CN104075493A - 排气温度可控制的压缩系统及其排气温度控制方法 - Google Patents

排气温度可控制的压缩系统及其排气温度控制方法 Download PDF

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本发明提供排气温度可控制的压缩系统及其排气温度控制方法。该系统包括压缩机，压缩机包括低压腔的油槽、从压缩机的外侧插入并延伸到低压腔中的喷射管道，喷射管道位于压缩机外侧的管口提供压缩机的另一入口，喷射管道在低压腔的管口位于所述吸气口和所述油槽之间，低压腔中设置有混合腔体，管口的喷射方向背向油槽并面向所述吸气口，以使喷射管道喷射出的液体与所述吸气口吸入的气体在混合腔体中混合；所述液体制冷剂供应源中设置有膨胀阀，所述喷射管道连接液体制冷剂供应源，所述膨胀阀根据压缩机的排气温度控制自身的开度，以使相应的液体制冷剂从所述液体制冷剂供应源通过所述喷射管道进入到压缩机的低压腔；所述制冷剂为R32。

Description

排气温度可控制的压缩系统及其排气温度控制方法
技术领域
本发明提供一种制冷剂压缩系统及其排气控制方法。
背景技术
目前风冷热泵主要的制冷剂是R22和R410A，均为过渡期制冷剂，R22主要的问题是含氯，会破坏大气臭氧层，需要逐步退出空调应用领域；R410A为混合工质，GWP达到2100，另外价格高，也会慢慢退出空调应用领域。R32，即二氟甲烷，不含氯，不破坏臭氧层，价格相对较低，GWP为675，相对来说是一种可行性高的替代工质，限制其推广的主要技术难点在于其弱可燃性和高排气温度。其中过高的排气温度会使压缩机相关部件加速老化、压缩机润滑系统失效，缩短压缩机的寿命，需要通过压缩机设计、系统设计和合理使用上来解决。常用的压缩机的油槽根据油槽的位置，可以分为高压腔油槽和低压腔油槽。油槽在高压侧，吸气一般不经过气液分离，就进入压缩机，排气温度高的时候，开大膨胀阀，让蒸发器出口带一定液体，这部分液体进入压缩机，参与压缩，能够降低排气温度。油槽在低压侧的，吸气经常经过气液分离，采用上述原理来控制排气温度就难于奏效，因为液体会被分离到油槽，难以参与压缩循环，同时大量的液体溶解在油槽中，稀释了油，降低了油的润滑效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种排气温度可控制的压缩系统及其排气温度控制方法。
为实现所述目的的排气温度可控制的压缩系统，包括压缩机，该压缩机包括低压腔的油槽，还具有排气口和吸气口，其特点是，该压缩系统还包括液体制冷剂供应源；该压缩机还包括从压缩机的外侧插入并延伸到该低压腔中的喷射管道，该喷射管道位于压缩机外侧的管口提供压缩机的另一入口，该喷射管道在该低压腔的管口位于所述吸气口和所述油槽之间，该低压腔中设置有混合腔体，该管口的喷射方向背向该油槽并面向所述吸气口，以使该喷射管道喷射出的液体与所述吸气口吸入的气体在该混合腔体中混合；所述液体制冷剂供应源中设置有膨胀阀，所述喷射管道连接液体制冷剂供应源，所述膨胀阀根据压缩机的排气温度控制自身的开度，以使相应的液体制冷剂从所述液体制冷剂供应源通过所述喷射管道进入到压缩机的低压腔；所述制冷剂为R32。
所述的压缩系统，其进一步的特点是，所述液体制冷剂供应源为连接冷凝器的连接管道，在该连接管道中设置有所述膨胀阀。
所述的压缩系统，其进一步的特点是，所述液体制冷剂供应源包括气液分离器、蒸发器以及连接冷凝器的主回路管道，在该主回路管道中设置有所述膨胀阀，液体制冷剂从冷凝器中经过膨胀阀，再经由蒸发器，从蒸发器的出口流出带液的制冷剂气流，再进入气液分离器，从气液分离器分离出的液体制冷剂经过所述喷射管路喷入压缩机的低压腔，从气液分离器流出的气体经压缩机的所述吸气口流入到压缩机的低压腔。
所述的压缩系统，其进一步的特点是，所述喷射管道的金属管。
所述的压缩系统，其进一步的特点是，所述膨胀阀为电子膨胀阀。
所述的压缩系统的排气温度控制方法，其中，压缩机的排气口的排气温度高时，使所述膨胀阀增大开度，借助于所述喷射管道喷入更多液体制冷剂至压缩机内，且在压缩机的排气温度回落时，使所述膨胀阀逐渐减少开度，减少喷入压缩机的液体制冷剂，直至不喷。
所述的压缩系统的排气温度控制方法，其中，所述喷射管道接收气液分离器分离的液体制冷剂，所述吸气口接收气液分离器分离的气体制冷剂，所述蒸发器由所述膨胀阀供液，压缩机的排气温度高时，膨胀阀增大开度，喷入更多液体制冷剂，让蒸发器出口带液，液体在气液分离器分离，然后进入所述喷射管道，由所述喷射管道喷射到所述压缩机，以控制排气温度；压缩机的排气温度回落时，所述膨胀阀减少开度，以减少喷入的液体制冷剂，从而减少蒸发器出口的带液量，进而减少气液分离器中的液体分离量，再而减少进入所述喷射管道的液体制冷剂量。
由于从喷射管道中喷入的液体制冷剂由吸气口吸入的气体带入到压缩机的压缩腔体中，不会被油槽吸收，因此能有效降低排气温度。
附图说明
图1为本发明实施例中压缩机的结构图。
图2是本发明一实施例中压缩系统的构造图。
图3是本发明另一实施例中压缩系统的构造图。
具体实施方式
如图1所示，根据本发明的一实施例，其压缩机01包括位于低压腔的油槽11，压缩机01还具有一个出口02、吸气口（第一入口）03，喷射管10穿过压缩机01的外壁，提供压缩机01的第二入口04，其位于压缩机01的低压腔内的管口高于油槽11，方向向上，即其喷射方向面向吸气口03，喷射管10用于引入制冷剂液体或者液态制冷剂，由于喷射方向向上，保证喷入的制冷剂液体向上随吸气口03吸入的气体向上流动。吸气口03进来的气体，先经过气液分离，经过其中的折流装置向下运动，再流经喷射进入的制冷剂液体，裹挟（相应的位置定义为低压腔体的混合腔体）第二入口04喷入的液体制冷剂进入压缩机01的压缩腔。吸气口03进来的气体的流动路径可参看各图中的箭头。
图2示出的是压缩系统的一实施例，其在图1所示实施例的基础上，在喷射管10的外管口与连接管道12连接，连接管道12连接来自冷凝器的液体制冷剂，其中设置有电子膨胀阀05，液体制冷剂经过电子膨胀阀05的精确控制，排气温度高时，电子膨胀阀05增大开度，喷入更多液体制冷剂，将排气温度控制住。喷入的液体制冷剂，经过喷射管10的导引，向上喷出，吸气口03进来的气体，经过折流，然后向上，裹挟喷射管10的制冷剂向上进入压缩机腔，参与压缩，降低排气温度。
图3示出的是压缩系统的另一实施例，其在图1所示实施例的基础上，喷射管10的连接气液分离器07的液体出口，而吸气口03连接气液分离器07的气体出口。由于第二入口04连接来自气液分离器07的液体制冷剂，排气温度高时，主回路膨胀阀06增大开度，喷入更多液体制冷剂，让蒸发器08出口带液，带液的制冷剂气流，进入气液分离器07。喷入的液体制冷剂，经过喷射管10的导引，向上喷出，吸气口03进来的气体，经过折流，然后向上，裹挟喷射管10的制冷剂向上进入压缩机腔，参与压缩，降低排气温度。排气温度回落时，膨胀阀06减少开度，喷入较少液体制冷剂，减少蒸发器08出口带液量，减少气液分离器中的液体分离量，从而减少进入第二入口04的液体制冷剂量。
前述实施例具有功耗低的特点：
若在压缩机压缩过程的中部开一个口，从冷凝器出口引来冷凝液体，通过电子膨胀阀精确喷液，喷入该口，达到降低排气温度的作用，但并不是什么时候都需要喷液降低排气温度，不需要喷液的时候，该开口会增加机组的功耗，2%～3%左右。前述实施例就不存在这样的问题，因此具有功耗低的特点。

Claims (7)

1.排气温度可控制的压缩系统，包括压缩机，该压缩机包括低压腔的油槽，还具有排气口和吸气口，其特征在于，该压缩系统还包括液体制冷剂供应源；该压缩机还包括从压缩机的外侧插入并延伸到该低压腔中的喷射管道，该喷射管道位于压缩机外侧的管口提供压缩机的另一入口，该喷射管道在该低压腔的管口位于所述吸气口和所述油槽之间，该低压腔中设置有混合腔体，该管口的喷射方向背向该油槽并面向所述吸气口，以使该喷射管道喷射出的液体与所述吸气口吸入的气体在该混合腔体中混合；所述液体制冷剂供应源中设置有膨胀阀，所述喷射管道连接液体制冷剂供应源，所述膨胀阀根据压缩机的排气温度控制自身的开度，以使相应的液体制冷剂从所述液体制冷剂供应源通过所述喷射管道进入到压缩机的低压腔；所述制冷剂为R32。
2.如权利要求1所述的压缩系统，其特征在于，所述液体制冷剂供应源为连接冷凝器的连接管道，在该连接管道中设置有所述膨胀阀。
3.如权利要求1所述的压缩系统，其特征在于，所述液体制冷剂供应源包括气液分离器、蒸发器以及连接冷凝器的主回路管道，在该主回路管道中设置有所述膨胀阀，液体制冷剂从冷凝器中经过膨胀阀，再经由蒸发器，从蒸发器的出口流出带液的制冷剂气流，再进入气液分离器，从气液分离器分离出的液体制冷剂经过所述喷射管路喷入压缩机的低压腔，从气液分离器流出的气体经压缩机的所述吸气口流入到压缩机的低压腔。
4.如权利要求1所述的压缩系统，其特征在于，所述喷射管道为金属管。
5.如权利要求1所述的压缩系统，其特征在于，所述膨胀阀为电子膨胀阀。
6.如权利要求1所述的压缩系统的排气温度控制方法，其特征在于，压缩机的排气口的排气温度高时，使所述膨胀阀增大开度，借助于所述喷射管道喷入更多液体制冷剂至压缩机内，且在压缩机的排气温度回落时，使所述膨胀阀逐渐减少开度，减少喷入压缩机的液体制冷剂，直至不喷。
7.如权利要求3所述的排气温度控制方法，其特征在于，所述喷射管道接收气液分离器分离的液体制冷剂，所述吸气口接收气液分离器分离的气体制冷剂，所述蒸发器由所述膨胀阀供液，压缩机的排气温度高时，膨胀阀增大开度，喷入更多液体制冷剂，让蒸发器出口带液，液体在气液分离器分离，然后进入所述喷射管道，由所述喷射管道喷射到所述压缩机，以控制排气温度；压缩机的排气温度回落时，所述膨胀阀减少开度，以减少喷入的液体制冷剂，从而减少蒸发器出口的带液量，进而减少气液分离器中的液体分离量，再而减少进入所述喷射管道的液体制冷剂量。
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