[发明专利]一种两相喷射器增效自复叠制冷循环系统及控制方法

权利要求书

1.一种两相喷射器增效自复叠制冷循环系统，其特征在于，包括压缩机(101)、冷凝器(102)、回热器(103)、喷射器(104)、复叠换热器(105)、电子膨胀阀(106)、蒸发器(107)和气液分离器(108)；所述压缩机(101)的出口与冷凝器(102)的入口相连；冷凝器(102)的出口与回热器(103)的热流侧入口相连；回热器(103)的热流侧出口与喷射器(104)的主流入口相连；喷射器(104)的出口与复叠换热器(105)的热流侧入口相连，复叠换热器(105)的热流侧出口与电子膨胀阀(106)入口相连，电子膨胀阀(106)出口与蒸发器(107)入口相连，蒸发器(107)出口与气液分离器(108)入口相连；气液分离器(108)出口分两路，一路饱和气态制冷剂出口与喷射器(104)的二次流入口相连，另一路饱和液态制冷剂出口与复叠换热器(105)的冷流侧入口相连，复叠换热器(105)的冷流侧出口与回热器(103)的冷流侧入口相连；回热器(103)的冷流侧出口与压缩机(101)吸气口相连，形成整个制冷循环系统；所述蒸发器(107)出口与气液分离器(108)入口之间设置温度测点和压力测点；所述制冷循环系统中设置控制器(109)，控制器(109)的输入端与温度测点的温度传感器和压力测点的压力传感器相连，输出端与电子膨胀阀(106)的调节机构相连，控制器(109)利用接收到的温度信号与压力信号得到蒸发器(107)出口的干度值，根据干度值对电子膨胀阀(106)的开度进行调节；

所述的两相喷射器增效自复叠制冷循环系统的控制方法，通过控制器(109)监测蒸发器(107)出口的温度和压力，计算获取蒸发器(107)出口制冷剂的干度x；蒸发器(107)出口制冷剂干度设定值为x₀，设定偏差值为Δ；所述制冷循环中喷射器(104)的引射系数μ与蒸发器(107)出口制冷剂干度x相关，根据质量守恒定律可得μ＝x/(1-x)；根据干度对电子膨胀阀(106)的开度进行调节，当xx₀+Δ时，蒸发器(107)出口制冷剂干度过大，此时增大电子膨胀阀(106)开度以降低喷射器(104)出口背压，进而增大喷射器(104)的引射系数μ以保证气液分离器(108)分离出的富含低沸点组分的混合制冷剂能够完全被引射；当xx₀-Δ时，蒸发器(107)出口制冷剂干度过小，此时减小电子膨胀阀(106)开度以增大喷射器(104)出口背压，进而减小喷射器(104)的引射系数μ；当x₀-Δ≤x≤x₀+Δ时，电子膨胀阀(106)开度不需要进行调节。

2.根据权利要求1所述的一种两相喷射器增效自复叠制冷循环系统，其特征在于，气液分离器(108)入口与蒸发器(107)出口相连接，蒸发器(107)出口制冷剂为两相态，基于非共沸混合制冷剂的温度滑移特性，在同样的蒸发温度下蒸发压力高，压缩机压比减小，其耗功减小。

3.根据权利要求1所述的一种两相喷射器增效自复叠制冷循环系统，其特征在于，喷射器(104)的引射作用一方面使得喷射器(104)出口的中间混合制冷剂的压力低于喷射器(104)主流入口的富含高沸点组分的制冷剂的压力，即电子膨胀阀(106)的入口压力降低，因此节流过程节流损失减小；另一方面增大了蒸发器(107)流路的制冷剂流量，使得系统制冷量增大。

4.根据权利要求1所述的一种两相喷射器增效自复叠制冷循环系统，其特征在于，制冷循环系统中存在回热器(103)和复叠换热器(105)两个回热器，复叠换热器(105)中进行换热的两股流体是富含高沸点组分的混合制冷剂与中间混合制冷剂，其作用是在富含高沸点组分的混合制冷剂与中间混合制冷剂之间实现复叠，回热器(103)中进行换热的两股流体均为富含高沸点组分的混合制冷剂，其作用是增大压缩机(101)吸气口制冷剂过热度，避免发生压缩机液击现象。