CN103591722A - 一种冷水机组 - Google Patents

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本发明公开了一种冷水机组,包括首尾依次连接并形成循环回路的压缩机、冷凝器、经济器、电子膨胀阀以及蒸发器,所述冷凝器与所述经济器为一体结构;所述冷凝器由多个冷凝换热片紧密连接而成,用于实现制冷剂与冷却水的换热;所述经济器由多个过冷换热片紧密连接而成,用于实现经过所述冷凝器后的制冷剂与经节流阀节流后的过冷液的换热。所述冷凝器与所述经济器通过一个导流板隔离,所述导流板上设有用于将所述冷凝器冷凝后的所述制冷剂导流至所述经济器的导流凹槽,所述导流凹槽的截面积与两端的导流接口的过流面积大致相等。本发明提供的冷水机组可在提高系统制冷量的同时不会造成占用空间变大并且换热效率较高。

Description

一种冷水机组
技术领域
[0001] 本发明涉及一种冷水机组,属于冷/热水机组设计制造领域。
背景技术
[0002] 冷水机组通常是由压缩机、冷凝器、蒸发器以及其他附件组成的。制冷剂在由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器等组成的回路中循环运转来实现制冷或制热。为提高冷水机组的制冷量和能效比,现有技术中通常会在冷凝器与蒸发器之间增设经济器。例如,中国专利文献CN202254533U公开了一种带有经济器和截止阀的水冷式低温制冷压缩机组,其工作过程为:压缩机运行,气态制冷剂从压缩机排出,通过冷凝器冷凝为液态制冷剂,再进入经济器进一步冷却,经过膨胀阀进入蒸发器,蒸发为气态制冷剂,最后回到压缩机。其中,经济器的工作原理为来自冷凝器的高压液态制冷剂在进入经济器后,分为两部分,一部分通过节流来吸收另一部分的热量,进一步冷却制冷剂,吸收热量的部分通过经济器与压缩机之间的连通线回到压缩机,继续循环。
[0003] 上述带有经济器和节流阀的水冷式低温制冷压缩机组,在冷凝器与蒸发器之间增设了经济器,使经过冷凝器冷凝为液态的过冷度不足的制冷剂,再经过经济器进行进一步的冷却。经济器的设置增加了制冷剂的过冷度,提高了系统的制冷量和能效比。但是,增设经济器使冷水机组的占用空间也不可避免的增大了。目前,冷水机组及中央空调占用空间小成为一种发展趋势。在制冷量相同的情况下,人们都希望机组越小越好。上述机组,虽然提高了系统的制冷量,但同时也增大了机组的占空比,其使用具有一定的局限性。
[0004] 为了解决现有冷水机组中冷凝器与经济器分体设置,占用空间大的问题,中国专利文件CN2604667Y公开一种集预热、灭菌、冷却于一体的板式换热器。该换热器是将多片板式换热器紧密地连接,在中间增设了导流片形成余热交换区和高温灭菌区,它由预热片
1、消毒灭菌片4、散热片2,导流片3和高温加热片5所组成,冷液体经预热和消毒,在散热片内放出热量后流出,高温介质可用热水或过热蒸气,在加热片中放出热量,由于它们连接紧密热量能充分交换。但是,该板式换热器中的导流板3的内部形状为平行四边形,流体经过导流板3时会导致流体流速过小,最终导致换热效率较低,不能满足中央空调中的冷凝器对换热效率的要求。
发明内容
[0005] 因此,本发明所要解决的技术问题在于现有技术中冷水机组占用空间大、换热效率低的问题,进而提供一种占用空间小并且换热效率较高的冷水机组。
[0006] 为此,本发明提供一种冷水机组,包括首尾依次连接并形成循环回路的压缩机、冷凝器、经济器、电子膨胀阀以及蒸发器,所述冷凝器与所述经济器为一体结构;所述冷凝器由多个冷凝换热片紧密连接而成,用于实现制冷剂与冷却水的换热;所述经济器由多个过冷换热片紧密连接而成,用于实现经过所述冷凝器后的制冷剂与经节流阀节流后的过冷液的换热;所述冷凝器与所述经济器通过一个导流板隔离,所述导流板上设有用于将所述冷凝器冷凝后的所述制冷剂导流至所述经济器的导流凹槽,所述导流凹槽的截面积与两端的导流接口的过流面积大致相等。
[0007] 也就是说,所述导流凹槽的截面积相比可以选择设置为与两端的导流接口的过流面积完全相等,也可以略大于或略小于所述导流接口的截面积,略大于或略小于的范围界定为所述导流凹槽的截面积与两端的导流接口的过流面积相比上下相差不超过10%,优选不超过5%。
[0008] 所述导流凹槽可以成型为流线型。
[0009] 所述冷凝换热片以及所述过冷换热片的板面上成型有用于导通换热介质的导流孔以及多个规则排列的换热凹槽。
[0010] 所述换热凹槽呈人字形,相邻换热片上的所述换热凹槽呈正人字形和倒人字形设置。
[0011] 相邻的所述冷凝换热片以及所述过冷换热片的所述导流孔处采用密封胶垫进行密封连接。
[0012] 所述冷凝器和所述经济器的外端设置换热端盖。
[0013] 所述换热端盖、所述冷凝换热片、所述导流板、所述过冷换热片之间焊接连接。
[0014] 经所述节流阀节流后的过冷液经过所述经济器换热后进入到所述压缩机的经济器接口,对压缩机补气增焓。
[0015] 经过所述经济器过冷后的制冷剂的一部分连通至所述压缩机,对所述压缩机降温。
[0016] 所述压缩机为磁悬浮离心机。
[0017] 本发明所述的冷水机组具有以下优点:
(I)本发明所述的冷水机组将冷凝器冷凝过的制冷剂经过经济器进一步冷却,提高了系统的制冷量,同时,由于冷凝器与经济器为一体结构,这样可以使整个结构更加紧凑,冷水机组的占用空间小。同时,冷凝器与经济器之间的导流板上设置的导流凹槽的截面积与两端的导流接口的过流面积大致相等,这样可以使制冷剂的流速在导流板处稳定,换热效率大大提高。
[0018] (2)本发明所述的冷水机组,所述冷凝换热片以及所述过冷换热片的板面上成型有用于导通换热介质的导流孔以及多个规则排列的换热凹槽。所述换热凹槽呈人字形,相邻换热片上的所述换热凹槽呈正人字形和倒人字形设置。这样的设置可以使冷凝及冷却的热交换更加充分,提闻了换热效率,进一步提闻了系统的制冷量和能效比。
[0019] ( 3)本发明所述的冷水机组,经所述节流阀节流后的过冷液经过所述经济器换热后进入到所述压缩机的经济器接口,对压缩机补气增焓。通过经济器对压缩机的补气增焓,可提高系统的低温运行的稳定性,降低压缩机的排气温度。
[0020] (4)本发明所述的冷水机组,经过所述经济器过冷后的制冷剂的一部分连通至所述压缩机,对所述压缩机降温。通过经济器过冷后的制冷剂对压缩机的冷却,可以很好的避免压缩机因温度过高而造成的能源浪费,甚至造成压缩机本身的损坏、引起火灾等问题。
附图说明
[0021] 为了使本发明的内容更容易被清楚的理解,下面根据本发明的具体实施例并结合附图,对本发明作进ー步详细的说明,其中
图1是本发明的冷水机组的系统构成示意图;
图2是本发明的冷凝器与经济器部分的结构示意图;
图3是本发明的导流板的立体图。
[0022] 图中:1_压缩机、2-冷凝器、21-冷凝换热片、21R-换热凹槽、3_经济器、31-过冷换热片、31R-导流孔、4-节流阀、5-电子膨胀阀、6-蒸发器、S-导流板、IS-导流凹槽、2S-导流接ロ、T-换热端盖、A-制冷剂、B-冷却水、C-过冷液。
具体实施方式
[0023] 如图1所示,本发明的冷水机组包括首尾依次连接并形成循环回路的压缩机1、冷凝器2、经济器3、电子膨胀阀5以及蒸发器6,其中,所述冷凝器2与所述经济器3为一体结构。本实施方式中,所述压缩机I为磁悬浮离心机。
[0024] 如图2所示,所述冷凝器2由多个冷凝换热片21紧密连接而成,用于实现制冷剂A与冷却水B的换热;所述经济器3由多个过冷换热片31紧密连接而成,用于实现经过所述冷凝器2后的制冷剂A与经节流阀4节流后的过冷液C的换热;所述冷凝器2与所述经济器3通过ー个导流板S隔离,所述导流板S上设有用于将所述冷凝器2冷凝后的所述制冷剂A导流至所述经济器3的导流凹槽1S,所述导流凹槽IS的截面积与两端的导流接ロ 2S的过流面积大致相等。
[0025] 本实施方式中,所述导流凹槽IS的截面积与两端的导流接ロ 2S的过流面积设置为完全相等。
[0026] 为了进一步提高系统的换热效率,所述冷凝换热片21以及所述过冷换热片31的板面上成型有用于导通换热介质的导流孔31R以及多个规则排列的换热凹槽21R。需要说明的是,对于实现本发明的目的来说,所述换热凹槽的形状并不唯一,本实施例提供ー种优选的设计方式,所述换热凹槽21R呈人字形,相邻换热片上的所述换热凹槽21R呈正人字形和倒人字形设置。
[0027] 相邻的所述冷凝换热片21以及所述过冷换热片31的所述导流孔31R处的密封方式包括但不限于采用密封胶垫进行密封连接。同样的,所述冷凝器2和所述经济器3的外端设置换热端盖T,所述换热端盖T、所述冷凝换热片21、所述导流板S、所述过冷换热片31之间的连接方式包括但不限于焊接连接。
[0028] 为提高系统的低温运行的稳定性,本实施例中,经所述节流阀4节流后的过冷液C经过所述经济器3换热后进入到所述压缩机I的经济器接ロ,对压缩机补气增焓。
[0029] 为避免压缩机过热,经过所述经济器3过冷后的制冷剂A的一部分连通至所述压缩机I,对所述压缩机I降温。
[0030] 本实施例的冷水机组的制冷剂循环过程为:气态制冷剂A由压缩机I排出,进入冷凝器2,在冷凝器2中气态制冷剂A与冷却水B换热,冷凝为高温高压的液态制冷剂A后进入经济器3,在经济器3中,所述冷凝器2冷凝后的制冷剂再经过节流阀4变成低温低压的制冷剂C,与高温高压的液态制冷剂A换热,对高温高压的液态制冷剂A再次冷却,换热后的制冷剂C由经济器出ロ进入压缩机1,对压缩机I进行补气增焓,而经冷却的制冷剂A从经济器出ロ排出后,经电子膨胀阀5进入蒸发器6蒸发后,回到压缩机I进入下一次循环。[0031] 其他实施方式中,所述导流凹槽IS成型为流线型,其截面积设置为略大于或略小于两端的导流接ロ 2S的过流面积,略大于或略小于的范围界定为所述导流凹槽的截面积与两端的导流接ロ的过流面积相比上下相差不超过10%,优选不超过5%。
[0032] 显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种冷水机组,包括首尾依次连接并形成循环回路的压缩机(I)、冷凝器(2)、经济器(3)、电子膨胀阀(5)以及蒸发器(6),其特征在于:所述冷凝器(2)与所述经济器(3)为一体结构;所述冷凝器(2)由多个冷凝换热片(21)紧密连接而成,用于实现制冷剂(A)与冷却水(B)的换热;所述经济器(3)由多个过冷换热片(31)紧密连接而成,用于实现经过所述冷凝器(2)后的制冷剂(A)与经节流阀(4)节流后的过冷液(C)的换热;所述冷凝器(2)与所述经济器(3)通过一个导流板(S)隔离,所述导流板(S)上设有用于将所述冷凝器(2)冷凝后的所述制冷剂(A)导流至所述经济器(3)的导流凹槽(1S),所述导流凹槽(IS)的截面积与两端的导流接口(2S)的过流面积大致相等。
2.根据权利要求1所述的冷水机组,其特征在于:所述导流凹槽(IS)的截面积与两端的导流接口(2S)的过流面积设置为完全相等或相比上下相差不超过5%。
3.根据权利要求1所述的冷水机组,其特征在于:所述冷凝换热片(21)以及所述过冷换热片(31)的板面上成型有用于导通换热介质的导流孔(31R)以及多个规则排列的换热凹槽(21R)。
4.根据权利要求1或3所述的冷水机组,其特征在于:所述换热凹槽(21R)呈人字形,相邻换热片上的所述换热凹槽(21R)呈正人字形和倒人字形设置。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的冷水机组,其特征在于:相邻的所述冷凝换热片(21)以及所述过冷换热片(31)的所述导流孔(31R)处采用密封胶垫进行密封连接。
6.根据权利要求1 一 5任意一项所述的冷水机组,其特征在于:所述冷凝器(2)和所述经济器(3)的外端设置换热端盖(T)。
7.根据权利要求1-6所述的冷水机组,其特征在于:所述换热端盖(T)、所述冷凝换热片(21)、所述导流板(S)、所述过冷换热片(31)之间焊接连接。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的冷水机组,其特征在于:经所述节流阀(4)节流后的过冷液(C)经过所述经济器(3)换热后进入到所述压缩机(I)的经济器接口,对压缩机补气增焓。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的冷水机组,其特征在于:经过所述经济器(3)过冷后的制冷剂(A)的一部分连通至所述压缩机(1),对所述压缩机(I)降温。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的冷水机组,其特征在于:所述压缩机(I)为磁悬浮离心机。
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