專利名稱：近似理想逆卡諾循環(huán)效率的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制冷裝置，特別是涉及一種蒸氣壓縮式制冷循環(huán)裝置。適用于空調(diào)、冰箱等制冷技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng)如圖1，為了達(dá)到制冷目的，多采用壓縮機(jī)1絕熱等熵壓縮，冷凝器2等壓冷凝放熱，節(jié)流器3等焓節(jié)流降壓降溫，蒸發(fā)器4等壓吸熱制冷的熱力循環(huán)過程。圖中蒸發(fā)器4的出口與壓縮機(jī)1的進(jìn)口連接；壓縮機(jī)1的出口與冷凝器2的進(jìn)口連接；冷凝器2的出口與節(jié)流器3的進(jìn)口連接；節(jié)流器3的出口與蒸發(fā)器4的進(jìn)口連接。
傳統(tǒng)的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的壓焓圖如圖3，P為工質(zhì)的壓力，H為工質(zhì)的焓；溫熵圖如圖4。T為工質(zhì)的溫度，S為工質(zhì)的熵。圖中可以看到7→15過程為經(jīng)蒸發(fā)器4吸熱制冷后的低壓工質(zhì)，進(jìn)入壓縮機(jī)1絕熱等熵壓縮，增溫增壓增焓的熱力過程；15→17→11過程為經(jīng)壓縮機(jī)1壓縮后的高溫高壓工質(zhì)，進(jìn)入冷凝器2前段等壓降溫冷卻散熱，后段等壓等溫冷凝放熱的熱力過程；11→14過程為經(jīng)冷凝器2冷凝后的高壓低焓工質(zhì)，進(jìn)入節(jié)流器3等焓節(jié)流膨脹，降壓降溫增熵的熱力過程；14→7過程為經(jīng)節(jié)流器3節(jié)流的低溫低壓工質(zhì)，進(jìn)入蒸發(fā)器4等溫等壓吸熱制冷的熱力過程。
西安交通大學(xué)出版社1997年出版的《制冷原理及設(shè)備》第五頁介紹，該熱力循環(huán)過程1834年美國人PerkiNs在英國取得了第6662號專利。傳統(tǒng)的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng)由于設(shè)備成熟，故一直到目前仍然得到大量的使用。
在熱功理論中，理想的制冷循環(huán)為逆卡諾循環(huán)。該循環(huán)是由兩個等溫過程和兩個絕熱過程組成。其壓焓圖如圖5，P為工質(zhì)的壓力，H為工質(zhì)的焓；假想的蒸氣制冷逆卡諾循環(huán)溫熵圖如圖6，T為工質(zhì)的溫度，S為工質(zhì)的熵。圖中可以看到7→16過程為制冷工質(zhì)絕熱等熵壓縮，增溫增壓增焓的熱力過程；16→17→11過程為制冷工質(zhì)等溫增壓(此違反熱功理論，不可實(shí)現(xiàn))，和等溫等壓冷凝放熱的熱力過程；11→13過程為制冷工質(zhì)絕熱等熵膨脹，降壓降溫降焓的熱力過程；13→7過程為制冷工質(zhì)等溫等壓吸熱制冷的熱力過程。
上述傳統(tǒng)的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng)的制冷循環(huán)過程，與理想逆卡諾循環(huán)過程相比較，存在著蒸氣過熱壓縮過程和等焓節(jié)流過程。見圖7和圖8中，16→15過程，壓縮機(jī)1絕熱等熵過熱壓縮的熱力過程；11→14過程，節(jié)流器3的等焓節(jié)流降壓降溫的熱力過程。該制冷循環(huán)的制冷能效，遠(yuǎn)小于理想的逆卡諾循環(huán)的能效。并且傳統(tǒng)的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng)，還使得壓縮機(jī)的工作熱負(fù)荷過高。特別是當(dāng)制冷溫度越低，其制冷能效小于熱功理論的逆卡諾循環(huán)能效的差值越大。一般空調(diào)的熱力學(xué)完善度只有70％，冰箱只有40％。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決傳統(tǒng)的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)能效低，壓縮機(jī)的熱負(fù)荷大等問題，本發(fā)明提供一種近似理想逆卡諾循環(huán)效率的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)裝置。該系統(tǒng)能顯著地提高蒸氣壓縮制冷循環(huán)的能效，和大幅度地降低壓縮機(jī)的工作熱負(fù)荷。
本發(fā)明的特點(diǎn)是，在蒸汽壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng)的冷凝器冷凝放熱過程后，已獲冷凝的大部分制冷工質(zhì)，通過連接在冷凝器出口的膨脹馬達(dá)，進(jìn)行等熵膨脹做功降壓降溫降焓，產(chǎn)生低溫低壓低焓的工質(zhì)，輸入到蒸發(fā)器入口，用于等壓吸熱制冷；而已獲冷凝的小部分制冷工質(zhì)，通過也連接在冷凝器出口的節(jié)流器，等焓節(jié)流降壓降溫產(chǎn)生中溫中壓的工質(zhì)，與壓縮機(jī)出口經(jīng)過壓縮機(jī)等熵壓縮的中壓工質(zhì)等壓混合后，再進(jìn)入增壓泵絕熱等熵增壓。經(jīng)過增壓泵增壓的高溫高壓高焓工質(zhì)，進(jìn)入冷凝器等壓冷凝放熱。
本發(fā)明近似理想逆卡諾循環(huán)效率的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)裝置包括壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流器和蒸發(fā)器；本發(fā)明有別于現(xiàn)有技術(shù)之處在于還包括用于降低進(jìn)入所述冷凝器工質(zhì)焓值的膨脹馬達(dá)和用于降低所述壓縮機(jī)工作壓力的增壓泵；所述增壓泵、冷凝器、膨脹馬達(dá)、蒸發(fā)器、壓縮機(jī)通過管道依次連通構(gòu)成主循環(huán)系統(tǒng)，該主循環(huán)系統(tǒng)輸出冷量；在所述主循環(huán)系統(tǒng)的增壓泵的入口處和冷凝器的出口處之間跨接所述節(jié)流器，構(gòu)成自增壓泵、冷凝器，又經(jīng)過節(jié)流器，再回到增壓泵的次循環(huán)系統(tǒng)，該次循環(huán)系統(tǒng)使所述壓縮機(jī)壓縮后的工質(zhì)溫度降低，焓值減少。
所述膨脹馬達(dá)膨脹時產(chǎn)生的輸出扭矩用來驅(qū)動增壓泵工作。所述節(jié)流器節(jié)流后的工質(zhì)，與壓縮機(jī)壓縮后的工質(zhì)進(jìn)行等壓混合后一起進(jìn)入所述增壓泵絕熱增壓；所述膨脹馬達(dá)的出口壓力低于節(jié)流器的出口壓力；所述膨脹馬達(dá)的流量大于節(jié)流器的流量。而且，增壓泵的流量大于壓縮機(jī)的流量；冷凝器的流量大于所述蒸發(fā)器的流量。
與傳統(tǒng)的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng)比較，本發(fā)明的制冷循環(huán)系統(tǒng)具有以下有益效果1.制冷能效明顯提高。
2.壓縮機(jī)排口工質(zhì)溫度明顯降低。
3.隨制冷循環(huán)工質(zhì)溫差越大，所提高的能效也越大，且其熱力完善度變化很小。


圖1為傳統(tǒng)的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng)圖；圖2為本發(fā)明近似理想逆卡諾循環(huán)效率的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng)圖；
圖3為傳統(tǒng)的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)過程的壓焓圖；圖4為傳統(tǒng)的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)過程的溫熵圖；圖5為理想的逆卡諾蒸氣制冷循環(huán)過程的壓焓圖；圖6為理想的逆卡諾蒸氣制冷循環(huán)過程的溫熵圖；圖7為傳統(tǒng)的蒸氣制冷循環(huán)與逆卡諾蒸氣制冷循環(huán)比較的壓焓圖；圖8為傳統(tǒng)的蒸氣制冷循環(huán)與逆卡諾蒸氣制冷循環(huán)比較的溫熵圖；圖9為本發(fā)明近似理想逆卡諾循環(huán)的壓焓圖；圖10為本發(fā)明近似理想逆卡諾循環(huán)的溫熵圖；圖11為本發(fā)明蒸氣制冷循環(huán)與傳統(tǒng)的蒸氣制冷循環(huán)及理想的逆卡諾蒸氣制冷循環(huán)比較的壓焓圖；圖12為本發(fā)明蒸氣制冷循環(huán)與傳統(tǒng)的蒸氣制冷循環(huán)及理想的逆卡諾蒸氣制冷循環(huán)比較的溫熵圖；圖13為本發(fā)明近似理想逆卡諾循環(huán)效率的蒸氣制冷循環(huán)裝置實(shí)施例的系統(tǒng)圖；圖14為使用附圖13中的水冷冷水壓縮機(jī)組實(shí)施傳統(tǒng)的蒸氣制冷循環(huán)的系統(tǒng)圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明蒸氣壓縮式制冷循環(huán)裝置如圖2所示，壓縮機(jī)22的出口與節(jié)流器25的出口并聯(lián)后，連接到增壓泵24的進(jìn)口。膨脹馬達(dá)26的進(jìn)口與節(jié)流器25的進(jìn)口并聯(lián)后，連接到冷凝器23的出口。蒸發(fā)器27的進(jìn)口與膨脹馬達(dá)26的出口連接，蒸發(fā)器27的出口與壓縮機(jī)22的進(jìn)口連接。增壓泵24的出口與冷凝器23的進(jìn)口連接。膨脹馬達(dá)26與增壓泵24同軸連接。
在本發(fā)明的制冷循環(huán)中，膨脹馬達(dá)26的等熵膨脹作用，使得進(jìn)入冷凝器工質(zhì)的焓值大幅度的降低；增壓泵24的使用，使得壓縮機(jī)22的工作壓差變小，所需能耗減少；次循環(huán)系統(tǒng)中節(jié)流器25的等焓節(jié)流的工質(zhì)使所述壓縮機(jī)22出口處的工質(zhì)溫度降低。故本發(fā)明具有近似逆卡諾制冷循環(huán)的能效和較低的壓縮機(jī)熱負(fù)荷。
本發(fā)明的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的壓焓圖如圖9，P為工質(zhì)的壓力，H為工質(zhì)的焓；溫熵圖如圖10。T為工質(zhì)的溫度，S為工質(zhì)的熵。所述主循環(huán)系統(tǒng)，是按7→8→9→10→11→13→7的方向，實(shí)現(xiàn)大部分制冷工質(zhì)的循環(huán)。所述次循環(huán)系統(tǒng)，是按9→10→11→12→9的方向，實(shí)現(xiàn)小部分制冷工質(zhì)的循環(huán)。
從圖9、圖10中可以看到如下過程a.7→8過程為經(jīng)蒸發(fā)器吸熱制冷后的低壓工質(zhì)，進(jìn)入壓縮機(jī)等熵絕熱壓縮，增溫增壓增焓的熱力過程；b.8→9過程為經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后的中壓工質(zhì)，與來自節(jié)流器節(jié)流后的中溫中壓工質(zhì)等壓混合，降溫降焓的熱力過程；c.9→10過程為經(jīng)等壓混合的工質(zhì)，進(jìn)入增壓泵絕熱增壓的熱力過程；d.10→17→11過程為經(jīng)增壓泵增壓后的高溫高壓工質(zhì)，進(jìn)入冷凝器前段等壓降溫冷卻散熱，后段等壓等溫冷凝放熱的熱力過程；e.11→13過程為經(jīng)冷凝器冷凝后的大部分高壓工質(zhì)，進(jìn)入膨脹馬達(dá)的絕熱等熵膨脹，降壓降溫降焓的熱力過程；f.13→7過程為經(jīng)膨脹馬達(dá)的膨脹后的低溫低壓低焓工質(zhì)，進(jìn)入蒸發(fā)器等壓吸熱制冷的熱力過程；g.11→12過程為經(jīng)冷凝器冷凝放熱后的小部分高壓工質(zhì)，進(jìn)入節(jié)流器等焓節(jié)流膨脹降壓降溫增熵的熱力過程；h.12→9過程為經(jīng)節(jié)流器節(jié)流后的中溫中壓工質(zhì)，與來自壓縮機(jī)壓縮后的中壓工質(zhì)等壓混合，等溫增焓的熱力過程。
從圖11和圖12中，可以清楚的看到1.本發(fā)明制冷循環(huán)中的膨脹馬達(dá)的絕熱等熵膨脹，降壓降溫降焓的熱力過程11→13，替代了傳統(tǒng)制冷循環(huán)中的節(jié)流器等焓節(jié)流膨脹，降壓降溫增熵的熱力過程11→14。與理想的逆卡諾循環(huán)中的制冷工質(zhì)絕熱等熵膨脹，降壓降溫降焓的熱力過程相重合。使進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷工質(zhì)的焓值明顯降低，蒸發(fā)器等壓吸熱制冷的能效顯著提高。
2.本發(fā)明制冷循環(huán)中的壓縮機(jī)等熵絕熱壓縮，增溫增壓增焓的熱力過程7→8，與傳統(tǒng)制冷循環(huán)中的壓縮機(jī)絕熱等熵壓縮，增溫增壓增焓的熱力過程7→15相比，過程明顯縮短，壓縮機(jī)的能耗顯著降低。
3.傳統(tǒng)制冷循環(huán)中的蒸氣過熱壓縮過程8→15，在本發(fā)明制冷循環(huán)中被取消。壓縮機(jī)的工作熱負(fù)荷明顯降低，壓力負(fù)荷也顯著減小。
4.傳統(tǒng)制冷循環(huán)中的冷凝器前段等壓降溫冷卻散熱的熱力過程15→17，縮短為本發(fā)明制冷循環(huán)中的冷凝器前段等壓降溫冷卻散熱的熱力過程10→17。進(jìn)入冷凝器的過熱蒸氣的溫度和焓值都明顯降低，冷凝器冷凝放熱的負(fù)荷會顯著減少。
5.傳統(tǒng)的蒸氣制冷循環(huán)中的熱力學(xué)完善度，隨著冷凝溫度與蒸發(fā)溫度的溫差增大而減小。而本發(fā)明蒸氣制冷循環(huán)中的熱力學(xué)完善度，在冷凝溫度與蒸發(fā)溫度的溫差發(fā)生變化時幾乎不變。這樣有利于在制冷工況發(fā)生變化時，一直能高效運(yùn)行。
如圖9、圖10所示在系統(tǒng)內(nèi)充有制冷劑工質(zhì)時，給壓縮機(jī)22輸入功率，具有1-m量的該工質(zhì)從狀態(tài)7被壓縮機(jī)22絕熱壓縮到過熱蒸氣狀態(tài)8，與經(jīng)節(jié)流器25等焓節(jié)流降壓降溫的具有m量工質(zhì)，等壓混合到濕蒸氣狀態(tài)9，并經(jīng)增壓泵24絕熱增壓到過熱蒸氣狀態(tài)10，該增壓熱力過程的工質(zhì)流量定義為單位1，隨后進(jìn)入冷凝器23進(jìn)行等壓冷凝放熱形成高壓濕飽和液體工質(zhì)11。接著該工質(zhì)分成二路，具有1-m量的一路進(jìn)入膨脹馬達(dá)26絕熱膨脹到濕蒸氣態(tài)13而進(jìn)入蒸發(fā)器23，經(jīng)等壓蒸發(fā)吸熱制冷后回到狀態(tài)7的壓縮機(jī)進(jìn)口完成一次制冷循環(huán)。該循環(huán)為圖中的7→8→9→10→11→13→7的封閉過程部分，稱該循環(huán)為主循環(huán)。具有m量的另一路進(jìn)入節(jié)流器25等焓節(jié)流降壓降溫到狀態(tài)12，與經(jīng)壓縮機(jī)22壓縮的中壓具有1-m量的工質(zhì)等壓混合到濕蒸氣態(tài)9，再進(jìn)入增壓泵24絕熱增壓，實(shí)現(xiàn)一次輔助循環(huán)，該循環(huán)為圖中的9→10→11→12→9的封閉過程部分，稱該循環(huán)為次循環(huán)。次循環(huán)能使壓縮機(jī)22出口的工質(zhì)溫度T8降到T9，主循環(huán)中增壓泵24使壓縮機(jī)22的工作壓力降低，功耗減小。具有1-m量的一路進(jìn)入膨脹馬達(dá)26絕熱膨脹到濕蒸氣態(tài)13而發(fā)出的機(jī)械功被輸入到增壓泵24用于增壓耗功，主次循環(huán)的復(fù)合為本發(fā)明的制冷循環(huán)。
其循環(huán)能效ξe理論值為ξe＝＝(ξz+E)/(1-E)(18)次循環(huán)工質(zhì)流量m理論值為 m＝＝1/ξc(ξk+D) (19)(18)式中，ξz為PerkiNs蒸氣制冷循環(huán)7→15→11→14→7的理論能效(即傳統(tǒng)的循環(huán)能效)；E為循環(huán)狀態(tài)點(diǎn)14，13的焓差相對循環(huán)狀態(tài)點(diǎn)15，7的焓差的比值。
(19)式中，ξk為理想勞侖茲蒸氣制冷循環(huán)8-15-10-9-8的理論能效(既卡諾循環(huán)能效)；ξc為PerkiNs蒸氣制冷循環(huán)9→10→11→12→9的理論能效(既次循環(huán)能效)；D為循環(huán)狀態(tài)點(diǎn)10，9的焓差相對循環(huán)狀態(tài)點(diǎn)8，9的焓差的比值。
由于E對與具有氣液兩態(tài)的制冷劑工質(zhì)來說大于零，并隨循環(huán)壓力P11與P7的差值增大而增大。ξe的理論最大值是蒸氣制冷循環(huán)7→15→11→13→7的卡諾能效ξk。其大小由實(shí)際的ξz大小及E值大小決定。
表1是循環(huán)工質(zhì)為R22時，兩種不同工況的制冷循環(huán)，ξKo、ξz、ξe的理論計(jì)算表。T16、T15、T8是據(jù)R22性能參數(shù)計(jì)算值。ξKo為理想逆卡諾制冷循環(huán)的能效，ξz為傳統(tǒng)的蒸氣制冷循環(huán)的能效，ξe為本發(fā)明近似理想逆卡諾循環(huán)的能效。m為次循環(huán)工質(zhì)流量相對冷凝器23工質(zhì)流量的百分比值。T11為冷凝溫度，T7為蒸發(fā)溫度。T16、T15、T8分別為循環(huán)相應(yīng)工況點(diǎn)的溫度。
表1(工質(zhì)R22)

從表1中的ξKo、ξz、ξe和T16、T15、T8的計(jì)算結(jié)果可看到，ξe值處在ξKo于ξz值之間，并接近ξKo。T8值在T16于T15值之間，并接近T16。
附圖13是本發(fā)明的實(shí)施例，即冷量為23KW水冷冷水機(jī)組系統(tǒng)圖。
圖中包括每轉(zhuǎn)排量為0.11升，電機(jī)額定功率為5千瓦的壓縮機(jī)組32；換熱面積為4.5平方米的管殼式水冷冷凝器33；根據(jù)四連桿機(jī)構(gòu)原理設(shè)計(jì)制造的，每轉(zhuǎn)排量為0.1升的活塞式增壓泵34；帶有單向閥的節(jié)流孔截面積為6平方毫米的單向節(jié)流器35，單向閥的使用是為了方便循環(huán)啟動；根據(jù)四連桿機(jī)構(gòu)原理設(shè)計(jì)制造的，無偏心力每轉(zhuǎn)排量為0.02升的活塞式膨脹馬達(dá)36；換熱面積為4.5平方米的臥式冷水蒸發(fā)器37，通過冷水輸出冷量；容積為60升的儲液器38。其中膨脹馬達(dá)36和增壓泵34均為蒸氣壓縮式制冷循環(huán)技術(shù)領(lǐng)域的新型元件。
系統(tǒng)中還包括，制冷工質(zhì)充注、排放接口，以及排熱量為27千瓦的強(qiáng)制通風(fēng)鼓風(fēng)式冷卻塔，圖中未畫出。
如圖13所示，所述壓縮機(jī)32的出口與單向節(jié)流器35的出口并聯(lián)后，連接到增壓泵34的進(jìn)口。膨脹馬達(dá)36的進(jìn)口與單向節(jié)流器35的進(jìn)口通過儲液器38并聯(lián)后，連接到冷凝器33的出口。蒸發(fā)器37的進(jìn)口與膨脹馬達(dá)36的出口連接，蒸發(fā)器37的出口與壓縮機(jī)32的進(jìn)口連接。增壓泵34的出口與冷凝器33的進(jìn)口連接。膨脹馬達(dá)36與增壓泵34同軸連接，使得增壓泵34回收了膨脹馬達(dá)36膨脹時所產(chǎn)生的動能。
表2為該實(shí)施例近似理想逆卡諾蒸氣制冷循環(huán)系統(tǒng)測量數(shù)據(jù)測算表。
在裝置內(nèi)充有R22制冷劑工質(zhì)，當(dāng)壓縮機(jī)進(jìn)排口的壓差達(dá)10bar時，停止充注制冷劑。系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行兩天后測量數(shù)據(jù)。
表2(工質(zhì)R22)

表2中，W為系統(tǒng)的輸入功率，Q為系統(tǒng)的輸出冷量，ξe為循環(huán)能效，ηe為熱力學(xué)完善度。T11為冷凝溫度，T7為蒸發(fā)溫度。T8為壓縮機(jī)32的出口溫度，T10增壓泵34的出口溫度。
附圖14是使用附圖13中的水冷冷水壓縮機(jī)組實(shí)施傳統(tǒng)的蒸氣制冷循環(huán)的系統(tǒng)圖。
系統(tǒng)中不同的是，使用了節(jié)流孔徑為10毫米的外平衡式熱力膨脹閥39，代替了活塞式膨脹馬達(dá)36；并取消了活塞式增壓泵34和單向節(jié)流器35。
表3是該系統(tǒng)即傳統(tǒng)的蒸氣制冷循環(huán)系統(tǒng)測量數(shù)據(jù)測算表。
表3(工質(zhì)R22)

表3中，W為系統(tǒng)的輸入功率，Q為系統(tǒng)的輸出冷量，ξz為循環(huán)能效，ηz為熱力學(xué)完善度。T11為冷凝溫度，T7為蒸發(fā)溫度。T15為壓縮機(jī)32的出口溫度。
表2表3中的循環(huán)能效及熱力學(xué)完善度與表1的差距，是由于系統(tǒng)中存在熱力損失，機(jī)械磨擦損失及電力損失產(chǎn)生的。由數(shù)據(jù)理論計(jì)算表1和測算表2.表3可看出，近似理想逆卡諾蒸氣制冷循環(huán)具有制冷能效明顯提高；壓縮機(jī)排口工質(zhì)溫度明顯降低；隨制冷循環(huán)工質(zhì)溫差T11-T13越大，所提高的能效也越大，且其熱力完善度變化很小等優(yōu)勢。
權(quán)利要求
1.一種近似理想逆卡諾循環(huán)效率的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)裝置，包括壓縮機(jī)(22)、冷凝器(23)、節(jié)流器(25)和蒸發(fā)器(27)；其特怔在于還包括用于降低進(jìn)入所述冷凝器(23)工質(zhì)焓值的膨脹馬達(dá)(26)和用于降低所述壓縮機(jī)(22)工作壓力的增壓泵(24)；所述增壓泵(24)、冷凝器(23)、膨脹馬達(dá)(26)、蒸發(fā)器(27)、壓縮機(jī)(22)通過管道依次連通構(gòu)成主循環(huán)系統(tǒng)，該主循環(huán)系統(tǒng)輸出冷量；在所述主循環(huán)系統(tǒng)的增壓泵(24)的入口處和冷凝器(23)的出口處之間跨接所述節(jié)流器(25)，構(gòu)成自增壓泵(24)、冷凝器(23)，又經(jīng)過節(jié)流器(25)，再回到增壓泵(24)的次循環(huán)系統(tǒng)，該次循環(huán)系統(tǒng)使所述壓縮機(jī)(22)壓縮后的工質(zhì)溫度降低，焓值減少。
2.如權(quán)力要求1所述的制冷循環(huán)裝置，其特怔在于所述膨脹馬達(dá)(26)的輸出扭矩驅(qū)動所述增壓泵(24)。
3.如權(quán)力要求1所述的制冷循環(huán)裝置，其特怔在于所述節(jié)流器(25)節(jié)流后的工質(zhì)與所述壓縮機(jī)(22)壓縮后的工質(zhì)等壓混合，一起進(jìn)入所述增壓泵(24)絕熱增壓。
4.如權(quán)力要求1或2所述的制冷循環(huán)裝置，其特怔在于所述膨脹馬達(dá)(26)的出口壓力低于節(jié)流器(25)的出口壓力。
5.如權(quán)力要求1或2所述的制冷循環(huán)裝置，其特怔在于所述膨脹馬達(dá)(26)的工質(zhì)流量大于所述節(jié)流器(25)的工質(zhì)流量。
6.如權(quán)力要求1或2所述的制冷循環(huán)裝置，其特怔在于所述增壓泵(24)的工質(zhì)流量大于所述壓縮機(jī)(22)的工質(zhì)流量。
7.如權(quán)力要求1所述的制冷循環(huán)裝置，其特怔在于所述冷凝器(23)的工質(zhì)流量大于所述蒸發(fā)器(27)的工質(zhì)流量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種蒸氣壓縮式制冷循環(huán)裝置，該制冷循環(huán)裝置包括由增壓泵(24)、冷凝器(23)、膨脹馬達(dá)(26)、蒸發(fā)器(27)、壓縮機(jī)(22)通過管道依次首尾相接構(gòu)成主循環(huán)系統(tǒng)，該主循環(huán)系統(tǒng)輸出冷量；在所述主循環(huán)系統(tǒng)的增壓泵(24)的入口處和冷凝器(23)的出口處之間跨接所述節(jié)流器(25)，構(gòu)成自增壓泵(24)、冷凝器(23)，又經(jīng)過節(jié)流器(25)，再回到增壓泵(24)的次循環(huán)系統(tǒng)，該次循環(huán)系統(tǒng)使所述壓縮機(jī)(22)出口處的工質(zhì)溫度降低。所述膨脹馬達(dá)(26)膨脹時產(chǎn)生的輸出扭矩驅(qū)動增壓泵的轉(zhuǎn)動(24)。所述膨脹馬達(dá)(26)的等熵膨脹作用，使得進(jìn)入冷凝器(23)工質(zhì)的焓值降低；所述增壓泵(24)的使用，使得壓縮機(jī)(22)的工作壓差變小，所需能耗減少。故本發(fā)明具有近似逆卡諾制冷循環(huán)的能效和較低的壓縮機(jī)熱負(fù)荷，可廣泛用于空調(diào)、冰箱等制冷循環(huán)系統(tǒng)。
文檔編號F25B1/00GK1683842SQ20051003278
公開日2005年10月19日 申請日期2005年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月10日
發(fā)明者張繼恩, 劉巖, 馮冠平, 敬剛, 吳堅(jiān), 顧墨林 申請人:深圳清華大學(xué)研究院