CN106403412A - 一种冷媒循环***和制冷设备 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于一种冷媒循环***和制冷设备，涉及制冷技术领域。主要采用的技术方案为：一种冷媒循环***包括压缩机、冷凝器、蒸发器、节流分离装置及换热器。其中，节流分离装置用于对由冷凝器输出的冷媒进行节流处理，并对节流处理后的冷媒进行气液分离。换热器被设置为其一换热端用于连通压缩机排气口和冷凝器；另一换热端与节流分离装置连通，以使由节流分离装置分离出的气态冷媒与由压缩机排出的气态冷媒在换热器中进行热交换。一种制冷设备包括上述的冷媒循环***。本发明主要用于解决了冷媒节流时闪发气泡的现象，提升冷媒循环***的过冷度及***性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种制冷技术领域，特别是涉及一种冷媒循环***和制冷设备。
背景技术
如图1所示，现有制冷设备的冷媒循环***主要包括压缩机11、冷凝器12、节流阀13以及蒸发器14。其中，由压缩机11排气端输出的高温高压过热气体经冷凝器12降温后变成中温高压过冷液体；中温高压过热液体经节流阀13降温降压成湿蒸汽后进入蒸发器14中，蒸发器14将湿蒸汽升温成饱和蒸汽后输送至压缩机11的吸气端后，再重复上述循环。
上述冷媒循环***中，经节流阀13降温降压成的湿蒸汽(雾状液体)存在两相流(即，节流闪发气泡现象)。其中，节流后存在的两相流至少会给***造成如下技术问题：(1)增大冷媒在铜管中的阻力，同时冷媒流速也会因为阻力的增大而减小。(2)节流后，雾状液体冷媒中的气体在高速流动时由于摩擦会产生气动噪音，从而会使制冷设备存在不良噪音。
为了克服上述技术问题，现有多联式空调机中的冷媒循环***均内置有过冷器，并通过控制阀的开度来保证机组过冷度在合适的状态。然而这种技术由于机组本身的差异并不能应用在分体机(即，一拖一式空调机)中。遇到类似的问题只能通过调整分路或灌注量来解决。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种冷媒循环***和制冷设备，主要目的在于提升冷媒的过冷度，解决节流后液态冷媒闪发气泡的现象，从而减小冷媒节流后的沿程阻力及减小冷媒循环***和制冷设备的气动噪音。
为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：
一方面，本发明的实施例提供一种冷媒循环***，所述冷媒循环***包括：
压缩机；
冷凝器，所述冷凝器与所述压缩机的排气口连通；
蒸发器，所述蒸发器与所述压缩机的吸气口连通；
节流分离装置，用于对由所述冷凝器输出的冷媒进行节流和气液分离的处理；
换热器，被设置为其一换热端用于连通所述压缩机排气口和冷凝器；另一换热端与所述节流分离装置连通，以使由所述节流分离装置分离出的气态冷媒与由所述压缩机排出的气态冷媒在所述换热器中进行热交换。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
进一步地，所述节流分离装置包括：
第一节流阀，所述第一节流阀的进口与所述冷凝器连通，用于对由所述冷凝器输出的液态冷媒进行节流处理；
分离器，所述分离器的进口与所述第一节流阀的出口连通，用于对节流处理后得到的雾状液态冷媒进行气液分离；
其中，所述分离器具有用于输出液态冷媒的第一出口和用于输出气态冷媒的第二出口；其中，所述第一出口与所述蒸发器连通；所述第二出口与所述换热器连通。
进一步地，所述节流分离装置还包括第二节流阀，其中，
所述第二节流阀设置在用于连通所述分离器的第一出口和所述蒸发器的管路上，用于对由所述分离器分离出的液态冷媒进一步节流处理。
进一步地，所述换热器还与所述压缩机的吸气口连通，用于将所述节流分离装置分离出的气态冷媒换热后输送至所述压缩机中。
进一步地，所述换热器包括：
第一换热管路，所述第一换热管路的进口连通所述压缩机的排气口，所述第一换热管路的出口与所述冷凝器连通；
第二换热管路，所述第二换热管路的进口连通所述分离器的第二出口，所述第二换热管路的出口连通所述压缩机的吸气口。
进一步地，所述压缩机的吸气口连接有吸气管路；其中，
所述吸气管路分别与所述蒸发器的出口、第二换热管路的出口连通，以使所述蒸发器输出的冷媒与所述第二换热管路输出的冷媒混合后再进入所述压缩机的吸气口。
进一步地，所述换热器采用板式换热器。
进一步地，所述蒸发器选用壳管式换热器；所述冷凝器选用翅片式换热器。
进一步地，所述第一节流阀、第二节流阀均采用电子膨胀阀。
另一方面，本发明的实施例提供一种制冷设备，其中，所述制冷设备包括上述任一项所述的冷媒循环***。
与现有技术相比，本发明的一种冷媒循环***和制冷设备至少具有下列有益效果：
本发明实施例提供的冷媒循环***，一方面通过在冷凝器和蒸发器之间设置一节流分离装置，对由冷凝器输出的中温高压液态冷媒进行节流降温降压处理、对降温降压处理后得到的雾状液态冷媒进行气液分离，尽量确保冷媒进入蒸发器前为纯液态，以解决冷媒循环***在节流过程中存在液体闪发气泡的现象。另一方面，通过设置一换热器，采用节流分离装置分离出的气态冷媒对压缩机排出的气态冷媒进行初步换热，使的压缩机排气口输出的高温高压气体先后经过了两次换热(降温)后再进行节流，从而提高了冷媒的过冷度，进一步解决了冷媒循环***在节流过程中存在液体闪发气泡的现象，降低了冷媒在铜管中的阻力，优化了蒸发器各回路分液，有效减小冷媒循环***存在的不良气动噪音。
进一步地，本发明实施例提供的冷媒循环***通过采用第一节流阀对由冷凝器输出的中温高压液态冷媒进行节流降温降压处理；采用分离器对降温降压处理后得到的雾状液态冷媒进行气液分离。以简单的结构尽量确保了冷媒进入蒸发器前为纯液态，从而解决了冷媒循环***在节流过程中存在液体闪发气泡的现象。
进一步地，本实施例提供的冷媒循环***通过在第一节流阀、分离器的基础上再设置一第二节流阀，使其对由分离器分离出的低温低压液态冷媒进一步节流降温降压处理，增大了冷媒的过冷度，进一步使液态冷媒中出现闪蒸汽的概率大大降低，从而进一步优化了蒸发器各回路分液，有效改善了冷媒循环***存在的不良的气动噪音。
进一步地，，本实施例提供的冷媒循环***通过使换热器与压缩机的吸气口连通，以将节流分离装置分离出的气态冷媒换热后输送至压缩机中，从而使冷媒充分利用，保证***的冷媒量。
另一方面，本发明实施例提供一种制冷设备，由于该制冷设备采用的上述所述的冷媒循环***，从而优化了制冷设备经常阻力损失大、音质不良、***能力不足等常见问题。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是现有技术中的冷媒循环***的结构示意图；
图2是本发明的实施例提供的一种冷媒循环***的结构示意图；
图3是本发明的实施例提供的一种冷媒循环***中控制体的压焓图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
实施例1
如图2所示，本实施例提出的一种冷媒循环***，具体地，该冷媒循环***包括：压缩机21、冷凝器22、蒸发器26、节流分离装置以及换热器27。其中，冷凝器22与压缩机21的排气口连通，用于将压缩机21排出的高温高压气态冷媒定压冷却成中温高压液态冷媒。节流分离装置分别与冷凝器22、蒸发器26连通，以对由冷凝器22输出的中温高压液态冷媒进行节流处理(即，降温降压处理)，得到低温低压的雾状液态冷媒(湿蒸汽；此时，液态冷媒处在两相区)；节流分离装置进一步对雾状液态冷媒进行气液分离，得到低温低压液态冷媒和饱和蒸汽(气态冷媒)。其中，低温低压液态冷媒用于输送至蒸发器26中。蒸发器26的出口与压缩机21的吸气口连通；低温低压液态冷媒在蒸发器26中升温成低压气态冷媒后，再回流至压缩机21的吸气端后，再重复上述循环。换热器27被设置为其一换热端用于连通压缩机21排气口和冷凝器22；另一换热端与节流分离装置连通，以使由节流分离装置分离出的气态冷媒与由压缩机21排出的气态冷媒在换热器27中进行热交换。
一方面，本实施例提供的冷媒循环***通过在冷凝器22和蒸发器26之间设置一节流分离装置，对由冷凝器22输出的中温高压液态冷媒进行节流降温降压处理、对降温降压处理后得到的雾状液态冷媒进行气液分离，以尽量确保冷媒进入蒸发器26前为纯液态，解决了冷媒循环***在节流过程中存在液体闪发气泡的现象。
另一方面，本实施例提供的冷媒循环***通过设置一换热器27，采用节流分离装置分离出的气态冷媒对压缩机排出的气态冷媒进行初步换热，从而使压缩机21排气口排出的高温高压气体先后经过了两次换热(降温)后再进行节流，这样提高了冷媒的过冷度，进一步解决了冷媒循环***在节流过程中存在液体闪发气泡的现象，以及降低了冷媒在铜管中的阻力，优化了蒸发器各回路分液，有效减小冷媒循环***存在的不良气动噪音。另外，本实施例提供的冷媒循环***通过采用节流分离装置分离出的气态冷媒对压缩机排出的气态冷媒进行初步换热，还节约了能源。
实施例2
本实施例提供一种冷媒循环***，与上一实施例相比，如图2所示，本实施例的节流分离装置包括第一节流阀23和分离器24。其中，第一节流阀23的进口与冷凝器22连通，用于对由冷凝器22输出的中温高压液态冷媒进行节流处理，得到低温低压雾状液态冷媒(湿蒸汽)。分离器24的进口与第一节流阀23的出口连通，用于对节流处理后的雾状液态冷媒进行气液分离，得到低温低压液态冷媒和饱和蒸汽(气态冷媒)。其中，分离器24具有用于输出低温低压液态冷媒的第一出口和用于输出饱和蒸汽的第二出口；其中，第一出口与蒸发器26连通。第二出口与换热器27连通。
本实施例提供的冷媒循环***通过采用第一节流阀23对由冷凝器22输出的中温高压液态冷媒进行节流降温降压处理；采用分离器24对降温降压处理后得到的雾状液态冷媒进行气液分离。以简单的结构尽量确保了冷媒进入蒸发器26前为纯液态，从而解决了冷媒循环***在节流过程中存在液体闪发气泡的现象。
实施例3
本实施例提供一种冷媒循环***，与上述实施例相比，如图2所示，本实施例冷媒循环***中的节流分离装置还包括第二节流阀25。其中，第二节流阀25设置在连通分离器24和蒸发器26的管路上，用于对由分离器24分离出的低温低压液态冷媒进一步进行节流处理。
液态冷媒中闪蒸汽的产生主要取决于液管中冷媒的温度，从冷媒的物性状态来看，液体所处压力越高，其沸点越高。本实施例提供的冷媒循环***通过在换热器27、冷凝器22、第一节流阀23及分离器24的基础上再设置一第二节流阀25，使其对由分离器24分离出的低温低压液态冷媒再次进行节流降温降压处理，进一步增大了冷媒的过冷度，使液态冷媒中出现闪蒸汽的概率大大降低，从而进一步优化了蒸发器各回路分液，有效改善了冷媒循环***存在的不良的气动噪音。
实施例4
本实施例提供一种冷媒循环***，与上述实施例相比，如图2所示，本实施例冷媒循环***中的换热器27与分离器24的第二出口连通，且换热器27还连通压缩机21的吸气口。在此，换热器27还用于将分离器24分离出的蒸汽升温后输送至压缩机21中。通过这样设置，可以为***补充新气，确保冷媒循环***的冷媒量，提升***性能。
较佳地，换热器27包括第一换热管路和第二换热管路。其中，第一换热管路的进口连通压缩机21的排气口，第一换热管路的出口与冷凝器22连通。第二换热管路的进口连通分离器24的第二出口，第二换热管路的出口连通压缩机21的吸气口。
较佳地，冷媒循环***的压缩机21进气口连接有一进气管路，其中，第二换热管路的出口、蒸发器26的出口均与该进气管路连通。以使蒸发器26输出的冷媒与第二换热管路输出的冷媒混合后再进入压缩机21的吸气口。
较佳地，本实施例中的换热器27采用板式换热器。
本实施例通过上述设置，使低温气态冷媒冷却高温气态冷媒而自身被加热升温，充分利用热交换，提高效率。最后低温气态冷媒经热交换后与经蒸发器26出来的气态冷媒混合再进入压缩机21中，使其充分利用，保证***的冷媒量。
图3为冷媒循环***中控制体的压焓图；在此的控制体指的是冷凝器、节流分离装置、换热器及其连接的管路(如图2中虚线框所示)。如图2所示，由压缩机21排出的高温高压气态冷媒进入冷凝器22后，被定压冷却(一次换热，如图3中的过程33-34)，冷凝为中温高压液态冷媒。随后，液态冷媒通过第一节流阀23降压，中温高压液态冷媒的压力和温度均大大降低(如图3中的过程34-35)；此时的液态冷媒处在两相区，属于湿蒸汽。为了保证冷媒进口干度，在第一节流阀23后设置一分离器24，流入分离器24中的湿蒸汽被引人换热器27中去冷却由压缩机21排气口排出的高温高压气态冷媒而自身被加热升温到图3中的状态点32(如图3中的过程35至32)，这一过程为二次换热。由分离器24分离出的液态冷媒经第二节流阀25被进一步降压(如图3中的过程36至37)后进入蒸发器中，这个过程由于冷媒温度和压力进一步降低，出现闪蒸汽的概率大大降低。最后，由分离器得到的气态冷媒经过热交换，并与蒸发器输出的气态冷媒(如图3中的状态31)混合为图3中的状态33后，被输送至压缩机21的吸气口。
实施例5
本实施例提供一种制冷设备，本实施例中的制冷设备包括上述任一实施例所述的冷媒循环***。
本实施例中的制冷设备主要为冰箱、冰柜、酒柜及净水机。
由于本实施例中的制冷设备采用的上述任一实施例所述的冷媒循环***，从而优化了制冷设备经常阻力损失大、音质不良、***能力不足等常见问题。
综上，本发明实施例提供的一种冷媒循环***和制冷设备提升了冷媒循环***中冷媒的过冷度，解决了节流时液态冷媒闪发气泡的现象；另外，通过节流分离装置分离出来的气态冷媒可以为***补充新气，提升***性能。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种冷媒循环***，其特征在于，所述冷媒循环***包括：
压缩机；
冷凝器，所述冷凝器与所述压缩机的排气口连通；
蒸发器，所述蒸发器与所述压缩机的吸气口连通；
节流分离装置，用于对由所述冷凝器输出的冷媒进行节流和气液分离的处理；
换热器，被设置为其一换热端用于连通所述压缩机排气口和冷凝器；另一换热端与所述节流分离装置连通，以使由所述节流分离装置分离出的气态冷媒与由所述压缩机排出的气态冷媒在所述换热器中进行热交换。
2.根据权利要求1所述的冷媒循环***，其特征在于，所述节流分离装置包括：
第一节流阀，所述第一节流阀的进口与所述冷凝器连通，用于对由所述冷凝器输出的液态冷媒进行节流处理；
分离器，所述分离器的进口与所述第一节流阀的出口连通，用于对节流处理后得到的雾状液态冷媒进行气液分离；
其中，所述分离器具有用于输出液态冷媒的第一出口和用于输出气态冷媒的第二出口；其中，所述第一出口与所述蒸发器连通；所述第二出口与所述换热器连通。
3.根据权利要求2所述的冷媒循环***，其特征在于，所述节流分离装置还包括第二节流阀，其中，
所述第二节流阀设置在用于连通所述分离器的第一出口和所述蒸发器的管路上，用于对由所述分离器分离出的液态冷媒进一步节流处理。
4.根据权利要求1或2所述的冷媒循环***，其特征在于，所述换热器还与所述压缩机的吸气口连通，用于将所述节流分离装置分离出的气态冷媒换热后输送至所述压缩机中。
5.根据权利要求4所述的冷媒循环***，其特征在于，所述换热器包括：
第一换热管路，所述第一换热管路的进口连通所述压缩机的排气口，所述第一换热管路的出口与所述冷凝器连通；
第二换热管路，所述第二换热管路的进口连通所述分离器的第二出口，所述第二换热管路的出口连通所述压缩机的吸气口。
6.根据权利要求5所述的冷媒循环***，其特征在于，所述压缩机的吸气口连接有吸气管路；其中，
所述吸气管路分别与所述蒸发器的出口、第二换热管路的出口连通，以使所述蒸发器输出的冷媒与所述第二换热管路输出的冷媒混合后再进入所述压缩机的吸气口。
7.根据权利要求1所述的冷媒循环***，其特征在于，所述换热器采用板式换热器。
8.根据权利要求1所述的冷媒循环***，其特征在于，所述蒸发器选用壳管式换热器；所述冷凝器选用翅片式换热器。
9.根据权利要求3所述的冷媒循环***，其特征在于，所述第一节流阀、第二节流阀均采用电子膨胀阀。
10.一种制冷设备，其特征在于，所述制冷设备包括权利要求1-9任一项所述的冷媒循环***。
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