CN102778076A

CN102778076A - 一种用于双温电冰箱的新型压缩/喷射混合制冷循环系统

Info

Publication number: CN102778076A
Application number: CN2012102409786A
Authority: CN
Inventors: 鱼剑琳; 周媛媛; 厉彦忠
Original assignee: Xian Jiaotong University
Current assignee: Xuzhou Guolong Electric Power Parts Foundry Co.,Ltd.
Priority date: 2012-07-12
Filing date: 2012-07-12
Publication date: 2012-11-14
Anticipated expiration: 2032-07-12
Also published as: CN102778076B

Abstract

一种用于双温电冰箱的新型压缩/喷射混合制冷循环系统，包括压缩机，其出口与冷凝器入口相连，冷凝器出口分两路，一路与双喷嘴喷射器第一喷嘴相连，另一路经第一毛细管与冷藏室蒸发器入口相连，冷藏室蒸发器出口与双喷嘴喷射器第二喷嘴相连；双喷嘴喷射器被引射制冷剂入口与冷冻室蒸发器出口相连；双喷嘴喷射器出口与气液分离器入口相连；气液分离器出口分两路，一路饱和气态制冷剂出口与压缩机入口相连，另一路饱和液态制冷剂出口经第二毛细管与冷冻室蒸发器入口相连；利用双喷嘴喷射器充分回收制冷系统中节流过程的膨胀功，显著提升压缩机吸气压力和输气量并降低压缩机功耗，有效改善了制冷循环系统性能并实现冷藏室和冷冻室蒸发器同时制冷。

Description

一种用于双温电冰箱的新型压缩/喷射混合制冷循环系统

技术领域

本发明属于电冰箱制冷技术领域，具体涉及一种用于双温电冰箱的新型压缩/喷射混合制冷循环系统。

背景技术

近年来，我国经济高速发展，人民生活水平大幅提高，家用电冰箱的需求及使用也在日益增长。电冰箱作为现代家庭必备的家用电器之一，它的耗电量约占整个家庭全部用电量的30%～40%，因而使得电冰箱的节能问题变得异常突出。随着家用电冰箱的发展和普及，节能、环保已成为冰箱产品的发展趋势。因此，发展电冰箱新型制冷技术，提高电冰箱节能水平，将会促进我国冰箱产品在国际市场上的竞争力，进而产生巨大的经济和环境效益，与此同时还能带来积极的社会效益。

目前，双温电冰箱由于具有能满足人们对不同保鲜温度的要求、经济适用的优点在国内外得到了广泛应用，包括冷藏室和冷冻室两个贮藏室。在各种类型的双温电冰箱中，其中采用冷藏室蒸发器和冷冻室蒸发器并联布置的双温冰箱通过两个不同的毛细管来使冷藏室和冷冻室蒸发器维持在不同的蒸发温度，由于冷藏室蒸发器蒸发温度的提高，冷藏室蒸发器传热温差减小从而导致不可逆传热损失减小，但是由于主要是采用毛细管实现制冷剂的节流过程，因而在其节流过程中也产生了较大的不可逆损失，不利于节能。实际上，制冷剂的节流过程具有可利用的膨胀功，可以在电冰箱蒸气压缩式制冷系统中采用附加的喷射器回收节流过程的部分膨胀功，使制冷系统的制冷性能得到提高。国内外已有研究者提出了将喷射器引入蒸气压缩制冷循环,构成压缩/喷射式混合制冷循环并应用于双温电冰箱。在这些提出的压缩/喷射式混合制冷循环方案中，主要包括有双温冰箱冷藏室和冷冻室蒸发器串联和并联的压缩/喷射式混合制冷循环两种方式。然而，在这些循环方式中，采用的是常规喷射器，即由喷嘴、吸入室、混合室及扩压器四部分组成。由于常规喷射器仅采用一个喷嘴，只能实现对循环系统中的一路制冷剂回收节流过程的膨胀功，因而在改善系统性能方面能力有限。实际上，分别进入双温冰箱冷藏室和冷冻室蒸发器的两路制冷剂节流过程都有可利用的膨胀功，如能同时实现对两路制冷剂回收节流过程的膨胀功，则可以进一步使制冷循环系统的制冷性能得到显著提高。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，本发明的目的在于提供一种用于双温电冰箱的新型压缩/喷射混合制冷循环系统，利用双喷嘴喷射器充分回收制冷系统中两路制冷剂节流过程的膨胀功，并利用喷射器的增压作用显著提升压缩机吸气压力从而降低循环中压缩机的功率消耗并提高压缩机的输气量；并且还能够实现冷藏室和冷冻室蒸发器维持在不同的蒸发温度同时制冷，喷射器显著的增压作用有效改善了双温电冰箱制冷循环系统性能。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种用于双温电冰箱的新型压缩/喷射混合制冷循环系统，包括压缩机101，压缩机101的出口与冷凝器102的入口相连接；所述冷凝器102的出口分两路，一路与双喷嘴喷射器105的第一喷嘴109入口相连接，另一路经过第一毛细管103后与冷藏室蒸发器104入口相连接，冷藏室蒸发器104出口与双喷嘴喷射器105的第二喷嘴110入口相连接；双喷嘴喷射器105的被引射制冷剂入口与冷冻室蒸发器108出口相连；双喷嘴喷射器105制冷剂出口与气液分离器106的入口相连接；气液分离器106出口分两路，一路饱和气态制冷剂出口直接与压缩机101入口相连，另一路饱和液态制冷剂出口经过第二毛细管107后与冷冻室蒸发器108入口相连。

所述双喷嘴喷射器105的第一喷嘴109设置在第二喷嘴110内且和第二喷嘴110以同心轴方式布置，第一喷嘴109和第二喷嘴110设置在吸入室111内，吸入室111与混合室112和扩压器113依次连接。

所述的冷冻室蒸发器108出口制冷剂蒸气在双喷嘴喷射器105中被直接来自冷凝器102出口和来自冷藏室蒸发器104出口的两股制冷剂引射，在双喷嘴喷射器105中混合后增压。

所述的双喷嘴喷射器105中直接来自冷凝器102出口和来自冷藏室蒸发器104出口的两股引射制冷剂压力均大于从冷冻室蒸发器108出来的制冷剂蒸气的压力。

相比于常规的喷射器增效循环系统，本发明提出的带双喷嘴喷射器的新型压缩/喷射混合制冷循环系统利用双喷嘴喷射器充分回收制冷系统节流过程中的膨胀功，显著提升压缩机吸气压力从而降低循环中压缩机的功率消耗和提高压缩机的输气量，有效改善了制冷循环系统性能并还能够实现冷藏室和冷冻室同时制冷。该系统是一种经济、有效、可行的改善方案，能有效提高双温电冰箱制冷循环系统性能，促进家用电冰箱产品节能技术的发展。

附图说明

图1是本发明制冷循环系统示意图。

图2是本发明双喷嘴喷射器的结构示意图。

图3是本发明制冷循环系统工作过程的循环压-焓图（p–h图）。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明是一种用于双温电冰箱的新型压缩/喷射混合制冷循环系统，包括压缩机101，压缩机101的出口与冷凝器102的入口相连接；所述冷凝器102的出口分两路，一路与双喷嘴喷射器105的第一喷嘴109入口相连接，另一路经过第一毛细管103后与冷藏室蒸发器104入口相连接，冷藏室蒸发器104出口与双喷嘴喷射器105的第二喷嘴110入口相连接；双喷嘴喷射器105的被引射制冷剂入口与冷冻室蒸发器108出口相连接；双喷嘴喷射器105制冷剂出口与气液分离器106的入口相连接；气液分离器106出口分两路，一路饱和气态制冷剂出口直接与压缩机101入口相连接，另一路饱和液态制冷剂出口经过第二毛细管107后与冷冻室蒸发器108入口相连接。

如图2所示，双喷嘴喷射器105的第一喷嘴109设置在第二喷嘴110内且和第二喷嘴110以同心轴方式布置，第一喷嘴109和第二喷嘴110设置在吸入室111内，吸入室111与混合室112和扩压器113依次连接。该喷射器具有第一喷嘴109和第二喷嘴110，同时用直接来自冷凝器102和来自冷藏室蒸发器104的两股制冷剂作为引射制冷剂去引射来自冷冻室蒸发器108出口的制冷剂蒸气。

如图3所示为本发明制冷循环系统工作过程的循环压-焓图（p–h图），其示意的制冷系统工作过程为：气液分离器106中分离出的饱和气态制冷剂（图中1点处）进入压缩机101被压缩后升压升温成为过热蒸气（图中2点处），过热蒸气（图中2点处）在冷凝器102中放出热量后成为高压的过冷液体（图中3点处）；从冷凝器102出来的高压过冷液体（图中3点处）分成两路，一路直接与双喷嘴喷射器第一喷嘴109相连，该路高压过冷液体（图中3点处）作为引射制冷剂在第一喷嘴109中将自身的静压能转化为动能的同时变为低压制冷剂（图中3＇点处），另一路高压过冷液体（图中3点处）通过第一毛细管103降压降温后（图中4点处）进入冷藏室蒸发器104，在冷藏室蒸发器104中吸热蒸发实现制冷目的，冷藏室蒸发器104出口的制冷剂蒸气（图中5点处）作为另一股引射制冷剂进入双喷嘴喷射器105的第二喷嘴110后变为低压制冷剂（图中5＇点处）；两股引射制冷剂（图中3＇和5＇点处）一同引射从冷冻室蒸发器108出来的制冷剂蒸气（图中9点处），在双喷嘴喷射器105的混合室112中混合后（图中6＇点处）经双喷嘴喷射器105的扩压器113增压；双喷嘴喷射器105出口的两相混合制冷剂（图中6点处）进入气液分离器106进行气液分离，其中从气液分离器106分离出的饱和气态制冷剂（图中1点处）进入压缩机101入口被压缩，而分离出的饱和液态制冷剂（图中7点处）通过第二毛细管107降压降温后（图中8点处）进入冷冻室蒸发器108吸热蒸发实现制冷目的，冷冻室蒸发器108出口的制冷剂蒸气（图中9点处）作为被引射制冷剂进入双喷嘴喷射器105，以上完成整个循环过程。

本发明整个循环工作过程中存在有四个不同的工作压力,依次是冷凝器102冷凝压力、压缩机101吸气压力、冷藏室蒸发器104蒸发压力和冷冻室蒸发器108蒸发压力。其中冷凝器102冷凝压力、冷藏室蒸发器104蒸发压力和冷冻室蒸发器108蒸发压力是由循环系统的工作工况所决定（即一个冷凝温度及两个蒸发温度），这又取决于制冷温度要求和空气环境温度。双喷嘴喷射器105的喷嘴出口及吸入室111入口压力为冷冻室蒸发器108蒸发压力，双喷嘴喷射器105出口压力为压缩机101吸气压力，是由双喷嘴喷射器105的工作特性、循环中的质量守恒、动量守恒和能量守恒关系所决定。

Claims

1.一种用于双温电冰箱的新型压缩/喷射混合制冷循环系统，包括压缩机（101），压缩机（101）的出口与冷凝器（102）的入口相连接，其特征在于：所述冷凝器（102）的出口分两路，一路与双喷嘴喷射器（105）的第一喷嘴（109）入口相连接，另一路经过第一毛细管（103）后与冷藏室蒸发器（104）入口相连接，冷藏室蒸发器（104）出口与双喷嘴喷射器（105）的第二喷嘴（110）入口相连接；双喷嘴喷射器（105）的被引射制冷剂入口与冷冻室蒸发器（108）出口相连接；双喷嘴喷射器（105）制冷剂出口与气液分离器（106）的入口相连接；气液分离器（106）出口分两路，一路饱和气态制冷剂出口直接与压缩机（101）入口相连接，另一路饱和液态制冷剂出口经过第二毛细管（107）后与冷冻室蒸发器（108）入口相连接。

2.根据权利要求1所述的制冷循环系统，其特征在于：所述双喷嘴喷射器（105）的第一喷嘴（109）设置在第二喷嘴（110）内且和第二喷嘴（110）以同心轴方式布置，第一喷嘴（109）和第二喷嘴（110）设置在吸入室（111）内，吸入室（111）与混合室（112）和扩压器（113）依次连接。

3.根据权利要求1或2所述的制冷循环系统，其特征在于：所述的冷冻室蒸发器（108）出口制冷剂蒸气在双喷嘴喷射器（105）中被直接来自冷凝器（102）出口和来自冷藏室蒸发器（104）出口两股制冷剂引射，在双喷嘴喷射器（105）中混合后增压。