[发明专利]一种双温位的蒸汽压缩冷变换器

说明书

技术领域

本发明涉及一种冷变换器，具体是一种可以用作冷藏冷冻制冷装置的 双温位的蒸汽压缩冷变换器。

背景技术

能源是人类赖以生存的基础，是整个世界发展的最基本的驱动力。例 如煤炭、石油、天然气这些化石能源为钢铁、纺织、化工、医疗等行业提 供了生产物质来源和生产动力。世界经济的快速发展消耗了大量的能源， 使得能源供应日益紧张，环境问题日益加剧。因此，节能减排成为当今时 代的主题。在冷藏冷冻领域，如何提高冷藏冷冻设备的制冷能效引起了人 们足够的重视。传统的双温冰箱一般采用普通串联单循环制冷系统提供冷 量，存在一些不足，即能量利用的不合理和同时控制两室温度的困难。虽 然可以通过温度单控及热补偿相结合的办法来解决同时控制两室温度的 问题，但增加了热补偿的能耗。如果冰箱制冷系统采用与两室温度相匹配 的两种蒸发温度，则可以解决上述问题。常见的方式是采用双回路蒸汽压 缩制冷循环，即高温间室(冷藏室)与低温间室(冷冻室)的制冷量由两 个独立的蒸汽压缩制冷循环系统提供。但是双回路蒸汽压缩制冷循环低温 间室制冷循环的制冷温度较低，压缩机耗功大，不利于节能。

邹云霞撰写的浙江大学硕士论文，“扩散吸收式冷变换器的性能研究” 中指出，冷变换器是指一种将低品位冷量转换为高品位冷量的装置。浙江 大学陈光明等在公开号为CN 1916530A，“一种冷变换器”的中国发明专 利中提出一种由低品位热与高品位电联合驱动的冷变换器，冷变换器利用 低品位能通过低品位能驱动式制冷子系统制取低品位冷量，利用高品位机 械功通过机械压缩式制冷子系统制取高品位冷量，两种冷量通过能量耦 合，实现冷量品位的转换。其本质可表述为：通过提高低品位能驱动子系 统的蒸发温度，制取比目标蒸发温度更高的蒸发温度下的制冷量，通过过 冷机械压缩式子系统转化为目标蒸发温度下的等量的制冷量，从而达到提 高低品位能驱动式子系统制冷效率的目的，因此冷变换器可以达到节能效 果。

中国发明专利公开号CN 101526279A，“冷量回收式双运行模式复叠 低温制冷机”公开了一种低温间室循环中带回热器的两级复叠制冷循环， 可以实现高、低温间室循环的复叠运行；制冷循环在高温间室循环辅助启 动后，低温间室循环便可通过自身回热而独立运行，该制冷循环高温间室 循环的蒸发器充当低温间室循环的过冷器，可以达到较低的制冷温度，但 是只能提供单温位的制冷量。

发明内容

本发明提出一种双温位的蒸汽压缩冷变换器，将低品位冷量转换为高 品位冷量的同时实现双温位的制冷。

一种双温位的蒸汽压缩冷变换器，包括高温间室循环和低温间室循 环，所述高温间室循环包括高温间室压缩机、高温间室冷凝器、第一高温 间室节流阀、高温间室蒸发器和中间换热器，所述低温间室循环包括所述 中间换热器、低温间室压缩机、低温间室冷凝器、低温间室节流阀和低温 间室蒸发器；所述高温间室压缩机的制冷剂出口与高温间室冷凝器的制冷 剂进口相连，高温间室冷凝器的制冷剂出口与第一高温间室节流阀的制冷 剂进口相连，第一高温间室节流阀的制冷剂出口与高温间室蒸发器的制冷 剂进口相连，高温间室蒸发器的制冷剂出口与中间换热器的制冷剂第一进 口相连，中间换热器的制冷剂第一出口与高温间室压缩机的制冷剂进口相 连；低温间室压缩机的制冷剂出口与低温间室冷凝器的制冷剂进口相连， 低温间室冷凝器的制冷剂出口与中间换热器的制冷剂第二进口相连，中间 换热器的制冷剂第二出口与低温间室节流阀的制冷剂进口相连，低温间室 节流阀的制冷剂出口与低温间室蒸发器的制冷剂进口相连，低温间室蒸发 器的制冷剂出口与低温间室压缩机的制冷剂进口相连。

所述的中间换热器为套管式换热器、板式换热器、壳管式换热器、夹 套式换热器。实际使用时，根据需求选择相应的换热效果佳的换热器。

优选的，所述的高温间室循环与低温间室循环以逆流方式布置，使高 温间室循环蒸发后的饱和气态制冷剂更易于使低温间室循环冷凝过后的 饱和液态制冷剂过冷，从而获得更大的制冷量。