CN105091387A - 一种高效的制冷系统 - Google Patents

Abstract

一种高效的制冷系统，包括有压缩机、冷凝器、过滤器、电子膨胀阀和蒸发器以及控制部件，控制部件包括有PC控制器、温度传感器a、温度传感器b和能量调节阀，温度传感器a安装在蒸发器的外壁上，温度传感器b安装在蒸发器连接至压缩机回气口端的管道上，能量调节阀的两端分别通过管道连通压缩机回气口端和排气口端；PC控制器用于实时接收温度传感器a反馈的物料温度信号和温度传感器b反馈的蒸发器的回气温度信号，以控制电子膨胀阀的开启度；能量调节阀设定的阈值范围为0～0.1MPa；本发明通过控制电子膨胀阀的开启度以调控制冷剂的流量，确保了对制冷温度的实时控制，提高了制冷效率，减小了能耗，延长了压缩机的使用寿命。

Description

一种高效的制冷系统

技术领域

本发明涉及一种制冷系统，尤其是一种高效的能够自动调节制冷剂流量的制冷系统。

背景技术

目前，用于制冷设备的制冷系统一般均由压缩机、冷凝器、过滤器、毛细管（或机械式膨胀阀）和蒸发器组成，其中压缩机的排气口端通过管道连接冷凝器，冷凝器的另一端通过管道连接过滤器的输入端，过滤器的输出端通过管道连接毛细管（或机械式膨胀阀），毛细管（或机械式膨胀阀）通过管道连接蒸发器，蒸发器与待制冷的物料进行热交换，蒸发器的输出端通过管道连接压缩机的回气口端。当压缩机的型号、冷凝器与蒸发器的外形大小和接触面积、毛细管（或机械式膨胀阀）的流量以及制冷剂的注入量确定后，制冷剂的流量在制冷过程中不可改变，整个制冷系统的制冷量和蒸发温度以及其它参数就恒定了。

在实际应用中，这种恒定不变制冷系统存在如下弊端：(1)为了提高制冷速度，需要增加制冷系统中制冷剂的流量，而制冷剂的流量增加后，蒸发器的蒸发温度会上升，从而导致制冷设备无法将料温降到所需要的低温；(2)对于具有双蒸发器的制冷设备（冰淇淋机）的制冷系统而言，在设计时，只考虑到双蒸发器同时工作状态下，制冷系统的高效率运转，然而实际应用中发现，很多情况下两个蒸发器不同时工作，从而，当制冷系统中单个蒸发器进行制冷工作时，制冷系统的效率会变得很低；(3)目前市场上的制冷设备（冰淇淋机）在其制冷加工的物料（冰淇淋）达到设定要求时，有关停压缩机或关闭安装在制冷系统管道上的电磁阀这两种停止制冷的方式，然而，关停压缩机会造成压缩机的频繁启动作业，关闭电磁阀会造成压缩机长期在低吸气压或负压下工作，这严重影响了压缩机的使用寿命。

发明内容

本发明的目的就是要解决当前制冷剂流量保持恒定不变的制冷系统所存在制冷温度难以达到要求、制冷效率低下，并且制冷系统中压缩机的使用寿命低下的问题，为此提供一种高效的能够自动调节制冷剂流量的制冷系统。

本发明的具体方案是：一种高效的制冷系统，包括有通过管道依次连接构成闭环制冷回路的压缩机、冷凝器、过滤器和电子膨胀阀以及蒸发器，其特征是：还配备有控制部件，控制部件包括有PC控制器、温度传感器a、温度传感器b和能量调节阀，其中温度传感器a安装在蒸发器的外壁上，用以检测正在与蒸发器进行热交换的物料的温度；温度传感器b安装在蒸发器连接至压缩机回气口端的管道上，用以检测蒸发器的回气温度；能量调节阀的两端分别通过管道连通压缩机回气口端和排气口端；所述PC控制器用于实时接收温度传感器a反馈的物料温度信号和温度传感器b反馈的蒸发器的回气温度信号，并对电子膨胀阀的开启度进行动态控制；所述能量调节阀设定的阈值范围为0～0.1MPa，当压缩机回气口端管道的气压低于能量调节阀设定的阈值时，能量调节阀自动开启。

本发明中所述电子膨胀阀、蒸发器和温度传感器a、温度传感器b均设有两个，且两个蒸发器在闭环制冷回路中相互并联。

本发明结构简单、设计巧妙，通过采用控制部件实时调控电子膨胀阀的开启度以控制制冷系统中制冷剂的流量，确保了对制冷温度的实时控制，提高了制冷效率，减小了能耗，延长了压缩机的使用寿命，并且本发明可广泛适用于冰淇淋机、冷热饮机、电冰箱、冰库等具备制冷系统的设备的使用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中控制部件所构成的控制结构框图。

图中：1—压缩机，2—冷凝器，3—过滤器，4—电子膨胀阀，5—蒸发器，6—PC控制器，7—温度传感器a，8—温度传感器b，9—能量调节阀。

具体实施方式

实施例1，参见图1-2，本发明包括有通过管道依次连接构成闭环制冷回路的压缩机1、冷凝器2、过滤器3和电子膨胀阀4以及蒸发器5，特别是，还配备有控制部件，控制部件包括有PC控制器6、温度传感器a7、温度传感器b8和能量调节阀9，其中温度传感器a7安装在蒸发器5的外壁上，用以检测正在与蒸发器5进行热交换的物料的温度；温度传感器b8安装在蒸发器5连接至压缩机1回气口端的管道上，用以检测蒸发器5的回气温度；能量调节阀9的两端分别通过管道连通压缩机1回气口端和排气口端；所述PC控制器6用于实时接收温度传感器a7反馈的物料温度信号和温度传感器b8反馈的蒸发器5的回气温度信号，并对电子膨胀阀4的开启度进行动态控制；所述能量调节阀9设定的阈值为0MPa，即压缩机1回气口端管道的气压低于0MPa时（此时压缩机1回气口端管道的气压呈负压状态），能量调节阀9自动开启。

本实施例中所述电子膨胀阀4、蒸发器5和温度传感器a7、温度传感器b8均设有两个，且两个蒸发器5在闭环制冷回路中相互并联。

实施例2，参见图1-2，本发明包括有通过管道依次连接构成闭环制冷回路的压缩机1、冷凝器2、过滤器3和电子膨胀阀4以及蒸发器5，特别是，还配备有控制部件，控制部件包括有PC控制器6、温度传感器a7、温度传感器b8和能量调节阀9，其中温度传感器a7安装在蒸发器5的外壁上，用以检测正在与蒸发器5进行热交换的物料的温度；温度传感器b8安装在蒸发器5连接至压缩机1回气口端的管道上，用以检测蒸发器5的回气温度；能量调节阀9的两端分别通过管道连通压缩机1回气口端和排气口端；所述PC控制器6用于实时接收温度传感器a7反馈的物料温度信号和温度传感器b8反馈的蒸发器5的回气温度信号，并对电子膨胀阀4的开启度进行动态控制；所述能量调节阀9设定的阈值为0.1MPa，即压缩机1回气口端管道的气压低于0.1MPa时，能量调节阀9自动开启。

本实施例中所述电子膨胀阀4、蒸发器5和温度传感器a7、温度传感器b8均设有两个，且两个蒸发器5在闭环制冷回路中相互并联。

本发明在实际运行过程中，当温度传感器a7检测到的物料温度和温度传感器b8检测到的回气温度相对较高时，为了提高制冷速度，PC控制器6会实时控制电子膨胀阀4的开启度增大，增加制冷系统中制冷剂的流量，增大蒸发器5的热交换效率，从而迅速降低物料的温度；

同理，当物料温度和回气温度相对较低时，为了防止将物料温度进一步降到更低，PC控制器6会实时控制电子膨胀阀4的开启度减小，降低制冷系统中制冷剂的流量，降低蒸发器5的蒸发温度；

同理，当物料（冰淇淋)制作完成时，制冷系统只需要很小的冷量维持中物料（冰淇淋)的温度，此时电子膨胀阀4的开启度会更小，压缩机1的吸气压力很低，当压缩机1回气口端管道的气压低于能量调节阀9设定的阈值时，能量调节阀9将自动开启，对压缩机1的吸气压力进行自动调节，避免压缩机1长时间在低吸气压力下运行,其中能量调节阀9的阈值根据制冷系统的蒸发器5的数量或实际制冷需求来调定，参见图1，当能量调节阀9处于开启状态时，压缩机1排出的部分气态高压制冷剂通过能量调节阀9返回至压缩机1的回气口端，从而使得压缩机1过大的吸排气的压力差减小，减轻了压缩机1负荷，达到节约能耗效果，并且防止了当前为停止制冷作业而关停压缩机1，造成压缩机1频繁地启动作业对压缩机1使用寿命的影响；

并且，对于具有双蒸发器的制冷系统而言，在只有单个蒸发器工作时，PC控制器6会根据实际制冷的需求自动增加对应电子膨胀阀4的开启度，加大流通该蒸发器4中制冷剂的流量，从而确保了制冷系统的高效运行。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明原理的前提下，还可作出若干改进和润色，这些改进和润色也属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种高效的制冷系统，包括有通过管道依次连接构成闭环制冷回路的压缩机、冷凝器、过滤器和电子膨胀阀以及蒸发器，其特征是：还配备有控制部件，控制部件包括有PC控制器、温度传感器a、温度传感器b和能量调节阀，其中温度传感器a安装在蒸发器的外壁上,用以检测正在与蒸发器进行热交换的物料的温度；温度传感器b安装在蒸发器连接至压缩机回气口端的管道上，用以检测蒸发器的回气温度；能量调节阀的两端分别通过管道连通压缩机回气口端和排气口端；所述PC控制器用于实时接收温度传感器a反馈的物料温度信号和温度传感器b反馈的蒸发器的回气温度信号，并对电子膨胀阀的开启度进行动态控制；所述能量调节阀设定的阈值范围为0～0.1MPa，当压缩机回气口端管道的气压低于能量调节阀设定的阈值时，能量调节阀自动开启。

2.根据权利要求1所述的一种高效的制冷系统，其特征是：所述电子膨胀阀、蒸发器和温度传感器a、温度传感器b均设有两个，且两个蒸发器在闭环制冷回路中相互并联。