CN103940135A - 制冷装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制冷装置，包括压缩机、中间换热器、低温换热器、高温换热器、第一节流装置、第二节流装置和过冷装置形成的冷媒回路，所述过冷装置包括冷媒主路和补气支路，中间换热器包括高温流路和低温流路；其中，中间换热器的高温流路进口与压缩机排气口连通，出口与高温换热器进口连通；所述中间换热器的低温流路进口通过第一节流装置与所述高温换热器出口和第二节流装置间的冷媒管连通，出口与所述过冷装置的补气支路进口连通；所述过冷装置的补气支路出口与所述压缩机补气口连通。本发明所述的制冷装置可以显著提高热泵循环的制热量，降低压缩机排气温度，缩减冷凝器体积和制冷剂充注量。
Description
技术领域
本发明属于制冷空调领域，涉及一种制冷装置。
背景技术
制冷装置热泵循环的制热能力会随室外环境温度下降迅速衰减而无法满足用户需求。目前部分厂家采用双级或准二级压缩中间补气增焓技术，来提高低温制热量和COP，降低压缩机排气温度。但现有技术的补气增焓效果不明显，对提高制热量和降低压缩机排气温度效果也不明显。
发明内容
本发明的目的在于提供一种压缩机补气效果好，有效提高制热量和制热性能系数的制冷装置。
本发明是通过以下技术方案实现的：
制冷装置，包括压缩机、低温换热器、高温换热器、第一节流装置、第二节流装置和过冷装置，所述过冷装置包括冷媒主路和补气支路；所述压缩机、高温换热器、过冷装置冷媒主路、第二节流装置和低温换热器通过冷媒管连通形成回路；还包括：
中间换热器，包括高温流路和低温流路；
所述高温流路进口与压缩机排气口连通，所述高温流路出口与高温换热器进口连通；
所述低温流路进口通过第一节流装置与所述高温换热器出口和第二节流装置间的冷媒管连通，所述低温流路出口与所述补气支路进口连通；所述补气支路出口与所述压缩机补气口连通。
进一步地，所述中间换热器的高温流路串联在压缩机排气口和高温换热器进口之间的第一冷媒管路上。
进一步地，所述中间换热器的高温流路通过支路并联在压缩机排气口和高温换热器进口之间的第一冷媒管路上。
进一步地，所述中间换热器的低温流路进口通过第一节流装置连接在所述过冷装置冷媒主路进口和高温换热器出口之间。
进一步地，所述中间换热器的低温流路进口通过第一节流装置连接在所述过冷装置冷媒主路出口和第二节流装置之间。
进一步地，所述第一节流装置和第二节流装置为电子膨胀阀、热力膨胀阀、节流短管、毛细管或节流孔板。
本发明的有益效果如下：
本发明所述的制冷装置在补气之路前设置中间换热器，利用压缩机排气为补气支路冷媒提供热源，从而增加补气量，可以显著提高热泵循环的制热量和制热性能系数。
附图说明
图1为本发明其中一个实施例中空调***制热运行时的***流程图；
图2为本发明第二个实施例中空调***制热运行时的***流程图；
图3为本发明第三个实施例中空调***制热运行时的***流程图；
附图标记说明：1-压缩机；2-低温换热器；3-高温换热器；41-第一节流装置；42-第二节流装置；5-过冷装置；6-中间换热器；7-第一冷媒管路；8-截止阀
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。
如图1所示，本发明第一个实施例中的制冷装置，包括压缩机1、低温换热器2、高温换热器3、第一节流装置41、第二节流装置42、过冷装置5和中间换热器6，过冷装置5包括冷媒主路和补气支路，中间换热器6包括高温流路和低温流路。压缩机1排气口与中间换热器6高温流路进口连通，中间换热器6高温流路出口与高温换热器3进口连通，中间换热器6高温流路串联在压缩机1排气口和高温换热器3进口的第一冷媒管路7上，高温换热器3出口与过冷装置5的冷媒主路进口连通，高温换热器3出口与过冷装置5冷媒主路进口之间设有第一支路，该第一支路通过第一节流装置41和中间换热器6的低温流路的进口连通，中间换热器6的低温流路出口和补气支路进口连通。所述补气支路出口与压缩机1的补气口连通，所述冷媒主路出口通过第二节流装置42与低温换热器2进口连通，低温换热器2出口与压缩机吸气口连通。
第一个实施例制热循环工作原理如下：压缩机排气口排出的高温高压冷媒气体进入中间换热器6高温流路并与低温流路侧冷媒换热后进入高温换热器3在高温换热器3进一步放热冷凝成液态，液态冷媒从高温换热器3流出后分两路，一路进入过冷装置的冷媒主路，与补气支路中的冷媒换热实现过冷，然后经第二节流装置42节流降压后进入低温换热器2，在低温换热器2吸热蒸发成气态冷媒，然后进入压缩机吸气口；另一路通过第一节流装置41节流降压后进入中间换热器6的低温流路，与高温流路中的冷媒换热汽化后进入过冷装置5的补气支路，与冷媒主路中的冷媒进一步换热汽化，最终，补气支路的气态冷媒经压缩机1的补气口进入压缩机。由补气口进入压缩机的气态冷媒与由吸气口进入压缩机经第一次压缩至中间压力的气态冷媒混合后再经第二次压缩至高压后从压缩机排气口排出。中间换热器6高温流路中引入的压缩机排气为低温流路中用来补气的冷媒提供了高温热源，从而大大增加了补气量，***冷媒循环量增加，使得压缩机1内第二次压缩起始状态的吸气温度降低从而降低了第二次压缩终了状态的排气温度和第二次压缩的比功。从而显著提高热泵循环的制热量和制热性能系数。
补气量的增加可以降低压缩机排气温度，同时中间换热器6降低了高温换热器3入口冷媒过热度，从而提高了冷媒侧平均换热系数并减小了冷凝负荷。过冷装置5对主路冷媒的过冷作用使得第二节流装置42入口冷媒比焓降低，从而增加了低温换热器2进出口冷媒的比焓差，并降低了冷媒流阻，从而降低了第一次压缩的比功，提高了低温换热器2双侧介质的有效换热温差，有助于进一步提高制热量和能效。
如图2所示，本发明第二个实施例中的制冷装置，与实施例一的区别仅在于中间换热器6高温流路通过支路并联在压缩机1排气口和高温换热器3进口的第一冷媒管路7上。压缩机排气分为两路，一路直接进入高温换热器3，另一路经截止阀8进入中间换热器6高温流路与低温流路中的冷媒换热后进入高温换热器3。中间换热器6两端的管路上设置有两个截止阀8，可以根据使用需要，通过开关截止阀8来连通或截断该中间换热器6支路。
如图3所示，本发明第三个实施例中的制冷装置，与实施例一的区别在于过冷装置冷媒主路出口和第二节流装置42之间设第一支路，该第一支路通过第一节流装置41和中间换热器6的低温流路与补气支路进口连通。冷媒经过高温换热器3冷凝后全部进入过冷装置5的冷媒主路并和补气支路中的冷媒换热实现过冷，过冷后的冷媒在冷媒主路出口分为两路，一路经第二节流装置42节流后到低温换热器蒸发，最后进入压缩机吸气口；另一路经第一支路进入第一节流装置41节流后进入中间换热器6的低温流路进行换热，吸热后的冷媒进入过冷装置5的补气支路与冷媒主路中的冷媒进一步热交换后进入压缩机1的补气口进行补气。由于第一支路中的冷媒节流前进行了过冷，增加了中间换热器6的低温流路进口与过冷装置5的补气支路出口的冷媒比焓差，并降低了冷媒流阻，从而降低了补入压缩机的冷媒在第二次压缩的比功，提高了中间换热器和过冷装置双侧介质的有效换热温差，有助于进一步提高制热量和能效。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。
Claims (8)
1.一种制冷装置，包括压缩机(1)、低温换热器(2)、高温换热器(3)、第一节流装置(41)、第二节流装置(42)和过冷装置(5)，所述过冷装置(5)包括冷媒主路和补气支路；所述压缩机(1)、高温换热器(3)、过冷装置(5)冷媒主路、第二节流装置(42)和低温换热器(2)通过冷媒管连通形成回路；其特征在于，还包括：
中间换热器(6)，包括高温流路和低温流路；
所述高温流路进口与压缩机(1)排气口连通，所述高温流路出口与高温换热器(3)进口连通；
所述低温流路进口通过第一节流装置(4 1)与所述高温换热器(3)出口和第二节流装置(42)间的冷媒管连通，所述低温流路出口与所述补气支路进口连通；所述补气支路出口与所述压缩机(1)补气口连通。
2.根据权利要求1所述制冷装置，其特征在于，所述中间换热器(6)的高温流路串联在压缩机(1)排气口和高温换热器(3)进口之间的第一冷媒管路上。
3.根据权利要求1所述制冷装置，其特征在于，所述中间换热器(6)的高温流路通过支路并联在压缩机(1)排气口和高温换热器(3)进口之间的第一冷媒管路上。
4.根据权利要求1至3任一项所述空调器，其特征在于，所述中间换热器(6)的低温流路进口通过第一节流装置(41)连接在所述过冷装置(5)冷媒主路进口和高温换热器(3)出口之间。
5.根据权利要求1至3任一项所述制冷装置，其特征在于，所述中间换热器(6)的低温流路进口通过第一节流装置(41)连接在所述过冷装置(5)冷媒主路出口和第二节流装置(42)之间。
6.根据权利要求1至3任一项所述的制冷装置，其特征在于，所述第一节流装置(41)和/或第二节流装置(42)为电子膨胀阀、热力膨胀阀、节流短管、毛细管或节流孔板。
7.根据权利要求4所述的制冷装置，其特征在于，所述第一节流装置(41)和/或第二节流装置(42)为电子膨胀阀、热力膨胀阀、节流短管、毛细管或节流孔板。
8.根据权利要求5所述的制冷装置，其特征在于，所述第一节流装置(41)和/或第二节流装置(42)为电子膨胀阀、热力膨胀阀、节流短管、毛细管或节流孔板。
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