一种集成式桶泵热管理系统的制作方法

1.本实用新型涉及集成式桶泵热管理技术领域，尤其涉及一种集成式桶泵热管理系统。


背景技术：

2.现有的热管理系统包括制冷系统和水冷机组，水冷机组包括盘管换热器和水泵，盘管换热器设置在制冷系统的冷凝器的外侧，当外界环境温度较高时，对需要冷却的部件进行强制冷却，制冷系统运行产生的冷量能够通过水冷机组的循环水传递给部件，实现部件的降温；当外界环境温度较低时，对需要冷却的部件进行自然冷却，水冷机组内的循环水能够从部件吸收的热量并散至外界环境中去，实现水冷机组内循环水温度的降低，从而达到冷却部件的目的。由于水冷机组内循环水的比热容较大，循环水在冷却部件前后不会相变，因此水冷机组的管道较粗，此时需要配备功率较大的水泵，不但增加了水冷机组的占用空间，而且还增加了水冷机组的投资成本。此外，现有的水冷机组大多为开放式结构，使得水冷机组的管道内易积存污垢且管道易腐蚀，从而增加了水冷机组的维护成本。


技术实现要素：

3.基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种集成式桶泵热管理系统，在能够实现对部件进行强制冷却和自然冷却的基础上，不仅减小了热管理系统的占用空间，还降低了热管理系统的投资成本和维护成本。
4.为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.一种集成式桶泵热管理系统，包括：低压桶泵组件，包括低压循环桶和输送组件，所述低压循环桶内盛有制冷剂，所述输送组件包括液泵且所述液泵的进口与所述低压循环桶的出液口连通；制冷系统，包括依次连通的压缩机、冷凝器、第一制冷阀、经济器及第二制冷阀，所述第二制冷阀节流后的制冷剂进入所述低压循环桶，所述压缩机被配置为自然冷却时停止且强制冷却时运行，所述经济器内气态的制冷剂能够在所述压缩机开启时流回所述压缩机的进口，所述低压循环桶内气态的制冷剂能够在所述压缩机开启时流回所述压缩机的进口，所述制冷系统还包括蒸发器和第一吸气阀，所述第一吸气阀能够将所述低压循环桶内气态的制冷剂引流至所述冷凝器进行冷凝，所述蒸发器的进口与所述液泵的出口连通，所述蒸发器的出口与所述低压循环桶连通，所述第一吸气阀被配置为所述压缩机运行时关闭且所述压缩机停止时开启。
6.作为一种集成式桶泵热管理系统的优选方案，所述输送组件还包括输送过滤器和泵体止回阀，所述输送过滤器设置在所述液泵的上游且其进口与所述低压循环桶的出液口连通，所述泵体止回阀设置在所述液泵的下游且其出口与所述蒸发器连通。
7.作为一种集成式桶泵热管理系统的优选方案，所述输送组件的个数为至少两个，至少两个所述输送组件并联设置且均通过第一连通总管与所述蒸发器连通，所述第一连通总管上设有第一总管截止阀。
8.作为一种集成式桶泵热管理系统的优选方案，所述集成式桶泵热管理系统还包括低压气体管和设置在所述低压气体管上的第二吸气阀，所述低压气体管的进口与所述低压循环桶的顶部连通，所述低压气体管的出口与所述压缩机的进口连通，所述第二吸气阀被配置为所述压缩机运行时开启且所述压缩机停止时关闭。
9.作为一种集成式桶泵热管理系统的优选方案，所述集成式桶泵热管理系统还包括引射回油气路、引射回油液路及引射器，所述引射回油气路的流通面积和所述引射回油液路的流通面积均小于所述低压气体管的流通面积，所述引射回油气路的进口与所述冷凝器的进口连通，所述引射回油液路的进口与所述低压循环桶的中部连通，所述引射回油气路的出口和所述引射回油液路的出口分别与所述引射器的两个进口连通，所述引射器的出口与所述低压气体管连通且两者的连通位置位于所述第二吸气阀的上游。
10.作为一种集成式桶泵热管理系统的优选方案，所述引射回油气路上设有第一引射截止阀，所述引射回油液路上设有引射过滤器和第二引射截止阀，所述引射器通过引射总管与所述低压气体管连通，所述引射总管上设有第三引射截止阀，所述第一引射截止阀、所述第二引射截止阀及所述第三引射截止阀均被配置为所述压缩机运行时开启且所述压缩机停止时关闭。
11.作为一种集成式桶泵热管理系统的优选方案，所述制冷系统还包括油分离器，所述油分离器位于所述压缩机和所述冷凝器之间，所述油分离器内的润滑油能够流回所述压缩机的进口。
12.作为一种集成式桶泵热管理系统的优选方案，所述制冷系统还包括中压气体管，所述中压气体管的进口与所述经济器的顶部连通，所述中压气体管的出口与所述压缩机的进口连通，所述中压气体管上设有补气止回阀和第三制冷阀，所述补气止回阀被配置为所述压缩机运行时开启且所述压缩机停止时关闭。
13.作为一种集成式桶泵热管理系统的优选方案，所述第一制冷阀的下游设有制冷过滤器。
14.作为一种集成式桶泵热管理系统的优选方案，所述蒸发器的个数为至少两个，至少两个所述蒸发器并联设置且均通过第二连通总管与所述低压循环桶连通，所述第二连通总管上设有第二总管截止阀。
15.本实用新型的有益效果为：本实用新型公开的集成式桶泵热管理系统，增设的低压桶泵组件替代了现有的水冷机组，由于制冷剂直接通过蒸发器对部件进行降温，且制冷剂在蒸发器内发生相变，因此，制冷剂的流量远少于水冷机组内流动的循环水的流量，从而大大减小了低压桶泵组件的管路的流通面积，减小了热管理系统的占用空间；由于流动的的制冷剂的流量远少于现有的循环水的流量，因此液泵实际工作时的功率远小于现有的水泵的功率，使得低压桶泵组件的投资成本得到降低，由于低压桶泵组件不与外界连通，因此低压桶泵组件的管道积存污垢和腐蚀的可能性也大大降低，节省了维修低压桶泵组件的成本。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新
型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
17.图1是本实用新型具体实施例提供的集成式桶泵热管理系统的示意图；
18.图2是本实用新型具体实施例提供的集成式桶泵热管理系统强制冷却时的示意图；
19.图3是本实用新型具体实施例提供的集成式桶泵热管理系统自然冷却时的示意图。
20.图中：
21.11、低压循环桶；111、低压维修阀；12、输送组件；121、液泵；122、输送过滤器；123、泵体止回阀；13、第一连通总管；131、第一总管截止阀；14、第二连通总管；141、第二总管截止阀；
22.21、压缩机；22、冷凝器；23、第一制冷阀；24、经济器；241、经济器维修阀；25、第二制冷阀；26、蒸发器；27、第一吸气阀；28、油分离器；281、油分维修阀；29、中压气体管；291、补气止回阀；292、第三制冷阀；210、制冷过滤器；211、制冷单向阀；212、制冷连通阀；213、回油阀；
23.31、低压气体管；311、第二吸气阀；32、引射回油气路；321、第一引射截止阀；33、引射回油液路；331、引射过滤器；332、第二引射截止阀；34、引射器；35、第三引射截止阀；
24.100、抽水泵；200、储水箱；300、储能装置。
具体实施方式
25.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
28.本实施例提供一种集成式桶泵热管理系统，如图1所示，包括低压桶泵组件和制冷系统，低压桶泵组件包括低压循环桶11和输送组件12，低压循环桶11内盛有制冷剂，输送组件12包括液泵121且液泵121的进口与低压循环桶11的出液口连通，低压循环桶11的出液口
位于底端，制冷系统包括依次连通的压缩机21、冷凝器22、第一制冷阀23、经济器24及第二制冷阀25，该压缩机21为螺杆式压缩机，流经第二制冷阀25的制冷剂进入低压循环桶11，压缩机21被配置为自然冷却时停止且强制冷却时运行，经济器24内气态的制冷剂能够在压缩机21开启时流回压缩机21的中压级进口，实现制冷系统的制冷效率的提升，低压循环桶11内气态的制冷剂能够在压缩机21开启时流回压缩机21的低压级进口，使得气态的制冷剂流回压缩机21并进入下一个循环，制冷系统还包括蒸发器26和第一吸气阀27，第一吸气阀27能够将低压循环桶11内气态的制冷剂引流至冷凝器22进行冷凝，蒸发器26的进口与液泵121的出口连通，蒸发器26的出口与低压循环桶11连通，第一吸气阀27被配置为压缩机21运行时关闭且压缩机21停止时开启。本实施例的冷凝器22的个数为两个，两个冷凝器22并联设置。在其他实施例中，冷凝器22的个数还可以为一个或者多于两个，不同的冷凝器22之间可以并联或者串联，本实施例不做限定。
29.具体地，自然冷却时，如图3所示，压缩机21停止，第一吸气阀27能够将低压循环桶11内气态的制冷剂引至冷凝器22，由于冷凝器22与外界环境接触且外界环境温度降低，此时气态的制冷剂向外界放热实现降温，降温后的制冷剂依次流经第一制冷阀23、经济器24及第二制冷阀25后返回低压循环桶11，进而低压循环桶11内液态的制冷剂被液泵121输送至蒸发器26进行吸热，吸热后的制冷剂再次返回低压循环桶11。本实施例的第一制冷阀23和第二制冷阀25均为球阀。
30.本实施例提供的集成式桶泵热管理系统，增设的低压桶泵组件替代了现有的水冷机组，由于制冷剂直接通过蒸发器26对部件进行降温，且制冷剂在蒸发器26内发生相变，因此，制冷剂的流量远少于水冷机组内流动的循环水的流量，从而大大减小了低压桶泵组件的管路的流通面积，减小了热管理系统的占用空间；由于流动的的制冷剂的流量远少于现有的循环水的流量，因此液泵121实际工作时的功率远小于现有的水泵的功率，使得低压桶泵组件的投资成本得到降低，由于低压桶泵组件不与外界连通，因此低压桶泵组件的管道积存污垢和腐蚀的可能性也大大降低，节省了维修低压桶泵组件的成本。
31.如图1所示，本实施例的输送组件12还包括输送过滤器122和泵体止回阀123，该泵体止回阀123为单向阀，输送过滤器122设置在液泵121的上游且输送过滤器122的进口与低压循环桶11的出液口连通，泵体止回阀123设置在液泵121的下游且泵体止回阀123的出口与蒸发器26连通。输送过滤器122能够过滤进入液泵121的制冷剂，从而除去制冷剂内含有的杂质，降低制冷剂内的杂质堵塞液泵121的可能性，泵体止回阀123能够防止管路内的制冷剂倒流，降低了制冷剂倒流导致液泵121倒转甚至损坏液泵121的可能性，从而使得液泵121出口的制冷剂只能经泵体止回阀123进入蒸发器26。
32.如图1所示，本实施例的输送组件12的个数为两个，两个输送组件12并联设置且均通过第一连通总管13与蒸发器26连通，第一连通总管13上设有第一总管截止阀131，该第一总管截止阀131为球阀，第一总管截止阀131用于控制输送组件12与蒸发器26的连通状态。在其他实施例中，输送组件12的个数还可以为一个或者不少于三个，当输送组件12的个数不少于三个时，这些输送组件12并联设置且均通过第一连通总管13与蒸发器26连通，具体根据制冷剂的实际流量和液泵121的功率进行选定。
33.如图1所示，本实施例的集成式桶泵热管理系统还包括低压气体管31和设置在低压气体管31上的第二吸气阀311，低压气体管31的进口与低压循环桶11的顶部连通，低压气
体管31的出口与压缩机21的低压级进口连通，第二吸气阀311被配置为压缩机21运行时开启且压缩机21停止时关闭。具体地，集成式桶泵热管理系统正常运行时，低压循环桶11内气态的制冷剂位于上部，液态的制冷剂位于下部，制冷系统的压缩机21运行时，第二吸气阀311开启，此时第二吸气阀311能够将低压循环桶11上部气态的制冷剂吸至压缩机21的低压级进口，使得压缩机21对压力较低的制冷剂进行压缩，实现制冷系统的运行；若制冷系统的压缩机21停止时，第二吸气阀311关闭，此时低压循环桶11上部气态的制冷剂无法流至压缩机21的低压级进口。
34.如图1所示，本实施例的制冷系统还包括油分离器28和回油阀213，油分离器28位于压缩机21和冷凝器22之间，回油阀213用于控制油分离器28和压缩机21的高压级进口之间的连通状态，油分离器28内的润滑油能够经回油阀213流回压缩机21的高压级进口，该回油阀213为球阀。由于压缩机21压缩制冷剂时需要大量的润滑油，使得压缩机21出口的压力较高的制冷剂中含有很多润滑油，而设置在压缩机21出口的油分离器28能够对制冷剂内的润滑油进行初步分离，使得制冷剂中的绝大部分润滑油分离出来，并将油分离器28中的润滑油再次引流至压缩机21的高压级进口，使得压缩机21能够正常压缩制冷剂，将制冷剂升压至较高的压力值。
35.本实施例的制冷系统还包括制冷单向阀211和制冷连通阀212，制冷单向阀211和制冷连通阀212位于压缩机21的高压级出口和油分离器28之间，压缩机21的高压级出口排出的制冷剂和润滑油的混合物能够依次流经制冷单向阀211和制冷连通阀212流至油分离器28内。
36.制冷系统的油分离器28并不能将制冷剂中的润滑油全部分离出来，使得剩余的润滑油随制冷剂流至低压循环桶11，随着该集成式桶泵热管理系统的运行时长的增加，低压循环桶11内积存的润滑油逐渐增多，因此，需要将低压循环桶11内的润滑油引至压缩机21。具体地，如图1所示，本实施例的集成式桶泵热管理系统还包括引射回油气路32、引射回油液路33及引射器34，引射回油气路32的流通面积和引射回油液路33的流通面积均小于低压气体管31的流通面积，引射回油气路32的进口与冷凝器22的进口连通，引射回油液路33的进口与低压循环桶11的中部连通，引射回油气路32的出口和引射回油液路33的出口分别与引射器34的两个进口连通，引射器34的出口与低压气体管31连通且两者的连通位置位于第二吸气阀311的上游。
37.具体地，引射回油液路33从低压循环桶11内抽出一小部分含有润滑油和制冷剂的混合物，该混合物在引射器34内经过流通面积骤减的区域后压力降低、速度升高，使得引射器34内的局部区域内的压力为负压，形成负压区，上述引射回油气路32与该负压区连通，使得低压循环桶11内气态的制冷剂被抽至引射器34，进而进入压缩机21的低压级进口，实现了将低压循环桶11内的润滑油抽至压缩机21的目的，避免了低压循环桶11内积存的润滑油过多而导致制冷系统运行异常的现象发生。
38.如图1所示，本实施例的引射回油气路32上设有第一引射截止阀321，该第一引射截止阀321为球阀，引射回油液路33上设有引射过滤器331和第二引射截止阀332，该第二引射截止阀332为球阀，引射器34通过引射总管与低压气体管31连通，引射总管上设有第三引射截止阀35，该第三引射截止阀3535为球阀，第一引射截止阀321、第二引射截止阀332及第三引射截止阀35均被配置为压缩机21运行时开启且压缩机21停止时关闭。具体来讲，制冷
系统的压缩机21运行时，通过开启第一引射截止阀321、第二引射截止阀332及第三引射截止阀35，能够将低压循环桶11内的润滑油送回压缩机21，从而使得润滑油被抽至压缩机21。
39.具体地，本实施例的经济器24为闪发式经济器，第二制冷阀25排出的制冷剂能够进入该经济器24，制冷系统还包括中压气体管29，中压气体管29的进口与经济器24的顶部连通，中压气体管29的出口与压缩机21的中压级进口连通，中压气体管29上设有补气止回阀291和第三制冷阀292，补气止回阀291为单向阀，补气止回阀291被配置为压缩机21运行时开启且压缩机21停止时关闭，该第三制冷阀292为球阀。
40.具体来讲，液态的制冷剂经过第一制冷阀23进入经济器24，闪发成为气液两相的制冷剂，其中，部分液态的制冷剂液体在经济器24内蒸发，闪发和蒸发所产生的气态的制冷剂返回压缩机21的中压级进口进行再次压缩，未蒸发的液态的制冷剂的热量被已蒸发的制冷剂带走，温度下降至中间压力对应的饱和温度，进而进入第二制冷阀25，经第二制冷阀25流出的制冷剂进入低压循环桶11，增加了制冷系统的制冷量，达到了节能的目的。
41.如图1所示，本实施例的第一制冷阀23的下游设有制冷过滤器210，制冷过滤器210能够过滤经第一制冷阀23流出的制冷剂，使得冷凝器22内的制冷剂经过第一制冷阀23后经制冷过滤器210进入经济器24内，从而使得液态的高压制冷剂降压为中压的气液混合物并进入经济器24，如图2所示，经济器24中气态的制冷剂抽至压缩机21的中压级进口，液态的中压制冷剂则经过第二制冷阀25成为低压的气态混合物并进入低压循环桶11，低压循环桶11内液态的制冷剂被输送组件12送至蒸发器26进行吸热，吸热后的制冷剂相变为液态的制冷剂并送回低压循环桶11，低压循环桶11内气态的制冷剂则被第二吸气阀311吸至压缩机21的低压级进口，压缩机21能够将气态的低压制冷剂进行压缩，使其形成气态的高压制冷剂。
42.如图1所示，本实施例的蒸发器26为板式换热器且板式换热器的个数为四个，四个蒸发器26并联设置且均通过第二连通总管14与低压循环桶11连通，第二连通总管14上设有第二总管截止阀141，该第二总管截止阀141为球阀，第二总管截止阀141能够实现蒸发器26与低压循环桶11的连通或者断开。每个蒸发器26均与一个抽水泵100、一个储水箱200和一个储能装置300对应设置，集成式桶泵热管理系统制冷时，蒸发器26内的制冷剂能够从蒸发器26内的水内吸收热量，制冷剂和水在蒸发器26内的流动方向相反，即两者为逆流换热，降温后的水能够在储能装置300内吸热，使得储能装置300的温度降低。
43.在其他实施例中，蒸发器26的个数还可以为一个、两个、三个或者多于四个，每个蒸发器26均与一个抽水泵100、一个储水箱200和一个储能装置300对应设置，使得每个蒸发器26均能够冷却一个储能装置300。由于进入蒸发器26的制冷剂为液态制冷剂而流出蒸发器26的制冷剂为气态或者气液混合的制冷剂，使得与蒸发器26出口连通的管子的流通面积大于与蒸发器26的进口连通的管子的流通面积，保证了制冷剂能够顺畅地流入和流出蒸发器26，使得集成式桶泵热管理系统能够顺畅运行。
44.为了便于检修，如图1所示，本实施例的油分离器28上设有油分维修阀281、经济器24上设有经济器维修阀241、低压循环桶11上设有低压维修阀111，油分维修阀281在维修油分离器28时开启且系统正常运行时处于关闭状态，经济器维修阀241在维修经济器24时开启且系统正常运行时处于关闭状态，低压维修阀111在维修低压循环桶11时开启且系统正常运行时处于关闭状态。
45.需要说明的是，在其他实施例中，压缩机21还可以为涡旋式压缩机，此时低压循环桶11内气态的制冷剂被第二吸气阀311吸至压缩机21的进口，经济器24内气态的制冷剂能够在压缩机21开启时流回压缩机21的进口，低压循环桶11内的润滑油抽至压缩机21的进口，且油分离器28分离的润滑油被引流至压缩机21的进口。
46.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。