[发明专利]蒸汽压缩式空调或冷冻机用蓄压及废热利用机构

说明书

本发明涉及一种蒸汽压缩式空调或冷冻机高压侧装设的蓄压及废热再利用机构，用以使高压侧冷媒处于比常用技术更高压高温的状态，从而提高散热效率，增加吸热能力，进而提高能源利用效率(EER)。

参阅图1，该图表示一种传统蒸汽压缩式空调、冷冻机的基本构造。一液气分离装置1以一冷媒管3与一压缩机2相连接，饱和态冷媒蒸汽被吸入压缩机2进行压缩。经压缩机2压缩后的冷媒蒸汽会达到超热态，并经由一冷媒管4进入一散热排管体5，俗称热排或冷凝器。一散热排管体5内有多片散热鳍片与一散热管6盘绕。固定在一框架9上的一散热风扇8(一或多组)转动一扇叶7，将空气排入散热排管体5内，对散热管6内的高温超热态冷媒蒸汽进行散热。在散热排管体5内的高温超热态冷媒蒸汽与外界较冷空气进行热交换而降温后，会由超热态蒸汽转变成饱和态。此时，冷媒处在液气相共存的状态。由于饱和态温度，即该管压下冷媒的沸点，仍高于外界空气，故冷媒的焓值仍可受到空气散热而降低，冷媒蒸汽因而凝结成液态，液气比亦随之增高。在到达散热排管体5的冷媒出口时，冷媒液气比将达到整个散热过程中的最高值。散热完毕后，饱和态液态冷媒经一冷媒管11，送入一节流阀10中。由于冷媒在节流阀会进行等焓膨胀过程，压力因而降低，冷媒温度亦随之下降。此时，饱和态冷媒在低压、饱和态温度下降的情况下，送入吸热排管体13中(俗称冷排或蒸发器)，并在几近等压过程中，以液气相变化的潜热需求，吸取空调冷冻室内较高温的空气热量，而达成对空调冷冻室降温的目的。此后，液气比低的饱和态冷媒，经由冷媒管14收集，送回液气分离装置1，完成整个空调、冷冻机的冷媒密闭系循环。

在图2的现有技术中，显示了一种二段式散热的蒸汽压缩式空调、冷冻机的基本构造。一液气分离装置15以一冷媒管17与一压缩机16相连接，饱和态冷媒蒸汽被吸入压缩机16进行压缩。经过压缩机16压缩后的冷媒蒸汽会到达超热态，并经由一冷媒管18进入一散热排管体19。散热排管体19内有多片散热鳍片与一散热管20盘绕，以固定在一框架23上的一散热风扇22(一或多组)，转动一扇叶21，将空气排入散热排管体19内，对散热管20内的高温超热态冷媒蒸汽与外界较冷空气进行热交换而降温后，会由超热态蒸汽转变成饱和态。此时，冷媒处在液气相共存的状态，由于饱和态温度，即该管压下冷媒的沸点，仍高于外界空气，故冷媒的焓值仍可受到空气散热而降低，冷媒蒸汽因而凝结成液态，液气比亦随之增高。在到达散热排管体19的冷媒出口时，冷媒液气比将达到第一段散热过程中的最高值。散热完毕后，饱和态冷媒再经由一冷媒管24进入一冷凝排管体25。一冷凝排管体25内有多片散热鳍片与一冷凝管26盘绕，以固定在一框架29上的一高速电动机28(一或多组)，转动一散热风轮27，透过将空气排入冷凝排管体25内的方式，对上述冷凝管26内的较高温饱和态冷媒进行散热。在冷凝排管体25的内饱和态冷媒与外界较冷空气再进行热交换而降温后，液气比将提高到更高的比率。其后，冷媒经一冷媒管30，送入一节流阀31中。由于冷媒在节流阀会进行等焓膨胀过程，压力因而降低，冷媒温度亦随之下降。此时，冷媒在低压、低温的情况下，送入蒸发器32中，并在几近等压过程中，以液气相变化的潜热需求，吸取空调冷冻室内较高温的空气热量，而达到对空调冷冻室降温的目的。此后，液气比低的饱和态冷媒经由冷媒管33收集，送回液、气分离装置15，完成其二段式散热的空调、冷冻机的冷媒密闭系循环。

在图1的传统蒸汽压缩式空调、冷冻机的基本构造中，由于冷媒经过一压缩机2后，经由一冷媒管4直接被导入一散热排管体5内的散热管6中，并以一散热风扇8转动一扇叶7，通过将空气排入散热排管体5内的方式，直接对离开压缩机2的高温超热态冷媒蒸汽进行散热，使高温高压的超热态冷媒成为较低温低压的液气相共存的饱和态冷媒。由于温差变小，温度梯度亦随之变小，散热效率开始变差，导致饱和态冷媒在离开散热排管体5时，液气比无法提升到更高的程度。此即为传统蒸汽压缩式空调、冷冻机EER值始终无法大幅提升的重要原因。