一种油冷却装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种油冷却装置及其控制方法，油冷却装置包括：由压缩机、蒸发器、冷凝器和节流部件组成的制冷剂循环回路，冷凝器上还设置有风机组件；还包括油循环回路，油循环回路用于对发热设备进行冷却降温，且油循环回路在蒸发器中与制冷剂进行换热、以对油进行冷却；并且在油循环回路上还设置有油换热器，油换热器与风机组件邻近设置、以能够将风机组件吹出的气流与油换热器中的油进行热交换。通过本发明专利技术能够提高发热设备的冷却设备(尤其是机床冷却设备)在小制冷量时的能效，保证较高的能效比，节约能源，降低运行成本；避免定频机型频繁启、停，改善频繁启、停引起的油温波动情况，延长冷却设备和数控机床的使用寿命，提高控制精度。

An Oil Cooling Device and Its Control Method

The present invention provides an oil cooling device and its control method. The oil cooling device includes a refrigerant circulating circuit composed of compressor, evaporator, condenser and throttle components, and a fan assembly is arranged on the condenser. The oil circulating circuit also includes an oil circulating circuit, which is used for cooling and cooling the heating equipment, and the oil circulating circuit exchanges heat with the refrigerant in the evaporator. In order to cool the oil, an oil heat exchanger is also installed in the oil circulation circuit, and the oil heat exchanger is adjacent to the fan assembly in order to heat exchange the air flow from the fan assembly with the oil in the oil heat exchanger. The invention can improve the energy efficiency of cooling equipment of heating equipment (especially machine tool cooling equipment) at small refrigeration capacity, ensure higher energy efficiency ratio, save energy and reduce operation cost, avoid frequent start-up and stop of fixed frequency machine type, improve oil temperature fluctuation caused by frequent start-up and stop, prolong the service life of cooling equipment and numerical control machine tool, and improve control precision.

【技术实现步骤摘要】
一种油冷却装置及其控制方法
本专利技术属于冷却
，具体涉及一种油冷却装置及其控制方法。
技术介绍
现有数控机床冷却设备有定频和变频两种控制方式，定频机型通过旁通和开、关机的方式控制机床冷却液温度，变频机型通过运行频率、旁通方式控制机床冷却液温度。在数控机床所需制冷量较小时，变频机型会优先降低运行频率，如果最低运行频率制冷量还较大时就会打开旁通阀降低制冷量；定频机型会先打开旁通阀降低制冷量，如果制冷量还是较大时就会停机。旁通方式会降低冷却设备能效比，而定频机型会频繁启、停，控温精度不高，冷却油的温度会直接影响到数控机床的加工精度及使用寿命。由于现有技术中的数控机床冷却设备存在小制冷量时能效较低、且定频机型容易频繁启停，控温精度较低等技术问题，因此本专利技术研究设计出一种油冷却装置及其控制方法。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的的数控机床冷却设备存在小制冷量时能效较低的缺陷，从而提供一种油冷却装置及其控制方法。本专利技术提供一种油冷却装置，其包括：由压缩机、蒸发器、冷凝器和节流部件组成的制冷剂循环回路，所述冷凝器上还设置有风机组件；还包括油循环回路，所述油循环回路用于对发热设备进行冷却降温，且所述油循环回路在所述蒸发器中与制冷剂进行换热、以对油进行冷却；并且在所述油循环回路上还设置有油换热器，所述油换热器与所述风机组件邻近设置、以能够将风机组件吹出的气流与所述油换热器中的油进行热交换。优选地，所述风机组件设置在所述冷凝器的出风口处，以在所述制冷剂循环回路正常运转时能够将经过所述冷凝器换热后的气流输送至所述油换热器处与油换热；以及在所述制冷剂循环回路关闭时仅将环境气流输送至所述油换热器处与油换热。优选地，所述油循环回路中的油从所述发热设备处流出、先经过所述油换热器进行换热、再经过所述蒸发器进行换热。优选地，所述风机组件包括风叶和电机组件。优选地，所述油换热器的两端还并联设置有并联支路，所述并联支路能够对所述油换热器进行短路。优选地，还包括控制部件，所述控制部件能够控制所述油换热器和所述并联支路中的其中之一接通、另一不接通。优选地，所述控制部件包括设置在所述并联支路与所述油循环回路相接位置处的三通阀或旁通流量阀。优选地，所述冷凝器的出风口处设置有用于检测空气温度的第一温度传感器，所述发热设备的油出口处设置有用于检测油温的第二温度传感器。优选地，所述控制部件能够根据第一温度传感器检测到的空气温度和第二温度传感器检测到的油温之间的大小关系以对所述并联支路和所述油换热器的通断进行切换控制。优选地，当所述空气温度大于油温时，所述控制部件控制所述并联支路接通、所述油换热器不接通；当所述空气温度小于油温时，所述控制部件控制所述油换热器接通、所述并联支路不接通。本专利技术还提供一种油冷却装置的控制方法，其使用前任一项所述的油冷却装置对所述油循环回路和所述制冷剂循环回路进行控制。优选地，当包括控制部件、第一温度传感器和第二温度传感器时：当所述发热设备出口处的油温小于或等于预设油温时，判断冷却所述发热设备所需制冷量较小，此时关闭所述压缩机，开启所述风机组件，并控制所述油换热器接通；当所述发热设备出口处的油温大于预设油温时，判断冷却所述发热设备所需制冷量较大，此时开启所述压缩机，并开启所述风机组件，并控制所述油换热器接通。优选地，当包括控制部件、第一温度传感器和第二温度传感器时：当检测所述冷凝器出风口的气体温度小于所述发热设备的出口油温时，控制所述油换热器接通、所述并联支路不接通；当检测所述冷凝器出风口的气体温度大于或等于所述发热设备的出口油温时，控制所述并联支路接通、所述油换热器不接通。本专利技术提供的一种油冷却装置及其控制方法具有如下有益效果：1.本专利技术通过在油循环回路上设置油换热器能够与风机组件之间形成强制对流换热，使得油冷却装置在发热设备温度较低、即所需制冷量较小的情况下可以采用关闭制冷剂循环回路，仅通过开启风机组件的方式以对油换热器中的油进行冷却降温，这样能够显著提高发热设备的冷却设备(尤其是机床冷却设备)在小制冷量时的能效，在较小制冷量时仍能保证较高的能效比，节约能源，降低运行成本；还能有效避免定频机型频繁启、停，改善频繁启、停引起的油温波动情况，延长冷却设备和数控机床的使用寿命，提高控制精度；2.本专利技术还通过油换热器和蒸发器相结合以对油进行冷却的结构形式，能够使得油被进行两级冷却降温，提高了最终对发热设备的冷却降温效果，在所需制冷量较大时，可以同时开启蒸汽压缩式冷却和强制对流换热，油先在油侧换热器与空气进行强制换热，然后再进入蒸发器继续降温，可以有效提高制冷系统能效；3.本专利技术还通过在油换热器两段并联设置并联支路的形式，能够在风机组件吹出的气流温度高于油温时利用并联支路对油换热器进行短路、不开启油换热器，以使得油此时不与高温气流进行换热，防止油未被冷却降温反而被加热升温的情况发生，提高油冷却装置的冷却降温效果；且还通过在发热设备出油口设置的温度传感器能够有效地检测该处油温，并判断此时是需要大制冷量还是小制冷量，并且结合冷凝器出风口处温度传感器检测出的气流温度，能够对油换热器的开闭进行智能的控制，防止油被加热而导致能源浪费。附图说明图1是本专利技术的油冷却装置在小制冷量时的流路结构示意图；图2是本专利技术的油冷却装置在大制冷量时的流路结构示意图；图3是本专利技术的油冷却装置在油不流经油换热器时的流路结构示意图。图中附图标记表示为：1、压缩机；2、节流部件；3、蒸发器；4、三通阀；5、油换热器；6、冷凝器；7、风机组件；8、制冷剂循环回路；9、油循环回路；10、并联支路；11、发热设备。具体实施方式如图1-3所示，本专利技术提供一种油冷却装置，其包括：由压缩机1、蒸发器3、冷凝器6和节流部件2组成的制冷剂循环回路8，所述冷凝器6上还设置有风机组件7；还包括油循环回路9，所述油循环回路9用于对发热设备11(优选为机床)进行冷却降温，且所述油循环回路9在所述蒸发器3中与制冷剂进行换热、以对油进行冷却；并且在所述油循环回路9上还设置有油换热器5，所述油换热器5与所述风机组件7邻近设置、以能够将风机组件7吹出的气流与所述油换热器5中的油进行热交换。本专利技术通过在油循环回路上设置油换热器能够与风机组件之间形成强制对流换热，使得油冷却装置在发热设备温度较低、即所需制冷量较小的情况下可以采用关闭制冷剂循环回路，仅通过开启风机组件的方式以对油换热器中的油进行冷却降温，这样能够显著提高发热设备的冷却设备(尤其是机床冷却设备)在小制冷量时的能效，在较小制冷量时仍能保证较高的能效比，节约能源，降低运行成本；还能有效避免定频机型频繁启、停，改善频繁启、停引起的油温波动情况，延长冷却设备和数控机床的使用寿命，提高控制精度。本专利技术的油冷却装置由一台压缩机，三个换热器，一个节流部件，一个三通阀，一个风叶及电机组件和一些温度传感器等组成。在所需制冷量较小或者环境温度较低时，关闭压缩机，风叶及电机组件继续运转，控制三通阀将冷却油换向，冷却油在换热器中和空气强制对流换热，由于少了压缩机的作功，保证了较高的能效比。同时对于定频机型，避免了压缩机频繁启、停造成的温度波动，提高控制精度。另外在所需制冷量较大时，可以同时开启蒸汽压缩式冷却和强制对流换热，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油冷却装置，其特征在于：包括：由压缩机(1)、蒸发器(3)、冷凝器(6)和节流部件(2)组成的制冷剂循环回路(8)，所述冷凝器(6)上还设置有风机组件(7)；还包括油循环回路(9)，所述油循环回路(9)用于对发热设备(11)进行冷却降温，且所述油循环回路(9)在所述蒸发器(3)中与制冷剂进行换热、以对油进行冷却；并且在所述油循环回路(9)上还设置有油换热器(5)，所述油换热器(5)与所述风机组件(7)邻近设置、以能够将风机组件(7)吹出的气流与所述油换热器(5)中的油进行热交换。

【技术特征摘要】
1.一种油冷却装置，其特征在于：包括：由压缩机(1)、蒸发器(3)、冷凝器(6)和节流部件(2)组成的制冷剂循环回路(8)，所述冷凝器(6)上还设置有风机组件(7)；还包括油循环回路(9)，所述油循环回路(9)用于对发热设备(11)进行冷却降温，且所述油循环回路(9)在所述蒸发器(3)中与制冷剂进行换热、以对油进行冷却；并且在所述油循环回路(9)上还设置有油换热器(5)，所述油换热器(5)与所述风机组件(7)邻近设置、以能够将风机组件(7)吹出的气流与所述油换热器(5)中的油进行热交换。2.根据权利要求1所述的油冷却装置，其特征在于：所述风机组件(7)设置在所述冷凝器(6)的出风口处，以在所述制冷剂循环回路(8)正常运转时能够将经过所述冷凝器(6)换热后的气流输送至所述油换热器(5)处与油换热；以及在所述制冷剂循环回路(8)关闭时仅将环境气流输送至所述油换热器(5)处与油换热。3.根据权利要求1或2所述的油冷却装置，其特征在于：所述油循环回路(9)中的油从所述发热设备(11)处流出、先经过所述油换热器(5)进行换热、再经过所述蒸发器(3)进行换热。4.根据权利要求1所述的油冷却装置，其特征在于：所述风机组件(7)包括风叶和电机组件。5.根据权利要求1-4中任一项所述的油冷却装置，其特征在于：所述油换热器(5)的两端还并联设置有并联支路(10)，所述并联支路(10)能够对所述油换热器(5)进行短路。6.根据权利要求5所述的油冷却装置，其特征在于：还包括控制部件，所述控制部件能够控制所述油换热器(5)和所述并联支路(10)中的其中之一接通、另一不接通。7.根据权利要求6所述的油冷却装置，其特征在于：所述控制部件包括设置在所述并联支路(10)与所述油循环回路(9)相接位置处的三通阀(4)或旁通流量阀。8...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈桂福，毕增利，赵成寅，杨爱玲，岳锐，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44