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一種環保節能螺桿式冷媒變流量溫濕度調控系統.pdf

摘要
申請專利號:

CN201610008504.7

申請日:

2016.01.04

公開號:

CN105485950A

公開日:

2016.04.13

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):F25B 1/047申請日:20160104|||公開
IPC分類號: F25B1/047; F25B41/04 主分類號: F25B1/047
申請人: 廣州市順景制冷設備有限公司
發明人: 陳志剛; 鄭禮剛; 徐育斌; 黃俊明; 陳明海; 黃虎
地址: 510000廣東省廣州市天河區新塘街大關中路181號A棟2樓之二
優先權:
專利代理機構: 廣州凱東知識產權代理有限公司44259 代理人: 姚迎新
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201610008504.7

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.10.16|||2016.05.11|||2016.04.13

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明提出了一種環保節能螺桿式冷媒變流量溫濕度調控系統,對于螺桿式壓縮機在制冷和空調領域中的運用,基本上用于冷水機組和直接膨脹制冷系統的制冷主機組中,其均作為制冷系統的心臟,它從吸氣管吸入低溫低壓的制冷劑氣體,通過電機運轉帶動螺桿對其進行壓縮后,向排氣管排出高溫高壓的制冷劑氣體,為制冷循環提供動力,從而實現壓縮→冷凝→節流→蒸發(吸熱)的制冷循環。本發明將其運用于一個溫濕度調控系統,除了滿足常規的制冷功能外,系統還具備相當濕度的調節功能。

權利要求書

1.一種環保節能螺桿式冷媒變流量溫濕度調控系統,其特征在于:包括螺
桿式壓縮機(1)、油分離器(2)、水冷冷凝器(3)、儲液器(4)、供液干燥過
濾器(5)、供熱氣旁通電磁閥(6)、供熱氣球閥(7)、制冷劑供液球閥(8)、
制冷劑回氣球閥(9)、混合電磁閥(14)、供熱電磁閥(15)、制冷電磁閥(16)、
節流裝置(17)、溫濕度變送器(18)、回氣干燥過濾器(19)、氣液分離器(20)、
冷卻水系統(35)以及設于溫濕度被控制區間的空氣處理柜(10),所述空氣處
理柜(10)包括所述蒸發盤管(11)、二級換熱盤管(12)以及空氣處理柜電機
(13),所述螺桿式壓縮機(1)的輸出端與所述油分離器(2)的輸入端連接,
所述油分離器(2)的輸出端通過第一三通管分別與水冷冷凝器(3)的輸入端
和供熱氣旁通電磁閥(6)的輸入端連接;所述水冷冷凝器(3)的輸出端依次
管路連接儲液器(4)、供液干燥過濾器(5)、制冷劑供液球閥(8)的輸入端,
所述制冷劑供液球閥(8)的輸出端通過第二三通管連接混合電磁閥(14)的輸
入端和制冷電磁閥(16)的輸入端,所述制冷電磁閥(16)的輸出端通過第三
三通管分別與節流裝置(17)的輸入端、一單向閥的輸出端連接,所述節流裝
置(17)的輸出端依次管路連接蒸發盤管(11)、制冷劑回氣球閥(9)、回氣干
燥過濾器(19)、氣液分離器(20)以及螺桿式壓縮機(1)的輸入端;所述供
熱氣旁通電磁閥(6)的輸出端依次管路連接供熱氣球閥(7)、混合電磁閥(14),
所述混合電磁閥(14)與所述供熱電磁閥(15)通過第四三通管與所述二級換
熱盤管(12)的輸入端管路連接,所述二級換熱盤管(12)的輸出端的輸出端
與所述單向閥的輸入端連接。
2.如權利要求1所述的環保節能螺桿式冷媒變流量溫濕度調控系統,其特
征在于:還包括用于控制系統電路的主機自控系統。
3.如權利要求1所述的環保節能螺桿式冷媒變流量溫濕度調控系統,其特
征在于:還包括第二手閥(26)、過濾器(27)、視液鏡(28)、高溫膨脹閥(29);
所述供液干燥過濾器(5)的輸出端通過第五三通管與制冷劑供液球閥(8)的
輸入端和第二手閥(26)的輸入端管路連接,所述第二手閥(26)的輸出端依
次管路連接過濾器(27)、視液鏡(28)、高溫膨脹閥(29)以及螺桿式壓縮機
的回氣端。
4.如權利要求3所述的環保節能螺桿式冷媒變流量溫濕度調控系統,其特
征在于:還包括低壓傳感器(21),所述低壓傳感器(21)設于所述螺桿式壓縮
機的回氣端上。
5.如權利要求1所述的環保節能螺桿式冷媒變流量溫濕度調控系統,其特
征在于:所述螺桿式壓縮機(1)上設有油壓差開關(30)和油位開關(31)。
6.如權利要求1所述的環保節能螺桿式冷媒變流量溫濕度調控系統,其特
征在于:所述螺桿式壓縮機(1)的輸入端上設有低壓壓力表(34),所述螺桿
式壓縮機(1)的輸出端上設有高壓壓力表(32)。
7.如權利要求1所述的環保節能螺桿式冷媒變流量溫濕度調控系統,其特
征在于:所述油分離器(2)與所述螺桿式壓縮機(1)的輸出端還設有依次管
路連接的第一手閥(22)、油路電磁閥(23)、油路過濾器(24)以及油鏡(25)。
8.如權利要求1所述的環保節能螺桿式冷媒變流量溫濕度調控系統,其特
征在于:所述螺桿式壓縮機(1)的輸入端與所述所述螺桿式壓縮機(1)的輸
出端之間設有高低壓控制器(33)。
9.如權利要求1所述的環保節能螺桿式冷媒變流量溫濕度調控系統,其特
征在于:所述供液干燥過濾器(5)與所述制冷劑供液球閥(8)之間設有視液
鏡(28)。
10.如權利要求1所述的環保節能螺桿式冷媒變流量溫濕度調控系統,其
特征在于:所述空氣處理柜(10)的數量為一個或多個。

說明書

一種環保節能螺桿式冷媒變流量溫濕度調控系統

技術領域

本發明涉及一種環保節能螺桿式冷媒變流量溫濕度調控系統。

背景技術

現有技術醫藥物流倉庫按照新版《藥品經營質量管理規范》(GSP)及相關附
錄的要求和技術標準,對于陰涼庫的溫、濕度控制范圍為:溫度2℃至20℃之
間,相對濕度35%-75%之間。常溫庫的溫、濕度控制范圍為:溫度2℃至30℃
之間,相對濕度在35%-75%之間。

陰涼庫占整個物流倉儲的面積比例是比較高,而且在夏季時其同外界環境
的溫差大,造成其空調系統的冷負荷大,因此空調系統的能耗占物流倉能耗的
比例也較高,為降低物流倉的運營成本,選擇低能耗的空調系統十分的必要。

醫藥物流倉庫除了對庫區的溫度有明確的控制要求外,對相對濕度也有明
確的控制需求,傳統的空調系統在制冷過程附帶一定的除濕能力,但較難長期
穩定的滿足濕度控制需求,因此很多物流倉中還需增加除濕系統來滿足相對濕
度的控制需求,增加除濕系統是控制相對濕度的有效方法,但是它會增加設備、
重復投資,而且需要額外的電能、另外除濕機屬于溫升型,其冷凝熱量會全部
散熱到庫區中增大庫區的空調負荷,而且容易造成局部的溫度過高。

因此尋求一種具備溫、濕度同時調控的解決方案很有必要,本專利將介紹
采用螺桿式壓縮機構建滿足上述功能的系統。

發明內容

本發明提出一種環保節能螺桿式冷媒變流量溫濕度調控系統,現有技術中
的空調系統無法實現溫、濕度同時調控的作用。

本發明的技術方案是這樣實現的:一種環保節能螺桿式冷媒變流量溫濕度
調控系統,其特征在于:包括螺桿式壓縮機、油分離器、水冷冷凝器、儲液器、
供液干燥過濾器、供熱氣旁通電磁閥、供熱氣球閥、制冷劑供液球閥、制冷劑
回氣球閥、混合電磁閥、供熱電磁閥、制冷電磁閥、節流裝置、溫濕度變送器、
回氣干燥過濾器、氣液分離器、冷卻水系統以及設于溫濕度被控制區間的空氣
處理柜,所述空氣處理柜包括蒸發盤管、二級換熱盤管以及空氣處理柜電機,
所述螺桿式壓縮機的輸出端與所述油分離器的輸入端連接,所述油分離器的輸
出端通過第一三通管分別與水冷冷凝器的輸入端和供熱氣旁通電磁閥的輸入端
連接;所述水冷冷凝器的輸出端依次管路連接儲液器、供液干燥過濾器、制冷
劑供液球閥的輸入端,所述制冷劑供液球閥的輸出端通過第二三通管連接混合
電磁閥的輸入端和制冷電磁閥的輸入端,所述制冷電磁閥的輸出端通過第三三
通管分別與節流裝置的輸入端、一單向閥的輸出端連接,所述節流裝置的輸出
端依次管路連接蒸發盤管、制冷劑回氣球閥、回氣干燥過濾器、氣液分離器以
及螺桿式壓縮機的輸入端;所述供熱氣旁通電磁閥的輸出端依次管路連接供熱
氣球閥、混合電磁閥,所述混合電磁閥與所述供熱電磁閥通過第四三通管與所
述二級換熱盤管的輸入端管路連接,所述二級換熱盤管的輸出端的輸出端與所
述單向閥的輸入端連接。

進一步,所述的環保節能螺桿式冷媒變流量溫濕度調控系統還包括用于控
制系統電路的主機自控系統。

進一步,所述的環保節能螺桿式冷媒變流量溫濕度調控系統還包括第二手
閥、過濾器、視液鏡、高溫膨脹閥;所述供液干燥過濾器的輸出端通過第五三
通管與制冷劑供液球閥的輸入端和第二手閥的輸入端管路連接,所述第二手閥
的輸出端依次管路連接過濾器、視液鏡、高溫膨脹閥以及螺桿式壓縮機的回氣
端。

進一步,所述的環保節能螺桿式冷媒變流量溫濕度調控系統,還包括低壓
傳感器,所述低壓傳感器設于所述螺桿式壓縮機的回氣端上。

進一步,所述螺桿式壓縮機上設有油壓差開關和油位開關。

進一步,所述螺桿式壓縮機的輸入端上設有低壓壓力表,所述螺桿式壓縮
機的輸出端上設有高壓壓力表。

進一步,所述油分離器與所述螺桿式壓縮機的輸出端還設有依次管路連接
的第一手閥、油路電磁閥、油路過濾器以及油鏡。

進一步,所述螺桿式壓縮機的輸入端與所述所述螺桿式壓縮機的輸出端之
間設有高低壓控制器。

進一步,所述供液干燥過濾器與所述制冷劑供液球閥之間設有視液鏡。

進一步,所述空氣處理柜的數量為一個或多個。

本發明的有益效果為:對于螺桿式壓縮機在制冷和空調領域中的運用,基
本上用于冷水機組和直接膨脹制冷系統的制冷主機組中,其均作為制冷系統的
心臟,它從吸氣管吸入低溫低壓的制冷劑氣體,通過電機運轉帶動螺桿對其進
行壓縮后,向排氣管排出高溫高壓的制冷劑氣體,為制冷循環提供動力,從而
實現壓縮→冷凝→節流→蒸發(吸熱)的制冷循環。本發明將其運用于一個溫濕度
調控系統,除了滿足常規的制冷功能外,系統還具備相當濕度的調節功能。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施
例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述
中的附圖僅僅是本發明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付
出創造性勞動性的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明一種環保節能螺桿式冷媒變流量溫濕度調控系統一個實施例
的系統結構示意圖;

附圖中:1-螺桿式壓縮機;2-油分離器;3-水冷冷凝器;4-儲液器;5-供液
干燥過濾器;6-供熱氣旁通電磁閥;7-供熱氣球閥;8-制冷劑供液球閥;9-制冷
劑回氣球閥;10-空氣處理柜;11-蒸發盤管;12-二級換熱盤管;13-空氣處理柜
電機;14-混合電磁閥;15-供熱電磁閥;16-制冷電磁閥;17-節流裝置;18-溫濕
度變送器;19-回氣干燥過濾器;20-氣液分離器;21-低壓傳感器;22-第一手閥;
23-油路電磁閥;24-油路過濾器;25-油鏡;26-第二手閥;27-過濾器;28-視液
鏡;29-高溫膨脹閥;30-油壓差開關;31-油位開關;32-高壓壓力表;33-高低壓
控制器;34-低壓壓力表;35-冷卻水系統;100-溫濕度被控區間;101-主機部分。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清
楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是
全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有作出創造
性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。

如圖1所示,一種環保節能螺桿式冷媒變流量溫濕度調控系統,其特征在
于:包括螺桿式壓縮機1、油分離器2、水冷冷凝器3、儲液器4、供液干燥過
濾器5、供熱氣旁通電磁閥6、供熱氣球閥7、制冷劑供液球閥8、制冷劑回氣
球閥9、混合電磁閥14、供熱電磁閥15、制冷電磁閥16、節流裝置17、溫濕度
變送器18、回氣干燥過濾器19、氣液分離器20、冷卻水系統35以及設于溫濕
度被控制區間的空氣處理柜10,所述空氣處理柜10包括蒸發盤管11、二級換
熱盤管12以及空氣處理柜電機13,所述螺桿式壓縮機1的輸出端與所述油分離
器2的輸入端連接,所述油分離器2的輸出端通過第一三通管分別與水冷冷凝
器3的輸入端和供熱氣旁通電磁閥6的輸入端連接;所述水冷冷凝器3的輸出
端依次管路連接儲液器4、供液干燥過濾器5、制冷劑供液球閥8的輸入端,所
述制冷劑供液球閥8的輸出端通過第二三通管連接混合電磁閥14的輸入端和制
冷電磁閥16的輸入端,所述制冷電磁閥16的輸出端通過第三三通管分別與節
流裝置17的輸入端、一單向閥的輸出端連接,所述節流裝置17的輸出端依次
管路連接蒸發盤管11、制冷劑回氣球閥9、回氣干燥過濾器19、氣液分離器20
以及螺桿式壓縮機1的輸入端;所述供熱氣旁通電磁閥6的輸出端依次管路連
接供熱氣球閥7、混合電磁閥14,所述混合電磁閥14與所述供熱電磁閥15通
過第四三通管與所述二級換熱盤管12的輸入端管路連接,所述二級換熱盤管12
的輸出端的輸出端與所述單向閥的輸入端連接。

所述的環保節能螺桿式冷媒變流量溫濕度調控系統還包括用于控制系統電
路的主機自控系統。

所述的環保節能螺桿式冷媒變流量溫濕度調控系統還包括第二手閥26、過
濾器27、視液鏡28、高溫膨脹閥29;所述供液干燥過濾器5的輸出端通過第五
三通管與制冷劑供液球閥8的輸入端和第二手閥26的輸入端管路連接,所述第
二手閥26的輸出端依次管路連接過濾器27、視液鏡28、高溫膨脹閥29以及螺
桿式壓縮機的回氣端。

所述的環保節能螺桿式冷媒變流量溫濕度調控系統還包括低壓傳感器21,
所述低壓傳感器21設于所述螺桿式壓縮機的回氣端上。

所述螺桿式壓縮機1上設有油壓差開關30和油位開關31。

所述螺桿式壓縮機1的輸入端上設有低壓壓力表34,所述螺桿式壓縮機1
的輸出端上設有高壓壓力表32。

所述油分離器2與所述螺桿式壓縮機1的輸出端還設有依次管路連接的第
一手閥22、油路電磁閥23、油路過濾器24以及油鏡25。

所述螺桿式壓縮機1的輸入端與所述所述螺桿式壓縮機1的輸出端之間設
有高低壓控制器33。

所述供液干燥過濾器5與所述制冷劑供液球閥8之間設有視液鏡28。

所述空氣處理柜10的數量為一個或多個。

參照系統結構示意圖,系統運行流程如下:

位于溫濕度被控區間100中的溫濕度變送器18采集溫濕度被控區間內的溫
濕度狀態參數信號,將溫濕度狀態信號傳輸至溫濕度被控區間處的溫濕度自控
系統,自控系統通過內部程序的運算對比和邏輯分析,根據運算和邏輯分析后
發出相應的控制信號控制空氣處理柜10中的相關部件的動作狀態,并通過信號
通訊將運行模式反饋到主機處的自控系統,協調主機的運行狀態以配合空氣處
理柜10的所需。

制冷模式:

當溫濕度被控區間中的溫濕度自控系統啟動制冷模式運行時,空氣處理柜
10的電機13處于高速運轉的狀態,制冷電磁閥16處于開啟狀態,而同時混合
電磁閥14和供熱電磁閥15處于關閉狀態,此時液體制冷劑通過制冷電磁閥16
來到節流裝置17的前端,并經過節流裝置17的節流處理之后進入蒸發盤管11
進行蒸發換熱,溫濕度被控區間中的空氣通過空氣處理柜10的強制循環和換熱
達到制冷的目的,此時主機部分不一定處于運行狀態,因為制冷電磁閥16前端
的管路中本身充滿了較高壓力的制冷劑液體,當制冷電磁閥16開啟后,較高壓
力的液態制冷劑就會因為壓差的存在,通過制冷電磁閥16,后經過節流裝置17
再進入蒸發盤管11,而后進入連接主機的回氣管路中,隨著制冷劑的不斷蒸發,
回氣管路中的低壓壓力逐漸升高到設定值,螺桿式壓縮機組才重新開啟,對回
氣管路中的氣態制冷劑的進行吸氣壓縮、冷凝。

主機運行其過程為通過空氣處理柜10蒸發換熱后從液態變成氣態的制冷
劑進入回氣管道,并通過管路中的制冷劑回氣球閥9、回氣干燥過濾器19和氣
液分離器20、使得空氣處理柜10與螺桿式壓縮機1入口端的管路中氣態制冷劑
越來越多,造成壓力會逐漸升高,低壓傳感器21采集回氣端的壓力信號并反饋
到主機自控系統,當壓力達到開機的設定值時,主機自控系統會發出相應的動
作指令,此時螺桿式壓縮機1啟動,將回氣管路中的低溫低壓氣態制冷劑進行
吸氣、壓縮、并從排氣端排出高溫高壓通過管路進入油分離器2、再進入水冷冷
凝器3(冷凝的方式也可采用風冷、或蒸發冷的形式),水冷冷凝器3須外接冷
卻水系統,高溫高壓的氣態制冷劑在冷凝器3中冷凝之后變為高壓中溫的液態
制冷劑并進入儲液器4、并補充到空氣處理柜10與儲液器4之間的液態制冷劑
管路之中,保持制冷劑供液管的高壓狀態,提供滿足空氣處理柜換熱所需的制
冷劑。當然螺桿式壓縮機有優越的能量輸出調節性能,可以根據低壓傳感器21
檢測到的系統回氣壓力,判斷出末端空氣處理設備的負荷需求,從而實現螺桿
式壓縮機1的加載和卸載(即制冷劑的變流量輸出)。

除濕模式:

當然本環保節能螺桿冷媒變流量溫濕度調控系統同樣可設置到遵從溫度控
制優先的原則,在滿足溫度控制范圍的前提下進行相對濕度的調節和控制,在
除濕模式下空氣處理柜10的電機13處于低速運轉的狀態,制冷電磁閥16處于
閉合狀態,混合電磁閥14和供熱電磁閥15均根據系統的運行情況獨立的處于
一種脈沖的狀態,此時中溫高壓的液體制冷劑通過混合電磁閥14進入二級換熱
盤管12,高溫高壓的氣態制冷劑通過供熱電磁閥15進入二級換熱盤管12,高
溫高壓的氣態制冷劑同中溫高壓的液態制冷劑在二級換熱盤管12中進行混合,
并通過二級換熱盤管的翅片換熱將經過蒸發盤管11的冷卻除濕處理的循環空氣
進行調溫加熱,經二級換熱盤管12冷卻的氣液混合的制冷劑變成液態制冷劑
來到節流裝置17之前,并通過節流處理之后進入蒸發盤管11進行蒸發換熱,
溫濕度被控區間中的空氣在空氣處理柜10的電機13的驅動下,進行強制循環
在蒸發盤管11處完成冷卻除濕,在二級換熱盤管12處完成升溫的調控,從而
實現溫濕度被控區間的溫濕度自動調控。

實際上主機部分在此過程中主要通過制冷劑的強制循環持續為空氣處理柜
10提供冷源和熱源,主機運行其過程為通過空氣處理柜10蒸發換熱后從液態
變成氣態的制冷劑進入回氣管道,并通過管路中的制冷劑回氣球閥9、回氣干燥
過濾器19和氣液分離器20、使得空氣處理柜10與螺桿式壓縮機1入口端的管
路中氣態制冷劑越來越多,造成壓力會逐漸升高,低壓傳感器21采集回氣端的
壓力信號并反饋到主機自控系統,當壓力達到開機的設定值時,主機自控系統
會發出相應的動作指令,此時螺桿式壓縮機1啟動,將回氣管路中的低溫低壓
氣態制冷劑進行吸氣、壓縮、并從排氣端排出高溫高壓通過管路進入油分離器2、
從油分離器2出來的高溫高壓制冷劑氣體,其中一部分通過旁通電磁閥6(旁通
電磁閥的開啟與關閉將通過溫濕度被控區間處的溫濕度自控系統的信號反饋到
主機處的自控系統實現,溫濕度被控區間的空氣處理柜10有運行除濕模式,需
要熱量的輸入時,熱旁通電磁閥6處于開啟狀態,否則處于關閉狀態)進入熱
氣輸送管道來到供熱電磁閥15的前端,向空氣處理柜10中的二級換熱盤管12
提供熱源,另一部分高溫高壓制冷劑氣體則進入水冷冷凝器3(冷凝的方式也可
采用風冷、蒸發冷或其它的冷凝形式),水冷冷凝器3須外接冷卻水系統,高溫
高壓的氣態制冷劑在冷凝器3中冷凝之后變為高壓中溫的液態制冷劑并進入儲
液器4、并補充到空氣處理柜10與儲液器4之間的液態制冷劑管路之中,保持
制冷劑供液管的高壓狀態,提供滿足空氣處理柜蒸發換熱所需的制冷劑。當然
螺桿式壓縮機有優越的能量輸出調節性能,可以根據低壓傳感器21檢測到的系
統回氣壓力,判斷出末端空氣處理設備的負荷需求,從而實現螺桿式壓縮機1
的加載和卸載(即制冷劑的變流量輸出)。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已,并不用以限制本發明,凡在本發
明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發
明的保護范圍之內。

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一種 環保 節能 螺桿 冷媒 流量 溫濕度 調控 系統
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