[發(fā)明專(zhuān)利]具有集成制冷劑泵的渦旋壓縮機(jī)及冷卻系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811644952.1
• 申請(qǐng)日: 2018-12-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110030752B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 拉斐爾·喬瓦尼·盧皮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 尤尼弗萊爾股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F25B1/053
• 分類(lèi)號(hào): F25B1/053;F25B31/00;F25B41/31;F25B49/02;F04C18/02;F04C29/00
• 代理公司: 上海翼勝專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽

本申請(qǐng)涉及具有集成制冷劑泵的渦旋壓縮機(jī)。冷卻系統(tǒng)被配置成以以下三種模式中的一種模式操作：當(dāng)外部空氣太熱或太潮濕并且冷卻系統(tǒng)作為正常閉合回路系統(tǒng)操作時(shí)的DX操作模式；當(dāng)外部溫度降低并且冷卻系統(tǒng)作為部分降低的正常閉合回路系統(tǒng)和自由冷卻系統(tǒng)操作時(shí)的混合操作模式；和當(dāng)外部溫度低于預(yù)定溫度并且冷卻系統(tǒng)在沒(méi)有正常閉合回路系統(tǒng)的情況下操作時(shí)的熱虹吸操作模式。冷卻系統(tǒng)包括渦旋壓縮機(jī)單元，該渦旋壓縮機(jī)單元具有主殼、由主殼支撐的渦旋壓縮機(jī)和由主殼支撐的制冷劑泵。渦旋壓縮機(jī)單元被配置成選擇性地接合渦旋壓縮機(jī)和制冷劑泵，以實(shí)現(xiàn)DX模式、混合模式和熱虹吸模式中的一種。

背景

技術(shù)領(lǐng)域

技術(shù)領(lǐng)域總體上涉及冷卻系統(tǒng)，且更具體地，涉及在冷卻系統(tǒng)內(nèi)使用的壓縮機(jī)。

背景討論

用于除熱的經(jīng)濟(jì)型系統(tǒng)可以結(jié)合不同的方法來(lái)將熱量從室內(nèi)空間(例如計(jì)算機(jī)房、數(shù)據(jù)中心、辦公空間或個(gè)人空間)輸送出去。例如，可以使用不同的輸送流體和冷卻裝置來(lái)促進(jìn)室內(nèi)空間和室外空間之間的熱交換。

用于除熱的方法的一個(gè)示例將空氣冷卻式計(jì)算機(jī)房空調(diào)(air-cooled computerroom air conditioner，CRAC)與冷凝器相結(jié)合，并且通常被稱(chēng)為空氣冷卻式CRAC DX系統(tǒng)。“DX”名稱(chēng)表示直接膨脹，且指使用制冷劑和蒸發(fā)器盤(pán)管來(lái)產(chǎn)生冷卻效果的任何系統(tǒng)。制冷劑可以是氯化碳氟化合物或鹵代氯氟烴或氨。空氣冷卻式CRAC單元可用在IT環(huán)境(或其他環(huán)境)中，并且通常被配置成使得制冷循環(huán)的一半部件在CRAC中，且其余部件在室外在空氣冷卻式冷凝器中。來(lái)自室內(nèi)環(huán)境的熱量利用制冷劑的循環(huán)流動(dòng)被“泵送”到室外環(huán)境。壓縮機(jī)可以存在于CRAC單元或冷凝器中。

在某些冷卻系統(tǒng)中，可以采用制冷循環(huán)，有時(shí)稱(chēng)為熱虹吸循環(huán)。在這種循環(huán)中，相對(duì)于傳統(tǒng)CRAC單元，額外的制冷劑泵安裝在外部。提供額外的制冷劑泵增加了冷卻系統(tǒng)的占用面積、成本以及安裝和維護(hù)時(shí)間。

概述

各方面和實(shí)施例旨在減少在數(shù)據(jù)中心中使用的冷卻系統(tǒng)的尺寸、成本和安裝時(shí)間。

本公開(kāi)的一個(gè)方面涉及一種冷卻系統(tǒng)，該冷卻系統(tǒng)被配置成以以下三種模式中的一種模式操作：當(dāng)室外空氣太熱或太潮濕并且冷卻系統(tǒng)作為正常閉合回路系統(tǒng)操作時(shí)的DX模式；當(dāng)外部溫度降低并且冷卻系統(tǒng)作為部分降低的正常閉合回路系統(tǒng)和自由冷卻系統(tǒng)操作時(shí)的混合模式；和當(dāng)外部溫度低于預(yù)定溫度并且冷卻系統(tǒng)在沒(méi)有正常閉合回路系統(tǒng)的情況下操作時(shí)的熱虹吸模式。在一個(gè)實(shí)施例中，冷卻系統(tǒng)包括渦旋壓縮機(jī)單元，該渦旋壓縮機(jī)單元包含主殼、由主殼支撐的渦旋壓縮機(jī)和由主殼支撐的制冷劑泵。渦旋壓縮機(jī)單元被配置成選擇性地接合渦旋壓縮機(jī)和制冷劑泵，以實(shí)現(xiàn)DX模式、混合模式和熱虹吸模式中的一種。

冷卻系統(tǒng)的實(shí)施例還可以包括將渦旋壓縮機(jī)單元的主殼配置成包括若干端口，該若干端口包括入口壓縮機(jī)端口、出口壓縮機(jī)端口、入口制冷劑泵端口和出口制冷劑泵端口。渦旋壓縮機(jī)單元還可以包括馬達(dá)，該馬達(dá)由主殼支撐并且被配置成驅(qū)動(dòng)渦旋壓縮機(jī)和制冷劑泵的旋轉(zhuǎn)。馬達(dá)可以包括驅(qū)動(dòng)軸，該驅(qū)動(dòng)軸在其一端處連接到渦旋壓縮機(jī)，以選擇性地驅(qū)動(dòng)渦旋壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動(dòng)通過(guò)入口壓縮機(jī)端口注入到渦旋壓縮機(jī)的流體至出口壓縮機(jī)端口并且穿過(guò)出口壓縮機(jī)端口的運(yùn)動(dòng)。馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)軸可以在其相對(duì)端處連接到制冷劑泵，以選擇性地驅(qū)動(dòng)制冷劑泵的旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動(dòng)通過(guò)入口制冷劑泵端口注入到制冷劑泵中的流體至出口制冷劑泵端口并且穿過(guò)出口制冷劑泵端口的運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)軸可以通過(guò)第一電磁離合器連接到渦旋壓縮機(jī)。驅(qū)動(dòng)軸可以通過(guò)第二電磁離合器連接到制冷劑泵。冷卻系統(tǒng)還可以包括控制器，用于控制冷卻系統(tǒng)的操作部件，該操作部件包括渦旋壓縮機(jī)單元。在DX模式下，第一電磁離合器接合，并且第二電磁離合器脫離。在混合模式下，第一電磁離合器接合，并且第二電磁離合器接合。在熱虹吸模式下，第一電磁離合器脫離，并且第二電磁離合器接合。