CN109341153A - 冷媒循环系统和制冷设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷媒循环系统和制冷设备。冷媒循环系统包括主循环流路以及补气支路，主循环流路包括依次设置的压缩机、冷凝器、第一节流装置、闪发器、第二节流装置和蒸发器；补气支路设置于闪发器与压缩机的补气口之间且设置有补气阀，补气阀被构造为在冷凝器和蒸发器之间的压差的驱动下动作以控制补气支路的通断。本发明的冷媒循环系统的补气阀在冷凝器和蒸发器之间的压差的驱动下动作以实现自适应控制，与现有技术相比，无需引入电气负载，从而在防止机组带载启动的基础上提高控制可靠性。

Description

冷媒循环系统和制冷设备

技术领域

本发明涉及换热技术领域，特别涉及一种冷媒循环系统和制冷设备。

背景技术

在定频离心式冷水机组启动过程中，由于电机启动力矩小，应尽可能避免压缩机启动带载，防止电机因启动电流过大、启动时间过长而启动失败。对于定频单级压缩离心式冷水机组，主要依靠关闭压缩机吸气口导叶以防止机组带载启动。

如图1和图2所示，相关技术中的定频双级压缩的离心式冷水机组的冷媒循环系统包括双级压缩机、冷凝器3a、第一节流装置4a、闪发器5a、第二节流装置6a和蒸发器7a，其中双级压缩机包括一级压缩1a和二级压缩2a。该冷媒循环系统还包括设置于闪发器5a与压缩机的补气口之间的补气通道以及设置于补气通道上的补气阀8a。在机组开机前关闭补气阀8a以有效阻断补气通道防止机组出现带载启动以保证机组稳定启动。目前补气阀8a大多为蝶阀或电磁阀，其的关闭和启动均需要获取机组的启动信号并配备有电动执行器，因此其控制复杂且可靠性低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冷媒循环系统和制冷设备，以在防止机组带载启动的基础上提高控制可靠性。

本发明第一方面提供一种冷媒循环系统，包括：

主循环流路，包括依次设置的压缩机、冷凝器、第一节流装置、闪发器、第二节流装置和蒸发器；以及

补气支路，设置于闪发器与压缩机的补气口之间且设置有补气阀，补气阀被构造为在冷凝器和蒸发器之间的压差的驱动下动作以控制补气支路的通断。

在一些实施例中，补气阀包括阀体和阀门，阀体具有与闪发器和压缩机流体连通的流通通道、与冷凝器流体连通的第一腔以及与蒸发器流体连通的第二腔，第一腔与第二腔之间的压差驱动阀门相对于阀体运动以打开或关闭流通通道。

在一些实施例中，阀体具有阀体外壁、阀体内壁和内腔，阀体外壁和阀体内壁之间的腔体分隔为第一腔和第二腔，内腔形成流通通道，阀体内壁具有台阶面，阀门抵接或离开台阶面以打开或关闭流通通道。

在一些实施例中，补气阀还包括将腔体分隔为第一腔和第二腔的活塞板，活塞板与阀门连接并在压差的驱动下运动以带动阀门运动。

在一些实施例中，补气阀还包括设置于活塞板与阀门之间的推杆。

在一些实施例中，补气阀还包括设置于第二腔内的弹性件，弹性件用于向阀门施加朝向台阶面的压力。

在一些实施例中，阀门离开台阶面后，阀门与阀体内壁之间形成环形流通孔，补气支路包括补气管，环形流通孔的流通面积大于补气管的流通面积。

在一些实施例中，压缩机包括双级压缩机或多级压缩机。

本发明第二方面提供一种制冷设备，包括如本发明第一方面任一项提供的冷媒循环系统。

在一些实施例中，制冷设备为离心式冷水机组。

基于本发明提供的技术方案，冷媒循环系统包括主循环流路以及补气支路，主循环流路包括依次设置的压缩机、冷凝器、第一节流装置、闪发器、第二节流装置和蒸发器；补气支路设置于闪发器与压缩机的补气口之间且设置有补气阀，补气阀被构造为在冷凝器和蒸发器之间的压差的驱动下动作以控制补气支路的通断。本发明的冷媒循环系统在补气支路上设置补气阀且该补气阀可直接在冷凝器和蒸发器之间的压差的驱动下动作来控制补气支路的通断，在机组开机前由于压缩机没有运转，冷凝器和蒸发器之间的压差为零，补气阀关闭以截断补气支路从而防止机组带载启动；在机组开机后，压缩机正常运转，冷凝器与蒸发器之间建立足够压差，此时补气阀在压差的驱动下打开以连通补气支路从而为机组进行补气。由上可知，本发明的冷媒循环系统的补气阀在冷凝器和蒸发器之间的压差的驱动下动作以实现自适应控制，与现有技术相比，无需引入电气负载，从而在防止机组带载启动的基础上提高控制可靠性。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为相关技术的冷媒循环系统的结构示意图；

图2为相关技术的冷媒循环系统的结构示意图；

图3为本发明实施例的冷媒循环系统的结构示意图；

图4为图3中的补气阀在处于关闭状态的结构示意图；

图5为图3中的补气阀在处于打开状态的结构示意图。

各附图标记分别代表：

1a、一级压缩；2a、二级压缩；3a、冷凝器；4a、第一节流装置；5a、闪发器；6a、第二节流装置；7a、蒸发器；8a、补气阀；

1、一级压缩；2、二级压缩；3、冷凝器；4、第一节流装置；5、闪发器；6、第二节流装置；7、蒸发器；8、补气阀；81、阀门；82、推杆；83、活塞板；84、阀体外壁；85、阀体内壁；86、弹性件；A、第一腔；B、第二腔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

如图3所示，本发明实施例的冷媒循环系统包括：

主循环流路，包括依次设置的压缩机、冷凝器3、第一节流装置4、闪发器5、第二节流装置6和蒸发器7；以及

补气支路P，设置于闪发器5与压缩机的补气口之间且设置有补气阀8，且补气阀8被构造为在冷凝器3和蒸发器7之间的压差的驱动下动作以控制补气支路P的通断。

本发明实施例的冷媒循环系统在补气支路P上设置补气阀8且该补气阀8可直接在冷凝器3和蒸发器7之间的压差的驱动下动作来控制补气支路P的通断，在机组开机前由于压缩机没有运转，冷凝器和蒸发器之间的压差为零，补气阀8关闭以截断补气支路P从而防止机组带载启动；在机组开机后，压缩机正常运转，冷凝器与蒸发器之间建立足够压差，此时补气阀8在压差的驱动下打开以连通补气支路P从而为机组进行补气。由上可知，本发明实施例的冷媒循环系统的补气阀在冷凝器和蒸发器之间的压差的驱动下动作以实现自适应控制，与现有技术相比，无需引入电气负载，从而在防止机组带载启动的基础上提高控制可靠性。

本实施例的压缩机为双级压缩机，具体包括一级压缩1和二级压缩2。在其他附图未示出的实施例中，压缩机也可以为多级压缩机。

如图4和图5所示，本实施例的补气阀8包括阀体和阀门81，阀体具有与闪发器5和压缩机流体连通的流通通道、与冷凝器3流体连通的第一腔A以及与蒸发器7流体连通的第二腔B，第一腔A与第二腔B之间的压差驱动阀门81相对于阀体运动以打开或关闭流通通道。

具体地，本实施例的阀体具有阀体外壁84、阀体内壁85和内腔，补气阀8还包括与阀门81连接的活塞板83，阀体外壁84和阀体内壁85之间的腔体由活塞板83分隔为第一腔A和第二腔B，阀体内壁85具有台阶面，阀门81抵接于台阶面上时关闭流通通道，阀门81离开阶梯面时打开流通通道。

冷凝器3的气态冷媒流通到第一腔A内，蒸发器7的气态冷媒流通到第二腔B内。冷凝器3和蒸发器7之间的气态冷媒压差可以驱动活塞板83运动进而驱动阀门81运动从而实现补气阀的自适应通断。

如图5所示，本实施例的阀门81与阀体内壁之间形成环形流通孔，为了减小补气阀的压降，环形流通孔的流通面积大于补气支路的流通面积。

具体地，补气支路包括补气管，环形流通孔的流通面积大于补气管的流通面积。

本实施例的补气阀8还包括设置于第二腔B内的弹性件86。在制冷机组启动之前，冷凝器和蒸发器之间的压差基本为零，此时弹性件86将阀门81压向阀体内壁85从而起到密封的作用以截断流通通道。

本实施例的补气阀8还包括设置于活塞板83与阀门81之间的推杆82。

如图4所示，在机组开机前，由于压缩机没有运转，冷凝器压力和蒸发器压力之间的差值基本为零，此时活塞板83在弹性件86的带动下向左侧移动，阀门81也随之向左侧移动直至阀门81压紧阀体内壁85的台阶面从而使得补气阀8关闭，截断补气支路防止机组带载启动。

如图5所示，在机组正常开机启动后，压缩机正常运转，冷凝器与蒸发器之间已建立足够的压差，此时活塞板83带动阀门81向右侧移动使得阀门81远离阀体内壁的台阶面从而使得补气阀8打开(此时补气气流如图5中箭头所示方向流动)以为压缩机进行补气。

综上，本实施例的补气阀采用纯机械结构并在冷凝器和蒸发器的气态冷媒压差的驱动下实现自适应开关，可靠性高且成本低。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种冷媒循环系统，其特征在于，包括：

主循环流路，包括依次设置的压缩机、冷凝器(3)、第一节流装置(4)、闪发器(5)、第二节流装置(6)和蒸发器(7)；以及

补气支路(P)，设置于所述闪发器(5)与所述压缩机的补气口之间且设置有补气阀(8)，所述补气阀(8)被构造为在所述冷凝器(3)和所述蒸发器(7)之间的压差的驱动下动作以控制所述补气支路(P)的通断。

2.根据权利要求1所述的冷媒循环系统，其特征在于，所述补气阀(8)包括阀体和阀门(81)，所述阀体具有与所述闪发器(5)和所述压缩机流体连通的流通通道、与所述冷凝器(3)流体连通的第一腔(A)以及与所述蒸发器(7)流体连通的第二腔(B)，所述第一腔(A)与所述第二腔(B)之间的压差驱动所述阀门(81)相对于所述阀体运动以打开或关闭所述流通通道。

3.根据权利要求2所述的冷媒循环系统，其特征在于，所述阀体具有阀体外壁(84)、阀体内壁(85)和内腔，所述阀体外壁(84)和所述阀体内壁(85)之间的腔体分隔为所述第一腔(A)和所述第二腔(B)，所述内腔形成所述流通通道，所述阀体内壁(85)具有台阶面，所述阀门(81)抵接或离开所述台阶面以打开或关闭所述流通通道。

4.根据权利要求3所述的冷媒循环系统，其特征在于，所述补气阀(8)还包括将所述腔体分隔为所述第一腔(A)和所述第二腔(B)的活塞板(83)，所述活塞板(83)与所述阀门(81)连接并在所述压差的驱动下运动以带动所述阀门(81)运动。

5.根据权利要求4所述的冷媒循环系统，其特征在于，所述补气阀还包括设置于所述活塞板(83)与所述阀门(81)之间的推杆(82)。

6.根据权利要求3所述的冷媒循环系统，其特征在于，所述补气阀(8)还包括设置于所述第二腔(B)内的弹性件(86)，所述弹性件(86)用于向所述阀门(81)施加朝向所述台阶面的压力。

7.根据权利要求3所述的冷媒循环系统，其特征在于，所述阀门(81)离开所述台阶面后，所述阀门(81)与所述阀体内壁(85)之间形成环形流通孔，所述补气支路包括补气管，所述环形流通孔的流通面积大于所述补气管的流通面积。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的冷媒循环系统，其特征在于，所述压缩机包括双级压缩机或多级压缩机。

9.一种制冷设备，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一项所述的冷媒循环系统。

10.根据权利要求9所述的制冷设备，其特征在于，所述制冷设备为离心式冷水机组。