專利名稱：蒸氣噴射設(shè)備及具有該蒸氣噴射設(shè)備的制冷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種蒸氣噴射設(shè)備及一種具有該蒸氣噴射設(shè)備的制冷系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
已知噴氣增焓技術(shù)(EVI)應(yīng)用在制冷系統(tǒng)中，以增強(qiáng)制冷系統(tǒng)的性能，亦即增大制冷系統(tǒng)的能力以及改進(jìn)制冷系統(tǒng)的效率。所述制冷系統(tǒng)能夠用于冷卻、或用于加熱、或用于冷卻及加熱兩者?？紤]到壓縮機(jī)的可靠性，不具備蒸氣噴射設(shè)計的加熱系統(tǒng)(例如熱泵系統(tǒng))只能用在最低環(huán)境溫度為零攝氏度左右的地區(qū)。相反，借助于噴氣增焓技術(shù)，所述系統(tǒng)能夠用在環(huán)境溫度低至零下15攝氏度的地區(qū)，如中國北方地區(qū)。圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的具備蒸氣噴射設(shè)計的制冷系統(tǒng)的示意圖。下面參照圖1簡要描述具備蒸氣噴射設(shè)計的制冷系統(tǒng)。在圖1中，所述制冷系統(tǒng)示出為冷卻器系統(tǒng)，也就是說，以冷卻器系統(tǒng)作為示例來說明所述制冷系統(tǒng)。參照圖1，冷卻器系統(tǒng)以附圖標(biāo)記100總體標(biāo)示。該冷卻器系統(tǒng)主要包括第一熱交換器112、第二熱交換器114、壓縮機(jī)116、蒸氣噴射設(shè)備120。第一熱交換器112、第二熱交換器114、壓縮機(jī)116和蒸氣噴射設(shè)備120流體連通，從而制冷劑可以在它們之間流通。 制冷劑在壓縮機(jī)116的壓力的作用下循環(huán)通過冷卻器系統(tǒng)100，并且在第一熱交換器112與第二熱交換器114之間流通從而排出和吸收熱量。應(yīng)當(dāng)理解，第一熱交換器112或第二熱交換器114是排出或是吸收熱量取決于冷卻器系統(tǒng)100設(shè)定為冷卻模式或是加熱模式。蒸氣噴射設(shè)備120包括閃蒸罐162 ；設(shè)置于閃蒸罐162上游并且用作預(yù)膨脹裝置的電子膨脹閥(EXV) 164 ；以及設(shè)置于閃蒸罐162下游、位于閃蒸罐162與第一熱交換器 112以及第二熱交換器114之間、并且用作主膨脹裝置的熱力膨脹閥(TXV) 166。閃蒸罐162包括入口 170、蒸氣出口 172以及過冷液體出口 174。入口 170經(jīng)由預(yù)膨脹裝置164接收來自第一熱交換器112或第二熱交換器114的制冷劑。蒸氣出口 172 經(jīng)由管線158與壓縮機(jī)116的蒸氣噴射口 140流體聯(lián)接，從而將制冷劑蒸氣供應(yīng)至壓縮機(jī) 116。過冷液體出口 174經(jīng)由主膨脹裝置166將過冷的制冷劑液體輸送至第二熱交換器114 或第一熱交換器112。在閃蒸罐接收來自熱交換器的液態(tài)制冷劑之后，一部分液態(tài)制冷劑由于閃蒸罐內(nèi)較低的壓力而蒸發(fā)，同時閃蒸罐中的其余液態(tài)制冷劑失去熱量而變得過冷。當(dāng)閃蒸罐中所產(chǎn)生的蒸氣處于升高的壓力下時，可以將壓力升高的蒸氣供應(yīng)至壓縮機(jī)。這里，來自閃蒸罐的制冷劑蒸氣被供應(yīng)至壓縮機(jī)的中間壓力入口，因為制冷劑蒸氣的壓力比離開蒸發(fā)器的氣化制冷劑的壓力高，而比離開壓縮機(jī)的出口的制冷劑的壓力低。這樣，壓縮機(jī)可以在使來自閃蒸罐的壓力升高的制冷劑蒸氣只經(jīng)過壓縮機(jī)的一部分的情況下便能夠?qū)⒃搲毫ι叩闹评鋭┱魵鈮嚎s到正常的出口壓力，因此增大了制冷系統(tǒng)的加熱和/或冷卻能力。另一方面，閃蒸罐中的過冷的制冷劑液體同樣地增大了制冷系統(tǒng)的能力和效率。 具體地，從閃蒸罐排出過冷的制冷劑液體，并根據(jù)制冷系統(tǒng)的操作模式(即加熱或冷卻模
4式)將過冷的制冷劑液體輸送至兩個熱交換器之一。由于制冷劑液體處于過冷狀態(tài)，所以該熱交換器可以從周圍環(huán)境吸收更多的熱量，從而改進(jìn)了制冷系統(tǒng)的加熱或冷卻循環(huán)的整體性能。當(dāng)室外溫度與所需的室內(nèi)溫度相差較大時(即當(dāng)天氣極熱或極冷時)，采用噴氣增焓技術(shù)的上述制冷系統(tǒng)的優(yōu)勢將會更加顯著。然而，如上所述，在具備蒸氣噴射設(shè)計的制冷系統(tǒng)中，設(shè)置有兩個膨脹裝置，即位于閃蒸罐上游的預(yù)膨脹裝置以及位于閃蒸罐下游的主膨脹裝置。這樣，由于在閃蒸罐上游設(shè)置有預(yù)膨脹裝置，因此與沒有設(shè)置蒸氣噴射設(shè)備的系統(tǒng)相比，預(yù)膨脹裝置之后的流體管線(包括閃蒸罐內(nèi)部或主膨脹裝置之前的流體管線)中的壓力減小。主膨脹裝置上游流體壓力的減小使得需要更大的用作主膨脹裝置的膨脹閥，以便實現(xiàn)制冷劑在冷卻工況下的正常流動。在實踐中，與沒有設(shè)置蒸氣噴射設(shè)備的系統(tǒng)相比，具備蒸氣噴射設(shè)計的制冷系統(tǒng)往往需要大兩倍的主膨脹閥。當(dāng)使用大的主膨脹閥以滿足冷卻工況下制冷劑的大流量要求時，卻帶來了另一個問題。具體地，當(dāng)制冷系統(tǒng)在較低的環(huán)境溫度下執(zhí)行加熱模式時，流過主膨脹裝置的制冷劑的質(zhì)量流量(等于壓縮機(jī)吸入口的制冷劑的質(zhì)量流量)明顯小于冷卻模式下制冷劑的質(zhì)量流量。這樣，所造成的問題是，當(dāng)制冷系統(tǒng)在較低的環(huán)境溫度下執(zhí)行加熱模式時，在制冷系統(tǒng)中使用型號過大的主膨脹閥來處理小得多的質(zhì)量流量，從而導(dǎo)致成本增加。而且，在主膨脹閥使用泄流口型熱力膨脹閥的情況下，過大的主膨脹閥還會導(dǎo)致嚴(yán)重的回液性振蕩現(xiàn)象 (參見圖2A、2B、2C和2D)。這種回液性振蕩的發(fā)生使得制冷系統(tǒng)的操作可靠性下降從而難以實現(xiàn)最優(yōu)化。本說明書的一個方面旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題。
實用新型內(nèi)容本說明書的一個目的是提供一種蒸氣噴射設(shè)備和一種具有該蒸氣噴射設(shè)備的制冷系統(tǒng)，該蒸氣噴射設(shè)備和該制冷系統(tǒng)能夠在不選擇大型號的主膨脹裝置的情況下增大主膨脹裝置處的制冷劑的質(zhì)量流量，從而滿足冷卻模式下制冷劑的大流量要求，并且，該蒸氣噴射設(shè)備和該制冷系統(tǒng)能夠在加熱模式下防止由于使用過大的主膨脹裝置而發(fā)生回液性振蕩現(xiàn)象。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本說明書的一個方面，提供了一種蒸氣噴射設(shè)備，所述蒸氣噴射設(shè)備可以用于制冷系統(tǒng)并可以包括經(jīng)濟(jì)器；設(shè)置于所述經(jīng)濟(jì)器上游的預(yù)膨脹裝置；以及設(shè)置于所述經(jīng)濟(jì)器下游的主膨脹裝置，其中，所述經(jīng)濟(jì)器可以與所述預(yù)膨脹裝置和所述主膨脹裝置中的每一個流體連通。其中，所述蒸氣噴射設(shè)備還可以包括第三膨脹裝置，所述第三膨脹裝置可以布置成與所述主膨脹裝置并聯(lián)；以及第一控制閥，所述第一控制閥可以與所述經(jīng)濟(jì)器和所述第三膨脹裝置中的每一個流體連通。其中，當(dāng)所述第一控制閥開啟時，所述第三膨脹裝置與所述經(jīng)濟(jì)器流體連通；當(dāng)所述第一控制閥關(guān)閉時，所述第三膨脹裝置不與所述經(jīng)濟(jì)器流體連通。優(yōu)選地，所述第三膨脹裝置可以是毛細(xì)管。優(yōu)選地，所述經(jīng)濟(jì)器可以是閃蒸罐。優(yōu)選地，所述預(yù)膨脹裝置可以是電子膨脹閥，而所述主膨脹裝置可以是熱力膨脹閥。優(yōu)選地，所述第一控制閥可以是電磁閥，當(dāng)所述制冷系統(tǒng)以冷卻模式操作時，所述電磁閥開啟；并且，當(dāng)所述制冷系統(tǒng)以加熱模式操作時，所述電磁閥閉合?？蛇x地，所述蒸氣噴射設(shè)備還可以包括第四膨脹裝置，所述第四膨脹裝置可以布置成與所述預(yù)膨脹裝置并聯(lián)并且可以選擇性地與所述經(jīng)濟(jì)器流體連通。可選地，所述蒸氣噴射設(shè)備還可以包括第二控制閥，所述第二控制閥可以與所述經(jīng)濟(jì)器和所述第四膨脹裝置中的每一個流體連通。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本說明書的另一方面，提供了一種制冷系統(tǒng)，所述制冷系統(tǒng)可以包括第一熱交換器；第二熱交換器；壓縮機(jī)；以及如上所述的蒸氣噴射設(shè)備，所述蒸氣噴射設(shè)備與所述第一熱交換器、所述第二熱交換器和所述壓縮機(jī)流體連通。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本說明書的又一方面，提供了一種制冷系統(tǒng)，所述制冷系統(tǒng)可以包括第一熱交換器；第二熱交換器；壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)包括吸入口、排出口和蒸氣噴射口 ；儲罐，所述儲罐與所述壓縮機(jī)的吸入口聯(lián)接，所述儲罐用于儲存來自所述第一熱交換器或所述第二熱交換器且待被供應(yīng)至所述壓縮機(jī)的制冷劑；四通閥，所述四通閥與所述壓縮機(jī)的排出口聯(lián)接，并且與所述第一熱交換器、所述第二熱交換器以及所述儲罐聯(lián)接， 從而通過切換所述四通閥，使得被所述壓縮機(jī)壓縮的制冷劑能夠經(jīng)由所述四通閥而被選擇性地供應(yīng)至所述第一熱交換器或所述第二熱交換器，并且來自所述第一熱交換器或所述第二熱交換器的制冷劑能夠經(jīng)由所述四通閥而被選擇性地輸送至所述儲罐；消音器，所述消音器設(shè)置在所述壓縮機(jī)與所述四通閥之間；以及如上所述的蒸氣噴射設(shè)備，其中，所述蒸氣噴射設(shè)備與所述第一熱交換器和所述第二熱交換器流體連通，并且與所述壓縮機(jī)的蒸氣噴射口聯(lián)接。優(yōu)選地，所述制冷系統(tǒng)還可以包括儲罐，所述儲罐可以用于儲存來自所述第一熱交換器或所述第二熱交換器且待被供應(yīng)至所述壓縮機(jī)的制冷劑。在一個實施方式中，所述制冷系統(tǒng)可以是冷卻器系統(tǒng)。在另一個實施方式中，所述制冷系統(tǒng)可以是熱泵系統(tǒng)。在根據(jù)本實用新型的一個或幾個實施例的蒸氣噴射設(shè)備和制冷系統(tǒng)中，由于加設(shè)了與主膨脹裝置并聯(lián)并且由控制閥控制的第三膨脹裝置，因此能夠在不選擇大型號的主膨脹裝置(熱力膨脹閥)的情況下增大主膨脹裝置處的質(zhì)量流量。也就是說，主膨脹裝置與并聯(lián)的第三膨脹裝置的組合使得能夠處理寬得多的質(zhì)量流量范圍，從而使得制冷系統(tǒng)的制冷劑的流動進(jìn)而制冷系統(tǒng)的整體性能得到優(yōu)化。具體地，當(dāng)制冷系統(tǒng)在冷卻模式下操作而使得制冷劑的質(zhì)量流量增大時，可以開啟控制閥以允許制冷劑同時流經(jīng)主膨脹裝置和第三膨脹裝置，從而滿足冷卻模式下制冷劑的大流量要求。另一方面，當(dāng)制冷系統(tǒng)在加熱模式下操作而使得制冷劑的質(zhì)量流量顯著減小時，可以關(guān)閉控制閥以允許制冷劑僅僅流經(jīng)主膨脹裝置而旁通第三膨脹裝置，從而在滿足加熱模式下制冷劑的流量要求的同時，防止由于使用過大的主膨脹裝置而發(fā)生回液性振蕩現(xiàn)象(在主膨脹裝置使用泄流口型熱力膨脹閥的情況下)。因此，對于旨在應(yīng)用于低溫環(huán)境(如中國北方地區(qū))的噴氣增焓式制冷系統(tǒng)而言， 主膨脹裝置與并聯(lián)的第三膨脹裝置的組合設(shè)計是一種節(jié)約成本和可靠的方案，使得制冷系統(tǒng)的可靠性增加從而能夠?qū)崿F(xiàn)最優(yōu)化。

下面參照附圖描述本實用新型的示例性實施方式，附圖中相同的附圖標(biāo)記用于標(biāo)示相同的部件，在所述附圖中圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的具備蒸氣噴射設(shè)計的制冷系統(tǒng)的示意圖；圖2A是示出制冷系統(tǒng)在-4°C的低環(huán)境溫度下加熱時熱力膨脹(TXV)閥的回液性振蕩的圖表，圖2B是示出制冷系統(tǒng)在-7°C的低環(huán)境溫度下加熱時熱力膨脹(TXV)閥的回液性振蕩的圖表，圖2C是示出制冷系統(tǒng)在-10°C的低環(huán)境溫度下加熱時熱力膨脹(TXV) 閥的回液性振蕩的圖表，而圖2D是示出制冷系統(tǒng)在_15°C的低環(huán)境溫度下加熱時熱力膨脹 (TXV)閥的回液性振蕩的圖表；以及圖3是示出根據(jù)本實用新型的制冷系統(tǒng)的示例性實施方式的示意圖。
具體實施方式
下面參照附圖對根據(jù)本實用新型的制冷系統(tǒng)的示例性實施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。圖3是示出根據(jù)本實用新型的制冷系統(tǒng)的示例性實施方式的示意圖。如圖3所示， 所述制冷系統(tǒng)以附圖標(biāo)記10總體標(biāo)示。盡管在圖3中，出于示例目的而將所述制冷系統(tǒng)示出為冷卻器系統(tǒng)，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本實用新型不限于此，而是也可以應(yīng)用于諸如空調(diào)、冰箱和熱泵系統(tǒng)在內(nèi)的其它制冷系統(tǒng)。參照圖3，制冷系統(tǒng)10主要包括第一熱交換器12、第二熱交換器14、壓縮機(jī)16和蒸氣噴射設(shè)備20。第一熱交換器12、第二熱交換器14、壓縮機(jī)16和蒸氣噴射設(shè)備20流體連通，從而制冷劑可以在它們之間流通。制冷劑在壓縮機(jī)16的壓力的作用下循環(huán)通過制冷系統(tǒng)10，并且在第一熱交換器12與第二熱交換器14之間流通從而排出和吸收熱量。應(yīng)當(dāng)理解，第一熱交換器12或第二熱交換器14是排出或是吸收熱量取決于制冷系統(tǒng)10設(shè)定為冷卻模式或是加熱模式，這一點(diǎn)將在下文做進(jìn)一步描述。第一熱交換器12包括第一盤管(室外盤管)22或其它類似裝置，并且第一熱交換器12具有用于使制冷劑流入其中或從其中流出的第一端口 91和第二端口 93。第二熱交換器14可以包括第二盤管(未圖示)或其它類似裝置，并且第二熱交換器14具有用于使制冷劑流入其中或從其中流出的第一端口 92和第二端口 94。在一個實施方式中，第二熱交換器14可以包括入水口 96和出水口 98。待被冷卻或加熱的水從入水口 96進(jìn)入第二熱交換器14并且與在第二盤管內(nèi)流動的制冷劑進(jìn)行熱交換，然后經(jīng)過冷卻或加熱的水經(jīng)由出水口 98從第二熱交換器14排出。另外，在一個實施方式中，第一熱交換器12和/或第二熱交換器14可以進(jìn)一步包括風(fēng)機(jī)以及驅(qū)動風(fēng)機(jī)的馬達(dá)，從而通過風(fēng)機(jī)吸入周圍空氣而迫使周圍空氣經(jīng)過盤管以增強(qiáng)熱交換。壓縮機(jī)16包括吸入口 36、排出口 38和蒸氣噴射口 40。排出口 38通過管線42與四通閥34流體聯(lián)接，四通閥34進(jìn)而分別通過管線84和88與第一熱交換器12和第二熱交換器14流體聯(lián)接(具體為與第一熱交換器12的第一端口 91和第二熱交換器14的第一端口 92流體聯(lián)接)，從而被壓縮機(jī)16壓縮的制冷劑能夠經(jīng)由四通閥34而被供應(yīng)至第一熱交換器12或第二熱交換器14。在一個實施方式中，可以在排出口 38與四通閥34之間設(shè)置有助于降低整個制冷系統(tǒng)的噪音的消音器90。通過管線44，吸入口 36也與四通閥34流體聯(lián)接，使得壓縮機(jī)16能夠經(jīng)由四通閥34從第二熱交換器14或第一熱交換器12吸入制冷劑以便進(jìn)行壓縮。在一個優(yōu)選的實施方式中，可以在吸入口 36與四通閥34之間設(shè)置用于儲存制冷劑的儲罐18。這樣，來自第二熱交換器14或第一熱交換器12的制冷劑暫時儲存在儲罐18中，然后經(jīng)由吸入口 36從儲罐 18而被輸送至壓縮機(jī)16。儲罐18的功能是防止壓縮機(jī)16接收液態(tài)制冷劑。通過簡單地切換四通閥34，能夠轉(zhuǎn)換第一盤管22和第二盤管的功能，進(jìn)而能夠使制冷系統(tǒng)10以冷卻模式或加熱模式操作。具體地，當(dāng)四通閥34被切換至冷卻位置時，第一盤管22用作冷凝器盤管而第二盤管用作蒸發(fā)器盤管。相反，當(dāng)四通閥34被切換至加熱位置時，第一盤管22和第二盤管的功能轉(zhuǎn)換，即，第一盤管22用作蒸發(fā)器盤管而第二盤管用作冷凝器盤管。當(dāng)?shù)诙P管用作蒸發(fā)器盤管時，移動經(jīng)過第二盤管的液態(tài)制冷劑從周圍環(huán)境吸收熱量。相反，當(dāng)?shù)诙P管用作冷凝器盤管時，從移動經(jīng)過第二盤管的氣化制冷劑中排出熱量，從而加熱周圍環(huán)境。在冷卻器系統(tǒng)的情況下，第二盤管對水等液體進(jìn)行冷卻或加熱。根據(jù)本實用新型的蒸氣噴射設(shè)備20包括閃蒸罐62 ；設(shè)置于閃蒸罐62上游的預(yù)膨脹裝置64;以及設(shè)置于閃蒸罐62下游的主膨脹裝置66。在一個實施方式中，預(yù)膨脹裝置64可以是電子膨脹閥(EXV)，而主膨脹裝置66可以是熱力膨脹閥(TXV)。閃蒸罐62包括入口 70、蒸氣出口 72以及過冷液體出口 74。入口 70經(jīng)由預(yù)膨脹裝置64與第一熱交換器12的第二端口 93流體聯(lián)接，并且經(jīng)由預(yù)膨脹裝置64與第二熱交換器14的第二端口 94流體聯(lián)接，從而接收來自第一熱交換器12或第二熱交換器14的制冷劑。在一個實施方式中，單向閥C/V1可以設(shè)置在預(yù)膨脹裝置64與第一熱交換器12的第二端口 93之間，并且單向閥C/V2可以設(shè)置在預(yù)膨脹裝置64與第二熱交換器14的第二端口 94之間，以防止制冷劑從入口 70倒流至第一熱交換器12的第二端口 93或第二熱交換器14的第二端口 94。蒸氣出口 72通過管線58與壓縮機(jī)16的蒸氣噴射口 40流體聯(lián)接，從而將制冷劑蒸氣供應(yīng)至壓縮機(jī)16。在一個實施方式中，單向閥(未圖示)可以設(shè)置在蒸氣出口 72與壓縮機(jī)16的蒸氣噴射口 40之間的管線58上，以防止制冷劑蒸氣從壓縮機(jī)16的蒸氣噴射口 40倒流至閃蒸罐62。過冷液體出口 74經(jīng)由主膨脹裝置66與第一熱交換器12的第二端口 93流體聯(lián)接，并且經(jīng)由主膨脹裝置66與第二熱交換器14的第二端口 94流體聯(lián)接，從而將過冷的制冷劑液體輸送至第二熱交換器14或第一熱交換器12。在一個實施方式中，單向閥C/V3可以設(shè)置在主膨脹裝置66與第一熱交換器12的第二端口 93之間，并且單向閥C/V4可以設(shè)置在主膨脹裝置66與第二熱交換器14的第二端口 94之間，以防止制冷劑從第一熱交換器 12的第二端口 93或第二熱交換器14的第二端口 94倒流至過冷液體出口 74。特別地，在根據(jù)本實用新型的蒸氣噴射設(shè)備20中，設(shè)置了第三膨脹裝置67，第三膨脹裝置67與主膨脹裝置66并聯(lián)并由控制閥71進(jìn)行控制，用于對制冷劑的流動進(jìn)行優(yōu)化。在一個實施方式中，該第三膨脹裝置67可以是毛細(xì)管，而該控制閥71可以是電磁閥。這樣，由于加設(shè)了與主膨脹裝置66并聯(lián)并且由電磁閥71控制的毛細(xì)管67，因此能夠在不選擇大型號的主膨脹裝置(熱力膨脹閥)的情況下增大主膨脹裝置處的質(zhì)量流量。 也就是說，主膨脹裝置與并聯(lián)的毛細(xì)管的組合使得能夠處理寬得多的質(zhì)量流量范圍，從而使得制冷系統(tǒng)的制冷劑的流動進(jìn)而制冷系統(tǒng)的整體性能得到優(yōu)化。具體地，當(dāng)制冷系統(tǒng)在冷卻模式下操作而使得制冷劑的質(zhì)量流量增大時，可以開啟電磁閥71以允許制冷劑同時流經(jīng)主膨脹裝置66和毛細(xì)管67，從而滿足冷卻模式下制冷劑的大流量要求。另一方面，當(dāng)制冷系統(tǒng)在加熱模式下操作而使得制冷劑的質(zhì)量流量顯著減小時，可以關(guān)閉電磁閥71以允許制冷劑僅僅流經(jīng)主膨脹裝置66而旁通毛細(xì)管67，從而在滿足加熱模式下制冷劑的流量要求的同時，防止由于使用過大的主膨脹裝置而發(fā)生回液性振蕩現(xiàn)象(在主膨脹裝置使用泄流口型熱力膨脹閥的情況下)。因此，對于旨在應(yīng)用于低溫環(huán)境(如中國北方地區(qū))的噴氣增焓式制冷系統(tǒng)而言，主膨脹裝置與并聯(lián)的毛細(xì)管的組合設(shè)計是一種節(jié)約成本和可靠的方案，使得制冷系統(tǒng)的可靠性增加從而能夠?qū)崿F(xiàn)最優(yōu)化。在一個可選的實施方式中，也可以在預(yù)膨脹裝置處加設(shè)與預(yù)膨脹裝置并聯(lián)的毛細(xì)管(第四膨脹裝置)，以進(jìn)一步優(yōu)化制冷系統(tǒng)中制冷劑的流動?？蛇x地，也可以設(shè)置用于控制該毛細(xì)管的另外控制閥，所述另外控制閥同樣優(yōu)選地為電磁閥。下面參照圖3詳細(xì)描述制冷系統(tǒng)10的操作。在圖3中，在冷卻模式下制冷劑的流動方向以箭頭C表示，而在加熱模式下制冷劑的流動方向以箭頭H表示。首先描述制冷系統(tǒng)10在冷卻模式下的操作。在冷卻模式下，在壓縮機(jī)16中經(jīng)過壓縮的氣化制冷劑從排出口 38經(jīng)由消音器90流動至四通閥34。此時處于冷卻位置下的四通閥34使氣化制冷劑通過管線84經(jīng)由第一熱交換器12的第一端口 91而流動至第一熱交換器12。一旦制冷劑到達(dá)第一熱交換器12，制冷劑即釋放所儲存的熱量，并從氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)。之后，液態(tài)制冷劑經(jīng)由第一熱交換器12的第二端口 93排出第一熱交換器12， 并通過單向閥C/V1和預(yù)膨脹裝置64經(jīng)由入口 70流動至閃蒸罐62。一旦制冷劑到達(dá)閃蒸罐62，一部分液態(tài)制冷劑蒸發(fā)而產(chǎn)生制冷劑蒸氣，而同時閃蒸罐中的其余液態(tài)制冷劑則變得過冷。所產(chǎn)生的制冷劑蒸氣從蒸氣出口 72排出閃蒸罐62，并通過管線58經(jīng)由蒸氣噴射口 40流動至壓縮機(jī)16。同時，所產(chǎn)生的過冷的制冷劑液體從過冷液體出口 74排出閃蒸罐 62。注意，在冷卻模式下電磁閥71開啟，因此從閃蒸罐62排出的制冷劑同時流經(jīng)主膨脹裝置66和毛細(xì)管67，從而在使用適當(dāng)小的主膨脹裝置的情況下滿足冷卻模式下制冷劑的大流量要求。之后，制冷劑流經(jīng)單向閥C/V4，然后經(jīng)由第二熱交換器14的第二端口 94而流動至第二熱交換器14。一旦制冷劑到達(dá)第二熱交換器14，制冷劑即吸收熱量并因此而冷卻周圍環(huán)境，并從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)。之后，低壓的氣態(tài)制冷劑經(jīng)由第二熱交換器14的第一端口 92排出第二熱交換器14，然后通過管線88流動至四通閥34，并進(jìn)一步地通過管線44流動至儲罐18。之后，流動至儲罐18的制冷劑在壓縮機(jī)16的吸力的作用下經(jīng)由吸入口 36而流動至壓縮機(jī)16以便在壓縮機(jī)16中進(jìn)行壓縮。由此，完成了制冷系統(tǒng)10的制冷循環(huán)。接下來描述制冷系統(tǒng)10在加熱模式下的操作。在加熱模式下，在壓縮機(jī)16中經(jīng)過壓縮的氣化制冷劑從排出口 38經(jīng)由消音器90流動至四通閥34。此時處于加熱位置下的四通閥34使氣化制冷劑通過管線88經(jīng)由第二熱交換器14的第一端口 92而流動至第二熱交換器14。一旦制冷劑到達(dá)第二熱交換器14，制冷劑即釋放所儲存的熱量并因此而加熱周圍環(huán)境，并從氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)。之后，液態(tài)制冷劑經(jīng)由第二熱交換器14的第二端口 94排出第二熱交換器14，并通過單向閥C/V2和預(yù)膨脹裝置64經(jīng)由入口 70流動至閃蒸罐62。一旦制冷劑到達(dá)閃蒸罐62，一部分液態(tài)制冷劑蒸發(fā)而產(chǎn)生制冷劑蒸氣，而同時閃蒸罐中的其余液態(tài)制冷劑則變得過冷。所產(chǎn)生的制冷劑蒸氣從蒸氣出口 72排出閃蒸罐62，并通過管線58經(jīng)由蒸氣噴射口 40流動至壓縮機(jī)16。同時，所產(chǎn)生的過冷的制冷劑液體從過冷液體
9出口 74排出閃蒸罐62。注意，在加熱模式下電磁閥71關(guān)閉，因此從閃蒸罐62排出的制冷劑僅僅流經(jīng)主膨脹裝置66而旁通毛細(xì)管67，從而在滿足加熱模式下制冷劑的流量要求的同時，防止由于使用過大的主膨脹裝置而發(fā)生回液性振蕩現(xiàn)象。之后，制冷劑流經(jīng)單向閥C/ V3，然后經(jīng)由第一熱交換器12的第二端口 93而流動至第一熱交換器12。一旦制冷劑到達(dá)第一熱交換器12，制冷劑即吸收熱量并從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)。之后，低壓的氣態(tài)制冷劑經(jīng)由第一熱交換器12的第一端口 91排出第一熱交換器12，然后通過管線84流動至四通閥34，并進(jìn)一步地通過管線44流動至儲罐18。之后，流動至儲罐18的制冷劑在壓縮機(jī)16的吸力的作用下經(jīng)由吸入口 36而流動至壓縮機(jī)16以便在壓縮機(jī)16中進(jìn)行壓縮。由此，完成了制冷系統(tǒng)10的加熱循環(huán)。在本說明書中，每當(dāng)提及“示例性實施方式”、“一個實施方式”、“另一個實施方式”、“可選的實施方式”或“優(yōu)選的實施方式”等時意味著針對該實施方式描述的具體的特征、結(jié)構(gòu)或特點(diǎn)包括在本實用新型的至少一個實施方式中。這些用詞在本說明書中不同地方的出現(xiàn)不一定都指代同一實施方式。此外，當(dāng)針對任一實施方式描述具體的特征、結(jié)構(gòu)或特點(diǎn)時，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在所有所述實施方式中的其它實施方式中實現(xiàn)這種特征、結(jié)構(gòu)或特點(diǎn)。雖然結(jié)合示例性實施方式對本實用新型進(jìn)行了描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，在不偏離權(quán)利要求書所限定的范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對所述示例性實施方式做出各種變化。
權(quán)利要求1.一種蒸氣噴射設(shè)備，所述蒸氣噴射設(shè)備用于制冷系統(tǒng)并包括 經(jīng)濟(jì)器；設(shè)置于所述經(jīng)濟(jì)器上游的預(yù)膨脹裝置；以及設(shè)置于所述經(jīng)濟(jì)器下游的主膨脹裝置，其中，所述經(jīng)濟(jì)器與所述預(yù)膨脹裝置和所述主膨脹裝置中的每一個流體連通，其特征在于，所述蒸氣噴射設(shè)備還包括第三膨脹裝置，所述第三膨脹裝置布置成與所述主膨脹裝置并聯(lián)；以及第一控制閥，所述第一控制閥與所述經(jīng)濟(jì)器和所述第三膨脹裝置中的每一個流體連通，其中，當(dāng)所述第一控制閥開啟時，所述第三膨脹裝置與所述經(jīng)濟(jì)器流體連通； 當(dāng)所述第一控制閥關(guān)閉時，所述第三膨脹裝置不與所述經(jīng)濟(jì)器流體連通。
2.如權(quán)利要求1所述的蒸氣噴射設(shè)備，其中，所述第三膨脹裝置是毛細(xì)管。
3.如權(quán)利要求1所述的蒸氣噴射設(shè)備，其中，所述經(jīng)濟(jì)器是閃蒸罐。
4.如權(quán)利要求1所述的蒸氣噴射設(shè)備，其中，所述預(yù)膨脹裝置是電子膨脹閥，而所述主膨脹裝置是熱力膨脹閥。
5.如權(quán)利要求1所述的蒸氣噴射設(shè)備，其中所述第一控制閥是電磁閥，當(dāng)所述制冷系統(tǒng)以冷卻模式操作時，所述電磁閥開啟； 并且，當(dāng)所述制冷系統(tǒng)以加熱模式操作時，所述電磁閥閉合。
6.如權(quán)利要求1所述的蒸氣噴射設(shè)備，其中，所述蒸氣噴射設(shè)備還包括第四膨脹裝置， 所述第四膨脹裝置布置成與所述預(yù)膨脹裝置并聯(lián)并且選擇性地與所述經(jīng)濟(jì)器流體連通。
7.如權(quán)利要求6所述的蒸氣噴射設(shè)備，其中，所述蒸氣噴射設(shè)備還包括第二控制閥，所述第二控制閥與所述經(jīng)濟(jì)器和所述第四膨脹裝置中的每一個流體連通。
8.一種制冷系統(tǒng)，包括 第一熱交換器； 第二熱交換器； 壓縮機(jī)；以及如權(quán)利要求1至7中任一項所述的蒸氣噴射設(shè)備，所述蒸氣噴射設(shè)備與所述第一熱交換器、所述第二熱交換器和所述壓縮機(jī)流體連通。
9.如權(quán)利要求8所述的制冷系統(tǒng)，還包括儲罐，所述儲罐用于儲存來自所述第一熱交換器或所述第二熱交換器且待被供應(yīng)至所述壓縮機(jī)的制冷劑。
10.如權(quán)利要求8所述的制冷系統(tǒng)，其中，所述制冷系統(tǒng)是冷卻器系統(tǒng)。
11.如權(quán)利要求8所述的制冷系統(tǒng)，其中，所述制冷系統(tǒng)是熱泵系統(tǒng)。
12.—種制冷系統(tǒng)，包括 第一熱交換器； 第二熱交換器；壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)包括吸入口、排出口和蒸氣噴射口 ；儲罐，所述儲罐與所述壓縮機(jī)的吸入口聯(lián)接，所述儲罐用于儲存來自所述第一熱交換器或所述第二熱交換器且待被供應(yīng)至所述壓縮機(jī)的制冷劑；四通閥，所述四通閥與所述壓縮機(jī)的排出口聯(lián)接，并且與所述第一熱交換器、所述第二熱交換器以及所述儲罐聯(lián)接，從而通過切換所述四通閥，使得被所述壓縮機(jī)壓縮的制冷劑能夠經(jīng)由所述四通閥而被選擇性地供應(yīng)至所述第一熱交換器或所述第二熱交換器，并且來自所述第一熱交換器或所述第二熱交換器的制冷劑能夠經(jīng)由所述四通閥而被選擇性地輸送至所述儲罐；消音器，所述消音器設(shè)置在所述壓縮機(jī)與所述四通閥之間；以及如權(quán)利要求1至7中任一項所述的蒸氣噴射設(shè)備，其中，所述蒸氣噴射設(shè)備與所述第一熱交換器和所述第二熱交換器流體連通，并且與所述壓縮機(jī)的蒸氣噴射口聯(lián)接。
專利摘要一種蒸氣噴射設(shè)備及具有該蒸氣噴射設(shè)備的制冷系統(tǒng)。蒸氣噴射設(shè)備包括經(jīng)濟(jì)器；預(yù)膨脹裝置；和主膨脹裝置，經(jīng)濟(jì)器與預(yù)膨脹裝置和主膨脹裝置中的每一個流體連通。蒸氣噴射設(shè)備還包括布置成與主膨脹裝置并聯(lián)的第三膨脹裝置；和與經(jīng)濟(jì)器和第三膨脹裝置中的每一個流體連通的第一控制閥。當(dāng)?shù)谝豢刂崎y開啟時第三膨脹裝置與經(jīng)濟(jì)器流體連通；當(dāng)?shù)谝豢刂崎y關(guān)閉時第三膨脹裝置不與經(jīng)濟(jì)器流體連通。采用根據(jù)本實用新型的蒸氣噴射設(shè)備和制冷系統(tǒng)，一方面能夠在不選擇大型號的主膨脹裝置的情況下增大主膨脹裝置處的制冷劑的質(zhì)量流量，從而滿足冷卻模式下制冷劑的大流量要求，另一方面則能夠在加熱模式下防止由于使用過大的主膨脹裝置而發(fā)生回液性振蕩現(xiàn)象。
文檔編號F25B41/04GK202221182SQ20112014930
公開日2012年5月16日 申請日期2011年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月6日
發(fā)明者陳方明, 魏輝 申請人:艾默生環(huán)境優(yōu)化技術(shù)有限公司