CN211345911U - 制冷系统和空调 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种制冷系统和空调。其中，制冷系统包括压缩机、冷凝器、液‑气喷射器、气液分离器、节流装置、低温蒸发器以及高温蒸发器，其中冷凝器的进口连通压缩机的出口，出口连通液‑气喷射器的进口；气液分离器的进口连通液‑气喷射器的出口；高温蒸发器的进口连通气液分离器的出液口和出气口，出口连通压缩机的进口；节流装置的进口连通气液分离器的出液口，出口连通低温蒸发器的进口；低温蒸发器的出口连通液‑气喷射器的引射入口。本实用新型的制冷系统兼顾了高效率制冷和高效率除湿。

Description

制冷系统和空调

技术领域

本实用新型涉及空气调节技术领域，特别涉及一种制冷系统和空调。

背景技术

空调一方面用于调节室内空气温度，另一方面用于调节空气湿度。对于南亚、中东、太平洋、非洲、南美洲等气候湿热地区，空调的除湿能力非常重要。

空调制冷系统运行时，室内空气中的水蒸气在蒸发器表面遇冷凝结成液态水，实现对室内环境的除湿。可知，更低的蒸发温度有助于提升除湿能力。但是，为满足人体舒适需求，制冷系统的蒸发温度不可能设计地太低。而且，更低的蒸发温度意味着更低的蒸发压力，也会使压缩机的能耗更高。

因此，如何兼顾空调的高效率制冷和高效率除湿成为空调行业亟待解决的技术难题。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是要提供一种能够兼顾高效率制冷和高效率除湿的制冷系统及应用其的空调。

本实用新型的另一目的是要提升制冷系统的能效。

一方面，本实用新型提供了一种制冷系统，其包括压缩机、冷凝器、液-气喷射器、气液分离器、节流装置、低温蒸发器以及高温蒸发器，其中冷凝器的进口连通压缩机的出口，出口连通液-气喷射器的进口；气液分离器的进口连通液-气喷射器的出口；高温蒸发器的进口连通气液分离器的出液口和出气口，出口连通压缩机的进口；节流装置的进口连通气液分离器的出液口，出口连通低温蒸发器的进口；低温蒸发器的出口连通液-气喷射器的引射入口。

可选地，制冷系统还包括：过冷器，其设置在冷凝器的出口与液-气喷射器的进口之间，用于对冷凝器流出的液态制冷剂进行降温，使其过冷。

可选地，过冷器利用热电制冷系统进行制冷。

可选地，制冷系统还包括：光伏电池，用于对过冷器的热电制冷系统进行供电。

可选地，制冷系统还包括：冷凝水排出管，其用于承接低温蒸发器和高温蒸发器表面凝结的冷凝水，冷凝水排出管套在冷凝器的出口所连接的出液管上，且水流流向与制冷剂流向相反，以对冷凝器排出的液态制冷剂进行降温，使其过冷。

可选地，制冷系统还包括：喷淋装置，其连接冷凝水排出管的出口，用于将冷凝水喷淋到冷凝器表面。

可选地，制冷系统还包括：补水管，其用于连接水源，且连通喷淋装置，用于对喷淋装置进行补水。

可选地，气液分离器出液口与高温蒸发器的进口之间的流路上设置有用于调节流量的液体流量调节阀；气液分离器出气口与高温蒸发器的进口之间的流路上设置有用于调节流量的气体流量调节阀。

可选地，制冷系统采用的制冷剂为R290。

另一方面，本实用新型还提供了一种空调，其包括如以上任一项所述的制冷系统。

本实用新型的制冷系统利用包括高蒸发温度循环和低蒸发温度循环两个制冷循环，实现了室内制冷和除湿的独立控制。由于高蒸发温度循环的蒸发温度较高，使得压缩机的压缩比更小，使压缩机的能耗降低。由于低蒸发温度循环的蒸发温度较低，更加利于空气中水蒸气的冷却，使得除湿能力更强。基于此，本实用新型兼具了高效率制冷和高效率除湿。而且，制冷系统非常简单，易于小型化、集成化，家用和商用空调均可采用。

进一步地，本实用新型的制冷系统中的液-气喷射器，不仅能对高压液态制冷剂进行节流降压，还引射了低温蒸发器出口的气态制冷剂，给低蒸发温度循环提供了循环动力，减小了压缩机的功耗。

进一步地，本实用新型的制冷系统利用热电形式的过冷器对冷凝器出口的制冷剂进行过冷。热电制冷系统的制冷能力更强，使得制冷剂的过冷度更大，制冷量的提升更大，能效提升非常明显。而且，由光伏电池对过冷器行供电，使其更加节能。

进一步地，本实用新型的制冷系统特别设置一冷凝水排出管，使其套在冷凝器的出口所连接的出液管上，且水流流向与制冷剂流向相反，对冷凝器排出的液态制冷剂进行过冷，提升了制冷量。并且，这些冷凝水最终被喷淋到冷凝器上，提升了冷凝器的换热效率。可见，本实用新型对冷凝水的冷量进行了非常充分和完善地利用。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本实用新型一个实施例的制冷系统的循环图；

图2是根据本实用新型一个实施例的制冷系统的局部结构示意图。

具体实施方式

下面参照图1和图2来描述本实用新型实施例的制冷系统和空调。图1是根据本实用新型一个实施例的制冷系统的循环图。

如图1所示，本实用新型实施例的制冷系统一般性地可包括压缩机100、冷凝器200、液-气喷射器400、气液分离器500、节流装置600、低温蒸发器700以及高温蒸发器800。

冷凝器200的进口连通压缩机100的出口，冷凝器200的出口连通液-气喷射器400的进口。气液分离器500的进口连通液-气喷射器400的出口。高温蒸发器800的进口连通气液分离器500的出液口和出气口，出口连通压缩机100的进口。节流装置600的进口连通气液分离器500的出液口，节流装置600的出口连通低温蒸发器700的进口。低温蒸发器700的出口连通液-气喷射器400的引射入口。

下面介绍制冷系统的制冷剂循环过程，请参考图1。图1中实心箭头示意了冷媒流动方向。

高温高压的气态制冷剂从压缩机100排出后，进入冷凝器200。在风机210作用下，冷凝器200与空气进行强制对流换热，使其中的气态制冷剂降温冷凝为高压液态制冷剂。高压液态制冷剂进入液-气喷射器400的进口。液-气喷射器400对高压液态制冷剂进行降温降压处理，并引射来自低温蒸发器700的低压气态制冷剂，最终形成中压的气液两相制冷剂并排入气液分离器500。气液分离器500用于对该气液两相制冷剂进行气液分离，其具有出液口和出气口。

气液分离器500的出液口流出的液态制冷剂分为两路，其中一路与其出气口流出的气态制冷剂进行混合(例如通过一个气液混合器530进行混合)后，流至高温蒸发器800，并在高温蒸发器800内进行吸热蒸发形成气态制冷剂，再被压缩机100吸入。如此，制冷剂依次通过压缩机100、冷凝器200、液-气喷射器400、气液分离器500和高温蒸发器800再回到压缩机100的循环构成了本制冷系统的高蒸发温度循环，以主要用于对室内空气进行降温。

气液分离器500的出液口流出的液态制冷剂的另一路流入节流装置600(例如电子膨胀阀)，进行降温降压处理后，进入低温蒸发器700，在高温蒸发器800内进行吸热蒸发形成气态制冷剂，然后进入液-气喷射器400的引射入口。相比于进入高温蒸发器800的气液两相制冷剂，进入低温蒸发器700的制冷剂进一步经过了节流装置600的作用，使得其温度和压力都进一步降低，使得其蒸发温度更低。由此，制冷剂依次通过液-气喷射器400、气液分离器500、节流装置600、低温蒸发器700再回到液-气喷射器400的循环构成了本制冷系统的低蒸发温度循环，以主要用于对室内空气进行除湿。

本实用新型实施例的制冷系统利用液-气喷射器400不仅实现了对高压液态制冷剂的节流降压作用，还引射了低温蒸发器700出口的气态制冷剂，给低蒸发温度循环提供了动力，减小了压缩机100的功耗。而且，由于高温蒸发器800主要用于对室内空气进行降温，可以将其蒸发温度设计地较高些，甚至高于空气露点温度。这就使得压缩机100的吸气压力更高，使得压缩机100的压缩比更低，使得压缩机100的功耗大幅度降低。

本实用新型实施例中，低温蒸发器700的蒸发温度更低，除湿能力非常强。例如，需要对室内空气进行除湿时，在风机710的作用下，使得室内气流先流经高温蒸发器800进行预冷却，再流经低温蒸发器700进行进一步冷却除湿。

制冷系统采用的制冷剂为R290，以提升制冷系统的能效。

在一些实施例中，如图1所示，可使气液分离器500的出气口与高温蒸发器800的进口之间的流路上设置有用于调节流量的气体流量调节阀510。使气液分离器500出液口与高温蒸发器800的进口之间的流路上设置有用于调节流量的液体流量调节阀520。如此，使得进入高温蒸发器800的气态制冷剂和液态制冷剂的比例可调，以便调节高温蒸发器800的蒸发温度。例如，通过这种方式将蒸发温度调节在空气的露点温度以上。

图2是根据本实用新型一个实施例的制冷系统的局部结构示意图。

在一些实施例中，如图1和图2所示，制冷系统还包括过冷器300。过冷器300设置在冷凝器200的出口与液-气喷射器400的进口之间，用于对冷凝器200流出的液态制冷剂进行降温，使其温度低于冷凝温度，实现过冷，提升制冷系统的制冷量，以使制冷系统的能效进一步提升。

过冷器300可利用热电制冷系统进行制冷。热电制冷系统包括冷端和热端，通电后冷端可产生冷量，利用该冷量对液态制冷剂进行过冷冷却。热电制冷系统的具体原理和结构是本领域技术人员均知晓的，在此不再赘述。

进一步地，制冷系统还包括光伏电池50，用于对过冷器300的热电制冷系统进行供电。例如，当制冷系统应用于分体式空调时，可将光伏电池50放置在室外机10的外壳上。此外，光伏电池50还能对制冷系统的其他用电部件例如风机、各种阀门、电控部件等进行供电，以进一步节约能耗，提升制冷系统的能效。

在一些实施例中，如图2所示，制冷系统还包括冷凝水排出管30。冷凝水排出管30用于承接低温蒸发器700和高温蒸发器800表面凝结的冷凝水。并且，冷凝水排出管30套在冷凝器200的出口所连接的出液管上(换言之，出液管穿在冷凝水排出管30之内，使冷凝水在两者之间的环状空间内)，且水流流向与制冷剂流向相反，以对冷凝器200排出的液态制冷剂进行降温，使其过冷。如图2利用空心箭头示意了水流方向，用实心箭头示意了制冷剂的流向。

进一步地，制冷系统还包括喷淋装置40。使喷淋装置40连接冷凝水排出管30的出口，用于将冷凝水喷淋到冷凝器200表面，以利用水冷却冷凝器200，提升冷凝器200的换热效率。基于此，本实用新型实施例对冷凝水的冷量进行了非常充分和完善地利用。此外，还可设置一补水管42，补水管42用于连接水源，且连通喷淋装置40，用于对喷淋装置40进行补水。如此一来，即便冷凝水不足，仍可利用外界水源对冷凝器200进行喷淋冷却。

本实用新型实施例另一方面还提供了一种空调。该空调包括以上任一实施例的制冷系统。

例如图2，该空调可为分体式空调，其包括室内机20和室外机10。压缩机100、冷凝器200构成室外机10的一部分，高温蒸发器800、低温蒸发器700、液-气喷射器400和节流装置600构成室内机20的一部分。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种制冷系统，其特征在于包括压缩机、冷凝器、液-气喷射器、气液分离器、节流装置、低温蒸发器以及高温蒸发器，其中

所述冷凝器的进口连通所述压缩机的出口，出口连通所述液-气喷射器的进口；

所述气液分离器的进口连通所述液-气喷射器的出口；

所述高温蒸发器的进口连通所述气液分离器的出液口和出气口，出口连通所述压缩机的进口；

所述节流装置的进口连通所述气液分离器的出液口，出口连通所述低温蒸发器的进口；

所述低温蒸发器的出口连通所述液-气喷射器的引射入口。

2.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于还包括：

过冷器，其设置在所述冷凝器的出口与所述液-气喷射器的进口之间，用于对所述冷凝器流出的液态制冷剂进行降温，使其过冷。

3.根据权利要求2所述的制冷系统，其特征在于，

所述过冷器利用热电制冷系统进行制冷。

4.根据权利要求3所述的制冷系统，其特征在于还包括：

光伏电池，用于对所述过冷器的热电制冷系统进行供电。

5.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于还包括：

冷凝水排出管，其用于承接所述低温蒸发器和所述高温蒸发器表面凝结的冷凝水，

所述冷凝水排出管套在所述冷凝器的出口所连接的出液管上，且水流流向与制冷剂流向相反，以对所述冷凝器排出的液态制冷剂进行降温，使其过冷。

6.根据权利要求5所述的制冷系统，其特征在于还包括：

喷淋装置，其连接所述冷凝水排出管的出口，用于将所述冷凝水喷淋到所述冷凝器表面。

7.根据权利要求6所述的制冷系统，其特征在于还包括：

补水管，其用于连接水源，且连通所述喷淋装置，用于对所述喷淋装置进行补水。

8.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，

所述气液分离器出液口与所述高温蒸发器的进口之间的流路上设置有用于调节流量的液体流量调节阀；

所述气液分离器出气口与所述高温蒸发器的进口之间的流路上设置有用于调节流量的气体流量调节阀。

9.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，

所述制冷系统采用的制冷剂为R290。

10.一种空调，其特征在于包括如权利要求1至9中任一项所述的制冷系统。

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