一种空调换热系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种空调换热系统，所述空调换热系统的采用高效蒸发器、高效冷凝器以及筒式换热器，高效冷凝器实现了冷凝与过冷的一体化，高效蒸发器实现了蒸发与过热的一体化，并采用筒式换热器对蒸发器出来的气体与来自冷凝器的液体进行换热，实现了对从冷凝器出来的制冷介质的热量以及从蒸发器出来的制冷介质的热量的有效利用，提高系统的效率；同时，所述蒸发器的过热区和蒸发区通过过热导流板连通，结构紧凑，并且过热导流凹槽的截面积与两端的过热导流接口的过流面积大致相等，使制冷介质的流速在导流板处稳定，换热效率大大提高。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种换热系统，特别涉及一种用于空调领域的高效换热系统，属于空调换热领域。
技术介绍
常见的中央空调系统对于从冷凝器出来的液体冷媒热量和从蒸发器出口出来的气体冷媒热量都没有进行有效的回收利用。中国专利文献CN102095268A公开了一种带回热器的丙烷制冷剂的空调装置，该装置在原有空调系统中做改动，加入了回热器，所述回热器具有与冷凝器的出口连通的内管进口以及与电子膨胀阀连通的内管出口，所述膨胀阀的出口与蒸发器的进口连通，蒸发器的出口和回热器的外管进口连通，回热器的外管出口与压缩机进口连通，压缩机出口与冷凝器连通。该种空调装置通过增加回热器，使得从蒸发器出来的气体冷媒能够对从冷凝器出来的液态制冷剂进行降温，从而使得进入蒸发器的制冷器的温度进一步降低，从而提高了蒸发器的蒸发性能，进而提高了整个空调装置的制冷性能。但是，该空调装置没有涉及冷凝器以及蒸发器内部结构的改进，而采用现有常规的冷凝器和蒸发器的结构。现有常规中央空调的冷凝器基本上采用的是管式换热器，制冷剂通过布置在换热器外壳内的换热管与外界的水进行换热，实现制冷。为了使冷凝器的冷凝效率得到进一步的提高，在管式冷凝器的出液口端，一般还设置有过冷管，来保证从冷凝器出液的进一步冷却，但此种方法中，过冷管的冷源是从外界进入的冷却水，受冷源的限制(冷却水温30°C左右)，这种冷凝器的过冷度相对较低，换热效率也相对较低。由于这种过冷管只能连通国标要求的冷却水而不能连通其他冷媒介质；因此，作为新的技术趋势，在管式冷凝器的应用当中，在冷凝器的出液管段常设置有板式过冷器，利用板式过冷器来实现制冷介质和节流后低温制冷介质之间的换热，进一步提高冷凝器的过冷度，这样就能同时提高整个机组制冷量。但是，这种分体式的冷凝器的结构非常复杂，部件繁多，安装麻烦，整体体积较大，占用空间也比较大，使得整个中央空调的占地面积较大。为解决冷凝器结构复杂，占空比较高的问题，美国专利文件US2010/0065262A1公开了一种板式换热器，其可以作为冷凝器使用。其相对管式的换热器结构简单，占地面积小；但是，其没有使冷凝器进一步冷却的过冷装置，因此，这种冷凝器的冷凝效率不能满足要求。而现有技术中，这种板式的冷凝器加装过冷器也是通过管路连接的分体式结构。其占地面积仍然不能满足紧凑型中央空调系统的要求。中国专利文件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1、消毒灭菌片4、散热片2，导流片3和高温加热片5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3的内部形状为平行四边形，流体经过导流板3时会导致流体流速过小，最终导致换热效率较低，不能满足中央空调中的冷凝器对换热效率的要求。因此，现有技术中的用于空调领域的换热系统无法同时满足结构紧凑且换热效率闻的优点。
技术实现思路
因此，本技术要解决的技术问题在于提供一种结构紧凑且换热效率较高的空调换热系统。为此，本技术提供一种空调换热系统，包括压缩机，所述压缩机用于提供制冷介质；冷凝器，所述冷凝器具有冷凝区和与所述冷凝区连通的过冷区，所述冷凝区与所述压缩机的制冷介质出口连通，用于实现所述制冷介质和冷却液的换热，所述过冷区用于实现对经过所述冷凝区冷凝且经过电子膨胀阀节流的制冷介质和经过所述冷凝区冷凝且未经过电子膨胀阀节流的制冷介质之间的换热，并将经过电子膨胀阀节流后的制冷介质通过压缩机的制冷介质入口重新导入所述压缩机内；筒式换热器，具有内管和外管，所述内管的进口与所述冷凝区连通，所述内管的出口与蒸发器的进口连通，所述外管的流入口与蒸发器连通，所述外管的流出口与所述压缩机连通，所述筒式换热器用于实现来自冷凝器的液态制冷介质与从蒸发器出来的气态制冷介质的换热；蒸发器，具有过热区和与所述过热区连通的蒸发区，所述过热区的入口与所述内管的出口连通，所述过热区的出口与所述外管的进口连通，所述蒸发区用于实现对来自冷凝区并经过所述过热区且被第二电子膨胀阀节流的制冷介质与冷却液的换热，并将经过换热后的制冷介质重新输入到所述过热区，以实现对经过所述过热区的冷却介质与来自冷凝器且未进入过热区之前的制冷介质的换热；所述蒸发区与所述过热区通过一个过热导流板隔离，所述过热导流板上设有用于将所述蒸发区换热后的所述制冷介质导流至所述过热区的过热导流凹槽，所述过热导流凹槽的截面积与两端的过热导流接口的过流面积大致相等。所述过热导流凹槽的截面积与两端的过热导流接口的过流面积相等。所述冷凝区与所述过冷区通过一个过冷导流板隔离，所述过冷导流板上设有用于将所述冷凝区冷凝后的所述制冷介质导流至所述过冷区的过冷导流凹槽，所述过冷导流凹槽的截面积与两端的过冷导流接口的过流面积大致相等。所述过冷导流凹槽的截面积与两端的过冷导流接口的过流面积相等。所述冷凝区由多个冷凝换热片紧密连接而成，所述过冷区由多个过冷换热片紧密连接而成，所述冷凝换热片以及所述过冷换热片的板面上成型有用于导通换热介质的导流孔以及多个规则排列的换热凹槽。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。所述过热区由多个过热换热片紧密连接而成，所述蒸发区由多个蒸发换热片紧密连接而成，所述过热换热片以及所述蒸发换热片的板面上成型有用于导通换热介质的第一导流孔以及多个规则排列的第一换热凹槽。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。所述内管具有至少两个直管段和连接相邻直管段的弯管段，所述直管段沿着所述外管的纵向设置。所述压缩机为磁悬浮离心机。需要说明的是，本技术中所述的“大致相等”的含义为:导流凹槽的截面积与两端的导流接口的过流面积设置为完全相等或相比上下相差不超过10%，优选地的范围上下相差不超过5%。本技术提供的空调换热系统具有以下优点:1.本技术提供的空调换热系统，其冷凝器采用冷凝和过冷一体化的板式结构，其冷凝区通过实现制冷剂与冷却液之间的换热使得制冷剂液化，并在过冷区实现液化后的液态制冷剂与气体制冷剂之间进行换热，从而使得流出冷凝器的液体制冷剂的过冷度提高；其蒸发器采用过热和蒸发一体化的板式蒸发器，通过过热区实现气态制冷剂和过冷液态制冷剂之间的换热，使进入蒸发区的制冷剂降温，提高了系统的过热度；筒式换热器使得从冷凝器来的高温液态制冷剂和从蒸发器出来的低温气态制冷剂的换热，使得进入第一电子膨胀阀的液态制冷剂降温，提高了系统的过冷，也使得进入压缩机的气态制冷剂升温，从而提高了系统的过热，进而使得系统的制冷量和能效比都有明显地改善。另外，本技术的蒸发器采用板式换热片实现换热，并且其增加了一个过热区，过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小；同时，本技术的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，换热效率大大提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空调换热系统，包括压缩机（1），所述压缩机（1）用于提供制冷介质（A）；冷凝器（2），所述冷凝器（2）具有冷凝区（21）和与所述冷凝区（21）连通的过冷区（22），所述冷凝区（21）与所述压缩机（1）的制冷介质出口连通，用于实现所述制冷介质（A）和冷却液（B）的换热，所述过冷区（22）用于实现对经过所述冷凝区（21）冷凝且经过电子膨胀阀（3）节流的制冷介质（A）和经过所述冷凝区（21）冷凝且未经过电子膨胀阀（3）节流的制冷介质（A）之间的换热，并将经过电子膨胀阀（3）节流后的制冷介质（A）通过压缩机（1）的制冷介质入口重新导入所述压缩机（1）内；筒式换热器（4），具有内管（41）和外管（42），所述内管（41）的进口（411）与所述冷凝区（21）的出口连通，所述内管（41）的出口（412）与蒸发器（6）的进口连通，所述外管（42）的流入口（421）与蒸发器（6）的出口连通，所述外管（42）的流出口（422）与所述压缩机（1）连通，所述筒式换热器用于实现来自冷凝器（21）的液态制冷介质(A)与从蒸发器（6）出来的气态制冷介质（A）的换热；蒸发器（6），具有过热区（61）和与所述过热区（61）连通的蒸发区（62），所述过热区（61）的入口与所述内管（41）的出口（412）连通，所述过热区（61）的出口与所述外管的进口连通，所述蒸发区（62）用于实现对来自冷凝区（21）并经过所述过热区（61）且被第二电子膨胀阀（7）节流的制冷介质（A）与冷却液（B）的换热，并将经过换热后的制冷介质（A）重新输入到所述过热区（61），以实现对经过所述过热区（61）的冷却介质（A）与来自冷凝器（2）且未进入过热区（61）之前的制冷介质（A）的换热；其特征在于：所述蒸发区（61）与所述过热区（62）通过一个过热导流 板（63）隔离，所述过热导流板（63）上设有用于将所述蒸发区（61）换热后的所述制冷介质（A）导流至所述过热区（62）的过热导流凹槽（631），所述过热导流凹槽（631）的截面积与两端的过热导流接口（632）的过流面积大致相等。...

【技术特征摘要】
1.一种空调换热系统，包括 压缩机(I )，所述压缩机(I)用于提供制冷介质(A); 冷凝器(2)，所述冷凝器(2)具有冷凝区(21)和与所述冷凝区(21)连通的过冷区(22)，所述冷凝区(21)与所述压缩机(I)的制冷介质出口连通，用于实现所述制冷介质(A)和冷却液(B)的换热，所述过冷区(22)用于实现对经过所述冷凝区(21)冷凝且经过电子膨胀阀(3)节流的制冷介质(A)和经过所述冷凝区(21)冷凝且未经过电子膨胀阀(3)节流的制冷介质(A)之间的换热，并将经过电子膨胀阀(3)节流后的制冷介质(A)通过压缩机(I)的制冷介质入口重新导入所述压缩机(I)内； 筒式换热器(4)，具有内管(41)和外管(42)，所述内管(41)的进口(411)与所述冷凝区(21)的出口连通，所述内管(41)的出口(412)与蒸发器(6)的进口连通，所述外管(42)的流入口( 421)与蒸发器(6 )的出口连通，所述外管(42 )的流出口( 422 )与所述压缩机(I)连通，所述筒式换热器用于实现来自冷凝器(21)的液态制冷介质(A)与从蒸发器(6)出来的气态制冷介质(A)的换热； 蒸发器(6)，具有过热区(61)和与所述过热区(61)连通的蒸发区(62)，所述过热区(61)的入口与所述内管(41)的出口(412)连通，所述过热区(61)的出口与所述外管的进口连通，所述蒸发区(62)用于实现对来自冷凝区(21)并经过所述过热区(61)且被第二电子膨胀阀(7)节流的制冷介质(A)与冷却液(B)的换热，并将经过换热后的制冷介质(A)重新输入到所述过热区(61)，以实现对经过所述过热区(61)的冷却介质(A)与来自冷凝器(2)且未进入过热区(61)之前的制冷介质(A)的换热； 其特征在于:所述蒸发区(61)与所述过热区(62)通过一个过热导流板(63)隔离，所述过热导流板(63)上设有用于将所述蒸发区(61)换热后的所述制冷介质(A)导流至所述过热区(62)的过热导流凹槽(631)`，所述过热导流凹槽(631)的截面积与两端的过热导流接口(632)的过流面积大致相等。2.根据权...

【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：