一种双模式制冷系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种双模式制冷系统及其控制方法，双模式制冷系统包括压缩机、冷凝器、蒸发器、压差驱动式四通阀和单向阀，四通阀包括阀体、滑体、D管、C管、S管、E管、第一连通管和第二连通管，滑体设置于阀体中且能在阀体中滑动，D管、C管、S管和E管分别与阀体内部连通，阀体包括活塞室A和活塞室B，第一连通管的一端与D管连通、另一端与活塞室A连通以从D管中引入压力至活塞室A中，第二连通管的一端与S管连通、另一端与活塞室B连通以从S管中引入压力至活塞室B中。根据本发明专利技术无需电磁线圈驱动四通阀，避免电能的浪费，节省电能，提高控制阀和制冷系统的使用寿命和可靠性；并且简化控制器的设计和控制的复杂程度。和控制的复杂程度。和控制的复杂程度。

【技术实现步骤摘要】
一种双模式制冷系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及制冷
，具体涉及一种双模式制冷系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]随着4G的大量应用以及5G的逐渐普及，各种数据处理设备的发热量越来越大，数据中心对空调设备的制冷量和节能性要求也越来越高。
[0003]采用过渡季节和寒冷冬季的室外自然冷源对数据中心进行冷却，能大幅度降低空调设备的运行费用，常见的是采用氟泵空调，其正常运行时能效比非常高。在室外温度较低时启用氟泵模式，停止压缩机的运行利用氟泵驱动制冷剂实现热管制冷运行，极大地降低了设备的运行费用。
[0004]分体式空调设备通常采用机械驱动的分离式热管，比如采用液泵或者气泵等氟泵驱动热管。氟泵热管系统与热泵系统又有两种结合方式：1)氟泵热管与热泵共用系统时，通常采用节流元件与氟泵并联设计的方式。热泵运行时关闭电磁阀，制冷剂通过节流元件降压运行；氟泵热管运行时，打开电磁阀，制冷剂主要由氟泵驱动运行，通过单向阀后旁通压缩机，由于停止运行的压缩机本身具备良好的截止作用，故此时压缩机处不会有制冷剂通过，并且此时压缩机两端都是气体制冷剂，不会有液体制冷剂进入压缩机，确保压缩机下一次启动的安全。氟泵热管与热泵共用系统相结合时虽然能减少很多零部件，但系统的调试和优化是个很复杂的问题。2)氟泵热管与热泵采用独立系统布置。两套独立的系统的优化和控制就比较简单，也能相互配合实现更灵活的负荷匹配，但整个设备的零部件就相对较多，结构比较庞大、成本较高。
[0005]有很多产品技术、专利技术与上述第2种各自独立的热管系统和热泵系统组成的空调设备有关，主要利用热管把冬季或者过渡季节的室外自然冷源(冷空气)的冷量转移进入数据中心进行制冷。
[0006]但上述第1种氟泵热管压缩双模式制冷系统中，电磁阀和单向阀通常都是必须的零部件，电磁阀长期上电运行造成电能浪费、使用寿命和可靠性降低。整合优化节流元件与氟泵、电磁阀的并联结构，开发一种新型四通阀用于这种制冷系统有利于简化设计。
[0007]由于现有技术中的氟泵热管压缩双模式制冷系统存在电磁阀长期上电运行而造成电能浪费，导致使用寿命和可靠性降低等技术问题，因此本专利技术研究设计出一种双模式制冷系统及其控制方法。

技术实现思路

[0008]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氟泵热管压缩双模式制冷系统存在电磁阀长期上电运行而造成电能浪费，导致使用寿命和可靠性降低的缺陷，从而提供一种双模式制冷系统及其控制方法。
[0009]为了解决上述问题，本专利技术提供一种双模式制冷系统，其包括：
[0010]压缩机、冷凝器、蒸发器、压差驱动式四通阀和单向阀，所述压差驱动式四通阀包
括阀体、滑体、D管、C管、S管、E管、第一连通管和第二连通管，所述滑体设置于所述阀体中且能在所述阀体中滑动，所述D管、所述C管、所述S管和所述E管分别与所述阀体内部连通，所述阀体包括位于所述滑体往复运动的一侧的活塞室A和往复运动的另一侧的活塞室B，所述第一连通管的一端与所述D管连通、另一端与所述活塞室A连通以从所述D管中引入压力至所述活塞室A中，所述第二连通管的一端与所述S管连通、另一端与所述活塞室B连通以从所述S管中引入压力至所述活塞室B中；
[0011]所述D管与所述冷凝器连通，所述C管、S管和E管均分别与所述蒸发器的一端连通，所述单向阀并联设置在所述压缩机的两端，所述泵与所述E管连通。
[0012]在一些实施方式中，所述滑体能够根据所述活塞室A中的工质压力与所述活塞室B中的工质压力的大小而被控制滑动，当所述活塞室A中的压力大于所述活塞室B中时，所述滑体能被推动朝所述活塞室B的方向运动以使得所述D管与所述C管连通，所述S管与所述E管连通，当所述活塞室A中的压力小于所述活塞室B中时，所述滑体能被推动朝所述活塞室A的方向运动以使得所述D管与所述E管连通，所述S管与所述C管连通。
[0013]还包括第一管路、第二管路和第三管路，所述第一管路的一端与所述C管连通、另一端与所述蒸发器的第一端连通，所述第二管路的一端与所述S管连通、另一端与所述蒸发器的第一端连通，所述第三管路的一端与所述E管连通、另一端与所述蒸发器的第一端连通，所述第一管路上还设置有节流阀，所述泵设置在所述第三管路上；所述蒸发器的第二端与所述压缩机的吸气端连通。
[0014]在一些实施方式中，还包括第四管路，所述第四管路的一端与所述压缩机的吸气端连接、另一端与所述压缩机的排气端连接，所述单向阀设置在所述第四管路上，且所述单向阀允许制冷剂流动的方向仅为从所述第四管路的与所述压缩机的吸气端连接的一端流向与所述压缩机的排气端连接的另一端。
[0015]在一些实施方式中，所述第一连通管为毛细管，所述第二连通管也为毛细管。
[0016]在一些实施方式中，当所述滑体滑动至第一位置范围内时，所述D管能与所述C管连通，所述S管能与所述E管连通，当所述滑体滑动至第二位置范围内时，所述D管能与所述E管连通，所述S管能与所述C管连通；
[0017]所述阀体还包括位于所述滑体往复运动的一侧的第一侧壁和往复运动另一侧的第二侧壁，所述滑体与所述第一侧壁之间形成所述活塞室A，所述滑体所述第二侧壁之间形成所述活塞室B。
[0018]在一些实施方式中，所述阀体还包括第三侧壁和第四侧壁，所述D管连通于所述第三侧壁上，所述C管、所述S管和所述E管分别连通于所述第四侧壁上，所述第三侧壁与所述第四侧壁相对；
[0019]所述第一侧壁与所述第二侧壁相对，且所述第一侧壁的一端与所述第三侧壁连接、另一端与所述第四侧壁连接，所述第二侧壁的一端与所述第三侧壁连接、另一端与所述第四侧壁连接。
[0020]在一些实施方式中，所述滑体包括第一活塞、第二活塞和密封部，所述第一活塞相对于所述第二活塞而靠近所述第一侧壁设置，所述第二活塞相对于所述第一活塞而靠近所述第二侧壁设置，所述密封部位于所述第一活塞与所述第二活塞之间，所述密封部与所述第一活塞之间设置有第一连通通道，所述密封部与所述第二活塞之间设置有第二连通通
道，所述密封部的内部且朝向所述第四侧壁的一侧设置有第三连通通道。
[0021]在一些实施方式中，所述密封部能够随着所述滑体运动，当所述滑体运动至所述第一位置范围内时，所述第一活塞、所述第二活塞和所述密封部运动至通过所述第一连通通道将所述D管与所述C管连通，同时通过所述第三连通通道将所述S管与所述E管连通，当所述滑体运动至所述第二位置范围内时，所述第一活塞、所述第二活塞和所述密封部运动至通过所述第二连通通道将所述D管与所述E管连通，同时通过所述第三连通通道将所述S管与所述C管连通。
[0022]在一些实施方式中，所述阀体内部还设置有滑座，所述滑座固定设置在所述第四侧壁上，且所述滑座上设置有第一通道、第二通道和第三通道，所述第一通道与所述C管连通，所述第二通道与所述S管连通，所述第三通道与所述E管连通，所述密封部在所述滑座上进行相对滑动，以通过所述第三连通通道将所述第一通道与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双模式制冷系统，其特征在于：包括：压缩机(6)、冷凝器(7)、蒸发器(8)、压差驱动式四通阀(9)、单向阀(10)和泵(17)，所述压差驱动式四通阀(9)包括阀体(1)、滑体(2)、D管(D)、C管(C)、S管(S)、E管(E)、第一连通管(31)和第二连通管(32)，所述滑体(2)设置于所述阀体(1)中且能在所述阀体(1)中滑动，所述D管(D)、所述C管(C)、所述S管(S)和所述E管(E)分别与所述阀体(1)内部连通，所述阀体(1)包括位于所述滑体(2)往复运动的一侧的活塞室A(11)和往复运动的另一侧的活塞室B(12)，所述第一连通管(31)的一端与所述D管(D)连通、另一端与所述活塞室A(11)连通以从所述D管(D)中引入压力至所述活塞室A(11)中，所述第二连通管(32)的一端与所述S管(S)连通、另一端与所述活塞室B(12)连通以从所述S管(S)中引入压力至所述活塞室B(12)中；所述D管(D)与所述冷凝器(7)连通，所述C管(C)、S管(S)和E管(E)均分别与所述蒸发器(8)的一端连通，所述单向阀(10)并联设置在所述压缩机(6)的两端，所述泵(17)与所述E管(E)连通。2.根据权利要求1所述的双模式制冷系统，其特征在于：所述滑体(2)能够根据所述活塞室A(11)中的工质压力与所述活塞室B(12)中的工质压力的大小而被控制滑动，当所述活塞室A(11)中的压力大于所述活塞室B(12)中时，所述滑体(2)能被推动朝所述活塞室B(12)的方向运动以使得所述D管(D)与所述C管(C)连通，所述S管(S)与所述E管(E)连通，当所述活塞室A(11)中的压力小于所述活塞室B(12)中时，所述滑体(2)能被推动朝所述活塞室A(11)的方向运动以使得所述D管(D)与所述E管(E)连通，所述S管(S)与所述C管(C)连通。3.根据权利要求1所述的双模式制冷系统，其特征在于：还包括第一管路(101)、第二管路(102)和第三管路(103)，所述第一管路(101)的一端与所述C管(C)连通、另一端与所述蒸发器(8)的第一端连通，所述第二管路(102)的一端与所述S管(S)连通、另一端与所述蒸发器(8)的第一端连通，所述第三管路(103)的一端与所述E管(E)连通、另一端与所述蒸发器(8)的第一端连通，所述第一管路(101)上还设置有节流阀(18)，所述泵(17)设置在所述第三管路(103)上；所述蒸发器(8)的第二端与所述压缩机(6)的吸气端连通。4.根据权利要求1所述的双模式制冷系统，其特征在于：还包括第四管路(104)，所述第四管路(104)的一端与所述压缩机(6)的吸气端连接、另一端与所述压缩机(6)的排气端连接，所述单向阀(10)设置在所述第四管路(104)上，且所述单向阀(10)允许制冷剂流动的方向仅为从所述第四管路(104)的与所述压缩机(6)的吸气端连接的一端流向与所述压缩机(6)的排气端连接的另一端。5.根据权利要求1所述的双模式制冷系统，其特征在于：所述第一连通管(31)为毛细管，所述第二连通管(32)也为毛细管。6.根据权利要求1所述的双模式制冷系统，其特征在于：当所述滑体(2)滑动至第一位置范围内时，所述D管(D)能与所述C管(C)连通，所述S管(S)能与所述E管(E)连通，当所述滑体(2)滑动至第二位置范围内时，所述D管(D)能与所述E管(E)连通，所述S管(S)能与所述C管(C)连通；所述阀体(1)还包括位于所述滑体(2)往复运动的一侧的第一侧壁(13)和往复运动另一侧的第二侧壁(14)，所述滑体(2)与所述第一侧壁(13)之间形成所述活塞室A(11)，所述
滑体(2)所述第二侧壁(14)之间形成所述活塞室B(12)。7.根据权利要求6所述的双模式制冷系统，其特征在于：所述阀体(1)还包括第三侧壁(15)和第四侧壁(16)，所述D管(D)连通于所述第三侧壁(15)上，所述C管(C)、所述S管(S)和所述E管(E)分别连通于所述第四侧壁(16)上，所述第三侧壁(15)与所述第四侧壁(16)相对；所述第一侧壁(13)与所述第二侧壁(14)相对，且所述第一侧壁(13)的一端与所述第三侧壁(15)连接、另一端与所述第四侧壁(16)连接，所述第二侧壁(...

【专利技术属性】
技术研发人员：林海佳，黄玉优，赵材波，康建，李蓉，
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：