WO2012055268A1

WO2012055268A1 - 温控处理系统和方法

Info

Publication number: WO2012055268A1
Application number: PCT/CN2011/077357
Authority: WO
Inventors: 武文学; 方良任
Original assignee: 西安锐信科技有限公司
Priority date: 2010-10-28
Filing date: 2011-07-20
Publication date: 2012-05-03
Also published as: CN102141321A

Description

温控处理系统和方法

技术领域

本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种温控处理系统和方法。背景技术

图 1为现有技术中采用空调 /热管复合方案进行散热的系统的结构示意图，如图 1所示，该系统主要包括空调设备 11和一套热管设备 12。其中，该热管设备 12分为室外冷凝端和室内蒸发端，与空调设备 11的冷凝器、蒸发器并列摆放。同时，还可以实现室内外风机部件的共用。在安装的过程中，需要在墙体开孔，且室内外机体之间需要专门人员进行管路连接。同时，该空调设备 11和热管设备 12在室内同样占用一定的空间。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有技术中，系统中的空调设备和热管设备占用机房较大的空间，现场安装的比较复杂。发明内容

本发明实施例提供一种温控处理系统和方法，用以解决现有技术中系统中的空调设备和热管设备占用机房空间大，安装复杂的问题，实现了空调和热管的一体化结构。

本发明实施例提供一种温控处理系统，包括：压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、四通换向阀和控制装置；其中，

所述压缩机，用于将制冷剂压缩为高温高压的气体；

所述冷凝器，用于将高温高压的气体冷凝为低温高压的液体，或者将制冷剂冷凝为低温高压的液体；

所述膨胀阀，用于将低温高压的液体形成低温低压的液体；所述蒸发器，用于将低温低压的液体蒸发为高温低压的气体，或者将低温高压的液体蒸发为高温低压的气体；

所述控制装置用于采集室内回风温度和 /或室外环境温度，并根据所述室内回风温度和 /或室外环境温度，控制所述四通换向阀将所述压缩机、膨胀阀、冷凝器、蒸发器相互连接通路；或者控制所述四通换向阀将所述冷凝器和蒸发器单独连接通路。

本发明实施例提供一种温控处理方法，包括：

控制装置采集室内回风温度和 /或室外环境温度；

所述控制装置根据所述室内回风温度和 /或室外环境温度，控制四通换向阀将压缩机、膨胀阀、冷凝器、蒸发器相互连接通路；或者控制所述四通换向阀将所述冷凝器和蒸发器单独连接通路。

本发明实施例的温控处理系统和方法，通过设置压缩机，冷凝器、膨胀阀、蒸发器、四通换向阀和控制装置，并使得控制装置根据采集的室内回风温度和 /或室外环境温度，控制四通换向阀将压缩机、膨胀阀、冷凝器、蒸发器相互连接通路，使得温控处理系统采用空调方式制冷；或者，控制四通换向阀将冷凝器和蒸发器单独连接通路，使得温控处理系统采用热管方式制冷，从而解决了现有技术中系统中的空调设备和热管设备占用机房空间大，安装困难的问题，实现了空调和热管的一体化结构，从而有效地节省了空间。附图说明

为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图 1为现有技术中采用空调 /热管复合方案进行散热的系统的结构示意图；图 2为本发明温控处理系统的一个实施例的结构示意图；图 3为本发明温控处理系统的另一个实施例的结构示意图；

图 4为本发明采用空调方式制冷时制冷剂的流向示意图；

图 5为本发明采用热管方式制冷时制冷剂的流向示意图；

图 6为本发明温控处理方法的一个实施例的流程图；

图 7为本发明温控处理方法的另一个实施例的流程图。具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图 2为本发明温控处理系统的一个实施例的结构示意图，如图 2所示，本实施例的温控处理系统包括：压缩机 21、冷凝器 22、膨胀阀 23、蒸发器 24、四通换向阀 25和控制装置 26; 其中，压缩机 21用于将制冷剂压缩为高温高压的气体；冷凝器 22用于将高温高压的气体冷凝为低温高压的液体，或者将制冷剂冷凝为低温高压的液体；膨胀阀 23用于将低温高压的液体形成低温低压的液体；蒸发器 24用于将低温高压的液体形成低温低压的液体；控制装置 26用于采集室内回风温度和 /或室外环境温度，并根据该室内回风温度和 /或室外环境温度，控制四通换向阀 25将压缩机 21、膨胀阀 23、冷凝器 22、蒸发器 24相互连接通路；或者控制四通换向阀 25将冷凝器 22和蒸发器 24单独连接通路。

在本实施例中，温控处理系统可以采用空调方式制冷，也可以采用热管方式制冷。具体的，温控处理系统通过控制装置 26控制四通换向阀 25对采用空调方式制冷或者采用热管方式制冷进行切换。更为具体的，当采用空调方式制冷时，温控处理系统中主要运行的装置包括：压缩机 21、冷凝器 22、膨胀阀 23、蒸发器 24和四通换向阀 25。当采用热管方式制冷时，温控处理系统中主要运行的装置包括：四通换向阀 25、冷凝器 22和蒸发器 24。

在本实施例中，控制装置 26 可以实时采集室内回风温度和 /或室外环境温度，例如：控制装置可以每隔 3至 5分钟采集室内回风温度和室外环境温度。需要说明的是，本实施例并不对采集的时间进行限制，本领域技术人员可以根据实际情况的需要，可以任意设置采集室内回风温度和室外环境温度的时间。

在本实施例中，通过设置压缩机，冷凝器、膨胀阀、蒸发器、四通换向阀和控制装置，并使得控制装置根据采集的室内回风温度和 /或室外环境温度，控制四通换向阀将压缩机、膨胀阀、冷凝器、蒸发器相互连接通路；使得温控处理系统采用空调方式制冷；或者控制四通换向阀将冷凝器和蒸发器单独连接通路，使得温控处理系统采用热管方式制冷，从而解决了现有技术中系统中的空调设备和热管设备占用机房空间大，安装困难的问题，实现了空调和热管的一体化结构，从而有效地节省了空间。

图 3为本发明温控处理系统的另一个实施例的结构示意图，如图 3所示，本实施例的温控处理系统主要包括：压缩机 31、制冷剂流量调节器 32、四通换向阀 33、冷凝器 34、蒸发器 35、膨胀阀 36、蒸发风机 37、冷凝风机 38和控制装置（未画出）。

在本实施例中，在温控处理系统中，无论是采用空调方式制冷，还是采用热管方式制冷，都可以使用一个冷凝器 34、蒸发器 35、冷凝风机 38和蒸发风机 37;并通过控制装置控制四通换向阀 33实现采用空调方式制冷或者采用热管方式制冷之间的切换，从而实现了采用空调方式制冷或者采用热管方式制冷时，主要运行的装置共用率高，装置紧凑，进而有效地节省了空间，并可以有效地减少了运输安装成本，使得该温控处理系统适用于任意通信基站。另外，由于温控处理系统中空调和热管一体化，使得该温控处理系统可以支持在机拒上门嵌、侧装、挂装或者落地安装等多种方式。

在本实施例中，控制装置可以设置在系统内部，具体的，可以安装在压缩机 31侧边剩余空间处或内循环顶部空间，从而可以省去额外的监控设备进行控制，进而可以有效地减少投资成本（Capital Expense; 简称： CAPEX ) ，其中，该内循环顶部空间可以具体为蒸发器 35的侧边剩余空间。同时，控制装置可以采集室内回风温度和室外环境温度，并可以根据室外环境温度和 /或室内回风温度与室外环境温度之差，控制四通换向阀 33实现采用空调方式制冷或者采用热管方式制冷之间的切换，另外，还可以在蒸发器 35端和冷凝器 34端之间设置热虹吸结构，进一步提高了该温控处理系统中机械压缩制冷模式的能效比。因此，本发明实施例的温控处理系统不仅可以采用空调方式制冷，还可以采用热管方式制冷，从而使得该温控处理系统的综合能效比比普通基站中设置的空调的能效比提高了 40%至 60%, 进而有效地减少了运营成本（ Operating Expense; 简称： OPEX ) 。

具体的，图 4 为本发明采用空调方式制冷时制冷剂的流向示意图，如图 4 所示，控制装置可以采集室内回风温度和 /或室外环境温度，当采集的室外环境温度大于第一预设温度点时，则控制装置控制四通换向阀 33连通压缩机 31和冷凝器 34, 以及连通蒸发器 35和压缩机 31之间的连接管路，以使制冷剂按照压缩机 31、四通换向阀 33、冷凝器 34、膨胀阀 36、蒸发器 35、四通换向阀 33、制冷剂流量调节器 32、压缩机 31依次循环。更为具体的，采用空调方式制冷的具体实现方式可以为：制冷剂在压缩机 31内被压缩为高温高压的气体后进入冷凝器 34, 在冷凝风机 38的作用下冷凝器 34将该高温高压的气体冷凝为低温高压的液体，再将该低温高压的液体经过膨胀阀 36后形成低温低压的液体，然后将该低温低压的液体进入蒸发器 35 , 在蒸发风机 37的作用下蒸发器 35将该低温低压的液体蒸发为高温低压的气体，最后通过管路回到压缩机 31内。

值得注意的是，控制装置可以控制制冷剂流量调节器 32, 以使制冷剂流量调节器 32对存储在其的制冷剂流量进行调节，以满足采用空调方式制冷时压缩机 31的制冷需求，例如：在压缩机 31启动之前，系统处于热管工作状态下时，系统管路中制冷剂循环量是偏小的；当控制装置控制四通换向阀 33控制系统采用空调方式制冷时，控制装置同时对制冷剂流量调节器 32进行调节，具体的，控制装置调节制冷剂流量调节器 32的调节阀体，以调整系统压力，从而增加系统管路中制冷剂的循环量，进而满足压缩机 31制冷需要。

图 5为本发明采用热管方式制冷时制冷剂的流向示意图，如图 5所示，控制装置可以采集室内回风温度和 /或室外环境温度，当采集的室外环境温度小于等于第一预设温度点，且室内回风温度与室外环境温度之差大于第二预设温度点时，则控制装置控制四通换向阀 33将蒸发器 35与冷凝器 34单独连接通路，并将压缩机 31旁路，以使制冷剂按照冷凝器 34、蒸发器 35、四通换向阀 33、冷凝器 34依次循环。更为具体的，采用热管方式制冷的具体实现方式可以为：在冷凝风机 38的作用下，制冷剂在冷凝器 34内冷凝为低温高压的液体，然后将该低温高压的液体流入蒸发器 35 , 并在蒸发风机 37的作用下，蒸发器 35将低温高压的液体蒸发为高温低压的气体，最后进入冷凝器 34形成循环。

还值得注意的是，控制装置还可以在控制四通换向阀 33切换为采用热管方式制冷之前 , 控制制冷剂流量调节器 32 , 以使制冷剂流量调节器 32调节其存储的制冷剂流量，以满足采用热管方式制冷时的需求，例如：在采用热管方式制冷之前，系统采用空调方式制冷，即系统处于压缩机制冷工作状态下，该系统管路中制冷剂循环量是偏大的；当控制装置控制四通换向阀 33控制系统采用热管方式制冷时，控制装置同时对制冷剂流量调节器 32进行调节，具体的，控制装置调节制冷剂流量调节器 32的调节阀体，以调整系统压力，从而减少系统管路中制冷剂的循环量，进而满足热管方式制冷的需要，需要说明的是，余量的制冷剂可以存储在制冷剂流量调节器 32的储液罐内。

需要说明的是，温控处理系统无论采用空调方式制冷，还是采用热管方式制冷，在蒸发器 35端需要通过蒸发风机 37的工作完成室内空气与蒸发器 35的热交换，以降低室内温度；在冷凝器 34端需要通过冷凝风机 38的工作完成室外空气与冷凝器 34的热交换，完成冷凝器 34的散热，从而使得温控处理系统可以将室内热空气转移到室外。

另外，在本实施例中，设置第一预设温度点的目的是为了使得温控处理系统尽量采用热管方式制冷，以减少采用空调方式制冷。同时，在设置第一预设温度点时，可以主要考虑被冷却设备的工作温度范围，或者考虑环境温度。举例来说，可以基于被冷却设备的耐受工作温度的上限来设置第一预设温度点，例如：第一预设温度点可以为 30°C。

第二预设温度点为温控处理系统在不采用空调方式制冷时，根据热管的性能（即热管方式制冷的最佳效率），进一步判断是否采用热管方式制冷的判断依据。同时，该第二预设温度点的设置主要基于热管能够正常工作时的温差需求，换言之，主要基于冷凝器端和蒸发器端的温度差值，例如：第二预设温度点可以为 5至 7^QC。当冷凝器端和蒸发器端的温度差值过小时，温控处理系统采用热管方式制冷会使得效果不明显，因此，温控处理系统在冷凝器端和蒸发器端的温度差值过小时，不需要采用热管方式制冷，可以进一步等待后续温度的升高在判断是否采用空调方式制冷还是采用热管方式制冷。

需要说明的是，本发明实施例中并不对第一预设温度点和第二预设温度点的范围以及设置该第一预设温度点和第二预设温度点的条件进行限制，本领域技术人员可以根据实际情况的需要任意设置第一预设温度点和第二预设温度点。

在本实施例中，该温控处理系统通过设置压缩机，四通换向阀、冷凝器、蒸发器、冷凝风机、蒸发风机、制冷剂流量调节器和控制装置，并使得控制装置根据采集的室内回风温度和 /或室外环境温度，控制四通换向阀实现采用空调方式制冷或者采用热管方式制冷之间的切换，解决了现有技术中系统中的空调设备和热管设备占用机房空间大，安装困难的问题，实现了空调和热管的一体化结构，从而有效地节省了空间。

图 6为本发明温控处理方法的一个实施例的流程图，如图 6所示，本实施例的温控处理方法包括：

步骤 101、控制装置采集室内回风温度和 /或室外环境温度。

步骤 102、控制装置根据室内回风温度和 /或室外环境温度，控制四通换向阀将压缩机、膨胀阀、冷凝器、蒸发器相互连接通路；或者控制四通换向阀将冷凝器和蒸发器单独连接通路。

在本实施例中，温控处理系统主要包括压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、四通换向阀和控制装置。其中，控制装置可以采集室内回风温度和 /或室外环境温度，并根据该室内回风温度和 /或室外环境温度，控制四通换向阀在采用空调方式制冷或者采用热管方式制冷之间进行切换。

在本实施例中，通过设置压缩机，冷凝器、膨胀阀、蒸发器、四通换向阀和控制装置，并使得控制装置根据采集的室内回风温度和 /或室外环境温度，控制四通换向阀将压缩机、膨胀阀、冷凝器、蒸发器相互连接通路，使得温控处理系统采用空调方式制冷；或者，控制四通换向阀将冷凝器和蒸发器单独连接通路，使得温控处理系统采用热管方式制冷，从而解决了现有技术中系统中的空调设备和热管设备占用机房空间大，安装困难的问题，实现了空调和热管的一体化结构，从而有效地节省了空间。

图 7 为本发明温控处理方法的另一个实施例的流程图，本实施例中，以温控处理系统可以具体包括：压缩机、制冷剂流量调节器、四通换向阀、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、蒸发风机、冷凝风机和控制装置为例，详细介绍本实施例的技术方案，如图 7所示，本实施例的方法包括：

步骤 201、控制装置采集室内回风温度和室外环境温度。

步骤 202、控制装置判断该室外环境温度是否大于第一预设温度点，若判断出该室外环境温度大于第一预设温度点时，则执行步骤 203 ; 若判断出该室外环境温度小于等于第一预设温度点时，则执行步骤 204。

步骤 203、控制装置判断室内回风温度和室外环境温度之差是否大于第二预设温度点，若判断出室内回风温度和室外环境温度之差大于第二预设温度点时，则执行步骤 205;若判断出室内回风温度和室外环境温度之差小于等于第二预设温度点时，则结束。

步骤 204、控制装置控制四通换向阀控制四通换向阀将压缩机、膨胀阀、冷凝器、蒸发器相互连接通路。

在本实施例中，控制装置判断出室外环境温度大于第一预设温度点时，温控处理系统需要采用空调方式制冷，具体的，制冷剂在压缩机内被压缩为高温高压的气体后进入冷凝器，在冷凝风机的作用下冷凝器将该高温高压的气体冷凝为低温高压的液体，再将该低温高压的液体经过膨胀阀后形成低温低压的液体，然后将该低温低压的液体进入蒸发器，在蒸发风机的作用下蒸发器将该低温低压的液体蒸发为高温低压的气体，最后通过管路回到压缩机内。

步骤 205、控制装置控制四通换向阀将冷凝器和蒸发器单独连接通路，并将压缩机旁路。

在本实施例中，控制装置判断出室外环境温度小于等于第一预设温度点、且室内回风温度和室外环境温度之差大于第二温度，则温控处理系统采用热管方式制冷，具体的，在冷凝风机的作用下，制冷剂在冷凝器内冷凝为低温高压的液体，然后将该低温高压的液体流入蒸发器，并在蒸发风机的作用下，蒸发器将低温高压的液体蒸发为高温低压的气体，最后进入冷凝器形成循环。

在本实施例中，控制装置不仅可以控制四通换向阀实现采用空调方式制冷或者采用热管方式制冷之间的切换；还可以实现对制冷剂流量调节器的控制，以使得制冷剂流量调节器对存储在其中的制冷剂流量进行存储和调节。

在本实施例中，该温控处理系统通过设置压缩机，四通换向阀、冷凝器、蒸发器、冷凝风机、蒸发风机、制冷剂流量调节器和控制装置，以使得控制装置根据采集的室内回风温度和 /或室外环境温度，控制四通换向阀实现采用空调方式制冷或者采用热管方式制冷之间的切换，解决了现有技术中系统中的空调设备和热管设备占用机房空间大，安装困难的问题，实现了空调和热管的一体化结构，从而有效地节省了空间。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括： ROM、 RAM, 磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

权利要求

1、一种温控处理系统，其特征在于，包括：压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、四通换向阀和控制装置；其中，

所述压缩机，用于将制冷剂压缩为高温高压的气体；

所述膨胀阀，用于将低温高压的液体形成低温低压的液体；

所述蒸发器，用于将低温低压的液体蒸发为高温低压的气体，或者将低温高压的液体蒸发为高温低压的气体；

2、根据权利要求 1所述的温控处理系统，其特征在于，所述根据所述室内回风温度和 /或室外环境温度，控制所述四通换向阀将所述压缩机、膨胀阀、冷凝器、蒸发器相互连接通路，包括：

所述控制装置根据所述室外环境温度大于第一预设温度点时，控制所述四通换向阀将所述压缩机、膨胀阀、冷凝器、蒸发器相互连接通路。

3、根据权利要求 1所述的温控处理系统，其特征在于，所述根据所述室内回风温度和 /或室外环境温度，控制所述四通换向阀将所述冷凝器和蒸发器单独连接通路，包括：

根据所述室外环境温度小于等于第一预设温度点，且所述室外环境温度与所述室内环境温度之差大于第二预设温度点时，控制所述四通换向阀将所述蒸发器和所述冷凝器连接通路，并将所述压缩机旁路。

4、根据权利要求 2或 3所述的温控处理系统，其特征在于，还包括：制冷剂流量调节器，与所述四通换向阀相连接，用于存储并调节所述制冷剂的流量。

5、根据权利要求 4所述的温控处理系统，其特征在于，还包括冷凝风机，则所述冷凝器用于将所述高温高压的气体冷凝为低温高压的液体，或者将所述制冷剂冷凝为低温高压的液体，包括：

所述冷凝器用于在所述冷凝风机的作用下将所述高温高压的气体冷凝为低温高压的液体，或者将所述制冷剂冷凝为低温高压的液体。

6、根据权利要求 5所述的温控处理系统，其特征在于，还包括蒸发风机，则所述用于将所述低温低压的液体蒸发为高温低压的气体，或者将低温高压的液体蒸发为高温低压的气体，包括：

所述蒸发器用于在所述蒸发风机的作用下将将所述低温低压的液体蒸发为高温低压的气体，或者将低温高压的液体蒸发为高温低压的气体。

7、一种温控处理方法，其特征在于，包括：

控制装置采集室内回风温度和 /或室外环境温度；

8、根据权利要求 7所述的温控处理方法，其特征在于，所述控制装置根据所述室外环境温度，控制四通换向阀将压缩机、膨胀阀、冷凝器、蒸发器相互连接通路，包括：

所述控制装置根据所述室外环境温度大于第一预设温度点时，控制所述四通换向阀将压缩机、膨胀阀、冷凝器、蒸发器相互连接通路。

9、根据权利要求 7所述的温控处理方法，其特征在于，所述控制装置根据所述室内回风温度和室外环境温度，控制四通换向阀将所述冷凝器和蒸发器单独连接通路，包括：

所述控制装置根据所述室外环境温度小于等于第一预设温度点，且所述室外环境温度与所述室内环境温度之差大于第二预设温度点时，控制所述四通换向阀将所述蒸发器和冷凝器单独连接通路，并将所述压缩机旁路。