制冷制热循环系统的制作方法_2

文档序号:9957100阅读:来源:国知局
片和两个活塞1152,上气缸115和下气缸116在上下方向上设置,隔板117设在这两个气缸之间,每个气缸上形成有压缩腔1151和滑片槽,两个活塞1152分别设在两个压缩腔1151内且沿对应的压缩腔1151的内壁可滚动,滑片槽与压缩腔1151连通且沿气缸的径向延伸,两个滑片分别设在相应的滑片槽内,且每个滑片的内端分别与对应的活塞1152的外周壁止抵以将压缩腔1151分隔为吸气腔和排气腔,吸气腔用于吸入待压缩的冷媒,排气腔用于将压缩后的冷媒排出。其中,方向“内”可以理解为朝向气缸中心的方向,其相反方向被定义为“外”,即远离气缸中心的方向。
[0036]当压缩机11为三缸或三缸以上的压缩机时,气缸组件包括在轴向上设置的三个或三个以上的气缸,相邻的两个气缸之间设有隔板117。可以理解,三缸或三缸以上的压缩机11的其它构成例如活塞1152、滑片等与双缸压缩机大体相同,在此不再赘述。需要说明的是,在本申请下面的描述中,以压缩机11为双缸压缩机为例进行说明,且上述两个气缸分别称为上气缸115和下气缸116,以方便描述。两个气缸中的其中一个(例如,图1中的下气缸116)的吸气腔与储液器12的出气口 122连通。
[0037]压缩机构上形成有中间进气腔1144和中间出气腔1145,中间进气腔1144上形成有吸气口 1146和第二排气口,吸气口 1146用于向中间进气腔1144内通入低压冷媒、中压冷媒或高压冷媒。其中,低压冷媒的压力小于中压冷媒的压力,中压冷媒的压力小于高压冷媒的压力。
[0038]两个气缸中的其中一个(例如,图1中的下气缸116)的吸气腔与储液器I的出气口 12连通,例如,隔板117上可以形成有连通口,储液器I内气液分离后的气态冷媒可以通过该连通口进入到两个气缸中的上述其中一个的吸气腔内。两个气缸中的上述其中一个的排气腔与中间出气腔1145连通,由此,经储液器I气液分离后的气态冷媒可以在两个气缸中的上述其中一个内被压缩后进入到中间出气腔1145内。
[0039]两个气缸中的另一个(例如,图1中的上气缸115)的吸气腔与中间进气腔1144的第二排气口连通,例如,上气缸115的吸气腔可以通过吸气通道与中间进气腔1144的第二排气口连通,从而吸入的低压冷媒、中压冷媒或高压冷媒可以经由该吸气通道进入到两个气缸中的上述另一个内。中间进气腔1144和中间出气腔1145之间设有控制装置52以控制中间进气腔1144和中间出气腔1145的导通和隔断。
[0040]冷凝器和蒸发器中的其中一个的一端与排冷媒口 1111连通,冷凝器和蒸发器中的另一个的一端与进气口 121连通。这里包括以下两种情况:第一、冷凝器的一端与排冷媒口 1111连通,蒸发器的一端与储液器12的进气口 121连通,此时制冷制热循环系统为制冷模式;第二、蒸发器的一端与排冷媒口 1111连通,冷凝器的一端与储液器12的进气口 121连通,此时制冷制热循环系统为制热模式。
[0041]其中,冷凝器和蒸发器与排冷媒口 1111和储液器12的进气口 121之间的连通方式可以通过四通控制阀来实现。具体而言,四通控制阀包括第一控制阀口、第二控制阀口、第三控制阀口和第四控制阀口,第一控制阀口与冷凝器的上述一端相连,第二控制阀口与排冷媒口 1111相连,第三控制阀口与进气口 121相连,第四控制阀口与蒸发器的上述一端相连。当制冷制热循环系统在制冷模式下运行时,控制四通控制阀的第一控制阀口与第二控制阀口导通,第三控制阀口与第四控制阀口导通;当制冷制热循环系统在制热模式下运行时,控制四通控制阀的第一控制阀口与第三控制阀口导通,第二控制阀口与第四控制阀口导通。
[0042]闪蒸器设在冷凝器的另一端和蒸发器的另一端之间,闪蒸器用于对进入到其内的冷媒进行闪发及气液分离。
[0043]第一节流装置设在冷凝器和闪蒸器之间,第二节流装置设在蒸发器和闪蒸器之间,例如,当制冷制热循环系统在制冷模式下运行时,第一节流装置可以将由冷凝器冷却后的冷媒膨胀,第二节流装置可以将经闪蒸器闪发后的冷媒进一步膨胀。其中,第一节流装置和第二节流装置可以为毛细管、电子膨胀阀、热力膨胀阀等,但不限于此。
[0044]当制冷制热循环系统在中间制冷模式下运行时,参照图1,可以通过吸气口 1146向中间进气腔1144内通入高压冷媒,控制装置52控制中间进气腔1144和中间出气腔1145导通,此时中间进气腔1144与中间出气腔1145连通,下气缸116的排气腔排出的气体压力为高压,而气缸的吸气腔内的吸气压力和排气腔内的排气压力均为高压(上气缸115的吸气腔吸入的气体来自中间进气腔1144),此时上气缸115卸载,仅下气缸116压缩冷媒,实现单缸单级压缩。
[0045]其中,上述高压冷媒可以为由气缸的排气腔排入到壳体111内部的冷媒,此时吸气口 1142与壳体111内部连通,例如,吸气口 1142处可以设置高压通气管811以向中间进气腔1144内通入高压冷媒,此时高压通气管811的一端(例如,图1中的上端)可以直接与壳体111内部连通,当然,高压通气管811的上述一端还可以与壳体111顶部的用于排出壳体111内部压缩后的冷媒的排冷媒口 1111连通。或者,高压通气管811还可以独立设置,以向中间进气腔1144内通入高压冷媒(图未示出)。
[0046]在该中间制冷模式下,四通控制阀的第一控制阀口与第二控制阀口导通,第三控制阀口与第四控制阀口导通,经过压缩机11压缩后的冷媒通过四通控制阀流向冷凝器,再依次流经第一节流装置、闪蒸器和第二节流装置后进入蒸发器,经蒸发器吸热后,流入储液器12,然后返回到压缩机11。此时由于制冷制热循环系统负荷小,进行单缸单级压缩,减小了不必要的过压缩损失和摩擦损失,而且,可以让压缩机11在电机112效率较高的频率下运行,并减小泄漏损失,从而提高了该工况下制冷制热循环系统的能效。
[0047]当制冷制热循环系统在制热模式下运行时,可以通过吸气口 1146向中间进气腔1144内通入中压冷媒,控制装置52控制中间进气腔1144和中间出气腔1145导通,此时中间进气腔1144与中间出气腔1145连通,下气缸116的排气腔内的排气压力为中压(该压力为相对压力,即该压力的大小介于储液器12的出气口 122排出的冷媒的压力和壳体111内部压力之间),从而中间进气腔1144的冷媒为经下气缸116的排气腔排出的冷媒与中压冷媒的混合冷媒,上气缸115吸入该混合冷媒后进行二次压缩,压缩后的冷媒排出到壳体111内部,实现两级压缩。
[0048]其中,中压冷媒可以为来自制冷制热循环系统的中压冷媒,具体而言,吸气口 1142处可以设置中压通气管812以向中间进气腔1144内通入中压冷媒,中压通气管812的一端(例如,图1中的上端)与闪蒸器相连。当然,中压通气管812还可以独立设置,以向中间进气腔1144内通入中压冷媒(图未示出)。
[0049]在该制热模式下,四通控制阀的第一控制阀口与第三控制阀口导通,第二控制阀口与第四控制阀口导通,经压缩机11压缩后的冷媒经过四通控制阀流向蒸发器,由蒸发器出来的冷媒经第二节流装置膨胀成中压冷媒后流入闪蒸器,在闪蒸器闪发成气液两相状态并气液分离,气液分离后的冷媒分成两路:主路的液态冷媒经第一节流装置节流膨胀后进入冷凝器,在冷凝器中进行热交换后变成气态冷媒,再流入压缩机11的上述其中一个气缸中进行压缩;辅路的气态冷媒从闪蒸器出来,通过中压通气管812进入压缩机11,与上述其中一个气缸压缩后的冷媒进行混合,混合后的冷媒进入上述另一个气缸,经该另一个气缸压缩后排出,从而完成两级压缩。
[0050]当制冷制热循环系统应用于热栗热水机时,蒸发器与制冷制热循环系统的水箱进行热交换,制冷制热循环系统循环与上述一致。由此,制热时压差压比较大,特别是低温制热和热栗工况下,采用两级压缩,不仅可以有效提高制冷制热循环系统的制热量,而且减小了每级压缩的压比,减小了泄漏及余隙影响,有效回收部分压缩功,提升了该工况条件下的能效。
[0051]当制冷制热循环系统在过负荷制冷模式下运行时,可以通过吸气口 1146向中间进气腔1144内通入低压冷媒,控制装置52控制中间进气腔1144和中间出气腔1145隔断,此时中间进气腔1144与中间出气腔1145的气流不能相互流通,即中间进气腔1144内的冷媒不能进入到中间出气腔1145内,且中间出气腔1145内的冷媒也不能进入到中间进气腔1144内,下气缸116的排气腔排出的气体压力为高压,而上气缸115的吸气腔的吸气压力为低压,上气缸115的排气腔的排气压力为高压,此时上气缸115和下气缸116同时将低压气体压缩成高压气体,从而实现双缸压缩。
[0052]其中,吸气口 1142处可以设置低压通气管813以向中间进气腔1144内通入低压冷媒,低压通气管813的一端(例如,图1中的上端)与储液器12的进气口 121连通。
[0053]在该过负荷制冷模式下,四通控制阀的第一控制阀口与第二控制阀口导通,第三控制阀口与第四控制阀口导通,经压缩机11压缩后的冷媒经四通控制阀流向冷凝器,再依次流经第一节流装置、闪蒸器和第二节流装置后进入蒸发器,经蒸发器吸热后,流入储液器12,然后返回到压缩机11。此时由于制冷制热循环系统负荷大,同时蒸发温度也较高,即主要是冷量需求大,采用两个气缸进行单级压缩,可极大地提高制冷制热循环系统的冷媒循环量,从而快速增加该工况下的制冷量,且在过负荷制冷模式下,制冷制热循环系统的能效高。可以理解,选择何种模式可根据工况、使用地区的不同而进行不同的选择。
[0054]当制冷制热循环系统在小负荷工况下运行时,吸气口向中间进气腔内通入高压冷媒,且控制装置控制中间进气腔和中间出气腔导通;当制冷制热循环系统在大负荷且超低温制热尤其是需要保持制冷制热循环系统高效工况下稳定运行时,吸气口向中间进气腔内通入中压冷媒,且控制装置控制
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