使第一级控制阀31与排气管、冷凝器2阻断时，此时第二级控制阀32与排气管、冷凝器2相导通，使得从排气管排出的流体仅从第二级控制阀32处流向冷凝器2，可以理解的是，由于流通路径的减小，流速增加较大，因此流体在第二级控制阀32靠近排气管的一侧所增加的动能远超过压力能的下降，这样就导致了该侧的压力值变高；同时，流体在第二级控制阀32上靠近于冷凝器2的一侧的流速较小，压力损失较大，因此该侧的压力值变低，从而使第二级控制阀32两侧的高低压力差增大，高低压力差值到达第一预设压差值后，再打开第一级控制阀31，以使机组运行正常。

机组运行一段时间后，当检测到机组内的高低压力差值低于第二预设压差值时，会不利于机组的持续正常运行，此时转而切换至使第二级控制阀32组3与排气管、冷凝器2相阻断，由于第二级控制阀32的流体流通能力更强，其意味着第二级控制阀32处的流体流通量大或者流体流速高，当其阻断后，会使得原本流通于第二级控制阀32内的流体全部向第一级控制阀31流动，这样会导致第一级控制阀31靠近于排气管的一侧的压力值相较于第二级控制阀32变高的速率更快，从而使第一级控制阀31两侧的压差增大速率得到显著提高，从而缩短了机组内的高低压力差值再次升高至第一预设压差值时所需的时间，保证了压缩机1的回油能力，减小了对润滑系统的正常运转造成的影响，有效延长了压缩机1的使用寿命。

值得说明的是，当第二级控制阀32两侧的高低压力差增大，使高低压力差值到达第一预设压差值后，需要再次打开第一级控制阀31的原因是：此时机组内的高低压力差已经形成，没有必要再继续关闭第一级控制阀31，如果第一级电磁阀与排气管、冷凝器2一直处于阻断状态，则极有可能使第二级控制阀32靠近排气管一侧的压力超过安全值，从而触发高压报警，因此需要使第一级控制阀31打开，实现机组正常运行的目的。同理，当第一级控制阀31两侧的高低压力差增大，使高低压力差值达到第一预设压差值后，也需要再次打开第二级控制阀32，同样也是为了避免第一级控制阀31靠近排气管一侧的压力超过安全值，确保机组的正常运行。

可选地，本实施例所提供的水冷冷水机组还包括蒸发器4和电子膨胀阀5。其中，冷凝器2的出口连通于蒸发器4的入口，蒸发器4的出口连通于压缩机1的入口，使得经冷凝器2冷凝后形成的高温高压的液态制冷剂沿着管路输送至蒸发器4内，通过蒸发器4将液态制冷剂再次蒸发成气态制冷剂，再将气态制冷剂从蒸发器4的出口输送至压缩机1内，以在压缩机1的压缩作用下形成高温高压的气态制冷剂，再通过排气管将高温高压的气态制冷剂输送至冷凝器2内，冷凝器2则能够将高温高压的气态制冷剂冷凝成液态的高温高压制冷剂，从而完成了水冷冷水机组中制冷剂的循环。电子膨胀阀5连接于冷凝器2的出口和蒸发器4的入口之间，该电子膨胀阀5可以通过减小开度，使得制冷剂从冷凝器2流向蒸发器4的流量变小，从而有利于使第一级控制阀31或者第二级控制阀32靠近于排气管的一侧的压力进一步增大。

可选地，该水冷冷水机组还包括连接于冷凝器2的出口和蒸发器4的入口之间的干燥过滤器6，本实施例中，该干燥过滤器6位于电子膨胀阀5的上游位置，通过设置干燥过滤器6，能够过滤制冷剂中的杂质和污染物，从而防止上述杂质和污染物进入蒸发器4和压缩机1内，造成蒸发器4和压缩机1内部的磨擦、磨损和堵塞问题，影响其正常运行。此外，干燥过滤器6有助于维持机组内部的良好水质，防止水蒸气进入压缩机1内，从而有助于不必要的水蒸气冷凝和液态回流，保持压缩机1的高低压力差处于正常水平。

可选地，本实施例中，控制阀组3还包括与第一级控制阀31、第二级控制阀32并联连接的第三级控制阀33，通过依次关闭第二级控制阀32和第三级控制阀33，以提高机组的高低压力差的形成速度，并能将高低压力差值增至第一预设压差值，设置第三级控制阀33的目的是：当该机组在水温较低的环境中进行使用时，若只将第二级控制阀32与排气管和冷凝器2相阻断，由于温度越低，高压越低的原因，可能会使得第一级控制阀31靠近排气管的一侧的高压值达不到第一预设压差值，但为了机组的正常运行和压缩机1的使用安全，又不能使第一级控制阀31和第二级控制阀32同时与排气管、冷凝器2阻断，因此本实施例中引入第三级控制阀33，使得当首先将第二级控制阀32与排气管、冷凝器2阻断，且形成的高压值达不到第一预设压差值时，再将第三级控制阀33与排气管、冷凝器2阻断。这样，流体原本从第一级控制阀31和第三级控制阀33所在的管路进行流动到现在仅从第一级控制阀31所在的管路流动，使得流体的流速得到了进一步增大，同时也有利于实现第一级控制阀31的两侧压力值达到第一预设压差值的效果。

可以理解的是，当第一级控制阀31两侧的高低压力差增大，使高低压力差值到达第一预设压差值后，也需要将第二级控制阀32和第三级控制阀33打开，以防止第一级控制阀31靠近排气管一侧的压力超过安全值，使得机组能够正常运行。

进一步地，本实施例中，该第三级控制阀33能间歇开关，通过将第三级控制阀33开启一段时间和关闭一段时间交替运行，可以确保第一级控制阀31靠近排气管一侧的压力升高的速率不会过快，这样能够缓解突然升至高压的风险。

可选地，上述第二级控制阀32包括至少两个并联连接的阀体，第一级控制阀31、阀体和第三级控制阀33所选用的类型相同，这样，通过简单地改变阀体所并联的数量就能够调整第二级控制阀32的流体流动能力，使其流体流动能力明显比第一级控制阀31的流体流动能力要高。第一级控制阀31、阀体和第三级控制阀33所选用的类型相同还可以提高整个机组的统一性和标准化程度，简化了选型难度，降低了成本；在需要增加第二级控制阀32内阀体的数量时，也可以更方便地进行安装升级，以提高工作效率。优选地，本实施例中，第二级控制阀32包括两个并联连接的阀体，以满足实际工况下的需求。

进一步地，上述第一级控制阀31、第二级控制阀32和第三级控制阀33均采用电磁阀，电磁阀的开关动作可以迅速完成、响应时间短，使得能通过快速开关来快速控制流体的流动情况，且其结构相对简单，可靠性高。

更进一步地，本实施例中，上述第一级控制阀31、第二级控制阀32和第三级控制阀33均为常开型电磁阀，当机组内没有制冷剂的流动时，可能会出现压缩机1过热等问题，因此需要时刻保持机组内存在制冷剂的流动，通过选用常开型电磁阀，不需要额外的能量供应来维持阀门的开启状态，从而可以降低能耗，节省能源成本。此外，当整个机组处于水温较适宜的环境下进行使用，即当不需要进行阻断控制阀时压缩机1的高低压力差值就能达到第一预设压差值时，此时第一级控制阀31、第二级控制阀32和第三级控制阀33不用通电就可以保持开启状态，从而在停电或者紧急情况下，阀门还能够保持打开状态，确保制冷剂的流动，进而有效增加了整个机组的安全性和可靠性。

可选地，本实施例所提供的水冷冷水机组还包括传感器(图中未示出)，该传感器与第一级控制阀31、第二级控制阀32和第三级控制阀33信号连接，传感器能通过检测冷却水的信息(例如压力、温度等)来判断首先启动第一级控制阀31或者第二级控制阀32，从而能够准确地确定何时启动第一级控制阀31或第二级控制阀32，确保了当冷却水的信息在所需范围内时，能够根据实际需求对控制阀进行精确控制。

示例性地，下文中，将以能对冷却水的温度进行检测的温度探头作为传感器，来对该控制阀组3在机组上的工作过程进行举例说明：

S1、确定控制阀组3的选用规格。

在本步骤中，在压缩机1的排气口出口处，根据并联设置的排气管的内径大小等信息参数来选择控制阀组3的选用规格，以压缩机1具有四个内径相同的排气管为例，在每个排气管上安装一个常开型电磁阀，将位于其中一端的常开型电磁阀作为第一级控制阀31，将位于中间的两个常开型电磁阀作为第二级控制阀32中的阀体，将位于另一端的常开型电磁阀作为第三级控制阀33，且将第三级控制阀33的控制方式设置成间隙开关型设计，例如开20秒，关5秒。

S2、通过检测冷却水信息判断首先启动第一级控制阀31或者第二级控制阀32。

在本步骤中，通过温度探头检测冷却水的水温，当水温不小于20℃时，机组开机，此时四个常开型电磁阀处于不通电的状态，在机组运行120秒内，把电子膨胀阀5的开度调节至10％，使得一段时间后压缩机1的高低压力差值能够处于第一预设压差值及以上，例如不小于3bar。可以理解的是，由于这时水温较高，此时可以不需要通过阻断第一级控制阀31或第二级控制阀32，仅通过减小电子膨胀阀5的开度就能实现压缩机1的高低压力差值达到第一预设压差值。当高低压力差值不小于3bar时，该机组按照正常开机即可。

当检测到水温处于10～20℃时，温度探头首先给第一级控制阀31传输传换后的电信号，此时第一级控制阀31通电并关闭，第一级控制阀31与排气管、冷凝器2相阻断，保持电子膨胀阀5的开度为10％，当机组内的高低压力差值不小于3bar时，延时120秒后，第一级控制阀31断电，第一级控制阀31与排气管、冷凝器2处于相导通的状态，以使机组运行。当超过例如120秒后，检测到高低压力差值没有超过第二预设压差值，例如1.8bar时，若此时再通过阻断第一级控制阀31使机组的高低压力差值再次达到第一预设压差值，则需要比较久的时间。因此，对第二级控制阀32通电，使第二级控制阀32与排气管、冷凝器2相阻断，能够有效提高高低压力差值升至第一预设压差值的效率，当高低压力差值再次升至不小于3bar时，延时60秒后，将第二级控制阀32断电，以使其处于打开状态。可以理解的是，当机组内的压力差突然增大时，说明机组内可能存在突发的压力冲击的现象，通过延时120或者延时60秒的这两个过程，可以让整个机组逐渐平稳后再导通第一级控制阀31或第二级控制阀32，从而有助于机组的稳定运行，避免冲击和振荡。

当检测到水温处于5～10℃时，温度探头首先给第二级控制阀32传输传换后的电信号，此时第二级控制阀32通电并关闭，第二级控制阀32与排气管、冷凝器2相阻断，并保持电子膨胀阀5的开度为10％，检测机组内的高低压力差值，检测时间为120秒，当高低压力差值小于3bar时，再对第三级控制阀33通电，使第三级控制阀33与排气管、冷凝器2相阻断，此时仅有第一级控制阀31与排气管、冷凝器2相导通，并通过以开20秒，关5秒的循环方式间歇开关第三级控制阀33，当机组内的高低压力差值大于3bar后，延时120秒，再使第二级控制阀32和第三级控制阀33断电，分别使第二级控制阀32和第三级控制阀33与排气管、冷凝器2相导通，以保持机组的正常运行。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.水冷冷水机组，包括压缩机(1)和冷凝器(2)，所述压缩机(1)设有排气管，其特征在于，所述水冷冷水机组还包括导通于所述排气管和所述冷凝器(2)之间的控制阀组(3)，所述控制阀组(3)包括并联连接且流体流动能力依次增大的第一级控制阀(31)和第二级控制阀(32)，通过依次切换至使所述第一级控制阀(31)、所述第二级控制阀(32)与所述排气管和所述冷凝器(2)阻断，以提高所述水冷冷水机组的高低压力差的形成速度。

2.根据权利要求1所述的水冷冷水机组，其特征在于，所述控制阀组(3)还包括与所述第一级控制阀(31)、所述第二级控制阀(32)并联连接的第三级控制阀(33)，通过依次关闭所述第二级控制阀(32)和所述第三级控制阀(33)，以提高所述水冷冷水机组的所述高低压力差的形成速度，并能将所述高低压力差的差值增至第一预设压差值。

3.根据权利要求2所述的水冷冷水机组，其特征在于，所述第三级控制阀(33)被配置为能间歇开关。

4.根据权利要求2所述的水冷冷水机组，其特征在于，所述第二级控制阀(32)包括至少两个并联连接的阀体，所述第一级控制阀(31)、所述阀体和所述第三级控制阀(33)所选用的类型相同。

5.根据权利要求4所述的水冷冷水机组，其特征在于，所述第一级控制阀(31)、所述第二级控制阀(32)和所述第三级控制阀(33)均为电磁阀。

6.根据权利要求5所述的水冷冷水机组，其特征在于，所述第一级控制阀(31)、所述第二级控制阀(32)和所述第三级控制阀(33)为常开型电磁阀。

7.根据权利要求5所述的水冷冷水机组，其特征在于，所述水冷冷水机组还包括传感器，所述传感器与所述第一级控制阀(31)、所述第二级控制阀(32)和所述第三级控制阀(33)信号连接，所述传感器能通过检测冷却水判断首先启动所述第一级控制阀(31)或所述第二级控制阀(32)。

8.根据权利要求7所述的水冷冷水机组，其特征在于，所述传感器为温度探头，所述温度探头用于检测所述冷却水的温度。

9.根据权利要求1所述的水冷冷水机组，其特征在于，所述水冷冷水机组还包括蒸发器(4)和电子膨胀阀(5)，所述冷凝器(2)的出口连通于所述蒸发器(4)的入口，所述蒸发器(4)的出口连通于所述压缩机(1)的入口，所述电子膨胀阀(5)连接于所述冷凝器(2)的出口和所述蒸发器(4)的入口之间。

10.根据权利要求1所述的水冷冷水机组，其特征在于，所述水冷冷水机组还包括蒸发器(4)和干燥过滤器(6)，所述冷凝器(2)的出口连通于所述蒸发器(4)的入口，所述蒸发器(4)的出口连通于所述压缩机(1)的入口，所述干燥过滤器(6)连接于所述冷凝器(2)的出口和所述蒸发器(4)的入口之间。