[發(fā)明專利]制冷劑分配器和制冷循環(huán)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210083976.0
• 申請日: 2012-03-27
• 公開（公告）號: CN102706047A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 山田悅久;西島春幸;鈴木達博
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社電裝
• 主分類號: F25B41/00
• 分類號: F25B41/00;F25B1/10;F25B13/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 倪斌

技術(shù)領(lǐng)域

本公開內(nèi)容涉及調(diào)整供給至蒸汽壓縮制冷循環(huán)裝置的各個部件的制冷劑的狀態(tài)的制冷劑分配器，以及裝配有所述制冷劑分配器的制冷循環(huán)裝置。

背景技術(shù)

至少包括作為構(gòu)成元件的下述元件的蒸汽壓縮制冷循環(huán)裝置是傳統(tǒng)上已知的：壓縮和排出制冷劑的壓縮機；散發(fā)來自從壓縮機排出的制冷劑的熱量的散熱器；降低流出散熱器的制冷劑的壓力的降壓裝置；以及使在降壓裝置處被降壓的制冷劑蒸發(fā)的蒸發(fā)器。作為這種類型的制冷循環(huán)裝置，已經(jīng)提出了具有多種類型的循環(huán)配置的制冷循環(huán)裝置，用于增強循環(huán)效率(COP)。

例如，專利文獻1(JP2001-235245A)公開了關(guān)于所謂的節(jié)約器型制冷循環(huán)裝置。該節(jié)約器型制冷循環(huán)裝置設(shè)置有兩個壓縮機構(gòu)，低級壓縮機構(gòu)和高級壓縮機構(gòu)，作為用于多階段壓縮制冷劑的壓縮機。在這種類型的節(jié)約器型制冷循環(huán)裝置中，該循環(huán)的中間壓力制冷劑與從低級壓縮機構(gòu)排出的制冷接匯合，并且混合的制冷劑被吸入高級壓縮機構(gòu)中。

結(jié)果，低級壓縮機構(gòu)和高級壓縮機構(gòu)二者中的吸入制冷劑壓力和排出制冷劑壓力之間的壓力差降低。從而增強兩個壓縮機構(gòu)的壓縮效率，以增強循環(huán)效率。

專利文獻2(2008-107054A)公開了采用用作制冷劑循環(huán)部的噴射器的所謂的噴射器型制冷循環(huán)裝置。在這種類型的噴射器型制冷循環(huán)裝置中，制冷劑在噴嘴部處被等熵地減壓，用于驅(qū)動噴射器將壓力能量轉(zhuǎn)換成動能。

流出蒸發(fā)器的制冷劑由從噴嘴部噴射的高速噴射的制冷劑的抽吸作用抽吸。隨后噴射的制冷劑的速度能在噴射器的擴散部處轉(zhuǎn)換成吸入制冷劑的壓力能量。從而升高壓縮機吸入的制冷劑的壓力，以降低壓縮機的驅(qū)動功率并增強循環(huán)效率。

專利文獻3(JP2010-133606A)提出了設(shè)置有噴射器的節(jié)約器型制冷循環(huán)裝置(兩級增壓噴射器型制冷循環(huán)裝置)。采用該節(jié)約器型制冷循環(huán)裝置，能夠同時從節(jié)約器型制冷循環(huán)裝置獲得循環(huán)效率增強效果和從噴射器型制冷循環(huán)裝置獲得循環(huán)效率增強效果。

循環(huán)效率(COP)被定義為通過將該循環(huán)提供的制冷容量ΔH除以由壓縮機消耗的消耗能L所獲得的比率(ΔH/L)。因此，采用專利文獻1和2中的循環(huán)配置，可以明確，與普通制冷循環(huán)裝置相比，通過降低消耗能L，增強了循環(huán)效率。

根據(jù)循環(huán)效率的上述定義，采用專利文獻1和2中的循環(huán)配置，采取下述措施，可以預(yù)期循環(huán)效率的進一步增強；增加由該循環(huán)提供的制冷容量ΔH，也就是說，增加蒸發(fā)器進口側(cè)制冷劑的焓Hin和蒸發(fā)器出口側(cè)制冷劑的焓Hout之間的焓差(ΔH＝Hout-Hin)。

例如，在專利文獻1中公開的節(jié)約器型制冷循環(huán)裝置中，其壓力被降低至中間壓力的蒸汽-液體兩相制冷劑被允許流入蒸汽液體分離器。分離出的飽和蒸汽相制冷劑被抽吸至高級壓縮機構(gòu)，分離出的飽和液相制冷劑被允許經(jīng)由降壓裝置流入蒸發(fā)器。因此，通過降低從蒸汽液體分離器向著蒸發(fā)器流出的飽和液相制冷劑的焓，可以預(yù)期循環(huán)效率的進一步增強。

為了降低飽和液相制冷劑的焓，可以采用用于降低制冷劑的壓力的配置。然而，如果蒸汽液體分離器中的制冷劑的壓力降低，則從蒸汽液體分離器向著高級壓縮機構(gòu)流出的飽和蒸汽相制冷劑的壓力也降低。因此，高級壓縮機構(gòu)的吸入制冷劑壓力和排出制冷劑壓力之間的壓力差增大，并且存在循環(huán)效率相反地退化的可能性。

將給出更具體的描述。專利文獻1中的節(jié)約器型制冷循環(huán)裝置的蒸汽液體分離器僅僅將流入其中的制冷劑分離成飽和蒸汽相制冷劑和飽和液相制冷劑，并讓分離出的制冷劑流向下游側(cè)。因此，可以降低流入蒸發(fā)器的制冷劑的焓，但不能恰當(dāng)?shù)卣{(diào)整同時流入高級壓縮機構(gòu)的制冷劑的壓力。

在專利文獻2中公開的噴射器型制冷循環(huán)裝置中，制冷劑流在位于噴射器上游的分叉部分開，讓一股制冷劑流流入噴射器的噴嘴部；并讓另一股制冷劑流經(jīng)由降壓裝置流入蒸發(fā)器。因此，通過降低從分叉部向著蒸發(fā)器流出的制冷劑的焓，可以預(yù)期循環(huán)效率的進一步增強。

制冷劑的沸騰可以被加速，以通過讓其中混合有氣泡的蒸汽-液體兩相制冷劑或液相制冷劑流入噴嘴部而增強噴嘴效率。因此，通過讓從分叉部向著噴嘴部流出的蒸汽-液體兩相制冷劑的焓比液相制冷劑的焓高，可以預(yù)期噴嘴效率的增強。噴嘴效率是指當(dāng)在噴嘴部處將制冷劑的壓力能量轉(zhuǎn)換成動能時獲得的能量轉(zhuǎn)換效率。

然而，專利文獻1中的噴射器型制冷循環(huán)裝置的分叉部僅具有在流入噴嘴部中的制冷劑中產(chǎn)生旋渦流以增強噴嘴效率的功能。因此，可以使被允許流入噴射器的噴嘴部的制冷劑進入蒸汽-液體兩相狀態(tài)，但不能降低被允許流入蒸發(fā)器的制冷劑的焓。

發(fā)明內(nèi)容