蓄能式恒温油冷机.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 102155472 A (43)申请公布日 2011.08.17 CN 102155472 A *CN102155472A* (21)申请号 201110092264.0 (22)申请日 2011.04.13 F15B 21/04(2006.01) (71)申请人 三河市同飞制冷设备有限公司 地址 102200 河北省廊坊市三河市火车站进 站路 3 号 (72)发明人 张国山 陈振国 (74)专利代理机构 北京方韬法业专利代理事务 所 11303 代理人 姜莹 (54) 发明名称 蓄能式恒温油冷机 (57) 摘要 本发明涉及一种蓄能式恒温油冷机， 用于对 液压站的油箱。

2、加热/制冷， 其包括油泵(14)、 蒸发 器 (15)、 冰蓄能器 (4)、 冷凝器 (3)、 四通阀 (2) 及 压缩机(1) ； 蒸发器(15)与油泵(14)串联连接在 液压站油箱的油路上， 蒸发器 (15) 通过管路分别 与冰蓄能器 (4) 及四通阀 (2) 的 C 端相连 ； 冷凝 器 (3) 通过管路分别与四通阀 (2) 的 B 端及冰蓄 能器 (4) 相连 ； 压缩机 (1) 的两端分别连接在四 通阀 (2) 的 A 端和 D 端。本发明的蓄能式恒温油 冷机， 采用冰蓄能器作为蓄能元件， 可在液压站工 作出气制热， 在油温因工作启动后升高时制冷， 提 高能源利用率， 避免能源浪费，。

3、 适宜推广应用。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 CN 102155475 A1/1 页 2 1. 一种蓄能式恒温油冷机， 用于对液压站的油箱加热 / 制冷， 其特征在于 ： 包括油泵 (14)、 蒸发器 (15)、 冰蓄能器 (4)、 冷凝器 (3)、 四通阀 (2) 及压缩机 (1) ； 蒸发器 (15) 与油泵 (14) 串联连接在液压站油箱的油路上， 蒸发器 (15) 通过管路分别 与冰蓄能器 (4) 及四通阀 (2) 的 C 端相连 ； 冷凝器 (3) 通过管路分别与四通阀 (2) 。

4、的 B 端 及冰蓄能器 (4) 相连 ； 压缩机 (1) 的两端分别连接在四通阀 (2) 的 A 端和 D 端。 2. 根据权利要求 1 所述的蓄能式恒温油冷机， 其特征在于 ： 所述连接蒸发器 (15) 与冰蓄能器 (4) 的管路上安装有串联连接的干燥过滤器 (9)、 视 液镜 (8)、 膨胀阀 (1)， 并连接有四个单向阀 (5、 6、 10、 11) ； 在对液压站油箱内的油进行加热 时， 蒸发器(15)内制冷剂由气体冷凝成液体并依次通过单向阀(11)、 干燥过滤器(9)、 视液 镜 (8)、 膨胀阀 (1) 及单向阀 (6) 进入冰蓄能器内 ； 在对液压站油箱内的油进行冷却时， 冰 蓄。

5、能器内的制冷剂依次通过单向阀(10)、 干燥过滤器(9)、 视液镜(8)、 膨胀阀(1)及单向阀 (5) 进入蒸发器 (15)。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的蓄能式恒温油冷机， 其特征在于 ： 所述蒸发器(15)与冷凝器(3)之间设有与冰蓄能器(4)并联连接的膨胀罐(16)， 膨胀 罐 (16) 上端串联连接一节流阀 (17) 及一单向阀 (18)。 4. 根据权利要求 3 所述的蓄能式恒温油冷机， 其特征在于 ： 所述冷凝器 (3) 下部 / 上部安装有一冷凝风机。 5. 根据权利要求 1 所述的蓄能式恒温油冷机， 其特征在于 ： 所述压缩机 (1) 两端分别连接一高压保护器及一低。

6、压保护器。 6. 根据权利要求 5 所述的蓄能式恒温油冷机， 其特征在于 ： 所述低压保护器与一充注阀相连接。 7. 根据权利要求 1-7 中任一所述的蓄能式恒温油冷机， 其特征在于 ： 所述冰蓄能器包括防冻水箱、 聚氨酯保温层、 呼吸器及换热盘管， 防冻水箱由箱体和上 盖组成， 箱体内部装满蓄冰用水 ； 聚氨酯保温层包覆在箱体的外侧 ； 换热盘管安装在箱体 内， 其两端穿过上盖连接到管路上 ； 呼吸器固定安装在上盖上。 8. 根据权利要求 7 所述的蓄能式恒温油冷机， 其特征在于 ： 所述箱体的表面设有多处 褶皱。 权 利 要 求 书 CN 102155472 A CN 102155475 。

7、A1/4 页 3 蓄能式恒温油冷机 技术领域 0001 本发明涉及一种液压站的冷却系统， 具体是涉及一种蓄能式恒温油冷机。 背景技术 0002 现代大型工艺装备普遍使用液压站作为动力源， 液压站是由液压泵、 驱动用电动 机、 油箱、 溢流阀等构成的液压源装置或包括控制阀在内的液压装置。按驱动装置要求的 流向、 压力和流量供油， 适用于驱动装置与液压站分离的各种机械上， 将液压站与驱动装 置 ( 油缸或马达 ) 用油管相连， 液压系统既可实现各种规定的动作。其工作原理是电机带 动油泵旋转， 泵从油泵中吸油后打油， 将机械能转化为液压油的压力能， 液压油通过集成块 ( 或阀组合 ) 被液压阀实现了。

8、方向、 压力、 流量调节后经外接管路传输到液压机械的油缸或 油马达中， 从而控制了液动机方向的变换、 力量的大小及速度的快慢， 推动各种液压机械做 功。 通常液压站在刚刚开始工作时， 油箱内的油温比较低， 需要加热油温使其尽快达到预热 温度要求才能启动液压站工作， 目前的预热措施一般采用的都是电加热， 这种方式能耗比 较大。 而当液压系统正常工作后会产生大量的热能， 此时又需要为液压站制冷， 这种先制热 后制冷的方式造成很大的能量浪费。 发明内容 0003 针对现有技术的缺陷， 本发明的目的是提供一种蓄能式恒温油冷机， 采用冰蓄能 器作为蓄能元件， 可在液压站工作出气制热， 在油温因工作启动后。

9、升高时制冷， 提高能源利 用率， 避免能源浪费。 0004 为达上述目的， 本发明采用了以下技术方案 ： 0005 一种蓄能式恒温油冷机， 用于对液压站的油箱加热 / 制冷， 其包括油泵 (14)、 蒸发 器 (15)、 冰蓄能器 (4)、 冷凝器 (3)、 四通阀 (2) 及压缩机 (1) ； 蒸发器 (15) 与油泵 (14) 串 联连接在液压站油箱的油路上， 蒸发器 (15) 通过管路分别与冰蓄能器 (4) 及四通阀 (2) 的 C 端相连 ； 冷凝器 (3) 通过管路分别与四通阀 (2) 的 B 端及冰蓄能器 (4) 相连 ； 压缩机 (1) 的两端分别连接在四通阀 (2) 的 A 端。

10、和 D 端。 0006 所述的蓄能式恒温油冷机， 其中， 所述连接蒸发器 (15) 与冰蓄能器 (4) 的管路上 安装有串联连接的干燥过滤器(9)、 视液镜(8)、 膨胀阀(1)， 并连接有四个单向阀(5、 6、 10、 11) ； 在对液压站油箱内的油进行加热时， 蒸发器 (15) 内制冷剂由气体冷凝成液体并依次 通过单向阀 (11)、 干燥过滤器 (9)、 视液镜 (8)、 膨胀阀 (1) 及单向阀 (6) 进入冰蓄能器内 ； 在对液压站油箱内的油进行冷却时， 冰蓄能器内的制冷剂依次通过单向阀 (10)、 干燥过滤 器 (9)、 视液镜 (8)、 膨胀阀 (1) 及单向阀 (5) 进入蒸发。

11、器 (15)。 0007 所述的蓄能式恒温油冷机， 其中， 所述蒸发器 (15) 与冷凝器 (3) 之间设有与冰蓄 能器 (4) 并联连接的膨胀罐 (16)， 膨胀罐 (16) 上端串联连接一节流阀 (17) 及一单向阀 (18)。 0008 所述的蓄能式恒温油冷机， 其中， 所述冷凝器 (3) 下部 / 上部安装有一冷凝风机。 说 明 书 CN 102155472 A CN 102155475 A2/4 页 4 0009 所述的蓄能式恒温油冷机， 其中， 所述压缩机 (1) 两端分别连接一高压保护器及 一低压保护器。 0010 所述的蓄能式恒温油冷机， 其中， 所述低压保护器与一充注阀相连接。

12、。 0011 所述的蓄能式恒温油冷机， 其中， 所述冰蓄能器包括防冻水箱、 聚氨酯保温层、 呼 吸器及换热盘管， 防冻水箱由箱体和上盖组成， 箱体内部装满蓄冰用水 ； 聚氨酯保温层包覆 在箱体的外侧 ； 换热盘管安装在箱体内， 其两端穿过上盖连接到管路上 ； 呼吸器固定安装 在上盖上。 0012 所述的蓄能式恒温油冷机， 其中， 所述箱体的表面设有多处褶皱。 0013 本发明的蓄能式恒温油冷机， 采用冰蓄能器作为蓄能元件， 在液压站工作初期为 液压油制热产生的冷量储存在冰蓄能器中， 使冰蓄冷器中的水温度逐渐下降直至结冰。随 着液压油温度的升高恒温油冷机变为制冷模式， 此时冰蓄冷器作为液态制冷剂。

13、的过冷器为 液压油提供额外的制冷量， 并使蓄冰融化直至水温升高到冷凝温度， 为下次制热储存热量， 从而提高了制冷量， 使能源利用率大大提高 ； 并且在冰蓄冷器中提前储存热量 ( 较高的水 温 )， 大大提高了制热的效率。节能环保， 工作效率高。 附图说明 0014 图 1 为本发明蓄能式恒温油冷机的工作原理示意图， 0015 图 2 为冰蓄能器的剖视结构示意图 ； 0016 图中 ： 0017 1 压缩机 2 四通阀 3 冷凝器 4 冰蓄能器 5 单向阀 6 单向阀 7 膨胀阀 8 视液镜 9 干 燥过滤器 10 单向阀 11 单向阀 12 吸油 13 出油 14 油泵 15 蒸发器 16 膨。

14、胀罐 17 节流阀 18 单向阀 19 冷凝风机 20 高压保护器 21 低压保护器 22 充注阀 具体实施方式 0018 本实施例中， 油泵选用宁波海特克 M-VPV1-40-20-2HP 变量叶片泵、 蒸发器选用瑞 典舒瑞普公司 B8TH*22 板式换热器， 冰蓄能器选用同飞的 TB-08-08 冰蓄能器， 冷凝器选用 同飞的I-20铝片式换热器， 四通阀选择佛山华鹭的3HP， 压缩机选用华润三洋的C-2R173转 子式压缩机。 0019 参见图 1 所示， 一种蓄能式恒温油冷机， 用于对液压站的油箱加热 / 制冷， 包括油 泵 14、 蒸发器 15、 冰蓄能器 4、 冷凝器 3、 四通阀。

15、 2 及压缩机 1。其中， 蒸发器 15 与油泵 14 串 联连接在液压站油箱的油路上， 具体是安装在油箱吸油口和出油口的连接管路上。蒸发器 15 通过管路分别与冰蓄能器 4 及四通阀 2 的 C 端相连。在连接蒸发器 15 与冰蓄能器 4 的 管路上安装有干燥过滤器 9、 视液镜 8、 膨胀阀 1 及四个单向阀 5、 6、 10、 11。干燥过滤器 9、 视液镜8及膨胀阀1从下至上串联连接在一起， 单向阀11与单向阀6与干燥过滤器9、 视液 镜 8 及膨胀阀 1 组成一个通路 ； 单向阀 10 与单向阀 5 与干燥过滤器 9、 视液镜 8 及膨胀阀 1 组成另一个通路。从而保证在对液压站油箱。

16、内的油进行加热时， 蒸发器 15 内制冷剂由气 体冷凝成液体并依次通过单向阀11、 干燥过滤器9、 视液镜8、 膨胀阀1及单向阀6进入冰蓄 能器内 ； 在对液压站油箱内的油进行冷却时， 冰蓄能器内的制冷剂依次通过单向阀 10、 干 燥过滤器 9、 视液镜 8、 膨胀阀 1 及单向阀 5 进入蒸发器 15。 说 明 书 CN 102155472 A CN 102155475 A3/4 页 5 0020 冷凝器 3 通过管路分别与四通阀 2 的 B 端及冰蓄能器 4 相连 ； 压缩机 1 的两端分 别连接在四通阀 2 的 A 端和 D 端。 0021 为了避免过多的制冷剂堆积在蒸发器 15 内， 。

17、在蒸发器 15 与冷凝器 3 之间安装了 一个与冰蓄能器 4 并联连接的膨胀罐 16， 并在膨胀罐 16 上端串联连接了一节流阀 17 及一 单向阀 18。膨胀罐 16、 节流阀 17 及单向阀 18 具体是串联后上部管路连接在冷凝器 3 和冰 蓄能器 4 之间的管路上， 下部管路连接在蒸发器 15 与冰蓄能器 4 之间的管路上靠近蒸发器 15 位置处。 0022 为保证冷凝器的冷凝效果， 在冷凝器 3 下部 / 上部安装有一冷凝风机 19。 0023 为保护压缩机， 在压缩机 1 的上部连接一高压保护器 20， 下部连接一低压保护器 21。低压保护器 21 另一端与一充注阀 22 相连接。 。

18、0024 冰蓄能器4的结构参见附图2所示 ： 包括防冻水箱、 包覆在防冻水箱外侧的聚氨酯 保温层 42 及安装在防冻水箱内的换热盘管 43。防冻水箱由箱体 41 及上盖 44 组成， 箱体 41表面带有褶皱， 内部装满蓄冰用水， 该蓄冰用水在蓄热工作中可能为水或冰水混合物。 上 盖 44 上安装呼吸器 45， 该呼吸器为一个带有通气孔的加水口， 亦可称为加水口， 其可直接 在市面购买。换热盘管 43 固定安装在上盖 44 上， 其两端穿过上盖 44 与外侧管路相连。 0025 冰蓄能器 4 的工作原理为 ： 在油冷机制热时冰蓄能器换热盘管表面温度降低， 使 蓄冰用水温度下降， 当水温度下降到 。

19、0以下后， 蓄冰用水会在换热盘管表面结冰放出溶解 热， 直至蓄冰用水完全结冰， 表面带有褶皱的防冻水箱可以防止水结冰是的体积变化， 呼吸 器的作用也是在水结冰和冰融化时保持内外压力平衡。 0026 本发明的工作原理如下 ： 0027 当液压站油箱在早晨刚刚开始工作时， 油温比较低， 恒温油冷却机呈制热状态， 压 缩机 1 开始工作， 同时四通阀 2 得电， AC 导通， BD 导通， 由压缩机 1 排出的高温气态制冷剂 进入蒸发器 15， 此时由油泵 14 来的液压油也进入蒸发器 15， 在 15 中发生热交换， 使液压油 温度上升， 制冷剂由气体冷凝成液体通过单向阀11、 干燥过滤器9、 视。

20、液镜8、 膨胀阀7、 单向 阀6进入冰蓄能器4在其中蒸发吸热， 使冰蓄能器中的水温度下降， 把制冷量以水显热的形 式蓄存起来， 当环境温度低于 0时， 蒸发温度也低于 0， 水温降到 0以下后， 冰蓄能器 中的水会围绕着不锈钢盘管开始结冰， 把制冷量以冰的潜热形式蓄存起来。对于的液态制 冷剂在进入冷凝器 3 中蒸发， 通过四通阀 2 回到压缩机。由于在制热时、 冰蓄能器 4 中都是 气态制冷剂， 会有多余的制冷剂堆积在蒸发器 15 中， 为了不使多余的制冷剂影响蒸发器 15 的工作本专利设置了膨胀罐16， 在膨胀罐16的顶部连接有节流阀17和单向阀18， 17、 18是 为了降低 16 温度使。

21、尽快蓄积多余制冷剂而设置的。 0028 当液压站工作一段时间后， 液压油的温度逐步上升， 恒温油冷却机转为制冷模式， 压缩机 1 开始工作， 同时四通阀 2 失电， AB 导通， CD 导通， 由压缩机 1 排出的高温气态制冷 剂进入冷凝器 3， 并冷凝成液态进入冰蓄冷器 4， 在冰蓄冷器中过冷， 通过制冷压焓图分析， 每提高1K的过冷度， 制冷量会提高约1， 在最初阶段冰蓄冷器4可以提供最多约30K的过 冷度， 是制冷效果大大提高， 节能明显， 同时冰融化、 水温升高储存热量为下次制热做好准 备。过冷的制冷剂液体通过单向阀 10、 干燥过滤器 9、 视液镜 8、 膨胀阀 7、 单向阀 5 进入蒸 发器 15 中蒸发吸热， 使流经 15 的油温度下降达到制冷的目的。 0029 以上所述， 仅为本发明的较佳实施例而已， 并非对本发明做任何形式上的限定。 凡 说 明 书 CN 102155472 A CN 102155475 A4/4 页 6 本领域的技术人员利用本发明的技术方案对上述实施例做出的任何等同的变动、 修饰或演 变等， 均仍属于本发明技术方案的范围内。 说 明 书 CN 102155472 A CN 102155475 A1/1 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102155472 A 。