CN103615764A - 一种节能空调 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种节能空调，主要由室内换热器、循环泵、储液罐、压缩机、节流装置、室外换热器、连接管道和电路控制部分组成；所述室内换热器、节流装置、储液罐、压缩机以及连接管道组成一个室内循环回路；所述室外换热器、储液罐、循环泵以及连接管道组成一个室外循环回路；所述电路控制部分控制着系统的运行动作。这种节能空调能够充分利用蒸发器和冷凝器的作用，使蒸发器内最大限度的充满液体进行吸热蒸发，冷凝器内最大限度的充满气体进行放热冷却，解决了现有蒸发器和冷凝器的利用效率低的问题，提高了热能输运效率。
Description
技术领域
本发明属于空调制冷技术领域，具体涉及一种节能空调。
背景技术
目前，制冷循环技术主要采用卡诺逆循环，由制冷剂等温蒸发、制冷剂蒸汽定熵压缩、制冷剂等温冷凝和制冷剂液体定熵膨胀四个循环过程构成。相应地，用于调控环境温度的空调系统主要由蒸发器、压缩机、喷射节流装置和冷凝器四个部件组成，这种空调系统可以通过蒸发器内的制冷剂与高温空气换热后等温蒸发，压缩机压缩制冷剂蒸汽进入冷凝器中等温冷凝，冷凝过程中制冷剂携带的热量传递给低温空气，制冷剂在节流阀中膨胀完成定熵膨胀后回到蒸发器中重复上述循环。逆卡诺循环是理想的可逆制冷循环，它是由两个定温过程和两个绝热过程组成。循环时，高、低温热源恒定，制冷工质在冷凝器和蒸发器中与热源间无传热温差，制冷工质流经各个设备中不考虑任何损失，因此，逆卡诺循环是理想制冷循环，它的制冷系数是最高的，但工程上无法实现。还有现有制冷系统的蒸发器和冷凝器的整个翅片结构一部分是热的一部分是冷的，没有得到充分的利用，不能够进行彻底的热交换，从而导致电能的无谓浪费，营运成本居高不下。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，为解决制冷系统中存在的能耗大问题，而提供一种结构简单、实施容易、节能减排的节能空调，使蒸发和冷凝能够实现等温相变蒸发和等温相变冷凝。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种节能空调，其特征在于，包括室外换热器（1）、室内换热器（2）、储液罐（3）、压缩机（4）、节流装置（5）、循环泵（6）、连接管道以及电路控制部分；所述储液罐（3）包含四个外接接口，分别为接口一（31）、接口二（32）、接口三（33）和接口四（34）；所述储液罐（3）的接口一（31）与所述储液罐（3）的接口二（32）位于储液罐（3）内的工作介质液面的上部；所述储液罐（3）的接口三（33）与所述储液罐（3）的接口四（34）位于储液罐（3）内的工作介质液面的下部；所述循环泵（6）连接于室外换热器（1）和储液罐（3）的接口四（34）之间；所述压缩机（4）连接于储液罐（3）的接口一（31）和室内换热器（2）之间；所述节流装置（5）连接于储液罐（3）的接口三（33）和室内换热器（2）之间；所述室外换热器（1）、储液罐（3）、循环泵（6）以及连接管道组成一个室外循环回路；所述室内换热器（2）、节流装置（5）、储液罐（3）、压缩机（4）以及连接管道组成一个室内循环回路；所述储液罐（3）为室内循环回路与室外循环回路的接合点，它把两个循环连接为完整的节能空调；所述压缩机（4）和节流装置（5）把所述节能空调分为高压等温区和低压等温区；所述室内循环回路是一个低压等温相变吸热过程；所述室外循环回路是一个高压等温相变放热过程；所述节能空调工作时，储液罐（3）内的气态制冷工作介质经储液罐接口二（32）进入室外换热器（1），室外换热器（1）与低温热源接触，气态工作介质在室外换热器（1）内放出热量而等温冷凝为液体，冷凝形成的液体和部分没有冷凝的气体在循环泵（6）的抽取下经储液罐的接口四（34）进入储液罐（3）中，进入储液罐（3）的气液二相流体在储液罐（3）中完成气液分离，从而完成室外循环；在压缩机（4）的抽吸力作用下，储液罐（3）中的高温高压液态工作介质经电子膨胀阀（8）进入室内换热器（2），室内换热器（2）同时与高温热源接触，液态工作介质在室内换热器（2）内高温热源的加热而等温蒸发为气态，并吸收热量，蒸发形成的气态工作介质经过压缩机（4）进入储液罐（3），从而完成室外循环；室内循环和室外循环同时进行，室内循环产生的液态工作介质进入室外循环，室外循环产生的气态工作介质进入室内循环，同时把冷的热量从室内搬运至室外。
以上所述室内换热器（2）可以由多个蒸发器并列组成，并且每一个蒸发器上都串联一个节流装置。
以上所述压缩机（4）可以由多个压缩机并联组成。
以上所述节流装置（5）是一个热力膨胀阀。
以上所述节流装置（5）是一个电子膨胀阀。
以上所述节流装置（5）是一个毛细管。
本发明所提供的一种结构简单、实施容易、节能减排的节能空调与现有技术相比，主要有如下特点：
1、 充分利用蒸发器和冷凝器，避免过热和过冷区域的存在，提高了蒸发器和冷凝器的效率；
2、 蒸发器内部制冷工质能够实现等温相变蒸发，冷凝器内部制冷工质能够实现等温相变冷凝；
3、 不同楼层的室内机内部制冷工质能够实现分配均匀，并且可以做到零噪音；
4、 此系统具备智能调节功能，其会根据室内的具体情况进行合理的调节，保证时时刻刻提供最合适的制冷能力，避免浪费电量；
5、 系统工作稳定、耗能少、制冷量能效比相当于普通空调的2倍。
附图说明
图1为本发明的第一种实施方式的结构示意图。
图2为本发明的第二种实施方式的结构示意图。
图3为本发明的第三种实施方式的结构示意图。
图中编号：（1）室外换热器；（2）室内换热器；（3）储液罐；（31）储液罐的接口一；（32）储液罐的接口二；（33）储液罐的接口三；（34）储液罐的接口四；（4）压缩机；（5）节流装置；（6）循环泵。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图做进一步说明。
本实施例实现时涉及的系统主体结构包括室外换热器（1）、室内换热器（2）、储液罐（3）、储液罐的接口一（31）、储液罐的接口二（32）、储液罐的接口三（33）、储液罐的接口四（34）、压缩机（4）、节流装置（5）、循环泵（6）、连接管道以及电路控制部分；所述室外换热器（1）、储液罐（3）、循环泵（6）以及连接管道组成一个室外循环回路；所述室内换热器（2）、节流装置（5）、储液罐（3）、压缩机（4）以及连接管道组成一个室内循环回路；所述储液罐（3）为室内循环回路与室外循环回路的接合点，它把两个循环连接为完整的节能空调；所述压缩机（4）和节流装置（5）把所述节能空调分为高压等温区和低压等温区；所述室内循环回路是一个低压等温相变吸热过程；所述室外循环回路是一个高压等温相变放热过程。
实施例一
本实施例为第一种能量输运的工作流程，如图1所示的一种节能空调的工作流程图，整个系统包括室外换热器（1）、室内换热器（2）、储液罐（3）、压缩机（4）、节流装置（5）、循环泵（6）、连接管道以及电路控制部分；所述循环泵（6）连接于室外换热器（1）和储液罐（3）的接口四（34）之间；所述压缩机（4）连接于储液罐（3）的接口一（31）和室内换热器（2）之间；所述节流装置（5）连接于储液罐（3）的接口三（33）和室内换热器（2）之间；所述室外换热器（1）、储液罐（3）、循环泵（6）以及连接管道组成一个室外循环回路；所述室内换热器（2）、节流装置（5）、储液罐（3）、压缩机（4）以及连接管道组成一个室内循环回路；所述储液罐（3）为室内循环回路与室外循环回路的接合点，它把两个循环连接为完整的节能空调；所述压缩机（4）和节流装置（5）把所述节能空调分为高压等温区和低压等温区；所述室内循环回路是一个低压等温相变吸热过程；所述室外循环回路是一个高压等温相变放热过程；所述节能空调工作时，储液罐（3）内的气态制冷工作介质经储液罐接口二（32）进入室外换热器（1），室外换热器（1）与低温热源接触，气态工作介质在室外换热器（1）内放出热量而等温冷凝为液体，冷凝形成的液体和部分没有冷凝的气体在循环泵（6）的抽取下经储液罐的接口四（34）进入储液罐（3）中，进入储液罐（3）的气液二相流体在储液罐（3）中完成气液分离，从而完成室外循环；在压缩机（4）的抽吸力作用下，储液罐（3）中的高温高压液态工作介质经电子膨胀阀（8）进入室内换热器（2），室内换热器（2）同时与高温热源接触，液态工作介质在室内换热器（2）内高温热源的加热而等温蒸发为气态，并吸收热量，蒸发形成的气态工作介质经过压缩机（4）进入储液罐（3），从而完成室外循环；室内循环和室外循环同时进行，室内循环产生的液态工作介质进入室外循环，室外循环产生的气态工作介质进入室内循环，同时把冷的热量从室内搬运至室外。
实施例二
附图2为本发明的第二种实施方式的结构示意图，该系统和第一种实施方式的结构相比包含三组室内换热器，并且每一个室内换热器串联的独自节流装置，每一组室内换热器都和实施例一的运行模式一样；其他部件与实施例一相同，其启动和运行过程与实施例一相同。
实施例三
附图3为本发明的第三种实施方式的结构示意图，该系统和第一种实施方式的结构相比包含五组室内换热器，并且每一个室内换热器串联的独自节流装置，所述压缩机为两个压缩机并联组合；每一组室内换热器都和实施例一的运行模式一样；压缩机根据负载需求开启一个或者同时开启两个；其他部件与实施例一相同，其启动和运行过程与实施例一相同。
Claims (6)
1.一种节能空调，其特征在于，包括室外换热器（1）、室内换热器（2）、储液罐（3）、压缩机（4）、节流装置（5）、循环泵（6）、连接管道以及电路控制部分；所述储液罐（3）包含四个外接接口，分别为接口一（31）、接口二（32）、接口三（33）和接口四（34）；所述储液罐（3）的接口一（31）与所述储液罐（3）的接口二（32）位于储液罐（3）内的工作介质液面的上部；所述储液罐（3）的接口三（33）与所述储液罐（3）的接口四（34）位于储液罐（3）内的工作介质液面的下部；所述循环泵（6）连接于室外换热器（1）和储液罐（3）的接口四（34）之间；所述压缩机（4）连接于储液罐（3）的接口一（31）和室内换热器（2）之间；所述节流装置（5）连接于储液罐（3）的接口三（33）和室内换热器（2）之间；所述室外换热器（1）、储液罐（3）、循环泵（6）以及连接管道组成一个室外循环回路；所述室内换热器（2）、节流装置（5）、储液罐（3）、压缩机（4）以及连接管道组成一个室内循环回路；所述储液罐（3）为室内循环回路与室外循环回路的接合点，它把两个循环连接为完整的节能空调；所述压缩机（4）和节流装置（5）把所述节能空调分为高压等温区和低压等温区；所述室内循环回路是一个低压等温相变吸热过程；所述室外循环回路是一个高压等温相变放热过程；所述节能空调工作时，储液罐（3）内的气态制冷工作介质经储液罐接口二（32）进入室外换热器（1），室外换热器（1）与低温热源接触，气态工作介质在室外换热器（1）内放出热量而等温冷凝为液体，冷凝形成的液体和部分没有冷凝的气体在循环泵（6）的抽取下经储液罐的接口四（34）进入储液罐（3）中，进入储液罐（3）的气液二相流体在储液罐（3）中完成气液分离，从而完成室外循环；在压缩机（4）的抽吸力作用下，储液罐（3）中的高温高压液态工作介质经电子膨胀阀（8）进入室内换热器（2），室内换热器（2）同时与高温热源接触，液态工作介质在室内换热器（2）内高温热源的加热而等温蒸发为气态，并吸收热量，蒸发形成的气态工作介质经过压缩机（4）进入储液罐（3），从而完成室外循环；室内循环和室外循环同时进行，室内循环产生的液态工作介质进入室外循环，室外循环产生的气态工作介质进入室内循环，同时把冷的热量从室内搬运至室外。
2. 根据权利要求1所述的一种节能空调，其特征在于，所述室内换热器（2）可以由多个蒸发器并列组成，并且每一个蒸发器上都串联一个节流装置。
3.根据权利要求1所述的一种节能空调，其特征在于，所述压缩机（4）可以由多个压缩机并联组成。
4.根据权利要求1所述的一种节能空调，其特征在于，所述节流装置（5）是一个热力膨胀阀。
5.根据权利要求1所述的一种节能空调，其特征在于，所述节流装置（5）是一个电子膨胀阀。
6.根据权利要求1所述的一种节能空调，其特征在于，所述节流装置（5）是一个毛细管。
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