CN205119548U - 蒸发冷凝一体化机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种蒸发冷凝一体化机组，属于空调结构领域。本实用新型包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器，所述压缩机分别与蒸发器和冷凝器相连，所述膨胀阀设于所述冷凝器和蒸发器之间，所述蒸发冷凝一体化机组还包括四通换向阀，所述四通换向阀的主阀管口与压缩机输出端连接，所述四通换向阀的其余三个管口分别与冷凝器、蒸发器和压缩机的输入端相连。本实用新型的有益效果为：空调系统制冷制热模式切换时，不需要管外换向，结构和工程系统简单，安装方便，实现制冷制热控制一体化，节约能源。

Description

蒸发冷凝一体化机组

技术领域

本实用新型涉及一种空调结构，尤其涉及一种蒸发冷凝一体化机组。

背景技术

现有技术的蒸发冷凝一体化机组包括压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器和压缩机，所述压缩机分别与蒸发器和冷凝器相连，所述膨胀阀设于所述冷凝器和蒸发器之间，工作原理是将热量转移到水源中，在制冷模式时，高压高温的制冷剂气体从压缩机出来后进入冷凝器，向水中排放热量而冷却成高压液体，使水温升高。经膨胀阀节流膨胀成低压液体后进入蒸发器蒸发成低压蒸汽，同时吸收水的热量。低压制冷剂蒸汽又进入压缩机压缩成高压气体，如此循环不已。

此时，制冷环境需要的冷冻水在蒸发器中获得，供热环境需要的热水在冷凝器中获得。而整个系统的冷(热)水转换采用管外换向来实现，也就是说在连接管上设有8个换向阀门，制冷工况时，开启其中4个阀门，关闭另外4个阀门，制热工况时，阀门开启情况相反，这样造成安装时程序繁琐，结构和工程系统非常复杂，在使用中，换热器和管道需要做防腐处理，同时，冬季工作时，因气温较低，为了防止换热器冻裂，还需要增加防冻液。

才外，冬季系统运行需外加设备监控系统的溶液密度，以保证系统的正常运行，这样就增加了系统的复杂度，使成本提高。

实用新型内容

为解决现有技术中的问题，本实用新型提供一种蒸发冷凝一体化机组。

本实用新型蒸发冷凝一体化机组包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器，所述压缩机分别与蒸发器和冷凝器相连，所述膨胀阀设于所述冷凝器和蒸发器之间，所述蒸发冷凝一体化机组还包括四通换向阀，所述四通换向阀的主阀管口与压缩机输出端连接，所述换向阀的其余三个管口分别与冷凝器、蒸发器和压缩机的输入端相连。

本实用新型作进一步改进，所述蒸发冷凝一体化机组还包括集水装置、喷淋装置和与喷淋装置出口相连的喷淋管，所述集水装置设置在蒸发器的下方，所述喷淋装置的输入端与集水装置的出水口相连，所述喷淋管设置在所述冷凝器的上方。

本实用新型作进一步改进，所述喷淋管上靠近冷凝器的一侧设有至少一个喷嘴，所述喷嘴平均分布在所述冷凝器的上方。

本实用新型作进一步改进，所述喷淋装置为循环喷淋泵。

本实用新型作进一步改进，所述集水装置为水箱或集水槽。

本实用新型作进一步改进，所述喷淋管上方还设有收水器和风机，所述风机设置在所述收水器的上方，所述收水器的水能够落入集水装置内。

本实用新型作进一步改进，所述风机为轴流风机。

本实用新型作进一步改进，蒸发冷凝一体化机组还包括气液分离器，所述气液分离器设于四通换向阀和蒸发器之间。

本实用新型作进一步改进，所述蒸发器和冷凝器内设有用于控制补充冷却水的液位控制装置。

本实用新型作进一步改进，所述液位控制装置为浮球阀和液位开关。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：空调系统制冷制热模式切换时，不需要管外换向，结构和工程系统简单，安装方便，实现制冷制热控制一体化，此外，制冷时，利用盘管外的喷淋水，部分蒸发时吸收盘管内高温气态制冷剂的热量而使管内的制冷剂逐渐由气态被冷却为液态；制热时，利用轴流风机强迫空气吸入流经盘管与盘管内的低温低压的制冷剂进行热交换；当湿度大，易结霜，换热效果差时，利用水箱内的热水通过循环泵送至喷淋管，喷淋到盘管上进行化霜，提高换热效果，极大的节约了能源，并且不需要增加防冻液和液体密度监控系统，降低成本，提高安装效率。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型蒸发冷凝一体化机组包括压缩机1、冷凝器3、膨胀阀4、蒸发器5和四通换向阀2，所述压缩机1分别与蒸发器5和冷凝器3相连，所述膨胀阀4设于所述冷凝器3和蒸发器5之间，所述四通换向阀2的主阀管口与压缩机1输出端连接，所述四通换向阀2的其余三个管口分别与冷凝器3、蒸发器5和压缩机1的输入端相连。

空调系统制冷制热模式切换时，不需要管外换向，只需要调整四通换向阀2的方向即可实现，结构和工程系统简单，安装方便，实现制冷制热控制一体化。

为了节约能源，防止在冬季温度低时，换热器和盘管容易冻裂，易结霜，从而造成换热效果差，所述蒸发冷凝一体化机组还包括集水装置8、喷淋装置7和与喷淋装置出口相连的喷淋管，所述集水装置8设置在蒸发器5的下方，所述喷淋装置7的输入端与集水装置8的出水口相连，所述喷淋管设置在所述冷凝器3的上方。

优选地，所述喷淋管上靠近冷凝器3的一侧设有至少一个喷嘴，所述喷嘴平均分布在所述冷凝器3的上方，有利于对冷凝器3均匀喷淋。

所述喷淋装置7可以为循环喷淋泵等动力装置，所述集水装置8可以为水箱或集水槽。

所述喷淋管上方还设有收水器和风机，所述风机设置在所述收水器的上方，所述收水器的水能够落入集水装置8内。所述风机优选轴流风机，所谓轴流风机就是与风叶的轴同方向的气流。之所以称为"轴流"，是因为气体平行于风机轴流动。轴流风机通常用在流量要求较高而压力要求较低的场合。轴流风机固定位置并使空气移动。轴流风机主要由风机叶轮和机壳组成，结构简单但是数据要求非常高。

制冷时，利用盘管外的喷淋水，部分蒸发时吸收盘管内高温气态制冷剂的热量而使管内的制冷剂逐渐由气态被冷却为液态，喷淋水由喷淋装置7将集水装置8中的水输送到冷凝器3顶部的喷淋管，其中，所述冷凝器3为蒸发式冷凝器，所述蒸发式冷凝器内部设有冷凝盘管，经喷淋管上的喷嘴喷淋到冷凝盘管的外表面形成很薄的水膜，水膜中部分水吸热后蒸发为水蒸气，其余落入集水装置8内，供喷淋装置7循环使用。轴流风机强迫空气吸入流经盘管、收水器，饱和热湿空气则被排到周围大气中，热湿空气中夹带的部分水滴通过收水器截留，落入集水装置8内。

制热时，利用轴流风机强迫空气吸入流经盘管与盘管内的低温低压的制冷剂进行热交换；当湿度大，易结霜，换热效果差时，利用集水装置8的热水通过循环喷淋泵送至喷淋管，喷淋到盘管上进行化霜，提高换热效果。

为了提高压缩机1运行效率，蒸发冷凝一体化机组还包括气液分离器6，所述气液分离器6设于四通换向阀2和蒸发器5之间。所述蒸发器5和冷凝器3内设有用于控制补充冷却水的液位控制装置，所述液位控制装置为浮球阀和液位开关，系统循环水由浮球阀和液位开关控制补充冷却水，自动控制，不需要外加设备监控系统的溶液密度，降低成本和安装效率。

本实用新型在节能方面的计算如下：

当蒸发温度发生变量△Te时，压缩机用电量降低值△W_t的运算公式(1)为：

${\mathrm{\ΔW}}_t=-\frac{Q_e\·T_c}{{T_e}^2}\·\mathrm{\Δ}T$

当冷凝温度发生变量△Tc时，压缩机用电量降低值△W_t的运算公式(2)为：

${\mathrm{\ΔW}}_t=\frac{Q_e}{T_e}\·{\mathrm{\ΔT}}_c$

上述公式中：

Q_e---蒸发器制冷量(kW)

W_t---压缩机(理论)功率(kW)

T_e---蒸发温度(°K，273.15+℃)

T_c---冷凝温度(°K，273.15+℃)

△T---蒸发温度差值

△T_c---冷凝温度差值

假设：制冷机的额定条件和工况：蒸发器制冷量5000kW。蒸发温度T_e＝5℃，冷凝温度T_c＝35℃。假设蒸发温度提升值△T_e＝6℃-5℃＝1℃，压缩机功率减少量△W_t代入运算公式(1)：

△W_t＝-(Q_e·T_c/T_e^2)·△T_e

＝-(5000·[273.15+35℃])/(273.15+5℃)^2·1

＝-19.91kW(负值表示功率输入量减少)

同上条件，假设冷凝温度降低值，△Tc＝34℃-35℃＝-1℃，压缩机功率减少量△Wt代入运算公式(2)：

△W_t＝(Q_e/T_e)·△T_c

＝(5000/278.15℃)·-1℃

＝-17.98kW(负值表示功率输入量减少)

由上可以看出，本实用新型在节能方面效果显著。在试验中，冷凝温度每降低1℃，压缩机能效提高3％左右。冷凝温度可接近环境湿球温度，与广泛应用的风冷空调系统相比，可节能35-50％，与水冷空调系统相比，能够节能15-25％。

以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.蒸发冷凝一体化机组，包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器，所述压缩机分别与蒸发器和冷凝器相连，所述膨胀阀设于所述冷凝器和蒸发器之间，其特征在于：所述蒸发冷凝一体化机组还包括四通换向阀，所述四通换向阀的主阀管口与压缩机输出端连接，所述四通换向阀的其余三个管口分别与压缩机的输入端、冷凝器和蒸发器相连。

2.根据权利要求1所述的蒸发冷凝一体化机组，其特征在于：所述蒸发冷凝一体化机组还包括集水装置、喷淋装置和与喷淋装置出口相连的喷淋管，所述集水装置设置在蒸发器的下方，所述喷淋装置的输入端与集水装置的出水口相连，所述喷淋管设置在所述冷凝器的上方。

3.根据权利要求2所述的蒸发冷凝一体化机组，其特征在于：所述喷淋管上靠近冷凝器的一侧设有至少一个喷嘴，所述喷嘴平均分布在所述冷凝器的上方。

4.根据权利要求2所述的蒸发冷凝一体化机组，其特征在于：所述喷淋装置为循环喷淋泵。

5.根据权利要求2所述的蒸发冷凝一体化机组，其特征在于：所述集水装置为水箱或集水槽。

6.根据权利要求2所述的蒸发冷凝一体化机组，其特征在于：所述喷淋管上方还设有收水器和风机，所述风机设置在所述收水器的上方，所述收水器的水能够落入集水装置内。

7.根据权利要求6所述的蒸发冷凝一体化机组，其特征在于：所述风机为轴流风机。

8.根据权利要求1-7任一项所述的蒸发冷凝一体化机组，其特征在于：蒸发冷凝一体化机组还包括气液分离器，所述气液分离器设于四通换向阀和蒸发器之间。

9.根据权利要求8任一项所述的蒸发冷凝一体化机组，其特征在于：所述蒸发器和冷凝器内设有用于控制补充水的液位控制装置。

10.根据权利要求9所述的蒸发冷凝一体化机组，其特征在于：所述液位控制装置为浮球阀和液位开关。