專利名稱：一種制冷劑超量循環(huán)的蒸汽壓縮式制冷機系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)，特別是制冷劑超量循環(huán)的蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)。
目前應(yīng)用于冷庫或冷凍加工所使用的制冷機主要是制冷劑超量循環(huán)的蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)，其制冷劑超量循環(huán)有三種結(jié)構(gòu)形式，一種是由電泵強制進(jìn)行制冷劑超量供液循環(huán)；一種是閃發(fā)氣體加壓強制進(jìn)行制冷劑超量供液循環(huán)；另一種是由高壓氣體加壓強制進(jìn)行制冷劑超量供液循環(huán)。
制冷劑電泵超量供液循環(huán)方式的制冷系統(tǒng)原理圖如

圖1所示，其制冷劑超量供液循環(huán)的驅(qū)動裝置是電泵7，利用電泵7將低壓循環(huán)貯液桶4內(nèi)的低溫低壓液體制冷劑強制供入蒸發(fā)器5內(nèi)進(jìn)行吸熱蒸發(fā)，所供液量較蒸發(fā)器5蒸發(fā)所需的液量大，多余的液量隨同蒸發(fā)的汽體一起再回到低壓循環(huán)貯液桶4內(nèi)，貯液桶4內(nèi)的汽體被壓縮機1吸走，壓縮機1壓縮排出的高壓氣體經(jīng)冷疑器2冷凝成高壓液體、進(jìn)入高壓貯液桶6、高壓貯液桶6內(nèi)的高壓液體制冷劑經(jīng)節(jié)流閥3節(jié)流降壓，供入低壓循環(huán)貯液桶4內(nèi)，系統(tǒng)循環(huán)工作，這種系統(tǒng)供液方式稱為泵循環(huán)供液。其制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器5內(nèi)的制冷劑處于液汽兩相的強制流動，傳熱系數(shù)較高，制冷效果較直接膨脹式供液方式可提高25-30％，較重力式供液方式提高10％，但是電泵循環(huán)供液方式存在的缺點；1是增加了制冷系統(tǒng)的電能消耗及相應(yīng)的設(shè)備維護(hù)工作；2是當(dāng)蒸發(fā)器熱負(fù)荷和壓縮機的負(fù)荷不穩(wěn)定時，容易引起制冷系統(tǒng)的低壓循環(huán)貯液桶內(nèi)的液面產(chǎn)生波動，而發(fā)生汽堵現(xiàn)象，使循環(huán)供液電泵產(chǎn)生泵不上液現(xiàn)象。(參見《冷庫制冷技術(shù)》商業(yè)部冷藏加工企業(yè)管理局編80年出版第288和291頁)。
為實現(xiàn)電泵超量供液循環(huán)方式的效果，而又避免其上述兩大缺點，國內(nèi)外發(fā)展采用閃發(fā)氣體加壓或高壓氣體加壓實現(xiàn)超量供液循環(huán)方式。
閃發(fā)氣體加壓制冷劑超量供液循環(huán)方式的制冷系統(tǒng)原理圖如圖2所示。其制冷劑超量供液循環(huán)機構(gòu)裝置包括低壓循環(huán)貯液桶4、加壓罐8、恒壓罐9、蒸發(fā)器5、減壓閥14、閃發(fā)汽體加壓閥13，其驅(qū)動裝置為加壓罐10及z與其配合工作的減壓閥14和閃發(fā)汽體加壓閥13。壓縮機1排出的高壓制冷劑氣體，進(jìn)入冷疑器2冷疑成高壓制冷劑液體，貯于高壓貯液桶6中，貯液桶6中的高壓液體經(jīng)節(jié)流閥3節(jié)流降壓供入低壓循環(huán)貯液桶4中，加壓罐8先由減壓閥14開啟對其進(jìn)行減壓，貯液桶4中的低壓制冷劑液體流入加壓罐8中，然后關(guān)閉減壓閥14，開啟加壓閥13，高壓貯液桶6中的高壓制冷劑液體經(jīng)加壓閥13節(jié)流降壓后產(chǎn)生的閃發(fā)氣體對加壓罐8進(jìn)行加壓，被加壓后的加壓罐中的制冷劑液體送入恒壓罐9中，再經(jīng)調(diào)節(jié)閥10供給蒸發(fā)器5，制冷劑液體在蒸發(fā)器5中吸熱蒸發(fā)后，由低壓循環(huán)貯液桶4吸入并汽液分離，汽體被壓縮機1吸入壓縮，貯液桶4中的制冷劑液體隨同由節(jié)流閥3進(jìn)來的制冷液進(jìn)入加壓罐10進(jìn)行再循環(huán)。這種制冷系統(tǒng)雖然解決了電泵供液的一些缺點，但其新的缺點是；1人工操作繁瑣不便，2自控操作，技術(shù)條件要求高，費用大，維護(hù)檢修不便，(參見《技協(xié)通訊》雜志 82年第2期第10頁 “關(guān)于加壓供液自控循環(huán)系統(tǒng)的研究和試驗”東北地區(qū)食品冷藏加工技術(shù)協(xié)作組著。
高壓氣體加壓超量供液循環(huán)方式其原理結(jié)構(gòu)與閃發(fā)氣體加壓超量供液循環(huán)方式相同，只是加壓閥13管路的輸入端接壓縮機1的排出端，直接由壓縮機1排出的高壓氣體經(jīng)加壓閥13控制對加壓罐8進(jìn)行加壓，其主要缺點與閃發(fā)氣體加壓方式相同。
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點，對蒸汽壓縮式制冷機的制冷劑超量循環(huán)系統(tǒng)裝置進(jìn)行改進(jìn)，提供一種工藝簡單，控制操作簡便，效率高的蒸汽壓縮式制冷機。
本發(fā)明蒸汽壓縮式制冷機包括有壓縮機、低壓循環(huán)貯液桶、冷疑器、蒸發(fā)器、低壓循環(huán)貯液桶進(jìn)液節(jié)流閥、制冷劑超量供液循環(huán)系統(tǒng)驅(qū)動裝置構(gòu)成，其主要特征在于，制冷劑超量供液循環(huán)系統(tǒng)驅(qū)動裝置是由制冷機壓縮機后部高壓汽液特別是冷疑器后部的高壓制冷劑液體經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流降壓產(chǎn)生的閃發(fā)氣體為動力源的雙缸復(fù)合自動往復(fù)式活塞泵構(gòu)成，即制冷劑超量供液循環(huán)的驅(qū)動裝置為雙缸復(fù)合自動往復(fù)式活塞泵，由壓縮機后部的高壓制冷劑為動力源驅(qū)動該雙缸往復(fù)活塞泵自動工作。該雙缸復(fù)合自動往復(fù)活塞泵包括有缸體、左缸蓋、右缸蓋、缸腔芯塊、活塞桿、分別置于芯塊左右缸腔內(nèi)的兩個活塞、換向閥裝置構(gòu)成。缸腔芯塊固定設(shè)置在缸腔內(nèi)的中部，活塞桿動配合穿裝在缸腔芯塊上，兩個活塞對置，分別與活塞桿的兩端固定聯(lián)接，缸腔芯塊將其兩側(cè)的缸腔隔離，芯塊和其左右的兩個活塞將缸腔分成芯塊與活塞間的兩個主動缸腔和活塞與缸蓋間的兩個被動缸腔，在兩個被動缸腔缸體上分別開設(shè)有各自的進(jìn)液孔和出液孔，在該進(jìn)、出液孔管路上設(shè)有單向閥，控制流體單向流動，在缸腔芯塊上或者是在靠近缸腔芯塊的缸體上開設(shè)有分別通向兩個主動缸腔的各自的輸液孔道，該孔道與換向閥裝置通連，由換向閥裝置控制其開通的流向，換向閥裝置為二位五通換向閥，換向閥裝置可以是設(shè)置在缸體芯塊內(nèi)，換向閥的閥體由芯塊本體構(gòu)成，即換向閥體由芯體上制成，換向閥裝置的換向動作是由兩活塞的移動到其內(nèi)端位時推頂換向閥閥芯移動自動實現(xiàn)，換向閥裝置設(shè)置在缸體內(nèi)的主要優(yōu)點是可以減少管道密封聯(lián)接機構(gòu)，當(dāng)然，換向閥裝置完全可以是設(shè)置在缸體的外部，如由活塞桿的外端穿通過缸體端蓋推動換向閥裝置的閥桿動作，進(jìn)行自動換向，也可以是由活塞或活塞桿的移動到端位時觸動一設(shè)置在缸體端蓋上的觸壓開關(guān)，由電磁鐵帶動換向閥裝置的閥桿動作換向，實現(xiàn)自換向，冷疑器后部的高壓制冷劑流體通過換向閥裝置交替轉(zhuǎn)換進(jìn)入兩主動缸腔，使該泵不斷工作，低壓貯液桶內(nèi)的制冷劑液體進(jìn)入兩被動缸腔，從兩主動缸腔和兩被動缸腔排出的制冷劑流體由管道合并送往蒸發(fā)器5，實現(xiàn)對蒸發(fā)器制冷劑超量供液循環(huán)。
圖1是已有技術(shù)電泵式制冷劑超量供液循環(huán)的制冷機系統(tǒng)原理圖。
圖2是已有技術(shù)閃發(fā)氣體加壓式制冷劑超量供液循環(huán)的制冷機系統(tǒng)原理圖。
圖3是本發(fā)明制冷劑超量循環(huán)的蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)原理及其雙缸復(fù)合自動往復(fù)活塞泵結(jié)構(gòu)原理圖。
圖4-9是本發(fā)明雙缸復(fù)合自動往復(fù)式活塞泵實施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是主剖視圖；圖5是圖4的B-B剖視圖；圖6是圖4的C-C剖視圖；圖7是圖4的府視圖；圖8是圖5的A-A剖視圖；圖9是圖5的K向視圖。
圖10-13是本發(fā)明雙缸復(fù)合自動往復(fù)式活塞泵另一實施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是主剖視圖；圖11是圖10的E-E剖視圖；圖12是圖10的D-D剖視圖；圖13是圖10的左視圖。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細(xì)說明。
參見圖3，本發(fā)明蒸汽壓縮式制冷機包括有壓縮機1、低壓循環(huán)貯液桶4、冷疑器2、蒸發(fā)器5、低壓循環(huán)貯液桶4進(jìn)液節(jié)流閥3、制冷劑超量供液循環(huán)系統(tǒng)驅(qū)動裝置20及其節(jié)流閥18構(gòu)成，制冷劑超量供液循環(huán)系統(tǒng)驅(qū)動裝置20為雙缸復(fù)合自動往復(fù)活塞泵，其包括有缸體30、左缸蓋29、右缸蓋28、缸腔芯塊31、活塞桿58、分別置于芯塊31左右缸腔內(nèi)的兩個活塞25、26、換向閥裝置60構(gòu)成；缸腔芯塊31固定設(shè)置在缸腔內(nèi)的中部，活塞桿58動配合穿裝在缸腔芯塊31上，兩個活塞25、26對置，分別與活塞桿58的兩端固定聯(lián)接，缸腔芯塊31將其兩側(cè)的缸腔隔離，芯塊31和其左右兩側(cè)的兩個活塞25、26將缸腔分成芯塊31與活塞25、26間的兩個主動缸腔21、22和活塞25、26與缸蓋29、28間的兩個被動缸腔23、24，在兩個被動缸腔23、24缸體上分別開設(shè)有各自的進(jìn)液孔43、44和出液孔35、36，在該進(jìn)、出液孔管路上設(shè)有單向閥33、34、45、46，控制流體單向流動，在缸體30及其芯塊31上或者是在靠近芯塊31的缸體30上開設(shè)有分別通向兩個主動缸腔21、22的各自的輸液孔41、42，該孔道與換向閥裝置60通連，由換向閥裝置60控制其開通的流向，換向閥裝置60為二位五通換向閥；該雙缸復(fù)合活塞泵20由制冷機壓縮機后部高壓汽液特別是冷疑器后部的高壓制冷劑液體經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流降壓產(chǎn)生的閃發(fā)氣體為動力源驅(qū)動工作，經(jīng)蒸發(fā)器5吸熱產(chǎn)生蒸發(fā)后的制冷劑進(jìn)入低壓循環(huán)貯液桶4進(jìn)行汽液分離，汽體由壓縮機1吸入，壓縮排送給冷疑器2，冷疑后的高壓制冷劑液體分成兩路，一路經(jīng)節(jié)流閥3節(jié)流降壓供給低壓循環(huán)貯液桶4，保持低壓循環(huán)貯液桶4的工作液位，另一路經(jīng)節(jié)流閥18節(jié)流降壓送給雙缸復(fù)合自動往復(fù)式活塞泵20，進(jìn)入雙缸復(fù)合往復(fù)活塞泵20的主動缸腔21/22，在主動缸腔內(nèi)產(chǎn)生閃發(fā)氣體膨脹作功，推動往復(fù)活塞泵20的活塞25、26移動工作，通過活塞的左/右移動，往復(fù)活塞泵20的被動缸腔24/23吸入低壓循環(huán)貯液桶4中的低壓制冷劑液體然后泵送給蒸發(fā)器5，活塞25、26的移動帶動往復(fù)活塞泵的換向閥裝置60自動換向，換向后往復(fù)活塞泵20主動缸腔中的膨脹作功后的制冷劑流體被活塞的反向移動泵出，該制冷劑流體與由被動缸腔從低壓循環(huán)貯液桶4中吸入并被泵送出的制冷劑液體合并送給蒸發(fā)器5。
為了使膨脹作功后的制冷劑流體中的閃發(fā)汽體在將制冷劑送給蒸發(fā)器5前從制冷劑中分離出來，以提高蒸發(fā)器5的效率，在雙缸復(fù)合往復(fù)活塞泵的排出端管道15上設(shè)有管凸15’，該管凸15’的上頂部與低壓循環(huán)貯液桶4間設(shè)有抽氣管路17，即在管凸15’的上頂部與低壓循環(huán)貯液桶4的吸入管路5-4間連聯(lián)設(shè)有抽氣管17，在該抽氣管17管道上設(shè)有抽氣調(diào)節(jié)控制閥16，從雙缸復(fù)合自動往復(fù)活塞泵20排出的制冷劑流體中的汽體---閃發(fā)蒸汽在流經(jīng)管凸15’部分時分離，由抽氣閥16管道17抽至低壓循環(huán)貯液桶4，以有利于蒸發(fā)器工作。
為了使系統(tǒng)制冷劑能充盈循環(huán)工作，設(shè)有高壓貯液桶6，其聯(lián)接設(shè)置在冷疑器2后與節(jié)流閥3、18之間。
雙缸復(fù)合自動往復(fù)活塞泵20泵送給蒸發(fā)器5的制冷劑液體流量數(shù)倍于蒸發(fā)器5工作的蒸發(fā)量，其與電泵式超量供液循環(huán)方式等效，但節(jié)省了電泵電機和電機功耗，而且其利用了制冷機系統(tǒng)中的閃發(fā)汽體作功，使制冷機系統(tǒng)中產(chǎn)生的無效的閃發(fā)汽體減少，可提高系統(tǒng)的制冷量。雙缸復(fù)合自動往復(fù)式活塞泵20自動運行工作，與現(xiàn)有技術(shù)閃發(fā)汽體加壓方式和高壓汽體加壓方式相比，沒有頻煩復(fù)雜的電器控制，制冷機系統(tǒng)工藝線路簡單，使制冷機的運行可靠性得到提高。
為實現(xiàn)上述制冷劑超量循環(huán)的蒸汽壓縮式制冷機系統(tǒng)，本發(fā)明設(shè)計提供用于驅(qū)動制冷劑流體的雙缸復(fù)合自動往復(fù)式活塞泵。
本發(fā)明雙缸復(fù)合自動往復(fù)式活塞泵技術(shù)方案結(jié)構(gòu)為由雙缸復(fù)合活塞泵裝置和換向閥裝置構(gòu)成，雙缸復(fù)合活塞泵裝置包括有缸體30、左缸蓋29、右缸蓋28、缸腔芯塊31、活塞桿58、分別置于芯塊31左右缸腔內(nèi)的兩個活塞25、26構(gòu)成；芯塊31固定設(shè)置在缸腔內(nèi)的中部，活塞桿58動配合穿裝在缸腔芯塊31上，兩個活塞25、26對置，分別與活塞桿58的兩端固定聯(lián)接，缸腔芯塊31將其兩側(cè)的缸腔隔離，芯塊31和其左右兩側(cè)的兩個活塞25、26將缸腔分成芯塊31與活塞25、26間的兩個主動缸腔21、22和活塞25、26與缸蓋29、28間的兩個被動缸腔23、24，在兩個被動缸腔23、24缸體上分別開設(shè)有各自的進(jìn)液孔43、44和出液孔35、36，在該進(jìn)、出液孔管路上設(shè)有單向閥33、34、45、46，控制流體單向流動，在缸體30及其芯塊31上或者是在靠近芯塊31的缸體30上開設(shè)有分別通向兩個主動缸腔21、22的各自的輸液孔41、42，該孔道與換向閥裝置60通連，由換向閥裝置60控制其開通的流向。換向閥裝置60為二位五通換向閥，結(jié)構(gòu)有閥腔、閥芯、閥桿、閥孔、彈簧、端蓋構(gòu)成。換向閥裝置60設(shè)置在芯塊內(nèi)，換向閥的閥體61由芯塊31本體構(gòu)成，即換向閥體61由芯塊31上制成，換向閥裝置60的換向動作是由兩活塞25、26的移動到其內(nèi)端位時推頂換向閥閥桿閥芯移動自動實現(xiàn)；或者是換向閥裝置是設(shè)置在缸體的外部，由活塞桿的外端穿通過缸體端蓋推動換向閥裝置的閥桿動作，進(jìn)行換向；或者是由活塞或活塞桿的移動到端位時觸動一設(shè)置在缸體端蓋上的觸壓開關(guān)，由電磁鐵帶動換向閥裝置的閥桿動作換向，驅(qū)動液通過換向閥裝置并由換向閥裝置控制轉(zhuǎn)換分別進(jìn)入兩主動缸腔。
圖4實施例所示，本發(fā)明雙缸復(fù)合自動往復(fù)式活塞泵，缸體30由主缸體30和左右付缸體30’、30”對接螺栓固定聯(lián)接構(gòu)成，左右缸蓋28、29與缸體30的兩端即左右付缸體30’、30”的兩端螺栓固定聯(lián)接；芯塊31通過其兩側(cè)的缸套32、32’夾持和左右端蓋28、29的頂壓固定安裝在缸腔的中間位置上；活塞桿58動配合穿裝在缸腔芯塊31中心上，芯塊31與缸體30及與活塞桿58間采用配合密封或者是設(shè)置有密封圈密封；兩個活塞25、26對置，分別與活塞桿58的兩端固定聯(lián)接，活塞25、26由活塞體25’、26’及其活塞壓蓋25”、26”組成，活塞25、26與活塞桿58的端部為錐柱錐孔配合安裝，并在活塞壓蓋25”、26”外端的活塞桿58上裝有固定螺母及止動墊片給予固定，活塞外環(huán)上裝有活塞環(huán)或者是密封圈；缸腔芯塊31將其兩側(cè)的缸腔隔離，芯塊31和其左右兩側(cè)的兩個活塞25、26將缸腔分成芯塊31與活塞25、26間的兩個主動缸腔21、22和活塞25、26與缸體端蓋29、28間的兩個被動缸腔23、24；在兩個被動缸腔23、24外端部缸體上即左右付缸體30’30”的靠近缸體端蓋部的缸腔壁上的上頂部和下部分別開設(shè)有各自的排液孔35、36和進(jìn)液孔43、44，在排液孔35、36上部設(shè)有排液單向閥45、46，在缸腔上部缸體上結(jié)構(gòu)形成設(shè)有使左右兩端被動缸腔23、24的排液孔35、36通連的排液腔38，在該排液腔38上聯(lián)接排液彎管15，在排液彎管的管凸15’部聯(lián)接有抽氣管17管接頭17’；在缸腔側(cè)面或下面缸體上結(jié)構(gòu)形成設(shè)有使左右兩被動缸腔23、24的進(jìn)液孔43、44通連的進(jìn)液腔39，在進(jìn)液腔39管道上分別設(shè)有兩被動缸腔23、24進(jìn)液單向閥33、34，附圖6、7所示，每個被動缸腔開設(shè)有兩個進(jìn)液孔，其當(dāng)然可以是只開設(shè)有一個進(jìn)液孔，進(jìn)液腔39左右兩端部份由付缸體30’、30”結(jié)構(gòu)形成，中部為一對接管道39’構(gòu)成，在該進(jìn)液腔39管道中部39’上聯(lián)接進(jìn)液管管接頭39”，當(dāng)然也可以是在付缸體30’/30”的一端聯(lián)接進(jìn)液管管接頭39”。
在芯塊31的左右兩端開設(shè)有緩沖室凹槽37、37’，在該凹槽內(nèi)端部開設(shè)與換向閥閥腔相通的主動缸腔21、22輸液孔47、47’，在活塞體25、26上設(shè)有與緩沖室凹槽37、37’配合的錐形凸臺27、27’，其當(dāng)活塞體上的錐臺27/27’部份進(jìn)入凹槽37/37’時，逐漸封小出液孔47/47’形成緩沖。
換向閥裝置60為二位五通換向閥，包括有閥體、閥腔、閥芯、閥芯桿、定位彈簧、閥蓋構(gòu)成，換向閥裝置60設(shè)置在泵體30內(nèi)的芯塊31上，換向閥的閥體和閥腔由芯塊31本體構(gòu)成，即換向閥的閥體和閥腔由芯塊31上制成，閥芯滑動配合安裝在閥腔內(nèi)，在閥腔孔的兩端設(shè)置固定安裝端蓋61、61’，其由擋圈62、62’固定安裝，在端蓋內(nèi)側(cè)可固定裝有緩沖墊片63、63’，閥芯桿64的兩端通過端蓋61、61’伸出芯塊31的兩側(cè)端面，在閥芯桿64的一端或兩端上與閥蓋61、61’間安裝有閥芯定位緩沖彈簧65、65’，該彈簧65、65’在該活塞泵工作靜止時，其在自由狀態(tài)下使換向閥芯處于偏離死點位置；對應(yīng)該二位五通換向閥閥體即芯塊31上的通向缸體外部的三個輸液孔，在芯塊31的外圓環(huán)上開設(shè)有導(dǎo)流槽a、b、c，在缸體30上開設(shè)進(jìn)液孔40和出液孔41、42，缸體30上的通向換向閥裝置60的進(jìn)液管40’和出液管41’、42’用法蘭與缸體30對接聯(lián)接，兩排液管41’、42’在缸體30外合并，然后與被動缸腔的排液腔38或被動缸腔38排液管15合并連接；換向閥裝置60的換向動作是由兩活塞25、26的移動到其內(nèi)端位時推頂換向閥閥芯桿64實現(xiàn)。
該雙缸復(fù)合自動往復(fù)式活塞泵的工作過程是；其應(yīng)用在制冷劑超量循環(huán)的蒸汽壓縮式制冷機系統(tǒng)中時，冷疑器2后部的高壓制冷劑經(jīng)節(jié)流閥18節(jié)流降壓調(diào)節(jié)后成為汽液兩相的高壓制冷劑流體進(jìn)入缸體30上的通向換向閥裝置60的進(jìn)液管40’，經(jīng)環(huán)形導(dǎo)流槽a進(jìn)入缸體內(nèi)芯塊31上的換向閥進(jìn)液孔40，若此時換向閥閥芯處于左側(cè)位置，則驅(qū)動液體即高壓制冷劑流體經(jīng)換向閥芯腔進(jìn)入缸體芯塊31右側(cè)的主動缸腔22中，推動右側(cè)活塞26向右移動，同時左側(cè)活塞25在活塞桿58的帶動下與右活塞26同步向右移動，右側(cè)被動缸腔24被右活塞26移動加壓使其內(nèi)的制冷劑液體經(jīng)排液孔36、排液單向閥46、排液腔38、排液彎管15排出，送往制冷機系統(tǒng)的蒸發(fā)器5；缸體芯塊31左側(cè)的主動缸腔21內(nèi)的作功后的制冷劑流體經(jīng)芯塊31換向閥上的輸液孔47、閥芯腔、導(dǎo)流槽b、缸體上的排液孔41、排液管41’排出，在泵體外由管道90與被動缸腔排出的制冷劑合并送往制冷機系統(tǒng)的蒸發(fā)器5；排出的制冷劑流體在經(jīng)過排液彎管15的管凸15’部份時，氣體經(jīng)管凸15上部的抽氣管17抽走；與此同時，缸體芯塊31左側(cè)的被動缸腔23經(jīng)其進(jìn)液孔43、進(jìn)液單向閥33、進(jìn)液腔39、進(jìn)液管39″從制冷機系統(tǒng)的低壓循環(huán)貯液桶4中吸入低壓制冷劑液體。在此同時，進(jìn)入右側(cè)主動缸腔22中的高壓制冷劑流體對換向閥的閥芯右端施加壓力，使換向閥閥芯保持處于左側(cè)位置。當(dāng)缸體左側(cè)的活塞的凸臺27逐漸進(jìn)入芯體31左側(cè)上的凹臺37時，芯塊31左側(cè)的主動缸腔21的輸液孔47輸液隨之逐漸被關(guān)小，由于出液受堵而形成緩沖壓力，活塞的位移在此逐漸減慢，減緩活塞運動沖擊，隨著左側(cè)活塞25向右移動，在左側(cè)活塞25的右端面靠近缸體芯塊31的左端面時，左活塞25的右端面逐漸推動換向閥左端的換向閥閥桿64，使換向閥閥芯向右移動至右端位，換向閥自動換向。
換向閥換向后，高壓制冷劑流體由缸體芯塊31上的進(jìn)液孔40、閥腔、左主動缸腔輸液孔47進(jìn)入缸體左側(cè)的主動缸腔21，推動活塞25、26向左移動；同時缸體左側(cè)的被動缸腔23經(jīng)其排液孔35、排液單向閥45、排液腔38、排液管15排出其內(nèi)的低壓制冷劑液體，缸體右側(cè)的主動缸腔22經(jīng)輸液孔47’、換向閥腔、導(dǎo)流槽c、排液孔42排出其內(nèi)的作工后的高壓制冷劑流體；芯塊31右側(cè)的被動缸腔24經(jīng)其進(jìn)液孔44、進(jìn)液單向閥34、進(jìn)液腔39吸入低壓制冷劑液體；當(dāng)右側(cè)活塞26的左端面靠近缸體芯塊31的右端面時，右活塞26的左端面逐漸推動換向閥右端的換向閥閥桿64，使換向閥閥芯向左移動至左端位，換向閥自動換向，換向閥換向后重復(fù)上述工作過程，這樣該雙缸復(fù)合自動往復(fù)式活塞泵在高壓制冷劑流體的驅(qū)動下不斷自動往復(fù)工作，泵送制冷劑。
本發(fā)明為適應(yīng)在小型制冷劑超量循環(huán)的蒸汽壓縮式制冷機中應(yīng)用，給出圖10-13所示的雙缸復(fù)合自動往復(fù)式活塞泵實施例。
其缸體30由一圓管構(gòu)成，在該缸體30的兩側(cè)與缸體30一體固定聯(lián)接即焊接有一個進(jìn)液腔管38和一個排液腔管39，左右端蓋29、28與缸體30和進(jìn)排液腔管38、39的兩端通過法蘭對接螺栓固定聯(lián)接，并將缸體30和進(jìn)液腔管38和排液腔管39的兩端口封堵，在端蓋28/29的側(cè)端面上或者是進(jìn)、排液腔管39、38上分別聯(lián)接有進(jìn)、排液輸液管管接頭39″、15，缸腔芯塊31通過其兩側(cè)的缸套32、32’及端蓋28、29壓頂固定安裝在缸體內(nèi)缸腔的中部，活塞桿58穿裝在芯塊31上，在活塞桿58的兩端固定聯(lián)接活塞25、26，芯塊31和其左右兩側(cè)的兩個活塞25、26將缸腔分成芯塊31與活塞25、26間的兩個主動缸腔21、22和活塞25、26與缸體端蓋28、29間的兩個被動缸腔23、24，在左右兩端蓋29、28上分別開設(shè)有使缸腔左右兩端的被動缸腔23、24與進(jìn)液腔管38通連的被動缸腔進(jìn)液孔43、44，和使缸腔左右兩端兩被動缸腔23、24與排液腔管39通連的排液孔35、36，在該進(jìn)、排液孔43、44、35、36上設(shè)置有控制進(jìn)液或排液的單向閥33、34、45、46裝置---由鋼球、彈簧及壓蓋構(gòu)成的單向閥；
換向閥裝置為二位五通換向閥，設(shè)置在缸體30內(nèi)的芯塊31上，由芯塊31構(gòu)成換向閥閥體，換向閥閥芯67安裝在由芯塊31構(gòu)成的閥體閥腔內(nèi)及活塞桿58上，閥芯67與閥腔及活塞桿58滑動配合安裝，在換向閥腔內(nèi)兩端固定設(shè)置有擋圈62、62’和緩沖墊片63、63’，在閥芯的一端或兩端閥腔內(nèi)閥芯67與擋圈62、62’間設(shè)置有閥芯67定位彈簧65，彈簧65在該活塞泵工作靜止時，其在自由狀態(tài)下使換向閥芯67處于偏離死點位置；該二位五通換向閥閥體即芯塊31上的通向缸體外部的兩出液孔41、42與排液腔管39通連，進(jìn)液孔40與固定聯(lián)接在缸體側(cè)面上的進(jìn)液管40’相連，對應(yīng)芯塊31上的兩出液孔41、4 2和進(jìn)液孔40在芯塊31的外圓環(huán)上開設(shè)有導(dǎo)流槽a、b、c；在閥芯67的左右兩端開設(shè)有緩沖室凹槽37、37’，在該凹槽內(nèi)端部開設(shè)通向主動缸腔21、22的輸液孔47、47’，在活塞體25、26上與活塞一體或者是固定聯(lián)接設(shè)有與閥芯67上的凹槽37、37’配合的錐臺形凸臺27、27’，其當(dāng)活塞體上的錐臺27/27’部份進(jìn)入凹槽時37/37’時，逐漸封小出液孔47/47’形成緩沖，該換向閥裝置的換向動作是由兩活塞25、26的移動到其內(nèi)端位時推頂換向閥閥芯67移動實現(xiàn)。
其工作原理過程如前所述，只是換向閥裝置的換向動作是由活塞25、26上的凸臺27、27’推動閥芯塊67移動完成。
權(quán)利要求
1.一種制冷劑超量循環(huán)的蒸汽壓縮式制冷機系統(tǒng)，包括有壓縮機(1)、低壓循環(huán)貯液桶(4)、冷疑器(2)、蒸發(fā)器(5)、低壓循環(huán)貯液桶(4)進(jìn)液節(jié)流閥(3)、制冷劑超量供液循環(huán)驅(qū)動裝置構(gòu)成，經(jīng)蒸發(fā)器(5)吸熱產(chǎn)生蒸發(fā)后的制冷劑進(jìn)入低壓循環(huán)貯液桶(4)汽液分離，汽體由壓縮機(1)吸入，壓縮排送給冷疑器(2)，冷疑后的高壓制冷劑液體經(jīng)節(jié)流閥(3)節(jié)流降壓供給低壓循環(huán)貯液桶(4)，制冷劑超量供液循環(huán)驅(qū)動裝置從低壓循環(huán)貯液桶輸入液體制冷劑，驅(qū)動制冷劑超過蒸發(fā)器(5)工作蒸發(fā)量供給蒸發(fā)器(5)，完成制冷機系統(tǒng)循環(huán)工作，其特征在于，制冷劑超量供液循環(huán)驅(qū)動裝置是由制冷機壓縮機(1)后部高壓汽液特別是冷疑器(2)后部的高壓制冷劑液體經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流降壓產(chǎn)生的閃發(fā)氣體為動力源的雙缸復(fù)合自動往復(fù)活塞泵構(gòu)成，即制冷劑超量供液循環(huán)驅(qū)動裝置為雙缸復(fù)合自動往復(fù)式活塞泵，由冷疑器(2)后部的高壓制冷劑液經(jīng)節(jié)流降壓產(chǎn)生的閃發(fā)氣體膨脹作功為動力源，驅(qū)動該雙缸復(fù)合自動往復(fù)式活塞泵自動工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷機系統(tǒng)，其特征是所說的雙缸復(fù)合自動往復(fù)活塞泵包括有缸體(30)、左缸蓋(29)、右缸蓋(28)、缸腔芯塊(31)、活塞桿(58)、分別置于芯塊(31)左右缸腔內(nèi)的兩個活塞(25、26)、換向閥裝置構(gòu)成，左右缸蓋(29、28)與缸體(30)的兩端螺栓固定聯(lián)接，缸腔芯塊(31)固定設(shè)置在缸腔內(nèi)的中部，活塞桿(58)滑動配合穿裝在缸腔芯塊(31)上，兩個活塞(25、26)對置，分別與活塞桿(58)的兩端固定聯(lián)接，缸腔芯塊(31)將其兩側(cè)的缸腔隔離，芯塊(31)和其左右兩側(cè)的兩個活塞(25、26)將缸腔分成活塞(25、26)與芯塊(31)間的兩個主動缸腔(21、22)和活塞(25、26)與端蓋(29、28)間的兩個被動缸腔(23、24)，在兩個被動缸腔(23、24)缸體上分別開設(shè)有各自的進(jìn)液孔(43、44)和出液孔(35、36)，在該進(jìn)、出液孔(43、44、35、36)管路上設(shè)有單向閥(33、34、45、46)，控制制冷劑流體單向流動，在缸腔芯塊(31)上或者是在靠近缸腔芯塊(31)的缸體(30)上開設(shè)有分別通向兩個主動缸腔的各自的輸液孔道，該孔道與換向閥裝置通連，由換向閥裝置控制其開通的流向，冷疑器(2)后部的高壓制冷劑流體通過換向閥裝置進(jìn)入兩主動缸腔(21、22)，低壓貯液桶(4)的制冷劑液體進(jìn)入兩被動缸腔(23、24)，從兩主動缸腔(21、22)和兩被動缸腔(23、24)排出的制冷劑流體由管道合并送往蒸發(fā)器(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制冷機系統(tǒng)，其特征是，所說的雙缸復(fù)合自動往復(fù)活塞泵的換向閥裝置結(jié)構(gòu)為二位五通換向閥；該換向閥裝置設(shè)置在芯塊(31)內(nèi)，換向閥的閥體由芯塊(31)本體構(gòu)成，即換向閥閥體由芯塊(31)上制成；或者換向閥裝置是設(shè)置在缸體的外部，由活塞桿的外端穿通過缸體端蓋推動換向閥裝置的閥桿動作，進(jìn)行換向；或是由活塞或活塞桿的移動到端位時觸動一設(shè)置在缸體端蓋上的觸壓開關(guān)，由電磁鐵帶動換向閥裝置的閥桿動作換向。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的制冷機系統(tǒng)，其特征在于，在雙缸復(fù)合往復(fù)活塞泵的外排液管道上設(shè)有管凸(15’)，在該管凸(15’)的上頂部與低壓循環(huán)貯液桶(4)或者是低壓循環(huán)貯液桶(4)的進(jìn)汽管(5-4)間設(shè)有抽氣管(17)，在該抽氣管道(17)上設(shè)有抽氣調(diào)節(jié)控制閥(16)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的制冷機系統(tǒng)，其特征在于，在冷疑器(2)后部設(shè)有高壓貯液桶(6)，冷疑器(2)冷疑后的高壓制冷劑液體先進(jìn)入高壓貯液桶(6)貯存后分成兩路，一路經(jīng)節(jié)流閥(3)節(jié)流降壓供給低壓循環(huán)貯液桶(4)，保持低壓循環(huán)貯液桶(4)的工作液位，另一路經(jīng)節(jié)流閥(18)節(jié)流降壓送給雙缸復(fù)合自動往復(fù)活塞泵(20)。
6.一種用于制冷劑超量循環(huán)的蒸汽壓縮式制冷機系統(tǒng)中的，對制冷劑超量供液循環(huán)進(jìn)行驅(qū)動的雙缸復(fù)合自動往復(fù)活塞泵，其特征在于；其由雙缸復(fù)合活塞泵裝置和換向閥裝置構(gòu)成，雙缸復(fù)合活塞泵裝置包括有缸體、左缸蓋、右缸蓋、缸腔芯塊、活塞桿、分別置于芯塊左右兩邊缸腔內(nèi)的兩個活塞構(gòu)成，左右缸蓋與缸體的兩端螺栓固定聯(lián)接，缸腔芯塊固定設(shè)置在缸腔內(nèi)的中部，活塞桿動配合穿裝在缸腔芯塊上，兩個活塞對置，分別與活塞桿的兩端固定聯(lián)接，缸腔芯塊將其兩側(cè)的缸腔隔離，芯塊和其左右的兩個活塞將缸腔分成芯塊與活塞間的兩個主動缸腔和活塞與端蓋間的兩個被動缸腔，在兩個被動缸腔缸體上分別開設(shè)有各自的進(jìn)液孔和出液孔，在該進(jìn)、出液孔管路上設(shè)有單向閥，控制流體單向流動，在缸腔芯塊上或者是在靠近缸腔芯塊的缸體上開設(shè)有分別通向兩個主動缸腔的各自的輸液孔道，該孔道與換向閥裝置通連，由換向閥裝置控制其開通的流向；換向閥裝置為二位五通換向閥，其設(shè)置在缸體內(nèi)的芯塊上，即換向閥的閥體由芯塊本體構(gòu)成，換向閥的閥芯桿的兩端伸出芯塊的兩側(cè)端面，換向閥裝置的換向動作是由兩活塞的移動到其內(nèi)端位時推頂換向閥閥芯桿實現(xiàn)；或者是換向閥裝置是設(shè)置在缸體的外部，由活塞桿的外端穿通過缸體端蓋推動換向閥裝置的閥桿動作，進(jìn)行換向；或者是由活塞或活塞桿的移動到端位時觸動一設(shè)置在缸體端蓋上的觸壓開關(guān)，由電磁鐵帶動換向閥裝置的閥桿動作換向，驅(qū)動液通過換向閥裝置并由換向閥裝量控制分別進(jìn)入兩主動缸腔。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的雙缸復(fù)合自動往復(fù)活塞泵，其特征在于；7-1、缸體(30)由主缸體30和左右付缸體(30’、30”)對接螺栓固定聯(lián)接構(gòu)成，左右缸蓋(28、29)與缸體30的兩端即左右付缸體(30’、30”)的兩端螺栓固定聯(lián)接；7-2、芯塊(31)通過其兩側(cè)的缸套(32、32’)夾持和左右端蓋(28、29)的頂壓固定安裝在缸腔的中間位置上；活塞桿(58)動配合穿裝在缸腔芯塊(31)中心上，活塞(25、26)固定安裝在活塞桿(58)的兩端；芯塊(31)與缸體(30)及與活塞桿(58)間采用配合密封或者是設(shè)置有密封圈密封；7-3、活塞(25、26)由活塞體(25’、26’)及其活塞壓蓋(25”、26”)組成，活塞(25、26)與活塞桿(58)的端部為錐柱錐孔配合安裝，并在活塞壓蓋(25”、26”)外端的活塞桿(58)上裝有固定螺母及止動墊片給予固定；活塞外環(huán)上裝有活塞環(huán)或者是密封圈；7-4、在兩個被動缸腔(23、24)外端部缸體上即左右付缸體(30’30”)的靠近缸體端蓋部的缸腔壁上的上頂部和下部分別開設(shè)有各自的排液孔(35、36}和進(jìn)液孔(43、44)，在排液孔(35、36)上部設(shè)有排液單向閥(45、46)，在缸腔上部缸體上結(jié)構(gòu)形成設(shè)有使左右兩端被動缸腔(23、24)的排液孔(35、36)通連的排液腔(38)，在該排液腔(38)上聯(lián)接排液管(15)，在排液管的管凸(15’)部聯(lián)接有抽氣管(17)管接頭(17’)；在缸腔側(cè)面或下面缸體上結(jié)構(gòu)形成設(shè)有使左右兩被動缸腔(23、24)的進(jìn)液孔(43、44)通連的進(jìn)液腔(39)，在進(jìn)液腔(39)管道上分別設(shè)有兩被動缸腔(23、24)進(jìn)液單向閥(33、34)，在進(jìn)液腔(39)上聯(lián)接進(jìn)液管管接頭(39’)。7-5、在芯塊(31)的左右兩端開設(shè)有緩沖室凹槽(37、37’)，在該凹槽內(nèi)端部開設(shè)與換向閥閥腔相通的主動缸腔(21、22)輸液孔(47、47’)，在活塞體(25、26)上設(shè)有與緩沖室凹槽(37、37’)配合的錐形凸臺(27、27’)，其當(dāng)活塞體上的錐臺(27/27’)部份進(jìn)入凹槽(37/37’)時，逐漸封小出液孔(47/47’)形成緩沖；7-6、換向閥裝置(60)為二位五通換向閥，包括有閥體、閥腔、閥芯、閥芯桿、定位彈簧、閥蓋構(gòu)成；換向閥裝置(60)設(shè)置在泵體(30)內(nèi)的芯塊(31)上，換向閥的閥體和閥腔由芯塊(31)本體構(gòu)成，閥芯滑動配合安裝在閥腔內(nèi)，在閥腔孔的兩端設(shè)置固定安裝端蓋(61、61’)，其由擋圈(62、62’)固定安裝，在端蓋內(nèi)側(cè)可固定裝有緩沖墊片(63、63’)，閥芯桿(64)的兩端通過端蓋(61、61’)伸出芯塊(31)的兩側(cè)端面，在閥芯桿(64)的一端或兩端上與閥蓋(61、61’)間安裝有閥芯定位緩沖彈簧(65、65’)，該彈簧(65、65’)在該活塞泵工作靜止時，其在自由狀態(tài)下使換向閥芯處于偏離死點位置；對應(yīng)該二位五通換向閥閥體即芯塊(31)上的通向缸體外部的三個輸液孔，在芯塊(31)的外圓環(huán)上開設(shè)有導(dǎo)流槽(a、b、c)，在缸體(30)上開設(shè)進(jìn)液孔(40)和出液孔(41、42)，缸體(30)上的通向換向閥裝置(60)的進(jìn)液管(40’)和出液管(41’、42’)用法蘭與缸體(30)對接聯(lián)接，兩排液管(41’、42’)在缸體(30)外合并，然后與被動缸腔的排液腔(38)或被動缸腔(38)排液管(15)合并連接；換向閥裝置(60)的換向動作是由兩活塞(25、26)的移動到其內(nèi)端位時推頂換向閥閥芯桿(64)實現(xiàn)。
8根據(jù)權(quán)利要求6所述的自動往復(fù)活塞泵，其特征在于；8-1、缸體(30)由一圓管構(gòu)成，在該缸體(30)的兩側(cè)與缸體(30)固定聯(lián)接即焊接有一個進(jìn)液腔管(38)和一個排液腔管(39)，左右端蓋(29、28)與缸體(30)和進(jìn)排液腔管(38、39)的兩端通過法蘭對接螺栓固定聯(lián)接，并將缸體(30)和進(jìn)液腔管(38)和排液腔管(39)的兩端口封堵，在端蓋(28/29)的側(cè)端面上或者是進(jìn)、排液腔管(39、38)上分別聯(lián)接有進(jìn)、排液輸液管管接共(39″、15)，缸腔芯塊(31)通過其兩側(cè)的缸套(32、32’)及端蓋(28、29)壓頂固定安裝在缸體內(nèi)缸腔的中部，活塞桿(58)穿裝在芯塊(31)上，在活塞桿(58)的兩端固定聯(lián)接活塞(25、26)，芯塊(31)和其左右兩側(cè)的兩個活塞(25、26)將缸腔分成芯塊(31)與活塞(25、26)間的兩個主動缸腔(21、22)和活塞(25、26)與缸體端蓋(28、29)間的兩個被動缸腔(23、24)，在左右兩端蓋(29、28)上分別開設(shè)有使缸腔左右兩端的被動缸腔(23、24)與進(jìn)液腔管(38)通連的被動缸腔進(jìn)液孔(43、44)，和使缸腔左右兩端兩被動缸腔(23、24)與排液腔管(39)通連的排液孔(35、36)，在該進(jìn)、排液孔(43、44、35、36)上設(shè)置有控制進(jìn)液或排液的單向閥(33、34、45、46)裝置---由鋼球、彈簧及壓蓋構(gòu)成的單向閥；8-2、換向閥裝置為二位五通換向閥，其設(shè)置在缸體(30)內(nèi)的芯塊(31)上，由芯塊(31)構(gòu)成換向閥閥體，換向閥閥芯(67)安裝在由芯塊(31)構(gòu)成的閥體閥腔內(nèi)及活塞桿(58)上，閥芯(67)與閥腔及活塞桿(58)滑動配合安裝，在換向閥腔內(nèi)兩端固定設(shè)置有擋圈(62、62’)和緩沖墊片(63、63’)，在閥芯(67)的一端或兩端閥腔內(nèi)閥芯67與擋圈(62、62’)間設(shè)置有閥芯(67)定位彈簧(65)，該彈簧(65)在該活塞泵工作靜止時，其在自由狀態(tài)下使換向閥芯(67)處于偏離死點位置，該換向閥裝置的換向動作是由兩活塞(25、26)的移動到其內(nèi)端位時推頂換向閥閥芯(67)移動實現(xiàn)；該二位五通換向閥閥體即芯塊(31)上的通向缸體外部的兩出液孔(41、42)與排液腔管(39)通連，進(jìn)液孔(40)與固定聯(lián)接在缸體側(cè)面上的進(jìn)液管(40’)相連，對應(yīng)芯塊(31)上的兩出液孔(41、42)和進(jìn)液孔(40)在芯塊(31)的外圓環(huán)上開設(shè)有導(dǎo)流槽(a、b、c)；8-3、在閥芯(67)的左右兩端開設(shè)有緩沖室凹槽(37、37’)，在該凹槽內(nèi)端部開設(shè)通向主動缸腔(21、22)的輸液孔(47、47’)，在活塞體(25、26)上與活塞一體或者是固定聯(lián)接設(shè)有與閥芯(67)上的凹槽(37、37’)配合的錐臺形凸臺(27、27’)，當(dāng)活塞體上的錐臺(27/27’)部份進(jìn)入凹槽時(37/37’)時，逐漸封小出液孔(47/47’)形成緩沖。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是制冷劑超量循環(huán)的蒸汽壓縮式制冷機系統(tǒng)。其主要特征是其制冷劑超量供液循環(huán)系統(tǒng)是由機壓縮機后部的高壓制冷劑流體特別是冷疑器后部的高壓制冷劑液體經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流降壓產(chǎn)生的閃發(fā)氣體為動力源,驅(qū)動一自動往復(fù)式活塞泵構(gòu)成,并提供了該自動往復(fù)式活塞泵。
文檔編號F04B1/16GK1172239SQ96115399
公開日1998年2月4日 申請日期1996年6月21日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月21日
發(fā)明者張繼科, 于艷 申請人:張繼科