CN105157265B - 用于冷柜及电冰箱的带蓄冷器的蒸气压缩式制冷循环系统 - Google Patents
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Abstract
用于冷柜及电冰箱的带蓄冷器的蒸气压缩式制冷循环系统，压缩机、冷凝器、干燥过滤器和两位三通电磁阀依次相连；两位三通电磁阀的出口分为蓄冷回路和制冷回路两路，蓄冷回路经蓄冷毛细管/吸气管回热器的毛细管、蓄冷器的蓄冷用换热盘管和蓄冷毛细管/吸气管回热器的吸气管后与压缩机入口相连；制冷回路经蓄冷器的过冷用换热盘管、制冷毛细管/吸气管回热器的毛细管、蒸发器和制冷毛细管/吸气管回热器的吸气管后与压缩机入口相连；两位三通电磁阀切换两个回路的工作状态，将蓄冷器中高蒸发压力蓄冷回路获得的蓄冷冷量用于增加低蒸发压力制冷回路的过冷度，增大制冷回路的制冷量，并减少压缩机的启停次数或不停机而降低启动过程功耗，从而提高整个系统的性能。
Description
技术领域
本发明属于制冷技术领域，具体涉及一种用于冷柜及电冰箱的带蓄冷器的蒸气压缩式制冷循环系统。
背景技术
随着人们的生活水平不断提高，冷柜及电冰箱的使用量日益增加，冷柜及电冰箱的技术发展也更加注重节能与环保。因此，提高冷柜及冰箱的制冷效率、降低冷柜及冰箱的耗电量是该领域重要的发展方向之一。目前，广泛应用于冷柜及电冰箱的制冷系统是常规的蒸气压缩式制冷循环系统，主要由压缩机、冷凝器、干燥过滤器、毛细管和蒸发器等部件组成，并且采用纯质如R290或R600a作为制冷工质。通常该制冷系统采用启停的工作方式即间歇式工作来实现冷冻冷藏间室的制冷温度要求。然而，这种间歇式工作方式由于压缩机频繁启动，而压缩机启动过程功耗往往较大，从而使得冷柜及冰箱的耗电量增加。这也是常规蒸气压缩式制冷循环系统的间歇式工作方式存在的固有问题。另一方面，压缩机的停机也是对压缩机工作能力的浪费。实际上，通过减少压缩机停机时间甚至不停机一方面可以减少压缩机启停次数而降低功耗，另一方面增加压缩机开机时间所获得的制冷量可以通过有效的方式即蓄冷方式用于冷柜及电冰箱的制冷需求，可以进一步综合使循环系统的制冷性能得到显著提高。因此，本发明技术将提供的一种可行解决方案，即一种用于冷柜及电冰箱的带蓄冷器的蒸气压缩式制冷循环系统，对冷柜及电冰箱产品节能技术的发展有着积极的推动作用。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，本发明的目的在于提供一种用于冷柜及电冰箱的带蓄冷器的蒸气压缩式制冷循环系统，该新型循环系统由双回路制冷循环构成，包含两个工作模式：蓄冷工作模式和制冷工作模式；工作时两个模式进行交替切换；一方面，该新型循环系统利用蓄冷方式减少了制冷循环系统中压缩机的启停次数或不停机而降低启动过程功耗；另一方面，利用系统在蓄冷工作模式下即在较高蒸发压力下压缩机工作时获得的蓄冷冷量，并通过将系统工作模式转换为制冷工作模式即压缩机在较低蒸发压力下工作时，将蓄冷冷量用于增加制冷循环的过冷度，从而增大了制冷工作模式下系统的制冷量；基于上述新型循环系统工作特性，这种采用蓄冷方式并通过双工作模式切换可以有效改善冷柜及电冰箱制冷循环系统的性能。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种用于冷柜及电冰箱的带蓄冷器的蒸气压缩式制冷循环系统，包括依次连接的压缩机101、冷凝器102、干燥过滤器103和两位三通电磁阀104；所述两位三通电磁阀104的出口分两路，一路经过蓄冷毛细管/吸气管回热器105的毛细管后与蓄冷器106的蓄冷用换热盘管110入口相连，蓄冷器106的蓄冷用换热盘管110出口经蓄冷毛细管/吸气管回热器105的吸气管后与压缩机101入口相连，形成蓄冷回路；另一路经过蓄冷器106的过冷用换热盘管111和制冷毛细管/吸气管回热器107的毛细管后与蒸发器108入口相连接，蒸发器108出口经制冷毛细管/吸气管回热器107的吸气管后与压缩机101入口相连，形成制冷回路。
所述蓄冷毛细管/吸气管回热器105和制冷毛细管/吸气管回热器107中毛细管与压缩机吸气管可采取缠绕式或贴缚式或套管式的回热方式。
所述蓄冷器106包括保温箱体109，设置在保温箱体109内的蓄冷介质如水，设置在蓄冷介质内与外界连通的蓄冷用换热盘管110和过冷用换热盘管111。
所述两位三通电磁阀104的出口分为蓄冷回路和制冷回路两路，包含两个工作模式：蓄冷工作模式和制冷工作模式；工作时通过控制两位三通电磁阀104对两个模式进行交替切换。
所述蓄冷回路中蓄冷用换热盘管110的蒸发压力高于制冷回路中蒸发器108的蒸发压力。
与传统的冷柜及电冰箱的蒸气压缩式制冷循环系统比较本发明具有如下优点：
1、利用蓄冷方式减少了制冷循环系统中压缩机的启停次数或不停机而降低启动过程功耗，从而提高了冷柜及制冷循环系统的制冷效率。
2、利用系统工作过程中双工作模式可切换的特点，通过将蓄冷工作模式(高蒸发温度)下获得的蓄冷冷量用于制冷工作模式(低蒸发温度)下实现冷凝器进一步的过冷，使得系统的制冷量明显增大，从而改善了有效改善冷柜及电冰箱制冷循环系统的性能。
3、系统工作过程中在制冷工作模式即压缩机是在较低蒸发压力下工作时(即低蒸发温度)，但在蓄冷工作模式下系统具有较高蒸发压力(即高蒸发温度)，压缩机工作过程具有较高的效率，因此循环系统的性能可以获得改善。
4、蓄冷器结构简单，蓄冷介质可采用水并可实现冰蓄冷，经济性好。
本发明系统是一种经济、有效、可行的改善方案，能有效提高冷柜及电冰箱制冷循环系统性能，促进家用及商用制冷装置产品节能技术的发展。
附图说明
图1是本发明制冷循环系统示意图。
图2是本发明蓄冷器结构示意图。
图3是本发明制冷循环系统工作过程的压-焓图(p-h图)。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明是一种用于冷柜及电冰箱的带蓄冷器的蒸气压缩式制冷循环系统，压缩机101、冷凝器102、干燥过滤器103和两位三通电磁阀104依次相连；所述两位三通电磁阀104的出口分两路，一路经过蓄冷毛细管/吸气管回热器105的毛细管后与蓄冷器106的蓄冷用换热盘管110入口相连，蓄冷器106的蓄冷用换热盘管110出口经蓄冷毛细管/吸气管回热器105的吸气管后与压缩机101入口相连，形成蓄冷回路；；另一路经过蓄冷器106的过冷用换热盘管111和制冷毛细管/吸气管回热器107的毛细管后与蒸发器108入口相连接，蒸发器108出口经制冷毛细管/吸气管回热器107的吸气管后与压缩机101入口相连，形成制冷回路。
如图2所示，蓄冷器106包括有蓄冷介质如水、蓄冷用换热盘管110、过冷用换热盘管111及保温箱体109。蓄冷回路中蓄冷用换热盘管110的蒸发压力高于制冷回路中蒸发器108的蒸发压力。通过两位三通电磁阀104切换两个回路的工作状态，将蓄冷器106中高蒸发压力下蓄冷回路获得的蓄冷冷量用于增加低蒸发压力下制冷回路的过冷度。
如图3所示，为本发明制冷循环系统工作过程的循环压-焓图(p–h图)，该制冷循环系统由双回路制冷循环构成，包含两个工作模式：蓄冷工作模式和制冷工作模式；工作时两个模式进行交替切换。其示意的制冷系统工作过程为：
当系统处于蓄冷工作模式时，压缩机出口的高温高压过热气态制冷剂(图中2′点处)经冷凝器102和干燥过滤器103后放出热量成为高压过冷液态制冷剂(图中3点处)，高压过冷液态制冷剂经两位三通电磁阀104后全部进入蓄冷毛细管/吸气管回热器105的毛细管进行节流同时向蓄冷毛细管/吸气管回热器105的吸气管放热，节流后的气液两相流制冷剂(图中4点处)在蓄冷器106的蓄冷用换热盘管110吸收蓄冷介质(如水)的热量后蒸发，使蓄冷介质温度降低(或水结成冰)，蓄冷器106的蓄冷用换热盘管110出口的气态制冷剂(图中5点处)在蓄冷毛细管/吸气管回热器105的吸气管中吸热(图中5-1′过程)后进入压缩机，以上完成蓄冷工作模式下蓄冷回路循环过程。
当系统处于制冷工作模式时，压缩机出口的高温高压过热气态制冷剂(图中2点处)经冷凝器102和干燥过滤器103后放出热量成为高压过冷液态制冷剂(图中3点处)，高压过冷液态制冷剂经两位三通电磁阀104后全部进入蓄冷器106的过冷用换热盘管111，在蓄冷器106的过冷用换热盘管111中进一步放热过冷(图中6点处)，蓄冷器106过冷用换热盘管111出口的高压再过冷液态制冷剂在制冷毛细管/吸气管回热器107的毛细管中进行节流放热成为低温低压气液两相流制冷剂(图中7点处)，低温低压气液两相流制冷剂在蒸发器108中蒸发吸热完成制冷目的，蒸发器108出口的气态制冷剂(图中8点处)在制冷毛细管/吸气管回热器107的吸气管中吸热(图中8-1过程)后进入压缩机，以上完成制冷工作模式制冷回路循环过程。
Claims (4)
1.一种用于冷柜及电冰箱的带蓄冷器的蒸气压缩式制冷循环系统，其特征在于：包括依次连接的压缩机(101)、冷凝器(102)、干燥过滤器(103)和两位三通电磁阀(104)，所述两位三通电磁阀(104)的出口分两路，一路经过蓄冷毛细管/吸气管回热器(105)的毛细管后与蓄冷器(106)的蓄冷用换热盘管(110)入口相连，蓄冷器(106)的蓄冷用换热盘管(110)出口经蓄冷毛细管/吸气管回热器(105)的吸气管后与压缩机(101)入口相连，形成蓄冷回路；另一路经过蓄冷器(106)的过冷用换热盘管(111)和制冷毛细管/吸气管回热器(107)的毛细管后与蒸发器(108)入口相连接，蒸发器(108)出口经制冷毛细管/吸气管回热器(107)的吸气管后与压缩机(101)入口相连，形成制冷回路；所述蒸气压缩式制冷循环系统由双回路制冷循环构成，包含两个工作模式：蓄冷工作模式和制冷工作模式；工作时两个模式进行交替切换，蓄冷回路中蓄冷用换热盘管(110)的蒸发压力高于制冷回路中蒸发器(108)的蒸发压力；通过两位三通电磁阀(104)切换两个回路的工作状态，将蓄冷器(106)中高蒸发压力下蓄冷回路获得的蓄冷冷量用于增加低蒸发压力制冷回路的过冷度；所述蓄冷毛细管/吸气管回热器(105)和制冷毛细管/吸气管回热器(107)中毛细管与压缩机吸气管采取缠绕式或贴缚式或套管式的回热方式。
2.根据权利要求1所述的蒸气压缩式制冷循环系统，其特征在于：所述蓄冷器(106)包括保温箱体(109)，设置在保温箱体(109)内的蓄冷介质，设置在蓄冷介质内与外界连通的蓄冷用换热盘管(110)和过冷用换热盘管(111)。
3.根据权利要求2所述的蒸气压缩式制冷循环系统，其特征在于：所述蓄冷介质为相变蓄冷材料。
4.根据权利要求3所述的蒸气压缩式制冷循环系统，其特征在于：所述相变蓄冷材料为水。
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