[實用新型]一種吸附與蒸汽壓縮復疊式制冷裝置及含有其的空調

有效

• 申請號: 201520712998.8
• 申請日: 2015-09-15
• 公開（公告）號: CN205026991U
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發明（設計）人: 宋分平;漆石球;侯澤飛;吳空
• 申請（專利權）人: 廣東美的制冷設備有限公司;美的集團股份有限公司
• 主分類號: F25B25/02
• 分類號: F25B25/02;F25B41/04;F25B41/06
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 何佩英

技術領域

本實用新型涉及一種吸附與蒸汽壓縮復疊式制冷裝置及含有其的空調，屬于熱能利用和制冷空調領域。

背景技術

制冷技術中的低溫指的是蒸發器側的溫度，在不同的應用場合低溫的范圍有所區別。在工業制冷中，蒸發器中溫度為-45℃～-50℃被認為是低溫，在低溫醫學和低溫生物領域，低溫的范圍為-73℃～-123℃。

壓縮式制冷是實現低溫的一種有效方式，通常情況下，受制于環境溫度的限制，采用單級壓縮制冷方式實現低溫制冷需要較高的壓縮比，壓縮比升高會造成壓縮機輸氣系數下降、壓縮機排氣溫度過高、壓縮機耗功增加、潤滑條件變壞等一系列問題。

為了解決上述問題，國內外學者提出了多級蒸汽壓縮制冷循環和復疊式制冷循環來實現低溫制冷。采用多級壓縮制冷循環方式來獲取低溫可以減小或避免單級蒸汽壓縮循環壓力比過大帶來的不利因素，提高壓縮機的輸氣系數；復疊式制冷循環采用兩種或兩種以上的制冷劑，組成兩個或兩個以上的單級壓縮制冷循環，并將其合并為一個系統，可以實現-80℃～-100℃的低溫。通過對實現低溫的壓縮制冷技術檢索發現，日本三洋電機株式會社申請了專利號CN00813328.X，專利名稱為“多級壓縮制冷裝置”的發明專利，該裝置包括：具有低壓級側壓縮機構、高壓級側壓縮機構、冷凝器、第一減壓機構、中間冷卻器、第二減壓機構及蒸發器，該裝置可以實現較低的蒸發溫度，但該裝置采用多級壓縮耗電量高，結構復雜，成本高。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種實現低溫的吸附與蒸汽壓縮復疊式高效節能的制冷裝置及含有其的空調，該制冷裝置將吸附制冷技術與蒸汽壓縮制冷技術相結合，利用低品位熱能驅動吸附制冷技術，將吸附制冷系統的第一蒸發器通過相變蓄冷系統與蒸汽壓縮制冷系統的第二冷凝器相耦合，有效降低蒸汽壓縮制冷系統的冷凝溫度，極大減小了制冷系統實現低溫制冷的耗電量。

本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下：一種吸附與蒸汽壓縮復疊式制冷裝置，包括兩級吸附制冷系統、相變蓄冷系統和蒸汽壓縮制冷系統，所述兩級吸附制冷系統包括含有低溫鹽復合吸附劑的低溫鹽吸附床、含有高溫鹽復合吸附劑的高溫鹽吸附床、冷卻水入口管路、熱水入口管路、冷卻水出口管路、第一冷凝器和第一蒸發器，所述第一冷凝器和第一蒸發器之間通過連接管路連通，所述低溫鹽吸附床通過第一管路與所述第一冷凝器連通，所述第一管路上設有第一氨閥門，所述高溫鹽吸附床通過第二管路與第一蒸發器連通，所述第二管路上設有第二氨閥門，所述第一氨閥門與所述低溫鹽吸附床之間的第一管路和所述第二氨閥門與所述高溫鹽吸附床之間的第二管路之間還通過第三管路連通，所述第三管路上設有第三氨閥門，所述冷卻水入口管路通過第一冷凝器后經過水閥的切換穿過低溫鹽吸附床或高溫鹽吸附床并與冷卻水出口管路連通，所述熱水入口管路經過水閥的切換穿過低溫鹽吸附床或高溫鹽吸附床并與冷卻水出口管路連通；所述相變蓄冷系統包括內有載冷劑的相變蓄冷循環管路，在所述相變蓄冷循環管路上設有循環泵、相變蓄冷罐和蒸發與冷凝耦合器，所述蒸發與冷凝耦合器與所述蒸汽壓縮制冷系統耦合，所述循環泵和所述相變蓄冷罐之間的相變蓄冷循環管路通過第一蒸發器。

兩級吸附制冷系統在低品位熱能驅動下實現制冷，兩級吸附制冷系統中第一蒸發器通過相變蓄冷系統與蒸汽壓縮制冷系統中第二冷凝器耦合，使得蒸汽壓縮制冷系統的蒸汽壓縮制冷劑可以以較低冷凝溫度對外放熱，在實現相同制冷溫度時，該吸附與蒸汽壓縮復疊式制冷裝置與單級蒸汽壓縮制冷裝置相比，耗電量大大減小。考慮到該兩級吸附制冷系統是間歇性的冷量輸出系統，兩級吸附制冷系統的第一蒸發器上設置了相變蓄冷系統，該相變蓄冷系統可以儲存一部分冷量來保證蒸汽壓縮制冷系統的蒸汽壓縮制冷劑處于穩定的冷凝溫度，蒸汽壓縮制冷系統可以實現較低的蒸發溫度。

在上述技術方案的基礎上，本實用新型還可以做如下改進。

進一步，所述蒸汽壓縮制冷系統包括依次通過管路相連通的第二冷凝器、第二蒸發器、儲液罐和壓縮機，所述壓縮機還通過管路與所述第二冷凝器連通形成完整的循環管路，所述蒸汽壓縮制冷系統的管路內有蒸汽壓縮制冷劑，所述蒸發與冷凝耦合器與所述第二冷凝器耦合。

進一步，所述蒸汽壓縮制冷劑采用R410A，所述第二蒸發器的外側設置風機，所述第二冷凝器和所述第二蒸發器之間的管路上設置有第二節流閥。