專利名稱：雙級熱泵系統(tǒng)中的中間冷卻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于空調(diào)熱泵，具體涉及到用于雙級熱泵系統(tǒng)中的中間冷卻器。
背景技術(shù)：
中間冷卻器是雙級熱泵系統(tǒng)中的重要組成部分，也是這種循環(huán)的一大特點。中冷器起到2個基本作用1、用從低壓級壓縮機(jī)出來的制冷劑把水預(yù)熱到中間溫度；2、把氣態(tài)制冷劑和冷凝后的液態(tài)制冷劑進(jìn)行氣液分離——氣態(tài)制冷劑送入高壓級壓縮機(jī)，而液態(tài)制冷劑送入低壓級過冷器。它作為低壓級和高壓級的連接部件，對于低壓級來說它是冷凝器，對于高壓級來說它是蒸發(fā)器。從低壓級壓縮機(jī)出來的氣態(tài)工質(zhì)與從高壓級膨脹閥出來的氣液混合態(tài)工質(zhì)進(jìn)入中間冷卻器，工質(zhì)在其中充分混合后再分別進(jìn)入高壓級和低壓級進(jìn)行循環(huán)。目前雙級熱泵系統(tǒng)中的中間冷卻器所存在的主要問題有兩個首先，目前中間冷卻器的換熱與工況平衡都是通過工質(zhì)自身的狀態(tài)進(jìn)行自平衡而確定，調(diào)節(jié)能力有限；第二，雙級熱泵由于本身的形式所限，機(jī)組效率通常較低。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有雙級熱泵存在的問題，本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單雙級熱泵系統(tǒng)中的中間冷卻器。
本實用新型的結(jié)構(gòu)原理如附圖所示。雙級熱泵系統(tǒng)中的中間冷卻器由左右兩個圓柱型腔體1焊接成為一個整體的壓力容器，在壓力容器中設(shè)置螺旋水管路2，兩個圓柱型腔體1之間分別通過腔體上連管8和腔體下連管9連通。腔體上連管8走氣態(tài)工質(zhì)，腔體下連管9中走液態(tài)工質(zhì)。在腔體上連管8內(nèi)設(shè)有金屬網(wǎng)格柵3，主要用于過濾氣態(tài)工質(zhì)中夾雜的小液滴，防止液態(tài)工質(zhì)進(jìn)入高壓級壓縮機(jī)造成危害。螺旋水管路2的出口接入雙級熱泵系統(tǒng)高壓級冷凝器10的水側(cè)。兩個圓柱型腔體1分別開有上、下端口，右側(cè)圓柱型腔體的上端口4接入低壓級壓縮機(jī)的排氣，并與右側(cè)圓柱型腔體中的螺旋水管路2直接進(jìn)行換熱；右側(cè)圓柱型腔體的下端口5為高壓級節(jié)流后工質(zhì)的入口；左側(cè)圓柱型腔體的上端口6為高壓級壓縮機(jī)的進(jìn)氣；左側(cè)圓柱型腔體的下端口7為低壓級節(jié)流的進(jìn)氣。腔體下連管9的高度要高于圓柱型腔體1的底部，使可能存在的雜質(zhì)存留在圓柱型腔體1的底部而不影響系統(tǒng)。
本實用新型的有益效果在于通過控制流經(jīng)螺旋管水路中的水溫和水流量可以有效調(diào)節(jié)中間冷卻器的換熱量及其中的工質(zhì)狀態(tài)，同時將冷卻水進(jìn)行分步升溫，減少了高壓級側(cè)工質(zhì)與冷卻水的傳熱溫差，有效地提高了雙級熱泵系統(tǒng)的性能，并且具有結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定可靠、可調(diào)性好的優(yōu)點。


附圖為本實用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。圖中圓柱型腔體-1；螺旋水管路-2；金屬網(wǎng)格柵3；右側(cè)圓柱型腔體的上端口-4；右側(cè)圓柱型腔體的下端口-5；左側(cè)圓柱型腔體的上端口-6；左側(cè)圓柱型腔體的下端口-7；腔體上連管-8；腔體下連管-9；高壓級側(cè)的冷凝器-10。
具體實施方式
安裝時，首先根據(jù)雙級熱泵系統(tǒng)的換熱規(guī)模確定兩個圓柱型腔體1的體積以及螺旋管水路2的管徑及管長。本實施例中兩個圓柱型腔體1取φ120，長1.5米的的碳鋼管，中冷器換熱量Q＝0.4154kw，中冷器傳熱溫差Δt＝9℃，換熱系數(shù)為K＝300w/Kg℃，傳熱面積為0.15m2，螺旋管水路2的管徑為φ12，管長為4m。然后將螺旋管水路2裝進(jìn)兩個圓柱型腔體1中，依圖布置圓柱型腔體1中的螺旋管水路2，同時使螺旋管水路的頂端與圓柱型腔體保持5cm的間距，最后將兩個圓柱型腔體1封蓋并焊實。在腔體上連接管8中事先加入一個金屬網(wǎng)格3，同時將腔體上連接管8和腔體下連接管9與兩個圓柱型腔體1焊接在一起，并在圓柱型腔體1與連接管的相對的側(cè)面焊上四段φ16的碳鋼管連接到雙級系統(tǒng)中間。本實施例中冷器所灌充的工質(zhì)為R12。中冷器右側(cè)圓柱型腔體的上端口4接入來自低壓級壓縮機(jī)的排氣，排氣溫度為50℃；右側(cè)圓柱型腔體的下端口5接入高壓級節(jié)流后工質(zhì)，此時工質(zhì)進(jìn)氣溫度為40℃；左側(cè)腔體的上端口6連接到高壓級壓縮機(jī)的進(jìn)氣，工質(zhì)溫度為50℃；左側(cè)圓柱型腔體的下端口7與低壓級節(jié)流裝置相連接，此時工質(zhì)溫度為40℃，由此完成其一個工作過程。
權(quán)利要求1.雙級熱泵系統(tǒng)中的中間冷卻器，其特征是由左右兩個圓柱型腔體(1)焊接成為一個整體的壓力容器，在壓力容器中設(shè)置螺旋水管路(2)，兩個圓柱型腔體(1)之間分別通過腔體上連管(8)和腔體下連管(9)連通，在腔體上連管(8)內(nèi)設(shè)有金屬網(wǎng)格柵(3)，螺旋水管路(2)的出口接入雙級熱泵系統(tǒng)高壓級冷凝器(10)水側(cè)，右側(cè)圓柱型腔體的上端口(4)接入低壓級壓縮機(jī)的排氣，并與右側(cè)圓柱型腔體中的螺旋水管路(2)直接進(jìn)行換熱，右側(cè)圓柱型腔體的下端口(5)為高壓級節(jié)流后工質(zhì)的入口，左側(cè)圓柱型腔體的上端口(6)為高壓級壓縮機(jī)的進(jìn)氣，左側(cè)圓柱型腔體的下端口(7)為低壓級節(jié)流的進(jìn)氣。
專利摘要雙級熱泵系統(tǒng)中的中間冷卻器，主要由腔體、螺旋盤管、金屬網(wǎng)格等組成。由左右兩個圓柱型腔體焊接成為一個整體的壓力容器，在壓力容器中設(shè)置螺旋水管路，兩個圓柱型腔體之間分別通過腔體上、下連管連通，在腔體上連管內(nèi)設(shè)有金屬網(wǎng)格柵。右側(cè)圓柱型腔體的上端口接入低壓級壓縮機(jī)的排氣，并與右側(cè)圓柱型腔體中的螺旋水管路直接進(jìn)行換熱，右側(cè)圓柱型腔體的下端口為高壓級節(jié)流后工質(zhì)的入口。左側(cè)圓柱型腔體的上端口為高壓級壓縮機(jī)的進(jìn)氣，左側(cè)圓柱型腔體的下端口為低壓級節(jié)流的進(jìn)氣。本實用新型的特點是在雙級熱泵系統(tǒng)中將冷卻水進(jìn)行分步升溫，減少了高壓級側(cè)工質(zhì)與冷卻水的傳熱溫差，有效地提高了雙級熱泵系統(tǒng)的性能。
文檔編號F25B7/00GK2786502SQ200520025919
公開日2006年6月7日 申請日期2005年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月18日
發(fā)明者鄭宗和, 楊玉忠, 葛昕, 高金水, 王宏卯, 馬永濤 申請人:天津大學(xué)