冷卻單元的製作方法

2023-09-21 10:39:45 1

專利名稱：冷卻單元的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種冷卻單元，其可安裝到建築的空調系統中，用於冷卻/加熱其中的室內空氣，通過送風和液體冷卻劑循環冷卻元件冷卻/加熱室內空間。
背景技術：
目前，建築空調系統中的冷卻功能一般是基於通過冷卻的送風流以及冷卻裝置共同冷卻室內空間來實現的，所述冷卻裝置例如是安裝在室內空間中的冷卻盤管。冷卻劑介質——例如水在冷卻盤管中循環。為了這個目的，水冷卻器製造冷卻的水，其通過進氣單元的冷卻盤管和室內空間的冷卻裝置進行循環。除了水冷卻器，單獨的屋頂蒸發器/冷凝器對於將從室內空間排出的熱傳遞到室外空氣是必不可少的。因此，並行的空調系統需要三個不同的單元進氣冷卻單元，使製冷劑循環的冷卻器和屋頂蒸發器/冷凝器。
在申請人的產品選擇中已知的「Cooler」商標的現有的冷卻單元包括完整功能的單元，其能夠與建築的空調機連接(couple)並用來冷卻送入到建築的室內空間的進氣。更詳細地，這種冷卻器是組合工廠組裝的其中帶有電/控制系統的壓縮機機器的現成的單元。從進氣中除去的熱被傳遞到設置於排氣流動中的冷凝器盤管，並最終消散在建築周圍的室外空氣中。標準形式冷卻單元最大的缺點是冷卻效果只在送風時被利用。然而，單獨冷卻進氣不能提供足夠高的冷卻效果，除非使用極大的氣流速度。

發明內容
本發明的一個目的是提供一種可安裝到建築的空調系統中的新形式的冷卻單元，冷卻單元可以克服現有系統存在的問題，並且可以在有效的形式上簡化系統結構。根據本發明的冷卻單元的特徵在於，除了進氣冷卻/加熱功能，冷卻單元還包括與相同的主迴路連接的冷卻劑循環冷卻器，其與冷卻室內空間的冷卻劑循環冷卻元件連接。
根據本發明的冷卻單元的一個優選的實施例的特徵在於，冷卻單元包括三個壓縮機和三個熱交換器，其中一個壓縮機和一個熱交換器用於冷卻送風，另外兩個壓縮機和熱交換器與室內空間的冷卻劑循環冷卻元件連接。
冷卻單元的一個重要特徵是，冷卻過程中釋放的冷凝熱在設置於冷卻單元中的蒸發器/冷凝器盤管的幫助下被除去。
根據本發明的冷卻單元的另一個優選的實施例的特徵在於，冷卻單元包括用來冷卻室內空間的冷卻劑循環冷卻元件的兩個壓縮機和兩個熱交換器，並且冷卻劑循環管路具有與之連接的另一管路，所述另一管路在泵的幫助下使液體冷卻劑循環經過進氣冷卻盤管，從而實現送風的冷卻。
根據本發明的冷卻單元的還有一個優選的實施例的特徵在於，冷卻單元加入了用於加熱送風的完整功能。
根據本發明的冷卻單元作為單個的功能部分安裝到空調機器中。補充進氣加熱，根據本發明的冷卻單元組合了與相同的主迴路連接的蒸發器(循環冷卻盤管)，其與冷卻盤管的冷卻劑循環連接。這種布置允許單獨的工廠組裝的單元控制建築所需的全部冷卻。在普通應用中，能夠省略水冷卻器並且單獨的屋頂蒸發器/冷凝器單元也變得多餘。


通過參考附圖，發明在優選的典型的實施例的幫助下被更詳細地描述，其中圖1表示根據本發明的優選實施例的迴路結構；圖2表示根據本發明的第二優選實施例的迴路結構；圖3表示根據本發明的第三優選實施例的迴路結構；和圖4表示根據本發明的第四優選實施例的迴路結構。
具體實施例方式
參考圖1，其中表示了冷卻單元的迴路結構，其中壓縮機1在熱交換器3的幫助下冷卻進氣。壓縮機2用於在製冷劑/冷卻劑熱交換器4的幫助下冷卻在室內空間空調裝置7的管網中循環的液體冷卻劑。泵6使室內空間空調裝置7中被冷卻的液體冷卻劑循環，所述空調裝置7提供室內空氣的冷卻。壓縮機的熱耗散被傳至冷卻單元的蒸發器/冷凝器盤管5，在這裡從冷卻過程耗散的熱通過冷卻單元傳遞到空調系統排出的排氣。壓縮機1，2的功率輸出可以被分階段地控制並互相分配，那樣所希望的冷卻效果可選擇地傳遞至需要冷卻的任何點，並同時防止排氣溫度上升過高。
圖2表示本發明的第二優選實施例的迴路結構。它的布置與圖1基本相同，但是該布置具有兩個壓縮機以代替上述實施例中的三個，由此壓縮機1通過製冷劑/冷卻劑熱交換器4冷卻在管網8中循環的冷卻劑。分別地，泵9使冷卻劑在進氣冷卻盤管中循環，所述進氣冷卻盤管用於冷卻送風。泵6使被冷卻的液體冷卻劑在室內空間空調裝置7中循環，所述空調裝置7實現室內空氣的冷卻。壓縮機的熱耗散傳送至冷卻單元的蒸發器/冷凝器盤管3。
在某些室外空氣溫度條件下，必須加熱進氣，即使建築的室內空氣需要冷卻。圖3表示了根據本發明的另一優選實施例的迴路結構，其提供了使用進氣來冷卻盤管以加熱進氣的可能性，同時水作為冷卻劑在管網8中循環用以冷卻室內空間空調裝置。加熱功能整合入冷卻單元的好處是允許空調機器中省略單獨的進氣加熱盤管。同樣，消除了進氣加熱器盤管的壓力損失並減少了鼓風機的輸入功率。省略加熱盤管也減少了在屋頂機器室中的約700mm的空調機長度所需的空間，這是非常有利的。
再次更詳細地參考圖3，本實施例的迴路圖運行如下壓縮機1通過熱交換器4冷卻在管網8中循環的冷卻劑。泵6使被冷卻的冷卻劑在室內空間空調裝置7中循環，以實現室內空氣的冷卻。室內安裝的泵9使相同管網系統的冷卻劑循環通過送風熱交換器3(液體冷卻劑/空氣熱交換器)。冷卻迴路12通過閥11從室內空氣冷卻裝置的液體冷卻劑循環轉移開。加熱送風所需的熱能通過液體/液體熱交換器10引入到輔助迴路12。由於具有相互分離運行的迴路8，12，在不同溫度水平運行這兩個迴路是可能的。因此在蒸發器4中冷卻的液體冷卻劑能夠供應到室內空間空調冷卻裝置，並且，暖水可以同時送到送風熱交換器3，同時進氣被加熱到所希望設定的送風溫度。
本發明還使得利用低溫室外空氣來冷卻在室內空間空調裝置中循環的液體冷卻劑變為可能，通過這個，「自由循環」在壓縮機停止狀態下運行。因為在室內空間空調裝置的管網中循環的水冷卻劑在這裡也經過冷卻單元的進口空氣冷卻盤管，所以當建築需要冷卻並且室外空氣溫度足夠低時，例如10-15℃，應用這種「自由循環」冷卻裝置以實現冷卻效果成為可能。通過「自由循環」冷卻也可以使室外冷空氣經過吸氣冷卻盤管所提供的冷卻效果傳送到室內空間空調裝置的管網，並且從那裡傳送到所希望的室內空間。通過「自由循環」手段的冷卻能使建築的電能預算費用大幅減少。
接下來，參照圖4更詳細地描述上面討論的「自由循環」。從冷卻裝置7返回的液體冷卻劑通過閥11流動到冷卻單元的進氣冷卻盤管3。這時，冷卻劑溫度大約是19℃。液體冷卻劑在進氣冷卻盤管中被冷卻到例如17℃的溫度。被冷卻的冷卻劑被傳送到冷卻單元的蒸發器4，在其中進一步冷卻以便液體冷卻劑最終被冷卻到例如大約15℃的溫度，所述溫度對於室內空間空調裝置的管網運行是必要的。當室外溫度低於19℃時，冷卻進氣冷卻盤管中的液體冷卻劑成為可能。
對本領域技術人員來說，很明顯本發明不只限於上面描述的典型實施例，而是可以在附屬權利要求的創造性精神和範圍內改變。室內空間空調裝置液體冷卻劑循環的冷卻劑介質可以是根據要求符合地區限制的應用在這種申請中的任何形式的液體。而且，上面的權利要求和說明書中提到的壓縮機和熱交換器的數量是示意性的，並且可以根據需要改變。
權利要求
1.一種冷卻單元，其可安裝到建築的空調系統中，用於冷卻/加熱其中的室內空氣，通過送風和液體冷卻劑循環冷卻元件(7)冷卻/加熱室內空間，其特徵在於，除了進氣冷卻/加熱功能，冷卻單元還包括與相同的主迴路連接的冷卻劑循環冷卻器，所述冷卻劑循環冷卻器與冷卻室內空間的冷卻劑循環冷卻元件(7)連接。
2.根據權利要求1所述的冷卻單元，其特徵在於，該冷卻單元包括三個壓縮機(1，2)和三個熱交換器(3，4)，其中一個壓縮機(1)和一個熱交換器(3)用於冷卻送風，另外兩個壓縮機(2)和熱交換器(4)與室內空間的冷卻劑循環冷卻元件(7)連接。
3.根據權利要求1所述的冷卻單元，其特徵在於，冷卻單元包括用來冷卻室內空間的冷卻劑循環冷卻元件(7)的兩個壓縮機(1)和兩個熱交換器(4)，並且冷卻劑循環管路具有與之連接的另一管路，所述另一管路在泵(9)的幫助下使冷卻劑循環經過進氣冷卻盤管(7)，從而實現送風的冷卻。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的冷卻單元，其特徵在於，冷卻單元加入了一項用於加熱送風的整合功能。
5.根據權利要求1所述的冷卻單元，其特徵在於，利用室外空氣的低溫冷卻在室內空間空調裝置(7)中循環的液體冷卻劑。
6.根據權利要求5所述的冷卻單元，其特徵在於，從液體冷卻劑循環室內空間空調裝置(7)返回的液體冷卻劑通過閥(11)流動到冷卻單元的進氣冷卻盤管(3)，在此液體冷卻劑被冷卻，隨之冷卻劑被送到蒸發器(4)進一步冷卻。
全文摘要
本發明涉及一種冷卻單元，其可安裝到建築的空調系統中，用於冷卻/加熱其中的室內空氣，通過送風和液體冷卻劑循環冷卻元件(7)冷卻/加熱室內空間。本發明是通過下述方式實現的與相同的主迴路連接的液體冷卻劑冷卻器補充冷卻單元的進氣冷卻/加熱功能，並將冷卻劑送到用來冷卻室內空間的液體冷卻劑循環冷卻裝置(7)。
文檔編號F24F3/00GK101029757SQ200710100629
公開日2007年9月5日 申請日期2007年3月2日 優先權日2006年3月3日
發明者P·馬基嫩 申請人:弗拉克特伍德斯股份有限公司