CN102305500A

CN102305500A - 一种高能效比制冷装置

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Publication number: CN102305500A
Application number: CN201110173236A
Authority: CN
Inventors: 马建宏
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-06-25
Filing date: 2011-06-25
Publication date: 2012-01-04
Anticipated expiration: 2031-06-25
Also published as: CN102305500B

Abstract

本发明属于制冷技术领域，涉及一种空调或冰箱用的制冷***，具体为一种高能效比制冷装置。解决目前空调或冰箱的制冷***的能效比无法有效提高的问题。包括蒸发器、压缩机、冷凝器、节流阀，在压缩机与冷凝器的连接管路上增设加热室，且连接管路穿过加热室内腔并与加热室内腔有热交换关系；在蒸发器与加热室之间的连接管路上设置喷射装置；在加热室的上部或内部设置热交换装置。与现有技术相比，本发明利用气体制冷剂液化放热来加热加热室内的气体制冷剂，降低高压区和低压区之间的压强差，以达到最优化节能。本发明不仅能够提高压缩机的工作效率，而且能够增强制冷装置的整体性能，从而实现大幅提高能效比的初衷。整个装置结构合理，节能环保，适于推广应用。

Description

一种高能效比制冷装置

技术领域

本发明属于制冷技术领域，涉及一种空调或冰箱用的制冷***，具体为一种高能效比制冷装置。

背景技术

空调或冰箱的制冷***通常是由蒸发器1、压缩机2、冷凝器3、节流阀4四个主要部件组成的，由管路依次连接为一个密闭循环***，如附图1所示，液体制冷剂在蒸发器1中吸收被冷却空间或被冷却物体的热量，气化成低温低压的气体制冷剂，被压缩机2吸入、压缩成高温高压的气体制冷剂之后，排入冷凝器3，在冷凝器3中向冷却介质（空气或水）放热，冷凝为高压液体制冷剂，经节流阀4节流为低温低压液体制冷剂，再次进入蒸发器1中吸热气化，达到循环制冷的目的。这样，制冷剂在***中经过蒸发、压缩、冷凝、节流四个基本过程完成一个制冷循环。

空调或冰箱分为高压区（液化区）和低压区（蒸发区），两区之间的压强差越大，越耗费能量，反之，越节能。究其根源在于，经压缩机压缩后的高温高压气体制冷剂在冷凝器中将蒸发器中吸收的热量连同压缩机做功转化的热量一起传递给冷却介质带走，而压缩机将低温低压气体制冷剂吸入压缩成高温高压气体制冷剂要重复做功耗能，一方面热量白白散失，另一方面不断消耗能量。能效比，作为一个综合性指标，是指空调或冰箱的制冷／热量（W）除以制冷／热的输入功率（W），反映了单位输入功率在空调或冰箱运行过程中转换成的制冷／热量。能效比越大，在制冷量相等时节省的电能就越多。目前空调或冰箱的能效比大都在3倍左右，即使采用提高风量的大小、加大室内外的换热面积、选用节能高效的压缩机的措施也不能使能效比有更大的提高。

发明内容

本发明为解决目前空调或冰箱的制冷***的能效比无法有效提高的问题，提供一种高能效比制冷装置。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种高能效比制冷装置，包括蒸发器、压缩机、冷凝器、节流阀，压缩机的出口与冷凝器的入口、冷凝器的出口与节流阀的入口、节流阀的出口与蒸发器的入口分别以管路连接，所述压缩机与冷凝器的连接管路上增设加热室，且连接管路穿过加热室内腔并与加热室内腔有热交换关系，加热室的入口和出口分别与蒸发器的出口和压缩机的入口以管路连接。

工作时，运行压缩机，压缩机将加热室内的气体制冷剂吸入、压缩后，气体制冷剂的温度和压力均升高，液化放出的热量加热加热室内的气体制冷剂，然后依次经冷凝器放热、节流阀节流、蒸发器吸热气化，又进入加热室，加热室内的气体制冷剂受热膨胀压强增大，再进入压缩机，以此循环往复。本发明利用经压缩机压缩的高温高压气体制冷剂液化放出的热量来加热加热室内的气体制冷剂，使其膨胀增大压强，缩小压缩机高压区和低压区的压强差，使压缩机减少压缩做功，从而达到节能的目的。

进一步地，在蒸发器与加热室之间的连接管路上且在进入加热室之前设置喷射装置或动力装置，当加热室内压较大时，气体制冷剂直接进入加热室存在较大的阻力，借助喷射装置的喷射压力或动力装置的动力将吸热蒸发的气体制冷剂快速注入加热室（同时，喷射装置或动力装置还能保持蒸发器出来的气体制冷剂的蒸发压强），使整个制冷循环更加通畅。

进一步地，在加热室内腔设置热交换装置，当气体制冷剂注入时开启以便降低加热室内的温度，降低内压，以利于气体制冷剂注入；当加热时关闭热交换装置，以提高加热室内的温度和内压。

更进一步地，在加热室与压缩机之间的连接管路上设置热交换器，目的是为了降低进入压缩机的气体制冷剂的温度（降温并不降压），便于气体制冷剂被压缩，以减少压缩机做功能耗。

具体实施时，在压缩机与冷凝器之间的连接管路上并联设置多个加热室，穿过每一加热室的连接管路在进加热室和出加热室处都设有阀门，每一加热室的进口和出口管路上也设有阀门，所用阀门选用电动阀或电磁阀，其信号输入端与控制***（现有的智能化空调或冰箱的制冷***通常都配备有控制***）的信号输出端连接。通过控制***控制阀门的开关启动不同加热室的加热与否，调节各个加热室之间的制冷剂流动，同时实现对所述制冷装置的智能化控制。

与现有技术相比，本发明利用气体制冷剂液化放热来加热加热室内的气体制冷剂，充分利用这一部分热量，降低高压区和低压区之间的压强差，以达到最优化节能。本发明不仅可以提高压缩机的工作效率，而且能够增强制冷装置的整体性能，从而实现大幅提高能效比的初衷。整个装置结构设计合理，具有节能环保的优势，适于推广应用。

附图说明

图1为现有空调或冰箱的制冷***的结构示意图；

图2为本发明所述的高能效比制冷装置的基本结构示意图；

图3为本发明所述的高能效比制冷装置的另一种结构示意图；

图4为本发明所述的高能效比制冷装置设有2个加热室的结构示意图；

图5为本发明所述的高能效比制冷装置设有3个加热室的结构示意图；

图中1-蒸发器，2-压缩机，3-冷凝器，4-节流阀，5-加热室，6-喷射装置或动力装置，7-热交换器。

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地阐述。

如附图2所示，一种高能效比制冷装置，包括蒸发器1、压缩机2、冷凝器3、节流阀4，压缩机2的出口与冷凝器3的入口、冷凝器3的出口与节流阀4的入口、节流阀4的出口与蒸发器1的入口分别以管路连接，所述压缩机2与冷凝器3的连接管路上增设加热室5，且连接管路穿过加热室5内腔并与加热室5内腔有热交换关系，加热室5的入口和出口分别与蒸发器1的出口和压缩机2的入口以管路连接。

进一步地，在蒸发器1与加热室5之间的连接管路上且在进入加热室之前设置喷射装置或动力装置6（如附图3所示）。

进一步地，在加热室5内腔设置热交换装置（图中未显示）。

更进一步地，在加热室5与压缩机2之间的连接管路上设置热交换器7（如附图3所示）。

具体实施时，在压缩机2与冷凝器3之间的连接管路上并联设置多个加热室5（如附图4和5所示），穿过每一加热室5的连接管路在进加热室5和出加热室5处都设有阀门T，每一加热室5的进口管路和出口管路上也设有阀门T，所用阀门T选用电动阀或电磁阀，其信号输入端与控制***的信号输出端连接。通过控制***控制阀门T的开关启动不同加热室5的加热与否，调节各个加热室5之间的制冷剂流动，同时实现对所述制冷装置的智能化控制。

如附图4所示，所述的高能效比制冷装置设有2个加热室，第一加热室5的贯穿管路上设有阀门T1、T2，其进出管路上设有阀门T3、T4，第二加热室5的贯穿管路上设有阀门T5、T6，其进出管路上设有阀门T7、T8。工作时，运行压缩机2，打开阀门T1、T2、T4、T7，关闭阀门T3、T5、T6、T8，第一加热室5的气体制冷剂经阀门T4、热交换器7降温后，被压缩机2吸入压缩成高温高压气体制冷剂，液化放热加热第一加热室5内的气体制冷剂，经冷凝器3放热、节流阀4降压、蒸发器1吸热蒸发、喷射装置6，再进入第二加热室5；当第一加热室5内的压强增大到一定程度时，打开阀门T3、T5、T6、T8，关闭阀门T1、T2、T4、T7，第二加热室5的气体制冷剂经热交换器7降温后，被压缩机2吸入压缩成高温高压气体制冷剂，液化放热加热第二加热室5内的气体制冷剂，经冷凝器3放热、节流阀4降压、蒸发器1吸热蒸发，再进入第一加热室5；以此循环往复。

如附图5所示，所述的高能效比制冷装置设有3个加热室，第一加热室5的进出管路上分别设置阀门T15和阀门T16，其贯穿管路上分别设置阀门T9和阀门T10，第二加热室22的进出管路上分别设置阀门T17和阀门T18，其贯穿管路上分别设置阀门T11和阀门T12，第三加热室23的进出管路上分别设置阀门T19和阀门T20，其贯穿管路上分别设置阀门T13和阀门T14。工作时，打开阀门T13、T14、T16、T17，关闭阀门T9、T10、T11、T12、T15、T16、T19、T20，先启动压缩机2，第一加热室5的气体制冷剂经热交换器7降温后被压缩机2吸入、压缩成高温高压的气体制冷剂，在经过第三加热室5时液化放热加热密闭的第三加热室5内的气体制冷剂，再经过冷凝器3放热、节流阀4节流、蒸发器1吸热气化，进入第二加热室5；待第三加热室5内的压强增大到一定程度时，打开阀门T20、T11、T12、T15，关闭阀门T9、T10、T13、T14、T16、T17、T18、T19，让高压的第三加热室5内的气体制冷剂经过热交换器7降温进入压缩机，压缩后的高温高压气体制冷剂液化放热加热密闭的第二加热室5内的气体制冷剂，液化的制冷剂经冷凝器3放热、节流阀4节流、蒸发器1吸热气化，进入第一加热室5；待第二加热室5内的压强增大到一定程度时，打开阀门T9、T10、T18、T19，关闭阀门T11、T12、T13、T14、T15、T16、T17、T20，让高压的第二加热室5内的气体制冷剂经过热交换器7降温进入压缩机2，压缩后的高温高压气体制冷剂液化放热加热密闭的第一加热室5内的气体制冷剂，液化的制冷剂经冷凝器3放热、节流阀4节流、蒸发器1吸热气化，进入第三加热室5，以此循环往复。

Claims

1.一种高能效比制冷装置，包括蒸发器（1）、压缩机（2）、冷凝器（3）、节流阀（4），压缩机（2）的出口与冷凝器（3）的入口、冷凝器（3）的出口与节流阀（4）的入口、节流阀（4）的出口与蒸发器（1）的入口分别以管路连接，其特征在于：所述压缩机（2）与冷凝器（3）的连接管路上增设加热室（5），且连接管路穿过加热室（5）内腔并与加热室（5）内腔有热交换关系，加热室（5）的入口和出口分别与蒸发器（1）的出口和压缩机（2）的入口以管路连接。

2.根据权利要求1所述的高能效比制冷装置，其特征在于：在蒸发器（1）与加热室（5）之间的连接管路上且在进入加热室之前设置喷射装置或动力装置（6）。

3.根据权利要求1或2所述的高能效比制冷装置，其特征在于：在加热室（5）内腔设置热交换装置。

4.根据权利要求1或2所述的高能效比制冷装置，其特征在于：在加热室（5）与压缩机（2）之间的连接管路上设置热交换器（7）。

5.根据权利要求3所述的高能效比制冷装置，其特征在于：在加热室（5）与压缩机（2）之间的连接管路上设置热交换器（7）。

6.根据权利要求1或2所述的高能效比制冷装置，其特征在于：在压缩机（2）与冷凝器（3）之间的连接管路上并联设置多个加热室（5），穿过每一加热室（5）的连接管路在进加热室（5）和出加热室（5）处都设有阀门（T），每一加热室（5）的进口管路和出口管路上也设有阀门（T），所用阀门（T）选用电动阀或电磁阀，其信号输入端与控制***的信号输出端连接。

7.根据权利要求3所述的高能效比制冷装置，其特征在于：在压缩机（2）与冷凝器（3）之间的连接管路上并联设置多个加热室（5），穿过每一加热室（5）的连接管路在进加热室（5）和出加热室（5）处都设有阀门（T），每一加热室（5）的进口管路和出口管路上也设有阀门（T），所用阀门（T）选用电动阀或电磁阀，其信号输入端与控制***的信号输出端连接。

8.根据权利要求4所述的高能效比制冷装置，其特征在于：在压缩机（2）与冷凝器（3）之间的连接管路上并联设置多个加热室（5），穿过每一加热室（5）的连接管路在进加热室（5）和出加热室（5）处都设有阀门（T），每一加热室（5）的进口管路和出口管路上也设有阀门（T），所用阀门（T）选用电动阀或电磁阀，其信号输入端与控制***的信号输出端连接。