CN203857539U - 一种具有压缩机余热回收功能的空调*** - Google Patents

一种具有压缩机余热回收功能的空调*** Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种具有压缩机余热回收功能的空调***,为解决现有空调***压缩机余热得不到充分利用等问题而设计。该具有压缩机余热回收功能的空调***包括气液分离器和压缩机,还包括余热回收装置,余热回收装置包括至少一根热管以及包裹压缩机至少一部分的外壳,所述热管用于将压缩机散发的热量传输至所述气液分离器内。本实用新型空调***通过热管将压缩机散发的热量传输至气液分离器,提高压缩机的吸气温度,提高空调的制热/制冷效果,节能环保。

Description

一种具有压缩机余热回收功能的空调***
技术领域
本实用新型涉及一种具有压缩机余热回收功能的空调***。
背景技术
压缩机(compressor)是将低压气体提升为高压气体的一种从动的流体机械。是制冷***的心脏,它从吸气管吸入经气液分离器分离后的低温低压的制冷剂气体,通过电机运转带动活塞对其进行压缩后,向排气管排出高温高压的制冷剂气体,为制冷循环提供动力。
在空调工作中,压缩机运行会产生大量的热量,严重影响空调的制冷/制热效率,且压缩机可靠性在过负荷条件下难以保证。
实用新型内容
本实用新型的一个目的是提出一种利用压缩机余热提高空调工作性能的具有压缩机余热回收功能的空调***。
本实用新型的再一个目的是提出一种压缩机余热利用率高的具有压缩机余热回收功能的空调***。
为达此目的,本实用新型采用以下技术方案:
一种具有压缩机余热回收功能的空调***,包括气液分离器和压缩机,还包括余热回收装置,所述余热回收装置包括至少一根热管以及包裹所述压缩机至少一部分的外壳,所述热管用于将所述压缩机散发的热量传输至所述气液分离器内。
优选的,所述热管包括与所述外壳连接的热管蒸发段、设置于所述气液分离器中的热管冷凝段以及连接热管蒸发段与热管冷凝段的热管绝热段,所述热管内具有余热回收工质。
优选的,所述热管冷凝段带有翅片。
优选的,所述气液分离器的壳体上设置有开口,所述热管冷凝段经所述开口穿入所述气液分离器内。
优选的,所述热管冷凝段与所述开口之间设置有密封圈。
优选的,所述热管冷凝段与所述气液分离器的气液分离管路平行设置。
优选的,所述压缩机与所述气液分离器之间的连接管路中设置有温度传感器,所述温度传感器与所述空调***的控制器连接,所述控制器根据所述温度传感器检测的温度调节所述室外电子膨胀阀或所述室内电子膨胀阀的开度。
优选的,所述外壳为导热材料,所述热管蒸发段穿设于所述外壳中或设置于所述外壳外侧;
或所述外壳为保温材料,所述热管蒸发段设置于所述外壳与所述压缩机之间。
优选的,所述外壳与所述压缩机之间设置有导热层。
优选的,所述制冷/制热循环回路中具有多个并联的压缩机,每个压缩机的外侧均设置有外壳和热管蒸发段,多个所述压缩机的热管蒸发段均接入热管绝热段并与热管冷凝段相连通。
本实用新型的有益效果为:
(1)本实用新型具有压缩机余热回收功能的空调***的余热回收装置包括至少一根热管以及包裹压缩机至少一部分的外壳,热管将压缩机散发的热量传输至气液分离器,提高压缩机的吸气温度,提高空调的制热/制冷效果,节能环保,外壳能够对压缩机起到保温或导热的作用;
(2)热管冷凝段带有翅片且热管冷凝段与气液分离器壳体的开口之间设置有密封圈,大大提高了压缩机的余热利用率;
(3)压缩机与气液分离器之间的连接管路中设置有温度传感器,控制器根据温度传感器检测的温度调节室外电子膨胀阀或所述室内电子膨胀阀的开度,最大限度的有效利用压缩机的余热。
附图说明
图1是本实用新型实施例一提供的具有压缩机余热回收功能的空调***的结构示意图;
图2是本实用新型实施例一提供的具有压缩机余热回收功能的空调***压缩机、外壳以及热管蒸发段装配结构示意图;
图3是本实用新型实施例一提供的具有压缩机余热回收功能的空调***热管的结构示意图;
图4是本实用新型实施例一提供的气液分离器与热管冷凝段的装配结构示意图;
图5是本实用新型实施例一提供的具有压缩机余热回收功能的空调***运行时与不具有压缩机余热回收装置的空调***运行时的温熵图的对比图。
图中,1、压缩机;2、油分离器;3、第一单向阀;4、四通换向阀;5、室外换热器;6、室外电子膨胀阀;7、第二单向阀;8、高压储液器;9、液管截止阀;10、室内电子膨胀阀;11、室内换热器;12、气管截止阀;13、气液分离器;131、气液分离管路;14、热管;141、热管蒸发段;142、热管绝热段;143、热管冷凝段;1431、翅片;144、毛细吸热芯;15、外壳;16、密封圈;17、温度传感器;18、导热层。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
实施例一:
图1至4是本实用新型实施例一提供的具有压缩机余热回收功能的空调***的结构示意图。如图所示,该空调***包括由气液分离器13、压缩机1、油分离器2、四通换向阀4、室外换热器5、室外电子膨胀阀6、高压储液器8、室内电子膨胀阀10以及室内换热器11通过管路连接构成的制冷/制热循环回路和余热回收装置。高压储液器8与室内电子膨胀阀10之间设置有气管截止阀12,四通换向阀4与室内换热器11之间设置有液管截止阀9。油分离器2与四通换向阀4之间设置有第一单向阀,室外电子膨胀阀6并联有第二单向阀7。
余热回收装置包括五根热管14和套于压缩机1外侧的包裹压缩机1至少一部分的外壳15。如图3所示,每一根热管14均包括热管蒸发段141、热管绝热段142和热管冷凝段143。热管14的内壁填充有毛细吸液芯144,其材料可以为丝网、烧结金属和/或泡沫金属。热管14内具有余热回收工质。如图2所示,五个热管14的热管蒸发段141均穿设于外壳15中且沿圆周方向均布于压缩机1的外周。外壳15为导热材料,在本实施例中,采用空心的圆柱形铝套,导热效果好。在外壳15与压缩机1之间填充有导热层。如图4所示,气液分离器13的壳体上设置有开口,热管冷凝段143经开口穿入气液分离器13内,热管冷凝段143与开口之间设置有密封圈16。热管冷凝段143与气液分离器13的气液分离管路131平行设置且热管冷凝段143带有翅片1431,大大提高了压缩机的余热利用率。热管蒸发段141和热管冷凝段143之间通过热管绝热段142连接,为减少热量的散失,在热管绝热段142的外侧包裹有保温层。
压缩机1与气液分离器13之间的连接管路中设置有温度传感器17,温度传感器17与空调***的控制器连接,控制器根据温度传感器17检测的温度调节室外电子膨胀阀6或室内电子膨胀阀10的开度。
当该空调***进行制热运行时,四通换向阀4上电,室外电子膨胀阀6正常运转,室内电子膨胀阀10全开,换热工质的流向为压缩机1-油分离器2-第一单向阀3-四通换向阀4-气管截止阀12-室内换热器11-室内电子膨胀阀10-液管截止阀9-高压储液器8-室外电子膨胀阀6-室外换热器5-气液分离器13-压缩机1。同时,液态的余热回收工质在热管蒸发段141吸收压缩机1散发的热量蒸发成气态,从而在热管蒸发段141和热管冷凝段143之间形成压力差,气态的余热回收工质在压力差的作用下流动经热管绝热段142至热管冷凝段143并放热变回液态,液态的余热回收工质在毛细力的驱动下流回热管蒸发段141,如此往复,将压缩机1散发的余热源源不断地提供给气液分离器13,提高压缩机1的吸气温度,提高空调的制热效果。与此同时,温度传感器17实时检测压缩机1的吸气温度,控制器根据温度传感器17检测的温度调节室外电子膨胀阀6的开度,最大程度的有效利用压缩机1的余热。
正常制冷运行时,四通换向阀4不上电,室外电子膨胀阀6全开,室内电子膨胀阀10正常运转,换热工质的流向为压缩机1-油分离器2-第一单向阀3-四通换向阀4-室外换热器5-第二单向阀7-高压储液器8-液管截止阀9-室内电子膨胀阀10-室内换热器11-气管截止阀12-气液分离器13-压缩机1。与空调进行制热运行类似的,热管14将压缩机1散发的余热提供给气液分离器13以提高压缩机1的吸气温度。与此同时,温度传感器17实时检测压缩机1的吸气温度,控制器根据温度传感器17检测的温度调节室内电子膨胀阀10的开度,最大程度的有效利用压缩机1的余热。
图5是本实施例具有压缩机余热回收除霜装置的空调***运行时与不具有压缩机余热回收除霜装置的空调***运行时的温熵图的对比图。其中的a、a’、b、b’、c、d、d’所代表的位置如图1所示。Pk为冷凝压力,P0’为热管14作用下的蒸发压力,P0为无热管作用下的蒸发压力,a点压缩机1吸入从室外换热器5换热后饱和状态的气态制冷剂,压缩机1压缩排气至状态b点,制冷剂经过室内换热器11成为有一定过冷度的状态点c,过冷状态的制冷剂经过室外电子膨胀阀6节流降压变为两相状态,在室外换热器5中吸热变为压缩机1吸入状态点d,a-b-c-d-a是不带热管制热运行时的温熵图,a’-b’-c-d’-a’是带热管14制热运行时的温熵图,图中可以看出在过冷度与冷凝压力不变的情况下,热管14输送至室外换热器5的热量可以使得蒸发压力从P0变为P0’,减小压缩机1功率Δω,有效提高空调的制热稳定性。
为了提高空调***性能,可设置多个并联的压缩机,每个压缩机外侧均设置外壳和热管蒸发段,多个所述压缩机的热管蒸发段均接入热管绝热段并与热管冷凝段相连通。热管蒸发段不局限于穿设在外壳中,亦可设置在外壳的外侧,或者外壳采用保温材料,将热管蒸发段设置在外壳与压缩机之间,能够尽量大地吸收压缩机散发的余热即可。热管的数量不局限于五个,可根据具体需求设置。
以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理,而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释,本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式,这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有压缩机余热回收功能的空调***,包括气液分离器(13)和压缩机(1),其特征在于:还包括余热回收装置,所述余热回收装置包括至少一根热管(14)以及包裹所述压缩机(1)至少一部分的外壳(15),所述热管(14)用于将所述压缩机(1)散发的热量传输至所述气液分离器(13)内。 
2.根据权利要求1所述的一种具有压缩机余热回收功能的空调***,其特征在于:所述热管(14)包括与所述外壳(15)连接的热管蒸发段(141)、设置于所述气液分离器(13)中的热管冷凝段(143)以及连接热管蒸发段(141)与热管冷凝段(143)的热管绝热段(142),所述热管(14)内具有余热回收工质。 
3.根据权利要求2所述的一种具有压缩机余热回收功能的空调***,其特征在于:所述热管冷凝段(143)带有翅片(1431)。 
4.根据权利要求3所述的一种具有压缩机余热回收功能的空调***,其特征在于:所述气液分离器(13)的壳体上设置有开口,所述热管冷凝段(143)经所述开口穿入所述气液分离器(13)内。 
5.根据权利要求4所述的一种具有压缩机余热回收功能的空调***,其特征在于:所述热管冷凝段(143)与所述开口之间设置有密封圈(16)。 
6.根据权利要求4或5所述的一种具有压缩机余热回收功能的空调***,其特征在于:所述热管冷凝段(143)与所述气液分离器(13)的气液分离管路(131)平行设置。 
7.根据权利要求1所述的一种具有压缩机余热回收功能的空调***,其特征在于:所述压缩机(1)与所述气液分离器(13)之间的连接管路中设置有温度传感器(17),所述温度传感器(17)与所述空调***的控制器连接,所述控制器根据所述温度传感器(17)检测的温度调节室外电子膨胀阀(6)或室内电 子膨胀阀(10)的开度。 
8.根据权利要求2所述的一种具有压缩机余热回收功能的空调***,其特征在于:所述外壳(15)为导热材料,所述热管蒸发段(141)穿设于所述外壳(15)中或设置于所述外壳(15)外侧; 
或所述外壳(15)为保温材料,所述热管蒸发段(141)设置于所述外壳(15)与所述压缩机(1)之间。 
9.根据权利要求8所述的一种具有压缩机余热回收功能的空调***,其特征在于:所述外壳(15)与所述压缩机(1)之间设置有导热层(18)。 
10.根据权利要求2所述的一种具有压缩机余热回收功能的空调***,其特征在于:所述空调***的制冷/制热循环回路中具有多个并联的压缩机(1),每个压缩机(1)的外侧均设置有外壳(15)和热管蒸发段(141),多个所述压缩机(1)的热管蒸发段(141)均接入热管绝热段(142)并与热管冷凝段(143)相连通。 
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