压缩机排气增压节能方法与装置制造方法及图纸

一种压缩机排气增压节能方法与装置，包括压缩机、压缩机排气增压节能装置、冷凝器、干燥过滤器、毛细管－回气管换热器、蒸发器，所述压缩机的输出通过管路接排气增压节能装置的输入端，而排气节能装置输出端依次接冷凝器、干燥过滤器，所述干燥过滤器通过毛细管－回气管换热器的毛细管输出端再依次接制冷蒸发器、再通过回气管进入压缩机的输入端。所述压缩机排气增压节能方法与装置充分利用了喷管扩压管扩压原理、压缩机出口排气焓差和气流脉动等能量转化为势能促使压缩机的实际排气压力降低，而系统冷凝压力不变，从而降低了制冷系统的压比，进而降低了综合能耗。本发明专利技术具有结构简单，制造容易、成本低、无任何运动部件、可以长期运行、无需维护、不直接消耗机械能、可以实现载能流体的合理分配和降低制冷剂在制冷系统中脉动作用等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种节能装置，特指系一种冰箱及空调制冷系统压縮机排气增 压节能装置—— 。
技术介绍
随着社会的发展，家用电器越来越普及，家用电冰箱^节能问题越来越受到关注。目前国内电冰箱每年的产量大约为1000万台，其平均能耗大约为 0.75kWh/24h/台，故每年新增能耗750万度电。因此，如何进一步降低电冰箱的 能耗就显得很有必要，现有的冰箱在工作时，压縮机在工况变化时存在着指示 功率偏高的现象，因而必须要求压缩机处于一个比较良好的工作状态，而对于 目前的家用电冰箱来说，压縮机的性能系数COP值一般不大于2，有些甚至比 1.6还要低，压縮机性能的好坏，直接决定着电冰箱的整机耗电量，因此，如何 在现有的条件下，利用一定的先进技术来降低压縮机的功耗，从侧面上提高其 性能系数就显得很有节能价值。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题针对全封闭式压縮机制冷系统出口温度明显 高于实际的冷凝温度，同时其出口管内存在较明显的压力脉动，且其出口管内 流动速度较高，而设计一种充分利用压縮机出口焓降、排气管内部的压力脉动 和流动速度动能的节能方法与装置，降低压縮机的压縮比，降低冰箱空调的整 体耗电量，提高冰箱空调制冷系统的制冷系数的压縮机排气增压节能装置。本专利技术的工作原理制冷剂工质在气缸内与气缸壁的热交换几乎为零，可以按绝热过程计算压縮机的指示功率p,，其计算公式为-, v P " 卜丄卩、 。/jj (D式中A为容积系数，、为压力系数，/为气缸数，"为负载下的转速，^为压 縮机吸气压力，S为活塞行程，D为气缸直径，A为绝热指数，s为压縮机压力比(压縮比)，^为进气和排气过程中平均压力损失之和。压縮机排气增压节能方法与装置，其最终的扩压效果是使压縮机实际的排 气压力降低，而保持冷凝压力不变，而在冰箱实际的运行工况下，冰箱的冷凝 压力基本上是维持定值的，因此我们可以得出这样的结论压縮机排气增压节 能装置使得从压縮机出口出来的制冷剂压力升到冷凝压力，而另外一个效果就 是使得从压缩机排气口出来的制冷剂压力比没有添加压縮机排气增压节能方法 与装置时低，在压縮机吸气压力不变的情况下，此时压縮机的压縮比将随压縮机的排气压力减小而减小，对于式(1)中指示功率来说，压縮机吸气压力^不 变，压縮机压縮比s呈指数幂的形式减小，其最终结果会使得指示功率呈现较大幅度地减小，此时，冰箱空调整机的节能降耗效果也较明显。 另外，对縮放型的喷管，根据稳定流动能量方程式有《=M + ^ (2) 2式(2)中，《为流体流动整个过程的放热量，AA为流体流动过程中的焓值变化量，Ac为流体流动过程中的速度变化量。 '根据质量守恒方程有^ +《+生=0 (3) c /式(3)中，c为管内流体流速，/为管内任一截面积，p为流体压力，A为流体 绝热指数(其为一常数)。对于稳定流动来说，根据式(2)可得，流体对外放热，《<0，整个流动过 程中，流体温度降低，所以A/K0，若管内流体流动换热较充分的话，就可能存 在I《I叫MI的情况，此时会使得Ac〈0。对于式(3)，如果在渐縮型喷管中，会有#<0，而AcO，所以&<0，此时 会有^7>0，流动最终明显效果就是使得喷管出口流体压力增大。本专利技术所采用的技术方案压縮机排气增压节能方法与装置直接接于压縮 机排气管和冷凝器进口管之间，所述压縮机排气增压节能装置由不同尺寸的渐 縮型的锥形管、过渡管和渐扩型的扩压管组成，也可以直,由不同尺寸的渐縮 型的锥形管和渐扩型的扩压管其中的一部分或由两部分组成；所述渐縮型的锥 形管的基本直径为5~20mm，渐縮型锥形管角度范围为2~45° ，渐縮型的锥形管 的出口直径为1 10mm，其直管部分的出口长度为0 20mm;所述渐扩型的扩压 管的进口部分直管直径为l~10mm，直管部分的长度为0 40mm，渐扩管部分锥 形扩张管的扩张角为2~25°，其出口部分的直径为5~20mm ;其中间过渡管的 内径为2 10mm;所述渐縮型锥形管的出口部分与所述渐扩型的扩压管进口部分相接连通，中间过渡管可以直接套接在这一部分，其两端求用氧焊、锡悍或氩 弧焊可靠焊接。所述压縮机排气增压节能方法与装置的材料可以为铜管、铝管、邦迪管， 以及可以使用在制冷系统的其他管道材料。作为本专利技术的改进，所述渐縮型的锥形管和渐扩型的扩压管之间焊接有焊接过渡管。作为本专利技术.的改进，所述渐縮型的锥形管的前端设有縮口或扩口过渡直管。 作为本专利技术的改进，所述压縮机排气增压节能装置出p直管的末端设有縮 口或扩口过渡直管。本专利技术中，所述管道连接部分均采用氧焊或锡焊或氩弧焊连接。 本专利技术由于采用上述结构，充分利用了变截面管道内部的热力学工作原理， 采用压縮机排气增压节能装置，经压縮机压縮出来的制冷剂过热蒸汽进入压縮 机排气增压节能装置进口，在进气喷嘴内实现制冷剂速度的提升即制冷剂的加 速，从进气喷嘴喷出的制冷剂在随后的出口扩散器中实现，力的提升，压力提 高的势能来自三方面其一是制冷剂速度降低即动能转化势能，促使压力提高;其二是制冷剂在出口扩散器中温度的升高，这部分过热蒸汽的焓增也可以促使回气压力的升高；其三是利用制冷剂在压縮机排气出口时产生的气流脉动作用， 一方面该装置可以抑制其脉动作用，另一方面还可以使制冷剂的脉动能量转化 为压力升高的条件，最后实现增压后的制冷剂蒸汽直接进入冷凝器。综上所述本专利技术…一种压缩机排气增压节能方法与装置具有结构简单，制 造容易、成本低、无任何运动部件、可以长期运行、无需辨护、不直接消耗机 械能、可以实现载能流体的合理分配等优点，可以很容易地和冰箱系统管路相 联结，适用于冰箱制冷系统，可以成为冰箱制冷系统实现节能的最重要的一个 零部件，也可以使用在冰箱维修业，提高冰箱维修后的制冷性能，从而实现降 低冰箱整机耗电量，达到节能的目的。同时还可以在与冰箱制冷系统具有相似 结构的空调制冷系统中。 附图说明图1 (a、 b)为本专利技术工作原理示意图。 . 图2为本专利技术的结构示意图。 图3为本专利技术的另一种结构示意图。 图4为本专利技术的另一种结构示意图。 图5为本专利技术的另一种结构示意图。图6为本专利技术的另外一种不同结构示意图。 图7为使用本专利技术的系统与理论循环系统对比的压焓图 图8为使用本专利技术的系统质量流量与压力比的关系曲线示意图 图9为把本专利技术直接连接在全封闭压缩机内部排气管处的示意图 图10为加入排气增压节能装置前后样机耗电量测试值对比图 附图1、 2、 3、 4、 5、 6中，1—压缩机、2—压縮机排气增压节能装置、3— 冷凝器、4一干燥过滤器、5—毛细管-回气管换热器、6~冰箱蒸发器、7—喷嘴 进口、 8—喷嘴出口、 9-扩散器进口、 10—渐扩锥形管、11—进气喷嘴、12—渐 縮锥形管、13—出口扩散器、l"中间焊接过渡管、15—扩，器直管、16_扩口 过渡直管。 具体实施例方式下面结合附图，来详细说明冰箱压縮机排气增压节能方法与装置的具体实 施方式。参见图l (a、 b)所示， 一种压縮机排气增压节能装置，包括压縮机l、压 縮机排气增压节能装置2、冷凝器3、干燥过滤器4、毛细管-回气管换热器5、 蒸发器6，所述压縮机1的输出通过管路接排气增压节能装置2的输入端，而排 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压缩机排气增压节能方法与装置，包括压缩机（１）、压缩机排气增压节能装置（２）、冷凝器（３）、干燥过滤器（４）、毛细管－回气管换热器（５）、蒸发器（６），其特征在于：所述压缩机（１）的输出通过管路接排气增压节能装置（２）的输入端，而排气增压节能装置（２）的输出端依次接冷凝器（３）、干燥过滤器（４），所述干燥过滤器（４）通过毛细管－回气管换热器（５）中的毛细管输入端至其毛细管输出端再依次接蒸发器（６）、再通过回气管进入压缩机（１）的输入端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘益才，曹立宏，马卫武，张明研，宛超，辛天龙，
申请(专利权)人：中南大学，长沙中南升华科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]