[實用新型]一種新型制冷機組

無效

• 申請號: 200820076003.3
• 申請日: 2008-01-03
• 公開（公告）號: CN201163118Y
• 公開（公告）日: 2008-12-10
• 發明（設計）人: 王利軍
• 申請（專利權）人: 王利軍
• 主分類號: F25B1/00
• 分類號: F25B1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用涉及一種新型制冷機組，準確地說是涉及一種能夠全年運 行的制冷機組。

在空調和制冷應用中，當制冷機組冷凝器的冷卻劑溫度逐漸降低 時，制冷機組的冷凝壓力逐漸降低，冷凝壓力與蒸發壓力差逐漸減小， 當冷卻劑溫度降低到一定程度后并再逐漸降低時，逐漸減小的冷凝壓 力與蒸發壓力差使通過制冷機組膨脹閥的制冷劑流量逐漸減少，導致 制冷機組的制冷量逐漸減少，制冷機組的蒸發壓力逐漸降低，使制冷 機組的運行狀況逐漸惡化，制冷機組運行的穩定性和可靠性變差，不 能進行正常的制冷運行，直至不能進行制冷運行。目前，對于風冷式 制冷機組，當冷卻劑溫度降低時，一般采用減小經過風冷冷凝器風量 的方法，使制冷機組的冷凝壓力值穩定在一定范圍內；對于水冷式制 冷機組，一般采用減小冷卻水水量和/或減小冷卻塔風機風量等方法， 使制冷機組的冷凝壓力值穩定在一定范圍內，以保證制冷機組在冷卻 劑溫度降低時能夠進行正常的制冷運行。

根據制冷技術理論，當蒸發壓力保持不變時，冷凝壓力越高，制 冷機組的制冷量越小，制冷機組的性能系數COP越小，制冷機組的經 濟性越低。目前所使用的制冷機組為了在冷卻劑溫度降低時保證機組 能夠進行正常的制冷運行，使機組的冷凝壓力值保持在比較高的數 值，制冷機組的制冷量較小，制冷機組的性能系數COP較低，犧牲了 制冷機組的經濟性。

本實用新型的目的是克服制冷機組的上述缺點，而提供一種在一 年四季可以正常可靠地進行制冷運行的經濟性高的新型制冷機組。

本實用新型的目的是這樣實現的：目前所使用的制冷機組由制冷 壓縮機、冷凝器、膨脹閥、蒸發器等主要設備和部件組成，在制冷壓 縮機排氣口和冷凝器進氣口之間由制冷壓縮機排氣管相連，在冷凝器 排液口與膨脹閥進口之間由冷凝器出液管相連，在膨脹閥出口與蒸 發器進液口之間由蒸發器進液管相連，在蒸發器出氣口與制冷壓縮機 吸氣口之間由制冷壓縮機吸氣管相連。在目前所使用的制冷機組的冷 凝器出液管上設置工質泵，這樣就構成了一種新型制冷機組，在冷卻 劑溫度較高時，工質泵處于停止狀態。本實用新型的制冷機組的工作 原理與目前所使用的制冷機組的工作原理相同，在冷卻劑溫度逐漸降 低致使制冷機組的冷凝壓力逐漸降低，冷凝壓力與蒸發壓力差逐漸減 小，為了保證對制冷量的需要，膨脹閥的開度逐漸增大，當通過全開 的膨脹閥的制冷劑流量減少到制冷機組的制冷量不能滿足要求或不 能正常進行制冷運行時，啟動工質泵將制冷劑液體升壓，利用蒸發器 出口制冷劑蒸汽的過熱度作為控制參數，使用變頻調速等方法調節工 質泵的轉速，將制冷劑液體在膨脹閥入口處的壓力提高到滿足制冷量 要求所需要的數值。即使在冷凝壓力低于蒸發壓力時，由于工質泵的 加壓作用，通過膨脹閥的制冷劑流量總能滿足對制冷量的要求。當冷 凝壓力低于蒸發壓力且蒸發壓力與冷凝壓力差可以克服制冷劑蒸汽 經蒸發器、制冷壓縮機吸氣管、制冷壓縮機、制冷壓縮機排氣管流動 到冷凝器中的阻力時，可以停止制冷壓縮機的運行，制冷機組仍然可 以進行正常可靠的制冷運行。

本實用新型由于在冷卻劑溫度降低導致制冷機組冷凝壓力降低 時使用工質泵將制冷劑液體在膨脹閥入口處的壓力提高到滿足制冷 量要求或進行正常制冷運行所需要的數值，而且即使在冷凝壓力低于 蒸發壓力時，由于工質泵的加壓作用，通過膨脹閥的制冷劑流量總能 滿足對制冷量的要求或進行正常制冷運行的要求，并且當冷凝壓力低 于蒸發壓力且蒸發壓力與冷凝壓力差可以克服制冷劑蒸汽從蒸發器 流動到冷凝器中的阻力時，可以停止制冷壓縮機的運行，由于制冷運 行時冷凝壓力比較低甚至可以低于蒸發壓力，制冷劑的單位質量制冷 量和總制冷量有較大提高，制冷壓縮機的耗電量大幅度減少甚至可以 停止運行，顯著地提高了制冷機組運行的性能系數COP值，顯著地提 高了制冷機組運行的經濟性。

本實用新型的具體原理流程由以下的實施例及其附圖給出。

圖1是根據本發明提出的制冷機組的原理流程圖。

下面結合附圖詳細說明依據本實用新型提出的具體機組的細節 及工作情況。

圖1中，制冷壓縮機(1)、冷凝器(2)、膨脹閥(3)、蒸發器(4)、 工質泵(5)為組成制冷機組的主要設備和部件，在制冷壓縮機(1) 的排氣口和冷凝器(2)的制冷劑進口之間由制冷壓縮機排氣管(6) 相連，在冷凝器(2)的制冷劑出口與工質泵(5)的進口之間由冷凝 器出液管(7)相連，在工質泵(5)的出口與膨脹閥(3)的進口之 間由工質泵出液管(8)相連，在膨脹閥(3)的出口與蒸發器(4) 的制冷劑進口之間由蒸發器進液管(9)相連，在蒸發器(4)的制冷 劑出口與制冷壓縮機(1)的吸氣口之間由制冷壓縮機吸氣管(10) 相連，如此構成本發明的新型制冷機組。在冷卻劑溫度較高時，工質 泵(5)處于停止狀態，本實用新型的制冷機組的工作原理與目前所 使用的制冷機組的工作原理相同，在蒸發器(4)中蒸發的制冷劑蒸 汽被制冷壓縮機(1)吸入，經升壓后排入冷凝器(2)中被冷凝成液 體，經膨脹閥(3)膨脹降壓后再進入蒸發器(4)中蒸發，如此實現 制冷循環。當冷卻劑溫度降低到一定程度后并再逐漸降低時，逐漸減 小的冷凝壓力與蒸發壓力差使通過膨脹閥(3)的制冷劑流量逐漸減 少，導致制冷機組的制冷量逐漸減少，制冷機組的蒸發壓力逐漸降低， 使制冷機組的運行狀況逐漸惡化，制冷機組運行的穩定性和可靠性變 差，不能進行正常的制冷運行，為了保證對制冷量的需要，啟動工質 泵(5)將制冷劑液體升壓，利用蒸發器(4)出口制冷劑蒸汽的過熱 度作為控制參數，使用變頻調速等方法調節工質泵(5)的轉速，將 制冷劑液體在膨脹閥(3)入口處的壓力提高到滿足制冷量要求所需 要的數值。即使在冷凝壓力低于蒸發壓力時，由于工質泵(5)的加 壓作用，通過膨脹閥(3)的制冷劑流量總能滿足對制冷量的要求。 當冷凝壓力低于蒸發壓力且蒸發壓力與冷凝壓力差可以克服制冷劑 蒸汽經蒸發器(4)、制冷壓縮機吸氣管(10)、制冷壓縮機(1)、制 冷壓縮機排氣管(6)流動到冷凝器(2)中的阻力時，可以停止制冷 壓縮機(1)的運行，制冷機組仍然可以進行正常的制冷運行。