CN104236147B - 冷水机组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷水机组，包括：压缩机、冷凝器、高压浮球阀、低压集液器、蒸发器和节流元件，压缩机具有排气口和回气口。冷凝器的入口与压缩机的排气口相连。高压浮球阀与冷凝器的出口相连以调整冷凝器的液面。低压集液器设有进液口和输出口，输出口与压缩机的回气口相连。蒸发器的出口与低压集液器的进液口相连，蒸发器的入口与高压浮球阀之间通过管路相连，管路的一部分位于低压集液器内。节流元件设在管路上且邻近蒸发器的入口设置。根据本发明的冷水机组，使得冷凝器出口具有一定的过冷度，提高高压制冷剂液体的过冷度效果，避免压缩机吸气带液且可增加冷水机组的制冷量和能效比，提高压缩机的寿命。

Description

冷水机组

技术领域

本发明涉及制冷设备领域，尤其是涉及一种冷水机组。

背景技术

现有的冷水机组具有如下的缺点：1、冷凝器的过冷度无法自动控制，目前为了增加过冷度一般在冷水组中增加中间换热器，由于中间换热器中的换热介质是低压制冷剂蒸汽和高压制冷剂液体，从而使得增加的过冷度效果有限。2、满液式冷水机组中的压缩机容易吸气带液，从而容易造成压缩机跑油和压缩机液压缩，对压缩机造成伤害，目前的满液式冷水机组为了避免压缩机带液，将蒸发器筒体做的很大，并且换热管布置位置很低，造成了换热器成本的增加。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种可避免压缩机吸气带液且增加的过冷度效果好的冷水机组。

根据本发明实施例的冷水机组，包括：压缩机，所述压缩机具有排气口和回气口；冷凝器，所述冷凝器的入口与所述压缩机的排气口相连；高压浮球阀，所述高压浮球阀与所述冷凝器的出口相连以调整所述冷凝器的液面；低压集液器，所述低压集液器设有进液口和输出口，所述输出口与所述压缩机的回气口相连；蒸发器，所述蒸发器的出口与所述低压集液器的进液口相连，所述蒸发器的入口与所述高压浮球阀之间通过管路相连，所述管路的一部分位于所述低压集液器内；节流元件，所述节流元件设在所述管路上且邻近所述蒸发器的入口设置。

根据本发明实施例的冷水机组，通过在冷凝器的出口设置有高压浮球阀，从而使得冷凝器出口具有一定的过冷度，保证冷凝器具有一定高度的液位且与传统的控制液位方法相比可降低成本，又由于设有低压集液器，不仅可使得来自蒸发器的制冷剂蒸汽经过加热后再回到压缩机内部，避免了压缩机吸气带液且可增加蒸发器的换热面积，同时可使得来自蒸发器内的未蒸发完全的制冷剂液体在低压集液器内部由于重力作用而置于底部，此液体与来自高压浮球阀的高压制冷剂进行换热，提高高压制冷剂液体的过冷度效果，从而可进一步避免压缩机吸气带液且可增加冷水机组的制冷量和能效比，提高压缩机的寿命。

另外，根据本发明的冷水机组还具有如下附加技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述蒸发器为壳管式蒸发器，所述壳管式蒸发器包括筒体和多个换热管，所述多个换热管在所述筒体内的占用空间至少占所述筒体内的空间的二分之一。从而可尽可能的利用筒体内的空间，减少筒体内的空间的浪费，提高蒸发器的换热面积利用率，降低蒸发器的成本。

优选地，所述多个换热管在所述筒体内的占用空间占所述筒体内的空间的三分之二。从而可尽可能的利用筒体内的空间，减少筒体内的空间的浪费，提高蒸发器的换热面积利用率，降低蒸发器的成本。

具体地，所述管路的所述一部分具有沿水平方向延伸的第一段和第二段，所述第一段位于所述低压集液器的顶部，所述第二段位于所述低压集液器的底部。从而可保证避免压缩机吸气带液，且可保证增加冷水机组的制冷量和能效比。

进一步地，所述第一段和所述第二段之间的连接段为直线形。从而可减少管路的长度，进一步降低成本。

具体地，所述节流元件为膨胀阀。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明一个实施例的冷水机组的示意图，其中蒸发器为满液式蒸发器；

图2为根据本发明另一个实施例的冷水机组的示意图，其中蒸发器为干式蒸发器；

图3为图1所示的冷水机组中的壳管式蒸发器的剖面图。

附图标记：

冷水机组100、压缩机1、排气口10、回气口11、冷凝器2、

高压浮球阀3、低压集液器4、进液口40、输出口41、蒸发器5、

筒体50、换热管51、管路6、第一段60、第二段61、

连接段62、节流元件7

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

下面参考图1-图3描述根据本发明实施例的一种冷水机组100，冷水机组100可分为满液式冷水机组和干式冷水机组，其中，满液式冷水机组和干式冷水机组的工作原理等已为本领域的技术人员所熟知，这里就不详细描述。

根据本发明实施例的冷水机组100，如图1-图2所示，包括：压缩机1、冷凝器2、高压浮球阀3、低压集液器4、蒸发器5和节流元件7，其中，压缩机1具有排气口10和回气口11，冷凝器2的入口与压缩机1的排气口10相连，高压浮球阀3与冷凝器2的出口相连以调整冷凝器2的液面。低压集液器4设有进液口40和输出口41，输出口1与压缩机1的回气口11相连。蒸发器5的出口与低压集液器4的进液口40相连，蒸发器5的入口与高压浮球阀3之间通过管路6相连，管路6的一部分位于低压集液器4内，也就是说，管路6的一端与高压浮球阀3相连，管路6的另一端先伸入到低压集液器4内，然后再从低压集液器4内伸出以与蒸发器5的入口相连。节流元件7设在管路6上且邻近蒸发器5的入口设置，也就是说，节流元件7设在低压集液器4外。可选地，节流元件7为膨胀阀，当然本发明不限于此，节流元件7可为毛细管。

具体地，当冷水机组100为满液式冷水机组时，蒸发器5为壳管式蒸发器中的满液式蒸发器，当冷水机组100为干式冷水机组时，蒸发器5为壳管式蒸发器中的干式蒸发器。其中，高压浮球阀3的工作原理等已为本领域的技术人员所熟知，这里就不详细描述。

冷水机组100刚开始工作时，从压缩机1的排气口10排出的高压高温制冷剂从冷凝器2的入口进入到冷凝器2内，高压高温制冷剂在冷凝器2中与外界空气进行换热以冷凝降温，冷凝后的制冷剂通过高压浮球阀3后进入到管路6内，管路6内的制冷剂经过节流元件7节流后从蒸发器5的入口进入到蒸发器5内，蒸发器5内的制冷剂经过换热后从蒸发器5的出口排出并排入到低压集液器4内，来自蒸发器5内未蒸发完全的低压制冷剂液体由于重力作用下沉到低压集液器4的底部，来自蒸发器5内的制冷剂蒸汽跟管路6内的高压制冷剂进行换热后依次通过输出口41和回气口11回到压缩机1内部进行压缩循环。

冷水机组100工作一段时间后，低压集液器4的底部盛放有一定深度的低压制冷剂，此时由于管路6的一部分位于低压集液器4内，当从高压浮球阀3排入到管路6内的高压制冷剂流经位于低压集液器4内的一部分时，该一部分的管路6内的高压制冷剂与低压集液器4内的低压制冷剂进行换热，以使得高压制冷剂进一步过冷，换热后的高压制冷剂通过节流元件7节流后进入到蒸发器5内，蒸发器5内的制冷剂经过换热后从蒸发器5的出口排出并排入到低压集液器4内，来自蒸发器5内未蒸发完全的低压制冷剂液体由于重力作用下沉到低压集液器4的底部，来自蒸发器5内的制冷剂蒸汽跟管路6内的高压制冷剂进行换热后依次通过输出口41和回气口11回到压缩机1内部进行压缩循环。如此循环。

根据本发明实施例的冷水机组100，通过在冷凝器2的出口设置有高压浮球阀3，从而使得冷凝器2出口具有一定的过冷度，保证冷凝器2具有一定高度的液位且与传统的控制液位方法相比可降低成本，又由于设有低压集液器4，不仅可使得来自蒸发器5的制冷剂蒸汽经过加热后再回到压缩机1内部，避免了压缩机1吸气带液且可增加蒸发器5的换热面积，同时可使得来自蒸发器5内的未蒸发完全的制冷剂液体在低压集液器4内部由于重力作用而置于底部，此液体与来自高压浮球阀3的高压制冷剂进行换热，提高高压制冷剂液体的过冷度效果，从而可进一步避免压缩机1吸气带液且可增加冷水机组100的制冷量和能效比，提高压缩机1的寿命。

根据本发明的一些实施例，如图1和图3所示，蒸发器5为壳管式蒸发器，壳管式蒸发器5包括筒体50和多个换热管51，多个换热管51在筒体50内的占用空间至少占筒体50内的空间的二分之一，优选地，多个换热管51在筒体50内的占用空间占筒体50内的空间的三分之二。从而可尽可能的利用筒体50内的空间，减少筒体50内的空间的浪费，提高蒸发器5的换热面积利用率，降低蒸发器5的成本。具体地，可通过减小筒体50的尺寸，以提高多个换热管51在筒体50内的占用空间，从而可进一步降低成本。

在本发明的一些实施例中，如图1和图2所示，管路6的位于低压集液器4内的一部分具有沿水平方向延伸的第一段60和第二段61，第一段60位于低压集液器4的顶部，第二段61位于低压集液器4的底部，此时，来自蒸发器5的制冷剂蒸汽与第一段60内的高压制冷剂进行换热，以使得来自蒸发器5的制冷剂蒸汽过热，来自蒸发器5的未蒸发完全的低压制冷剂液体与第二段61内的高压制冷剂进行换热，可使得管路6内的高压制冷剂过冷效果好。从而可保证避免压缩机1吸气带液，且可保证增加冷水机组100的制冷量和能效比。

具体地，如图1和图2所示，第一段60和第二段61之间的连接段62为直线形，从而可减少管路6的长度，进一步降低成本。

根据本发明实施例的冷水机组的其他构成等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种冷水机组，其特征在于，包括：

压缩机，所述压缩机具有排气口和回气口；

冷凝器，所述冷凝器的入口与所述压缩机的排气口相连；

高压浮球阀，所述高压浮球阀与所述冷凝器的出口相连以调整所述冷凝器的液面；

低压集液器，所述低压集液器设有进液口和输出口，所述输出口与所述压缩机的回气口相连；

蒸发器，所述蒸发器的出口与所述低压集液器的进液口相连，所述蒸发器的入口与所述高压浮球阀之间通过管路相连，所述管路的一部分位于所述低压集液器内；

节流元件，所述节流元件设在所述管路上且邻近所述蒸发器的入口设置；所述管路的所述一部分具有沿水平方向延伸的第一段和第二段，所述第一段位于所述低压集液器的顶部，所述第二段位于所述低压集液器的底部。

2.根据权利要求1所述的冷水机组，其特征在于，所述蒸发器为壳管式蒸发器，所述壳管式蒸发器包括筒体和多个换热管，所述多个换热管在所述筒体内的占用空间至少占所述筒体内的空间的二分之一。

3.根据权利要求2所述的冷水机组，其特征在于，所述多个换热管在所述筒体内的占用空间占所述筒体内的空间的三分之二。

4.根据权利要求1所述的冷水机组，其特征在于，所述第一段和所述第二段之间的连接段为直线形。

5.根据权利要求1所述的冷水机组，其特征在于，所述节流元件为膨胀阀。