一种高效换热制冷系统技术方案

本实用新型专利技术是一种高效换热制冷系统，包括依次连接的压缩机（1）、冷凝器（2）、回热装置（3）、蒸发装置以及换热装置（6），该换热装置设于冷凝器与所述回热装置之间，所述蒸发装置包括板式蒸发器（5）和第一膨胀阀（8），所述板式蒸发器包括蒸发区（5a）以及用于所述蒸发区（5a）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过热区，所述蒸发区和所述过热区分别由数个蒸发换热片（51）和数个过热换热片（52）紧密连接而成,所述蒸发区与所述过热区成型为一体，使整个制冷系统的整体结构紧凑，换热效率提高，实现对冷凝器流出的高压中温制冷剂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高效换热制冷系统。
技术介绍
制冷剂循环系统由制冷剂和四大机件，即压缩机，冷凝器，膨胀阀，蒸发器组成。一般制冷机的制冷原理是通过压缩机把压力较低的蒸汽压缩成压力较高的蒸汽，使蒸汽的体积减小，压力升高，压缩机吸入从蒸发器出来的较低压力的工质蒸汽，使之压力升高后送入冷凝器，在冷凝器中冷凝成压力较高的液体，经节流阀节流后，成为压力较低的液体后，送入蒸发器，在蒸发器中吸热蒸发而成为压力较低的蒸汽，再送入压缩机的入口，从而完成制冷循环。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。现有技术中，中国专利文献CN102095268中公开了一种空调制冷
的带回热器的丙烷制冷剂空调装置，包括冷凝器、回热器、压缩机、膨胀阀和蒸发器，其中:压缩机、冷凝器、回热器的内管、膨胀阀和蒸发器依次相连，回热器的外管分别与蒸发器和压缩机相连。该现有技术利用蒸发器出口气态制冷剂的温度低于流入回热器的液态制冷剂的温度，两者在回热器中进行热量交换，使得进入膨胀阀的液态制冷剂温度降低，同时进入压缩机的气态制冷剂的温度升高，减少了膨胀阀以及压缩机的能耗，一定程度上地提高了该空调装置的制冷性能。但是，该现有技术的热量交换并未达到理想的状态，其膨胀阀流出的液态制冷剂直接进入蒸发器吸热蒸发，并未对膨胀阀流出的液态制冷剂的热量进行回收利用，损失了热能，蒸发器的过热效果不能满足要求，同时由蒸发器输出进入压缩机的气态制冷剂的温度也偏低，增大了压缩机工作耗能。为解决蒸发器过热效果不好的问题，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蒸发器对换热效率的要求。
技术实现思路
为此，本技术所要解决的技术问题在于现有的制冷系统的蒸发器占用空间大、换热效率低的问题，从而提供一种具有占空比小、热效率高的蒸发器的高效制冷系统。进一步提供一种对压缩机油增气补焓功能的制冷剂循环系统。为了实现上述目的，本技术提供一种高效换热制冷系统，包括依次连接的压缩机、冷凝器、回热装置以及蒸发装置，还包括换热装置，设于所述冷凝器、所述压缩机与所述回热装置之间，且所述换热装置与所述冷凝器的制冷剂出口端之间设有第二膨胀阀，所述换热装置具有第一制冷剂入口、第一制冷剂出口、第二制冷剂入口以及第二制冷剂出口，其中，所述第一制冷剂入口与所述第二膨胀阀的制冷剂出口端相连接，所述第一制冷剂出口与所述压缩机中部的吸气口端连接，所述第二制冷剂入口与所述冷凝器的制冷剂出口端连接，所述第二制冷剂出口与所述回热装置连接，所述第一制冷剂入口进入的液态制冷剂与所述第二制冷剂入口进入的液态制冷剂在所述换热装置内换热，形成的气态制冷剂由所述第一制冷剂出口输入所述压缩机内，形成的液态制冷剂进入所述回热装置中；所述回热装置用于实现经所述换热装置输出的液态制冷剂与所述蒸发器输出的气态制冷剂换热，并将换热后形成的气态制冷剂输入所述压缩机中，其具有第三制冷剂入口、第三制冷剂出口、第四制冷剂入口以及第四制冷剂出口，所述第三制冷剂入口与所述换热装置的第二制冷剂出口相连接，所述第四制冷剂出口连接于所述压缩机的吸气口端；所述蒸发装置包括板式蒸发器和第一膨胀阀，所述板式蒸发器包括用于液态制冷剂蒸发的蒸发区以及用于所述蒸发区流出的气态制冷剂与由所述回热装置流出的液态制冷剂进行回热的过热区，所述蒸发区由数个蒸发换热片层叠连接而成，所述过热区由数个过热换热片层叠连接而成，所述过热区具有第五制冷剂入口、第五制冷剂出口、第六制冷剂入口以及第六制冷剂出口，所述第五制冷剂入口连接于所述回热装置的所述第三制冷剂出口，所述第五制冷剂出口通过第一膨胀阀连接于所述第六制冷剂入口，所述第六制冷剂出口连接于所述回热装置的第四制冷剂入口。所述蒸发区与所述过热区通过一个导流板隔离，所述导流板上设有用于将所述蒸发区加热后的制冷剂导流至所述过热区的导流凹槽，所述导流凹槽的截面积与两端的导流接口的过流面积大致相等。所述导流凹槽的截面积与所述导流接口的过流面积的面积差不超过10%。所述蒸发换热片以及所述过热换热片的板面上成型有用于导通制冷剂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。相邻的所述蒸发换热片以及所述过热换热片的所述导流孔处采用密封胶垫进行密封连接。所述蒸发器的两端设置换热端盖。所述换热端盖、所述蒸发换热片、所述导流板、所述过热换热片之间焊接连接。所述制冷剂经所述过热区后再经过所述第一膨胀阀后形成低温低压的所述制冷剂直接流通至所述蒸发区内与冷冻液进行换热。所述回热装置的第二制冷剂出口与所述压缩机的吸气口之间还连接有气液分离器。所述冷凝器的制冷剂出口端与所述压缩机吸气口之间还设置有补气管道。本技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:1、在本技术中，所述冷凝器与所述回热装置之间设置换热装置，则冷凝器输出的液态制冷剂在进入所述回热装置前会在所述换热装置中实现自身的换热过程，既有利于降低进入所述膨胀阀的液态制冷剂的温度以减小所述膨胀阀的能耗，又实现了对压缩机增气补焓的作用。所述蒸发器为蒸发区与过热区一体成型的板式蒸发器，回热装置流出的低温高压的制冷剂液体流入蒸发器后流经过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过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、在本技术中，蒸发器的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、在本技术中，所述高效换热制冷系统，其还包括连接在冷凝器与蒸发器之间的换热装置，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、在本技术中，所述换热装置与压缩机的吸气口之间还设置有补气管道，使换热装置的所述第一制冷剂出口流出的低温高压的制冷剂液体中的气体部分可以进入压缩机，从而对压缩机起到补气增焓的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效换热制冷系统，包括依次连接的压缩机（1）、冷凝器（2）、回热装置（3）以及蒸发装置，其特征在于：还包括换热装置（6），设于所述冷凝器（2）、所述压缩机（1）与所述回热装置（3）之间，且所述换热装置（6）与所述冷凝器（2）的制冷剂出口端之间设有第二膨胀阀（7），所述换热装置（6）具有第一制冷剂入口（601）、第一制冷剂出口（602）、第二制冷剂入口（603）以及第二制冷剂出口（604），其中，所述第一制冷剂入口（601）与所述第二膨胀阀（7）的制冷剂出口端相连接，所述第一制冷剂出口（602）与所述压缩机（1）中部的吸气口端连接，所述第二制冷剂入口（603）与所述冷凝器（2）的制冷剂出口端连接，所述第二制冷剂出口（604）与所述回热装置（3）连接，所述第一制冷剂入口（603）进入的液态制冷剂与所述第二制冷剂入口（603）进入的液态制冷剂在所述换热装置（6）内换热，形成的气态制冷剂由所述第一制冷剂出口（602）输入所述压缩机（1）内，形成的液态制冷剂进入所述回热装置（3）中；所述回热装置（3）用于实现经所述换热装置（6）输出的液态制冷剂与所述蒸发器输出的气态制冷剂换热，并将换热后形成的气态制冷剂输入所述压缩机（1）中，其具有第三制冷剂入口（301）、第三制冷剂出口（302）、第四制冷剂入口（303）以及第四制冷剂出口（304），所述第三制冷剂入口（301）与所述换热装置（6）的第二制冷剂出口（604）相连接，所述第四制冷剂出口（304）连接于所述压缩机（1）的吸气口端；所述蒸发装置包括板式蒸发器（5）和第一膨胀阀（8），所述板式蒸发器（5）包括用于液态制冷剂蒸发的蒸发区（5a）以及用于所述蒸发区（5a）流出的气态制冷剂与由所述回热装置（3）流出的液态制冷剂进行回热的过热区（5b），所述蒸发区（5a）由数个蒸发换热片（51）层叠连接而成,所述过 热区（5b）由数个过热换热片（52）层叠连接而成，所述过热区（5b）具有第五制冷剂入口（501）、第五制冷剂出口（502）、第六制冷剂入口（503）以及第六制冷剂出口（504），所述第五制冷剂入口（501）连接于所述回热装置（3）的所述第三制冷剂出口（302），所述第五制冷剂出口（502）通过第一膨胀阀（8）连接于所述第六制冷剂入口（503），所述第六制冷剂出口（504）连接于所述回热装置（3）的第四制冷剂入口（303）。...

【技术特征摘要】
1.一种高效换热制冷系统，包括依次连接的压缩机(I)、冷凝器(2)、回热装置(3)以及蒸发装置，其特征在于: 还包括换热装置(6)，设于所述冷凝器(2)、所述压缩机(I)与所述回热装置(3)之间，且所述换热装置(6 )与所述冷凝器(2 )的制冷剂出口端之间设有第二膨胀阀(7 )，所述换热装置(6)具有第一制冷剂入口(601)、第一制冷剂出口(602)、第二制冷剂入口(603)以及第二制冷剂出口(604)，其中，所述第一制冷剂入口(601)与所述第二膨胀阀(7)的制冷剂出口端相连接，所述第一制冷剂出口(602)与所述压缩机(I)中部的吸气口端连接，所述第二制冷剂入口(603)与所述冷凝器(2)的制冷剂出口端连接，所述第二制冷剂出口(604)与所述回热装置(3)连接，所述第一制冷剂入口(603)进入的液态制冷剂与所述第二制冷剂入口(603)进入的液态制冷剂在所述换热装置(6)内换热，形成的气态制冷剂由所述第一制冷剂出口(602)输入所述压缩机(I)内，形成的液态制冷剂进入所述回热装置(3)中； 所述回热装置(3)用于实现经所述换热装置(6)输出的液态制冷剂与所述蒸发器输出的气态制冷剂换热，并将换热后形成的气态制冷剂输入所述压缩机(I)中，其具有第三制冷剂入口(301)、第三制冷剂出口 (302)、第四制冷剂入口(303)以及第四制冷剂出口 (304)，所述第三制冷剂入口( 301)与所述换热装置(6 )的第二制冷剂出口( 604)相连接，所述第四制冷剂出口(304)连接于所述压缩机(I)的吸气口端； 所述蒸发装置包括板式蒸发器(5 )和第一膨胀阀(8 )，所述板式蒸发器(5 )包括用于液态制冷剂蒸发的蒸发区(5a)以及用于所述蒸发区(5a)流出的气态制冷剂与由所述回热装置(3)流出的液态制冷剂进行回热的过热区(5b)，所述蒸发区(5a)由数个蒸发换热片(51)层叠连接而成，所述过热区(5b)由数个过热换热片(52)层叠连接而成，所述过热区(5b)具有第五制冷剂入口(501)、第五制冷剂出口(502)、第六制冷剂入口(503)以及第六制冷剂出口(504)，所述第五制冷剂入口(501)连接于所述回热装置(3)的所述第三制冷剂出口(302),所述第五制冷剂出口(502)通过...

【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：