一种引射过冷的制冷系统的制作方法

[0001]
本实用新型属于制冷技术领域，具体涉及一种引射过冷的制冷系统。


背景技术：

[0002]
现有的压缩式制冷循环，主要由压缩机、冷凝器、蒸发器、节流元件组成一个制冷循环，对于制冷循环来说，能效比是判断制冷循环节能的重要指标。现有压缩式制冷循环中存在制冷系统运行不稳定，系统能效比cop较低。基于上述压缩式制冷循环中存在的技术问题，尚未有相关的解决方案；因此迫切需要寻求有效方案以解决上述问题。


技术实现要素：

[0003]
本实用新型的目的是针对上述技术中存在的不足之处，提出一种引射过冷的制冷系统，旨在解决现有压缩式制冷循环中制冷系统运行不稳定的问题。
[0004]
本实用新型提供一种引射过冷的制冷系统，包括压缩机、第一换热器、第一节流元件、第二换热器以及四通换向阀；压缩机的出气口与四通换向阀的第一端口连通，四通换向阀的第二端口与第一换热器的一端连通，第一换热器的另一端通过第一支路与第一节流元件连通，第一节流元件的另一端通过第二支路与第二换热器的第一端连通，第二换热器的另一端与四通换向阀的第三端口连通，四通换向阀的第四端口与压缩机的进气口连通；制冷系统还包括引射器和过冷器，引射器的进口端通过第三支路与压缩机的出气口连通，引射器的出口端通过第四支路与压缩机的进气口连通，过冷器的进口端通过第五支路与第一换热器连通，过冷器的进口端还通过第六支路与第二换热器连通；过冷器的第一出口端还通过第七支路与引射器的引射器过冷接口连通，过冷器的第二出口端还通过第八支路与第一节流元件连通。
[0005]
进一步地，过冷器的进口端和第二出口端之间设有换热管；换热管与过冷器内的高温制冷剂进行换热；过冷器的第二出口端通过第十支路与过冷器内连通；第十支路上设有第二节流元件；第二支路通过第九支路与第一换热器连通；第二支路上位于第九支路连接口和第二换热器之间设有第六电磁阀。
[0006]
进一步地，第三支路上设有第七电磁阀，第四支路上设有单向阀；制冷系统根据第七电磁阀的启闭来实现使用引射器工况和非使用引射器工况两种工况的切换。
[0007]
进一步地，制冷系统还包括第十一支路，第十一支路一端分别与第五支路和第六支路连通，第十一支路另一端与过冷器的进口端连通；第十一支路上设有第四电磁阀，第五支路上设有第一电磁阀；第六支路上设有第五电磁阀。
[0008]
进一步地，第六支路一端连接第二支路，并且第六支路与第二支路的接口位于第六电磁阀和第二换热器之间。
[0009]
进一步地，当制冷系统处于使用引射器制冷循环工况时，第一电磁阀、第七电磁阀、第四电磁阀以及第六电磁阀处于开启状态，第二电磁阀、第三电磁阀以及第五电磁阀处于关闭状态；压缩机出气口出来的高温高压的气态制冷剂分两路，一路经过四通换向阀的
第一端口进入第一换热器，另一路经过第七电磁阀进入引射器；第一换热器出来的液态制冷剂进入过冷器冷却后分两路，一路经第一节流元件进入第二换热器，另一路经过第二节流元件节流成低温低压的气液两相后进入过冷器，并与过冷器内的高温制冷剂换热后经引射器过冷接口进入引射器，并与引射器内吸入的高温高压气态制冷剂混合后变成气态制冷剂，再经过单向阀通入压缩机。
[0010]
进一步地，当制冷系统处于使用引射器制热循环工况时，第七电磁阀、第五电磁阀、第四电磁阀以及第二电磁阀处于开启状态，第一电磁阀、第三电磁阀、第六电磁阀处于关闭状态；压缩机出气口出来的高温高压的气态制冷剂分两路，一路经过四通换向阀的第一端口进入第二换热器，另一路经过第七电磁阀进入引射器；第二换热器出来的液态制冷剂进入过冷器冷却后分两路，一路经第一节流元件节流后经第二电磁阀进入第一换热器内，另一路经过第二节流元件节流成低温低压的气液两相后进入过冷器，并与过冷器内的高温制冷剂换热后经引射器过冷接口进入引射器，并与引射器内吸入的高温高压气态制冷剂混合后变成气态制冷剂，再经过单向阀通入压缩机。
[0011]
进一步地，当制冷系统处于制冷工况时，第一换热器为冷凝器，第二换热器为蒸发器；当制冷系统处于制热工况时，第一换热器为蒸发器，第二换热器为冷凝器；和/或，第一节流元件为电子膨胀阀、热力膨胀阀或毛细管。
[0012]
相应地，本申请还提供一种引射过冷的制冷系统的控制方法，应用于上述所述的制冷系统；所述制冷系统包括使用引射器工况和非使用引射器工况，并且制冷系统中的使用引射器工况和非使用引射器工况两种工况可进行切换；所述使用引射器工况包括：
[0013]
当制冷系统处于使用引射器制冷循环工况时，压缩机出气口出来的高温高压的气态制冷剂分两路，一路经过四通换向阀的第一端口进入第一换热器，另一路经过第七电磁阀进入引射器；第一换热器出来的液态制冷剂进入过冷器冷却后分两路，一路经第一节流元件进入第二换热器，另一路经过第二节流元件节流成低温低压的气液两相后进入过冷器，并与过冷器内的高温制冷剂换热后经引射器过冷接口进入引射器，并与引射器内吸入的高温高压气态制冷剂混合后变成气态制冷剂，再经过单向阀通入压缩机；和/或，
[0014]
当制冷系统处于使用引射器制热循环工况时，压缩机出气口出来的高温高压的气态制冷剂分两路，一路经过四通换向阀的第一端口进入第二换热器，另一路经过第七电磁阀进入引射器；第二换热器出来的液态制冷剂进入过冷器冷却后分两路，一路经第一节流元件节流后经第二电磁阀进入第一换热器内，另一路经过第二节流元件节流成低温低压的气液两相后进入过冷器，并与过冷器内的高温制冷剂换热后经引射器过冷接口进入引射器，并与引射器内吸入的高温高压气态制冷剂混合后变成气态制冷剂，再经过单向阀通入压缩机。
[0015]
进一步地，本实用新型还提供的引射过冷的制冷系统的控制方法，所述制冷系统包括使用引射器工况和非使用引射器工况；非使用引射器工况包括：
[0016]
制冷系统处于非使用引射器制冷循环工况时，压缩机出气口出来的高温高压的气态制冷剂经过四通换向阀的第一端口进入第一换热器冷凝；第一换热器出来的液态制冷剂经第一节流元件节流后变成低温低压的气液两相制冷剂，再进入第二换热器进行等压蒸发为过热蒸气，最后进入压缩机压缩为高温高压的制冷剂；
[0017]
制冷系统处于非使用引射器制热循环工况时，压缩机出气口出来的高温高压的气
态制冷剂经过四通换向阀的第一端口进入第二换热器冷凝；第二换热器出来的液态制冷剂经第一节流元件进入第一换热器进行等压蒸发为过热蒸气，然后在进入压缩机压缩为高温高压的制冷剂。
[0018]
本实用新型提供的方案，相对于传统的制冷循环，当制冷系统为使用引射器的循环时，因为过冷器增加了液态制冷剂的过冷度，从而使得制冷量得到提升；从引射器出来的气体进入压缩机，使得压缩机的功耗增加，但是根据现有喷气增焓的技术来看，制冷量的提升远远大于压缩机的功耗，所以本实用新型提供的系统通过对压缩机和引射器进行合理设计，可以确保能效比cop得到提升，从而使得制冷系统性能得到提升，更加节能；并且当整个制冷系统运行工况不利于引射器循环运行时，可以切换至常规循环。
附图说明
[0019]
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
[0020]
以下将结合附图对本实用新型作进一步说明：
[0021]
图1为本实用新型一种引射过冷的制冷系统示意图；
[0022]
图2为本实用新型一种引射过冷的制冷系统不使用引射器的制冷循环原理示意图；
[0023]
图3为本实用新型一种引射过冷的制冷系统不使用引射器的制热循环原理示意图；
[0024]
图4为本实用新型一种引射过冷的制冷系统使用引射器的制冷循环原理示意图；
[0025]
图5为本实用新型一种引射过冷的制冷系统使用引射器的制热循环原理示意图。
[0026]
图中：1、压缩机；2、第一换热器；3、引射器；4、过冷器；5、第二节流元件；6、第一节流元件；7、第二换热器；8、第一电磁阀；9、第二电磁阀；10、第三电磁阀；11、第四电磁阀；12、第五电磁阀；13、第六电磁阀；14、第七电磁阀；15、四通换向阀；16、单向阀；17、引射器过冷接口；18、第一支路；19、第二支路；20、第三支路；21、第四支路；22、第五支路；23、第六支路；24、第七支路；25、第八支路；26、第九支路；27、第十支路；28、第十一支路。
具体实施方式
[0027]
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0028]
如图1至图5所示，本实用新型提供一种引射过冷的制冷系统，具体包括压缩机1、第一换热器2、第一节流元件6、第二换热器7以及四通换向阀15；其中，压缩机1的出气口与四通换向阀15的第一端口连通，四通换向阀15的第二端口与第一换热器2的一端连通，第一换热器2的另一端通过第一支路18与第一节流元件6连通，第一节流元件6的另一端通过第二支路19与第二换热器7的第一端连通，第二换热器7的另一端与四通换向阀15的第三端口连通，四通换向阀15的第四端口与压缩机1的进气口连通，从而形成制冷循环回路；进一步地，制冷系统还包括引射器3和过冷器4；其中，引射器3的进口端通过第三支路20与压缩机1的出气口连通，引射器3的出口端通过第四支路21与压缩机1的进气口连通，过冷器4的进口端通过第五支路22与第一换热器2连通，过冷器4的进口端还通过第六支路23与第二换热器7连通；过冷器4的第一出口端还通过第七支路24与引射器3的引射器过冷接口17连通，过冷
器4的第二出口端还通过第八支路25与第一节流元件6连通；采用上述方案，使得该制冷系统在制冷或制热过程中均可以启动并使用引射器3和过冷器4进行换热，增加了液态制冷剂的过冷度，从而使得制冷量得到提升，可以确保能效比cop得到提升，从而使得制冷系统性能得到提升，更加节能；同时，该制冷系统在制冷或制热过程中均可以关闭引射器3和过冷器4，以常规的制冷或制热循环进行运行，避免采用制冷系统的运行工况不利于引射器循环运行；两种方式可以自由切换，使得制冷系统的运行更加稳定、合理。
[0029]
优选地，结合上述方案，如图1至图5所示，过冷器4的进口端和第二出口端之间设有换热管，并且换热管与过冷器4内的高温制冷剂进行换热，即使得换热管内的制冷剂可以与过冷器4内的高温制冷剂进行换热；进一步地，过冷器4的第二出口端通过第十支路27与过冷器4内连通；第十支路27上设有第二节流元件5，这样使得从过冷器4出来的第十支路27的液态制冷剂经过第二节流元件5节流成低温低压的气液两相后进入过冷器4内，与管内高温制冷剂进行换热；进一步地，第二支路19通过第九支路26与第一换热器2连通，第二支路19上位于第九支路26连接口和第二换热器7之间设有第六电磁阀13，这样使得从第一节流元件6节后的制冷剂可以通过第九支路26进入第一换热器2中，不受第六电磁阀13影响，同时也避免在制热过程中，第六支路23上的制冷剂不受第一节流元件6影响。
[0030]
优选地，结合上述方案，如图1至图5所示，本实施例中，第三支路20上设有第七电磁阀14，第四支路21上设有单向阀16，制冷系统根据第七电磁阀14的启闭来实现使用引射器工况和非使用引射器工况两种工况的切换，在整个制冷系统开启使用引射器3和过冷器4进行换热时，压缩机1出气口出来的高温高压制冷剂分两路，一路可以经第三支路20上的第七电磁阀14进入引射器3，与引射器过冷接口17处吸入的低温低压气态制冷剂混合均匀后，变成中间压力的气态制冷剂，再经过单向阀16通入压缩机1中，被压缩成高温高压的制冷剂过热蒸气后排出，从而完成一个循环过程；在整个制冷系统未开启引射器3和过冷器4进行换热时，制冷系统可根据常规制冷工况和制热工况进行运行，这样可有效不同工况运行对制冷系统进行干涉。
[0031]
优选地，结合上述方案，如图1至图5所示，制冷系统还包括第十一支路28，第十一支路28一端分别与第五支路22和第六支路23连通，其中，第十一支路28另一端与过冷器4的进口端连通；第十一支路28上设有第四电磁阀11，第五支路22上设有第一电磁阀8；第六支路23上设有第五电磁阀12，第一电磁阀8的开启主要至针对整个制冷系统在使用引射器3和过冷器4制冷工况过程中换热，第五电磁阀12的开启主要至针对整个制冷系统在使用引射器3和过冷器4制热工况过程中换热。
[0032]
优选地，结合上述方案，如图1至图5所示，第六支路23一端连接第二支路19，并且第六支路23与第二支路19的接口位于第六电磁阀13和第二换热器7之间，这样设计，使得整个制冷系统在使用引射器3和过冷器4制热工况过程中，不会受第一节流元件6影响。
[0033]
优选地，结合上述方案，如图1至图5所示，当制冷系统处于使用引射器制冷循环工况时，第一电磁阀8、第七电磁阀14、第四电磁阀11以及第六电磁阀13处于开启状态，第二电磁阀9、第三电磁阀10以及第五电磁阀12处于关闭状态；压缩机1出气口出来的高温高压的气态制冷剂分两路，一路经过四通换向阀15的第一端口进入第一换热器2等压冷凝成液体，另一路经过第七电磁阀14进入引射器3；第一换热器2出来的液态制冷剂进入过冷器4冷却后分两路，一路经第一节流元件6等焓节流后变成低温低压的气液两相进入第二换热器7进
行等压蒸发为过热蒸气，然后进入压缩机1压缩为高温高压的制冷剂过热蒸气后排出，从过冷器4出来的另一路经过第二节流元件5节流成低温低压的气液两相后回流进入过冷器4，并与过冷器4内的高温制冷剂换热，后经引射器过冷接口17进入引射器3，并与引射器3内吸入的高温高压气态制冷剂混合后变成气态制冷剂，再经过单向阀16通入压缩机1；具体地，由于经过第二节流元件5节流成低温低压的气液两相后回流进入过冷器4与过冷器4管内高温制冷剂进行换热，吸热后的气态制冷剂因为引射器3的引射器过冷接口17处的压力很低，因压差作用从引射器过冷接口17处被吸入到引射器3中，压缩机1出口处的另一支路高温高压气态制冷剂进入引射器3，并在引射器3中与从引射器过冷接口17处吸入的低温低压气态制冷剂混合均匀后，变成中间压力的气态制冷剂，通入压缩机1中，被压缩成高温高压的制冷剂过热蒸气后排出，从而完成一个循环过程。
[0034]
优选地，结合上述方案，如图1至图5所示，当制冷系统处于使用引射器制热循环工况时，第七电磁阀14、第五电磁阀12、第四电磁阀11以及第二电磁阀9处于开启状态，第一电磁阀8、第三电磁阀10、第六电磁阀13处于关闭状态；压缩机1出气口出来的高温高压的气态制冷剂分两路，一路经过四通换向阀15的第一端口进入第二换热器7等压冷凝成液体，另一路经过第七电磁阀14进入引射器3；从第二换热器7出来的液态制冷剂进入过冷器4的管内冷却后分两路，一路经第一节流元件6等焓节流后变成低温低压的气液两相，再经第二电磁阀9进入第一换热器2内进行等压蒸发为过热蒸气，然后进入压缩机1压缩为高温高压的制冷剂过热蒸气后排出；从过冷器4出来的另一路经过第二节流元件5节流成低温低压的气液两相后进入过冷器4，并与过冷器4内的高温制冷剂换热后经引射器过冷接口17进入引射器3，并与引射器3内吸入的高温高压气态制冷剂混合后变成气态制冷剂，再经过单向阀16通入压缩机1；具体地，从过冷器4出来的另一支路液态制冷剂经过第二节流元件5节流成低温低压的气液两相后进入过冷器4中，与过冷器4管内高温制冷剂进行换热，吸热后的气态制冷剂因为引射器3的引射器过冷接口17处的压力很低，因压差作用从引射器过冷接口17处被吸入到引射器3中，压缩机1出口处的另一支路高温高压气态制冷剂进入引射器3，并在引射器3中与从引射器过冷接口17处吸入的低温低压气态制冷剂混合均匀后，变成中间压力的气态制冷剂，通入压缩机1中，被压缩成高温高压的制冷剂过热蒸气后排出，从而完成一个循环过程。
[0035]
优选地，结合上述方案，如图1至图5所示，本实用新型提供的引射过冷的制冷系统方案中，制冷系统处于使用引射器制冷循环工况和制冷系统处于使用引射器制热循环工况之间可以根据第一电磁阀8、第二电磁阀9、第三电磁阀10、四电磁阀11、第五电磁阀12、第六电磁阀13、第七电磁阀14的启闭来实现切换，从而更加匹配制冷系统在实际工况中最可靠的方式运行，有效提升制冷量，可以确保能效比cop得到提升，从而使得制冷系统性能得到提升。
[0036]
优选地，结合上述方案，如图1至图5所示，当制冷系统处于制冷工况时，第一换热器2为冷凝器，第二换热器7为蒸发器；具体为：压缩机1出气口出来的高温高压的气态制冷剂经过四通换向阀15的第一端口进入第一换热器2冷凝；第一换热器2出来的液态制冷剂经第一节流元件6节流后变成低温低压的气液两相制冷剂，再进入第二换热器7进行等压蒸发为过热蒸气，最后进入压缩机1压缩为高温高压的制冷剂；当制冷系统处于制热工况时，第一换热器2为蒸发器，第二换热器7为冷凝器；具体为：压缩机1出气口出来的高温高压的气
态制冷剂经过四通换向阀15的第一端口进入第二换热器7冷凝；第二换热器7出来的液态制冷剂经第一节流元件6进入第一换热器2进行等压蒸发为过热蒸气，然后在进入压缩机1压缩为高温高压的制冷剂；进一步地，第一节流元件6和第二节流元件5均可以为电子膨胀阀、热力膨胀阀或毛细管等节流元件。
[0037]
相应地，结合上述方案，如图1至图5所示，本申请还提供一种引射过冷的制冷系统的控制方法，应用于上述所述的制冷系统；其中，所述制冷系统包括使用引射器工况和非使用引射器工况，并且所述制冷系统中的使用引射器工况和非使用引射器工况两种工况可进行切换，两种方式可以自由切换，使得制冷系统的运行更加稳定、合理；具体地，所述使用引射器工况具体包括：
[0038]
当制冷系统处于使用引射器制冷循环工况时，压缩机1出气口出来的高温高压的气态制冷剂分两路，一路经过四通换向阀15的第一端口进入第一换热器2等压冷凝成液体，另一路经过第七电磁阀14进入引射器3；第一换热器2出来的液态制冷剂进入过冷器4冷却后分两路，一路经第一节流元件6等焓节流后变成低温低压的气液两相进入第二换热器7进行等压蒸发为过热蒸气，然后进入压缩机1压缩为高温高压的制冷剂过热蒸气后排出，从过冷器4出来的另一路经过第二节流元件5节流成低温低压的气液两相后回流进入过冷器4，并与过冷器4内的高温制冷剂换热，后经引射器过冷接口17进入引射器3，并与引射器3内吸入的高温高压气态制冷剂混合后变成气态制冷剂，再经过单向阀16通入压缩机1；具体地，由于经过第二节流元件5节流成低温低压的气液两相后回流进入过冷器4与过冷器4管内高温制冷剂进行换热，吸热后的气态制冷剂因为引射器3的引射器过冷接口17处的压力很低，因压差作用从引射器过冷接口17处被吸入到引射器3中，压缩机1出口处的另一支路高温高压气态制冷剂进入引射器3，并在引射器3中与从引射器过冷接口17处吸入的低温低压气态制冷剂混合均匀后，变成中间压力的气态制冷剂，通入压缩机1中，被压缩成高温高压的制冷剂过热蒸气后排出，从而完成一个循环过程；和/或，
[0039]
当制冷系统处于使用引射器制热循环工况时，压缩机1出气口出来的高温高压的气态制冷剂分两路，一路经过四通换向阀15的第一端口进入第二换热器7等压冷凝成液体，另一路经过第七电磁阀14进入引射器3；从第二换热器7出来的液态制冷剂进入过冷器4的管内冷却后分两路，一路经第一节流元件6等焓节流后变成低温低压的气液两相，再经第二电磁阀9进入第一换热器2内进行等压蒸发为过热蒸气，然后进入压缩机1压缩为高温高压的制冷剂过热蒸气后排出；从过冷器4出来的另一路经过第二节流元件5节流成低温低压的气液两相后进入过冷器4，并与过冷器4内的高温制冷剂换热后经引射器过冷接口17进入引射器3，并与引射器3内吸入的高温高压气态制冷剂混合后变成气态制冷剂，再经过单向阀16通入压缩机1；具体地，从过冷器4出来的另一支路液态制冷剂经过第二节流元件5节流成低温低压的气液两相后进入过冷器4中，与过冷器4管内高温制冷剂进行换热，吸热后的气态制冷剂因为引射器3的引射器过冷接口17处的压力很低，因压差作用从引射器过冷接口17处被吸入到引射器3中，压缩机1出口处的另一支路高温高压气态制冷剂进入引射器3，并在引射器3中与从引射器过冷接口17处吸入的低温低压气态制冷剂混合均匀后，变成中间压力的气态制冷剂，通入压缩机1中，被压缩成高温高压的制冷剂过热蒸气后排出，从而完成一个循环过程。
[0040]
优选地，结合上述方案，如图1至图5所示，本实用新型还提供一种引射过冷的制冷
系统的控制方法，应用于上述所述的制冷系统；其中，所述制冷系统包括使用引射器工况和非使用引射器工况；非使用引射器工况具体包括：
[0041]
当制冷系统处于非使用引射器制冷循环工况时，压缩机1出气口出来的高温高压的气态制冷剂经过四通换向阀15的第一端口进入第一换热器2冷凝；第一换热器2出来的液态制冷剂经第一节流元件6节流后变成低温低压的气液两相制冷剂，再进入第二换热器7进行等压蒸发为过热蒸气，最后进入压缩机1压缩为高温高压的制冷剂；
[0042]
当制冷系统处于非使用引射器制热循环工况时，压缩机1出气口出来的高温高压的气态制冷剂经过四通换向阀15的第一端口进入第二换热器7冷凝；第二换热器7出来的液态制冷剂经第一节流元件6进入第一换热器2进行等压蒸发为过热蒸气，然后在进入压缩机1压缩为高温高压的制冷剂。
[0043]
采用以上方案，通过结合常规蒸气压缩循环和引射过冷循环，通过工况的判断来切换以上两种工作模式，从而保证循环达到高效的能效比，也能使引射器避开不稳定的运行工况。
[0044]
本实用新型提供的方案，相对于传统的制冷循环，当制冷系统为使用引射器的循环时，因为过冷器增加了液态制冷剂的过冷度，从而使得制冷量得到提升；从引射器出来的气体进入压缩机，使得压缩机的功耗增加，但是根据现有喷气增焓的技术来看，制冷量的提升远远大于压缩机的功耗，所以本实用新型提供的系统通过对压缩机和引射器进行合理设计，可以确保能效比cop得到提升，从而使得制冷系统性能得到提升，更加节能；并且当整个制冷系统运行工况不利于引射器循环运行时，可以切换至常规循环。
[0045]
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述所述技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。