CN102095268A - 带回热器的丙烷制冷剂空调装置 - Google Patents
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Abstract
一种空调制冷技术领域的带回热器的丙烷制冷剂空调装置，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。以丙烷为制冷剂的空调装置中，增加了回热器，利用蒸发器出口低温制冷剂给流出冷凝器的中温制冷剂进一步降温，这样流入膨胀阀的制冷剂温度降低，使其被膨胀阀节流后进入蒸发器时的温度更低，从而提高了蒸发器的制冷效率，提高了制冷剂利用率，进而提高了整个装置的制冷性能。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种空调制冷技术领域的装置，尤其涉及的是一种带回热器的丙烷制冷剂空调装置。
背景技术
现今大部分家用和商用空调器的制冷原理是相同的，空调器通电后，制冷系统内制冷剂的低压蒸汽被压缩机吸入并压缩为高温高压蒸汽后排至冷凝器，同时轴流风扇吸入的室外空气流经冷凝器，带走制冷剂放出的热量，使高温高压制冷剂蒸汽凝结为中温高压液体，中温高压液体经过膨胀阀节流成为较低温低压的液体喷入蒸发器，并在相应的低压下蒸发，吸取周围空气的热量成为低温(比中温低，比较低温高)低压制冷剂气体流入压缩机，同时贯流风扇使空气不断进入蒸发器的肋片间进行热交换，并将放热后变冷的空气送向室内，如此室内空气不断循环流动，达到降低温度的目的。对现今大部分空调器来说，从蒸发器里流出的低温制冷剂气体比流入蒸发器时温度高，但比从冷凝器流出的中温高压液体制冷剂的温度要低的多，以往这些蒸发器里流出的低温制冷剂气体直接被抽入压缩机压缩，其低温就被当做费冷浪费了，降低了空调系统的效率。
丙烷(分子式为C3H8，别名R290)就是一种现今重点研究的天然环保高效制冷剂，R290广泛地存在于石油、天然气中，提炼方便、价格便宜，具有良好的经济性，而且对环境和人体无害。R290是可燃的，但经过减少空调系统充注量并采取适当安全措施后是可以实现安全生产使用的，这已不能成为新技术发展的障碍。但是减少空调系统R290制冷剂的充注量后，由于制冷剂质量流量的不足和传统空调系统制冷过程中的费冷浪费的问题，其系统制冷性能会受到很大影响。
经对现有技术的文献检索发现，中国实用新型专利公开号：CN201104044，名称：一种以丙烷为制冷剂的家用移动式空调器，该技术由全封闭式压缩机、冷凝器、毛细管、蒸发器及其连接管道构成的系统回路，所述冷凝器上设有两个进气管口和一个出液管口，所述蒸发器上设有两个进液管口和两个出气管口，冷凝器与蒸发器采用多路分流的方式，提高制冷剂流动速度，减少了制冷剂充注量，提高了安全性，但减少制冷剂充注量后，但由于制冷剂质量流量的不足，其系统的制冷性能受到很大影响。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种带回热器的丙烷制冷剂空调装置，在空调装置中增加了回热器，提高了蒸发器的制冷效率和制冷剂利用率，进而提高了整个空调装置的制冷性能。
本发明是通过以下技术方案实现的：本发明包括：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。
所述的回热器是套管换热器，换热器的外管直径是内管直径的1～3倍。
所述的压缩机、冷凝器、回热器的外管、膨胀阀和蒸发器依次相连，回热器的内管分别与蒸发器和压缩机相连。
所述的回热器是套管换热器，换热器的内管直径是外管直径的1～1.38倍。
本发明相比现有技术具有如下优点：以丙烷为制冷剂的空调装置中，增加了回热器，利用蒸发器出口低温制冷剂给流出冷凝器的中温制冷剂进一步降温，这样流入膨胀阀的制冷剂温度降低，使其被膨胀阀节流后进入蒸发器时的温度更低，从而提高了蒸发器的制冷效率，提高了制冷剂利用率，进而提高了整个装置的制冷性能。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图；
图2是本发明实施例2的结构示意图；
图3是本发明的焓值循环图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
如图1所示，本实施例包括：冷凝器1、回热器2、压缩机3、膨胀阀4和蒸发器5，其中：压缩机3、冷凝器1、回热器2的内管、膨胀阀4和蒸发器5依次相连，回热器2的外管分别与蒸发器5和压缩机3相连，压缩机3的出口和冷凝器1的进口相连，冷凝器1的出口和回热器2的内管进口相连，回热器2的内管出口和膨胀阀4的进口相连，膨胀阀4的出口和蒸发器5的进口相连，蒸发器5的出口和回热器2的外管进口相连，回热器2的外管出口和压缩机3的进口相连，所有连接管道均为铝质。
所述的回热器2是套管换热器，外管和内管的直径之比是3∶1，即蒸发器5的出口蒸汽管路流通面积约为冷凝器1的出口液体管路流通面积的9倍。
本实施例使用时：制冷剂被压缩机3压成高温高压气体后进入冷凝器1，被冷凝器1冷凝成为中温高压的液体，之后流经回热器2的内管进入膨胀阀4，被膨胀阀4节流成为较低温低压气体后进入蒸发器5，与环境里的空气换热，给空气降温达到制冷的效果。换热后的制冷剂成为低温低压气体从蒸发器5中流出，进入回热器2的外管，对流经回热器2的内管的中温高压液体制冷剂降温，流出回热器2的外管，被压缩机3抽入压缩继续循环。每次从冷凝器1流出的中温高压液体制冷剂流经回热器2时都会被从蒸发器5流出的低温气体制冷剂降温，这样经膨胀阀4节流后进入蒸发器5的制冷剂温度更低，从而提高了蒸发器5的制冷效率，提高了制冷剂利用率，进而提高了整个空调的制冷性能。
实施例2
如图2所示，本实施例包括：冷凝器1、回热器2、压缩机3、膨胀阀4和蒸发器5，其中：压缩机3、冷凝器1、回热器2的外管、膨胀阀4和蒸发器5依次相连，回热器2的内管分别与蒸发器5和压缩机3相连，压缩机3的出口和冷凝器1的进口相连，冷凝器1的出口和回热器2的外管进口相连，回热器2的外管出口和膨胀阀4的进口相连，膨胀阀4的出口和蒸发器5的进口相连，蒸发器5的出口和回热器2的内管进口相连，回热器2的内管出口和压缩机3的进口相连，所有连接管道均为铝质。
所述的回热器2是套管换热器，外管和内管的直径之比是1∶1.38，即此时蒸发器5的出口蒸汽管路流通面积约为冷凝器1的出口液体管路流通面积的1.9倍。
本实施例使用时：制冷剂被压缩机3压成高温高压气体后进入冷凝器1，被冷凝器1冷凝成为中温高压的液体，之后流经回热器2的外管进入膨胀阀4，被膨胀阀4节流成为较低温低压气体后进入蒸发器5，与环境里的空气换热，给空气降温达到制冷的效果。换热后的制冷剂成为低温低压气体流出蒸发器5，进入回热器2的内管，对流经回热器2的外管的中温高压液体制冷剂降温，流出回热器2的内管，被压缩机3抽入压缩继续循环。每次从冷凝器1流出的中温高压液体制冷剂流经回热器2时都会被从蒸发器5流出的低温气体制冷剂降温，这样经膨胀阀4节流后进入蒸发器5时的制冷剂温度更低，从而提高了蒸发器5的制冷效率，提高了制冷剂利用率，进而提高了整个空调装置的制冷性能。
如图3所示，实施例1和实施例2的结构虽然不全相同，但其lap循环图是相同的。图中虚线部分为传统空调系统的循环，去掉垂直方向的虚线加上实线部分就是两个实施例的循环，图中表示了焓值从压缩机3到冷凝器1、回热器2、膨胀阀4和蒸发器5最后归于压缩机3的循环，压缩机3使焓值增加，经冷凝器1、回热器2合膨胀阀4后焓值降低，进入蒸发器5制冷焓值增加回到压缩机3继续循环。左下方实线部分就是本发明加了回热器2所带来的制冷量的增加量ΔQ。
Claims (6)
1.一种带回热器的丙烷制冷剂空调装置，包括：冷凝器、压缩机、膨胀阀和蒸发器，其特征在于，还包括回热器，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；
所述的压缩机的出口和所述的冷凝器的进口相连，冷凝器的出口和所述的回热器的内管的进口相连，回热器的内管的出口和所述的膨胀阀的进口相连，膨胀阀的出口和所述的蒸发器的进口相连，蒸发器的出口和回热器的外管的进口相连，回热器的外管的出口和所述的压缩机的进口相连。
2.根据权利要求1所述的带回热器的丙烷制冷剂空调装置，其特征是，所述的回热器是套管换热器。
3.根据权利要求2所述的带回热器的丙烷制冷剂空调装置，其特征是，所述的换热器的外管直径是内管直径的1～3倍。
4.根据权利要求1所述的带回热器的丙烷制冷剂空调装置，其特征在于：所述的压缩机、冷凝器、回热器的外管、膨胀阀和蒸发器依次相连，回热器的内管分别与蒸发器和压缩机相连。
5.根据权利要求1所述的带回热器的丙烷制冷剂空调装置，其特征是，所述的压缩机的出口和冷凝器的进口相连，冷凝器的出口和回热器的外管的进口相连，回热器的外管出口和膨胀阀的进口相连，膨胀阀的出口和蒸发器的进口相连，蒸发器的出口和回热器的内管的进口相连，回热器的内管的出口和压缩机的进口相连。
6.根据权利要求2或者5所述的带回热器的丙烷制冷剂空调装置，其特征是，所述的换热器的内管直径是外管直径的1～1.38倍。
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