制冷劑冷卻方法、制冷劑冷卻系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種制冷劑冷卻方法，包括如下步驟：（s1）將由制冷劑消耗裝置排出的經(jīng)換熱的制冷劑送入換熱裝置進(jìn)行降溫冷卻；（s2）將經(jīng)降溫冷卻的制冷劑送入泵中，并檢測(cè)泵的入口和出口之間的參數(shù)差值；（s3）在參數(shù)差值小于等于預(yù)設(shè)差值時(shí)，將經(jīng)降溫冷卻的制冷劑返回?fù)Q熱裝置；在參數(shù)差值大于預(yù)設(shè)差值時(shí)，將經(jīng)降溫冷卻的制冷劑送入制冷劑消耗裝置。本發(fā)明還提供了一種制冷劑冷卻系統(tǒng)。本發(fā)明的目的在于提供一種制冷劑冷卻方法和制冷劑冷卻系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)根據(jù)泵出入口間參數(shù)差值對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，防止氣蝕現(xiàn)象的發(fā)生。
【專利說明】制冷劑冷卻方法、制冷劑冷卻系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種制冷劑冷卻方法，以及一種制冷劑冷卻系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的空調(diào)冷卻系統(tǒng)(或者可以稱為散熱系統(tǒng))采用空調(diào)冷水機(jī)組+風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組的冷卻方式，由于其利用冷媒水與空氣直接接觸換熱，具有換熱效率較低等局限性，已無法滿足高密度服務(wù)器機(jī)房的散熱要求，而采用泵的空調(diào)冷卻系統(tǒng)采用液體制冷劑，在制冷效果上優(yōu)于傳統(tǒng)的空調(diào)冷卻系統(tǒng)，并且，采用泵(在制冷劑為氟的情況下，也可稱為氟泵)的空調(diào)冷卻系統(tǒng)的節(jié)能性已經(jīng)得到普遍認(rèn)同，雖然其造價(jià)較一般的空調(diào)冷卻系統(tǒng)稍高，但使用該泵的空調(diào)系統(tǒng)相較普通空調(diào)冷卻系統(tǒng)，節(jié)能量為20%-30%，因此，每年可節(jié)約大量的電能，從而可以在短期內(nèi)彌補(bǔ)前期投入稍高的缺點(diǎn)。
[0003]在系統(tǒng)冷啟動(dòng)或室內(nèi)機(jī)(其內(nèi)部具有蒸發(fā)器)側(cè)負(fù)載較小時(shí)，由于在具有泵的系統(tǒng)循環(huán)中，室內(nèi)機(jī)的蒸發(fā)器中的液管內(nèi)的制冷劑無蒸發(fā)量或者蒸發(fā)量較小，在一側(cè)冷量不改變的情況下，泵的出入口處溫度差值過小或者壓力差值變化不明顯時(shí)，極易在泵內(nèi)發(fā)生氣蝕現(xiàn)象，導(dǎo)致泵損壞，系統(tǒng)停滯運(yùn)行。
[0004]針對(duì)相關(guān)技術(shù)中在低負(fù)載情況下運(yùn)行時(shí)，由于泵的出入口參數(shù)差值變化較小引起氣蝕現(xiàn)象并導(dǎo)致泵損壞的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)相關(guān)技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種制冷劑冷卻方法和制冷劑冷卻系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)根據(jù)泵出入口間參數(shù)差值對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，防止氣蝕現(xiàn)象的發(fā)生。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，一方面，本發(fā)明提供了一種制冷劑冷卻方法，包括如下步驟:
(Si)將由制冷劑消耗裝置排出的經(jīng)換熱的制冷劑送入換熱裝置進(jìn)行降溫冷卻；(s2)將經(jīng)降溫冷卻的制冷劑送入泵中，并檢測(cè)泵的入口和出口之間的參數(shù)差值；以及(s3)在參數(shù)差值小于等于預(yù)設(shè)差值時(shí)，將經(jīng)降溫冷卻的制冷劑返回?fù)Q熱裝置；在參數(shù)差值大于預(yù)設(shè)差值時(shí)，將經(jīng)降溫冷卻的制冷劑送入制冷劑消耗裝置。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，在步驟(Si)中還包括如下步驟:(S1.1)將經(jīng)換熱的制冷劑送入第一板式換熱器，進(jìn)行初級(jí)降溫冷卻；(S1.2)將初級(jí)冷卻后的制冷劑送入儲(chǔ)液罐存儲(chǔ)；(S1.3)將儲(chǔ)液罐中的制冷劑送入第二板式換熱器，進(jìn)行次級(jí)降溫冷卻。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，在步驟(s2)中:檢測(cè)泵的入口和出口之間參數(shù)差值的步驟進(jìn)一步包括:檢測(cè)泵的入口和出口之間的壓力差值和/或溫度差值。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，利用設(shè)置在泵的入口處和出口處的傳感器檢測(cè)參數(shù)差值。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，在步驟(S3)中:在參數(shù)差值小于等于預(yù)設(shè)差值時(shí)，接通泵的出口和換熱裝置的入口之間的旁通支路；在參數(shù)差值大于預(yù)設(shè)差值時(shí)，斷開旁通支路。
[0011]另一方面，本發(fā)明還提供了一種制冷劑冷卻系統(tǒng)，包括:依次連通以構(gòu)成制冷劑循環(huán)回路的制冷劑消耗裝置、換熱裝置以及泵；旁通支路，設(shè)置在換熱裝置的入口和泵的出口之間；傳感器，分別設(shè)置在泵的入口和出口用于感測(cè)二者之間參數(shù)差值；以及控制器，根據(jù)參數(shù)差值與預(yù)設(shè)差值的比較結(jié)果，控制制冷劑冷卻系統(tǒng)在制冷劑循環(huán)回路和旁通支路間切換。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，換熱裝置包括第一板式換熱器、儲(chǔ)液罐以及第二板式換熱器，其中，第一板式換熱器的入口與制冷劑消耗裝置的出口連通，第二板式換熱器的出口與泵的入口連通，儲(chǔ)液罐串聯(lián)在第一板式換熱器和第二板式換熱器之間。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，在旁通支路中設(shè)置有調(diào)節(jié)閥，響應(yīng)于調(diào)節(jié)閥的開啟或關(guān)閉，旁通支路接通或斷開。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，參數(shù)差值包括泵的入口和出口之間的壓力差值和/或溫度差值。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，制冷劑消耗裝置為空調(diào)室內(nèi)機(jī)。
[0016]本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于:
[0017]在本發(fā)明的制冷劑冷卻方法中，其可以根據(jù)泵的入口和出口之間的參數(shù)差值，將經(jīng)降溫冷卻的制冷劑選擇性地送回?fù)Q熱裝置或者制冷劑消耗裝置。換句話說，通過檢測(cè)泵的入口和出口間的參數(shù)差值(例如，壓力差值、溫度差值)可以確定是否出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象。在出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象時(shí)，即，參數(shù)差值小于等于預(yù)設(shè)差值時(shí)，將經(jīng)降溫冷卻的制冷劑送回?fù)Q熱裝置，再次進(jìn)行液化冷卻；當(dāng)氣蝕現(xiàn)象消失時(shí)，即，參數(shù)差值大于預(yù)設(shè)差值時(shí)，即可以將制冷劑送至制冷劑消耗裝置，以供其使用。從而通過這種方法，可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)泵出入口間參數(shù)差值對(duì)應(yīng)用該方法的系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以防止氣蝕現(xiàn)象的發(fā)生。
[0018]在本發(fā)明的制冷劑冷卻系統(tǒng)中，控制器可以根據(jù)傳感器感測(cè)到的泵入口和出口之間參數(shù)差值與預(yù)設(shè)差值的比較結(jié)果，控制制冷劑冷卻系統(tǒng)在制冷劑循環(huán)回路和旁通支路間切換。即，當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象時(shí)，系統(tǒng)切換到旁通支路，對(duì)制冷劑進(jìn)行再次液化冷卻；當(dāng)系統(tǒng)中氣蝕現(xiàn)象消失時(shí)，切換到制冷劑循環(huán)回路，以正常工作。因此，本發(fā)明的制冷劑冷卻系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)泵出入口之間參數(shù)差值對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以防止氣蝕現(xiàn)象的發(fā)生。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明制冷劑冷卻方法的流程圖；
[0020]圖2是本發(fā)明制冷劑冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]現(xiàn)參照附圖描述本發(fā)明的制冷劑冷卻方法。如圖1所示，本發(fā)明的制冷劑冷卻方法包括如下步驟:sl:將由制冷劑消耗裝置排出的經(jīng)換熱的制冷劑送入換熱裝置進(jìn)行降溫冷卻；s2:將經(jīng)降溫冷卻的制冷劑送入泵中，并檢測(cè)泵的入口和出口之間的參數(shù)差值；以及s3:在參數(shù)差值小于等于預(yù)設(shè)差值時(shí)，將經(jīng)降溫冷卻的制冷劑返回?fù)Q熱裝置；在參數(shù)差值大于預(yù)設(shè)差值時(shí)，將經(jīng)降溫冷卻的制冷劑送入制冷劑消耗裝置。
[0022]具體來說，在本發(fā)明方法的實(shí)際應(yīng)用中，制冷劑消耗裝置可以為諸如空調(diào)室內(nèi)機(jī)的裝置。在該裝置中進(jìn)行換熱后，制冷劑吸收熱量并相變?yōu)闅鈶B(tài)制冷劑，將該氣態(tài)制冷劑送入換熱裝置中進(jìn)行降溫冷卻，直至氣態(tài)制冷劑再次冷卻變?yōu)橐簯B(tài)制冷劑，然后將液態(tài)制冷劑送入泵中，同時(shí)檢測(cè)泵的入口和出口之間的參數(shù)差值。具體檢測(cè)方法可以根據(jù)具體使用情況而定，可選的方式包括例如，在泵的入口和出口設(shè)置傳感器、在泵的入口和出口分別設(shè)置溫度計(jì)或壓力計(jì)等。相應(yīng)地，對(duì)泵入口和出口之間參數(shù)差值的檢測(cè)，可以為檢測(cè)泵入口和出口之間的壓力差值和/或溫度差值。當(dāng)然應(yīng)當(dāng)理解，其他數(shù)據(jù)也可作為參數(shù)差值，例如制冷劑中氣體含量差等。
[0023]進(jìn)一步，在步驟Si中還可以包括如下步驟:sl.1:將經(jīng)換熱的制冷劑送入第一板式換熱器，進(jìn)打初級(jí)降溫冷卻；sl.2:將初級(jí)冷卻后的制冷劑送入儲(chǔ)液iil存儲(chǔ)；sl.3:將儲(chǔ)液罐中的制冷劑送入第二板式換熱器，進(jìn)行次級(jí)降溫冷卻。通過這種方式可以使得氣態(tài)制冷劑冷卻成為液態(tài)制冷劑。
[0024]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，可以利用設(shè)置在泵入口處和出口處的傳感器檢測(cè)上述的參數(shù)差值。即，在泵入口處的檢測(cè)值與泵出口處的檢測(cè)值之差即為參數(shù)差值。
[0025]更具體地，在步驟S3中，當(dāng)所檢測(cè)的參數(shù)差值小于等于預(yù)設(shè)差值時(shí)，接通泵的出口和換熱裝置入口之間的旁通支路，制冷劑在換熱裝置、泵和旁通支路之間流動(dòng)，以對(duì)制冷劑進(jìn)行冷卻液化，從而消除制冷劑中的氣蝕，此時(shí)制冷劑消耗裝置停止工作并且制冷劑不會(huì)流經(jīng)該裝置；當(dāng)所檢測(cè)的參數(shù)差值大于預(yù)設(shè)差值時(shí)，斷開該旁通支路，即，制冷劑在換熱裝置、泵和制冷劑消耗裝置之間流動(dòng)，此時(shí)制冷劑在制冷劑消耗裝置中正常使用，并且整個(gè)回路中不存在氣蝕現(xiàn)象。此處的預(yù)設(shè)差值對(duì)應(yīng)于管路中產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象的臨界值。即，在參數(shù)差值小于等于預(yù)設(shè)差值時(shí)，管路中會(huì)出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象，此時(shí)利用旁通支路將制冷劑再次通回?fù)Q熱裝置中，以對(duì)制冷劑進(jìn)行再次冷卻液化；在參數(shù)差值大于預(yù)設(shè)差值時(shí)，管路中氣蝕現(xiàn)象消除，此時(shí)可以將制冷劑送回制冷劑消耗裝置以供其使用。
[0026]換句話說，本發(fā)明的方法可以通過檢測(cè)泵的入口和出口間的參數(shù)差值來確定是否出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象。在出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象時(shí)，即，參數(shù)差值小于等于預(yù)設(shè)差值時(shí)，將經(jīng)降溫冷卻的制冷劑送回?fù)Q熱裝置，再次進(jìn)行液化冷卻；當(dāng)氣蝕現(xiàn)象消失時(shí)，即，參數(shù)差值大于預(yù)設(shè)差值時(shí)，即可以將制冷劑送至制冷劑消耗裝置，以供其使用。從而通過這種方法，可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)泵出入口間參數(shù)差值對(duì)應(yīng)用該方法的系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以防止氣蝕現(xiàn)象的發(fā)生。
[0027]此外如圖2所示，本發(fā)明還提供了一種制冷劑冷卻系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括制冷劑消耗裝置1、換熱裝置2、泵3、旁通支路、傳感器和控制器。其中，制冷劑消耗裝置1、換熱裝置2和泵3依次連通以構(gòu)成制冷劑循環(huán)回路，旁通支路設(shè)置在換熱裝置2的入口和泵3的出口之間，傳感器設(shè)置在泵3的入口處和出口處，其用于感測(cè)泵3的入口和出口之間的參數(shù)差值，控制器設(shè)置成:根據(jù)上述參數(shù)差值與預(yù)設(shè)差值的比較結(jié)果，控制制冷劑冷卻系統(tǒng)在制冷劑循環(huán)回路和旁通支路間切換。
[0028]具體來說，當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象時(shí)，S卩，傳感器感測(cè)到泵3的入口和出口之間參數(shù)差值小于等于預(yù)設(shè)差值時(shí)，控制器接收到傳感器感測(cè)結(jié)果的信號(hào)，控制系統(tǒng)切換到旁通支路，從而對(duì)制冷劑進(jìn)行再次液化冷卻，此時(shí)制冷劑在換熱裝置2、泵3和旁通支路構(gòu)成的回路中流動(dòng)，制冷劑消耗裝置I停止工作；當(dāng)系統(tǒng)中氣蝕現(xiàn)象消除時(shí)，即，傳感器感測(cè)到泵3的入口和出口之間參數(shù)差值大于預(yù)設(shè)差值時(shí)，控制器接收到傳感器感測(cè)結(jié)果的信號(hào)，控制系統(tǒng)切換到制冷劑循環(huán)回路，以正常工作。因此，本發(fā)明的制冷劑冷卻系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)泵3出入口之間參數(shù)差值對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以防止氣蝕現(xiàn)象的發(fā)生。
[0029]繼續(xù)參照?qǐng)D2，換熱裝置2可以包括第一板式換熱器4、儲(chǔ)液罐5和第二板式換熱器6。其中，第一板式換熱器4的入口與制冷劑消耗裝置I的出口連通，第二板式換熱器6的出口與泵3的入口連通，儲(chǔ)液罐5串聯(lián)在第一板式換熱器4和第二板式換熱器6之間。從而使得氣態(tài)制冷劑首先進(jìn)入第一板式換熱器4進(jìn)行液化冷卻，然后經(jīng)過儲(chǔ)液罐5進(jìn)而流至第二板式換熱器6進(jìn)行二次液化冷卻。
[0030]此外，在旁通支路中設(shè)置有調(diào)節(jié)閥7，響應(yīng)于調(diào)節(jié)閥7的開啟或關(guān)閉，旁通支路接通或斷開。即，當(dāng)泵3的入口和出口之間參數(shù)差值小于等于預(yù)設(shè)差值時(shí)，調(diào)節(jié)閥7開啟，此時(shí)旁通支路接通；反之，當(dāng)泵3的入口和出口之間參數(shù)差值大于預(yù)設(shè)差值時(shí)，調(diào)節(jié)閥7關(guān)閉，此時(shí)旁通支路斷開。
[0031]在優(yōu)選的實(shí)施例中，參數(shù)差值可以包括泵3的入口和出口之間的壓力差值和/或溫度差值。當(dāng)然應(yīng)當(dāng)理解，其他數(shù)據(jù)也可作為參數(shù)差值，例如制冷劑中氣體含量差等。此外優(yōu)選的，制冷劑消耗裝置I可以為空調(diào)室內(nèi)機(jī)。當(dāng)然應(yīng)當(dāng)理解，制冷劑消耗裝置I也可以為其他消耗制冷劑的裝置，這可以根據(jù)具體使用情況而定，本發(fā)明并不局限于此。
[0032]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種制冷劑冷卻方法，其特征在于，包括如下步驟: (Si)將由制冷劑消耗裝置排出的經(jīng)換熱的制冷劑送入換熱裝置進(jìn)行降溫冷卻； (s2)將經(jīng)降溫冷卻的制冷劑送入泵中，并檢測(cè)所述泵的入口和出口之間的參數(shù)差值；以及 (s3)在所述參數(shù)差值小于等于預(yù)設(shè)差值時(shí)，將經(jīng)降溫冷卻的所述制冷劑返回所述換熱裝置；在所述參數(shù)差值大于預(yù)設(shè)差值時(shí)，將經(jīng)降溫冷卻的所述制冷劑送入所述制冷劑消耗裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷劑冷卻方法，其特征在于，在所述步驟(Si)中還包括如下步驟: (S1.1)將所述的經(jīng)換熱的制冷劑送入第一板式換熱器，進(jìn)行初級(jí)降溫冷卻； (S1.2)將初級(jí)冷卻后的制冷劑送入儲(chǔ)液罐存儲(chǔ)； (S1.3)將所述儲(chǔ)液罐中的制冷劑送入第二板式換熱器，進(jìn)行次級(jí)降溫冷卻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷劑冷卻方法，其特征在于，在所述步驟(s2)中: 檢測(cè)所述泵的入口和出口之間參數(shù)差值的步驟進(jìn)一步包括:檢測(cè)所述泵的入口和出口之間的壓力差值和/或溫度差值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制冷劑冷卻方法，其特征在于， 利用設(shè)置在所述泵的入口處和出口處的傳感器檢測(cè)所述參數(shù)差值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷劑冷卻方法，其特征在于，在所述步驟(s3)中: 在所述參數(shù)差值小于等于預(yù)設(shè)差值時(shí)，接通所述泵的出口和所述換熱裝置的入口之間的旁通支路；在所述參數(shù)差值大于預(yù)設(shè)差值時(shí)，斷開所述旁通支路。
6.一種制冷劑冷卻系統(tǒng)，其特征在于，包括:依次連通以構(gòu)成制冷劑循環(huán)回路的制冷劑消耗裝置(I)、換熱裝置(2)以及泵(3)； 旁通支路，設(shè)置在所述換熱裝置(2)的入口和所述泵(3)的出口之間； 傳感器，分別設(shè)置在所述泵(3)的入口和出口用于感測(cè)二者之間參數(shù)差值；以及控制器，根據(jù)所述參數(shù)差值與預(yù)設(shè)差值的比較結(jié)果，控制所述制冷劑冷卻系統(tǒng)在所述制冷劑循環(huán)回路和所述旁通支路間切換。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制冷劑冷卻系統(tǒng)，其特征在于， 所述換熱裝置(2 )包括第一板式換熱器(4 )、儲(chǔ)液罐(5 )以及第二板式換熱器(6 )，其中，所述第一板式換熱器(4)的入口與所述制冷劑消耗裝置(I)的出口連通，所述第二板式換熱器(6 )的出口與所述泵(3 )的入口連通，所述儲(chǔ)液罐(5 )串聯(lián)在所述第一板式換熱器(4 )和所述第二板式換熱器(6 )之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制冷劑冷卻系統(tǒng)，其特征在于， 在所述旁通支路中設(shè)置有調(diào)節(jié)閥(7)，響應(yīng)于所述調(diào)節(jié)閥(7)的開啟或關(guān)閉，所述旁通支路接通或斷開。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制冷劑冷卻系統(tǒng)，其特征在于， 所述參數(shù)差值包括所述泵(3)的入口和出口之間的壓力差值和/或溫度差值。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制冷劑冷卻系統(tǒng)，其特征在于， 所述制冷劑消耗裝置(I)為空調(diào)室內(nèi)機(jī)。
【文檔編號(hào)】F24F11/02GK103822345SQ201310656911
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】吳宏杰, 邵宗有, 沈衛(wèi)東, 趙志鴻, 李可 申請(qǐng)人:曙光信息產(chǎn)業(yè)(北京)有限公司