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制冷机组有效专利 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及制冷系统技术领域,尤其是涉及一种制冷机组。

相关背景技术

[0002] 相关技术中,制冷机组在总压比不同的两个工况运行时,能效都分别达到最高。然而,压缩机的高效区域有限,无法在压比大幅度变化或远离设计压比工况时,仍然保持最佳效率。为了能够在高压比工况可靠运行,压缩机设计点只能选择高压比工况。因此,在低压比工况运行时,压缩机效率大幅降低,使得制冷机组能效低。

具体实施方式

[0028] 下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
[0029] 在本发明的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
[0030] 在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0031] 在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0032] 下面参考图1描述根据本发明实施例的制冷机组100。
[0033] 如图1所示,根据本发明实施例的制冷机组100,包括蒸发器1、冷凝器2、第一压缩机3、第二压缩机4以及节流装置。
[0034] 其中,第一压缩机3和第二压缩机4串联或并联连接在蒸发器1的一端(例如,图1中的上端)和冷凝器2的一端(例如,图1中的上端)之间,当制冷机组100工作时第一压缩机3和第二压缩机4中的至少一个工作。
[0035] 也就是说,第一压缩机3和第二压缩机4可以串联连接在蒸发器1的一端(例如,图1中的上端)和冷凝器2的一端(例如,图1中的上端)之间,也可以并联连接在蒸发器1的一端(例如,图1中的上端)和冷凝器2的一端(例如,图1中的上端)之间。
[0036] 当制冷机组100工作时,第一压缩机3和第二压缩机4同时工作,或者第一压缩机3和第二压缩机4中的其中一个工作。具体而言,当第一压缩机3和第二压缩机4同时工作时,第一压缩机3和第二压缩机4可以串联运行,也可以并联运行。
[0037] 其中,当第一压缩机3和第二压缩机4串联运行时,可以提高制冷机组100的总压比;当第一压缩机3和第二压缩机4并联运行时,可以提高制冷机组100的总容量;第一压缩机3和第二压缩机4中的其中一个单独运行时,可以实现优越的部分负荷性能。由此,可根据用户的实际需求,选择第一压缩机3和第二压缩机4的运行方式,使得每个压缩机都可以在最佳的效率区间运行,从而提高了制冷机组100的制冷效率和能效。
[0038] 节流装置连接在蒸发器1的另一端(例如,图1中的下端)和冷凝器2的另一端(例如,图1中的下端)之间。由此,可防止液态冷媒进入第一压缩机3和第二压缩机4内,从而提高了制冷机组100的可靠性。
[0039] 根据本发明实施例的制冷机组100,通过在制冷机组100中设置第一压缩机3和第二压缩机4,并使得第一压缩机3和第二压缩机4可以串联运行、并联运行、单独运行,由此,使得每个压缩机都可以在最佳的效率区间运行,从而提高了制冷机组100的制冷效率和能效。
[0040] 根据本发明的一些实施例,第一压缩机3具有第一吸气口和第一排气口,第一吸气口与蒸发器1的上述一端(例如,图1中的上端)相连。例如,在图1的示例中,第一吸气口形成在第一压缩机3的左端,第一排气口形成在第一压缩机3的上端。
[0041] 第二压缩机4具有第二吸气口和第二排气口,例如,在图1的示例中,第二吸气口形成在第二压缩机4的左端,第二排气口形成在第二压缩机4的上端。
[0042] 第二吸气口与第一排气口相连、或第二吸气口与蒸发器1的上述一端(例如,图1中的上端)相连且第一排气口与冷凝器2的上述一端(例如,图1中的上端)相连,第二排气口与冷凝器2的上述一端(例如,图1中的上端)相连。
[0043] 具体地,参照图1,当第二吸气口与第一排气口相连时,第一压缩机3和第二压缩机4可以串联运行;当第二吸气口与蒸发器1的上端相连,且第一排气口与冷凝器2的上端相连时,第一压缩机3和第二压缩机4可以并联运行。
[0044] 进一步地,第二吸气口与第一排气口相连的流路上设有第一阀门61,第二吸气口与蒸发器1的上述一端(例如,图1中的上端)相连的流路上设有第二阀门62,第一排气口与冷凝器2的上述一端相连的流路上设有第三阀门63,第二排气口与冷凝器2的上述一端相连的流路上设有第四阀门64。
[0045] 例如,当第一阀门61、第四阀门64开启且第二阀门62、第三阀门63关闭时,第一压缩机3和第二压缩机4串联运行;当第一阀门61关闭且第二阀门62、第三阀门63、第四阀门64开启时,第一压缩机3和第二压缩机4并联运行;当第三阀门63开启且第一阀门61、第二阀门62、第三阀门63关闭时,第一压缩机3单独运行;当第二阀门62、第四阀门64开启且第一阀门
61、第三阀门63关闭时,第二压缩机4单独运行。由此,可通过控制阀门切换制冷机组100的运行模式,结构简单,便于实现。
[0046] 进一步地,参照图1,制冷机组100还包括第一经济器7和第二经济器8。第一经济器7和第二经济器8连接在蒸发器1的上述另一端(例如,图1中的下端)和冷凝器2的上述另一端(例如,图1中的下端)之间,第一经济器7用于对第一压缩机3进行补气,第二经济器8用于对第二压缩机4进行补气。由此,可进一步地提高制冷机组100的制冷效率和能效。
[0047] 具体地,当第一压缩机3和第二压缩机4串联时第一经济器7和第二经济器8串联连接,当第一压缩机3和第二压缩机4并联时第一经济器7和第二经济器8并联连接。
[0048] 参照图1,第一经济器7具有第一进口71和第一出口72,第一进口71和第一出口72均可形成在第一经济器7的下端。其中,第一进口71位于第一经济器7的长度方向的右端,第一出口72位于第一经济器7的长度方向的左端。第一出口72与蒸发器1的上述另一端(例如,图1中的下端)相连。
[0049] 第二经济器8具有第二进口81和第二出口82,第二进口81和第二出口82均可形成在第二经济器8的下端,其中,第二进口81位于第二经济器8的长度方向的右端,第二出口82位于第二经济器8的长度方向的左端。第二出口82与第一进口71相连、或第二出口82与蒸发器1的上述另一端(例如,图1中的下端)相连且第一进口71与冷凝器2的上述另一端(例如,图1中的下端)相连,第二进口81与冷凝器2的上述另一端(例如,图1中的下端)相连。
[0050] 其中,第二出口82与第一进口71相连时,第一经济器7和第二经济器8串联;当第二出口82与蒸发器1的上述另一端相连且第一进口71与冷凝器2的上述另一端相连时,第一经济器7和第二经济器8并联。
[0051] 进一步地,第二出口82与第一进口71相连的流路上设有第五阀门65,第二出口82与蒸发器1的上述另一端(例如,图1中的下端)相连的流路上设有第六阀门66,第一进口71与冷凝器2的上述另一端(例如,图1中的下端)相连的流路上设有第七阀门67。
[0052] 当第五阀门65开启且第六阀门66、第七阀门67关闭时,第一经济器7和第二经济器8可以串联运行;当第五阀门65关闭且第六阀门66、第七阀门67开启时,第一经济器7和第二经济器8可以并联运行;当第七阀门67开启且第五阀门65、第六阀门66关闭时,第一经济器7可以单独运行;当第六阀门66开启且第五阀门65、第七阀门67关闭时,第二经济器8可以单独运行。
[0053] 具体地,节流装置包括第一节流元件51、第二节流元件52和第三节流元件53,第一节流元件51设在与冷凝器2的上述另一端相连的流路上,第二节流元件52设在与第二出口82与第一进口71相连的流路上,第三节流元件53设在与蒸发器1的上述另一端相连的流路上。
[0054] 可选地,第一压缩机3和第二压缩机4分别为离心压缩机,但不限于此。
[0055] 下面参照图1描述根据本发明的一个具体实施例。
[0056] 如图1所示,制冷机组100包括蒸发器1、冷凝器2、第一压缩机3、第二压缩机4、第一经济器7、第二经济器8、节流装置以及第一阀门61至第七阀门67。
[0057] 第一压缩机3和第二压缩机4可以串联连接在蒸发器1的上端和冷凝器2的上端之间,也可以并联连接在蒸发器1的上端和冷凝器2的上端之间。
[0058] 当制冷机组100工作时,第一压缩机3和第二压缩机4同时工作,或者第一压缩机3和第二压缩机4中的其中一个工作。具体而言,当第一压缩机3和第二压缩机4同时工作时,第一压缩机3和第二压缩机4可以串联运行,也可以并联运行。
[0059] 第一压缩机3具有第一吸气口和第一排气口,第一吸气口与蒸发器1的上端相连。第二压缩机4具有第二吸气口和第二排气口,第二吸气口与第一排气口相连、或第二吸气口与蒸发器1的上端相连且第一排气口与冷凝器2的上端相连,第二排气口与冷凝器2的上端相连。
[0060] 第二吸气口与第一排气口相连的流路上设有第一阀门61,第二吸气口与蒸发器1的上端相连的流路上设有第二阀门62,第一排气口与冷凝器2的上端相连的流路上设有第三阀门63,第二排气口与冷凝器2的上端相连的流路上设有第四阀门64。
[0061] 第一经济器7和第二经济器8连接在蒸发器1的下端和冷凝器2的下端之间,第一经济器7用于对第一压缩机3进行补气,第二经济器8用于对第二压缩机4进行补气。由此,可进一步地提高制冷机组100的制冷效率和能效。具体地,当第一压缩机3和第二压缩机4串联时第一经济器7和第二经济器8串联连接,当第一压缩机3和第二压缩机4并联时第一经济器7和第二经济器8并联连接。
[0062] 第一经济器7具有第一进口71和第一出口72,第一进口71和第一出口72均形成在第一经济器7的下端。其中,第一进口71位于第一经济器7的长度方向的右端,第一出口72位于第一经济器7的长度方向的左端。第一出口72与蒸发器1的下端相连。
[0063] 第二经济器8具有第二进口81和第二出口82,第二进口81和第二出口82均形成在第二经济器8的下端,其中,第二进口81位于第二经济器8的长度方向的右端,第二出口82位于第二经济器8的长度方向的左端。第二出口82与第一进口71相连、或第二出口82与蒸发器1的下端相连且第一进口71与冷凝器2的下端相连,第二进口81与冷凝器2的下端相连。其中,第二出口82与第一进口71相连时,第一经济器7和第二经济器8串联;当第二出口82与蒸发器1的上述另一端相连且第一进口71与冷凝器2的上述另一端相连时,第一经济器7和第二经济器8并联。
[0064] 第二出口82与第一进口71相连的流路上设有第五阀门65,第二出口82与蒸发器1的下端相连的流路上设有第六阀门66,第一进口71与冷凝器2的下端相连的流路上设有第七阀门67。
[0065] 节流装置包括第一节流元件51、第二节流元件52和第三节流元件53,第一节流元件51设在与冷凝器2的下端相连的流路上,第二节流元件52设在与第二出口82与第一进口71相连的流路上,第三节流元件53设在与蒸发器1的下端相连的流路上。
[0066] 例如,当第一阀门61、第四阀门64、第五阀门65开启且第二阀门62、第三阀门63关闭时,第一压缩机3和第二压缩机4串联运行,第一经济器7和第二经济器8串联运行。
[0067] 当第一阀门61、第五阀门65关闭且第二阀门62、第三阀门63、第四阀门64、第六阀门66、第七阀门67开启时,第一压缩机3和第二压缩机4并联运行,第一经济器7和第二经济器8并联运行。
[0068] 当第三阀门63、第七阀门67开启且第一阀门61、第二阀门62、第三阀门63、第五阀门65、第六阀门66关闭时,第一压缩机3单独运行,第一经济器7单独运行;当第二阀门62、第四阀门64、第六阀门66开启且第一阀门61、第三阀门63、第五阀门65、第七阀门67关闭时,第二压缩机4单独运行,第二经济器8单独运行。
[0069] 根据本发明实施例的制冷机组100,通过在制冷机组100中设置第一压缩机3和第二压缩机4,并通过控制阀门,使得制冷机组100在第一压缩机3和第二压缩机4串联、并联和单独工作的运行模式下切换,从而使得每个压缩机都可以在最佳的效率区间运行,提高了制冷机组100的制冷效率和能效。此外,通过在制冷机组100中设置第一经济器7和第二经济器8,进一步地提高了制冷机组100的制冷效率。
[0070] 在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0071] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

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