制冷设备的制作方法

本实用新型涉及制冷技术领域，提供一种制冷设备。

背景技术：

在数据中心或工业制冷等场合，相应设备的内部发热量较大，但是同时需要与室温较相近的温度条件。尤其是在我国北方地区，冬季和春秋季的室外干球温度较低，湿球温度也较低，通常可以通过热管系统来替代压缩机实现自然冷却。

传统的热管系统通常是由室外冷凝器001、室内末端蒸发器002、连接管道组成，如图1，室外冷凝器001与室内末端蒸发器002通常是一对一设置。室外冷凝器001通常是采用风冷式冷凝器，即是通过室外空气对流带走热量。该热管系统通常不加装冷媒泵，采用重力供液，因此也称之为重力式热管系统。该热管系统有如下缺陷：

第一、室外冷凝器001和室内末端蒸发器002多为一对一，室内末端蒸发器002为一台或者一组，当室内末端蒸发器002为一组时，该组内各室内末端蒸发器002距离较近，且运行方式统一，如一组室内末端蒸发器002分散设置则会出现供液不均匀冷却效果难以保证的问题。

第二、室外冷凝器001因采用风冷式冷凝器，冷凝温度较高，故能实现自然冷却的时间较短。以北京为例，一年可实现自然冷却的时间约为2000小时。

第三、室内末端蒸发器002较多且设置位置较为复杂时，通常需要多台室外冷凝器001，进而室外冷凝器001占据空间较大且容易出现气流短路，影响换热效率。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

本实用新型的其中一个目的是：提供一种制冷设备，解决现有技术中存在的冷却效果难以保证、自然冷却的时间较短以及需要设置较多室外冷凝器的问题。

为了实现该目的，本实用新型提供一种制冷设备，包括：冷凝器、储液器和制冷需求末端；所述冷凝器与所述储液器连通形成第一制冷回路，所述制冷需求末端与所述储液器之间连通形成第二制冷回路。

在一个实施例中，所述冷凝器的出口通过第一管道连接所述储液器的底部，所述冷凝器的进口通过第二管道连接所述储液器的顶部；所述制冷需求末端的进口通过第三管道连接所述储液器的底部，所述制冷需求末端的出口通过第四管道连接所述储液器的顶部。

在一个实施例中，所述储液器内部设置有隔板，且所述隔板将所述储液器内部分隔形成位于上方的第一腔室和位于下方的第二腔室，所述第一腔室和所述第二腔室连通，所述第一腔室连通所述第二管道和第四管道，所述第二腔室连通所述第一管道和第三管道。

在一个实施例中，所述制冷需求末端的数量为多个，各个所述制冷需求末端与所述储液器之间分别形成所述第二制冷回路，且所有所述第二制冷回路并联。

在一个实施例中，在各条所述第二制冷回路上分别设置有驱动泵，所有所述驱动泵中的至少部分相互连通并互为备份。

在一个实施例中，所述第二制冷回路中，在所述制冷需求末端的进口的上游，设置有膨胀阀、流量调节阀、电动阀或电磁阀。

在一个实施例中，所述第一制冷回路设置有驱动泵。

在一个实施例中，所述储液器的出液口的高度高于所述制冷需求末端的进口的高度。

在一个实施例中，所述冷凝器的出口的高度，高于所述储液器的进口高度。

在一个实施例中，采用冷凝器为蒸发式冷凝器，包括冷凝管、风机以及液箱，所述风机提供流向所述冷凝管的气流，并使得所述冷凝管表面液体蒸发，所述液箱位于所述冷凝管下方并承接经过所述冷凝管表面的液体。

本实用新型的技术方案具有以下优点：本实用新型的制冷设备，其可以满足一个冷凝器同时对多个制冷需求末端进行制冷的需求，保证制冷需求末端的供冷效果，避免设置过多室外冷凝器带来的占地空间过大的问题。尤其当制冷设备采用蒸发式冷凝器的时候，蒸发式冷凝器由气流促使水蒸发带走热量，冷凝温度较低，对室外湿球温度的要求可以提升至少3度～5度，进而可以延长一年当中可以进行自然冷却的时长，实现最大化节能。

除了上面所描述的本实用新型解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本实用新型的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明。

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为现有技术的热管系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的制冷设备中，冷凝器、制冷需求末端和储液器的连接关系示意图；

图3为本实用新型实施例中设置有多个制冷需求末端的制冷设备中各部件的连接关系示意图；

图4为本实用新型实施例中设置有多个制冷需求末端以及驱动泵的制冷设备中，各部件的连接关系示意图；

图5为本实用新型实施例中设置有多个制冷需求末端、驱动泵和膨胀阀的制冷设备中，各部件的连接关系示意图；

图6为本实用新型实施例中设置有多个制冷需求末端、驱动泵和电动阀(或者电磁阀)的制冷设备中，各部件的连接关系示意图；

图中：001、室外冷凝器；002、室内末端蒸发器；

1：冷凝器；2：储液器；3：驱动泵；4：制冷需求末端；51：电动阀；52：膨胀阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任意一个或者多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

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“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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。

请参见图2至图6，根据本实用新型实施例的制冷设备，包括：

冷凝器1、制冷需求末端4和储液器3。储液器2与冷凝器1之间形成第一制冷回路，储液器2与制冷需求末端4之间形成第二制冷回路。

该种制冷设备，其可以满足一个冷凝器1同时对多个制冷需求末端4进行制冷的需求，保证制冷需求末端4的供冷效果，避免设置过多室外冷凝器带来的占地空间过大的问题。尤其当制冷设备采用蒸发式冷凝器的时候，蒸发式冷凝器由气流促使水蒸发带走热量，冷凝温度较低，对室外湿球温度的要求可以提升至少3度～5度，进而可以延长一年当中可以进行自然冷却的时长，实现最大化节能。

根据本实用新型的实施例，冷凝器1为蒸发式冷凝器，包括冷凝管、风机以及液箱，风机提供流向冷凝管的气流，并使得冷凝管表面液体蒸发，液箱位于冷凝管下方并承接经过冷凝管表面的液体；制冷需求末端4连接冷凝管。

其中，冷凝器1的冷凝管指代的是冷凝器1用于通入冷媒的部件。制冷需求末端4和冷凝管的连通方式包括两种情形：第一种，制冷需求末端4和冷凝管之间连通，进而使得冷媒在制冷需求末端4和冷凝管之间形成循环。第二种，制冷需求末端4设置有末端换热器，末端换热器和冷凝管之间连通，进而使得冷媒在末端换热器和冷凝管之间形成循环。在制冷需求末端4设置有末端换热器的情形下，第二制冷回路当中的冷媒流经末端换热器。

以北京为例，采用本实用新型实施例的制冷设备进行制冷，一年可实现自然冷却的时间约为4000小时以上。

制冷需求末端4可以为室内末端蒸发器。

根据本实用新型的实施例，通过储液器2的设置，可以保证即便制冷需求末端4较多的情况下，也能通过储液器2实现稳定供液和稳定制冷。并且，储液器2可以为后续驱动泵3供液提供保障，保证不会因为缺液而导致泵气蚀而导致损坏。

进而从第二制冷回路当中流回至储液器2当中的冷媒不会直接再次进入第二制冷回路当中，而是会在上方的腔室当中流入至第一制冷回路当中。

请进一步参见图2至图6，冷凝器1的出口(也即冷凝管的出口)通过第一管道连接储液器2的底部，冷凝器1的进口(也即冷凝管的进口)通过第二管道连接储液器2的顶部。该种情况下，从冷凝器1出口流出的液态冷媒，其通过第一管道进入到储液器2。由于第一管道连接储液器2的底部，进而可以保证液态冷媒进入到储液器2时候的静音效果。此外，储液器2当中除了液态冷媒，还会存在气态冷媒，气态和液态的冷媒通过第二管道进入到冷凝器1，由于第二管道连接储液器2的顶部，进而可以便于气态冷媒从储液器2顶部进入第二管道。

同样的道理，制冷需求末端4的进口(当设置有末端换热器，制冷需求末端4的进口也即末端换热器的进口)通过第三管道连接储液器2的底部，制冷需求末端4的出口通过第四管道连接储液器2的顶部，进而方便液态冷媒从储液器2底部流出，而气态冷媒从储液器2顶部回到储液器2当中。

其中，储液器2当中可以设置隔板，例如参见图2，沿着储液器2的高度方向设置隔板，隔板将储液器2沿着高度方向划分成两个腔室。其中，位于上方的第一腔室连通第二管道和第四管道；位于下方的第二腔室连通第一管道和第三管道。该种情况下，第二制冷回路当中的气态冷媒通过第四管道流回储液器2之后，不会和储液器2当中的液态冷媒发生热交换，或者，通过隔板的设置至少减少了气态冷媒和液态冷媒之间的热交换，保证从第一制冷回路当中流出的液态冷媒维持低温状态进入第二制冷回路当中，使得低温液态冷媒对制冷需求末端充分降温。其中，第一腔室和第二腔室之间连通。例如，可以在隔板上设置开孔；或者也可以采用合适面积的隔板，在隔板和储液器2内壁之间形成间隙，使得第一腔室和第二腔室并未被完全隔离开。其中，开孔或者间隙均可以沿着气态冷媒流动方向设置于隔板的末端，此时可以推迟气态冷媒和液态冷媒的接触时间。

根据本实用新型的实施例，对应冷凝器1为一个的情形，制冷需求末端4的数量既可以为一个，也可以为多个。

例如，图2中，一个冷凝器1对应的制冷需求末端4的数量为一个。并且，可以在制冷需求末端4和储液器2之间的第二制冷回路当中设置驱动泵3，进而通过驱动泵3实现制冷需求末端4的稳定供液和稳定制冷。通过驱动泵3多倍供液方式，可以保证制冷需求末端4或者制冷需求末端4中换热部件(也即末端换热器)始终处于满液或多液状态，大幅度提升末端换热效率。当然，在某些特定条件下，储液器2和制冷需求末端4之间也可以不设置驱动泵3，实现自然重力供液。

又例如，图3至图6中，制冷需求末端4的数量为多个，各个制冷需求末端4与储液器2之间分别形成第二制冷回路，且所有第二制冷回路并联。同理，也可以通过驱动泵3的设置，实现制冷需求末端4的稳定供液和稳定制冷，以及实现多倍供液；或者，也可以在储液器2和制冷需求末端4之间实现自然重力供液。

请参见图4，驱动泵3的数量为多个，图4只给出了驱动泵3为两个的情形，显然驱动泵3也可以根据第二制冷回路的数量设置为三个、四个、五个……该种情况下，多个驱动泵3之间可以互相备份。例如，不同驱动泵3之间可以通过管路连接，由此当其中一台驱动泵3出现故障，另外的驱动泵3可以通过管路连接出现故障的驱动泵3，并代替出现故障的驱动泵3工作。具体的备份原则可以视情况而定，例如可以是距离较近的驱动泵3之间互相备份，进而方便管路设置；也可以是所有驱动泵3之间都交叉进行备份，以保证不管哪台驱动泵3出现问题，都有可以代替其进行工作的备份用驱动泵3。

并且图4中，左侧的驱动泵3实际上同时用于多条第二制冷回路的供液，并且该左侧的驱动泵3设置在这些第二制冷回路的公共端。

请参见图2、图3、图5和图6，不管第二制冷回路的数量，驱动泵3均为一个，进而控制制冷设备的成本，简化制冷设备的安装。

根据本实用新型的实施例，第二制冷回路中，在制冷需求末端4的进口的上游，设置有膨胀阀52(例如电子膨胀阀，当然也可以采用其它形式膨胀阀)，进而通过电子膨胀阀在过热度控制下实现对制冷需求末端4或者末端换热器中供液量的调整。或者，在第二制冷回路中，在制冷需求末端4的进口的上游，也可以设置流量调节阀、电动阀51或者电磁阀，通过电动阀51或者电磁阀实现对制冷需求末端4或者末端换热器中供液量的调整。

需要说明的是，当设置有驱动泵3的时候，驱动泵3的设置不受图2至图6举例的限制，其只要设置于第二制冷回路，并且满足对第二制冷回路当中的供液需求即可。

根据本实用新型的实施例，也可以不设置驱动泵3，此时储液器2的出液口的高度高于制冷需求末端4的进口的高度，以满足重力供液的前提。

根据本实用新型的实施例，第一制冷回路设置有驱动泵3，进而通过驱动本3驱动第一制冷回路。当然，此时冷凝器1的出口的高度，高于储液器2的进口高度。

以上实施方式仅用于说明本实用新型，而非对本实用新型的限制。尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。