CN109442778A - 空调系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种空调系统。该空调系统包括压缩机、冷凝器、蒸发器和节流装置。压缩机的排气端与冷凝器通过第一管线连接，冷凝器与节流装置通过第二管线连接，节流装置与蒸发器通过第三管线连接，节流装置与压缩机的吸气端通过第四管线连接。空调系统还包括冷媒过冷器，第二管线流经冷媒过冷器的第一换热腔，蒸发器通过第五管线流经冷媒过冷器的第二换热腔。在本发明中，利用了蒸发器中未蒸发的带油低温液体冷媒来对第二管线中的冷媒形成过冷，不但没有消耗空调系统的整体能效，还有效处理了蒸发器中未蒸发的带油低温液体冷媒影响空调系统稳定运行的问题。
Description
技术领域
本发明涉及制冷设备技术领域，具体而言，涉及一种空调系统。
背景技术
制冷行业提高机组能效的方法很多，其中形成适当过冷度是一种效果较好的方法。过冷度是冷凝器冷凝压力对应的饱和液体温度和冷凝器出口液体实际温度的差值。
制冷系统正常循环时，冷凝器的出口一般都会有一定的过冷度。如果没有过冷度，两相冷媒中的液体在“液管”中压力稍有损失，液体就会闪发，最终到达蒸发器的两相冷媒的干度就会比设计的干度大很多，液相成分减小，就无法满足蒸发器的蒸发量，制冷效果达不到要求。
在开发空调系统时，一般都会要求在冷凝器后，节流装置前，有一定的过冷度。然而，现有的过冷度形成方式，基本都是从冷媒管线上分出一条的节流管线配合换热器来对冷媒管线形成过冷度，这样一来就会消耗部分的空调系统的能效。
发明内容
本发明实施例提供了一种空调系统，以解决现有技术中空调系统存在的在形成过冷度是会消耗空调系统的能效的技术问题。
本申请实施方式提供了一种空调系统，包括压缩机、冷凝器、蒸发器和节流装置，压缩机的排气端与冷凝器通过第一管线连接，冷凝器与节流装置通过第二管线连接，节流装置与蒸发器通过第三管线连接，节流装置与压缩机的吸气端通过第四管线连接，空调系统还包括冷媒过冷器，第二管线流经冷媒过冷器的第一换热腔，蒸发器通过第五管线流经冷媒过冷器的第二换热腔，第五管线用于将蒸发器中的带油低温液体冷媒通入第二换热腔内以对第一换热腔内的高温液体冷媒过冷。
在一个实施方式中，第二换热腔通过输油管线与压缩机相连。
在一个实施方式中，输油管线与压缩机的吸气端相连。
在一个实施方式中，空调系统还包括引射器，引射器的射流端与第一管线通过第六管线连接，输油管线依次流经引射器的引入端与引出端。
在一个实施方式中，空调系统还包括油分离器，油分离器设置在第一管线上，第六管线与油分离器的输油口相连。
在一个实施方式中，第六管线还通过分支管线与压缩机的输油口相连。
在一个实施方式中，分支管线上还设置有视液镜。
在一个实施方式中，冷媒过冷器为壳管式换热器，包括外壳和设置在外壳内的换热管，换热管内形成第一换热腔，外壳上设置有与第一换热腔相连通的第一冷媒进口和第一冷媒出口，外壳内形成第二换热腔，外壳上设置有与第二换热腔相连通的第二冷媒进口和第二冷媒出口。
在一个实施方式中，外壳的底部还设置有与第二换热腔相连通的油回收口，输油管线与油回收口相连通。
在一个实施方式中，第五管线的输入端与蒸发器的底部相连，第五管线的输出口与蒸发器相连。
在一个实施方式中，第二管线上位于冷凝器的输出口的一侧设置有干燥过滤器。
在一个实施方式中，冷凝器为壳管式冷凝器。
在一个实施方式中，蒸发器为壳管式蒸发器。
在上述实施例中，通过第五管线将蒸发器中未蒸发的带油低温液体冷媒通过第五管线通入至冷媒过冷器的第二换热腔内，与流经冷媒过冷器的第一换热腔的高温液体冷媒换热，使得第二管线中的高温液体冷媒过冷。在此过程中，不仅第二管线中的高温液体冷媒被过冷，蒸发器中未蒸发的带油低温液体冷媒也可以吸热进一步地蒸发，减少蒸发器中的液体冷媒滞留，保证冷媒的正常循环。此外，带油低温液体冷媒的蒸发也可以让其中的润滑油分离出来，也可以减小润滑油的滞留，以便于后续利用。这样一来，通过本发明的技术方案，利用了蒸发器中未蒸发的带油低温液体冷媒来对第二管线中的冷媒形成过冷，不但没有消耗空调系统的整体能效，还有效处理了蒸发器中未蒸发的带油低温液体冷媒影响空调系统稳定运行的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明的空调系统的实施例的整体结构示意图；
图2是图1的空调系统的冷媒过冷器的剖视结构示意图；
图3是图1的空调系统和现有的空调系统对比的过冷度影响图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
需要说明的是，在本发明的技术方案中，带油低温液体冷媒和高温液体冷媒中的“低温”和“高温”是相对可以形成温差的两个概念，并没有实际的温度范围。
图1示出了本发明的空调系统的实施例，该空调系统包括压缩机10、冷凝器20、蒸发器30和节流装置40。压缩机10的排气端与冷凝器20通过第一管线连接，冷凝器20与节流装置40通过第二管线连接，节流装置40与蒸发器30通过第三管线连接，节流装置40与压缩机10的吸气端通过第四管线连接。空调系统还包括冷媒过冷器50，第二管线流经冷媒过冷器50的第一换热腔，蒸发器30通过第五管线流经冷媒过冷器50的第二换热腔，第五管线用于将蒸发器30中的带油低温液体冷媒通入第二换热腔内以对第一换热腔内的高温液体冷媒过冷。
应用本发明的技术方案，通过第五管线将蒸发器30中未蒸发的带油低温液体冷媒通过第五管线通入至冷媒过冷器50的第二换热腔内，与流经冷媒过冷器50的第一换热腔的高温液体冷媒换热，使得第二管线中的高温液体冷媒过冷。在此过程中，不仅第二管线中的高温液体冷媒被过冷，蒸发器30中未蒸发的带油低温液体冷媒也可以吸热进一步地蒸发，减少蒸发器30中的液体冷媒滞留，保证冷媒的正常循环。此外，带油低温液体冷媒的蒸发也可以让其中的润滑油分离出来，也可以减小润滑油的滞留，以便于后续利用。这样一来，通过本发明的技术方案，利用了蒸发器30中未蒸发的带油低温液体冷媒来对第二管线中的冷媒形成过冷，不但没有消耗空调系统的整体能效，还有效处理了蒸发器30中未蒸发的带油低温液体冷媒影响空调系统稳定运行的问题。
如图1所示，在本实施例的技术方案中，第二换热腔通过输油管线与压缩机10相连。这样，可以通过输油管线将蒸发器30中分离出的润滑油输送给压缩机10润滑其运动部件。优选的，在本实施例的技术方案中，输油管线与压缩机10的吸气端相连。在其他的回油方案中，输油管线也可以与压缩机10的其他部分相连。可选的，在输油管线上设置有第一控制阀，以控制输油管线的通断。
如图1所示，基于上述回油的实施方式，在本实施例的技术方案中，空调系统还包括引射器70，引射器70的射流端与第一管线通过第六管线连接，输油管线依次流经引射器70的引入端与引出端。这样，可以借由第一管线上的高压气体冷媒作为引射源来将蒸发器30中分离出的润滑油抽出供给压缩机10的吸气端。作为一种更为优选的实施方式，如图1所示，为了减少润滑油对于空调系统中冷媒流路的干扰，空调系统还包括油分离器60，油分离器60设置在第一管线上，第六管线与油分离器60的输油口相连。这样，可以利用油分离器60的输油口中的高压润滑油作为引射源来将蒸发器30中分离出的润滑油抽出供给压缩机10的吸气端，减少第一管线上的高压气体冷媒的损耗。
可选的，第六管线还通过分支管线与压缩机10的输油口相连。如图1所示，在本实施例的技术方案中，分支管线上还设置有视液镜11，通过视液镜11可以观察润滑油的供给情况。可选的，在分支管线上设置有第二控制阀，以控制分支管线的通断。
如图2所示，在本实施例的技术方案中，冷媒过冷器50为壳管式换热器，包括外壳51和设置在外壳51内的换热管52。换热管52内形成第一换热腔，外壳51上设置有与第一换热腔相连通的第一冷媒进口511和第一冷媒出口512。外壳51内形成第二换热腔，外壳51上设置有与第二换热腔相连通的第二冷媒进口513和第二冷媒出口514。使用时，第一换热腔用于流通冷凝器20中输出的高温液体冷媒，第二换热腔用于流通带油低温液体冷媒。在使用时，冷凝器20的高温液体冷媒进入换热管52内形成第一换热腔，与第二换热腔内的带油低温液体冷媒换热后，形成过冷冷媒，这样就可以增加焓差，提高空调系统制冷量和性能，消除闪发风险。
如图2所示，优选的，外壳51的底部还设置有与第二换热腔相连通的油回收口515，输油管线与油回收口515相连通。在使用时，低温液体冷媒在第二换热腔中蒸发后，润滑油会分离出储存在第二换热腔的底部，外壳51的底部设置的油回收口515就可以将该部分润滑油输送出去。
如图1所示，更为优选的，第五管线的输入端与蒸发器30的底部相连，以便于将蒸发器30滞留的低温液体冷媒导出。第五管线的输出口与蒸发器30的底部之外的部分相连，在本实施例的技术方案中，第五管线的输出口与蒸发器30的顶部相连。
优选的，在本实施例的技术方案中，压缩机10为回转式容积式压缩机。它利用螺杆的齿槽容积和位置的变化来完成蒸气的吸入、压缩和排气过程。从而将低温、低压的制冷剂蒸汽压缩成高温高压的制冷剂蒸汽。
如图3所示，在现有的空调系统中，如a所示，冷凝器出管由于吸热，使冷媒得不到过冷却，在进入节流装置等调节装置前成为湿蒸发，产生瞬间泡沫，使运行状态不稳定，冷却能力得不到发挥。在本发明的空调系统中，如b所示，冷却冷凝器出口冷媒液过冷度大，制冷效果增大，能效比提高。
更为优选的，第二管线上位于冷凝器20的输出口的一侧设置有干燥过滤器21。
如图1所示，可选的，冷凝器20为壳管式冷凝器。可选的，蒸发器30为壳管式蒸发器。需要说明的是，本发明的技术方案尤其适用于水冷式空调机组。可选的，节流装置为电子膨胀阀。
如图1所示，在压缩机10的排气口一侧以及蒸发器30的排气口一侧均设置有温度和压力检测器，以检测冷媒流路的运行，辅助控制空调系统。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种空调系统，包括压缩机(10)、冷凝器(20)、蒸发器(30)和节流装置(40)，所述压缩机(10)的排气端与所述冷凝器(20)通过第一管线连接，所述冷凝器(20)与所述节流装置(40)通过第二管线连接，所述节流装置(40)与所述蒸发器(30)通过第三管线连接，所述节流装置(40)与所述压缩机(10)的吸气端通过第四管线连接，其特征在于，所述空调系统还包括冷媒过冷器(50)，所述第二管线流经所述冷媒过冷器(50)的第一换热腔，所述蒸发器(30)通过第五管线流经所述冷媒过冷器(50)的第二换热腔，所述第五管线用于将所述蒸发器(30)中的带油低温液体冷媒通入所述第二换热腔内以对所述第一换热腔内的高温液体冷媒过冷。
2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述第二换热腔通过输油管线与所述压缩机(10)相连。
3.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述输油管线与所述压缩机(10)的吸气端相连。
4.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括引射器(70)，所述引射器(70)的射流端与所述第一管线通过第六管线连接，所述输油管线依次流经所述引射器(70)的引入端与引出端。
5.根据权利要求4所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括油分离器(60)，所述油分离器(60)设置在所述第一管线上，所述第六管线与所述油分离器(60)的输油口相连。
6.根据权利要求4所述的空调系统，其特征在于，所述第六管线还通过分支管线与所述压缩机(10)的输油口相连。
7.根据权利要求6所述的空调系统，其特征在于，所述分支管线上还设置有视液镜(11)。
8.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述冷媒过冷器(50)为壳管式换热器，包括外壳(51)和设置在所述外壳(51)内的换热管(52)，所述换热管(52)内形成所述第一换热腔，所述外壳(51)上设置有与所述第一换热腔相连通的第一冷媒进口(511)和第一冷媒出口(512)，所述外壳(51)内形成所述第二换热腔，所述外壳(51)上设置有与所述第二换热腔相连通的第二冷媒进口(513)和第二冷媒出口(514)。
9.根据权利要求8所述的空调系统，其特征在于，所述外壳(51)的底部还设置有与所述第二换热腔相连通的油回收口(515)，所述输油管线与所述油回收口(515)相连通。
10.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述第五管线的输入端与所述蒸发器(30)的底部相连，所述第五管线的输出口与所述蒸发器(30)相连。
11.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述第二管线上位于所述冷凝器(20)的输出口的一侧设置有干燥过滤器(21)。
12.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述冷凝器(20)为壳管式冷凝器。
13.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述蒸发器(30)为壳管式蒸发器。
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