帶有能量系統優化裝置的新型製冷系統的製作方法

2023-08-06 19:57:56

專利名稱：帶有能量系統優化裝置的新型製冷系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種製冷系統節能裝置，屬於製冷技術領域。
技術背景高效節能是國家長期大力推廣的戰略政策。空調應用廣泛，給生產生活帶來了極大的便利，但空調的耗電量巨大，因此，對空調製冷系統的節能方式進行分析，並通過對其設計或已有的系統進行改造，從而降低能耗和減少對環境的負面影響是非常有意義的。目前製冷系統普遍存在的問題是冷凝器入口處的氣體是未飽和的高溫氣體，流經冷凝器後仍有部份氣體未凝結為液體，因為氣體密度遠小於液體，所以降低了冷凝器的冷卻效果。這也導致了從冷凝器流出的液態製冷劑溫度較高，過冷度小，因而容易在節流前 (即膨脹閥或毛細管前)的汽化，吸收室外的熱量，降低了蒸發器的製冷效果。另一方面，從蒸發器流出的氣態製冷劑溫度較低，過熱度小，氣體含有一定量的液體，由於液體在壓縮機內不可壓縮產生振動，即液壓現象，降低了製冷系統的品質與壽命。 因此，現有技術中製冷系統的能源利用還是不夠理想，品質有待提高。
發明內容本實用新型為帶有能量系統優化裝置的新型製冷系統，其目的是實現製冷系統的節能，並減少系統的振動與噪音。本實用新型是這樣構成的它包括由現有的由壓縮機1、 冷凝器2、冷凝器21、蒸發器4構成的製冷系統，並在所述的製冷系統迴路中加入能量系統優化裝置3，其系統結構如圖1所示。圖1中的箭頭表示製冷劑的流動方向。能量系統優化裝置3內部存在兩個傳輸通道，其中一個傳輸通道通過製冷劑管道與冷凝器2或冷凝器21連接，另一個傳輸通道通過製冷劑管道和蒸發器4連接。兩個傳輸通道之間實現熱交換功能。能量系統優化裝置3的內層5具有一定的容積，因而可實現存留氣體中的液體功能。冷凝器出口處液體過冷度增大可達到節能效果，其原理為離開冷凝器後的製冷劑液體過冷度增大，從而有效地防止製冷劑液體在蒸發器之前(即膨脹閥或毛細管處)發生汽化，使製冷劑液體到達蒸發器才發生汽化而吸引室內熱量，因而達到空調能量系統優化的效果。為了使冷凝器出口處液體過冷度增大，可通過在冷凝器的入口之前或冷凝器的內部或冷凝器的出口之後進行熱交換實現，包括如下三種方法一是在冷凝器入口之前進行熱交換，使冷凝器入口處的氣體溫度降低並達到飽和，並使之在冷凝器處順利凝結為液體， 提高冷凝器的冷卻效果。可通過去除圖1中的冷凝器21而保留冷凝器2實現該方法；二是在冷凝器出口之後的任何位置進行熱交換，直接使冷凝器出口之後的製冷劑液體降溫， 增加過冷度。可通過去除圖1中的冷凝器2而保留冷凝器21實現該方法。三是在冷凝器內部的任何位置進行熱交換。可通過同時保留圖1中的冷凝器2及冷凝器21實現該方法。 這時，冷凝器2及冷凝器21可以是同一冷凝器的前後兩部份。[0009]同時，能量系統優化裝置3的雙層或多層結構可使離開蒸發器後進入壓縮機1前的的低溫氣體中凝結出的液體儲存於內層5中，直至完全被加熱汽化，防止液體進入壓縮機，從而有效地防止液擊現象的出現，顯著減少振動與噪音，減少壓縮機的能耗，提高製冷系統的壽命。能量系統優化裝置由於具有以上特徵因而可產生兩個重要作用一是使得離開冷凝器的液體過冷以免在蒸發器前汽化而實現節能。具體分析如下冷凝器入口處的製冷劑氣體溫度一般為50°c左右，冷凝器出口處或內部的製冷劑液體溫度一般高於40°C，而蒸發器所產生的氣體的溫度一般在20°C以下，採用這種低溫的氣體對其進行熱交換，能夠達到最佳的冷卻效果。製冷劑的過冷度得以提高，製冷系統的製冷量隨之提高，而總能耗下降。 通過物理實驗與計算機仿真實驗測試，能量系統優化裝置3可使離開冷凝器的液體溫度降低10°C以上，製冷系統能耗降低20%以上；二是提出製冷系統的品質與壽命。具體地，由於能量系統優化裝置3具有較大的容積，並由於重力的作用，通過使離開蒸發器後進入壓縮機1前的製冷劑氣體中夾帶的液體存留於能量系統優化裝置3的底部直至被完全加熱汽化，使氣體乾燥，防止液體進入壓縮機，從而有效地防止液擊現象的出現，並進行壓力調整， 顯著減少振動與噪音，減少壓縮機的能耗，提高製冷系統的壽命。為了增加過冷度，現有的技術主要是加大冷凝器面積，但是過冷度也很小，同時由於冷凝器消耗了較多的銅與鋁，因而成本較高。因此，本實用新型與現有技術相比，採用本實用新型不僅具有節約材料、降低成本，有效地實現製冷系統降低能耗的優點，而且還具有能提高製冷系統品質與壽命的優點。此外，本實用新型還具有結構簡單、工作穩定、製作成本低廉的優點。

圖1為帶有能量系統優化裝置的新型製冷系統結構原理示意圖圖2為能量系統優化裝置結構正視圖圖3為能量系統優化裝置結構俯視圖
具體實施方式
在對現有的製冷系統進行改造時，在傳統的製冷系統迴路中加入能量系統優化裝置3，能量系統優化裝置3的一個傳輸通道通過製冷劑管道與冷凝器2或冷凝器21連接，能量系統優化裝置3的另一個傳輸通道通過製冷劑管道和蒸發器4的出口之後的位置或壓縮機1入口前的位置連接。接蒸發器的氣體入口導管7伸入至能量系統優化裝置內層5的底部，氣體出口導管8處於能量系統優化裝置內層5的頂部，接冷凝器的入口導管9處於能量系統優化裝置外層6的底部，而液體出口導管10處於能量系統優化裝置外層6的頂部。以上做法的目的是加長流體的流動路徑，增加冷卻效果。當去除圖1中的冷凝器2而保留冷凝器21，即採用能量系統優化裝置3位於冷凝器出口之後的方案時，本實用新型適用於製冷系統，也適用於制熱系統。當冷暖兩用製冷系統從製冷模式進入制熱模式，即冷凝器與蒸發器功能對調時，由於效能優化裝置3的接入於壓縮機1入口之前並且在四通閥之後，效能優化裝置3以同樣原理實現效能優化，無須人工調整。如圖2所示，接蒸發器的氣體入口 7導管伸入至效能優化裝置內層5的底部，氣體出口 8導管處於效能優化裝置內層5的頂部，接冷凝器的液體入口 10導管處於效能優化裝置外層6的底部，而液體出口 9導管處於效能優化裝置外層6的頂部。以上做法的目的是加長氣體與液體流動路徑，增加冷卻效果。由圖3給出的換熱器俯視圖，氣體從入口 7流入，通過導流板的引導作用沿著內層波紋管管壁流動，與內層波紋管外的流體進行熱交換，然後氣體從出口 8流出。通過對波紋管的波紋結構，可以增加熱交換的面積，導流板11的作用是迫使氣體流經波紋壁，使熱交換面積得到充分利用，提高了換熱效率。與管式換熱器相比，由於內層波紋管5有較大的容積，因而減少了氣體流動阻力，進行流體壓力調整，增加了熱交換時間並實現了氣-液分離。本實用新型對能量系統優化裝置3的結構不作細節性描述，只要能量系統優化裝置3通過製冷劑管道與冷凝器2的入口之前或冷凝器2的內部或冷凝器2的出口之後、蒸發器4的出口後或壓縮機1的入口前連接，並具有一定的儲液容積，並可以實現氣-液分離和具有熱交換功能的裝置，無論對能量系統優化裝置的稱謂作何變化及對能量系統優化裝置採用何種設計方案和構造，仍應落入本實用新型的保護範圍。
權利要求1. 一種帶有能量系統優化裝置的新型製冷系統，它包括由壓縮機(1)、冷凝器O)、能量系統優化裝置(3)，蒸發器，其特徵在於能量系統優化裝置( 通過製冷劑管道與冷凝器O)的入口之前或冷凝器O)的內部或冷凝器O)的出口之後的位置連接，同時與蒸發器(4)的出口之後或壓縮機(1)的入口之前連接。
專利摘要本實用新型公開了一種帶有能量系統優化裝置的新型製冷系統。其主要特徵是在包括由壓縮機、冷凝器、蒸發器構成的傳統的製冷系統迴路中加入能量系統優化裝置。能量系統優化裝置與冷凝器連接及蒸發器連接。能量系統優化裝置可實現從蒸發器流出的低溫氣體與流入冷凝器的高溫氣體或從冷凝器流出的高溫液體的熱交換，使製冷劑液體過冷度加大，達到空調效能優化的效果；同時，能量系統優化裝置實現對氣體的加熱及氣體中液體的分離，使液體存留於能量系統優化裝置中直至被完全加熱汽化，防止液體進入壓縮機，減少壓縮機的振動與噪音、有效提高壓縮機的工作效率。因此採用本實用新型具有降低能耗、提高製冷系統品質與壽命、工作穩定的優點。
文檔編號F25B1/00GK201964674SQ201020282298
公開日2011年9月7日 申請日期2010年8月5日 優先權日2010年8月5日
發明者曾元和, 葛舜龍, 賴朝安 申請人:佛山市眾越節能環保技術開發有限公司, 葛舜龍