[發明專利]一種超高溫空調制冷循環系統

有效

• 申請號: 200910116110.3
• 申請日: 2009-01-22
• 公開（公告）號: CN101476793A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發明（設計）人: 王鐵軍;李彥軍;倪宜華
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: F25B5/02
• 分類號: F25B5/02
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司
• 代理人: 何梅生

技術領域

本發明涉及空調器技術領域，具體涉及一種調節溫度和濕度的在高溫環境運行并具有較寬工作溫度范圍的空氣調節機。

背景技術

目前用于高溫環境(鋼鐵冶煉車間等特殊高溫場合)的空調器的制冷循環系統通常如圖1所示，由壓縮機1、冷凝器組件2、干燥過濾器3、節流閥4、蒸發器組件5和氣液分離器6構成，系統中采用中溫制冷劑或高溫制冷劑。

在環境溫度高達75℃±5℃時，采用單一中溫制冷劑的制冷循環系統，排氣壓力和溫度過高，冷凝溫度接近或達到臨界點、冷凝不完全或不冷凝，制冷系統不能正常工作或不能工作，安全和可靠性難以保障。采用單一高溫制冷劑的制冷系統不僅有容積制冷量過小的缺陷，而且在實現大溫差制冷時壓縮比過大、排氣溫度偏高，目前空調用壓縮機的技術水平不能滿足工作需求。

發明內容

本發明是為避免上述現有技術所存在的不足之處，提供一種結構簡單、實施容易，采用普通壓比的空調壓縮機，不僅能夠在室外環境溫度高達75℃±5℃條件下實現大溫差制冷，而且在較寬環境溫度范圍(20～80℃)，能夠安全、可靠、穩定和經濟運行的制冷循環系統。

本發明解決技術問題采用如下技術方案：

本發明超高溫空調制冷循環系統的結構特點是采用由高溫制冷劑與中溫制冷劑組成的混合工質；

本發明的結構特點是：

在壓縮機所在的主回路中，按制冷劑流向依次設置壓縮機、位于壓縮機出口側的冷凝器、位于冷凝器出口側的前端氣液分離器、位于前端氣液分離器液相出口端的膨脹閥、蒸發器和后端氣液分離器；

設置由蒸發冷凝器構成的內復疊回路，其中，蒸發冷凝器的冷凝支路入口與前端氣液分離器的氣相出口相連通，冷凝支路出口接膨脹閥的入口；蒸發冷凝器的蒸發支路入口通過節流控制閥接前端氣流分離器的液相出口，蒸發支路出口與蒸發器的出口共同接入后端氣液分離器，并以后端氣液分離器的出口與壓縮機的入口側連通。

本發明的結構特點也在于：

節流控制閥是以蒸發冷凝器的蒸發支路出口工況為流量分配控制信號。

在前端氣液分離器出液端口與膨脹閥之間設置連接管道，節流控制閥的入口端與連接管道相連通。

本發明循環工作過程如下：

1、壓縮機將低溫低壓混合制冷劑氣體壓縮，排出高溫高壓氣體；

2、高溫高壓制冷劑在冷凝器中向高溫環境放熱。在高溫工況，中溫制冷劑不完全冷凝或很少冷凝；

3、氣液混合制冷工質在氣液分離器中分離；

4、部分冷凝液經過節流控制閥分流、降壓，進入蒸發冷凝器中吸熱蒸發，使富含中溫制冷劑的氣體冷凝與過冷；

5、從蒸發冷凝器中流出的中溫制冷劑過冷液與氣液分離器中流出的部分過冷液混合，通過膨脹閥節流降壓，進入蒸發器吸熱蒸發成低溫氣體，與氣液分離器中流出的低溫蒸氣混合，返回到上述過程1，重復循環過程。

與已有技術相比，本發明有益效果體現在：

1、本發明采用高中溫制冷劑組成的非共沸混合工質，制冷系統中增設一個由蒸發冷凝器構成的內復疊回路，實現大溫差制冷，有效降低壓縮機的實際工作壓比，以致降低壓縮機的排氣溫度，提高系統在高溫工況的安全與可靠性，以致可使用普通空調壓縮機實現超高溫制冷。

2、本發明以節流控制閥分流部分冷凝液，降壓后，進入蒸發冷凝器蒸發吸熱，使過熱制冷劑冷凝與過冷；所述節流控制閥根據工況變化自動調節分流量，以確保空調制冷系統在較寬的溫度范圍可靠地工作。

3、本發明在前端氣液分離器的出液端口與膨脹閥之間設有連接管道，隨著工作環境溫度的降低，混合制冷工質的冷凝率增大，節流控制閥的流通量自動減少，通過連接管道直接進入膨脹閥的制冷工質的流量增大。以此可確保空調系統在較寬的溫度范圍可靠工作。

4、本發明可以實現在環境溫度高達80時的空調制冷，并在較寬的溫度范圍具有良好的工作性能和經濟性能，滿足特殊環境的人機環境需求。

附圖說明

圖1為已有技術系統構成框圖。

圖2為本發明系統構成框圖。

圖中標號：1壓縮機、2冷凝器、3前端氣液分離器、4節流控制閥、5蒸發冷凝器、6膨脹閥、7蒸發器、8后端氣液分離器。

以下通過具體實施方式，并結合附圖對本發明作進一步說明：

具體實施方式

本實施例中超高溫空調制冷系統是采用由高溫制冷劑與中溫制冷劑組成的混合工質，循環系統構成結構設置為：