一种双吸气活塞压缩机及其制冷系统技术方案

本发明专利技术公开了一种双吸气活塞压缩机及其制冷系统，双吸气活塞压缩机主要部件包括汽缸、吸气阀、排气阀、活塞、曲柄连杆，以及辅助吸气孔。制冷系统包括双吸气活塞压缩机、冷凝器、冷藏毛细管、冷藏室换热器、冷冻毛细管、冷冻室换热器。在冰箱用活塞压缩机上开设补气孔，单个电机带动同一压缩缸形成了2个不同的吸气压力(温度)。通过合理配置毛细管的长度和冷冻室、冷藏室换热面积，即可使系统正常运行。冷藏室的吸气以补气的形式从辅助吸气孔进入到压缩机中间腔内，压差的作用下能够保证冷藏室进气量(约为1.2

【技术实现步骤摘要】
一种双吸气活塞压缩机及其制冷系统


[0001]本专利技术涉及一种双吸气活塞压缩机及其制冷系统，属于蒸汽压缩式制冷/热泵


技术介绍

[0002]随着科技的进步和社会的不断发展，家用冰箱的能效水平逐渐升高，做工更加精细，功能更加丰富，但从热力学上看其制冷能效依然有可提升的空间，结构也能进一步简化。
[0003]压缩机补气系统在空气源热泵供热，特别是低温供热领域取得了很好的效果。其原理是在压缩机中间腔的某一位置开设1个或多个补气孔，形成准二级压缩，低焓值的气体补充到压缩机的压缩中间过程，一方面增大排气量进而增大制热量，另一方面改善压缩机的压缩过程效率，降低排气温度。将此技术应用在家用活塞式冰箱压缩机上具有理论的可行性。根据往复活塞压缩机的结构特征，将补气孔设计在活塞的内止点位置，通过活塞的行程自动打开或关闭补气口。具有构造简单，稳定性好的优势。在冰箱用小型活塞压缩机汽缸壁上开设补气口后，冷凝器出口的液体分为两路，通过节流程度不同的毛细管形成不同的温度。这样，单个电机带动同一压缩缸就形成了2个不同的吸气压力(温度)。通过合理配置毛细管的长度和冷冻室、冷藏室换热面积，即可使系统正常运行。
[0004]冷藏室的吸气以补气的形式进入到压缩机中间腔内，合适压差的作用下能够保证冷藏室进气量(约为1.2
‑
1.4倍的冷冻室进气量)；同时，低焓值的制冷剂补充到压缩过程，与普通的一次压缩相比，能提高压缩过程效率5％以上，降低排气温度10℃以上，实现整体能效提升10％左右。

技术实现思路
r/>[0005]本专利技术提供了一种双吸气活塞压缩机及其制冷系统。通过在小型活塞压缩机上开设辅助补气孔形成双吸气活塞压缩机，并基于双吸气活塞压缩机实现整个制冷系统。
[0006]一种双吸气活塞压缩机，包括汽缸2、吸气阀3、排气阀4、活塞5、曲柄连杆6和辅助吸气孔1；活塞5由曲柄连杆6驱动沿汽缸2的内壁反复运动，活塞5正对汽缸2的壁面上述设有吸气阀3与排气阀4；其特征在于，活塞5沿汽缸2滑动的侧壁上设有辅助吸气孔1；辅助吸气孔1与吸气阀3组成双吸气活塞压缩机7的双吸气结构。
[0007]进一步地，辅助吸气孔1的位置在活塞5的内止点处，通过活塞5往复运动自动打开或关闭辅助吸气孔，无须另外设置辅助吸气孔1的阀门等开关机构。
[0008]一种双吸气活塞压缩机的制冷系统，包括双吸气活塞压缩机7、冷凝器8、冷藏毛细管9、冷藏室换热器10、冷冻毛细管11和冷冻室换热器12。冷凝器8出口的液管处同时并联两个毛细管，分别为冷藏毛细管9和冷冻毛细管11；冷藏毛细管9和冷冻毛细管11的长度或内径不同，能形成高低两个不同的压力。冷藏毛细管9的一端与冷藏室换热器10相连，冷藏室换热器10的一端与辅助吸气孔1连接。冷冻毛细管11的一端与冷冻室换热器12相连，冷冻室
换热器12与吸气阀3连接。
[0009]进一步地，所述并联两个毛细管能够被是热力膨胀阀、电子膨胀阀等其他节流机构替换。
[0010]进一步地，所述辅助吸气孔1的数量大于等于1个，辅助吸气孔1的数量根据补气量的需求开设。
[0011]进一步地，辅助吸气孔1、毛细管9及其连接的换热器(包括冷冻换热器10和冷藏室换热器12)也可以是3组(套)，形成3个不同的温度。
[0012]进一步地，双吸气活塞压缩机及制冷系统工作过程如下：双吸气活塞压缩机7随活塞5的移动首先通过吸气阀3吸入冷冻室蒸发器12的制冷剂气体，待活塞5移动至内止点时，辅助吸气孔1打开，吸气阀3与辅助吸气孔1同时进气，双吸气活塞压缩机7通过辅助吸气孔1吸入冷藏室蒸发器10的制冷剂气体，待吸气完毕，对两股不同压力制冷剂混合后的气体进行压缩，待排气阀4打开后排出，进入冷凝器8冷却冷凝，再分别进入冷藏毛细管9与冷冻毛细管11节流，最终进入冷藏室换热器10与冷冻室换热器12，完成一个完整循环。
[0013]与现有技术相比较，常规提供两个温度的制冷系统，采用先降温再升温的方式提供两种制冷温度，系统通常只有一个蒸发温度且一般较低，导致压缩机压比大，运行效率低。采用多个长度不同毛细管的单吸气压缩机系统，通过阀门的切换形成不同温区是多温区冰箱的另一种型式，但阀门反复切换带来的高低压气体混合，系统平衡反复被打破和重新建立，其中能量损失也不容忽略。本专利技术提出的新方案，原理是通过给活塞压缩机增加第二吸气口，使得单个往复活塞压缩机也能形成两个蒸发温度，分别制得冷冻温度和冷藏温度，大幅度减小了系统总压比，避免了管路内高低压气体混合损失，因此能够获得较高的综合性能系数。
附图说明
[0014]下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步的说明。
[0015]图1是本专利技术提供的一种双吸气活塞压缩机和制冷系统结构示意图。
[0016]图2是本专利技术提供的一种双吸气活塞压缩机及其制冷系统，双吸气活塞压缩机的工作过程示意图。
[0017]图3是本专利技术提供的一种双吸气活塞压缩机及其制冷系统，3温区制冷系统示意图。
[0018]图中，1、辅助吸气孔，2、汽缸，3、吸气阀，4、排气阀，5、活塞，6、曲柄连杆，7、双吸气活塞压缩机，8、冷凝器，9、冷藏毛细管，10、冷藏室换热器，11、冷冻毛细管，12、冷冻室换热器，13变温室毛细管，14、变温室换热器，1
‑
1变温室吸气孔。
具体实施方式
[0019]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步说明。
[0020]实施例1：
[0021]如图1所示，一种双吸气活塞压缩机及其制冷系统，通过在小型活塞压缩机上开设辅助补气孔，形成双吸气活塞压缩机，并基于此构造出制冷系统。双吸气活塞压缩机主要部件包括汽缸、吸气阀、排气阀、活塞、曲柄连杆、辅助吸气孔；制冷系统包括双吸气活塞压缩
机、冷凝器、冷藏毛细管、冷藏室换热器、冷冻毛细管、冷冻室换热器。
[0022]所述的一种双吸气活塞压缩机及其制冷系统，其特征在于：双吸气活塞压缩机在汽缸壁上某一位置开设有补气孔，称为辅助吸气孔，辅助吸气孔的位置在压缩机活塞内止点，通过压缩机活塞往复运动自动打开或关闭补气孔，无须另外设置阀门等开关机构。
[0023]所述的一种双吸气活塞压缩机及其制冷系统，其特征在于：冷凝器出口的液管同时并联2个毛细管，分别为冷藏毛细管和冷冻毛细管，两个毛细管的长度或内径不同，能形成高低两个不同的压力。
[0024]所述的冷凝器出口的液管同时并联2个毛细管，也可是热力膨胀阀、电子膨胀阀等其他节流机构。
[0025]所述的在汽缸壁上某一位置开设补气孔形成双吸气活塞压缩机，其特征在于：补气孔的数量是1个，也可因补气量的需求开设2个甚至多个。
[0026]所述的一种双吸气活塞压缩机及其制冷系统，其特征在于：辅助吸气孔和毛细管及其连接的换热器(包括冷冻换热器和冷藏换热器)也可以是3组(套)，形成3个不同的温度。
[0027]实施例2：
[0028]双吸气活塞压缩机的工作过程示意图。以某种型号本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双吸气活塞压缩机，包括汽缸(2)、吸气阀(3)、排气阀(4)、活塞(5)、曲柄连杆(6)和辅助吸气孔(1)；活塞(5)由曲柄连杆(6)驱动沿汽缸(2)的内壁反复运动，活塞(5)正对汽缸(2)的壁面上述设有吸气阀(3)与排气阀(4)；其特征在于，活塞(5)沿汽缸(2)滑动的侧壁上设有辅助吸气孔(1)；辅助吸气孔(1)与吸气阀(3)组成双吸气活塞压缩机(7)的双吸气结构。2.根据权利要求1所述的一种双吸气活塞压缩机，其特征在于，辅助吸气孔(1)的位置在活塞(5)的内止点处，通过活塞(5)往复运动自动打开或关闭辅助吸气孔(1)。3.利用权利要求1所述双吸气活塞压缩机的制冷系统，其特征在于，包括双吸气活塞压缩机(7)、冷凝器(8)、冷藏毛细管(9)、冷藏室换热器(10)、冷冻毛细管(11)和冷冻室换热器(12)；冷凝器(8)出口的液管处同时并联两个毛细管，分别为冷藏毛细管(9)和冷冻毛细管(11)；冷藏毛细管(9)和冷冻毛细管(11)的长度或内径不同，能形成高低两个不同的压力；冷藏毛细管(9)的一端与冷藏室换热器(10)相连，冷藏室换热器...

【专利技术属性】
技术研发人员：许树学，魏晨希，马国远，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：