一种制冷剂循环式冷凝器及制冷系统的制作方法

1.本实用新型涉及制冷领域，特别涉及一种制冷剂循环式冷凝器及制冷系统。


背景技术：

2.在制冷领域，由于不同地域具有不同的温度和湿度，并且在冬夏两季差别巨大，如何减少温湿度变化带来的影响，将制冷剂完全液化是提高制冷效率和保证系统运行安全的一个难题，现有的改进方法为：1、采用复叠系统换热，该种改进，系统结构复杂，成本高，不易调试和维护，整体制冷系统效率依然很低。2、增大冷凝器面积，用来储存冷凝下来的液体，进而起到液封作用，这样造成冷凝器面积过大，配置的风机水泵等辅助设备也偏大；在炎热的夏季，冷凝效果不好时，无法形成液封时，部分气体进入膨胀阀降低夏季制冷效率，可能造成压缩机故障停机。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可使用小换热面积冷凝装置的同时，还能够保证制冷剂液化、制冷效率高、制备成本低的制冷剂循环式冷凝器。能够强化制冷剂循环流动，使制冷剂充分冷凝为液，防止未完全冷凝的部分气体通过电子膨胀阀进入储液器
4.本实用新型提供的一种制冷剂循环式冷凝器，其技术方案为：
5.一种制冷剂循环式冷凝器，包括压缩机、动能气力转化器、冷凝装置和气液分离器，动能气力转化器的三个接口分别与压缩机的排气端、冷凝装置的进气端和气液分离器连接，冷凝装置的出液端连接到气液分离器，制冷剂能够在气液分离器、动能气力转化器和冷凝装置之间循环。
6.优选地，动能气力转化器包括进气接口、出气接口和回气接口，进气接口与压缩机排气端连接，出气接口与冷凝装置进气端连接，回气接口与气液分离器连接。
7.优选地，进气接口端设置有进气导流片。进气导流片与壳体之间具有气缝。
8.优选地，气缝为圆环形气缝。
9.优选地，回气接口的内径为逐渐收缩变窄的圆台管结构。
10.优选地，出气接口端依次包括内径逐渐收缩变窄的圆台管结构、内径相同的圆柱形结构、内径逐渐扩张变宽的圆台管结构。
11.优选地，气液分离器内设置有高液位传感器和低液位传感器，气液分离器与储液器连接。
12.优选地，气液分离器与储液器之间设置有电子膨胀阀。
13.一种包含上述的制冷剂循环式冷凝器的制冷系统，制冷系统包括蒸发器，蒸发器分别与储液器和压缩机吸气端连接，构成制冷循环系统。
14.优选地，制冷系统的制冷剂是二氧化碳、氟利昂或者氨。
15.本实用新型的实施包括以下技术效果：
16.本实用新型的一种制冷剂循环式冷凝器，具有动能气力转化器、冷凝装置和气液分离器循环的冷凝器，在不增加动力的情况下，将现有系统中的低速单向流动的制冷剂，改变为高速的循环流动状态，使气液分离器内的气态制冷剂重复循环冷凝，降低冷凝的压力，从而提高系统的换热冷凝效率；还能增大液态制冷剂的过冷度，提高系统制冷效率。通过电子膨胀阀与高液位传感器和低液位传感器的配合，避免进入储液器的制冷剂含有气体。能够将制冷剂反复循环冷凝，降低了当外界温度和湿度过高时，冷凝装置的效率降低后对系统造成的影响，解决了冷凝装置面积过大带来的高成本和占地面积大的问题，结构更加简单，运行效果稳定。
附图说明
17.图1为本实用新型实施例的一种制冷剂循环式冷凝器结构示意图。
18.图2为动能气力转化器结构示意图。
19.图中：1、压缩机；2、动能气力转化器；20、进气导流片；21、进气接口；22、出气接口；23、回气接口；24、气缝；3、冷凝装置；4、电子膨胀阀；5、气液分离器；6、高液位传感器；7、低液位传感器；8、储液器。
具体实施方式
20.下面将结合实施例以及附图对本实用新型加以详细说明，需要指出的是，所描述的实施例仅旨在便于对本实用新型的理解，而对其不起任何限定作用。
21.参见图1所示，本实施例的一种制冷剂循环式冷凝器，包括压缩机1、动能气力转化器2、冷凝装置3和气液分离器5，动能气力转化器2的三个接口分别与压缩机1的排气端、冷凝装置3的进气端和气液分离器5连接，冷凝装置3的出液端连接到气液分离器5，气态制冷剂能够在气液分离器5、动能气力转化器2和冷凝装置3之间循环，在不增加动力的情况下，将现有系统中的低速单向流动的制冷剂，改变为高速的循环流动状态，使气液分离器内的气态制冷剂重复循环冷凝，降低冷凝的压力，从而提高系统的换热冷凝效率；还能增大液态制冷剂的过冷度，提高系统制冷效率。
22.参见图2所示，动能气力转化器2包括进气接口21、出气接口22和回气接口23，进气接口21与压缩机1排气端连接，出气接口22与冷凝装置3进气端连接，回气接口23与气液分离器5连接。进气接口21端设置有进气导流片20，进气导流片20与壳体之间具有气缝24，气缝24为圆环形气缝，进气导流片20阻挡制冷剂后从更小的气缝24进入出气接口22端。回气接口23的内径为逐渐收缩变窄的圆台管结构。出气接口22端依次包括内径逐渐收缩变窄的圆台管结构、内径相同的圆柱形结构、内径逐渐扩张变宽的圆台管结构。制冷剂在该种管径结构中流通时，制冷剂在通过缩小的过流断面时，流体出现流速增大的现象，其流速与过流断面面积成反比，制冷剂在通过扩张的过流断面时，流体出现流速减小的现象，从而产生压差，产生吸附作用，使得压缩机1端的制冷剂和回气端的制冷剂源源不断地从出气端进入冷凝装置3。
23.参见图1和图2所示，当冷凝器运行时，压缩机1打开将压缩气体压入冷凝装置3，经过动能气力转化器2时，通过进气导流片20与壳体之间的气缝24，使得动能气力转化器2的出气接口22端产生较高流速，从而产生吸附作用，动能气力转化器2的回气接口23端与动能
气力转化器2的出气接口22端之间产生压差，将气液分离器5内的气态制冷剂抽吸进入冷凝装置3继续冷凝。在工作过程中不需要提供额外的动力，即无需添加如电机一类的动力组件，完全依靠系统自身产生的压差即可实现循环工作。
24.基于上述动能气力转化器2、冷凝装置3、气液分离器5构成的循环，气液分离器5内的气态制冷剂可连续不断地重复进入冷凝装置3中换热冷凝，以提高制冷剂的液化量，使制冷剂充分液化，进而提冷凝器的制冷效率。同时，由于气液分离器5中的气态制冷剂被不断抽出，会导致气液分离器5内的压力变小，此时，会有部分液态制冷剂闪发为气体，以维持气液分离器5内整体环境压力的平衡。这部分液态制冷剂在闪发为气体的过程中会吸收热量，使气液分离器5中剩余的液态制冷剂温度降低，即增大了剩余液态制冷剂的过冷度，进一步提高了冷凝器的制冷效率。
25.本实用新型的一种制冷剂循环式冷凝器，可将制冷剂反复冷凝，降低了当外界温度和湿度过高时，冷凝装置3的效率降低后对系统造成的影响，解决了冷凝装置3面积过大带来的高成本和占地面积大的问题，结构更加简单，运行效果稳定。
26.参见图1所示，气液分离器5内设置有高液位传感器6和低液位传感器7，气液分离器5与储液器8连接，气液分离器5与储液器8之间设置有电子膨胀阀4。气液分离器5内高位传感器检测到液位时，控制电子膨胀阀4打开，气液分离器5内的液态制冷剂流入储液器8，气液分离器5内低位传感器检测到液位时，控制电子膨胀阀4关闭，气液分离器5内的气态制冷剂通过动能气力转化器2的回气接口23进入冷凝装置3继续冷凝。
27.特别需要说明的是，为了将制冷剂充分液化，传统的解决办法是增大冷凝装置3的换热面积，用来储存冷凝下来的液体，进而起到液封作用，这样造成冷凝装置3面积过大，配置的风机水泵等辅助设备也偏大，成本偏高，增大了占地面积；而且使用传统的冷凝器，在炎热的夏季，冷凝效果不好时，无法形成液封时，部分气体进入膨胀阀降低夏季制冷效率，还可能造成压缩机1故障停机。再者，现有冷凝器，是上端进气，下端出液，制冷剂在冷凝装置里边流速低，冷凝效果不好。本实用新型的具有动能气力转化器2、冷凝装置3和气液分离器5循环的冷凝器，在不增加动力的情况下，将现有系统中的低速单向流动的制冷剂，改变为高速的循环流动状态，使气液分离器5内的气态制冷剂重复循环冷凝，提高系统制冷效率。通过电子膨胀阀4与高液位传感器6和低液位传感器7的配合，避免进入储液器8的制冷剂含有气体。
28.一种包含上述制冷剂循环式冷凝器的制冷系统，制冷系统包括蒸发器(图中未视出)，蒸发器分别与储液器8和压缩机1吸气端连接，构成制冷循环系统。制冷系统的制冷剂是二氧化碳、氟利昂或者氨。优选二氧化碳制冷剂，二氧化碳本身具有临界压力高(处于气态状态时的压力较高)、临界温度低(在较低温度下更易保持在气态状态)的特性，与其它制冷剂相比，二氧化碳制冷剂在动能气力转化器2内的流速更高，产生的低压更低，使动能气力转化器2内的负压环境具有更强的吸附效果，因此，二氧化碳制冷剂的自身物性能够维持和促进高效制冷。由于气液分离器5内的闪发二氧化碳气体为低温气体(约13℃)，在动能气力转化器2内与压缩机1压缩后的高温二氧化碳气体(约90℃)混合时，会使高温二氧化碳气体的温度降低，也就是说，在高温二氧化碳气体进入冷凝装置3内冷凝之前，先进行了一次降温，降温后的气体再进入冷凝装置3中进行冷却，能够提高冷凝装置3的冷凝效率，进一步促进二氧化碳气体冷凝液化。
29.最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。