调节用冷设备温度的双循环冷却系统、控制方法与流程

文档序号:28158760发布日期:2021-12-24 17:24阅读:203来源:国知局

1.本技术涉及制冷领域,特别是涉及一种调节用冷设备温度的双循环冷却系统、控制方法。


背景技术:

2.现有的冷却系统在对用冷设备进行冷却时,冷媒由压缩机冷却降温后输入到储液罐,然后泵将储液罐的冷媒输送到用冷设备的热交换管路,再由用冷设备返回压缩机。部分用冷设备会处于不间断的运行工作状态,因此冷却系统会持续对用冷设置进行降温,此时冷却系统的能耗较大。
3.但是,在用冷设备的外部环境温度较底时,压缩机容易出现由于冷凝压力过低而导致供液不足的问题,而此时的用冷设备的热负荷较小,也会造成压缩机的频繁启停,这种状况不但造成冷却系统能源消耗大,而且也会缩短整个冷却系统的使用寿命。


技术实现要素:

4.本技术提供的一种调节用冷设备温度的双循环冷却系统,用于解决现有技术中冷却系统功耗大、使用寿命缩短的技术问题。
5.本技术提供一种调节用冷设备温度的双循环冷却系统,包括与用冷设备连通成冷媒回路的制冷压缩机和冷媒分配装置,其中冷媒由制冷压缩机输出后经由所述冷媒分配装置流向用冷设备,再由用冷设备返回制冷压缩机;
6.所述冷媒分配装置包括:
7.冷媒储罐,所述冷媒罐配置有流出管以及与制冷压缩机连通的流入管,所述流出管配置有第一控制阀;
8.冷媒泵,所述冷媒泵具有相对的进口和出口,其中所述流出管接入所述进口,所述出口连通至用冷设备;
9.连接管,所述连接管的一端与所述流入管并联接入制冷压缩机,另一端通至用冷设备,所述连接管配置有第二控制阀。
10.以下还提供了若干可选方式,但并不作为对上述总体方案的额外限定,仅仅是进一步的增补或优选,在没有技术或逻辑矛盾的前提下,各可选方式可单独针对上述总体方案进行组合,还可以是多个可选方式之间进行组合。
11.可选的,所述流出管与所述流入管均由所述冷媒储罐的底部插入所述冷媒储罐。
12.可选的,所述冷媒储罐具有一长轴,流出管以及所述流入管沿长轴依次排布于所述冷媒储罐。
13.可选的,所述出口经由一单向阀后与所述连接管交汇并连通至用冷设备。
14.可选的,所述冷媒泵包括壳体以及设置于所述壳体内的电机腔组件,在壳体轴向上,所述电机腔组件的两侧分别为第一腔体以及第二腔体,所述壳体开设有与所述第一腔体相连通的所述进口,以及与所述第二腔体相连通的所述出口;
15.所述电机腔组件包括相对布置的两个支撑板,安装于两个支撑板之间的驱动装置以及处在所述第一腔体内的齿轮箱,所述驱动装置中带有输出轴且该输出轴的一端与所述齿轮箱联动;
16.所述壳体的内壁沿壳体轴向设置有两个台阶,所述两个台阶位于两个支撑板之间,且分别与两个支撑板一一对应配合,用以保持所述电机腔组件在所述壳体内的相对位置,两个支撑板之间连接有将两个支撑板相对凑近以抵紧相应台阶的紧固拉杆。
17.可选的,两个支撑板分别为第一支撑板与第二支撑板,两个台阶分别为第一台阶与第二台阶,所述第一支撑板与所述第一台阶相配合,所述第二支撑板与所述第二台阶相配合;
18.所述壳体包括筒体以及分别密封固定于所述筒体两端的第一罩壳与第二罩壳;
19.两个台阶设置于所述筒体的内壁;
20.所述进口开设于所述第一罩壳、所述出口开设于所述第二罩壳,或者所述进口与所述出口均开设于所述筒体;
21.所述第一罩壳、所述筒体以及所述第一支撑板围成所述第一腔体;
22.所述第二罩壳、所述筒体以及所述第二支撑板围成所述第二腔体,所述第二罩壳的外侧壁设置有接线盒,所述接线盒内设置有与所述驱动装置相连接的接线端子。
23.可选的,沿筒体的径向,所述台阶的高度为1mm~3mm。
24.可选的,所述冷媒泵还包括一根或多根支撑辐条,各支撑辐条沿壳体的周向布置于两支撑板之间,用以保持两个支撑板的间距。
25.本技术的一种调节用冷设备温度的冷却系统,冷却系统根据用冷设备的环境温度采用不同的循环方式,以节省功耗,延长整个冷却系统的寿命。
26.本技术还提供如下技术方案:
27.基于以上所述的双循环冷却系统的控制方法,所述控制方法包括:
28.检测环境温度;
29.环境温度达到第一预设值时,启动所述第一控制阀以及所述冷媒泵,关闭所述第二控制阀以及所述制冷压缩机,冷媒由所述冷媒储罐经所述冷媒泵输送至用冷设备,再由所述用冷设备返回所述冷媒储罐;
30.环境温度达到第二预设值时,启动所述第二控制阀以及所述制冷压缩机,关闭所述第一控制阀以及所述冷媒泵,冷媒由所述制冷压缩机经所述连接管输送至所述用冷设备,再由所述用冷设备返回所述制冷压缩机。
31.可选的,所述环境温度为所述用冷设备的环境温度或所述冷媒储罐的环境温度。
32.本技术的一种基于双循环冷却系统的控制方法,根据用冷设备的环境温度,控制冷却系统采用不同的循环方式,以节省功耗,延长整个冷却系统的寿命。
附图说明
33.图1为本技术提供的一实施例的双循环冷却系统的结构示意图;
34.图2为图1中冷媒分配装置的结构示意图;
35.图3为图2中冷媒泵的结构示意图;
36.图4为图2中冷媒泵的结构示意图;
37.图5为图4的a部放大结构示意图;
38.图6为图4的b部放大结构示意图;
39.图7为双循环冷却系统控制方法的框图。
40.图中附图标记说明如下:
41.100、双循环冷却系统;10、用冷设备;20、制冷压缩机;
42.30、冷媒分配装置;31、冷媒储罐;311、流出管;312、流入管;313、第一控制阀;314、安全阀;315、视液镜;32、连接管;321、第二控制阀;33、单向阀;
43.40、冷媒泵;
44.50、壳体;51、第一腔体;52、第二腔体;53、进口;54、出口;55、台阶;551、第一台阶;552、第二台阶;56、筒体;57、第一罩壳;58、第二罩壳;59、接线盒;591、接线端子;
45.60、电机腔组件;61、支撑板;611、第一支撑板;612、第二支撑板;613、延伸部;614、挡板;615、端板;62、齿轮箱;621、齿轮副;622、端盖;623、固定套;624、进液口;625、出液口;63、紧固拉杆;64、密封圈;65、支撑辐条;66、驱动装置;661、输出轴;664、定子;665、转子;
46.70、底座。
具体实施方式
47.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,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,都属于本技术保护的范围。
48.需要说明的是,当组件被称为与另一个组件“连接”时,它可以直接与另一个组件连接或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件,它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
49.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是在于限制本技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
50.其中一实施例中,如图1及图2所示,一种调节用冷设备10温度的双循环冷却系统100,包括与用冷设备10连通成冷媒回路的制冷压缩机20和冷媒分配装置30,其中冷媒由制冷压缩机20输出后经由冷媒分配装置30流向用冷设备10,再由用冷设备10返回制冷压缩机20;
51.冷媒分配装置30包括冷媒储罐31、冷媒泵40以及连接管32,冷媒罐配置有流出管311以及与制冷压缩机20连通的流入管312,流出管311配置有第一控制阀313;冷媒泵40具有相对的进口53和出口54,其中流出管311接入进口53,出口54连通至用冷设备10;连接管32的一端与流入管312并联接入制冷压缩机20,另一端通至用冷设备10,连接管32配置有第二控制阀321。
52.双循环冷却系统100根据用冷设备10或冷媒储罐31处于的环境温度通过以下方式进行循环:
53.第一种,环境温度达到第一预设值时,启动第一控制阀313以及冷媒泵40,关闭第
二控制阀321以及制冷压缩机20,冷媒由冷媒储罐31经冷媒泵40输送至用冷设备10,再由用冷设备10返回冷媒储罐31。
54.第二种,环境温度达到第二预设值时,启动第二控制阀321以及制冷压缩机20,关闭第一控制阀313以及冷媒泵40,冷媒由制冷压缩机20经连接管32输送至用冷设备10,再由用冷设备10返回制冷压缩机20。
55.双循环冷却系统100根据用冷设备10的环境温度采用不同的循环方式,以节省功耗,延长整个冷却系统的寿命。
56.在本实施方式中,第一预设值为小于10℃,第二预设值为大于10℃。当然,在其它实施方式中,第一预设值以及第二预设值根据用冷设备10所需的工作温度进行调整,在此不再进行阐述。
57.进一步地,冷媒储罐31上设置有安全阀314,安全阀314用以控制冷媒储罐31内的压力。
58.进一步地,冷媒储罐31上还设置有多个沿竖直方向排布的视液镜315,视液镜315用以观察冷媒储罐31内的液面高度。
59.在另一实施例中,为了使冷媒储罐31的结构更加紧凑,流出管311与流入管312均由冷媒储罐31的底部插入冷媒储罐31。
60.其中,冷媒内具有杂质时,杂质会沉积在冷媒储罐31的底部,为了避免杂质会进入到管道内,流出管311位于冷媒储罐31内的进口53与冷媒储罐31的底部有一定的距离(50mm~150mm),避免冷媒储罐31内的杂质会进入到管道内。
61.在另一实施例中,为了进一步地使冷媒分配装置30结构紧凑,冷媒储罐31具有一长轴,流出管311以及流入管312沿长轴依次排布于冷媒储罐31。
62.冷媒储罐31如附图2中x方向所示。
63.冷媒储罐31与冷媒泵40的安装方式在空间上可以呈相对布置。当然,冷媒储罐31与冷媒泵40也可以根据实际需要调整安装位置。
64.在另一实施例中,出口54经由一单向阀33后与连接管32交汇并连通至用冷设备10。
65.单向阀33的设置,冷媒在从连接管32进入到用冷设备10时,避免连接管32内的冷媒回流进入到冷媒泵40。
66.在另一实施例中,为了进一步使冷媒分配装置30结构更加紧凑,双循环冷却系统100还包集成元件,该集成元件用以安装第一控制阀313以及第二控制阀321。
67.集成元件可以为集成板或集成箱。
68.如图3至图6所示,为应用于该双循环冷却系统100的冷媒泵40。
69.在另一实施例中,冷媒泵40包括壳体50以及设置于壳体50内的电机腔组件60,在壳体轴向上,电机腔组件60的两侧分别为第一腔体51以及第二腔体52,壳体50开设有与第一腔体51相连通的进口53,以及与第二腔体52相连通的出口54;
70.电机腔组件60包括相对布置的两个支撑板61,安装于两个支撑板61之间的驱动装置66以及处在第一腔体51内的齿轮箱62,驱动装置66中带有输出轴661且该输出轴661的一端与齿轮箱62联动;
71.壳体50的内壁沿壳体轴向设置有两个台阶55,两个台阶55位于两个支撑板61之
间,且分别与两个支撑板61一一对应配合,用以保持电机腔组件60在壳体50内的相对位置,两个支撑板61之间连接有将两个支撑板61相对凑近以抵紧相应台阶55的紧固拉杆63。
72.两个支撑板61分别为第一支撑板611与第二支撑板612,两个台阶55分别为第一台阶551与第二台阶552,第一支撑板611与第一台阶551相配合,第二支撑板612与第二台阶552相配合。
73.电机腔组件60安装在壳体50内时,首先将第一支撑板611与第一台阶551相抵靠,以将第一支撑板611预安装在壳体50内,将齿轮箱62、输出轴661以及第二支撑板612依次安装在壳体50内,然后通过紧固拉杆63限定第一支撑板611与第二支撑板612之间的位置,以避免电机腔组件60在壳体50内活动。
74.台阶55不仅能够保持电机腔组件60在壳体50内的相对位置,还能够起到电机腔组件60在安装时进行定位的效果。
75.当然,也可以先将第二支撑板612与第二台阶552进行抵靠,然后再将齿轮箱62、输出轴661以及第一支撑板611依次安装在壳体50内。
76.在另一实施例中,两个支撑板61中的其中一者开设有通孔,另一者开设有螺纹孔,紧固拉杆63穿过通孔并与螺纹孔螺纹连接。
77.在本实施方式中,第一支撑板611上开设有螺纹孔,第二支撑板612开设有通孔。电机腔组件60安装在壳体50内时,紧固拉杆63穿过通孔并与螺纹孔连接,通过旋紧紧固拉杆63,以使两支撑板61分别与对应的两台阶55一一抵靠。
78.在另一实施例中,第二支撑板612包括挡板614以及端板615,挡板614与第二台阶552相配合,端板615安装于挡板614朝驱动装置66的一侧;
79.端板615开设有通孔或螺纹孔。
80.在另一实施例中,壳体50包括筒体56以及分别密封固定于筒体56两端的第一罩壳57与第二罩壳58,第一罩壳57与第二罩壳58通过焊接或螺纹固定于筒体56;
81.两个台阶55设置于筒体56的内壁;
82.进口53开设于第一罩壳57、出口54开设于第二罩壳58,或者进口53与出口54均开设于筒体56;
83.第一罩壳57、筒体56与第一支撑板611围成第一腔体51;
84.第二罩壳58、筒体56以及第二支撑板612围成第二腔体52。
85.第二罩壳58的外侧壁设置有接线盒59,接线盒59内设置有与驱动装置66相连接的接线端子591。接线端子591的输出端通过导线与驱动装置66连接,输入端通过导线与发电设备(图未视)连接,发电设备为发电机。冷媒泵40可采用发电机作为电源工作。
86.其中,筒体56具有轴线,壳体轴向与该轴线重合。
87.在另一实施例中,齿轮箱62包括端盖622、固定套623以及齿轮副621,固定套623置于第一支撑板611与端盖622之间,端盖622、固定套623以及齿轮副621三者合围成齿轮箱62,齿轮副621位于齿轮箱62内,固定套623以及端盖622通过定位销或螺钉固定在第一支撑板611上。
88.其中,端盖622开设有将第一腔体51与齿轮箱62内相连通的进液口624,支撑板61上开设有将第二腔体52与齿轮箱62内相连通的出液口625,输出轴661的端部贯穿第一支撑板611与齿轮副621连接,当转子665旋转时,可通过输出轴661带动齿轮副621进行旋转,从
而将冷媒从端盖622的进液口624引入,并从第一支撑板611的出液口625引出进入到第二腔体52内,最后冷媒由第二腔体52引入出口54,从出口54排出,从而完成泵的一个增压过程。
89.在另一实施例中,驱动组件包括定子664和转子665,以及贯穿转子665轴心的输出轴661。
90.定子664固定于筒体56内,转子665安装于输出轴661并与定子664相配合。
91.在另一实施例中,为了使输出轴661和齿轮副621之间连接的紧固性,输出轴661与齿轮副621是通过键进行连接。
92.在另一实施例中,沿筒体56的径向,台阶55的高度为1mm~3mm。
93.台阶55的高度过低,会造成紧固拉杆63的作用力作用在两支撑板61时,支撑板61会越过台阶55;台阶55的高度过高,会造成台阶55在加工时材料的浪费。
94.优选地,沿筒体56的径向,台阶55的高度为2mm。
95.在另一实施例中,冷媒泵40还包括用以隔绝第一腔体51与第二腔体52的密封圈64,密封圈64设置于第一支撑板611与筒体56径向间隙内;
96.和/或,密封圈64设置于第一支撑板611与第一台阶551轴向间隙内。
97.在另一实施例中,第一支撑板611与筒体56相贴合的侧壁开设有凹槽,密封圈64嵌设于凹槽,并贴靠于筒体56的内壁。
98.紧固拉杆63在拉动两个支撑板61时,第一支撑板611抵靠在第一台阶551,第一台阶551的反作用力作用在第一支撑板611,第一支撑板611的凹槽部位受力发生形变,以挤压密封圈64进一步的抵紧筒体56的内壁。
99.在另一实施例中,为了减小支撑板61作用在台阶55上的作用力,冷媒泵40还包括一根或多根支撑辐条65,各支撑辐条65沿壳体50的周向布置于两支撑板61之间,用以保持两个支撑板61的间距。
100.定子664也就可以安装于该支撑辐条65上。
101.在另一实施例中,为了使支撑辐条65稳固定于两个支撑板61之间,沿壳体50的周向,相邻的两支撑辐条65之间通过连接件相连接,所有支撑辐条65整体上形成网笼结构;
102.两支撑板61均开设有与支撑辐条65相配合的限位槽,限位槽用以限制支撑辐条65与对应支撑板61的位置。
103.在另一实施例中,为了便于在各支撑板61上加工限位槽,两个支撑板61与筒体56相贴合的一侧相向延伸并形成延伸部613,同一支撑板61上,延伸部613与支撑板61围成限位槽,各支撑辐条65与限位槽的槽壁相贴合。
104.延伸部613为支撑板61的一部分,能够加强支撑板61的结构强度,同时还能够增大支撑板61与筒体56内壁之间的接触面,以使支撑板61安装在筒体56内时更稳定。
105.在另一实施例中,冷媒泵40还包括位于壳体50底部的底座70,底座70用于将壳体50支撑于支撑面(底面)。
106.请参阅图7,图7为本技术一个实施方式中基于双循环冷却系统100的控制方法框图。
107.基于双循环冷却系统100的控制方法包括:
108.检测环境温度;
109.环境温度达到第一预设值时,启动第一控制阀313以及冷媒泵40,关闭第二控制阀
321以及制冷压缩机20,冷媒由冷媒储罐31经冷媒泵40输送至用冷设备10,再由用冷设备10返回冷媒储罐31;
110.环境温度达到第二预设值时,启动第二控制阀321以及制冷压缩机20,关闭第一控制阀313以及冷媒泵40,冷媒由制冷压缩机20经连接管32输送至用冷设备10,再由用冷设备10返回制冷压缩机20。
111.根据用冷设备10的环境温度,控制冷却系统采用不同的循环方式,以节省功耗,延长整个冷却系统的寿命。
112.在另一实施例中,第一预设值为小于10℃;第二预设值大于10℃。当然,在其它实施方式中,第一预设值以及第二预设值根据用冷设备10所需的工作温度进行调整,在此不再进行阐述。
113.在另一实施例中,环境温度为用冷设备10的环境温度或冷媒储罐31的环境温度。当然,环境温度也可以为室内或室外温度。
114.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。不同实施例中的技术特征体现在同一附图中时,可视为该附图也同时披露了所涉及的各个实施例的组合例。
115.以上实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。
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