一種空調的製作方法

2023-12-06 17:10:51 2

專利名稱：一種空調的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種空調。
背景技術：
現代化信息技術的發展，使得通信機房日益普及。同時伴隨著國家節能減排的政 策出臺，各大運營商在拓展業務的同時也在想盡辦法減少支出，特別是電費的支出。機房中 空調用電約佔整個機房用電的一半，而傳統的空調系統中壓縮機耗電又佔據了空調耗電的 絕大部分，因此如何減少壓縮機的工作時間從而減少耗電成了空調節能的一個方向。 由於通信機房設備發熱量大，故機房空調要求全年製冷。而傳統的機房空調的不 足之處在於空調是按照夏季的室外環境溫度進行配置的，當在冬季或春秋兩季室外環境 溫度較低的情況下需要模擬夏季工況來維持壓縮機系統的正常工作，在全年的運行中均需 要運行壓縮機。如果能夠利用室外冷源將冷量直接釋放到室內就能減少壓縮機的工作時 間，從而節省了能耗。
目前，製冷行業中利用室外冷源冷卻室內主要有以下兩種方式 1.乙二醇自然冷卻 在室內機中增加一個製冷量與蒸發器相當的"經濟盤管"，位於室內機組中的水泵 將室外機組中的溫度較低的乙二醇水溶液泵入經濟盤管，與室內的熱空氣進行熱交換實現 製冷的目的。
該方案的不足之處在於a.其應用局限在水冷機組；b.由於經濟盤管的存在，導 致室內風機負荷加重，風機的全年耗能增大，減弱了節能的效果；c.追加投資較多。 2.直接通室外新風 直接將室外新風引到機房空調室內迴風口 ，經過過濾網送往室內。 該方案的不足之處在於a.送往室內的空氣其相對溼度不好控制；b.如果送風溫 度低於了室內露點溫度，有可能在設備上凝露；c.儘管通過過濾網，但室內的潔淨度仍沒 辦法保證，會影響到主設備的運行且增加了濾網維護量；d.需要在維護結構上挖空，破壞 了建築物的完整性；e.若出現雨雪天氣會將水直接送進機房。

發明內容本實用新型所要解決的技術問題就是為了克服以上的不足，提出了一種節能效果 明顯的空調。 本實用新型的技術問題通過以下的技術方案予以解決一種空調，包括蒸發器、冷 凝器、壓縮機、液泵和儲液器，還包括第一通斷控制閥件、第一流向控制閥件、第二通斷控制 閥件、第二流向控制閥件、節流裝置、帶第三流向控制閥件的液泵旁通管和帶第四流向控制 閥件的壓縮機旁通管；所述壓縮機入口經第一通斷控制閥件耦合至蒸發器的出口，所述壓 縮機出口經第一流向控制閥件耦合至冷凝器的入口 ；所述液泵入口經第二通斷控制閥件耦 合至儲液器的出口，所述液泵出口經第二流向控制閥件耦合至節流裝置的入口 ；所述冷凝器出口耦合至儲液器入口 ，所述節流裝置出口耦合至蒸發器入口 ；所述壓縮機旁通管入口 耦合至蒸發器出口 、壓縮機旁通管出口耦合至冷凝器入口 ，液泵旁通管入口耦合至儲液器 出口 、液泵旁通管出口耦合至節流裝置入口 。 所述空調還包括流量調節閥和帶第三通斷控制閥件的節流裝置旁通管，所述流量
調節閥用於對液泵內冷媒的流量進行調節，所述節流裝置旁通管並聯在節流裝置兩端。 所述第一通斷控制閥件為第一三通通斷控制閥件，所述第一三通通斷控制閥件入
口與蒸發器出口耦合、第一三通通斷控制閥件的兩個出口分別與壓縮機旁通管入口、壓縮
機入口耦合；所述第二通斷控制閥件為第二三通通斷控制閥件，所述第二三通通斷控制閥
件入口與儲液器出口耦合、第二三通通斷控制閥件的兩個出口分別與液泵旁通管入口、液
泵入口耦合。 所述空調還包括儲液器旁通管，所述儲液器旁通管並聯在儲液器兩端。 所述第一通斷控制閥件、第二通斷控制閥件分別為電磁閥或截止閥或球閥或電動球閥。 所述第一流向控制閥件、第二流向控制閥件、第三流向控制閥件和第四流向控制 閥件分別為單向閥或截止閥或球閥或電動球閥。 所述第三通斷控制閥件為電磁閥或截止閥或球閥或電動球閥。 本實用新型與現有技術對比的有益效果是在流量相同條件下，因液泵消耗功率 遠小於壓縮機消耗功率，且因避免採用直接通室外新風的方式，使得本實用新型節能效果 明顯，且保證了機房內溫溼度控制及潔淨度要求。當壓縮機系統運行時本實用新型設有帶 第四流向控制閥件的壓縮機旁通管，保證壓縮機排氣壓力不會作用在吸氣管路，保證壓縮 機正常運行；本實用新型在液泵入口前設有第二通斷控制閥件、在液泵出口後設有第二流 向控制閥件，保證高壓冷媒不會直接作用在液泵上，保證液泵可以長期正常使用。當液泵系 統運行時本實用新型在壓縮機入口前設有第一通斷控制閥件、在壓縮機出口後設有第一 流向控制閥件，保證冷媒不會灌進壓縮機。本實用新型設有帶第三流向控制閥件的液泵旁 通管，液泵不會形成自循環，最大限度利用了液泵的能力。

圖1是本實用新型具體實施方式
一的結構示意圖； 圖2是本實用新型具體實施方式
二的結構示意圖； 圖3是本實用新型具體實施方式
三的結構示意圖； 圖4是本實用新型具體實施方式
四的結構示意圖。 圖中l-儲液器；2-第二通斷控制閥件；3_液泵；4_流量調節閥；5_第二流向控 制閥件；6-第三流向控制閥件；7-第三通斷控制閥件；8-節流裝置；9-蒸發器；10-第一 通斷控制閥件；ll-壓縮機；12-第一流向控制閥件；13-第四流向控制閥件；14-冷凝器； 15-儲液器旁通管；16-液泵旁通管；17-節流裝置旁通管；18-壓縮機旁通管。
具體實施方式下面通過具體的實施方式並結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。
具體實施方式
一[0027] 如圖1所示，一種空調，包括蒸發器9、冷凝器14、壓縮機11、液泵3、儲液器1、第一 通斷控制閥件10、第一流向控制閥件12、第二通斷控制閥件2、第二流向控制閥件5、節流裝 置8、帶第三流向控制閥件6的液泵旁通管16和帶第四流向控制閥件13的壓縮機旁通管 18。 所述第一通斷控制閥件10、第二通斷控制閥件2可以分別為電磁閥或截止閥或球 閥或電動球閥。所述第一流向控制閥件12、第二流向控制閥件5、第三流向控制閥件6和第 四流向控制閥件13可以分別為單向閥或截止閥或球閥或電動球閥。 壓縮機11用於將低溫低壓冷媒蒸汽壓縮成高溫高壓冷媒蒸汽。液泵3用於輸送液 態冷媒，且可在高運行壓力下穩定工作而不產生洩漏，該泵可採用磁力驅動的工業液體泵 或屏蔽泵。冷凝器14用於氣態冷媒放熱液化，蒸發器9用於液態冷媒吸熱氣化。節流裝置 8用於冷媒的流量控制，在壓縮機運行時執行壓縮機系統流量控制邏輯，在液泵運行時執行 液泵系統流量控制邏輯，所述節流裝置可採用電子膨脹閥或其他具有開度調節功能的節流 閥件。儲液器l用於儲存一定量的冷媒，保證液泵運行時有足夠的供液。第一通斷控制閥 件10和第二通斷控制閥件2用於液泵3與壓縮機11兩套系統的切換。第一流向控制閥件 12、第二流向控制閥件5、第三流向控制閥件6和第四流向控制閥件13用於冷媒流向的控 制。所述冷媒可採用氟利昂。 所述壓縮機11入口經第一通斷控制閥件10耦合至蒸發器9的出口，所述壓縮機 11出口經第一流向控制閥件12耦合至冷凝器14的入口 ；所述液泵3入口經第二通斷控制 閥件2耦合至儲液器1的出口 ，所述液泵3出口經第二流向控制閥件5耦合至節流裝置8的 入口 ；所述冷凝器14出口耦合至儲液器1入口，所述節流裝置8出口耦合至蒸發器9入口 ； 所述壓縮機旁通管18入口耦合至蒸發器9出口 、壓縮機旁通管18出口耦合至冷凝器14入 口 ，液泵旁通管16入口耦合至儲液器1出口 、液泵旁通管16出口耦合至節流裝置8入口 。 第二通斷控制閥件2在液泵系統運行時開啟，第一通斷控制閥件10在液泵系統運 行時關閉，防止液態冷媒進入壓縮機11。第二通斷控制閥件2在壓縮機系統運行時關閉，防 止壓縮機11運行時的高壓冷媒作用在液泵3上損壞液泵。第一通斷控制閥件10在壓縮機 系統運行時開啟。 第一流向控制閥件12用於防止液泵系統運行時冷媒灌回壓縮機11，第四流向控 制閥件13用於防止壓縮機11系統運行時從壓縮機出口排出的高壓氣體通過壓縮機旁通管 18直接回到壓縮機入口損壞壓縮機。第二流向控制閥件5用於防止壓縮機系統運行時高壓 作用在液泵3上，第三流向控制閥件6用於防止液泵系統運行時從液泵出來的液態冷媒經 過液泵旁通管16回到液泵。 本具體實施方式
的工作原理如下 壓縮機系統工作時，從壓縮機11出口出來的冷媒經第一流向控制閥件12、冷凝器 14，儲液器1、液泵旁通管16、第三流向控制閥件6、節流裝置8、蒸發器9和第一通斷控制閥 件10回到壓縮機11完成循環。 液泵系統工作時，從液泵3出口出來的冷媒經第二流向控制閥件5、節流裝置8、蒸 發器9、壓縮機旁通管18、第四流向控制閥件13、冷凝器14、儲液器1和第二通斷控制閥件 2回到液泵3完成循環。 所述儲液器l出口應高於液泵3入口，其高度H的計算公式可採用H>(NPSH+LX R+Z) /r，其中r為儲液器內冷媒的密度，NPSH為液泵的氣蝕餘量，L為儲液器出口 至液泵入口的管路長度，R為儲液器出口至液泵入口單位管長磨損阻力，Z為儲液器出口至 液泵入口的局部阻力損失。這可保證液態冷媒進入液泵3之前有一定的過冷度，從而保證 泵的穩定運行。 在流量相同條件下，液泵的消耗功率遠小於壓縮機的消耗功率。例如對於20kW 製冷量的機組，在流量相同條件下，液泵的消耗功率不到壓縮機消耗功率的10%，對於更大 製冷量的機組，兩者相差更多，因此本實用新型節能效果明顯。本實用新型的壓縮機系統和 液泵系統共用冷凝器和蒸發器，節約了成本。本實用新型由於不是直接引室外新風到室內， 室內的溫溼度和潔淨度便於控制，本實用新型可以滿足機房空調室內潔淨度要求。
具體實施方式
二 如圖2所示，本具體實施方式
與具體實施方式
一的不同之處在於本具體實施方 式的空調還包括儲液器旁通管15，所述儲液器旁通管15並聯在儲液器1兩端。例如在圖2 中，所述儲液器旁通管15入口耦合至冷凝器14出口，所述儲液器旁通管15出口耦合至第 二通斷控制閥件2入口 ，其中，所述儲液器旁通管15出口在液泵旁通管16入口與第二通斷 控制閥件2入口交匯點之後。或者所述儲液器旁通管15出口在液泵旁通管16入口與第二 通斷控制閥件2入口交匯點之前(圖2中未示出)。 本具體實施方式
與具體實施方式
一的工作原理的不同之處在於液泵系統工作
時，從冷凝器14出來的冷媒一部分經儲液器l，一部分經儲液器旁通管15，兩部分冷媒在第
二通斷控制閥件2前混合後回到液泵3完成循環。本具體實施方式
通過儲液器旁通管15引
一部分冷凝器14中的低溫冷媒增加液泵3入口的過冷度，維持液泵的穩定運行防止氣蝕，
避免損壞液泵。
具體實施方式
三 如圖3所示，本具體實施方式
與具體實施方式
二的不同之處在於在本具體實施 方式中，所述第一通斷控制閥件10為第一三通通斷控制閥件，所述第一三通通斷控制閥件 入口與蒸發器9出口耦合、第一三通通斷控制閥件的兩個出口分別與壓縮機旁通管18入 口 、壓縮機11入口耦合；所述第二通斷控制閥件2為第二三通通斷控制閥件，所述第二三通 通斷控制閥件入口與儲液器1出口耦合、第二三通通斷控制閥件的兩個出口分別與液泵旁 通管16入口、液泵3入口耦合。 本具體實施方式
的工作原理如下壓縮機系統工作時，從壓縮機11出口出來的冷 媒經第一流向控制閥件12、冷凝器14，從冷凝器14出來的冷媒一部分經儲液器1， 一部分經 儲液器旁通管15，兩部分冷媒在第二三通通斷控制閥件前混合後流經第二三通通斷控制閥 件、液泵旁通管16、第三流向控制閥件6、節流裝置8、蒸發器9、第一三通控制閥件回到壓縮 機ll完成循環。 液泵系統工作時，從液泵3出口出來的冷媒經第二流向控制閥件5、節流裝置8、蒸 發器9，第一三通控制閥件、壓縮機旁通管18、第四流向控制閥件13、冷凝器14，從冷凝器14 出來的冷媒一部分經儲液器l，一部分經儲液器旁通管15，兩部分冷媒在第二三通通斷控 制閥件前混合後流經第二三通通斷控制閥件回到液泵3完成循環。
具體實施方式
四 如圖4所示，本具體實施方式
與具體實施方式
二的不同之處在於本具體實施方式
的空調還包括流量調節閥4，所述流量調節閥4用於對液泵3內冷媒的流量進行調節。在 圖4中，流量調節閥4可以放置在液泵3出口與第二流向控制閥件5之間。當然流量調節 閥4也可以放置在液泵3入口與第二通斷控制閥件2之間，或者放置在第二流向控制閥件 5與液泵旁通管16出口之間，或者放置在液泵旁通管16入口與第二通斷控制閥件2之間。 所述流量調節閥4可以為恆流閥、電子膨脹閥等。 本具體實施方式
的空調還包括帶第三通斷控制閥件7的節流裝置旁通管17，所述 節流裝置可以為熱力膨脹閥、電子膨脹閥或者毛細管等。所述節流裝置旁通管17並聯在節 流裝置8兩端。第三通斷控制閥件7在壓縮機系統運行時關閉，防止冷媒從節流裝置旁通 管17直接進入蒸發器9。第三通斷控制閥件7在液泵系統運行時開啟。 本具體實施方式
的工作原理如下 當壓縮機系統工作時，從壓縮機11出口排出的高溫高壓的蒸汽經過第一流向控 制閥件12在冷凝器14中液化冷凝，之後高溫高壓的冷媒液體進入到儲液器l，從儲液器1 出來的液體依次經過液泵旁通管16、第三流向控制閥件6，在節流裝置8處進行降壓節流， 節流後的低溫低壓冷媒液體在蒸發器9中進行氣化蒸發，低溫低壓的冷媒蒸汽經過第一通 斷控制閥件10回到壓縮機11完成循環。 液泵系統工作時，從液泵3中泵出的冷媒經過流量調節閥4進行流量的調節後，依 次經過第二流向控制閥件5，節流裝置旁通管17，第三通斷控制閥件7，進入蒸發器9中蒸 發，從蒸發器9中出來的冷媒蒸汽或兩相冷媒經過壓縮機旁通管18、第四流向控制閥件13 進入冷凝器14中進行液化冷凝，從冷凝器14中出來的液態冷媒一部分經過儲液器旁通管 15、另一部分經過儲液器1，從儲液器1中出來的液態冷媒與儲液器旁通管15中出來的液態 冷媒在第二通斷控制閥件2入口前混合後，經過第二通斷控制閥件2回到液泵3完成循環。 上述空調優選用於通信機房。 以上內容是結合具體的優選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能 認定本實用新型的具體實施只局限於這些說明。對於本實用新型所屬技術領域的普通技術 人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視 為屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求一種空調，包括蒸發器(9)、冷凝器(14)、壓縮機(11)、液泵(3)和儲液器(1)，其特徵在於還包括第一通斷控制閥件(10)、第一流向控制閥件(12)、第二通斷控制閥件(2)、第二流向控制閥件(5)、節流裝置(8)、帶第三流向控制閥件(6)的液泵旁通管(16)和帶第四流向控制閥件(13)的壓縮機旁通管(18)；所述壓縮機(11)入口經第一通斷控制閥件(10)耦合至蒸發器(9)的出口，所述壓縮機(11)出口經第一流向控制閥件(12)耦合至冷凝器(14)的入口；所述液泵(3)入口經第二通斷控制閥件(2)耦合至儲液器(1)的出口，所述液泵(3)出口經第二流向控制閥件(5)耦合至節流裝置(8)的入口；所述冷凝器(14)出口耦合至儲液器(1)入口，所述節流裝置(8)出口耦合至蒸發器(9)入口；所述壓縮機旁通管(18)入口耦合至蒸發器(9)出口、壓縮機旁通管(18)出口耦合至冷凝器(14)入口，液泵旁通管(16)入口耦合至儲液器(1)出口、液泵旁通管(16)出口耦合至節流裝置(8)入口。
2. 根據權利要求1所述的空調，其特徵在於還包括流量調節閥(4)和帶第三通斷控 制閥件(7)的節流裝置旁通管(17)，所述流量調節閥(4)用於對液泵(3)內冷媒的流量進 行調節，所述節流裝置旁通管(17)並聯在節流裝置(8)兩端。
3. 根據權利要求l所述的空調，其特徵在於所述第一通斷控制閥件(10)為第一三通 通斷控制閥件，所述第一三通通斷控制閥件(10)入口與蒸發器(9)出口耦合、第一三通通 斷控制閥件(10)的兩個出口分別與壓縮機旁通管(18)入口、壓縮機(11)入口耦合；所述 第二通斷控制閥件(2)為第二三通通斷控制閥件，所述第二三通通斷控制閥件(2)入口與 儲液器(1)出口耦合、第二三通通斷控制閥件的兩個出口分別與液泵旁通管(16)入口、液 泵(3)入口耦合。
4. 根據權利要求l-3任一所述的空調，其特徵在於還包括儲液器旁通管(15)，所述儲 液器旁通管(15)並聯在儲液器(1)兩端。
5. 根據權利要求l-3任一所述的空調，其特徵在於所述第一通斷控制閥件(10)、第二 通斷控制閥件(2)分別為電磁閥或截止閥或球閥或電動球閥。
6. 根據權利要求l-3任一所述的空調，其特徵在於所述第一流向控制閥件(12)、第二 流向控制閥件(5)、第三流向控制閥件(6)和第四流向控制閥件(13)分別為單向閥或截止 閥或球閥或電動球閥。
7. 根據權利要求2所述的空調，其特徵在於所述第三通斷控制閥件(7)為電磁閥或 截止閥或球閥或電動球閥。
專利摘要本實用新型公開一種空調，包括蒸發器、冷凝器、壓縮機、液泵、儲液器、第一、二通斷控制閥件、第一、二流向控制閥件、節流裝置、帶第三流向控制閥件的液泵旁通管和帶第四流向控制閥件的壓縮機旁通管；壓縮機入口經第一通斷控制閥件耦合至蒸發器的出口，壓縮機出口經第一流向控制閥件耦合至冷凝器的入口；液泵入口經第二通斷控制閥件耦合至儲液器的出口，液泵出口經第二流向控制閥件耦合至節流裝置的入口；冷凝器出口耦合至儲液器入口，節流裝置出口耦合至蒸發器入口；壓縮機旁通管入口耦合至蒸發器出口、壓縮機旁通管出口耦合至冷凝器入口，液泵旁通管入口耦合至儲液器出口、液泵旁通管出口耦合至節流裝置入口。本實用新型節能效果明顯。
文檔編號F25B49/02GK201463398SQ20092012997
公開日2010年5月12日 申請日期2009年2月19日 優先權日2009年2月19日
發明者丁良尹, 樊易周, 燕娜, 葛海方, 馬巖松 申請人:艾默生網絡能源有限公司