[发明专利]制冷压缩膨胀机

说明书

技术领域

本发明属于制冷技术领域。

背景技术

当今，人类对保护臭氧层和气候变暖问题越来越重视，使二氧化碳这种对环境友好的制冷剂重新受到了人们的关注；但这种制冷系统也存在着不足，二氧化碳气体必须在140巴的压力下才能充分制冷。为此，需要能承受高压的压缩机。而且由于节流损失大，传统的二氧化碳制冷系统难以达到高的制冷效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种制冷压缩膨胀机，该机采用液压泵产生动力，靠液压实现对二氧化碳气体的压缩；可很容易的获得高的压缩压力，并且具有膨胀机的功能，以代替节流阀而减少节流损失，获得高效率。

本发明的结构由油泵、油箱、换向阀、气——液能转换缸、冷却器、回热器、蒸发器、气路换向控制阀、节流阀等组成。其中的气——液能转换缸的缸体用两个隔板分成三段，活塞由一个中间活塞(中间活塞两侧各有一个活塞控制段)和两个端活塞组成；活塞与隔板将气——液能转换缸分成左右对称的六个腔，分别为两个液压油腔、两个膨胀腔和两个压缩腔。在液压油腔隔板侧制有两个控制腔，用于与活塞控制段配合，控制换向阀自动换向；控制腔接控制油路，控制油路设单向阀和换向阀控制阀，以保证换向阀有确定的两个位置。在隔板上还制有可滑动的膨胀控制阀，该阀两端通过管路与气路换向控制阀和压缩腔相通，用于控制气体进入膨胀腔的量和膨胀开始的时间；气路换向控制阀与换向阀阀芯连在一起，同时动作；工作介质为二氧化碳。

工作原理：油泵开始工作时，气路换向控制阀和换向阀在弹簧的作用下处于左位；油泵产生的液压油通过换向阀进入气——液能转换缸左边的液压油腔，推动活塞向右运动，同时经冷却器冷却的高压气体通过气路换向控制阀和膨胀控制阀进入右膨胀腔，与液压油一起推动活塞向右运动，压缩右压缩腔中的气体。当右压缩腔中的压力大于冷却器内的压力时，单向阀打开，压缩腔中的气体排入冷却器，在冷却器中放热冷却。此时右压缩腔中的压力使膨胀控制阀关闭；进入右膨胀腔内的气体膨胀做功降压。降压后的气体经回热器和节流阀进一步降温、降压液化后进入蒸发器吸热蒸发制冷。产生的蒸汽被吸入气——液能转换缸的左压缩腔。当气——液能转换缸的右压缩腔的气体被排除，活塞控制段进入右控制腔时，控制腔压力急剧增大；液压油通过控制管路使换向阀换向，处于右位；油泵产生的液压油通过换向阀进入气——液能转换缸右液压油腔，推动活塞向左运动压缩左压缩腔中的气体，同时经冷却器冷却的高压气体通过气路换向控制阀和膨胀控制阀进入左膨胀腔，与液压油一起推动活塞向左运动压缩左压缩腔中的气体；通过单向阀进入冷却器。活塞控制段进入左控制腔时，控制腔压力急剧增大；液压油通过控制管路使换向阀控制阀处于右位，换向阀中的控制油流回油箱，压力消失；换向阀芯在弹簧的作用下回到左位，实现自动换向。由于制冷压缩膨胀机采用液压泵产生液压油，可很容易的获得高的压力，而通过气——液能转换缸实现对二氧化碳气体的压缩；气体的泄露很少、具有更高的输气效率。

附图说明

附图是制冷压缩膨胀机结构图，图中：1油箱、2油泵、3换向阀控制油路、4单向阀、5膨胀控制阀控制管路、6气——液能转换缸体、7弹簧、8膨胀控制阀、9端活塞、10缸盖、11液压油腔、12活塞控制段、13中间活塞、14冷却器、15膨胀腔、16压缩腔、17气路换向控制阀、18换向阀控制阀、19回热器、20节流阀、21蒸发器、22隔板、23控制腔、24换向阀

具体实施方式

附图中制冷压缩膨胀机中的油泵(2)换向阀(24)、气——液能转换缸(6)、冷却器(14)、气路换向控制阀(17)、回热器(19)、节流阀(20)蒸发器(21)用管路依次联结，系统中的工作介质为二氧化碳。