CN210220280U - 一种具有补气增焓功能的单管储液罐制冷及制热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种具有补气增焓功能的单管储液罐制冷及制热系统，包括：压缩机、四通换向阀、第一换热器、第一膨胀阀、第二换热器、第一三通、储液罐、气液分离器、补气换热器、第二膨胀阀和第二三通，各部件之间通过管道顺序连接。本具有补气增焓功能的单管储液罐制冷及制热系统集成度高，能量利用率高，通过设置一个补气换热器可以将主路冷媒与辅路冷媒进行热交换，利用第二膨胀阀精准控制补液量，把不需要参与主循环系统的蒸发吸热的制冷剂经第二膨胀阀喷入补气换热器内与主循环系统的中温高压制冷剂进行换热，回气量显著增加，蒸发压力明显提高，提升了制热量,也提升了制热效率。并且通过单管储液罐的设计，简化了系统结构。

Description

一种具有补气增焓功能的单管储液罐制冷及制热系统

技术领域

本实用新型涉及一种制冷、制热设备技术领域，具体涉及一种具有补气增焓功能的单管储液罐制冷及制热系统。

背景技术

现有制冷技术是利用压缩机将制冷剂压缩成高温高压气体，制冷剂再经过冷凝器利用风机将管内的制冷剂散热形成高压中温液体，再到管道过滤器，然后到减压元件，将高压中温的制冷剂减压，形成更低温低压液体输出，经过蒸发器，进行热交换，再回流压缩机再循环，这样就形成一个制冷系统。随着社会的进步，对制冷技术要求越来越高，尤其是在国家大力提倡节能减排的前提下，如何实现制冷及制热系统中能量的高效使用，显得尤为重要。

现有市场上的制冷系统或者制热系统一般不具备补气增焓功能，能量利用率低，而且通常采用双管储液罐进行制冷剂供应，例如公开号为CN208075217U的中国专利公开了一种冷热交换器系统，其中该系统中的储液罐采用双管路连接，储液罐的一端通过三通电磁阀与下管路二连接，储液罐的另一端通过三通电磁阀与中管路一连接。使用双管储液罐主要存在以下缺陷：(1)管路连接复杂，增加管路设计的成本；(2)容易导致进液和出液方向混淆；(3)增加控制成本。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提出了一种具有补气增焓功能的单管储液罐制冷及制热系统，可以实现能量的高效利用，并且简化了系统结构。

为实现上述技术方案，本实用新型提供了一种具有补气增焓功能的单管储液罐制冷及制热系统，包括：压缩机、四通换向阀、第一换热器、第一膨胀阀、第二换热器、第一三通、储液罐、气液分离器、补气换热器、第二膨胀阀和第二三通，所述压缩机的排气口通过管道连接至四通换向阀进气口，四通换向阀上常开的第一出气口通过管道连接到第一换热器的进气口，四通换向阀的第二出气口通过管道连接到第二换热器的出气口，四通换向阀的第三出气口通过管道连接到气液分离器的进口，气液分离器的出口通过管道连接到压缩机的回气口，第一换热器的进液管连接到第一膨胀阀出口，第一膨胀阀的进口通过管道与补气换热器的出液口连接，补气换热器的补气口通过管道连接到压缩机的补气口，补气换热器的第一进液口和第二进液口分别通过管道与第二三通的第一接口和第二接口连接，第二膨胀阀安装在第二三通第二接口与补气换热器的第二进液口连接的管道上，第一三通的第一接口与第二三通的第三接口通过管道连接，第一三通的第二接口连接到第二换热器的进液口，第一三通的第三接口与储液罐的进液口连接。

在上述技术方案中，实际工作过程中包括制热模式和制冷模式：

制热模式的工作流程如下：通过压缩机把制冷剂压缩成高温高压气体，经过四通换向阀的路径调节，输送到第二换热器，与介质进行热交换，气态制冷剂放出热量冷凝成中温高压液态制冷剂，介质被加热，从而得到相应的生活热水或采暖热水，再利用第二膨胀阀精准控制补液量，把不需要参与主循环系统的蒸发吸热的制冷剂喷入补气换热器内与主循环系统的中温高压制冷剂进行换热，吸热气化成气体后进入压缩机中间腔，与从回气口回来的制冷剂气体一起被压缩成高温高压气体，从而增加回气量，有效冷却并稳定压缩机排气温度，同时也增加了排气量，使整个氟系统由此稳定并活跃起来，明显提高蒸发压力，因此跟同制冷剂的标准压缩机相比，提升了制热量,也提升了制热效率。主循环系统的制冷剂经过补气换热器与由第二膨胀阀控制的补气制冷剂热交换后，变成过冷液体制冷剂，经主循环系统的第一膨胀阀转成低温低压液态制冷剂，进入第一换热器进行换热，液态制冷剂吸收热量气化成低温低压气态制冷剂，气态制冷剂被压缩机吸入，又重新被压缩成高温高压气态制冷剂，不断的进行制热循环，多余的液态制冷剂通过第一三通的连接进入单管储液罐里面，不同的环境温度以及不同的运行工况，循环系统所需的冷媒都不一样，储液罐为循环系统提供充足的制冷剂供应量，使循环系统运行得更加可靠。

制冷模式：通过压缩机把制冷剂压缩成高温高压气体，经过四通换向阀的路径调节，输送到第一换热器，与介质进行热交换，气态制冷剂放出热量冷凝成中温高压液态制冷剂，再经过第一膨胀阀转换成低温低压液态制冷剂，进入补气换热器，此时不进行热交换，再进入第二换热器进行换热，液态制冷剂吸收热量气化成低温低压气态制冷剂，介质被冷却，从而得到相应的空调冷冻水，气态制冷剂被压缩机吸入，又重新被压缩成高温高压气态制冷剂，不断的进行制冷循环，多余的液态制冷剂通过第一三通的连接，进入单管储液罐里面，不同的环境温度以及不同的运行工况，循环系统所需的冷媒都不一样，储液罐为循环系统提供充足的制冷剂供应量，使循环系统运行得更加可靠。

优选的，本系统还包括外壳，所述外壳将压缩机、四通换向阀、第一换热器、第一膨胀阀、第二换热器、储液罐、气液分离器、补气换热器、第二膨胀阀和第二三通包裹在内，不仅可以增强上述部件的保护，而且可以使得本系统外观更加美观整齐。

优选的，所述第一换热器为翅片换热器，所述第二换热器和补气换热器为板式换热器、套管式换热器、壳管式换热器中的一种。

优选的，所述第一膨胀阀和第二膨胀阀为电子膨胀阀、热力膨胀阀或者毛细管中的一种。

本实用新型提供的一种具有补气增焓功能的单管储液罐制冷及制热系统的有益效果在：

1)本具有补气增焓功能的单管储液罐制冷及制热系统集成度高，能量利用率高，可以通过四通换向阀的切换实现制冷效果和制热效果的随意切换。

2)本具有补气增焓功能的单管储液罐制冷及制热系统通过设置一个补气换热器可以将主路冷媒与辅路冷媒进行热交换，确保回到压缩机的是低温低压的气态制冷剂，同时可以增强压缩机的回气量，起到补气增焓的作用，从而提升低温时的制热量与能效，扩大了使用的环境温度范围与地域的限制。

3)本具有补气增焓功能的单管储液罐制冷及制热系统采用单管储液罐的结构设计，储液罐通过单管与第一三通中的一个接口与系统实现连接，简化了系统结构，减少了控制难度，并且不会出现双管连接中可能出现的进液或者出液方向混淆的现象。

4)冬季低温工况下,采用喷气增焓技术，跟同制冷剂的标准压缩机相比，提升了制热量,也提升了制热效率；杜绝了机组启动时压力偏低，甚至低压保护的现象；精确控制压缩机排气温度，防止排气温度过高，延长压缩机使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的结构连接示意图。

图中：1、外壳；2、压缩机；3、四通换向阀；4、第一换热器；5、第一膨胀阀；6、第二换热器；7、第一三通；8、储液罐；9、气液分离器；10、补气换热器；11、第二膨胀阀；12、第二三通。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本实用新型的保护范围。

实施例1：一种具有补气增焓功能的单管储液罐制冷及制热系统。

参照图1所示，一种具有补气增焓功能的单管储液罐制冷及制热系统，包括：外壳1、压缩机2、四通换向阀3、第一换热器4、第一膨胀阀5、第二换热器6、第一三通7、储液罐8、气液分离器9、补气换热器10、第二膨胀阀11和第二三通12，所述外壳1将压缩机2、四通换向阀3、第一换热器4、第一膨胀阀5、第二换热器6、第一三通7、储液罐8、气液分离器9、补气换热器10、第二膨胀阀11和第二三通12包裹在内，不仅可以增强上述部件的保护，而且可以使得本系统外观更加美观整齐，所述压缩机2的排气口通过管道连接至四通换向阀3进气口，四通换向阀3上常开的第一出气口通过管道连接到第一换热器4的进气口，四通换向阀3的第二出气口通过管道连接到第二换热器6的出气口，四通换向阀3的第三出气口通过管道连接到气液分离器9的进口，气液分离器9的出口通过管道连接到压缩机2的回气口，第一换热器4的进液管连接到第一膨胀阀5出口，第一膨胀阀5的进口通过管道与补气换热器10的出液口连接，补气换热器10的补气口通过管道连接到压缩机2的补气口，补气换热器10的第一进液口和第二进液口分别通过管道与第二三通12的第一接口和第二接口连接，第二膨胀阀11安装在第二三通12第二接口与补气换热器10的第二进液口连接的管道上，第一三通7的第一接口与第二三通12的第三接口通过管道连接，第一三通7的第二接口连接到第二换热器6的进液口，第一三通7的第三接口与储液罐8的进液口连接。

本实施例中：第一换热器4采用翅片式换热器，第二换热器6和补气换热器10采用板式换热器，第一膨胀阀5和第二膨胀阀11均采用电子膨胀阀。

本实施例中，各部件的功能如下：

外壳1的作用是保护安装在外壳1内的所有部件，并且使得整个系统的外观更加美观、规整。

压缩机2的作用是完成吸气排气过程，提供实现卡诺循环与逆卡诺循环的动力。

四通换向阀3的作用是转换制冷剂的路径走向，实现制冷、制热两种模式的转换。

第一换热器4(翅片式换热器)的作用是完成制冷剂与空气的换热，即吸收空气的热量或向空气放出热量。

电子第一膨胀阀5的作用是把主循环系统的气态制冷剂转换成液态制冷剂，或把主循环系统的液态制冷剂转换成气态制冷剂。

第二换热器6(板式换热器)的作用是液态制冷剂或气态制冷剂与介质(水、盐水、防冻液等)进行热交换，从而冷冻或加热介质(水、盐水、防冻液等)得到所需要的制冷工况或制热工况。

第一三通7的作用是实现单管储液器与制冷系统的连接，完成储液的过程。

储液罐8的作用是储存多余的制冷剂，不同的环境温度以及不同的运行工况，循环系统所需的冷媒都不一样，储液罐8为循环系统提供充足的制冷剂供应量，使循环系统运行得更加可靠。

气液分离器9的作用是把从蒸发器回来的并没有充分蒸发的液态制冷剂与已经充分蒸发的气态制冷剂分离，确保回到压缩机2内部的都是气态制冷剂，从而有效保护压缩机。

补气换热器10的作用是：将主路冷媒与辅路冷媒进行热交换，确保回到压缩机2的是低温低压的气态制冷剂，同时可以增强压缩机2的回气量，起到补气增焓的作用，从而提升低温时的制热量与能效。

第二膨胀阀11的作用是：把辅循环系统的液态制冷剂转换成气态制冷剂。

第二三通12的作用是实现主循环系统和辅循环系统的支路连接。

本实施例中，实际工作过程中包括制热模式和制冷模式：

制热模式的工作流程如下：通过压缩机2把制冷剂压缩成高温高压气体，经过四通换向阀3的路径调节，输送到第二换热器6，与介质进行热交换，气态制冷剂放出热量冷凝成中温高压液态制冷剂，介质被加热，从而得到相应的生活热水或采暖热水，再利用第二膨胀阀11精准控制补液量，把不需要参与主循环系统的蒸发吸热的制冷剂喷入补气换热器10内与主循环系统的中温高压制冷剂进行换热，吸热气化成气体后进入压缩机2中间腔，与从回气口回来的制冷剂气体一起被压缩成高温高压气体，从而增加回气量，有效冷却并稳定压缩机2排气温度，同时也增加了排气量，使整个氟系统由此稳定并活跃起来，明显提高蒸发压力，因此跟同制冷剂的标准压缩机相比，提升了制热量,也提升了制热效率。主循环系统的制冷剂经过补气换热器10与由第二膨胀阀11控制的补气制冷剂热交换后，变成过冷液体制冷剂，经主循环系统的第一膨胀阀5转成低温低压液态制冷剂，进入第一换热器4进行换热，液态制冷剂吸收热量气化成低温低压气态制冷剂，气态制冷剂被压缩机2吸入，又重新被压缩成高温高压气态制冷剂，不断的进行制热循环，多余的液态制冷剂通过第一三通7的连接进入单管储液罐里面，不同的环境温度以及不同的运行工况，循环系统所需的冷媒都不一样，储液罐8为循环系统提供充足的制冷剂供应量，使循环系统运行得更加可靠。

制冷模式的工作流程如下：通过压缩机2把制冷剂压缩成高温高压气体，经过四通换向阀3的路径调节，输送到第一换热器4，与介质进行热交换，气态制冷剂放出热量冷凝成中温高压液态制冷剂，再经过第一膨胀阀5转换成低温低压液态制冷剂，进入第二换热器6进行换热，液态制冷剂吸收热量气化成低温低压气态制冷剂，介质被冷却，从而得到相应的空调冷冻水，气态制冷剂被压缩机2吸入，又重新被压缩成高温高压气态制冷剂，不断的进行制冷循环，多余的液态制冷剂通过第一三通7的连接，进入单管储液罐8里面，不同的环境温度以及不同的运行工况，循环系统所需的冷媒都不一样，储液罐8为循环系统提供充足的制冷剂供应量，使循环系统运行得更加可靠。

本具有补气增焓功能的单管储液罐制冷及制热系统集成度高，能量利用率高，可以通过四通换向阀3的切换实现制冷效果和制热效果的随意切换。

本具有补气增焓功能的单管储液罐制冷及制热系统通过设置一个补气换热器10可以将主路冷媒与辅路冷媒进行热交换，确保回到压缩机2的是低温低压的气态制冷剂，同时可以增强压缩机2的回气量，起到补气增焓的作用，从而提升低温时的制热量与能效，扩大了使用的环境温度范围与地域的限制。

本具有补气增焓功能的单管储液罐制冷及制热系统采用单管储液罐8的结构设计，储液罐8通过单管与第一三通7中的一个接口与系统实现连接，简化了系统结构，减少了控制难度，并且不会出现双管连接中可能出现的进液或者出液方向混淆的现象。

本具有补气增焓功能的单管储液罐制冷及制热系统冬季低温工况下,采用喷气增焓技术，跟同制冷剂的标准压缩机相比，提升了制热量,也提升了制热效率；杜绝了机组启动时压力偏低，甚至低压保护的现象；精确控制压缩机排气温度，防止排气温度过高，延长压缩机使用寿命。

以上所述为本实用新型的较佳实施例而已，但本实用新型不应局限于该实施例和附图所公开的内容，所以凡是不脱离本实用新型所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本实用新型保护的范围。

Claims (4)

1.一种具有补气增焓功能的单管储液罐制冷及制热系统，其特征在于包括：压缩机、四通换向阀、第一换热器、第一膨胀阀、第二换热器、第一三通、储液罐、气液分离器、补气换热器、第二膨胀阀和第二三通，所述压缩机的排气口通过管道连接至四通换向阀进气口，四通换向阀上常开的第一出气口通过管道连接到第一换热器的进气口，四通换向阀的第二出气口通过管道连接到第二换热器的出气口，四通换向阀的第三出气口通过管道连接到气液分离器的进口，气液分离器的出口通过管道连接到压缩机的回气口，第一换热器的进液管连接到第一膨胀阀出口，第一膨胀阀的进口通过管道与补气换热器的出液口连接，补气换热器的补气口通过管道连接到压缩机的补气口，补气换热器的第一进液口和第二进液口分别通过管道与第二三通的第一接口和第二接口连接，第二膨胀阀安装在第二三通第二接口与补气换热器的第二进液口连接的管道上，第一三通的第一接口与第二三通的第三接口通过管道连接，第一三通的第二接口连接到第二换热器的进液口，第一三通的第三接口与储液罐的进液口连接。

2.如权利要求1所述的具有补气增焓功能的单管储液罐制冷及制热系统，其特征在于：还包括外壳，所述外壳将压缩机、四通换向阀、第一换热器、第一膨胀阀、第二换热器、储液罐、气液分离器、补气换热器、第二膨胀阀和第二三通包裹在内。

3.如权利要求1所述的具有补气增焓功能的单管储液罐制冷及制热系统，其特征在于：所述第一换热器为翅片换热器，所述第二换热器和补气换热器为板式换热器、套管式换热器、壳管式换热器中的一种。

4.如权利要求1所述的具有补气增焓功能的单管储液罐制冷及制热系统，其特征在于：所述第一膨胀阀和第二膨胀阀为电子膨胀阀、热力膨胀阀或者毛细管。

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