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【专利说明】压缩式制冷机
[0001]本申请是申请号为201110449013.3、申请日为2011年12月22日、优先权日为2010年12月24日、发明名称为“压缩式制冷机”的中国发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及压缩式制冷机，尤其涉及具有双级制冷循环的高性能压缩式制冷机。
【背景技术】
[0003]图8是表示以往的这种具有双级制冷循环的压缩式制冷机的概略结构例的图。如该图所示，该压缩式制冷机100包括低压侧蒸发器101、高压侧蒸发器102、低压侧压缩机103、高压侧压缩机104、低压侧冷凝器105、高压侧冷凝器106、低压侧膨胀阀107及高压侧膨胀阀108。
[0004]由低压侧蒸发器101蒸发的制冷剂蒸汽被送往低压侧压缩机103而被压缩，该被压缩的制冷剂蒸汽在低压侧冷凝器105被压缩而成为制冷剂冷凝液，该制冷剂冷凝液经由低压侧膨胀阀107被送往低压侧蒸发器101，构成低压侧制冷循环。此外，由高压侧蒸发器102蒸发的制冷剂蒸汽被送往高压侧压缩机104而被压缩，该被压缩的制冷剂蒸汽在高压侧冷凝器106被压缩而成为制冷剂冷凝液，该制冷剂冷凝液经由高压侧膨胀阀108被送往高压侧蒸发器102，构成高压侧制冷循环。
[0005]低压侧冷凝器105和高压侧冷凝器106利用供冷却水110通过的配管而连通，低压侧蒸发器101和高压侧蒸发器102通过供冷水120通过的配管而连通，冷却水110从低压侧冷凝器105流向高压侧冷凝器106，冷水120从高压侧蒸发器102流向低压侧蒸发器101。在低压侧蒸发器101及高压侧蒸发器102，从冷水120获取热量而使制冷剂蒸发，使冷水120冷却。此外，在低压侧冷凝器105和高压侧冷凝器106，压缩制冷剂被冷却水110冷却而成为制冷剂冷凝液。
[0006]双级制冷循环的压缩式制冷机是通常是通过冷水及冷却水连通高压侧制冷循环和低压侧制冷循环这2个制冷循环，以及减小其中一方或双方的制冷循环的压缩扬程，从而谋求节能的制冷机。根据其连接方法等有几个模式，但基本上冷凝器、蒸发器、压缩机、中间冷却器、膨胀阀、过冷却器等元件设备各需要2台。这些对成本造成很大负担。
[0007]而且，在制冷循环与电动机等设备连通时，需要检测制冷剂的偏置并进行修正。而且，虽然双级制冷循环本身是效率非常高的制冷循环，但仍希望更加高效化。
[0008]专利文献1:日本特开2009 - 236428号公报
【发明内容】
[0009]但是，在以往技术中，如上所述，冷凝器、蒸发器、压缩机、中间冷却器、膨胀阀、过冷却器等元件设备各需要2台，存在对成本造成很大负担的问题，不能应对更加高效化。而且，在仅使I台压缩机运转时，需要许多控制阀，而且存在冷凝器的隔壁需要更高耐压等问题。另外，作为纠正制冷剂偏置、可在从额定负载到部分负载(低负载条件)的较大范围进行高效率运转的压缩式制冷机，有专利文献I中介绍的制冷机，但该制冷机并不能谋求双级制冷循环压缩式制冷机的成本降低和效率改善。
[0010]本发明是鉴于上述问题点而做出的，其目的在于提供一种与现有的双级制冷循环压缩式制冷机相比效率高且廉价的压缩式制冷机。本发明的目的还在于提供一种能提高低负载时的制冷机的效率的压缩式制冷机。
[0011]为了解决上述课题，本发明提供一种具有双级制冷循环的压缩式制冷机，包括高压冷凝器、低压冷凝器、至少一个以上的蒸发器、与高压冷凝器连接的压缩机、以及与低压冷凝器连接的压缩机，其中，将由高压冷凝器冷凝后的制冷剂液导入低压冷凝器，并在与高压冷凝器连接的压缩机和高压冷凝器之间、与低压冷凝器连接的压缩机和低压冷凝器之间、以及高压冷凝器和低压冷凝器之间的至少任一个设有控制阀。
[0012]本发明还提供一种具有双级制冷循环的压缩式制冷机，其包括高压冷凝器、低压冷凝器、高压蒸发器、低压蒸发器、与上述高压冷凝器连接的高压压缩机、以及与上述低压冷凝器连接的低压压缩机，其中，将来自上述高压蒸发器的制冷剂液经由节流孔或阀送往上述低压蒸发器，将来自上述低压冷凝器的制冷剂液经由阀送往上述高压蒸发器，将由上述高压冷凝器冷凝的制冷剂液经由节流孔或阀导入上述低压冷凝器，并在与上述高压冷凝器连接的压缩机和上述高压冷凝器之间、与上述低压冷凝器连接的压缩机和上述低压冷凝器之间、以及上述高压冷凝器和上述低压冷凝器之间的至少任一个设有控制阀。
[0013]本发明在上述压缩式制冷机中，蒸发器由高压蒸发器和低压蒸发器构成。
[0014]本发明在上述压缩式制冷机中，在低压冷凝器的出口设置冷却制冷剂的中间冷却器。
[0015]本发明在上述压缩式制冷机中，将来自中间冷却器的制冷剂蒸汽导入与低压冷凝器连接的压缩机的中间吸入口。
[0016]本发明在上述压缩式制冷机中，与低压冷凝器连接的压缩机是将高压蒸发器的制冷剂蒸汽压缩而送往低压冷凝器的低扬程压缩机，与高压冷凝器连接的压缩机是将低压蒸发器的制冷剂蒸汽压缩而送往高压冷凝器的高扬程压缩机，在低压冷凝器的出口设置冷却制冷剂的中间冷却器，将该中间冷却器的制冷剂蒸汽导入低扬程压缩机的中间吸入口。
[0017]本发明在上述压缩式制冷机中，用隔壁将单一罐体上下分隔而构成为上部室和下部室，在上部室配置高压冷凝器，并在下部室配置低压冷凝器，在隔壁设置孔，从高压冷凝器向低压冷凝器的制冷剂的导入通过在隔壁设置的孔而进行。
[0018]本发明在上述压缩式制冷机中，供给到低压蒸发器的制冷剂是在高压蒸发器被冷却到该高压蒸发器的蒸发温度的制冷剂。
[0019]本发明在上述压缩式制冷机中，在高压蒸发器的入口设置冷却制冷剂的中间冷却器。
[0020]本发明在上述压缩式制冷机中，高压蒸发器和低压蒸发器配置在单一罐体上。
[0021]本发明在上述压缩式制冷机中，在高压蒸发器设置溢流堤，构成为越过溢流堤的制冷剂流入低压蒸发器。
[0022]本发明中，将由高压冷凝器冷凝的制冷剂液导入低压冷凝器，并在与高压冷凝器连接的压缩机和高压冷凝器之间、与低压冷凝器连接的压缩机和低压冷凝器之间、或者高压冷凝器和低压冷凝器之间的至少任一个设置控制阀，或者，与低压冷凝器连接的压缩机是将高压蒸发器的制冷剂蒸汽压缩而送往低压冷凝器的低扬程压缩机，与高压冷凝器连接的压缩机是将低压蒸发器的制冷剂蒸汽压缩而送往高压冷凝器的高扬程压缩机，在低压冷凝器的出口设置冷却制冷剂的中间冷却器，将该中间冷却器的制冷剂蒸汽导入低扬程压缩机的中间吸入口，将由高压冷凝器冷凝的制冷剂液导入低压冷凝器，因此高压侧的制冷剂冷凝液被部分气化，被冷却到与低压侧的制冷剂冷凝液相同的温度，由于气化后的制冷剂蒸汽在低压冷凝器冷凝，因此实际上不会增加制冷机的负担。
[0023]此外，由于流入低压蒸发器的制冷剂被冷却到高压蒸发器的饱和温度，因此低压蒸发器的负载变小。而且，中间冷却器、膨胀阀等设备用I台即可，由此可获得如下效果，即:能够提供一种与现有的具有双级制冷循环的压缩式制冷机相比廉价且效率更高的压缩式制冷机。
[0024]而且，通过操作设置在压缩机与冷凝器之间的控制阀，在低负载时能够仅用2台压缩机的某一台使制冷机运转。由此，能够提高低负载时的制冷机的效率。
【附图说明】
[0025]图1是表示本发明的压缩式制冷机的概略结构例的图。
[0026]图2是表示将高压冷凝器和低压冷凝器合体而成的冷凝器