製冷循環系統的製作方法
2023-12-06 15:51:36
製冷循環系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種製冷循環系統，包括：蒸發器；冷凝器，冷凝器的出口與蒸發器的入口連接；節流元件，節流元件設在冷凝器的出口與蒸發器的入口之間；壓縮機；以及再熱器，再熱器的低溫入口與蒸發器的出口連接，再熱器的低溫出口與壓縮機的入口連接，再熱器的高溫入口與壓縮機的出口連接，再熱器的高溫出口與冷凝器的入口連接。根據本實用新型的製冷循環系統，再熱器的高溫入口與高溫出口之間流動的是來自壓縮機的出口排出的高溫高壓氣態冷媒，在再熱器內，可以對蒸發器的出口流出的低溫低壓冷媒進行加熱，使其產生過熱度。排氣冷媒是整個製冷循環系統中溫度最高的氣態冷媒，而吸氣冷媒是整個製冷循環系統中溫度最低的氣態冷媒，兩者溫差極大，有助於傳熱。
【專利說明】製冷循環系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及空調製冷系統【技術領域】，具體而言，涉及一種製冷循環系統。
【背景技術】
[0002]現有的製冷循環系統，在設計蒸發器的換熱面積(換熱量)時，一般都會考慮增大一部分換熱面積以保證蒸發器出口冷媒產生4?6k的過熱度，目的是為了保證壓縮機吸入冷媒始終為氣態，防止壓縮機液壓縮，危及壓縮機安全。從換熱面積(即換熱器的材料成本，一般表現為銅管用量)方面考慮，蒸發器冷媒側出口設計過熱度的性價比(製冷量升幅/成本升幅)是很低的。
[0003]因此，一些小型空調(如家用空調)，通常採用再熱循環來解決該問題。再熱循環是將冷凝器出口冷媒和蒸發器出口冷媒，分別引入新增的換熱器(再熱器)中，兩路冷媒換熱，來自冷凝器出口的冷媒散熱，獲得過冷，整機製冷量稍有提升；來自蒸發器出口的冷媒吸收該部分散熱，獲得過熱，保證壓縮機運行安全。由此，壓縮機吸氣口冷媒的過熱度，是通過再熱器來獲得的，沒有直接在蒸發器中產生，蒸發器的成本可以得到降低。
[0004]但是，在整個製冷循環中，壓縮機排氣和吸氣過程中冷媒的溫度分別是系統中最高、最低的溫度。冷凝器出口的液態冷媒，其溫度是居於壓縮機排氣和吸氣溫度之間的一個溫度；蒸發器出口的氣態冷媒，其溫度接近壓縮機吸氣溫度。這樣再熱器中，高溫側、低溫側冷媒之間溫差並不是很大，傳熱效果有待改善。
實用新型內容
[0005]本實用新型旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。
[0006]有鑑於此，本實用新型需要提供一種製冷循環系統，所述製冷循環系統至少可以適用於大型機組的再熱循環，降低蒸發器的材料成本，或者在不改變蒸發器的情況下，提升蒸發器換熱量，提高製冷循環系統的效率。
[0007]根據本實用新型的實施例，提供一種製冷循環系統，包括:蒸發器；冷凝器，所述冷凝器的出口與所述蒸發器的入口連接；節流元件，所述節流元件設在所述冷凝器的出口與所述蒸發器的入口之間；壓縮機；以及再熱器，所述再熱器的低溫入口與所述蒸發器的出口連接，所述再熱器的低溫出口與所述壓縮機的入口連接，所述再熱器的高溫入口與所述壓縮機的出口連接，所述再熱器的高溫出口與所述冷凝器的入口連接。
[0008]根據本實用新型的實施例的製冷循環系統，再熱器的高溫入口與高溫出口之間流動的是來自壓縮機的出口排出的高溫高壓氣態冷媒，在再熱器內，可以對蒸發器的出口流出的低溫低壓冷媒進行加熱，使其產生過熱度。排氣冷媒是整個製冷循環系統中溫度最高的氣態冷媒，而吸氣冷媒是整個製冷循環系統中溫度最低的氣態冷媒，兩者溫差極大，有助於傳熱。
[0009]根據本實用新型的一個實施例，所述壓縮機的出口分出兩個支路，其中一個支路與所述冷凝器的入口連接，另一個支路與所述再熱器的高溫入口連接。[0010]根據本實用新型的一個實施例，所述再熱器包括:低溫管，所述低溫管構造有所述低溫入口和所述低溫出口 ；以及高溫管，所述高溫管構造有所述高溫入口和所述高溫出口，所述高溫管纏繞在所述低溫管的外壁上。
[0011]根據本實用新型的一個實施例，所述高溫管的橫截面為圓環形或橢圓環形。
[0012]根據本實用新型的一個實施例，所述高溫管的橫截面為圓環形，所述高溫管的外徑小於所述低溫管的外徑。
[0013]根據本實用新型的一個實施例，所述低溫管的外表面與所述高溫管的接觸處設有導熱膠層。
[0014]根據本實用新型的一個實施例，纏繞在所述低溫管上的高溫管的外表面上設有保溫棉層。
[0015]根據本實用新型的一個實施例，所述高溫管纏繞在所述低溫管上至少兩圈，且相鄰的兩圈所述高溫管緊貼排布。
[0016]根據本實用新型的一個實施例，所述高溫管為銅管。
[0017]根據本實用新型的一個實施例，所述高溫管為內螺紋銅管。本實用新型的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]本實用新型的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0019]圖1是根據本實用新型的一個實施例的製冷循環系統的結構示意圖；
[0020]圖2是根據本實用新型的另一個實施例的製冷循環系統的結構示意圖；
[0021]圖3是根據本實用新型的一個實施例的製冷循環系統的再熱器的結構示意圖；
[0022]圖4是根據本實用新型的一個實施例的製冷循環系統的高溫管的剖視圖。
[0023]附圖標記說明:
[0024]100製冷循環系統；10壓縮機；20蒸發器；30冷凝器；40再熱器；90節流元件；41低溫管；42高溫管；411低溫入口 ；412低溫出口 ；421高溫入口 ；422高溫出口 ； 11壓縮機的入口 ；12壓縮機的出口 ；21蒸發器的入口 ；22蒸發器的出口 ；31冷凝器的入口 ；32冷凝器的出口 ；401通道。
【具體實施方式】
[0025]下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用於解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。
[0026]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」 「內」、「外」等指示的方位或位置關係為
基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或
暗示相對重要性。
[0027]在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
[0028]如圖1所示，根據本實用新型的實施例的製冷循環系統100，包括:壓縮機10、蒸發器20、冷凝器30、節流元件90以及再熱器40。
[0029]具體而言，冷凝器30的出口 32可以與蒸發器20的入口 21連接。節流元件90設在冷凝器30的出口 32與蒸發器20的入口 21之間。再熱器40的低溫入口 411與蒸發器20的出口 22連接，再熱器40的低溫出口 412與壓縮機10的入口 11連接，再熱器40的高溫入口 421與壓縮機10的出口 12連接，再熱器40的高溫出口 422與冷凝器30的入口 31連接。
[0030]根據本實用新型的實施例的製冷循環系統，再熱器40的高溫入口 421與高溫出口422之間流動的是來自壓縮機10的出口 12排出的高溫高壓氣態冷媒，在再熱器40內，可以對蒸發器20的出口 22流出的低溫低壓冷媒進行加熱，使其產生過熱度。排氣冷媒是整個製冷循環系統100中溫度最高的氣態冷媒，而吸氣冷媒是整個製冷循環系統100中溫度最低的氣態冷媒，兩者溫差極大，有助於傳熱。
[0031]可以理解的是，本實用新型的實施例的製冷循環系統100通過改變再熱器40在製冷循環系統100中的位置，使得壓縮機10的入口 11冷媒需要的過熱度(4?6k)，靠再熱器40完成，特別適用於乾式蒸發器20，這種設置方式使蒸發器20內換熱係數提高，冷媒流量增加，蒸發溫度提高，整機製冷量升高。而且，採用該製冷循環系統100後，若不考慮提升製冷量，可以適當減少乾式蒸發器20的換熱面積，從而達到節省成本的目的。
[0032]如圖2所示，根據本實用新型的一個實施例，壓縮機10的出口 12可以分出兩個支路，其中一個支路與冷凝器30的入口 31連接，另一個支路與再熱器40的高溫入口 421連接。由此，壓縮機10可以同時向再熱器40和冷凝器20提供高溫高壓氣態冷媒。由此，可以控制進入再熱器40內的冷媒的量。可以理解的是，可以在壓縮機10與再熱器40和冷凝器20連接的管路中設置電磁閥(未示出)，可以對上述的兩個支路的通斷進行控制。
[0033]如圖3所示，根據本實用新型的一個實施例，所述再熱器40包括低溫管41和高溫管42。具體地，低溫管41構造有低溫入口 411和低溫出口 412 ;高溫管42構造有高溫入口421和高溫出口 422，高溫管42可以纏繞在低溫管41的外壁上。由此，可以使高溫管42與低溫管41之間進行換熱。
[0034]根據本實用新型的實施例的製冷循環系統100，高溫管42內排氣冷媒和低溫管41吸氣冷媒之間的溫差極大，使得高溫管42的換熱效果好於現有的、按其它方式設置在製冷循環系統100中的再熱器40，另外，在高溫管42內流動的排氣冷媒，被冷卻後進入冷凝器30中繼續換熱，在一定程度上減少了冷凝器30的負荷，冷凝器30的出口 32冷媒過冷度也得到一定程度的提升，製冷循環系統100的整機製冷量也會因過冷度增加有所提升。
[0035]如圖4所示，根據本實用新型的一個實施例，高溫管42橫截面可以為圓環形或橢圓環形。例如，高溫管42的橫截面為橢圓形，由此，可以提高高溫管42與低溫管41的接觸面積。根據本實用新型的一個實施例，高溫管42的橫截面為橢圓形，且其內部可以設置多個通道401，由此，可以提高高溫管42的換熱效果。
[0036]如圖3所示，根據本實用新型的一個實施例，高溫管42的橫截面也可以為圓環形，高溫管42的外徑小於低溫管41的外徑。由此，採用外徑較小的高溫管42可以使高溫管42和低溫管41之間接觸的面積增大，有利於增加高溫管42和低溫管41之間的換熱量。
[0037]根據本實用新型的一個實施例，低溫管41的外表面與高溫管42接觸處設有導熱膠層(未示出)。纏繞在低溫管41上的高溫管42的外表面上設有保溫棉層。由此，設置導熱膠層可以有助於傳熱，在高溫管42的外面用保溫棉層可以將高溫管42嚴密包裹。
[0038]根據本實用新型的一個實施例，高溫管42可以纏繞在低溫管41上至少兩圈，且相鄰的兩圈高溫管42緊貼排布。例如，高溫管42可以為銅管，並且高溫管42可以緊密螺旋纏繞在低溫管41外表面數圈，以使高溫管42形成一個螺旋體。該螺旋體的旋轉圈徑(內徑)，就是低溫管41的外徑。根據本實用新型的一個實施例，為了提高換熱效率，高溫管42也可以為內螺紋銅管。
[0039]根據本實用新型的一個實施例，若高溫管42的管徑較小，排氣氣態冷媒的流量會偏少，高溫管42換熱量會減少，因此可以增加高溫管42的數量，例如，根據本實用新型的一個實施例，高溫管42可以為至少兩個。可以理解的是，部分製冷循環系統100的機組，壓縮機10運行的工況很廣泛，壓縮機10高低壓差變化很大，在小壓差的時候，排氣和吸氣冷媒溫差較小。針對此類情況，可以採用上述的在製冷循環系統100中採用至少兩個高溫管42。根據本實用新型的實施例的製冷循環系統100，利用製冷系統仿真軟體，對一臺乾式換熱器(換熱面積已定)作為蒸發器的機組進行模擬，有如下結論:
[0040]採用本專利設計再熱循環後，整機製冷量/功率/COP/冷媒流量/蒸發溫度，各自增幅:2.67%,0.29%,7.79%,2.42%,0.64。。。
[0041]在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示意性實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
[0042]儘管已經示出和描述了本實用新型的實施例，本領域的普通技術人員可以理解，在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的範圍由權利要求及其等同物限定。
【權利要求】
1.一種製冷循環系統，其特徵在於，包括： 蒸發器； 冷凝器，所述冷凝器的出口與所述蒸發器的入口連接； 節流元件，所述節流元件設在所述冷凝器的出口與所述蒸發器的入口之間； 壓縮機；以及 再熱器，所述再熱器的低溫入口與所述蒸發器的出口連接，所述再熱器的低溫出口與所述壓縮機的入口連接，所述再熱器的高溫入口與所述壓縮機的出口連接，所述再熱器的高溫出口與所述冷凝器的入口連接。
2.根據權利要求1所述的製冷循環系統，其特徵在於，所述壓縮機的出口分出兩個支路，其中一個支路與所述冷凝器的入口連接，另一個支路與所述再熱器的高溫入口連接。
3.根據權利要求1所述的製冷循環系統，其特徵在於，所述再熱器包括： 低溫管，所述低溫管構造有所述低溫入口和所述低溫出口 ；以及 高溫管，所述高溫管構造有所述高溫入口和所述高溫出口，所述高溫管纏繞在所述低溫管的外壁上。
4.根據權利要求3所述的製冷循環系統，其特徵在於，所述高溫管的橫截面為圓環形或橢圓環形。
5.根據權利要求3所述的製冷循環系統，其特徵在於，所述高溫管的橫截面為圓環形，所述高溫管的外徑小於所述低溫管的外徑。
6.根據權利要求3所述的製冷循環系統，其特徵在於，所述低溫管的外表面與所述高溫管的接觸處設有導熱膠層。
7.根據權利要求3所述的製冷循環系統，其特徵在於，纏繞在所述低溫管上的高溫管的外表面上設有保溫棉層。
8.根據權利要求3所述的製冷循環系統，其特徵在於，所述高溫管纏繞在所述低溫管上至少兩圈，且相鄰的兩圈所述高溫管緊貼排布。
9.根據權利要求3所述的製冷循環系統，其特徵在於，所述高溫管為銅管。
10.根據權利要求9所述的製冷循環系統，其特徵在於，所述高溫管為內螺紋銅管。
【文檔編號】F25B1/00GK203375758SQ201320330935
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年6月8日 優先權日:2013年6月8日
【發明者】王仕相 申請人:重慶美的通用製冷設備有限公司