[实用新型]蒸气喷射设备及具有该蒸气喷射设备的制冷系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种蒸气喷射设备及一种具有该蒸气喷射设备的制冷系统。

背景技术

已知喷气增焓技术(EVI)应用在制冷系统中，以增强制冷系统的性能，亦即增大制冷系统的能力以及改进制冷系统的效率。所述制冷系统能够用于冷却、或用于加热、或用于冷却及加热两者。

考虑到压缩机的可靠性，不具备蒸气喷射设计的加热系统(例如热泵系统)只能用在最低环境温度为零摄氏度左右的地区。相反，借助于喷气增焓技术，所述系统能够用在环境温度低至零下15摄氏度的地区，如中国北方地区。

图1是根据现有技术的具备蒸气喷射设计的制冷系统的示意图。下面参照图1简要描述具备蒸气喷射设计的制冷系统。在图1中，所述制冷系统示出为冷却器系统，也就是说，以冷却器系统作为示例来说明所述制冷系统。

参照图1，冷却器系统以附图标记100总体标示。该冷却器系统主要包括：第一热交换器112、第二热交换器114、压缩机116、蒸气喷射设备120。第一热交换器112、第二热交换器114、压缩机116和蒸气喷射设备120流体连通，从而制冷剂可以在它们之间流通。制冷剂在压缩机116的压力的作用下循环通过冷却器系统100，并且在第一热交换器112与第二热交换器114之间流通从而排出和吸收热量。应当理解，第一热交换器112或第二热交换器114是排出或是吸收热量取决于冷却器系统100设定为冷却模式或是加热模式。

蒸气喷射设备120包括：闪蒸罐162；设置于闪蒸罐162上游并且 用作预膨胀装置的电子膨胀阀(EXV)164；以及设置于闪蒸罐162下游、位于闪蒸罐162与第一热交换器112以及第二热交换器114之间、并且用作主膨胀装置的热力膨胀阀(TXV)166。

闪蒸罐162包括入口170、蒸气出口172以及过冷液体出口174。入口170经由预膨胀装置164接收来自第一热交换器112或第二热交换器114的制冷剂。蒸气出口172经由管线158与压缩机116的蒸气喷射口140流体联接，从而将制冷剂蒸气供应至压缩机116。过冷液体出口174经由主膨胀装置166将过冷的制冷剂液体输送至第二热交换器114或第一热交换器112。

在闪蒸罐接收来自热交换器的液态制冷剂之后，一部分液态制冷剂由于闪蒸罐内较低的压力而蒸发，同时闪蒸罐中的其余液态制冷剂失去热量而变得过冷。当闪蒸罐中所产生的蒸气处于升高的压力下时，可以将压力升高的蒸气供应至压缩机。这里，来自闪蒸罐的制冷剂蒸气被供应至压缩机的中间压力入口，因为制冷剂蒸气的压力比离开蒸发器的气化制冷剂的压力高，而比离开压缩机的出口的制冷剂的压力低。这样，压缩机可以在使来自闪蒸罐的压力升高的制冷剂蒸气只经过压缩机的一部分的情况下便能够将该压力升高的制冷剂蒸气压缩到正常的出口压力，因此增大了制冷系统的加热和/或冷却能力。

另一方面，闪蒸罐中的过冷的制冷剂液体同样地增大了制冷系统的能力和效率。具体地，从闪蒸罐排出过冷的制冷剂液体，并根据制冷系统的操作模式(即加热或冷却模式)将过冷的制冷剂液体输送至两个热交换器之一。由于制冷剂液体处于过冷状态，所以该热交换器可以从周围环境吸收更多的热量，从而改进了制冷系统的加热或冷却循环的整体性能。

当室外温度与所需的室内温度相差较大时(即当天气极热或极冷时)，采用喷气增焓技术的上述制冷系统的优势将会更加显著。

然而，如上所述，在具备蒸气喷射设计的制冷系统中，设置有两个膨胀装置，即位于闪蒸罐上游的预膨胀装置以及位于闪蒸罐下游的主膨胀装置。这样，由于在闪蒸罐上游设置有预膨胀装置，因此与没有设置蒸气喷射设备的系统相比，预膨胀装置之后的流体管线(包括闪蒸罐内部或主膨胀装置之前的流体管线)中的压力减小。主膨胀装 置上游流体压力的减小使得需要更大的用作主膨胀装置的膨胀阀，以便实现制冷剂在冷却工况下的正常流动。在实践中，与没有设置蒸气喷射设备的系统相比，具备蒸气喷射设计的制冷系统往往需要大两倍的主膨胀阀。