[發明專利]一種具有雙噴射機構的渦旋壓縮機及一種熱泵循環系統

在審

• 申請號: 202011305697.5
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112302936A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 廖全平;李勇平;李杜
• 申請（專利權）人: 江森自控日立萬寶壓縮機（廣州）有限公司
• 主分類號: F04C18/02
• 分類號: F04C18/02;F04C29/12;F04C29/04;F16K11/10;F16K15/02;F25B13/00;F25B31/00;F25B41/20;F25B41/40;F25B41/34;F25B41/37;F25B43/00
• 代理公司: 廣州市一新專利商標事務所有限公司 44220
• 代理人: 唐弟;周佳

本發明提出一種具有雙噴射機構的渦旋壓縮機，其內的壓縮腔依次分為吸氣腔、中壓腔和排氣腔，特別地，固定渦旋盤上中壓腔的起始部具有依次連接通的噴氣管沉孔和噴氣孔、并連接通有噴氣管；固定渦旋盤上中壓腔的結束部具有依次連接通的噴液管沉孔和噴液孔、并連接通有噴液管。又提出一種熱泵循環系統，其包括有上述渦旋壓縮機、及通過第一/二管路依次連接的第一熱交換器、主電子膨脹閥和第二熱交換器；特別地，渦旋壓縮機通過四通閥連接第一/二熱交換器，以及還包括有將噴氣管和第一管路連通的噴氣回路機構、將噴液管和第一管路連通的噴液回路機構。本發明能提高制熱量、改善機組能效比，有效確保機組在超高溫和超低溫使用條件下的運行可靠性。

技術領域

本發明涉及熱泵技術領域，具體是一種具有同時噴氣和噴液機構的渦旋壓縮機、以及配制有該渦旋壓縮機的熱泵循環系統。

背景技術

目前傳統噴射渦旋壓縮機及熱泵循環系統，在實際使用領域，單獨具有一個噴射回路、或者單獨具備噴氣增焓功能、或者單獨具備噴液降低排氣溫度功能，難以應對熱泵循環系統在各種極端工況運行的控制的需求。但是隨著熱泵循環系統適用的范圍擴大，比如兩聯供系統，既要在高溫天氣下制冷運行，也要在極低環境溫度條件下制熱運行，尤其是在極低環境溫度供暖時，既要提供足夠的制熱量，對采暖用的水溫要求能滿足傳統的暖氣片高供水溫度的要求，甚至面對一些烘干設備應用，具有超高出風溫度或超高水溫的要求。

現行技術分別單獨具有以下控制方法：

1.噴液循環

往渦旋壓縮腔里噴入液態制冷劑，降低壓縮中的氣體溫度。那就可以防止壓縮機過熱、主要是電機繞組(卷線)溫度為主的過熱。

(1)熱泵循環系統用于制冷運轉時，室外溫度高的熱帶地區。

(2)采用高排氣溫度的冷媒場合，比如R32，需要抑制排氣溫度過高。

(3)熱泵循環系統要提高制熱量而給壓縮機圍上絕熱材料時，噴液用于防止壓縮機過熱。并且，室外溫度低于-20℃甚至更低時，蒸發溫度低于環境溫度，以增加熱交換量，這樣吸氣壓力(Ps)就會降低，冷媒循環量就會減少。另一方面，又要提高室內溫度或采暖出水溫度，就勢必要提高冷凝器的溫度，因而排氣壓力(Pd)就會更高。也即系統在高壓縮比條件下運轉，壓縮機過熱。此時，噴液循環就可以防止壓縮機過熱。

(4)低溫熱泵循環，使用R404A等冷媒，在低蒸發溫度范圍運轉時需要噴液，避免高壓比運行時壓縮機過熱。

2.噴氣循環

往渦旋壓縮腔里噴入氣態制冷劑。

冷凝器出口的液態制冷劑，經過噴射電子膨脹閥調節噴射流量，經經濟器與主路制冷劑進行熱交換為過熱蒸汽，經噴氣回路噴入渦旋壓縮機中壓腔，與壓縮腔中正在壓縮的氣體匯合。另外，主路液態制冷劑在經濟器再次過冷卻。與一般的不進行噴氣的熱泵循環相比，蒸發側的焓差變大，因而可以提高制熱量、制冷量及COP。

以上單一的噴射循環，在這些特殊設備同時應用于高環溫和低環溫條件下，無法滿足既要提供足夠的制冷量、制熱量的同時又要保證機組運行的可靠性。

目前渦旋壓縮機構成的熱泵循環系統尚無耦合技術，實現同一熱泵循環系統中既可噴氣又可噴液控制，使熱泵循環系統可以應對特殊場合，特別是兼具制冷、制熱要求的低溫熱泵系統應用場合，既能提供足夠的制冷量、制熱量的同時又要保證機組運行的可靠性。

發明內容

本發明的目的是提出一種具有雙噴射機構的渦旋壓縮機，其具有同時進行噴液和噴氣控制功能；又提出一種熱泵循環系統，尤其是低溫熱泵系統和熱泵烘干系統，既能保證機組提高制熱量，改善機組能效比，同時可以為機組在超高溫和超低溫使用條件下，有效保證機組中渦旋壓縮機運行的可靠性。

本發明的目的可通過以下技術方案實現：