专利名称：制冷剂热回收循环系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及制冷系统领域，具体地，涉及一种用于冷水机组的制冷剂热回收循环系统。
背景技术：
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 101556090 B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，从而造成热能极大的损失浪费。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是现有的压缩式制冷系统对冷凝器流出的低温高压制冷剂液体的自身热量未进行有效回收利用的问题，从而提供一种能够有效回收利用冷凝器流出的低温高压制冷剂液体的自身热量，从而提高整个制冷剂能效比的制冷剂循环系统。为了实现上述目的，本实用新型提供一种制冷剂热回收循环系统，包括依次连通的蒸发器、压缩机和冷凝器，还包括换热装置，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，所述第一进液口通过第一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；回热装置，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，所述第一制冷剂入口连接所述换热装置的出液口，所述第一制冷剂出口通过第二膨胀阀连接所述蒸发器的制冷剂入口端，所述蒸发器的制冷剂出口端连接所述第二制冷剂入口，所述第二制冷剂出口连接所述压缩机。上述制冷剂热回收循环系统中，所述换热装置为板式换热器。上述制冷剂热回收循环系统中，所述回热装置包括连通所述第一制冷剂入口与所述第一制冷剂出口的制冷剂液管以及连通所述第二制冷剂入口与所述第二制冷剂出口的制冷剂气管。上述制冷剂热回收循环系统中，所述制冷剂液管与所述制冷剂气管相互贴附设置，或者所述制冷剂气管嵌套在所述制冷剂液管中，或者所述制冷剂液管嵌套在所述制冷剂气管中。上述制冷剂热回收循环系统中，所述回热装置包括壳管以及设置在所述壳管内的盘管，所述壳管上设置有所述第二制冷剂入口以及所述第二制冷剂出口，所述盘管上设置有所述第一制冷剂入口与所述第一制冷剂出口。上述制冷剂热回收循环系统中，所述回热装置的第二制冷剂出口与所述压缩机之间还连接有气液分离器。上述制冷剂热回收循环系统中，所述冷凝器设置有进水口和出水口。上述制冷剂热回收循环系统中，所述第一制冷剂出口与所述第二膨胀阀之间连接有过滤器。上述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。上述制冷剂热回收循环系统中，所述压缩机为磁悬浮离心机。本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:(I)本实用新型的制冷剂热回收循环系统，其包括换热装置以及回热装置，冷凝器的制冷剂出口端流出的低温高压制冷剂液体分为两路，一路经过第一膨胀阀降温降压后进入换热装置，另一路直接进入换热装置，由于两路制冷剂液体具有温差，因此，该两路制冷剂液体在换热装置中换热，温度较低的制冷剂液体将吸热蒸发为气态制冷剂从出气口进入压缩机，温度较高的制冷剂液体降温后从出液口流出，并通过第一制冷剂入口流入回热装置以及第一制冷剂出口流出回热装置，然后在膨胀阀的作用下进一步降温降压为低温低压的制冷剂液体，然后流入蒸发器中蒸发为低温低压的制冷剂气体并从第二制冷剂入口进入回热装置中，该低温低压的制冷剂气体与冷凝器流出的低温高压制冷剂液体在回热装置中进行换热，使进入膨胀阀的制冷剂温度进一步降低，同时，使蒸发器输出进入压缩机的制冷剂气体的温度得到相应的提高，从而通过上述换热以及回热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。(2)本实用新型的制冷剂热回收循环系统，其回热装置的第二制冷剂出口与压缩机的吸气口之间还设置有气液分离器，该气液分离器与回热装置一起极大地降低了进入压缩机的制冷剂气体中的液体分子，从而对压缩机的液击起到了保护作用。(3)本实用新型的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的吸气口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回流进入压缩机，从而对压缩机起到良好的冷却效果。
为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，
以下结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中，图1是本实用新型的制冷剂热回收循环系统的结构示意图；图2是本实用新型的回热装置的第一实施方式的结构示意图；图3是本实用新型的回热装置的第二实施方式的结构示意图。附图标记说明1-蒸发器，2-压缩机，3-冷凝器，4-换热装置，5-回热装置，6_第一膨胀阀，7_第二膨胀阀，8-过滤器，9-冷却管道，10-气液分离器，31-进水口，32-出水口，41-第一进液口，42-第二进液口，43-出液口，44-出气口，51-第一制冷剂入口，52-第一制冷剂出口，53-第二制冷剂入口，54-第二制冷剂出口，55-制冷剂液管，56-制冷剂气管。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式
仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。实施例一如图1所示，本实用新型实施例一提供的制冷剂热回收循环系统包括通过制冷剂管道依次连通的蒸发器1、压缩机2、冷凝器3、换热装置4以及回热装置5。所述换热装置4具有第一进液口 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以及第二进液口 42用于流入制冷剂液体，所述出液口 43用于流出制冷剂液体，所述出气口 44用于流出制冷剂气体。所述第一进液口 41通过第一膨胀阀6连接所述冷凝器3的制冷剂出口端，所述第二进液口 42直接连接所述冷凝器3的制冷剂出口端，所述出气口 44连接所述压缩机2。所述回热装置5具有第一制冷剂入口 51、第一制冷剂出口 52、第二制冷剂入口 53以及第二制冷剂出口 54，所述第一制冷剂入口 51用于流入制冷剂液体，所述第一制冷剂出口 52用于流出制冷剂液体，所述第二制冷剂入口 53用于流入制冷剂气体，所述第二制冷剂出口 54用于流出制冷剂气体，所述第一制冷剂入口 51连接所述换热装置4的所述出液口43，所述第一制冷剂出口 52通过第二膨胀阀7连接所述蒸发器I的制冷剂入口端，所述蒸发器I的制冷剂出口端连接所述第二制冷剂入口 53，所述第二制冷剂出口 54连接所述压缩机2。以下根据上述的连接结构来说明本实施例一中的制冷剂热回收循环过程。如图1所示，所述压缩机2吸入低温低压的制冷剂气体，将其压缩为高温高压的制冷剂气体后输送至所述冷凝器3中，高温高压的制冷剂气体在所述冷凝器3中与热交换介质进行换热冷凝为低温高压的制冷剂液体。所述冷凝器3的制冷剂出口端流出的低温高压制冷剂液体分为两路，一路经过第一膨胀阀6降温降压后通过所述第一进液口 41流入所述换热装置4，另一路通过所述第二进液口 42直接进入所述换热装置4。由于所述第一膨胀阀6的作用，流入所述换热装置4的两路制冷剂液体具有温差，因此，该两路制冷剂液体在所述换热装置4中进行第一次换热，温度较低的制冷剂液体将吸热蒸发为气态制冷剂从所述出气口 44进入所述压缩机2，以起到补气增焓的效果，温度较高的制冷剂液体降温后从所述出液口 43流出，并通过所述第一制冷剂入口 51流入所述回热装置5以及所述第一制冷剂出口 52流出所述回热装置5，然后在第二膨胀阀7的作用下进一步降温降压为低温低压的制冷剂液体，然后流入所述蒸发器I中蒸发为低温低压的制冷剂气体并从所述第二制冷剂入口 53进入所述回热装置5中。由于第二膨胀阀7的作用，进入所述回热装置5的低温低压的制冷剂气体的温度低于从所述第一制冷剂入口 51流入所述回热装置5的低温高压的制冷剂液体的温度，因此，制冷剂液体将于制冷剂气体第二次换热，低温高压的制冷剂液体将释放热量而降温，使流入所述第二膨胀阀7的制冷剂液体的温度进一步降低，同时，低温低压的制冷剂气体将吸收释放的热量而升温，使所述蒸发器I进入所述压缩机2的制冷剂气体的温度得到相应的提高，得到热量的低温低压的制冷剂气体再次进入所述压缩机2中进行下一次热回收循环。因此，通过上述的所述换热装置4的换热作用，可以使所述冷凝器3流出的制冷剂液态再次冷却，提高系统的过冷度的同时蒸发出的成气态的制冷剂回流至所述压缩机2，具有补气增焓的效果；同时，通过所述回热装置5的再次换热，可以有效地降低所述压缩机2的能耗，可以实现对所述冷凝器3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。本实施例一中，为了提高换热效率，减少换热装置的占地面积，优选地，所述换热装置4为板式换热器。当然，所述换热装置4可以采用其他类型的换热器，在此不作限制。此外，该实施例一中，如图2所示，所述回热装置5可以包括有能够进行热量转移的制冷剂液管55和制冷剂气管56，所述制冷剂液管55连通所述第一制冷剂入口 51与所述第一制冷剂出口 52，以使低温高压的制冷剂液体通过所述制冷剂液管55流经所述回热装置5，所述制冷剂气管56连通所述第二制冷剂入口 53与所述第二制冷剂出口 54，以使所述蒸发器I输出的低温低压的制冷剂气体流经所述制冷剂气管56并与流经所述制冷剂液管55中的低温高压的制冷剂液体进行热量交换，最后从所述回热装置5的所述第二制冷剂出口 54流出并进入所述压缩机2。为了提高所述回热装置5的热交换率，如图2所示，优选地，所述制冷剂液管5与所述制冷剂气管56相互贴附设置。另外，如图1所示，本实施例一中的所述回热装置5的所述第二制冷剂出口 54与所述压缩机2的吸气口之间还可连接有气液分离器10。由于所述回热装置5的作用，所述蒸发器I输出的低温低压的制冷剂气体的温度可以得到相应的提高，从而减少制冷剂气体中水分含量。在此基础上，为了进一步降低制冷剂气体中水分含量并保护所述压缩机2避免遭受液击现象，所述第二制冷剂出口 54与所述压缩机2的吸气口之间连接有所述气液分离器10，从而对所述压缩机2提供进一步更可靠的保护。如图1所示，为了保证进入所述蒸发器I的制冷剂液体不含有杂质，优选地，所述回热装置5的所述第一制冷剂出口 52与所述第二膨胀阀7之间设置有所述过滤器8，从而保证通过所述第二膨胀阀7的制冷剂液体的纯净。此外，本实施例一的制冷剂循环系统中，所述冷凝器3的制冷剂出口端与所述压缩机2的吸气口之间还可设置有冷却管道9，使所述冷凝器3的制冷剂出口端流出的低温高压的制冷剂液体回流至所述压缩机2，从而对所述压缩机2起到良好的冷却效果。[0041]本实施例一的制冷剂循环系统中，所述冷凝器3可具有进水口 31和出水口 32，使得作为热交换介质的冷冻水可从所述进水口 31流入所述冷凝器3内并与流入所述冷凝器3的高温高压的制冷剂气体进行热交换，冷冻水吸收热量后从所述出水口 32流出，同时，高温高压的制冷剂气体释放热量冷凝为低温高压的制冷剂液体并从所述冷凝器3的制冷剂出口端流出。另外，压缩机2可以采用离心压缩机，更优选地，所述压缩机2可以采用磁悬浮离心机。当然，所述压缩机2也可以采用任何现有的驱动单元与压缩单元为一体的压缩机，在此对压缩机2的具体类型不做限制。同理，所述蒸发器I可以为满液式蒸发器，或者是干式蒸发器，或者是降膜式蒸发器，在此对其不做具体限制。实施例二本实施例二的制冷剂循环系统中，除了所述回热装置5与实施例一不同之外，其他部分都与实施例一相同。本实施例中，如图3所示，所述回热装置5中的制冷剂气管56嵌套设置在制冷剂液管55中，低温低压的制冷剂气体从所述制冷剂气管56流过，低温高压的制冷剂液体在所述制冷剂气管56和所述制冷剂液管55的管之间流过，从而实现较大的换热面积，达到更好的热交换率，提高热回收率。作为该实施例二的可选择的方式，所述制冷剂液管55也可以嵌套设置在所述制冷剂气管56中，低温高压的制冷剂液体在所述制冷剂液管55中流过，低温低压的制冷剂气体在所述制冷剂液管55与所述制冷剂气管56的管之间流过，从而同样实现较大的换热面积，达到更好的热交换率，提高热回收率。实施例三本实施例三的制冷剂循环系统中，除了所述回热装置5与实施例一、实施例二不同之外，其他部分都与实施例一、实施例二相同。本实施例中，所述回热装置5可以包括壳管以及设置在所述壳管内的盘管，所述壳管上设置有所述第二制冷剂入口 53以及所述第二制冷剂出口 54，所述盘管上设置有所述第一制冷剂入口 51与所述第一制冷剂出口 52，使得低温高压的制冷剂液体在所述盘管中流动，而低温低压的制冷剂气体在所述壳管间流动，从而实现制冷剂液体与制冷剂气体之间的热量交换。显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
权利要求1.一种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)和冷凝器(3)，其特征在于，还包括: 换热装置(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)，所述第一进液口(41)通过第一膨胀阀(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); 回热装置(5)，具有用于制冷剂流通的第一制冷剂入口(51)、第一制冷剂出口(52)、第二制冷剂入口(53)以及第二制冷剂出口(54)，所述第一制冷剂入口(51)连接所述换热装置(4)的出液口(43)，所述第一制冷剂出口(52)通过第二膨胀阀(7)连接所述蒸发器(I)的制冷剂入口端，所述蒸发器(I)的制冷剂出口端连接所述第二制冷剂入口(53)，所述第二制冷剂出口(54)连接所述压缩机(2)。
2.根据权利要求1所述的制冷剂热回收循环系统，其特征在于，所述换热装置(4)为板式换热器。
3.根据权利要求1或2所述的制冷剂热回收循环系统，其特征在于，所述回热装置(5)包括连通所述第一制冷剂入口(51)与所述第一制冷剂出口(52)的制冷剂液管(55)以及连通所述第二制冷剂入口(53)与所述第二制冷剂出口(54)的制冷剂气管(56)。
4.根据权利要求3所述的制冷剂热回收循环系统，其特征在于，所述制冷剂液管(55)与所述制冷剂气管(56)相互贴附设置，或者所述制冷剂气管(56)嵌套在所述制冷剂液管(55)中，或者所述制冷剂液管(55)嵌套在所述制冷剂气管(56)中。
5.根据权利要求1或2所述的制冷剂循环系统，其特征在于，所述回热装置(5)包括壳管以及设置在所述壳管内的盘管，所述壳管上设置有所述第二制冷剂入口( 53)以及所述第二制冷剂出口(54)，所述盘管上设置有所述第一制冷剂入口(51)与所述第一制冷剂出口(52)。
6.根据权利要求1或2所述的制冷剂循环系统，其特征在于，所述回热装置(5)的第二制冷剂出口( 54 )与所述压缩机(2 )之间还连接有气液分离器(10 )。
7.根据权利要求6所述的制冷剂循环系统，其特征在于，所述冷凝器(3)设置有进水口(31)和出水口(32)。
8.根据权利要求7所述的制冷剂循环系统，其特征在于，所述第一制冷剂出口(52)与所述第二膨胀阀(7 )之间连接有过滤器(8 )。
9.根据权利要求8所述的制冷剂循环系统，其特征在于，所述冷凝器(3)的制冷剂出口端与所述压缩机(2)之间还设置有冷却管道(9)。
10.根据权利要求9所述的制冷剂循环系统，其特征在于，所述压缩机(2)为磁悬浮离心机。
专利摘要本实用新型公开了一种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)、冷凝器(3)、换热装置(4)以及回热装置(5)，所述换热装置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)，所述回热装置具有用于制冷剂流通的第一制冷剂入口(51)、第一制冷剂出口(52)、第二制冷剂入口(53)以及第二制冷剂出口(54)，冷凝器流出的低温高压的制冷剂液体通过所述换热装置以及所述回热装置的前后两次换热，可以有效地降低所述压缩机的能耗，可以实现对所述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。
文档编号F25B41/00GK202928176SQ20122065144
公开日2013年5月8日 申请日期2012年11月30日 优先权日2012年11月30日
发明者查晓冬, 李向威, 肖如俊 申请人:苏州必信空调有限公司