阅读说明：本技术 喷射制冷系统及具有其的冰箱 (Jet refrigeration system and refrigerator with same ) 是由 刘建如 晏刚 李伟 聂圣源 姬立胜 于 2018-08-31 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种喷射制冷系统,包括压缩机,冷凝器,第一蒸发器,第二蒸发器及气液分离器,气液分离器包括气体出口,还包括喷射器,通道切换装置,第一节流装置及第二节流装置；喷射器包括工作流体入口及引射流体入口；压缩机,冷凝器及通道切换装置依次连接,通道切换装置将制冷剂回路分为第一制冷剂回路及第二制冷剂回路；第一制冷剂回路中,制冷剂依次流过第一节流装置,第一蒸发器,喷射器的工作流体入口及气液分离器的气体出口,并流回压缩机；第二制冷剂回路中,制冷剂依次流过第二节流装置,第二蒸发器,喷射器的引射流体入口及气液分离器的气体出口,并流回压缩机。本发明的喷射制冷系统,可减少压缩机的耗功,提高制冷系统的性能。(The invention provides an injection refrigeration system, which comprises a compressor, a condenser, a first evaporator, a second evaporator and a gas-liquid separator, wherein the gas-liquid separator comprises a gas outlet, an ejector, a channel switching device, a first throttling device and a second throttling device; the ejector comprises a working fluid inlet and an ejection fluid inlet; the compressor, the condenser and the channel switching device are sequentially connected, and the channel switching device divides the refrigerant loop into a first refrigerant loop and a second refrigerant loop; in the first refrigerant loop, the refrigerant flows through a first throttling device, a first evaporator, a working fluid inlet of the ejector and a gas outlet of the gas-liquid separator in sequence and flows back to the compressor; in the second refrigerant loop, the refrigerant flows through the second throttling device, the second evaporator, the injection fluid inlet of the ejector and the gas outlet of the gas-liquid separator in sequence and flows back to the compressor. The jet refrigeration system can reduce the power consumption of the compressor and improve the performance of the refrigeration system.)

喷射制冷系统及具有其的冰箱

技术领域

本发明涉及一种冰箱，尤其涉及一种喷射制冷系统及具有其的冰箱。

背景技术

目前，现有的冰箱，通常采用传统的蒸汽压缩式制冷循环，利用毛细管或膨胀阀等节流部件实现制冷剂的节流过程，而对于双系统中冷藏室的循环，冷藏蒸发器的制冷温度可达-15～-20℃，用来维持冷藏室1～9℃的间室温度，两者温差会很大，会造成很大一部分冷量浪费。并且，冷藏蒸发器要达到-20℃，节流时的膨胀功较大，会有很大一部分损失掉，对于整个制冷系统有所浪费，并且在此过程中产生了部分不可逆损失，使得制冷系统的能效降低。

本发明的目的在于提供一种喷射制冷系统及具有其的冰箱。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种喷射制冷系统，包括压缩机，冷凝器，第一蒸发器，第二蒸发器及气液分离器，所述气液分离器包括气体出口，其特征在于，还包括喷射器，通道切换装置，第一节流装置及第二节流装置；所述喷射器包括工作流体入口及引射流体入口；所述压缩机，冷凝器及通道切换装置依次连接，所述通道切换装置将制冷剂回路分为第一制冷剂回路及第二制冷剂回路；所述第一制冷剂回路中，所述制冷剂依次流过所述第一节流装置，所述第一蒸发器，所述喷射器的工作流体入口及所述气液分离器的气体出口，并流回所述压缩机；所述第二制冷剂回路中，所述制冷剂依次流过所述第二节流装置，所述第二蒸发器，所述喷射器的引射流体入口及所述气液分离器的气体出口，并流回所述压缩机。

作为本发明的进一步改进，所述气液分离器还包括液体出口；从所述气液分离器的液体出口流出的所述制冷剂可依次流经所述第三节流装置，所述第二蒸发器，所述喷射器的引射流体入口以及所述气液分离器的气体出口，并流回所述压缩机。

作为本发明的进一步改进，所述喷射器还包括依次连通的混合室、扩压室及喷射出口，所述工作流体入口及引射流体入口均与所述混合室连通，所述制冷剂分别经过所述工作流体入口和/或所述引射流体入口并进入所述混合室及扩压室，最终经由所述喷射出口喷射出来。

作为本发明的进一步改进，所述喷射制冷系统还包括单向阀，所述单向阀设置在所述气液分离器的液体出口和所述第二节流装置之间。

作为本发明的进一步改进，所述第一蒸发器为冷藏蒸发器，所述第二蒸发器为冷冻蒸发器。

作为本发明的进一步改进，所述通道切换装置为电磁阀。

作为本发明的进一步改进，所述第一节流装置为冷藏毛细管，所述第二节流装置为第一冷冻毛细管，所述第三节流装置为第二冷冻毛细管。

本发明另一方面还提供了一种冰箱，包括：箱体，设置在所述箱体中的第一制冷间室，第二制冷间室及喷射制冷系统；所述喷射制冷系统包括压缩机，冷凝器，设置在所述第一制冷间室中的第一蒸发器，设置在所述第二制冷间室中的第二蒸发器及气液分离器，所述气液分离器包括气体出口，还包括喷射器，通道切换装置，第一节流装置及第二节流装置；所述喷射器包括工作流体入口及引射流体入口；所述压缩机，冷凝器及通道切换装置依次连接，所述通道切换装置将制冷剂回路分为第一制冷剂回路及第二制冷剂回路；所述第一制冷剂回路中，所述制冷剂流过所述第一节流装置，所述第一蒸发器，所述喷射器的工作流体入口及所述气液分离器的气体出口，并流回所述压缩机；所述第一制冷剂回路中，所述制冷剂流过所述第二节流装置，所述第二蒸发器，所述喷射器的引射流体入口及所述气液分离器的气体出口，并流回所述压缩机。

作为本发明的进一步改进，所述气液分离器还包括液体出口；从所述气液分离器的液体出口流出的制冷剂可依次流经所述第二节流装置，所述第二蒸发器，所述喷射器的引射流体入口以及所述气液分离器的气体出口，并流回所述压缩机。

作为本发明的进一步改进，所述第一制冷间室为冷藏室，所述第二制冷间室为冷冻室，所述第一蒸发器为冷藏蒸发器，所述第二蒸发器为冷冻蒸发器。

与现有技术相比，本发明提供的喷射制冷系统，通过在第一蒸发器与气液分离器之间设置喷射器，可利用喷射器回收第一节流装置的节流过程的部分膨胀功从而用于减少压缩机的耗功，有效提高蒸汽压缩式制冷系统性能。

附图说明

图1为本发明实施方式中喷射制冷系统的制冷循环示意图。

图2为本发明实施方式中喷射器的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

应该理解，本文使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。

如图1-2所示，介绍本发明的一实施方式。本发明的喷射制冷系统适用于双系统冰箱。在本实施方式中公开了一种喷射制冷系统，包括压缩机100，冷凝器200，第一蒸发器310，第二蒸发器320及气液分离器400，气液分离器400包括气体出口410，还包括喷射器500，通道切换装置，第一膨胀节流装置及第二膨胀节流装置。喷射器500包括工作流体入口510及引射流体入口520。压缩机100，冷凝器200及通道切换装置依次连接，通道切换装置将制冷剂回路分为第一制冷剂回路及第二制冷剂回路。

第一制冷剂回路中，制冷剂依次流过第一节流装置710，第一蒸发器310，喷射器500的工作流体入口510及气液分离器400的气体出口410，并流回压缩机100。在第一制冷剂回路中，喷射器可回收第一节流装置的节流过程的部分膨胀功，以提升压缩机的吸气压力，从而提高了系统的制冷效率。

第二制冷剂回路中，制冷剂依次流过第二节流装置，第二蒸发器320，喷射器500的引射流体入口520及气液分离器400的气体出口410，并流回压缩机100。在第二制冷剂回路中，可以实现另外一个温度的制冷，例如第一蒸发器310为设置在冷藏室的冷藏蒸发器时，第二蒸发器320可以为设置在冷冻室内的冷冻蒸发器，从而使制冷剂经过冷冻蒸发器时实现冷冻室的制冷目的。

本发明提供的喷射制冷系统，通过在第一蒸发器与气液分离器之间设置喷射器，可利用喷射器回收第一节流装置的节流过程的部分膨胀功从而用于减少压缩机的耗功，有效提高蒸汽压缩式制冷系统性能。

在本发明实施方式中，第一蒸发器310为冷藏蒸发器，第二蒸发器320为冷冻蒸发器。

具体地，通道切换装置为电磁阀600。

优选地，第一节流装置为冷藏毛细管710，第二节流装置820为第一冷冻毛细管，第三节流装置830为第二冷冻毛细管。在另外的实施方式中，节流装置还可以为膨胀阀等。

进一步地，气液分离器400还包括液体出口420。从气液分离器400的液体出口420流出的制冷剂可依次流经第二节流装置720，第二蒸发器320，喷射器500的引射流体入口520以及气液分离器400的气体出口410，并流回压缩机100。具体地，在第一制冷剂回路中，从气液分离器400的液体出口420流出的液态制冷剂可再次进入第二蒸发器320，在第二制冷剂回路未工作时，可以辅助实现第二蒸发器320的制冷作用。

所述喷射制冷系统还包括单向阀800，单向阀800设置在气液分离器400的液体出口420和第二节流装置820之间。设置单向阀800，使得制冷剂仅可以从液体出口420流向第二蒸发器320，而不会反向流出，从而可以防止防止第二制冷回路单独制冷时，液态制冷剂直接流向压缩机100而损坏压缩机100。

如图2所示，喷射器500还包括依次连通的混合室530、扩压室540及喷射出口550，所述工作流体入口510及引射流体入口520均与所述混合室530连通，所述制冷剂分别经过所述工作流体入口510和/或所述引射流体入口520并进入所述混合室530及扩压室540，最终经由所述喷射出口550喷射出来

喷射器500的工作原理为：当工作流体流经工作流体入口510时，气流的静压能或热能转化成动能，工作流体形成高速射流而造成局部真空，以至使其压力低于引射流体的压力，在此压力差的作用下，引射流体由引射流体入口520被引射进入混合室530。由于射流边界层的紊动扩散作用，工作流体与周围被卷吸的引射流体混合进行能量交换，引射流体进入喷射器500的混合室530后在工作蒸汽的作用下加速，两股蒸汽流体在混合室530里逐渐形成单一均匀且压力居中的混合流体。工作流体和引射流体进到混合室530后，进行速度均衡，通常还伴随着压力升高。随后，蒸汽流体进入扩压室540，速度不断减缓，动能不断转化为静压能，混合流体减速增压。

喷射器500在系统中所起的作用是：提高压缩机100的吸气压力，进而降低系统压缩机100的压缩比，达到降低功耗的目的。

本发明还公开了一种冰箱，包括箱体，设置在所述箱体中的第一制冷间室，第二制冷间室及喷射制冷系统。具体来说，所述第一制冷间室为冷藏室，所述第二制冷间室为冷冻室，所述第一蒸发器为冷藏蒸发器，所述第二蒸发器为冷冻蒸发器。

下面将详细描述整个冰箱内的喷射制冷系统的制冷循环。

如图1所示，制冷剂进入压缩机100时，低压气态制冷剂(1点)被压缩后升压升温成为高温高压气态制冷剂(2点)，从压缩机100出来后，高温高压气态制冷剂在冷凝器200中放热冷凝后成为高压的过冷液体(3点)，过冷液体由3’点处到达电磁阀600，制冷剂回路在电磁阀600处被分为第一制冷剂回路及第二制冷剂回路。在本发明实施方式中，第一制冷剂回路属于冷藏支路单独运行，第二制冷剂回路属于冷冻支路单独运行。根据冰箱不同的控制方式，会运行不同的支路。

当冷藏支路单独运行时(也就是在第一制冷剂回路中)，全部的制冷剂由电磁阀600经过冷藏毛细管710，经节流与回热作用实现降压降温后的制冷剂(4点)以气液两相状态进入冷藏蒸发器310，在冷藏室蒸发器310中以较高的蒸发温度吸热蒸发实现冷藏室的制冷目的。

冷藏蒸发器310出口的气液两相制冷剂(5点)作为工作流体进入喷射器500工作流体入口510，并经膨胀增速后变为低压高速气液两相制冷剂，在喷射器500的混合区内形成低压区域(此时若冷冻支路与冷藏支路同时运行，工作流体会进一步引射冷冻蒸发器320出口的低压气态制冷剂(9点)，两股流体在喷射器500的混合室中混合)，并经扩压室减速增压成为中压气液两相流制冷剂(6点)后排出喷射器500，再进入气液分离器400，气液分离器400中分离出的饱和气态制冷剂(1’点)经由回热器900吸热升温后进入压缩机100入口，完成一次循环。

当冷冻支路单独运行时(也就是在第二制冷剂回路中)，全部的制冷剂由电磁阀600经过第一冷冻毛细管820，经节流与回热作用实现降压降温后的制冷剂(10点)以气液两相状态进入冷冻蒸发器320，在冷冻室蒸发器320中蒸发吸热蒸发实现冷冻室的制冷目的。

冷冻蒸发器出口的低压气态制冷剂(9点)由喷射流体入口520进入喷射器500，经扩压室540减速增压成为中压气液两相流制冷剂(6点)后排出喷射器500，再进入气液分离器400，气液分离器400中分离出的饱和气态制冷剂(1’点)经由回热器900吸热升温后进入压缩机100入口，完成一次循环。

同时，由气液分离器400中分离出的饱和液态制冷剂(7点)流经单向阀800，通过第二冷冻毛细管730降压降温后(8点)进入冷冻蒸发器320以较低的蒸发温度吸热蒸发实现冷冻室的制冷目的。具体来说，这个流经第二冷冻毛细管730的冷冻支路的作用为：在冷藏制冷时，从气液分离器400分离的液态制冷剂，经第二冷冻毛细管730节流后在冷冻室蒸发器320内蒸发，冷冻室蒸发器320出口的低压气态制冷剂(9点)作为二次流体被吸入进入喷射器500，起到在冷藏制冷时辅助冷冻室制冷的作用，最后完成整个循环过程。

因有效利用喷射器500功能的位置一般为膨胀功较大的地方，因此对于双系统冰箱来说，喷射器500对冷藏的支路起的作用较大，故喷射器500设置在冷藏蒸发器310的出口端。另外，在双系统冰箱中，冷冻支路与冷藏支路一起制冷的情况不多，正常情况只出现在通电运行，降温到达温度稳定阶段。对于双系统冰箱温度稳定后(既冰箱使用时的大部分状态)，通常为冷冻、冷藏支路分开单独运行的情况，单独关闭冷藏支路或者单独关闭冷冻支路(经过第一冷冻毛细管720的支路)，对于整个系统来说，都是可以运行的，不会有影响。

本发明提供的喷射制冷系统，通过在第一蒸发器与气液分离器之间设置喷射器，可利用喷射器回收第一节流装置的节流过程的部分膨胀功从而用于减少压缩机的耗功，有效提高蒸汽压缩式制冷系统性能。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。