CN104089424A - 引射制冷循环装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供引射制冷循环装置，包括压缩机、室外换热器、气液分离器、室内换热器、引射器、第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀；压缩机排气口通过管道连接室外换热器，室外换热器的另一端通过管道连接第一电子膨胀阀，第一电子膨胀阀的另一端通过管道连接气液分离器；气液分离器具有出气口和出液口，出气口通过管道连接引射器的第一进口，出液口通过管道连接第二电子膨胀阀；第二电子膨胀阀的另一端连接室内换热器；室内换热器的另一端连接引射器的第二进口；引射器的出口通过管道连接压缩机吸气口。空调工况变化时，通过第一电子膨胀阀调节引射器第一进口工质状态及流量，扩大引射器适应工况范围，引射器应用效率提高，提升空调运行能效。
Description
技术领域
本发明涉及空调制冷循环装置技术领域，特别是涉及一种引射制冷循环装置。
背景技术
蒸汽压缩/引射制冷系统是一种有效的节能制冷系统，可以减少节流膨胀损失，降低压缩机压力比，大大提高制冷系统效率，其利用潜力巨大。目前，家用空调行业内未见引射器的实际应用，仅在部分科技论文中有所报道。而现有科技论文中蒸汽压缩/引射制冷系统中引射器的应用工况很窄，其设计思路为点对点设计，根据特定的制冷循环工况(蒸发温度、冷凝温度等)来设计引射器的结构参数，当空调工况变化时，引射器将失去或大大降低其效果，故现有蒸汽压缩/引射制冷系统并不适用于变化工况较广的变频空调。
同时，一般家用变频空调使用制冷工质为R410a等，使用于现有蒸汽压缩/引射制冷系统，引射器喷嘴入口工质状态为饱和或过冷液体，经喷嘴加速后工质进入两相态，且干度较低，而引射器引射工质状态为饱和或过热气体，这使得引射器混合室内的工作流体和引射流体所处相态不同，导致引射器混合室内混合效果不够理想(气液两相混合)，影响其节能效果。
因此，现有的蒸汽压缩/引射制冷系统具有如下问题：
1、现有引射制冷循环变频空调适应的工况范围较窄；
2、引射器中混合室内混合状态为气液两相混合，混合效率较低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种引射制冷循环装置，大大扩大引射器适应的工况范围，引射器应用效率有较大提高。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
引射制冷循环装置，包括有：压缩机、室外换热器、气液分离器、室内换热器和引射器，所述压缩机、室外换热器、气液分离器、室内换热器和引射器通过管道连接形成密闭的制冷循环系统，制冷工质位于所述制冷循环系统中流动；其中，所述引射制冷循环装置还包括有第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀；压缩机排气口通过管道连接室外换热器，室外换热器的另一端通过管道连接第一电子膨胀阀，第一电子膨胀阀的另一端通过管道连接气液分离器；气液分离器具有出气口和出液口，出气口通过管道连接引射器的第一进口，出液口通过管道连接第二电子膨胀阀；第二电子膨胀阀的另一端通过管道连接室内换热器；室内换热器的另一端通过管道连接引射器的第二进口；引射器的出口通过管道连接压缩机吸气口。
在其中一个实施例中，所述引射制冷循环装置包括有第一四通换向阀和第二四通换向阀，所述第一四通换向阀通过管道连接室外换热器的一端，所述第二四通换向阀通过管道连接室外换热器的另一端。
进一步地，所述第一四通换向阀的四个接口分别通过管道连接室外换热器、压缩机排气口、引射器的第二进口和室内换热器。
进一步地，所述第二四通换向阀的四个接口分别通过管道连接室外换热器、第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀和室内换热器。
进一步地，所述压缩机为一种变频压缩机。
进一步地，所述引射器包括有引射器喷嘴、引射器接收室、引射器混合室和引射器扩压室，所述引射器喷嘴安装于引射器接收室的外端部，所述引射器接收室、引射器混合室和引射器扩压室依次连接而内腔形成汽液处理腔室；所述引射器喷嘴的出口与汽液处理腔室连通。
进一步地，所述引射器喷嘴包括有引射器的第一进口。
进一步地，所述引射器接收室包括有引射器的第二进口。
进一步地，所述引射器扩压室包括有引射器的出口。
进一步地，所述引射器接收室、引射器混合室和引射器扩压室均采用管道结构，所述引射器扩压室采用喇叭状管道结构；所述引射器混合室的内径尺寸小于引射器接收室的最大内径尺寸；所述引射器混合室的内径尺寸小于引射器扩压室的最大内径尺寸。
本发明的有益效果如下：
本发明的引射制冷循环装置，包括有：压缩机、室外换热器、气液分离器、室内换热器和引射器，还包括有第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀；压缩机排气口通过管道连接室外换热器，室外换热器的另一端通过管道连接第一电子膨胀阀，第一电子膨胀阀的另一端通过管道连接气液分离器；气液分离器具有出气口和出液口，出气口通过管道连接引射器的第一进口，出液口通过管道连接第二电子膨胀阀；第二电子膨胀阀的另一端通过管道连接室内换热器；室内换热器的另一端通过管道连接引射器的第二进口；引射器的出口通过管道连接压缩机吸气口。空调工况变化时，可通过第一电子膨胀阀调节引射器第一进口工质状态及流量，大大扩大引射器适应工况范围，引射器应用效率有较大提高，提升空调运行能效。
进一步地，本发明的引射制冷循环装置，包括有第一四通换向阀和第二四通换向阀，所述第一四通换向阀通过管道连接室外换热器一端，所述第二四通换向阀通过管道连接室外换热器的另一端，因此，可同时适应制冷制热工况，在制冷和制热工况下，引射器均能够发挥其引射作用。
进一步地，引射器包括有引射器喷嘴、引射器接收室、引射器混合室和引射器扩压室，针对目前家用空调中常用的R410a等烷烃制冷剂，引射器第一进口工质状态为气液分离器中的饱和或者过热气体，引射器在喷嘴内发生相变程度很小，喷嘴出口工质干度很大(基本也为饱和气体)，在引射器混合室内工作流体和引射流体基本为同相态混合(气气混合)，从而混合充分，混合效果大大改善，引射器应用效率有较大提高。
进一步地，本发明的引射制冷循环装置，相比于其他制冷循环装置，结构相对简单很多，节约了物料和生产成本。
附图说明
图1为本发明引射制冷循环装置的结构示意图；
图2为本发明引射制冷循环装置的制冷运行压焓图；
图3为本发明引射制冷循环装置的制热运行压焓图；
图4为本发明引射制冷循环装置的引射器结构示意图。
图中：
101-压缩机；102-第一四通换向阀；103-室外换热器；104-第二四通换向阀；105-第一电子膨胀阀；106-气液分离器；107-第二电子膨胀阀；108-室内换热器；109-引射器；201-引射器喷嘴；202-引射器接收室；203-引射器混合室；204-引射器扩压室。
具体实施方式
本发明为了解决现有技术的问题，提出了一种引射制冷循环装置，如图1、图4所示，包括有：压缩机101、室外换热器103、气液分离器106、室内换热器108和引射器109，所述压缩机101、室外换热器103、气液分离器106、室内换热器108和引射器109通过管道连接形成密闭的制冷循环系统，制冷工质位于所述制冷循环系统中流动；其中，所述引射制冷循环装置还包括有第一电子膨胀阀105和第二电子膨胀阀107；压缩机排气口通过管道连接室外换热器103，室外换热器103的另一端通过管道连接第一电子膨胀阀105，第一电子膨胀阀105的另一端通过管道连接气液分离器106；气液分离器106具有出气口和出液口，出气口通过管道连接引射器109的第一进口，出液口通过管道连接第二电子膨胀阀107；第二电子膨胀阀107的另一端通过管道连接室内换热器108；室内换热器108的另一端通过管道连接引射器109的第二进口；引射器109的出口通过管道连接压缩机吸气口。
在其中一个实施例中，所述引射制冷循环装置包括有第一四通换向阀102和第二四通换向阀104，所述第一四通换向阀102通过管道连接室外换热器103的一端，所述第二四通换向阀104通过管道连接室外换热器103的另一端。
进一步地，所述第一四通换向阀102的四个接口分别通过管道连接室外换热器103、压缩机排气口、引射器109的第二进口和室内换热器108。
进一步地，所述第二四通换向阀104的四个接口分别通过管道连接室外换热器103、第一电子膨胀阀105、第二电子膨胀阀107和室内换热器108。
进一步地，所述压缩机101为一种变频压缩机。
进一步地，如图4，所述引射器109包括有引射器喷嘴201、引射器接收室202、引射器混合室203和引射器扩压室204，所述引射器喷嘴201安装于引射器接收室202的外端部，所述引射器接收室202、引射器混合室203和引射器扩压室204依次连接而内腔形成汽液处理腔室；所述引射器喷嘴201的出口与所述汽液处理腔室连通。
进一步地，所述引射器喷嘴201包括有引射器的第一进口。
进一步地，所述引射器接收室202包括有引射器的第二进口。
进一步地，所述引射器扩压室204包括有引射器的出口。
进一步地，所述引射器接收室202、引射器混合室203和引射器扩压室204均采用管道结构，所述引射器扩压室204采用喇叭状管道结构；所述引射器混合室203的内径尺寸小于引射器接收室202的最大内径尺寸；所述引射器混合室203的内径尺寸小于引射器扩压室的最大内径尺寸204。
实施例：
如图1、图2、图3、图4所示，优选地，本实施例提供了一种适用于可变工况的引射制冷循环装置，包含压缩机101、第一四通换向阀102、室外换热器103、第二四通换向阀104、第一电子膨胀阀105、气液分离器106、第二电子膨胀阀107、室内换热器108、引射器109；引射器109包含：引射器喷嘴201、引射器接收室202、引射器混合室203、引射器扩压室204。
结合图1、图4及制冷运行压焓lgP-h图2，系统制冷运行时，高温高压的制冷剂从压缩机101排出(状态点1)，经过第一四通换向阀102进入室外换热器103冷凝之后变成低温高压的制冷剂液体(状态点2)，再经过第二四通换向阀104后通过调节第一电子膨胀阀105将制冷剂节流到适当的中温中压两相态制冷剂进入气液分离器106(状态点3)，经过气液分离器106之后制冷剂被分为两路，一路为饱和气态制冷剂(状态点5)，进入引射器喷嘴201进口，制冷剂经过引射器喷嘴201加速后变为高速低压的两相态制冷剂(状态点8)进入引射器接收室202，再引射低压饱和或者过热制冷剂气体(状态点7)进入引射器混合室203进行近似同相态气气充分混合，之后再进入引射器扩压室204进行减速增压，最后进入压缩机101进口(状态点10)。另一路为饱和液态制冷剂(状态点4)，经过第二电子膨胀阀107进一步节流降压后变为低温低压两相态制冷剂(状态点6)进入室内换热器108蒸发吸热之后变为低压高温饱和或者过热气态制冷剂(状态点7)，再进入引射器接受室202进口，被引射器喷嘴201出口处高速低压制冷剂(状态点8)引射后进入引射器混合室203进行近似同相态充分混合，再进入引射器扩压室204进行减速增压，最后进入压缩机吸气口(状态点10)，完成一次制冷循环。
结合图1、图4及制热运行压焓lgP-h图3，系统制热运行时，高温高压的制冷剂从压缩机101排出(状态点1)，经过第一四通换向阀102进入室内换热器108冷凝之后变成低温高压的制冷剂液体(状态点11)，再经过第二四通换向阀104后通过调节电子膨胀阀105将制冷剂节流到适当的中温中压两相态制冷剂进入气液分离器106(状态点3)，经过气液分离器106之后制冷剂被分为两路，一路为饱和气态制冷剂(状态点5)，进入引射器喷嘴201进口，制冷剂经过引射器喷嘴201加速后变为高速低压的两相态制冷剂(状态点8)进入引射器接收室202，再引射低压饱和或者过热制冷剂气体(状态点12)进入引射器混合室203进行近似同相气气充分混合，再进入引射器扩压室204进行减速增压，最后进入压缩机吸气口(状态点10)。另一路为饱和液态制冷剂(状态点4)，经过第二电子膨胀阀107进一步节流降压后变为低温低压两相态制冷剂(状态点6)进入室外换热器108蒸发吸热之后变为低压高温饱和或者过热气态制冷剂(状态点12)，再进入引射器接受室202进口，被引射器喷嘴201出口处高速低压制冷剂(状态点8)引射后进入引射器混合室203进行近似同相态气气充分混合，再进入引射器扩压室204减速增压，最后进入压缩机101进口(状态点10)，完成一次制热循环。
本实施例提供了的适用于可变工况的引射制冷循环装置，具有以下特点：
1、可同时适应制冷制热工况，在制冷和制热工况下，引射器均能够发挥其引射作用；
2、通过第一电子膨胀阀可调节引射器进口工质状态，使引射器可适应变频空调工况变化，提升空调运行能效；
3、引射器喷嘴进口工质状态为气液分离器中的饱和气体，喷嘴出口工质干度很大(基本也为饱和气体)，可使引射器混合室中的工作流体和引射流体相态近似相同，从而混合充分，最终充分达到提升能效的效果；
4、该循环与现有制冷循环装置相比，增加了一个引射器、一个气液分离器、一个四通阀和一个电子膨胀阀，虽然增加较多器件，但是相比于其他引射循环，此循环结构已相对简单很多。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.引射制冷循环装置，包括有：压缩机、室外换热器、气液分离器、室内换热器和引射器，所述压缩机、室外换热器、气液分离器、室内换热器和引射器通过管道连接形成密闭的制冷循环系统，制冷工质位于所述制冷循环系统中流动；其特征在于，所述引射制冷循环装置还包括有第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀；压缩机排气口通过管道连接室外换热器，室外换热器的另一端通过管道连接第一电子膨胀阀，第一电子膨胀阀的另一端通过管道连接气液分离器；气液分离器具有出气口和出液口，出气口通过管道连接引射器的第一进口，出液口通过管道连接第二电子膨胀阀；第二电子膨胀阀的另一端通过管道连接室内换热器；室内换热器的另一端通过管道连接引射器的第二进口；引射器的出口通过管道连接压缩机吸气口。
2.根据权利要求1所述的引射制冷循环装置，其特征在于，所述引射制冷循环装置包括有第一四通换向阀和第二四通换向阀，所述第一四通换向阀通过管道连接室外换热器的一端，所述第二四通换向阀通过管道连接室外换热器的另一端。
3.根据权利要求2所述的引射制冷循环装置，其特征在于，所述第一四通换向阀的四个接口分别通过管道连接室外换热器、压缩机排气口、引射器的第二进口和室内换热器。
4.根据权利要求3所述的引射制冷循环装置，其特征在于，所述第二四通换向阀的四个接口分别通过管道连接室外换热器、第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀和室内换热器。
5.根据权利要求1至4中任何一项所述的引射制冷循环装置，其特征在于，所述压缩机为一种变频压缩机。
6.根据权利要求1至4中任何一项所述的引射制冷循环装置，其特征在于，所述引射器包括有引射器喷嘴、引射器接收室、引射器混合室和引射器扩压室，所述引射器喷嘴安装于引射器接收室的外端部，所述引射器接收室、引射器混合室和引射器扩压室依次连接而内腔形成汽液处理腔室；所述引射器喷嘴的出口与所述汽液处理腔室连通。
7.根据权利要求6所述的引射制冷循环装置，其特征在于，所述引射器喷嘴包括有引射器的第一进口。
8.根据权利要求7所述的引射制冷循环装置，其特征在于，所述引射器接收室包括有引射器的第二进口。
9.根据权利要求8所述的引射制冷循环装置，其特征在于，所述引射器扩压室包括有引射器的出口。
10.根据权利要求9所述的引射制冷循环装置，其特征在于，所述引射器接收室、引射器混合室均采用管道结构，所述引射器扩压室采用喇叭状管道结构；所述引射器混合室的内径尺寸小于引射器接收室的最大内径尺寸；所述引射器混合室的内径尺寸小于引射器扩压室的最大内径尺寸。
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