一体式制冷剂热回收循环系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种一体式制冷剂热回收循环系统，包括蒸发器（1）、压缩机（2）、冷凝器（3）以及换热器（4），所述蒸发器包括用于制冷剂蒸发的蒸发区（12）以及用于所述蒸发区流出的制冷剂气体与所述冷凝器流出的制冷剂液体进行回热的回热区（11）；所述回热区与所述蒸发区通过导流板（13）隔离，其具有换热器和回热蒸发功能一体的蒸发器，整个蒸发器的结构紧凑，占地面积低；同时，导流板开设的导流凹槽的截面积与两端导流接口的截面积大致相等，使制冷介质的流速在导流板处稳定，从而使整个制冷剂循环系统的整体结构紧凑，换热效率大大提高，实现对冷凝器流出的低温高压制冷剂液体的自身热量的更有效的回收利用。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及制冷系统领域，具体地，涉及一种用于冷水机组的一体式制冷剂热回收循环系统。
技术介绍
制冷系统通常包括由压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀阀四个基本部件通过管道连接组成的制冷剂循环系统，制冷剂循环系统与其他部件配合安装形成一整套制冷系统，制冷剂在制冷剂循环系统中不断循环流动，发生状态变化并与外界进行热量交换。制冷剂循环系统的工作过程和原理如下:压缩机通过吸气管从蒸发器吸入低温低压的制冷剂气体，经压缩机压缩为高温高压的制冷剂气体后通过排气管进入冷凝器，高温高压的制冷剂气体在冷凝器中与冷却介质(水或空气)进行热交换，冷凝为低温高压液体，经膨胀阀膨胀节流为低温低压的制冷剂液体后，再次进入蒸发器中吸热蒸发为低温低压制冷剂气体并进入压缩机中进行下一循环，从而达到循环制冷的目的。这样，制冷剂在该循环系统中经过蒸发、压缩、冷凝以及节流四个基本过程完成一个制冷循环。现有技术中的制冷剂循环系统，如中国专利文献CN 101556090B中公开的一种蒸汽压缩制冷机组，其包括压缩机、冷凝器、蒸发器以及闪蒸筒，所述闪蒸筒的上端进液口与冷凝器相接，上端出气口通过单向阀与压缩机的一个输入口相接，下端出液口通过第二节流阀与蒸发器相接。但是，上述蒸汽压缩制冷机组中，冷凝器输出的低温高压制冷剂液体通过闪蒸筒的进液口以及节流孔板进入闪蒸筒进行气液分离，制冷剂气体从闪蒸筒上端的出气口进入压缩机，制冷剂液体从闪蒸筒下端的出液口流入蒸发器。虽然进入冷凝器的高温高压制冷剂气体在冷凝器中与冷却介质(水或空气)进行了充分的热交换，但是，这种热量交换并未达到理想的状态，因为冷凝器流出的低温高压制冷剂液体本身还存在较高的热量，而上述蒸汽压缩制冷机组中闪蒸筒用于气液分离，并未对该部分热量进行有效的回收利用，同时，上述蒸发器仅用于将低温低压的制冷剂液体蒸发为低温低压的制冷剂气体，也未对该部分热量进行有效的回收利用，从而造成热能极大的损失浪费。另外，中国专利文献CN2604667Y公开一种集预热、灭菌、冷却于一体的板式换热器。为解决已有技术中消毒灭菌及快速冷却采用两套独立设备同时运行存在的能源利用不充分、浪费水及设备投资大的问题。该换热器是将多片板式换热器紧密地连接，在中间增设了导流片形成余热交换区和高温灭菌区，它由预热片、消毒灭菌片、散热片、导流片和高温加热片所组成，冷液体经预热和消毒，在散热片内放出热量后流出，高温介质可用热水或过热蒸气，在加热片中放出热量，由于它们连接紧密热量能充分交换。但是，该板式换热器中的导流板的内部形状为平行四边形，流体经过导流板时会导致流体流速过小，最终导致换热效率较低，不能满足中央空调或冷水机组中的蒸发器对换热效率的要求
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是现有的制冷系统的蒸发器占用空间大、回热效率低的问题，从而提供一种具有占空比小、回热效率高的蒸发器的一体式制冷剂热回收循环系统。为了实现上述目的，本技术提供一种一体式制冷剂热回收循环系统，包括依次连通的蒸发器、压缩机以及冷凝器，所述蒸发器包括用于制冷剂蒸发的蒸发区以及用于所述蒸发区流出的制冷剂气体与所述冷凝器流出的制冷剂液体进行回热的回热区；所述回热区与所述蒸发区通过导流板隔离，所述导流板上具有用于将所述蒸发区蒸发后的制冷剂气体导流至所述回热区的导流通道，所述导流通道的截面积与两端的导流接口的过流面积大致相等；所述回热区具有用于制冷剂流通的第一制冷剂入口、第一制冷剂出口、第二制冷剂入口以及第二制冷剂出口；还包括换热器，所述换热器具有用于制冷剂流通的第一进液口、第二进液口、出液口以及出气口，其中，所述第一进液口通过第二膨胀阀连接所述冷凝器的制冷剂出口端，所述第二进液口直接连接所述冷凝器的制冷剂出口端；所述出气口连接所述压缩机，所述出液口连接所述第一制冷剂入口 ；连通所述第一制冷剂入口和所述第一制冷剂出口的通道位于所述回热区内，所述第一制冷剂出口与第二制冷剂入口之间设置有第一膨胀阀，连通所述第二制冷剂入口和所述第二制冷剂出口的通道位于所述回热区和所述蒸发区内，所述第二制冷剂出口连接所述压缩机。上述一体式制冷剂热回收循环系统中，所述导流通道的截面积与所述导流接口的过流面积相等。上述一体式制冷剂热回收循环系统中，所述蒸发区包括用于热交换介质流通的进口端以及出口端，连通所述进口端与所述出口端的通道位于所述蒸发区内。上述一体式制冷剂热回收循环系统中，所述回热区由多个回热换热片相互紧密连接而成，所述蒸发区由多个蒸发换热片相互紧密连接而成。上述一体式制冷剂热回收循环系统中，所述蒸发换热片以及所述回热换热片的板面上成型有导流孔以及多个规则排列的换热凹槽。上述一体式制冷剂热回收循环系统中，所述换热凹槽呈人字形，相邻换热片上的所述换热凹槽呈正人字形和倒人字形设置。上述一体式制冷剂热回收循环系统中，相邻的所述蒸发换热片以及所述回热换热片的所述导流孔处采用密封胶垫进行密封连接。上述一体式制冷剂热回收循环系统中，所述压缩机为磁悬浮离心机。上述一体式制冷剂热回收循环系统中，所述冷凝器的制冷剂出口端与所述压缩机之间还设置有冷却管道。本技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:(I)本技术的一体式制冷剂热回收循环系统，其包括的蒸发器具有一体成型的回热区以及蒸发区，冷凝器流出的低温高压的制冷剂液体流入蒸发器后流经回热区并在蒸发区蒸发为低温低压的制冷剂气体，该低温低压的制冷剂气体回流至回热区并与低温高压的制冷剂液体进行热交换，使低温高压的制冷剂液体释放热量降低温度，其本身吸收热量升高温度并从蒸发器流出并进入压缩机，从而实现对冷凝器流出的低温高压制冷剂液体的自身热量的有效回收利用，提高制冷剂的能效比，同时，由于蒸发器将回热区和蒸发区一体成型设置，使得制冷剂循环系统整体结构紧凑，配管简化并减少了制冷剂的流动阻力。(2)本技术的一体式制冷剂热回收循环系统，其蒸发器的回热区与蒸发区通过一个导流板隔开，整个蒸发器的结构紧凑，相对于现有分体式的蒸发器占地面积较低；同时，导流板开设的导流凹槽的截面积与两端接口的截面积大致相等，使制冷介质的流速在导流板处稳定，从而使整个制冷剂循环系统的整体结构紧凑，换热效率大大提高，实现对冷凝器流出的低温高压制冷剂液体的自身热量的更有效的回收利用。(3)本技术的一体式制冷剂热回收循环系统，其还包括连接在冷凝器与蒸发器之间的换热器，以对冷凝器的制冷剂出口端流出的低温高压的制冷剂液体进行第一次热交换回收，提高制冷剂的能效比。(4)本技术的一体式制冷剂热回收循环系统，其冷凝器的制冷剂出口端与压缩机之间还设置有冷却管道，使冷凝器的制冷剂出口端流出的低温高压的制冷剂液体流入压缩机，从而对压缩机起到良好的冷却效果。附图说明为了使本技术的内容更容易被清楚地理解，以下结合附图，对本技术作进一步详细的说明，其中，图1是本技术的一体式制冷剂热回收循环系统的结构原理示意图。图2是本技术的蒸发器的结构示意图；图3是本技术的导流板的立体结构示意图；附图标记说明1-蒸发器，2-压缩机，3-冷凝器，4-换热器，5-第一膨胀阀，6_第二膨胀阀，8_气液分离器，9-冷却管道，11-回热区，12-蒸发区，13-导流板，14-导流孔，15-换热凹槽，16-第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种一体式制冷剂热回收循环系统，包括依次连通的蒸发器（1）、压缩机（2）以及冷凝器（3），其特征在于：所述蒸发器（1）包括用于制冷剂蒸发的蒸发区（12）以及用于所述蒸发区（12）流出的制冷剂气体与所述冷凝器（3）流出的制冷剂液体进行回热的回热区（11）；所述回热区（11）与所述蒸发区（12）通过导流板（13）隔离，所述导流板（13）上具有用于将所述蒸发区（12）蒸发后的制冷剂气体导流至所述回热区（11）的导流通道（13a），所述导流通道（13a）的截面积与两端的导流接口（13b）的过流面积大致相等；所述回热区（11）具有用于制冷剂流通的第一制冷剂入口（11a）、第一制冷剂出（11b）、第二制冷剂入（11c）以及第二制冷剂出口（11d）；还包括换热器（4），所述换热器（4）具有用于制冷剂流通的第一进液口（41）、第二进液口（42）、出液口（43）以及出气口（44），其中，所述第一进液口（41）通过第二膨胀阀（6）连接所述冷凝器（3）的制冷剂出口端，所述第二进液口（42）连接所述冷凝器（3）的制冷剂出口端；所述出气口（44）连接所述压缩机（2），所述出液口（43）连接所述第一制冷剂入口（11a）；连通所述第一制冷剂入（11a）和所述第一制冷剂出口（11b）的通道位于所述回热区（11）内，所述第一制冷剂出（11b）与第二制冷剂入（11c）之间设置有第一膨胀阀（5），连通所述第二制冷剂入口（11c）和所述第二制冷剂出（11d）的通道位于所述回热区（11）和所述蒸发区（12）内，所述第二制冷剂出（11d）连接所述压缩机（2）。...

【技术特征摘要】
1.一种一体式制冷剂热回收循环系统，包括依次连通的蒸发器(I)、压缩机(2)以及冷凝器(3)，其特征在于: 所述蒸发器(I)包括用于制冷剂蒸发的蒸发区(12)以及用于所述蒸发区(12)流出的制冷剂气体与所述冷凝器(3)流出的制冷剂液体进行回热的回热区(11);所述回热区(11)与所述蒸发区(12)通过导流板(13)隔离，所述导流板(13)上具有用于将所述蒸发区(12)蒸发后的制冷剂气体导流至所述回热区(11)的导流通道(13a)，所述导流通道(13a)的截面积与两端的导流接口(13b)的过流面积大致相等； 所述回热区(11)具有用于制冷剂流通的第一制冷剂入口( I la)、第一制冷剂出(I lb)、第二制冷剂入(Ilc)以及第二制冷剂出口(Ild)； 还包括换热器(4)，所述换热器(4)具有用于制冷剂流通的第一进液口(41)、第二进液口(42)、出液口(43)以及出气口(44)，其中， 所述第一进液口(41)通过第二膨胀阀(6)连接所述冷凝器(3)的制冷剂出口端，所述第二进液口(42)连接所述冷凝器(3)的制冷剂出口端；所述出气口(44)连接所述压缩机(2)，所述出液口(43)连接所述第一制冷剂入口(Ila);连通所述第一制冷剂入(Ila)和所述第一制冷剂出口(Ilb)的通道位于所述回热区(11)内，所述第一制冷剂出(Ilb)与第二制冷剂入(lie)之间设置有第一膨胀阀(5)，连通所述第二制冷剂入口( lie)和所述第二制冷剂出(Ild)的通道位于所述回热区(11)和所述蒸发区(12)内，所述第二制冷剂出(Ild)连接所述压缩机(2)。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：查晓冬，李向威，肖如俊，
申请(专利权)人：苏州必信空调有限公司，
类型：实用新型
国别省市：