CN218096361U - 一种高效风冷空调机组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高效风冷空调机组，包括通过铜管依次串联并组成闭路循环的冷凝器、气液分离器、膨胀阀、蒸发器和压缩机，且闭路循环内填充有冷媒，所述冷凝器和蒸发器侧边均设置有加速气流流动的风机，所述冷凝器的上游端和/或下游端串联设置有水气换热器，在水气换热器内部，所述冷媒能够与外界冷却水进行热量交换，本高效风冷空调机组通过串接水冷换热系统，冷凝器前端或后端的冷媒进行水冷降温，降低系统内冷凝压力和冷凝温度，从而提升机组制冷效果，降低系统整体能耗，避免系统过热保护，有效提升设备运转的稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及空调设备技术领域，具体为一种高效风冷空调机组。
背景技术
空调的原理为通过循环管道内冷媒气液之间相互转换，进行热量的搬运，如制冷模式下，室内机的蒸发器内冷媒由液体进行气化，吸收室内热量，冷媒内部温度升高，压力下降，经压缩机压缩后，压力升高，在经过室外机时，即经过冷凝器时，通过风冷进行降温，使冷媒内温度下降，从而液化，该过程向外界释放大量的热量，通过风机将外部热量带走；
但是对于我国部分城市，夏季室外温度高达40℃，甚至以上，以R410a氟利昂冷媒为例，压缩机排气温度高达83℃，经冷凝器冷却后的冷媒温度依旧高达45℃，冷凝压力高，换热效率低，造成室内机制冷效果下降；
同时对于高温冷媒的压缩，压缩机功耗明显上升，整体设备能耗显著增加；
同时，对于我国现有的高层建筑，室外机多数布置在设备间，设备间内通风效果有限，室外机所散发热量积聚在周边，当室外温度高于40℃时，极易诱发室外机过热保护，从而造成整个空调制冷系统停止作业。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种高效风冷空调机组，通过串接水冷换热系统，冷凝器前端或后端的冷媒进行水冷降温，降低系统内冷媒温度，从而提升室内机制冷效果，降低系统整体能耗，避免系统过热保护，有效提升设备运转的稳定性，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高效风冷空调机组，包括通过铜管依次串联并组成闭路循环的冷凝器、气液分离器、膨胀阀、蒸发器和压缩机，且闭路循环内填充有冷媒，所述冷凝器和蒸发器侧边均设置有加速气流流动的风机，所述冷凝器的上游端和/或下游端串联设置有汽水换热器，在汽水换热器内部，所述冷媒能够与外界冷却水进行热量交换。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述水汽换热器包括壳体和螺旋铜管，所述壳体内部通过隔板分隔为若干组呈S形连通排布的腔体，若干组螺旋铜管依次布置在对应腔体内且依次连通，且处于两端螺旋铜管贯穿壳体的外壁，所述壳体两端的腔体底部和顶部分别设置有进水口和出水口。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述汽水换热器的壳体底部设置有用于排空内部存水的排水孔，所述排水孔处设置密封塞。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述汽水换热器的进水口处串接电动调节阀，出水口处串接温度探头，所述温度传感器的输出端与电动调节阀的控制单元电连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本高效风冷空调机组通过在冷凝器的上游端和/或下游端串接汽水换热器，通过在汽水换热器内接入市政供水管道，通过水流带走闭路循环内冷媒的热量，从而有效降低蒸发器起始端的冷凝压力和冷凝温度，使其经过蒸发器时，能够吸收更多的外界热量，提升机组的制冷效果；
同时降低了高压管道内冷媒的冷凝压力，压缩机的实际功耗显著下降，节能效果明显；
而且冷媒大部分热量经水冷带走，在经过冷凝器时，由于自身温降值减小，通过风机向外散发热量显著减少，有效避免热量在室外机处聚集，避免诱发设备过热保护造成的停机，使设备能够持续运行，从而满足高温天气下空调机组的正常运行。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型水汽换热器示意图；
图3为本实用新型汽水换热器内部器件示意图。
图中：1、冷凝器；2、气液分离器；3、膨胀阀；4、蒸发器；5、压缩机；6、汽水换热器；601、壳体；602、螺旋铜管；603、排水孔；604、隔板。
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、完整地描述，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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术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，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种高效风冷空调机组，包括通过铜管依次串联并组成闭路循环的冷凝器1、气液分离器2、膨胀阀3、蒸发器4和压缩机5，且闭路循环内填充有冷媒，冷凝器1和蒸发器4侧边均设置有加速气流流动的风机，冷凝器1的上游端和/或下游端串联设置有汽水换热器6，在汽水换热器6内部，冷媒能够与外界冷却水进行热量交换。
参阅图1，图中箭头方向为制冷模式下，冷媒流动方向；
以冷媒选用R410a氟利昂为例，当室外温度高于40℃时，压缩机5的排气温度约为85℃，经冷凝器1的风冷降温后，冷媒温度约为45℃，冷媒的冷凝压力约为2.7Mpa，即压缩机5压缩后，需满足管道内冷媒压力在2.7Mpa以上，冷媒在经过冷凝器1后，才能够液化，然后再经过蒸发器4时气化吸热，由于冷凝压力和冷凝温度都高，其换热效果不佳，即制冷能力有限。
制冷剂经冷凝器1风冷降温后，温度降至约为45℃，在冷凝器1后端串入汽水换热器6后，冷媒经汽水换热器6与外界冷却水进行二次换热，以加装在冷凝器1后端为例，汽水换热器6的冷却水直接接入市政管道，市政供水温度约为20℃，经汽水换热器6换热后，出水温度约为45℃，冷媒经汽水换热器6换热后，温度由45℃降至20℃，此时冷媒的冷凝压力约为1.4Mpa，即压缩机5的实际工作压力不低于1.5Mpa即可，相较于之前的2.7Mpa，能耗显著下降，热量交换效率显著提升，室内机制冷效果明显增强，且冷媒内大部分热量通过汽水换热器6内的水冷散热带走，避免热量积聚在冷凝器1附近，也就避免诱发设备的高温保护。
参阅图2和图3，图中实心箭头为冷却水水流方向，空心箭头为冷媒流动方向，汽水换热器6包括壳体601和螺旋铜管602，壳体601内部通过隔板604分隔为若干组呈S形连通排布的腔体，若干组螺旋铜管602依次布置在对应腔体内且依次连通，且处于两端螺旋铜管602贯穿壳体601的外壁，壳体601两端的腔体底部和顶部分别设置有进水口和出水口；
通过将通过进行螺旋形缠绕，增加其在壳体601内部实际长度，增加冷媒与冷水的换热面积，提升热量交换率，从而使冷媒在经过汽水换热器6后，能够与冷水进行充分的热量交换，以获得较低的温度。
在实际使用时，冷水从底部进水口进入依次填满壳体601内部各个腔室，冷媒从另一端的高口进入，冷媒与冷水的流向相反，即冷媒的入口和冷水的出口为一端，冷媒的出口和冷水的入口为一端，从而使冷媒与冷水之间始终具有较大的过热度，从而有利于热量从冷媒向冷水转移；以冷媒从80℃降至65℃为例，冷水温度由20℃升至55℃为例，冷媒与冷水之间的温差为80-55＝25℃和65-20＝45℃，显然，两者具有较大的温度差，保证了冷媒与冷水的热交换效率。
在使用中，可将进水口接入市政供水管道，利用市政供水的冷水对冷媒进行降温，出水口的热水可进行收集利用，或经过冷却塔后再次循环使用。
参阅图2，汽水换热器6的壳体601底部设置有用于排空内部存水的排水孔603，排水孔603处设置密封塞；
冬季时，室外温度较低，会造成壳体601内部存水结冰，涨坏壳体601和内部螺旋铜管602，造成冷媒泄漏，因此，设置排水孔603，能够将壳体601内部存水完全放出。
还提供一种技术方案，汽水换热器6的进水口处串接电动调速阀，出水口处串接温度传感器，温度传感器的输出端与电动调速阀的控制单元电连接；
通过增加温度传感器对出水口温度进行监控，当出水口温度过高，超过设定值时，通过调控电动调速阀的流量，加快水流流速，提升换热效率，降低管道内冷媒热量；如将汽水换热器6布置在冷凝器1下游端时，以R410a氟利昂冷媒为例，压缩机5的排气温度接近85℃，经冷凝器1降温后，冷媒温度约为45℃，经汽水换热器6二次降温后，冷媒温度约为20℃，因此设定温度传感器的检测阈值为45℃，当超过阈值时，冷媒与冷水之间的温差值降低，影响二者的热交换效率，即表明当前流速的水流，无法满足汽水换热器6的设计换热需求，无法将冷媒温度降为45℃，因此可调大电动调节阀的流量，加大内部水流速度，从而使出水口温度下降至阈值以下。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种高效风冷空调机组，包括通过铜管依次串联并组成闭路循环的冷凝器(1)、气液分离器(2)、膨胀阀(3)、蒸发器(4)和压缩机(5)，且闭路循环内填充有冷媒，其特征在于：所述冷凝器(1)和蒸发器(4)侧边均设置有加速气流流动的风机，所述冷凝器(1)的上游端和/或下游端串联设置有汽水换热器(6)，在汽水换热器(6)内部，所述冷媒能够与外界冷却水进行热量交换。
2.根据权利要求1所述的高效风冷空调机组，其特征在于：所述汽水换热器(6)包括壳体(601)和螺旋铜管(602)，所述壳体(601)内部通过隔板(604)分隔为若干组呈S形连通排布的腔体，若干组螺旋铜管(602)依次布置在对应腔体内且依次连通，且处于两端螺旋铜管(602)贯穿壳体(601)的外壁，所述壳体(601)两端的腔体底部和顶部分别设置有进水口和出水口。
3.根据权利要求2所述的高效风冷空调机组，其特征在于：所述汽水换热器(6)的壳体(601)底部设置有用于排空内部存水的排水孔(603)，所述排水孔(603)处设置密封塞。
4.根据权利要求2所述的高效风冷空调机组，其特征在于：所述汽水换热器(6)的进水口处串接电动调节阀，出水口处串接温度探头，所述温度探头的输出端与电动调节阀的控制单元电连接。
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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| CN202222220940.4U Active CN218096361U (zh) | 2022-08-23 | 2022-08-23 | 一种高效风冷空调机组 |
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2022
- 2022-08-23 CN CN202222220940.4U patent/CN218096361U/zh active Active
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