专利名称：高效节能制冷装置及方法
技术领域：
本发明涉及制冷领域，尤其是一种循环利用能源、制冷效果好的高效节能制冷装置及方法。
背景技术：
中国冷冻冷藏行业的市场潜力很高，尤其是中低温冷冻冷藏设备在农、渔、牧行业的发展前景非常广阔。与发达国家情况相比，我国在农、渔、牧等农副产品的冷藏、冷冻、物流、保鲜方面差距还很大。由于国内将近半数冷库采用无缝钢管用于制冷系统蒸发器的设计，蒸发器管道相比空气冷却器要脏的多，虽然大部分工程人员都给管道做过清洁处理，但由于钢管管壁不够光洁，且往往受潮气影响就容易生锈而无法达到标准要求。而系统变脏导致压缩机润滑油性能标准达不到，致使连杆、曲轴磨损加剧，制冷效果降低，压缩机使用寿命明显缩短现象产生。据调查，压缩机故障产生由制冷系统清洁度达不到产生故障比例高达60-70%，由制冷机与系统配置设计不合理，调试操作技术不成熟等约占30-40%。制冷机在工作时经常会碰到压缩机出现液击的状况，原因是从蒸发器天气出来的氟利昂在还没有完全汽化的情况下被吸入压缩机，造成压缩机损坏，因为压缩机只能压缩气体而不能压缩液体。如何减少制冷系统受污染的现象，由此保证润滑油性能不受影响，压缩机性能、制冷量、温升也能保证标准范畴，压缩机使用寿命也不受变化，是制冷行业发展过程中必须解决的难题。目前，为解决此问题，一般将汽液分离器、回汽过滤器和干燥过滤器组合使用，但是安装上述的容器时占用空间大，管道连接多，不仅成本高，而且容易造成漏点多，给维修带来诸多不便。制冷设备一旦用久了，会积聚很多脏物，容器中的脏物几乎不能清理。
发明内容
本发明主要针对现有技术中频繁出现制冷压缩机液击现象、制冷设备占用空间大、设备维护不便的缺点，设计了一种组合汽液分离器、回汽过滤器、干燥过滤器于一体，高效节能，缩减设备占用体积，便于清洁维护的制冷装置。本发明的上述关于高效节能制冷装置的技术问题是通过以下技术方案得以实施的一种制冷装置，由连接管道将制冷剂压缩机、水冷凝器、供液电磁阀、回汽过滤器、膨胀阀和蒸发器连接构成制冷剂循环回路，所述的过滤器具有带端盖的过滤器外桶，靠近该过滤器外桶上端的侧壁上水平设置进气口，该进气口的水平中心线偏向过滤器外桶的一侧， 所述端盖上竖直设置排气口，过滤器外桶内部竖直设置圆柱形金属过滤网，该金属过滤网附着纸质过滤层，有一回路管道自上而下螺旋浮空环绕在金属过滤网的外围，该回路管道的上端和下端与过滤器外桶侧壁连通，其中上端通过连接管道与水冷凝器连接，下端通过连接管道与膨胀阀连接，所述回汽过滤器的进气口通过连接管道与蒸发器连接，排气口通过连接管道与制冷剂压缩机连接。该高效节能制冷装置通过精简设备结构，缩小设备占用体积，减少设备之间的管道连接，从而减少制冷装置整体的漏点，并且将分散的漏点集中于回汽过滤器周围，对设备进行检测、维修和清洁比较方便。作为优选，所述的金属过滤网为内外双层设置，内层过滤网比外层过滤网长，增强过滤效果。作为优选，所述的过滤器外桶的底板设有放水螺丝，方便处理过滤器中沉积的制冷剂和液体杂质。作为优选，所述的回汽过滤器的排气口与制冷剂压缩机之间设有过滤器；制冷剂压缩机与水冷凝器之间设有过滤器；回路管道上端至水冷凝器出口之间的连接管道上设有干燥过滤器。目的在于净化制冷剂以保证制冷效果，同时减少杂质对设备的污染和损坏。作为优选，所述的管道的上端和下端均设有回气阀；所述的水冷凝器的出口端设有回气阀；所述的蒸发器的进口端设有膨胀阀。膨胀阀起到调节制冷剂压力及流量的作用； 设置回气阀便于控制制冷剂回路的开通和闭合，同时维修和清理过程中拆卸方便。作为优选，所述的回路管道上端至水冷凝器出口之间的连接管道上还设有视液镜、供液电磁阀。电磁阀在通电时可以开启阀门，断电时能关闭阀门，以保证在停机或断电的情况下自动切断制冷剂的流动，防止停机或断电的情况下制冷剂利用压差继续通过膨胀阀流入蒸发器，避免因液面过高或者液体过多而造成开机时液击压缩机的事故；视液镜用于观察装置内的制冷剂。本发明的另一个关于高效节能制冷方法的技术问题是通过以下技术方案得以实施的一种高效节能制冷方法，制冷步骤为制冷剂在蒸发器中由液态转化成气态，未蒸发的液态制冷剂和已蒸发的气态制冷剂沿着连接管道移动，从回汽过滤器的进气口进入回汽过滤器后形成桶壁环流，未蒸发的液态制冷剂在环流过程中遇到环绕在金属过滤网外围的内部含有常温状态制冷剂的回路管道，大部分直接蒸发成为气体，气态制冷剂在过滤器内部由下至上从排气口排出，剩余部分未蒸发的液态制冷剂则沉到过滤器底部慢慢蒸发；从回汽过滤器排出的气态制冷剂沿着连接管道进入制冷剂压缩机，在制冷剂压缩机中压缩制冷后从制冷剂压缩机的出口排出，经过过滤器过滤后由水冷凝器的进口进入水冷凝器进行冷凝过程；从水冷凝器的出口排出的常温液态制冷剂沿着连接管道继续移动，经干燥过滤器过滤后从回汽过滤器侧壁上的回路管道的上端进入回路管道，沿着回路管道环流的同时与过滤器内部未蒸发的液态制冷剂进行热交换，然后从回路管道的下端排出；排出的液态制冷剂沿着连接管道回到蒸发器，在蒸发器中重新蒸发。作为优选，所述的回汽过滤器的金属过滤网上附着纸质过滤层，制冷剂中的杂质被吸附在纸质过滤层上，纸质过滤层因过多的杂质而堵塞时，通过打开端盖取出纸质过滤层。由于热交换和过滤均在一个回汽过滤器中进行，当发生过滤层堵塞时只需要打开回汽过滤器进行维护工作，避免了一些不必要的检测。作为优选，底部沉积的制冷剂和其它液体过多时，打开放水螺丝，排出多余的积液。对清洁和维护设备比较方便。综上所述，本发明和现有技术相比具有如下优点本发明提供的高效节能制冷装置结合汽液分离器、回汽过滤器、干燥过滤器于一体，高效节能，缩减设备占用体积，设备受污染现象减少，对设备的清洁维护很方便；本发明提供的高效节能制冷方法，能源得以循环再利用，减少能源浪费；制冷剂的纯度提高，其制冷效果更好，提高经济效益。
图1是高效节能制冷装置的结构示意图以及制冷剂在制冷装置中循环流动的示意图。图中标号1、制冷剂压缩机，2、回汽过滤器，3、水冷凝器，4、蒸发器，5、过滤器，6、 干燥过滤器，7、回气阀，8、供液电磁阀，9、膨胀阀，10、端盖，11、过滤器外桶，12、进气口，13、 排气口，14、金属过滤网，15、纸质过滤层，16、回路管道，17、回路管道上端，18、回路管道下端，19、放水螺丝，20、进口，21、出口，22、连接管道，23、视液镜。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。实施例1。如图1所示，一种高效节能制冷装置，由连接管道22将制冷剂压缩机1、水冷凝器 3、供液电磁阀8、回汽过滤器2，膨胀阀9和蒸发器4连接构成制冷剂循环回路，其中回汽过滤器2具有带端盖10的过滤器外桶11，靠近该过滤器外桶11上端的侧壁上水平设置进气口 12，进气口 12的水平中心线偏向过滤器外桶11的一侧，所述端盖10上竖直设置排气口 7 ；过滤器外桶11的底板设有放水螺丝19，用于处理过滤器中沉积的制冷剂和液体杂质。过滤器外桶11内部竖直设置圆柱形附着纸质过滤层15的不锈钢金属过滤网14， 采用不锈钢材料的过滤网避免因金属锈蚀而污染制冷剂和制冷设备；金属过滤网14为内外双层设置，内层过滤网比外层过滤网长，提高过滤效果。有一铜管材料制成的回路管道16自上而下螺旋浮空环绕在金属过滤网14外围， 且回路管道上端17和回路管道下端18与过滤器外桶11的侧壁连通；回路管道上端17与水冷凝器3的出口 21端均设置回气阀7，并且从回路管道上端至水冷凝器出口 21端的连接管道22上依次设有视液镜19、供液电磁阀8、干燥过滤器6。将回路管道16设置在回汽过滤器2内部，结合汽液分离器、回汽过滤器、干燥过滤器于一体，精简设备结构，缩减设备占用体积，减少设备之间的管道连接，从而减少制冷装置整体的漏点，并且将分散的漏点集中于回汽过滤器周围，对设备进行检测、维修和清洁比较方便；并且铜管的表面比现有技术中使用的钢管的表面光滑，脏物不易积聚在设备内部， 设备受污染现象减少，工作人员对设备的清洁维护工作相对轻松、便利；同时在回汽过滤器内部形成热交换过程，循环利用能源，提高能源利用率。电磁阀在通电时可以开启阀门，断电时能关闭阀门，以保证在停机或断电的情况下自动切断制冷剂的流动，防止停机或断电的情况下制冷剂利用压差继续通过膨胀阀流入蒸发器，避免因液面过高或者液体过多而造成开机时液击压缩机的事故；视液镜用于观察装置内的制冷剂；设置回气阀便于控制制冷剂回路的开通和闭合，对设备进行维护时拆卸方便。回路管道下端18与蒸发器4的进口 20通过连接管道22连通；而回汽过滤器2的进气口 12与蒸发器4的出口 21通过连接管道22连通，且蒸发器4的进口 20端和出口 21 端设有一膨胀阀9 ；该蒸发器端口的膨胀阀9在制冷过程中根据制冷剂在装置内部循环流动的实际状况，随时调节制冷剂压力及流量，以保证制冷过程顺利进行。
6
回汽过滤器2的排气口 13与制冷剂压缩机1的进口 20通过连接管道22连通，且该连接管道22上设有一过滤器5 ；制冷剂压缩机1与水冷凝器3的进口 20通过连接管道 22连通，并且该连接官道22上设有一过滤器5。在设备之间设置过滤器，目的在于去除制冷剂经过不同的设备容器时带出的杂质，净化制冷剂以保证良好的制冷效果，同时减少杂质对设备的污染和损坏。本实施例中的高效节能制冷装置，具有较长的使用寿命，降低了对设备的维修和更换设备的成本；能源利用率高，制冷效果好，节约成本提高经济效益。如图1所示的制冷剂循环流动状况，高效节能制冷方法的制冷步骤为制冷剂在蒸发器4中由液态转化成气态，未蒸发的液态制冷剂和已蒸发的气态制冷剂沿着连接管道 22移动，从回汽过滤器2的进气口 12进入回汽过滤器2后形成桶壁环流，未蒸发的液态制冷剂在环流过程中遇到环绕在金属过滤网14外围的内部含有常温状态制冷剂的回路管道 16，大部分直接蒸发成为气体，气态制冷剂在过滤器内部由下至上从排气口 13排出，剩余部分未蒸发的液态制冷剂则沉到过滤器底部慢慢蒸发；从回汽过滤器2排出的气态制冷剂沿着连接管道22进入制冷剂压缩机1，在制冷剂压缩机1中压缩制冷后从制冷剂压缩机1 的出口 21排出，经过过滤器5过滤后由水冷凝器3的进口 20进入水冷凝器3进行冷凝过程；从水冷凝器3的出口 21排出的常温液态制冷剂沿着连接管道22继续移动，经干燥过滤器6过滤后从回汽过滤器2侧壁上的回路管道上端17进入回路管道16，沿着回路管道16 环流的同时与回汽过滤器2内部未蒸发的液态制冷剂进行热交换，然后从回路管道下端18 排出；排出的液态制冷剂沿着连接管道16回到蒸发器4，在蒸发器4中重新蒸发。所述的回汽过滤器2的金属过滤网14附着纸质过滤层15，制冷剂中的杂质被吸附在纸质过滤层15上，当纸质过滤层15因过多的杂质而堵塞时，通过打开端盖10取出纸质过滤层15，更换过滤层或者清洁过滤层，出去杂质，保持制冷设备的清洁以获得良好的制冷效果。并且由于热交换和过滤均在一个回汽过滤器中进行，当发生过滤层堵塞或者其他故障时只需要打开回汽过滤器进行维护工作，避免了一些不必要的检测。底部沉积的制冷剂和其它液体过多时，打开放水螺丝19，排出多余的积液。方便对设备进行清洁和维护。使用该高效节能制冷方法，能源得以循环再利用，减少能源浪费，降低成本；制冷剂的纯度得到提高，其制冷效果更好，提高经济效益。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
权利要求
1.一种高效节能制冷装置，由连接管道(22)将制冷剂压缩机(1)、水冷凝器(3)、供液电磁阀(8)、回汽过滤器(2)，膨胀阀(9)和蒸发器(4)连接构成制冷剂循环回路，其特征在于，所述的过滤器具有带端盖(10)的过滤器外桶(11 )，靠近该过滤器外桶(11)上端的侧壁上水平设置进气口( 12)，该进气口(12)的水平中心线偏向过滤器外桶(11)的一侧，所述端盖(10)上竖直设置排气口(7)，过滤器外桶(11)内部竖直设置圆柱形附着纸质过滤层(15) 的金属过滤网(14)，有一回路管道(16)自上而下螺旋浮空环绕在金属过滤网(14)的外围， 且回路管道上端(17)和回路管道下端(18)与过滤器外桶(11)的侧壁连通，其中回路管道上端(18 )通过连接管道(22 )与水冷凝器(3 )连接，回路管道下端(18 )通过连接管道(22 ) 与蒸发器(4)连接，所述回汽过滤器(2)的进气口(12)通过连接管道(22)与蒸发器(4)连接，排气口(13 )通过连接管道(22 )与制冷剂压缩机(1)连接。
2.根据权利要求1所述的高效节能制冷装置，其特征在于，所述的金属过滤网(14)为内外双层设置，内层过滤网比外层过滤网长。
3.根据权利要求1所述的高效节能制冷装置，其特征在于，所述的过滤器外桶(11)的底板设有放水螺丝(19)。
4.根据权利要求1所述的高效节能制冷装置，其特征在于，所述的回路管道上端(17) 和回路管道下端(18)均设有回气阀(7);所述的水冷凝器(3)的出口(21)端设有回气阀 (7)；所述的蒸发器(4)的进口(20)端和出口(21)端设有一膨胀阀(9)。
5.根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，所述的回汽过滤器(2)的排气口(13) 与制冷剂压缩机(1)之间设有过滤器(5)，制冷剂压缩机(1)与水冷凝器(3)之间设有过滤器(5)；所述的回路管道上端(17)与水冷凝器出口(21)之间设有干燥过滤器(6)。
6.根据权利要求1所述的高效节能制冷装置，其特征在于，所述的回路管道上端(17) 至水冷凝器出口(21)之间的连接管道(22)上还设有视液镜(19)、供液电磁阀(8)。
7.一种高效节能制冷方法，其利用权利要求1 6任意一项所述的制冷装置，制冷步骤为制冷剂在蒸发器(4)中由液态转化成气态，未蒸发的液态制冷剂和已蒸发的气态制冷剂沿着连接管道02)移动，从回汽过滤器(2)的进气口(12)进入回汽过滤器(2)后形成桶壁环流，未蒸发的液态制冷剂在环流过程中遇到环绕在金属过滤网(14)外围的内部含有常温状态制冷剂的回路管道(16)，大部分直接蒸发成为气体，气态制冷剂在过滤器内部由下至上从排气口(13)排出，剩余部分未蒸发的液态制冷剂则沉到过滤器底部慢慢蒸发； 从回汽过滤器(2)排出的气态制冷剂沿着连接管道(22)进入制冷剂压缩机(1 )，在制冷剂压缩机(1)中压缩制冷后从制冷剂压缩机(1)的出口( 21)排出，经过过滤器(5 )过滤后由水冷凝器(3 )的进口( 20 )进入水冷凝器(3 )进行冷凝过程；从水冷凝器(3 )的出口( 21)排出的常温液态制冷剂沿着连接管道(22)继续移动，经干燥过滤器(6)过滤后从回汽过滤器 (2)侧壁上的回路管道上端(17)进入回路管道(16)，沿着回路管道(16)环流的同时与回汽过滤器(2)内部未蒸发的液态制冷剂进行热交换，然后从回路管道下端(18)排出；排出的液态制冷剂沿着连接管道(22)回到蒸发器(4)，在蒸发器(4)中重新蒸发。
8.根据权利要求7所述的高效节能制冷方法，其特征在于，所述的回汽过滤器(2)的金属过滤网(14)附着纸质过滤层(15)，制冷剂中的杂质被吸附在纸质过滤层(15)上，纸质过滤层(15)因过多的杂质而堵塞时，通过打开端盖(10)取出纸质过滤层(15)。
9.根据权利要求7所述的高效节能制冷方法，其特征在于，底部沉积的制冷剂和其它液体过多时，打开放水螺丝(19)，排出多余的积液。
全文摘要
本发明涉及制冷技术，提供了一种集汽液分离器、回汽过滤器、干燥过滤器于一体的高效节能制冷装置以及利用该装置进行制冷的方法。具体方案为由连接管道将制冷剂压缩机、水冷凝器、供液电磁阀、回汽过滤器，膨胀阀和蒸发器连接构成制冷剂循环回路，所述过滤器的外桶上部的侧壁水平设置有进气口，其水平中心线偏向外桶一侧，外桶端盖上竖直设置排气口，外桶内部竖直设置圆柱形附着纸质过滤层的金属过滤网，回路管道自上而下螺旋浮空环绕在金属过滤网的外围，且回路管道上端、下端与外桶的侧壁连通，通过连接管道使得回路管道上端与水冷凝器连接，回路管道下端与蒸发器连接，回汽过滤器的进气口与蒸发器连接，排气口与制冷剂压缩机连接。
文档编号F25B41/06GK102401502SQ201110053710
公开日2012年4月4日 申请日期2011年3月7日 优先权日2011年3月7日
发明者范小华, 钱有富 申请人:金华市沃克制冷设备厂