一種高能效比製冷裝置的製作方法
2023-05-15 11:47:41 1
專利名稱：一種高能效比製冷裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於製冷技術領域，涉及一種空調或冰箱用的製冷系統，具體為一種高能效比製冷裝置。
背景技術：
空調或冰箱的製冷系統通常是由蒸發器1、壓縮機2、冷凝器3、節流閥4四個主要部件組成的，由管路依次連接為一個密閉循環系統，如附圖1所示，液體製冷劑在蒸發器1 中吸收被冷卻空間或被冷卻物體的熱量，氣化成低溫低壓的氣體製冷劑，被壓縮機2吸入、 壓縮成高溫高壓的氣體製冷劑之後，排入冷凝器3，在冷凝器3中向冷卻介質(空氣或水)放熱，冷凝為高壓液體製冷劑，經節流閥4節流為低溫低壓液體製冷劑，再次進入蒸發器1中吸熱氣化，達到循環製冷的目的。這樣，製冷劑在系統中經過蒸發、壓縮、冷凝、節流四個基本過程完成一個製冷循環。空調或冰箱分為高壓區(液化區)和低壓區(蒸發區)，兩區之間的壓強差越大，越耗費能量，反之，越節能。究其根源在於，經壓縮機壓縮後的高溫高壓氣體製冷劑在冷凝器中將蒸發器中吸收的熱量連同壓縮機做功轉化的熱量一起傳遞給冷卻介質帶走，而壓縮機將低溫低壓氣體製冷劑吸入壓縮成高溫高壓氣體製冷劑要重複做功耗能，一方面熱量白白散失，另一方面不斷消耗能量。能效比，作為一個綜合性指標，是指空調或冰箱的製冷/熱量(W)除以製冷/熱的輸入功率(W)，反映了單位輸入功率在空調或冰箱運行過程中轉換成的製冷/熱量。能效比越大，在製冷量相等時節省的電能就越多。目前空調或冰箱的能效比大都在3倍左右，即使採用提高風量的大小、加大室內外的換熱面積、選用節能高效的壓縮機的措施也不能使能效比有更大的提高。
發明內容
本發明為解決目前空調或冰箱的製冷系統的能效比無法有效提高的問題，提供一種高能效比製冷裝置。為實現上述目的，本發明採用以下技術方案一種高能效比製冷裝置，包括蒸發器、壓縮機、冷凝器、節流閥，壓縮機的出口與冷凝器的入口、冷凝器的出口與節流閥的入口、節流閥的出口與蒸發器的入口分別以管路連接，所述壓縮機與冷凝器的連接管路上增設加熱室，且連接管路穿過加熱室內腔並與加熱室內腔有熱交換關係，加熱室的入口和出口分別與蒸發器的出口和壓縮機的入口以管路連接。工作時，運行壓縮機，壓縮機將加熱室內的氣體製冷劑吸入、壓縮後，氣體製冷劑的溫度和壓力均升高，液化放出的熱量加熱加熱室內的氣體製冷劑，然後依次經冷凝器放熱、節流閥節流、蒸發器吸熱氣化，又進入加熱室，加熱室內的氣體製冷劑受熱膨脹壓強增大，再進入壓縮機，以此循環往復。本發明利用經壓縮機壓縮的高溫高壓氣體製冷劑液化放出的熱量來加熱加熱室內的氣體製冷劑，使其膨脹增大壓強，縮小壓縮機高壓區和低壓區的壓強差，使壓縮機減少壓縮做功，從而達到節能的目的。
進一步地，在蒸發器與加熱室之間的連接管路上且在進入加熱室之前設置噴射裝置或動力裝置，當加熱室內壓較大時，氣體製冷劑直接進入加熱室存在較大的阻力，藉助噴射裝置的噴射壓力或動力裝置的動力將吸熱蒸發的氣體製冷劑快速注入加熱室(同時，噴射裝置或動力裝置還能保持蒸發器出來的氣體製冷劑的蒸發壓強)，使整個製冷循環更加通暢。進一步地，在加熱室內腔設置熱交換裝置，當氣體製冷劑注入時開啟以便降低加熱室內的溫度，降低內壓，以利於氣體製冷劑注入；當加熱時關閉熱交換裝置，以提高加熱室內的溫度和內壓。更進一步地，在加熱室與壓縮機之間的連接管路上設置熱交換器，目的是為了降低進入壓縮機的氣體製冷劑的溫度(降溫並不降壓)，便於氣體製冷劑被壓縮，以減少壓縮機做功能耗。具體實施時，在壓縮機與冷凝器之間的連接管路上並聯設置多個加熱室，穿過每一加熱室的連接管路在進加熱室和出加熱室處都設有閥門，每一加熱室的進口和出口管路上也設有閥門，所用閥門選用電動閥或電磁閥，其信號輸入端與控制系統(現有的智能化空調或冰箱的製冷系統通常都配備有控制系統)的信號輸出端連接。通過控制系統控制閥門的開關啟動不同加熱室的加熱與否，調節各個加熱室之間的製冷劑流動，同時實現對所述製冷裝置的智能化控制。與現有技術相比，本發明利用氣體製冷劑液化放熱來加熱加熱室內的氣體製冷劑，充分利用這一部分熱量，降低高壓區和低壓區之間的壓強差，以達到最優化節能。本發明不僅可以提高壓縮機的工作效率，而且能夠增強制冷裝置的整體性能，從而實現大幅提高能效比的初衷。整個裝置結構設計合理，具有節能環保的優勢，適於推廣應用。
圖1為現有空調或冰箱的製冷系統的結構示意圖2為本發明所述的高能效比製冷裝置的基本結構示意圖； 圖3為本發明所述的高能效比製冷裝置的另一種結構示意圖； 圖4為本發明所述的高能效比製冷裝置設有2個加熱室的結構示意圖； 圖5為本發明所述的高能效比製冷裝置設有3個加熱室的結構示意圖； 圖中1-蒸發器，2-壓縮機，3-冷凝器，4-節流閥，5-加熱室，6-噴射裝置或動力裝置， 7-熱交換器。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步地闡述。如附圖2所示，一種高能效比製冷裝置，包括蒸發器1、壓縮機2、冷凝器3、節流閥 4，壓縮機2的出口與冷凝器3的入口、冷凝器3的出口與節流閥4的入口、節流閥4的出口與蒸發器1的入口分別以管路連接，所述壓縮機2與冷凝器3的連接管路上增設加熱室5， 且連接管路穿過加熱室5內腔並與加熱室5內腔有熱交換關係，加熱室5的入口和出口分別與蒸發器1的出口和壓縮機2的入口以管路連接。進一步地，在蒸發器1與加熱室5之間的連接管路上且在進入加熱室之前設置噴射裝置或動力裝置6 (如附圖3所示)。進一步地，在加熱室5內腔設置熱交換裝置(圖中未顯示)。更進一步地，在加熱室5與壓縮機2之間的連接管路上設置熱交換器7 (如附圖3 所示)。具體實施時，在壓縮機2與冷凝器3之間的連接管路上並聯設置多個加熱室5(如附圖4和5所示)，穿過每一加熱室5的連接管路在進加熱室5和出加熱室5處都設有閥門 T，每一加熱室5的進口管路和出口管路上也設有閥門T，所用閥門T選用電動閥或電磁閥， 其信號輸入端與控制系統的信號輸出端連接。通過控制系統控制閥門T的開關啟動不同加熱室5的加熱與否，調節各個加熱室5之間的製冷劑流動，同時實現對所述製冷裝置的智能化控制。如附圖4所示，所述的高能效比製冷裝置設有2個加熱室，第一加熱室5的貫穿管路上設有閥門T1、T2，其進出管路上設有閥門Τ3、Τ4，第二加熱室5的貫穿管路上設有閥門 Τ5、Τ6，其進出管路上設有閥門Τ7、Τ8。工作時，運行壓縮機2，打開閥門Tl、Τ2、Τ4、Τ7，關閉閥門Τ3、Τ5、Τ6、Τ8，第一加熱室5的氣體製冷劑經閥門Τ4、熱交換器7降溫後，被壓縮機 2吸入壓縮成高溫高壓氣體製冷劑，液化放熱加熱第一加熱室5內的氣體製冷劑，經冷凝器 3放熱、節流閥4降壓、蒸發器1吸熱蒸發、噴射裝置6，再進入第二加熱室5 ；當第一加熱室 5內的壓強增大到一定程度時，打開閥門Τ3、Τ5、Τ6、Τ8，關閉閥門Tl、Τ2、Τ4、Τ7，第二加熱室5的氣體製冷劑經熱交換器7降溫後，被壓縮機2吸入壓縮成高溫高壓氣體製冷劑，液化放熱加熱第二加熱室5內的氣體製冷劑，經冷凝器3放熱、節流閥4降壓、蒸發器1吸熱蒸發，再進入第一加熱室5 ；以此循環往復。如附圖5所示，所述的高能效比製冷裝置設有3個加熱室，第一加熱室5的進出管路上分別設置閥門Τ15和閥門Τ16，其貫穿管路上分別設置閥門Τ9和閥門Τ10，第二加熱室22的進出管路上分別設置閥門Τ17和閥門Τ18，其貫穿管路上分別設置閥門Tll和閥門 Τ12，第三加熱室23的進出管路上分別設置閥門Τ19和閥門Τ20，其貫穿管路上分別設置閥門Τ13和閥門Τ14。工作時，打開閥門Τ13、Τ14、Τ16、Τ17，關閉閥門Τ9、Τ10、Τ11、Τ12、Τ15、 Τ16、Τ19、Τ20，先啟動壓縮機2，第一加熱室5的氣體製冷劑經熱交換器7降溫後被壓縮機 2吸入、壓縮成高溫高壓的氣體製冷劑，在經過第三加熱室5時液化放熱加熱密閉的第三加熱室5內的氣體製冷劑，再經過冷凝器3放熱、節流閥4節流、蒸發器1吸熱氣化，進入第二加熱室5 ；待第三加熱室5內的壓強增大到一定程度時，打開閥門Τ20、TlU Τ12、Τ15，關閉閥門Τ9、Τ10、Τ13、Τ14、Τ16、Τ17、Τ18、Τ19，讓高壓的第三加熱室5內的氣體製冷劑經過熱交換器7降溫進入壓縮機，壓縮後的高溫高壓氣體製冷劑液化放熱加熱密閉的第二加熱室 5內的氣體製冷劑，液化的製冷劑經冷凝器3放熱、節流閥4節流、蒸發器1吸熱氣化，進入第一加熱室5;待第二加熱室5內的壓強增大到一定程度時，打開閥門Τ9、Τ10、Τ18、Τ19，關閉閥門Τ11、Τ12、Τ13、Τ14、Τ15、Τ16、Τ17、Τ20，讓高壓的第二加熱室5內的氣體製冷劑經過熱交換器7降溫進入壓縮機2，壓縮後的高溫高壓氣體製冷劑液化放熱加熱密閉的第一加熱室5內的氣體製冷劑，液化的製冷劑經冷凝器3放熱、節流閥4節流、蒸發器1吸熱氣化， 進入第三加熱室5，以此循環往復。
權利要求
1.一種高能效比製冷裝置，包括蒸發器(1)、壓縮機(2)、冷凝器(3)、節流閥(4)，壓縮機(2)的出口與冷凝器(3)的入口、冷凝器(3)的出口與節流閥(4)的入口、節流閥(4)的出口與蒸發器(1)的入口分別以管路連接，其特徵在於所述壓縮機(2)與冷凝器(3)的連接管路上增設加熱室(5)，且連接管路穿過加熱室(5)內腔並與加熱室(5)內腔有熱交換關係，加熱室(5)的入口和出口分別與蒸發器(1)的出口和壓縮機(2)的入口以管路連接。
2.根據權利要求1所述的高能效比製冷裝置，其特徵在於在蒸發器(1)與加熱室(5) 之間的連接管路上且在進入加熱室之前設置噴射裝置或動力裝置(6 )。
3.根據權利要求1或2所述的高能效比製冷裝置，其特徵在於在加熱室(5)內腔設置熱交換裝置。
4.根據權利要求1或2所述的高能效比製冷裝置，其特徵在於在加熱室(5)與壓縮機 (2)之間的連接管路上設置熱交換器(J)。
5.根據權利要求3所述的高能效比製冷裝置，其特徵在於在加熱室(5)與壓縮機(2) 之間的連接管路上設置熱交換器(J)。
6.根據權利要求1或2所述的高能效比製冷裝置，其特徵在於在壓縮機(2)與冷凝器(3)之間的連接管路上並聯設置多個加熱室(5)，穿過每一加熱室(5)的連接管路在進加熱室(5 )和出加熱室(5 )處都設有閥門(T )，每一加熱室(5 )的進口管路和出口管路上也設有閥門(T)，所用閥門(T)選用電動閥或電磁閥，其信號輸入端與控制系統的信號輸出端連接。
7.根據權利要求3所述的高能效比製冷裝置，其特徵在於在壓縮機(2)與冷凝器(3) 之間的連接管路上並聯設置多個加熱室(5)，穿過每一加熱室(5)的連接管路在進加熱室 (5)和出加熱室(5)處都設有閥門(T)，每一加熱室(5)的進口管路和出口管路上也設有閥門(T)，所用閥門(T)選用電動閥或電磁閥，其信號輸入端與控制系統的信號輸出端連接。
8.根據權利要求4所述的高能效比製冷裝置，其特徵在於在壓縮機(2)與冷凝器(3) 之間的連接管路上並聯設置多個加熱室(5)，穿過每一加熱室(5)的連接管路在進加熱室 (5)和出加熱室(5)處都設有閥門(T)，每一加熱室(5)的進口管路和出口管路上也設有閥門(T)，所用閥門(T)選用電動閥或電磁閥，其信號輸入端與控制系統的信號輸出端連接。
全文摘要
本發明屬於製冷技術領域，涉及一種空調或冰箱用的製冷系統，具體為一種高能效比製冷裝置。解決目前空調或冰箱的製冷系統的能效比無法有效提高的問題。包括蒸發器、壓縮機、冷凝器、節流閥，在壓縮機與冷凝器的連接管路上增設加熱室，且連接管路穿過加熱室內腔並與加熱室內腔有熱交換關係；在蒸發器與加熱室之間的連接管路上設置噴射裝置；在加熱室的上部或內部設置熱交換裝置。與現有技術相比，本發明利用氣體製冷劑液化放熱來加熱加熱室內的氣體製冷劑，降低高壓區和低壓區之間的壓強差，以達到最優化節能。本發明不僅能夠提高壓縮機的工作效率，而且能夠增強制冷裝置的整體性能，從而實現大幅提高能效比的初衷。整個裝置結構合理，節能環保，適於推廣應用。
文檔編號F25B41/06GK102305500SQ20111017323
公開日2012年1月4日 申請日期2011年6月25日 優先權日2011年6月25日
發明者馬建宏 申請人:馬建宏