CN110631150A - 一种高效组合式制冷系统和制冷机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高效组合式制冷系统，包括吸收式制冷系统和压缩式制冷系统；其中，吸收式制冷系统用于温度调节；所述吸收式制冷系统包括发生器；压缩式制冷系统用于除湿调节；所述压缩式制冷系统包括压缩机和与所述压缩机的出气端相连通的换热导管；所述换热导管位于所述发生器的吸收液内。本发明提供的高效组合式制冷系统可废热利用且实现温度和湿度分离独立控制；还提供一种具有该高效组合式制冷系统的制冷机。
Description
技术领域
本发明涉及一种制冷系统，尤其涉及一种高效组合式制冷系统，还涉及具有该高效组合式制冷系统的制冷机。
背景技术
制冷系统由制冷剂和四大机件，即压缩机，冷凝器，节流阀，蒸发器组成。但是现有的蒸气压缩式制冷系统一般采取温度和湿度同时控制的调节方式对室内温湿度调节，这种温湿调节方式形成的环境容易令人体感到不适，而且产生的废热直接排出，容易造就资源浪费。
发明内容
本发明的目的是克服了现有技术的问题，提供了一种有效降低冷凝器的热负荷、可废热再用且实现温度和湿度分离独立控制的高效组合式制冷系统，还提供一种具有该高效组合式制冷系统的制冷机。
为了达到上述目的，本发明采用以下方案：
一种高效组合式制冷系统，包括：
吸收式制冷系统，用于温度调节；所述吸收式制冷系统包括发生器；
压缩式制冷系统，其用于除湿调节；所述压缩式制冷系统包括压缩机和与所述压缩机的出气端相连通的换热导管；所述换热导管位于所述发生器的吸收液内。
进一步地，所述吸收式制冷系统还包括第二冷凝器、第二节流阀、高温蒸发器和浓度转换装置；所述发生器的出气端、第二冷凝器、第二节流阀、高温蒸发器和浓度转换装置依次相连通；所述发生器与浓度转换装置之间液体相连通。
进一步地，所述压缩式制冷系统还包括第一冷凝器、第一节流阀和低温蒸发器；所述压缩机、换热导管、第一冷凝器、第一节流阀和低温蒸发器形成除湿制冷循环流路。
进一步地，所述浓度转换装置包括：
溶液热交换器，其与所述发生器的出液端相连通；
第三节流阀，其与所述溶液热交换器相连通；
吸收器，其进液端与所述第三节流阀相连通；所述吸收器的进气端与所述高温蒸发器相连通；
溶液泵，其与所述吸收器的出液端相连通且与所述溶液热交换器相连通；所述溶液热交换器的进液端与所述溶液泵相连通。
进一步地，所述换热导管与所述第一冷凝器之间通过一第一管道连通；所述第一冷凝器与第一节流阀之间通过第二管道相连通；所述压缩式制冷系统还包括第三管道、换热管道、第四管道、第一电磁阀和第二电磁阀；所述第一管道与第三管道相连通；所述第一电磁阀设于所述第三管道上；所述第三管道、换热管道、第四管道依次相连通；所述第二电磁阀设于所述第四管道上；所述第四管道与所述第二管道相连通；所述换热管道位于所述高温蒸发器内以使所述换热管道内的制冷剂与所述高温蒸发器内的制冷剂之间发生热交换。
进一步地，还包括位于所述低温蒸发器内的冷空气的第一风扇装置和位于所述高温蒸发器内的冷空气的第二风扇装置。
进一步地，所述换热导管为铜管。
进一步地，所述第一管道、第二管道、第三管道、换热管道和第四管道中，其中一种或者一种以上的管道为铜管。
进一步地，所述第一管道、第二管道、第三管道、换热管道和第四管道为铁管、铝管、镀铜管、铜铁复合管、铝铜复合管中的一种。
本申请还公开一种制冷机，包括如上述所述的高效组合式制冷系统。
与现有的技术相比，本发明具有如下优点：
本发明的高效组合式制冷系统通过压缩式制冷系统和吸收式制冷系统结合，作为温湿独立控制模式，在吸收式制冷系统上增设压缩式制冷系统，便于外界环境空气在压缩式制冷系统内热交换冷凝，进行除湿，从而改变外界环境的湿度，避免过于潮湿，同时，将压缩式制冷系统的换热导管置于发生器的吸收液内且与压缩机相连通，使制冷剂经压缩机压缩后，与发生器的吸收液进行热交换，实现废热利用，而吸收式制冷系统则作为另外一种独立控制模式用于温度调节，与现有技术相比，该高效组合式制冷系可废热再用且实现温度和湿度分离独立控制。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的高效组合式制冷系统的结构示意图。
图中包括：
吸收式制冷系统1、发生器11、第二冷凝器12、第二节流阀13、高温蒸发器14、浓度转换装置15、溶液热交换器151、第三节流阀152、吸收器153、溶液泵154、压缩式制冷系统2、第一冷凝器21、第一节流阀22、低温蒸发器23、压缩机24、换热导管25、第一管道26、第二管道27、第三管道28、第四管道29、第一电磁阀30、第二电磁阀31、换热管道32、第一风扇装置4、第二风扇装置5。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
实施例1：
如图1，一种高效组合式制冷系统，包括吸收式制冷系统1和压缩式制冷系统2。其中，吸收式制冷系统1用于温度调节；所述吸收式制冷系统1包括发生器11；压缩式制冷系统2用于除湿调节；所述压缩式制冷系统2包括压缩机24和与所述压缩机24的出气端相连通的换热导管25；所述换热导管25位于所述发生器11的吸收液内且用于流通所述压缩机24排出的高温制冷剂，并与所述发生器11的吸收液发生热交换以实现废热利用。该高效组合式制冷系统通过压缩式制冷系统2和吸收式制冷系统1结合，作为温湿独立控制模式，在吸收式制冷系统1上增设压缩式制冷系统2，便于外界环境空气在压缩式制冷系统2内热交换冷凝，进行除湿，从而改变外界环境的湿度，避免过于潮湿，同时，将压缩式制冷系统2的换热导管25置于发生器11的吸收液内且与压缩机24相连通，使制冷剂经压缩机24压缩后，与发生器11的吸收液进行热交换，实现废热利用，而吸收式制冷系统1则作为另外一种独立控制模式用于温度调节，与现有技术相比，该高效组合式制冷系可废热再用且实现温度和湿度分离独立控制。在本实施例中，该制冷剂为水蒸汽制冷剂。
优选的，所述换热导管25为铜管。通过铜管作为连通的换热导管25，有助于提高换热导管25的强度和硬度，具有良好的换热效果，便于从压缩机24排出的高温制冷气体与发生器11内的吸收液发生热交换，实现废热利用。
在本实施例中，所述压缩式制冷系统2还包括第一冷凝器21、第一节流阀22和低温蒸发器23；所述压缩机24、换热导管25、第一冷凝器21、第一节流阀22和低温蒸发器23形成除湿制冷循环流路。在这个温湿独立控制模式中，进行除湿调节时，从压缩机24排出的高温高压制冷剂气体先经过换热导管25进行放热，进行热交换，使发生器11内的吸收液被加热，为吸收式制冷系统1提供高温热源，此时制冷剂从发生器11中出来，温度第一次下降，然后经过第一冷凝器21、第一节流阀22、低温蒸发器23，在低温蒸发器23内与外界环境的空气进行热交换，便于外界环境空气在低温蒸发器23内进行热交换冷凝，达到除湿的效果，从而改变外界环境的湿度，避免过于潮湿，最后进入低温蒸发器23内的制冷剂气体再回到压缩机24内，完成压缩式制冷系统2的除湿调节。
所述吸收式制冷系统1还包括第二冷凝器12、第二节流阀13、高温蒸发器14和浓度转换装置15；所述发生器11的出气端、第二冷凝器12、第二节流阀13、高温蒸发器14和浓度转换装置15依次相连通；所述发生器11与浓度转换装置15之间液体相连通且用于实现吸收液浓度差调节。在吸收式制冷系统1中进行温度调节时，发生器11的吸收液与压缩机24排出的高温制冷气体之间进行了热交换，为吸收式制冷系统1提供高温热源，制冷剂被蒸发至第二冷凝器12进行冷凝，经过第二节流阀13降压降温后进入高温蒸发器14与外界环境的空气进行热交换，得到冷空气，而高温蒸发器14排出的带有废热的制冷剂则最后进入吸热转换系统。在本实施例中，该发生器11内的吸收液为溴化锂，而制冷剂为水蒸汽制冷剂。该高温蒸发器14为温度较高的蒸发器，主要对外界环境的温度的调节，起到外界环境制冷的作用。进入高温蒸发器14的制冷剂对外界环境进行热交换后，制冷剂回流到浓度转换装置15，被浓度转换装置15内的吸收液吸收，使吸收液被稀释，再与发生器11中的吸收液的浓度相结合，进行浓度差调节，促使制冷剂水进行循环流动，实现水和水蒸气之间的转换利用。
在本实施例中，所述浓度转换装置15包括溶液热交换器151、第三节流阀152、吸收器153和溶液泵154。其中，溶液热交换器151与所述发生器11的出液端相连通；第三节流阀152与所述溶液热交换器151相连通；吸收器153的进液端与所述第三节流阀152相连通；所述吸收器153的进气端与所述高温蒸发器14相连通；溶液泵154与所述吸收器153的出液端相连通且与所述溶液热交换器151相连通；所述溶液热交换器151的进液端与所述溶液泵154相连通。而随着制冷剂的不断蒸发，发生器11中的吸收液的浓度不断变大，并先经过溶液热交换器151和第三节流阀152后进入吸收器153，吸收器153中的吸收液会源源不断地吸收高温蒸发器14中排出的制冷剂。在吸收器153吸收制冷剂后，吸收器153中的吸收液浓度被降低，此时通过溶液泵154将其升压并输送到发生器11中，继续吸收压缩机24的排气废热，为吸收式制冷系统1提供高温热源，完成循环。而该吸收器153的作用是对从高温蒸发器14内回流的制冷剂进行吸收，使吸收液被稀释，再与发生器11中的吸收液的浓度相结合，进行浓度差调节，促使制冷剂水进行循环流动，实现水和水蒸气之间的转换利用。
该高效组合式制冷系统还包括位于所述低温蒸发器23内且用于吹所述低温蒸发器23内的冷空气的第一风扇装置4和位于所述高温蒸发器14内且用于吹所述高温蒸发器14内的冷空气的第二风扇装置5。在压缩式制冷系统2和吸收式制冷系统1两套系统中，通过第一风扇装置4吹向低温蒸发器23内的冷空气和第二风扇装置5吹向高温蒸发器14内的冷空气先进行一次混合，再吹向人体，可避免高温蒸发器14和低温蒸发器23同时吹向人体引起不适；而高温蒸发器14排出的带有废热的制冷剂则最后进入浓度转换装置15。
实施例2：
在本实施例中，本实施例2的高效组合式制冷系统与实施例1基本相同，不同之处在于，所述换热导管25与所述第一冷凝器21之间通过一第一管道26连通；所述第一冷凝器21与第一节流阀22之间通过第二管道27相连通；所述压缩式制冷系统2还包括第三管道28、换热管道32、第四管道29、第一电磁阀30和第二电磁阀31；所述第一管道26与第三管道28相连通；所述第一电磁阀30设于所述第三管道28上；所述第三管道28、换热管道32、第四管道29依次相连通；所述第二电磁阀31设于所述第四管道29上；所述第四管道29与所述第二管道27相连通；所述换热管道32位于所述高温蒸发器14内以使所述换热管道32内的制冷剂与所述高温蒸发器14内的制冷剂之间发生热交换。该工作模式为自复叠控制模式，通过在第一管道26的基础上，增设一条分支路，即第三管道28；利用第一电磁阀30连通第三管道28，使制冷剂分流，一路进入第一冷凝器21，另外一路进入高温蒸发器14进行换热；在完成热交换后，通过开启第二电磁阀31连通第四管道29，换热后的制冷剂和经过第一冷凝器21之后的制冷剂共同汇合进入第一节流阀22，共同进入低温蒸发器23进行纯温度调节，合理循环利用制冷剂，提高制冷量。此模式可增加压缩式制冷系统2的过冷度。
在本实施例中，所述第一管道26、第二管道27、第三管道28、换热管道31和第四管道29中，其中一种或者一种以上的管道为铜管。该高效组合式制冷系统的各个结构之间的连通优选通过铜管进行实现。而第一管道26、第二管道27、第三管道28、换热管道32和第四管道29中的一种或者一种以上的管道便由铜管制成。通过铜管作为连通的管道，有助于提高管道的强度和硬度，防止在高效组合式制冷系统工作时产生的震动过度后导致管道损坏。当然，该高效组合式制冷系统的各个结构之间的连通还可以用铝铜合金管进行替换铜管，因为铝铜合金管具有更好的耐腐蚀性。当然，在某些具体实施例中，所述第一管道、第二管道、第三管道、换热管道和第四管道为铁管、铝管、镀铜管、铜铁复合管、铝铜复合管中的一种。通过铁管、铝管、镀铜管、铜铁复合管、铝铜复合管中的一种代替铜管，同样可以实现制冷剂的导通。
本申请的高效组合式制冷系统的工作原理如下：
温湿独立控制模式：
根据应用场景不同，该高效组合式制冷系统实施温湿独立控制模式，尤其应用在温湿控制较为精确的领域；
该高效组合式制冷系统实施温度和湿度分离独立控制，首先第一电磁阀30和第二电磁阀31关闭，然后，进行除湿调节时，从压缩机24排出的高温高压制冷剂气体先经过换热导管25进行放热，进行热交换，使发生器11内的吸收液被加热，为吸收式制冷系统1提供高温热源，此时制冷剂从发生器11中出来，温度第一次下降，然后经过第一冷凝器21、第一节流阀22、低温蒸发器23，在低温蒸发器23内与外界环境的空气进行热交换，便于外界环境空气在低温蒸发器23内进行热交换冷凝，达到除湿的效果，从而改变外界环境的湿度，避免过于潮湿，最后进入低温蒸发器23内的制冷剂气体再回到压缩机24内，完成压缩式制冷系统2的除湿调节。
同时，温度进行调节，发生器11的吸收液与压缩机24排出的高温制冷气体之间进行了热交换，为吸收式制冷系统1提供高温热源，制冷剂被蒸发至第二冷凝器12进行冷凝，经过第二节流阀13降压降温后进入高温蒸发器14与外界环境的空气进行热交换，得到冷空气，通过第一风扇装置4吹向低温蒸发器23内的冷空气和第二风扇装置5吹向高温蒸发器14内的冷空气先进行一次混合，再吹向人体，可避免高温蒸发器14和低温蒸发器23同时吹向人体引起不适；而高温蒸发器14排出的带有废热的制冷剂则最后进入浓度转换装置15。而随着制冷剂的不断蒸发，发生器11中的吸收液的浓度不断变大，并先经过溶液热交换器151和第三节流阀152后进入吸收器153，吸收器153中的吸收液会源源不断地吸收高温蒸发器14中排出的制冷剂。在吸收器153吸收制冷剂后，吸收器153中的吸收液浓度被降低，此时通过溶液泵154将其升压并输送到发生器11中，继续吸收压缩机24的排气废热，为吸收式制冷系统1提供高温热源，完成循环。
自复叠控制模式：
该自复叠控制模式的应用场景为纯制冷领域，吸收式制冷系统1可作压缩式制冷系统2为的冷量补充，其表现在高效组合式制冷系统的能效提升方面；
首先第一电磁阀30和第二电磁阀31打开，利用第一电磁阀30连通第三管道28，使制冷剂分流，一路进入第一冷凝器21，另外一路进入高温蒸发器14进行换热；在完成热交换后，通过开启第二电磁阀31连通第四管道29，换热后的制冷剂和经过第一冷凝器21之后的制冷剂共同汇合进入第一节流阀22，共同进入低温蒸发器23进行纯温度调节，合理循环利用制冷剂，提高制冷量。此模式可增加压缩式制冷系统2的过冷度。
本申请还公开一种制冷机，包括如上述所述的高效组合式制冷系统。该制冷机为空调机，还可以为低温冷水机组。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对本申请保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本申请作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本申请技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种高效组合式制冷系统，其特征在于，包括：
吸收式制冷系统，用于温度调节；所述吸收式制冷系统包括发生器；
压缩式制冷系统，其用于除湿调节；所述压缩式制冷系统包括压缩机和与所述压缩机的出气端相连通的换热导管；所述换热导管位于所述发生器的吸收液内。
2.根据权利要求1所述的高效组合式制冷系统，其特征在于，所述吸收式制冷系统还包括第二冷凝器、第二节流阀、高温蒸发器和浓度转换装置；所述发生器的出气端、第二冷凝器、第二节流阀、高温蒸发器和浓度转换装置依次相连通；所述发生器与浓度转换装置之间液体相连通。
3.根据权利要求2所述的高效组合式制冷系统，其特征在于，所述压缩式制冷系统还包括第一冷凝器、第一节流阀和低温蒸发器；所述压缩机、换热导管、第一冷凝器、第一节流阀和低温蒸发器形成制冷循环流路。
4.根据权利要求3所述的高效组合式制冷系统，其特征在于，所述浓度转换装置包括：
溶液热交换器，其与所述发生器的出液端相连通；
第三节流阀，其与所述溶液热交换器相连通；
吸收器，其进液端与所述第三节流阀相连通；所述吸收器的进气端与所述高温蒸发器相连通；
溶液泵，其与所述吸收器的出液端相连通且与所述溶液热交换器相连通；所述溶液热交换器的进液端与所述溶液泵相连通。
5.根据权利要求3所述的高效组合式制冷系统，其特征在于，所述换热导管与所述第一冷凝器之间通过一第一管道连通；所述第一冷凝器与第一节流阀之间通过第二管道相连通；所述压缩式制冷系统还包括第三管道、换热管道、第四管道、第一电磁阀和第二电磁阀；所述第一管道与第三管道相连通；所述第一电磁阀设于所述第三管道上；所述第三管道、换热管道、第四管道依次相连通；所述第二电磁阀设于所述第四管道上；所述第四管道与所述第二管道相连通；所述换热管道位于所述高温蒸发器内以使所述换热管道内的制冷剂与所述高温蒸发器内的制冷剂之间发生热交换。
6.根据权利要求3所述的高效组合式制冷系统，其特征在于，还包括位于所述低温蒸发器内的第一风扇装置和位于所述高温蒸发器内的冷空气的第二风扇装置。
7.根据权利要求1所述的高效组合式制冷系统，其特征在于，所述换热导管为铜管。
8.根据权利要求5所述的高效组合式制冷系统，其特征在于，所述第一管道、第二管道、第三管道、换热管道和第四管道中，其中一种或者一种以上的管道为铜管。
9.根据权利要求5所述的高效组合式制冷系统，其特征在于，所述第一管道、第二管道、第三管道、换热管道和第四管道为铁管、铝管、镀铜管、铜铁复合管、铝铜复合管中的一种。
10.一种制冷机，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的高效组合式制冷系统。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201910856404.3A CN110631150A (zh) | 2019-09-11 | 2019-09-11 | 一种高效组合式制冷系统和制冷机 |
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| CN201910856404.3A CN110631150A (zh) | 2019-09-11 | 2019-09-11 | 一种高效组合式制冷系统和制冷机 |
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| CN110631150A true CN110631150A (zh) | 2019-12-31 |
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| CN201910856404.3A Pending CN110631150A (zh) | 2019-09-11 | 2019-09-11 | 一种高效组合式制冷系统和制冷机 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2019
- 2019-09-11 CN CN201910856404.3A patent/CN110631150A/zh active Pending
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