CN102305207A - 制冷系统自增压气力泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制冷系统自增压气力泵，主要由泵体、活塞和阀门构成，泵体与活塞之间形成A、B、C、D四个气体容腔，且A、B、C、D四个气体容腔上分别设有阀门的吸气口和排气口。A气体容腔上设有A腔低压级吸气口和A腔排气口；B气体容腔上设有B腔高压级吸气口和B腔排气口；C气体容腔上设有C腔高压级吸气口和C腔排气口；D气体容腔上设有D腔低压级吸气口和D腔排气口。本发明与现有技术相比，采用制冷系统内循环气体高低压气体的压差作为动力，使低压气体和高压气体达到设定压力，不需要额外附加低压级压缩机和其它动力，设备零件少、结构简单、操作方便，能源利用率高。

Description

制冷系统自增压气力泵
技术领域
   本发明涉及一种制冷系统，尤其是一种用于制冷系统的自增压泵。
背景技术
随着社会的发展、科技的进步，气体增压泵广泛的出现在我们的生活中。其在汽车工业、航空工业、密封行业、机床工业等多个行业都有所应用，例如用于机床卡盘的卡紧，蓄能器充气，高压瓶充气，降低压气体转换成高压气体等。现有的气体增压泵为达到所需压力气体输入口输入气压需要一定程度的预压，预增压力因达到的最大压力不同而不同，而且需要外界动力实现增压过程。
制冷压缩机是制冷系统的核心和心脏。压缩机的能力和特征决定了制冷系统的能力和特征。某种意义上，制冷系统的设计与匹配就是将压缩机的能力体现出来。因此，世界各国制冷行业无不在制冷压缩机的研究上投入了大量的精力，新的研究方向和研究成果不断出现。压缩机的技术和性能水平日新月异。然而压缩机需要外界动力源源不断的输入才能达到正常运行的效果。
发明内容   
本发明是要解决制冷系统中压缩机的增压问题，而提供一种制冷系统自增压气力泵，主要应用于制冷系统中，利用两股压力不同的制冷剂气体，达到高压端降压、低压端升压的目的，可以替代多级压缩制冷设备中低压级压缩机完成低压端的压缩过程。
为了实现上述目的，本发明采取以下几种技术方案：一种制冷系统自增压气力泵，主要由泵体、活塞和阀门构成，其特点是：泵体与活塞之间形成A、B、C、D四个气体容腔，且A、B、C、D四个气体容腔上分别设有阀门的吸气口和排气口。
A气体容腔上设有A腔低压级吸气口和A腔排气口；B气体容腔上设有B腔高压级吸气口和B腔排气口；C气体容腔上设有C腔高压级吸气口和C腔排气口；D气体容腔上设有D腔低压级吸气口和D腔排气口。
制冷系统的蒸发器出口的低压级制冷剂蒸汽通过换向阀和自增压气力泵的A腔低压级吸气口或D腔低压级吸气口，进入B或C气体容腔；空调室内机部分蒸发器出口的高压级制冷剂蒸汽通过换向阀和自增压气力泵的B腔高压级吸气口或C腔高压级吸气口，进入A或D气体容腔；当气体达到预设压力后，排气阀门打开，气体分别经B腔排气口、A腔排气口、C腔排气口、D腔排气口口排出，进入压缩机。
压缩机为多级压缩制冷系统循环中高压级的压缩机。
本发明由于采取以上技术方案，具有以下有益效果：
（1）由于两端的压力差很大，不需外加动力，可以有效的节约能源；
（2）与现在使用的低压级压缩机相比，其所需的零件数很少，结构简单，操作方便；
（3）可替代低压级压缩机，高效完成制冷剂的压缩增压过程；
（4）可以减少冷量的散失，效率高。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的左视图；
图3是图1的右视图；
图4是本发明在制冷系统中应用示意图；
图5是两级压缩制冷循环示意图。
具体实施方式
以下结合附图与实施例对本发明作进一步的描述。
如图1至图3所示，为本发明的制冷系统自增压气力泵，主要由泵体10、活塞9和阀门11构成。
泵体10与活塞9之间形成A、B、C、D四个气体容腔，且A、B、C、D四个气体容腔上分别设有阀门11的吸气口和排气口。
A气体容腔上设有A腔低压级吸气口3和A腔排气口4；B气体容腔上设有B腔高压级吸气口1和B腔排气口2；C气体容腔上设有C腔高压级吸气口5和C腔排气口6；D气体容腔上设有D腔低压级吸气口7和D腔排气口8。
如图4所示，为本发明的一个应用实例，家用冷热联供机的结构示意图。其结构主要包括：冰箱室内机部分蒸发器12、冰箱室内机部分膨胀阀13、冰箱室内机部分14，空调室内机部分15、空调室内机部分蒸发器16、空调室内机部分风机17、空调室内机部分膨胀阀18、三通阀19、自增压气力泵20、三通换向阀21、三通换向阀22、大压缩机23、三通换向阀24、气液分离器25、水箱冷凝器26、水箱部分27。本发明的安装位置见图中圆圈部分所示，其作用是将冰箱室内机部分蒸发器出口处制冷剂的压力提高到预设压力，同时将空调室内机部分蒸发器出口处制冷剂的压力降到预设压力，不需要添加低压级的压缩机28（见附图5），节省成本和提高性能。因为空调室内机部分制冷剂的流量远大于冰箱室内机部分的流量，所设定的预设压力接近空调室内机部分出口制冷剂的压力，因此系统的能量利用率高，结构简单。
下面结合图1至图4对本发明的具体工作原理、过程加以说明。
冰箱室内机部分蒸发器出口的低压级制冷剂蒸汽通过换向阀的控制进入A腔低压级吸气口3或D腔低压级吸气口7，进入B或C气体容腔；空调室内机部分蒸发器出口的高压级制冷剂蒸汽通过换向阀的控制进入B腔高压级吸气口1或C腔高压级吸气口5，进入A或D气体容腔。气体达到预设压力后，排气阀门打开，气体分别经B腔排气口2、A腔排气口4、C腔排气口6、D腔排气口8口排出，进入压缩机。
B腔高压级吸气口1吸入高压级气体，同时关闭阀门B腔排气口2，B腔高压级吸气口1腔内压力提高，活塞9向右移动，同时打开阀门A腔低压级吸气口3、C腔排气口6，C腔开始排气，A腔开始吸气，D腔内气体被压缩达到预设压力后阀门D腔排气口8开始排气，随着活塞9的移动B腔内的气体开始膨胀，当气力泵20内压力平衡时，活塞9由于惯性继续向右移动。当活塞9移动停止时，阀门B腔高压级吸气口1、C腔排气口6、D腔排气口8关闭，阀门B腔排气口2、C腔高压级吸气口5、D腔低压级吸气口7打开，活塞9向左移动，C腔吸入高压气体，D腔吸入低压级气体，B腔排气，A腔内气体达到设定压力后打开阀门A腔排气口4，开始排气。当气力泵20内压力平衡时，活塞9由于惯性继续向左移动。当活塞9移动停止时，B腔高压级吸气口1吸入高压级气体，同时关闭阀门B腔排气口2，B腔高压级吸气口1腔内压力提高，活塞9向右移动，同时打开阀门A腔低压级吸气口3、C腔排气口6，C腔开始排气，A腔开始吸气，D腔内气体被压缩达到预设压力后阀门D腔排气口8开始排气。如此往复循环，达到低压级增压的目的。

Claims (4)

1.一种制冷系统自增压气力泵，主要由泵体（10）、活塞（9）和阀门（11）构成，其特征在于：所述泵体（10）与活塞（9）之间形成A、B、C、D四个气体容腔，且A、B、C、D四个气体容腔上分别设有阀门（11）的吸气口和排气口。
2.根据权利要求1所述的制冷系统自增压气力泵，其特征在于：所述A气体容腔上设有A腔低压级吸气口（3）和A腔排气口（4）；所述B气体容腔上设有B腔高压级吸气口（1）和B腔排气口（2）；所述C气体容腔上设有C腔高压级吸气口（5）和C腔排气口（6）；所述D气体容腔上设有D腔低压级吸气口（7）和D腔排气口（8）。
3.根据权利要求1或2所述的制冷系统自增压气力泵，其特征在于：制冷系统的蒸发器出口的低压级制冷剂蒸汽通过换向阀和所述自增压气力泵的A腔低压级吸气口（3）或D腔低压级吸气口（7），进入B或C气体容腔；空调室内机部分蒸发器出口的高压级制冷剂蒸汽通过换向阀和所述自增压气力泵的B腔高压级吸气口（1）或C腔高压级吸气口（5），进入A或D气体容腔；当气体达到预设压力后，排气阀门打开，气体分别经B腔排气口（2）、A腔排气口（4）、C腔排气口（6）、D腔排气口（8）口排出，进入压缩机。
4.根据权利要求3所述的制冷系统自增压气力泵，其特征在于：所述压缩机为多级压缩制冷系统循环中高压级的压缩机。
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