制冷循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種制冷循環(huán)系統(tǒng)，包括：蒸發(fā)器；冷凝器，冷凝器的出口與蒸發(fā)器的入口連接；節(jié)流元件，節(jié)流元件設(shè)在冷凝器的出口與蒸發(fā)器的入口之間；壓縮機(jī)；以及再熱器，再熱器的低溫入口與蒸發(fā)器的出口連接，再熱器的低溫出口與壓縮機(jī)的入口連接，再熱器的高溫入口與壓縮機(jī)的出口連接，再熱器的高溫出口與冷凝器的入口連接。根據(jù)本發(fā)明的制冷循環(huán)系統(tǒng)，再熱器的高溫入口與高溫出口之間流動的是來自壓縮機(jī)的出口排出的高溫高壓氣態(tài)冷媒，在再熱器內(nèi)，可以對蒸發(fā)器的出口流出的低溫低壓冷媒進(jìn)行加熱，使其產(chǎn)生過熱度。排氣冷媒是整個制冷循環(huán)系統(tǒng)中溫度最高的氣態(tài)冷媒，而吸氣冷媒是整個制冷循環(huán)系統(tǒng)中溫度最低的氣態(tài)冷媒，兩者溫差極大，有助于傳熱。
【專利說明】制冷循環(huán)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及空調(diào)制冷系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體而言，涉及一種制冷循環(huán)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的制冷循環(huán)系統(tǒng)，在設(shè)計蒸發(fā)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(fā)器出口冷媒產(chǎn)生4?6k的過熱度，目的是為了保證壓縮機(jī)吸入冷媒始終為氣態(tài)，防止壓縮機(jī)液壓縮，危及壓縮機(jī)安全。從換熱面積(即換熱器的材料成本，一般表現(xiàn)為銅管用量)方面考慮，蒸發(fā)器冷媒側(cè)出口設(shè)計過熱度的性價比(制冷量升幅/成本升幅)是很低的。
[0003]因此，一些小型空調(diào)(如家用空調(diào))，通常采用再熱循環(huán)來解決該問題。再熱循環(huán)是將冷凝器出口冷媒和蒸發(fā)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(jī)制冷量稍有提升；來自蒸發(fā)器出口的冷媒吸收該部分散熱，獲得過熱，保證壓縮機(jī)運(yùn)行安全。由此，壓縮機(jī)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(fā)器中產(chǎn)生，蒸發(fā)器的成本可以得到降低。
[0004]但是，在整個制冷循環(huán)中，壓縮機(jī)排氣和吸氣過程中冷媒的溫度分別是系統(tǒng)中最高、最低的溫度。冷凝器出口的液態(tài)冷媒，其溫度是居于壓縮機(jī)排氣和吸氣溫度之間的一個溫度；蒸發(fā)器出口的氣態(tài)冷媒，其溫度接近壓縮機(jī)吸氣溫度。這樣再熱器中，高溫側(cè)、低溫側(cè)冷媒之間溫差并不是很大，傳熱效果有待改善。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。
[0006]有鑒于此，本發(fā)明需要提供一種制冷循環(huán)系統(tǒng)，所述制冷循環(huán)系統(tǒng)至少可以適用于大型機(jī)組的再熱循環(huán)，降低蒸發(fā)器的材料成本，或者在不改變蒸發(fā)器的情況下，提升蒸發(fā)器換熱量，提高制冷循環(huán)系統(tǒng)的效率。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種制冷循環(huán)系統(tǒng)，包括:蒸發(fā)器；冷凝器，所述冷凝器的出口與所述蒸發(fā)器的入口連接；節(jié)流元件，所述節(jié)流元件設(shè)在所述冷凝器的出口與所述蒸發(fā)器的入口之間；壓縮機(jī)；以及再熱器，所述再熱器的低溫入口與所述蒸發(fā)器的出口連接，所述再熱器的低溫出口與所述壓縮機(jī)的入口連接，所述再熱器的高溫入口與所述壓縮機(jī)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(jù)本發(fā)明的實施例的制冷循環(huán)系統(tǒng)，再熱器的高溫入口與高溫出口之間流動的是來自壓縮機(jī)的出口排出的高溫高壓氣態(tài)冷媒，在再熱器內(nèi)，可以對蒸發(fā)器的出口流出的低溫低壓冷媒進(jìn)行加熱，使其產(chǎn)生過熱度。排氣冷媒是整個制冷循環(huán)系統(tǒng)中溫度最高的氣態(tài)冷媒，而吸氣冷媒是整個制冷循環(huán)系統(tǒng)中溫度最低的氣態(tài)冷媒，兩者溫差極大，有助于傳熱。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述壓縮機(jī)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(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述再熱器包括:低溫管，所述低溫管構(gòu)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(gòu)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(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述高溫管的橫截面為圓環(huán)形或橢圓環(huán)形。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述高溫管的橫截面為圓環(huán)形，所述高溫管的外徑小于所述低溫管的外徑。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述低溫管的外表面與所述高溫管的接觸處設(shè)有導(dǎo)熱月父層O
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，纏繞在所述低溫管上的高溫管的外表面上設(shè)有保溫棉層。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，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(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述高溫管為銅管。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述高溫管為內(nèi)螺紋銅管。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)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，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)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(jù)本發(fā)明的一個實施例的制冷循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的制冷循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的制冷循環(huán)系統(tǒng)的再熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的制冷循環(huán)系統(tǒng)的高溫管的剖視圖。
[0023]附圖標(biāo)記說明:
[0024]100制冷循環(huán)系統(tǒng)；10壓縮機(jī)；20蒸發(fā)器；30冷凝器；40再熱器；90節(jié)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(jī)的入口 ；12壓縮機(jī)的出口 ；21蒸發(fā)器的入口 ；22蒸發(fā)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(xì)描述本發(fā)明的實施例，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(biāo)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，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0026]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，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(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0027]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)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(jī)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(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0028]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的實施例的制冷循環(huán)系統(tǒng)100，包括:壓縮機(jī)10、蒸發(fā)器20、冷凝器30、節(jié)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(fā)器20的入口 21連接。節(jié)流元件90設(shè)在冷凝器30的出口 32與蒸發(fā)器20的入口 21之間。再熱器40的低溫入口 411與蒸發(fā)器20的出口 22連接，再熱器40的低溫出口 412與壓縮機(jī)10的入口 11連接，再熱器40的高溫入口 421與壓縮機(jī)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(jù)本發(fā)明的實施例的制冷循環(huán)系統(tǒng)，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(jī)10的出口 12排出的高溫高壓氣態(tài)冷媒，在再熱器40內(nèi)，可以對蒸發(fā)器20的出口 22流出的低溫低壓冷媒進(jìn)行加熱，使其產(chǎn)生過熱度。排氣冷媒是整個制冷循環(huán)系統(tǒng)100中溫度最高的氣態(tài)冷媒，而吸氣冷媒是整個制冷循環(huán)系統(tǒng)100中溫度最低的氣態(tài)冷媒，兩者溫差極大，有助于傳熱。
[0031]可以理解的是，本發(fā)明的實施例的制冷循環(huán)系統(tǒng)100通過改變再熱器40在制冷循環(huán)系統(tǒng)100中的位置，使得壓縮機(jī)10的入口 11冷媒需要的過熱度(4?6k)，靠再熱器40完成，特別適用于干式蒸發(fā)器20，這種設(shè)置方式使蒸發(fā)器20內(nèi)換熱系數(shù)提高，冷媒流量增力口，蒸發(fā)溫度提高，整機(jī)制冷量升高。而且，采用該制冷循環(huán)系統(tǒng)100后，若不考慮提升制冷量，可以適當(dāng)減少干式蒸發(fā)器20的換熱面積，從而達(dá)到節(jié)省成本的目的。
[0032]如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，壓縮機(jī)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(jī)10可以同時向再熱器40和冷凝器20提供高溫高壓氣態(tài)冷媒。由此，可以控制進(jìn)入再熱器40內(nèi)的冷媒的量。可以理解的是，可以在壓縮機(jī)10與再熱器40和冷凝器20連接的管路中設(shè)置電磁閥(未示出)，可以對上述的兩個支路的通斷進(jìn)行控制。
[0033]如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，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(gòu)造有低溫入口 411和低溫出口 412 ;高溫管42構(gòu)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(jìn)行換熱。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的實施例的制冷循環(huán)系統(tǒng)100，高溫管42內(nèi)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的換熱效果好于現(xiàn)有的、按其它方式設(shè)置在制冷循環(huán)系統(tǒng)100中的再熱器40，另外，在高溫管42內(nèi)流動的排氣冷媒，被冷卻后進(jìn)入冷凝器30中繼續(xù)換熱，在一定程度上減少了冷凝器30的負(fù)荷，冷凝器30的出口 32冷媒過冷度也得到一定程度的提升，制冷循環(huán)系統(tǒng)100的整機(jī)制冷量也會因過冷度增加有所提升。
[0035]如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，高溫管42橫截面可以為圓環(huán)形或橢圓環(huán)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(jù)本發(fā)明的一個實施例，高溫管42的橫截面為橢圓形，且其內(nèi)部可以設(shè)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(jù)本發(fā)明的一個實施例，高溫管42的橫截面也可以為圓環(huán)形，高溫管42的外徑小于低溫管41的外徑。由此，采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，有利于增加高溫管42和低溫管41之間的換熱量。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，低溫管41的外表面與高溫管42接觸處設(shè)有導(dǎo)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(shè)有保溫棉層。由此，設(shè)置導(dǎo)熱膠層可以有助于傳熱，在高溫管42的外面用保溫棉層可以將高溫管42嚴(yán)密包裹。
[0038]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，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，并且高溫管42可以緊密螺旋纏繞在低溫管41外表面數(shù)圈，以使高溫管42形成一個螺旋體。該螺旋體的旋轉(zhuǎn)圈徑(內(nèi)徑)，就是低溫管41的外徑。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，為了提高換熱效率，高溫管42也可以為內(nèi)螺紋銅管。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，若高溫管42的管徑較小，排氣氣態(tài)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(shù)量，例如，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，高溫管42可以為至少兩個?？梢岳斫獾氖?，部分制冷循環(huán)系統(tǒng)100的機(jī)組，壓縮機(jī)10運(yùn)行的工況很廣泛，壓縮機(jī)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，可以采用上述的在制冷循環(huán)系統(tǒng)100中采用至少兩個高溫管42。根據(jù)本發(fā)明的實施例的制冷循環(huán)系統(tǒng)100，利用制冷系統(tǒng)仿真軟件，對一臺干式換熱器(換熱面積已定)作為蒸發(fā)器的機(jī)組進(jìn)行模擬，有如下結(jié)論:
[0040]采用本專利設(shè)計再熱循環(huán)后，整機(jī)制冷量/功率/COP/冷媒流量/蒸發(fā)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(shù)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(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、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(jié)合。
[0042]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種制冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，包括: 蒸發(fā)器； 冷凝器，所述冷凝器的出口與所述蒸發(fā)器的入口連接； 節(jié)流元件，所述節(jié)流元件設(shè)在所述冷凝器的出口與所述蒸發(fā)器的入口之間； 壓縮機(jī)；以及 再熱器，所述再熱器的低溫入口與所述蒸發(fā)器的出口連接，所述再熱器的低溫出口與所述壓縮機(jī)的入口連接，所述再熱器的高溫入口與所述壓縮機(jī)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(jù)權(quán)利要求1所述的制冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述壓縮機(jī)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(jù)權(quán)利要求1所述的制冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述再熱器包括: 低溫管，所述低溫管構(gòu)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(gòu)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(jù)權(quán)利要求3所述的制冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述高溫管的橫截面為圓環(huán)形或橢圓環(huán)形。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述高溫管的橫截面為圓環(huán)形，所述高溫管的外徑小于所述低溫管的外徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述低溫管的外表面與所述高溫管的接觸處設(shè)有導(dǎo)熱膠層。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，纏繞在所述低溫管上的高溫管的外表面上設(shè)有保溫棉層。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，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(jù)權(quán)利要求3所述的制冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述高溫管為銅管。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述高溫管為內(nèi)螺紋銅管。
【文檔編號】F25B40/06GK104236146SQ201310228287
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年6月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月8日
【發(fā)明者】王仕相 申請人:重慶美的通用制冷設(shè)備有限公司