CN105588376B - 制冷系统及其控制方法、冷藏运输车 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种制冷系统及其控制方法、冷藏运输车。该制冷系统包括压缩机(1)、冷凝器(2)、第一节流装置(3)和蒸发器(4)，第一节流装置(3)设置在冷凝器(2)和蒸发器(4)之间的管路上，制冷系统还包括降压装置(5)，降压装置(5)与第一节流装置(3)并联，降压装置(5)包括储液罐(7)和控制降压装置(5)的管路通断的第一控制阀(6)。根据本发明的制冷系统，可以解决现有技术中制冷系统压力较高导致制冷系统出现保护停机而影响制冷机组可靠性的问题。

Description

制冷系统及其控制方法、冷藏运输车

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，具体而言，涉及一种制冷系统及其控制方法、冷藏运输车。

背景技术

在现有冷藏运输车中，制冷机组的系统压力受外界环境和车辆运行状态的影响较大，因此在制冷机组中一般都会装有高压开关，避免制冷机组因系统压力过高而损坏。在夏季环境温度较高或者冷藏运输车辆用低档位上陡坡等恶劣条件下，制冷系统压力较高，容易导致高压开关动作而出现保护停机，而制冷机组频繁停机会导致冷藏车厢内温度出现波动，影响冷藏货物的品质，同时也影响制冷机组的可靠性。

发明内容

本发明实施例中提供一种制冷系统及其控制方法、冷藏运输车，以解决现有技术中制冷系统压力较高导致制冷系统出现保护停机而影响制冷机组可靠性的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供一种制冷系统，包括压缩机、冷凝器、第一节流装置和蒸发器，第一节流装置设置在冷凝器和蒸发器之间的管路上，制冷系统还包括降压装置，降压装置与第一节流装置并联，降压装置包括储液罐和控制降压装置的管路通断的第一控制阀。

作为优选，降压装置还包括设置在储液罐的出口端的第二节流装置，降压装置还包括设置在第二节流装置的出口端的第二控制阀。

作为优选，第二控制阀为单向阀，第二节流装置为毛细管。

作为优选，制冷系统还包括设置在压缩机的吸气口的气液分离器，降压装置还包括连接在储液罐与气液分离器之间的旁通管路，旁通管路上设置有第三控制阀和第三节流装置。

作为优选，第三控制阀为卸荷阀，第三节流装置为毛细管。

作为优选，第一控制阀的与降压装置连通的打开压力小于第三控制阀的打开压力。

作为优选，第一控制阀为三通阀，降压装置的进口端通过三通阀连接至冷凝器与第一节流装置之间的管路上。

作为优选，第一控制阀为卸荷阀，卸荷阀设置在降压装置的进口处。

作为优选，压缩机的排气口设置有压力传感器或压力开关。

根据本发明的另一方面，提供了一种冷藏运输车，包括制冷系统，该制冷系统为上述的制冷系统。

根据本发明的再一方面，提供了一种制冷系统的控制方法，包括：步骤S1：检测系统压力；步骤S2：当检测到系统压力超过预设值A时，打开与第一节流装置并联的降压装置，并控制至少部分系统冷媒经降压装置的储液罐流动至第一节流装置出口端的管路上。

作为优选，控制方法还包括：步骤S3：当检测到系统压力超过预设值B时，打开连接在储液罐与气液分离器之间的旁通管路，控制部分位于储液罐内的系统冷媒经旁通管路流动至气液分离器，其中B>A。

作为优选，控制方法还包括：步骤S4：当检测到系统压力超过预设值C1时，控制压缩机停机；步骤S5：当检测到系统压力小于或等于预设值C2时，控制压缩机重新启动运行；其中C1＞B＞A＞C2。

应用本发明的技术方案，制冷系统包括压缩机、冷凝器、第一节流装置和蒸发器，第一节流装置设置在冷凝器和蒸发器之间的管路上，制冷系统还包括降压装置，降压装置与第一节流装置并联，降压装置上设置有控制降压装置通断的第一控制阀，降压装置包括储液罐以及设置在储液罐的出口端的第二节流装置。在制冷系统工作时，一旦系统压力超过预设值，就可以使部分或者全部系统冷媒流经与第一节流装置并联的降压装置然后进入到蒸发器内，由于降压装置包括有储液罐，因此可以增加系统系统冷媒容积，使得部分系统冷媒可以留存在储液罐内，从而对制冷运行负荷进行卸载，并通过储液罐对制冷系统进行降压，确保制冷系统运行压力正常，避免因环境条件恶劣导致系统运行压力超标而频繁出现高压保护停机，提高制冷系统运行的稳定性和可靠性。

附图说明

图1是本发明第一实施例的制冷系统压力正常时的运行原理图；

图2是本发明第一实施例的制冷系统达到第一预定压力时的运行原理图；

图3是本发明第一实施例的制冷系统达到第二预定压力时的运行原理图；

图4是本发明第二实施例的制冷系统压力正常时的运行原理图；

图5是本发明第二实施例的制冷系统达到第一预定压力时的运行原理图；

图6是本发明第二实施例的制冷系统达到第二预定压力时的运行原理图；

图7是本发明实施例的制冷系统的控制流程图。

附图标记说明：1、压缩机；2、冷凝器；3、第一节流装置；4、蒸发器；5、降压装置；6、第一控制阀；7、储液罐；8、第二节流装置；9、第二控制阀；10、气液分离器；11、旁通管路；12、第三控制阀；13、第三节流装置；14、压力传感器；15、压力开关。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。

图中箭头方向表示系统冷媒的流动方向。

结合参见图1至图6所示，根据本发明的实施例，制冷系统包括压缩机1、冷凝器2、第一节流装置3和蒸发器4，第一节流装置3设置在冷凝器2和蒸发器4之间的管路上，制冷系统还包括降压装置5，降压装置5与第一节流装置3并联，降压装置5上设置有控制降压装置5通断的第一控制阀6，降压装置5包括储液罐7以及设置在储液罐7的出口端的第二节流装置8。第一节流装置3例如为电子膨胀阀。

在制冷系统工作时，一旦系统压力超过预设值，就可以使部分或者全部系统冷媒流经与第一节流装置3并联的降压装置5然后进入到蒸发器4内，由于降压装置5包括有储液罐7，因此可以增加系统容积，使得部分系统冷媒可以留存在储液罐7内，从而对制冷运行负荷进行卸载，并通过储液罐7对制冷系统进行降压，确保制冷系统运行压力正常，避免因环境条件恶劣导致系统运行压力超标而频繁出现高压保护停机，提高制冷系统运行的稳定性和可靠性。

结合参见图1至图3所示，根据本发明的第一实施例，压缩机1的排气口设置有压力传感器14，可以检测压缩机1的排气温度，当压缩机1排气口的压力超过设定压力值C1时，控制器使压缩机1停机，以保护保护制冷机组；当压力降低至其恢复压力C2时，压缩机1重新启动运行。

当压力传感器14检测到压缩机1排气口的压力值超过A时，控制器控制第一控制阀从初始状态切换为第二状态，即至少部分系统冷媒不经第一节流装置3，而是经第一控制阀6进入降压装置5进行降压，然后进入蒸发器4内；当压力值低于A时，控制器则控制第一控制阀6从第二状态切换为初始状态，使得制冷系统的系统冷媒经第一节流装置3进入到蒸发器4内，而不流经降压装置5。其中设定压力值C1＞A＞C2。在对系统进行降压时，可以使系统冷媒部分流经第一节流装置3，部分流经降压装置5，也可以使系统冷媒全部经降压装置5降压后流出。

在本实施例中，第一控制阀6为三通阀，降压装置5的进口端通过三通阀连接至冷凝器2与第一节流装置3之间的管路上。三通阀设置在冷凝器2和第一节流装置3之间，进口端与冷凝器2相连，第一出口端与第一节流装置3相连，第二出口端与储液罐7的进口端相连。三通阀的初始状态为进口端与第一出口端相连，此时冷凝器2和第一节流装置3连通，储液罐7的进口端是截止状态，三通阀的第二状态为进口端与第二出口端相连，此时冷凝器2和储液罐7的进口端连通，第一节流装置3是截止状态。

当压力传感器14检测到压缩机1排气口的压力值超过A时，控制器控制三通阀处于第二状态，与第一节流装置3断开连接，与降压装置5连通，从而使得系统冷媒流经降压装置5进行降压卸荷。当压力值低于A时，控制器则控制三通阀处于初始状态，与第一节流装置3连通，与降压装置5断开连接，从而使得系统冷媒流不经降压装置5进行降压卸荷。

降压装置5还包括设置在第二节流装置8的出口端的第二控制阀9。第二控制阀9在制冷系统正常运行时截止，防止系统冷媒从第一节流装置3的出口端的管路上进入降压装置5而对系统进行降压，保证制冷系统内的系统压力，保证制冷系统的稳定运行，保证制冷系统的运行能效。优选地，第二控制阀9为单向阀。单向阀在制冷系统不需要减压时截止，能够防止系统冷媒反向流动，在需要降压时导通，能够方便系统冷媒从降压装置5顺利流出，结构简单，控制方便。

第二节流装置8例如为毛细管。第二节流装置8也可以为其他类型的节流结构。

优选地，制冷系统还包括设置在压缩机1的吸气口的气液分离器10，降压装置5还包括连接在储液罐7与气液分离器10之间的旁通管路11，旁通管路11上设置有第三控制阀12和第三节流装置13。当储液罐7中的压力超过其设定值B时，第三控制阀12开启，当储液罐7中的压力未超过其设定值B时，第三控制阀12截止。旁通管路11可以有效地对储液罐7中的压力进行控制，防止储液罐7内压力过大而造成损坏，保证制冷系统的稳定运行。其中设定压力值C1＞B＞A＞C2。

优选地，第三控制阀12为卸荷阀，可以直接设定开启压力，无需通过控制器进行控制，不会受到压力传感器14的检测精度的影响，压力控制更加准确。当然，第三控制阀12也可以为电磁阀，此时就需要对储液罐7内的压力进行检测，当储液罐7内的压力达到预设值时，控制器控制第三控制阀12打开，当储液罐7内的压力小于预设值时，控制器控制第三控制阀12关闭，旁通管路11截止。

第一控制阀6的与降压装置5连通的打开压力小于第三控制阀12的打开压力。

结合参见图1所示，当制冷系统运行压力正常时，此时三通阀处于初始状态，冷媒从压缩机1排出，经冷凝器2后，通过三通阀经第一节流装置3进行节流，然后通过蒸发器4蒸发后经气液分离器10回到压缩机1。此时冷媒不会进入储液罐7、毛细管和单向阀串联所在管路以及旁通管路11。

结合参见图2所示，当制冷系统运行压力超标，超过A值时，此时三通阀会切换至第二状态，冷媒从压缩机1排出经冷凝器2后，通过三通阀后到达储液罐7，然后通过毛细管节流，再经过单向阀到达蒸发器4蒸发，最后经气液分离器10回到压缩机1。由于此时系统压力仍未到达第三控制阀12的开启压力，因此整个过程冷媒不经过第一节流装置3和旁通管路11。由于制冷系统容积增大，可以有效降低制冷系统运行压力。

结合参见图3所示，当制冷系统运行压力继续上升，当储液罐7中的压力值超过B值时，制冷系统运行的状态在三通阀与降压装置5连通，系统冷媒流经储液罐7、毛细管和单向阀的基础上，开启旁通管路11上的卸荷阀，此时储液罐7中的冷媒部分经过旁通管路11上的卸荷阀和毛细管后到达气液分离器10的进口，部分从单向阀流出后进入蒸发器4，然后进入到气液分离器10的进口。

结合参见图4至图6所示，根据本发明的第二实施例，其与第一实施例基本相同，不同之处在于，在本实施例中，第一控制阀6为卸荷阀，卸荷阀设置在降压装置5的进口处，压缩机1的排气口设置有压力开关15，压力开关15的压力保护值为C1，压力恢复值为C2。

结合参见图4所示，当制冷系统运行压力正常时，此时三通阀处于初始状态，冷媒从压缩机1排出，经冷凝器2后，经第一节流装置3进行节流，然后通过蒸发器4蒸发后经气液分离器10回到压缩机1。此时系统压力未达到第一控制阀6的开启压力，冷媒不会进入储液罐7、毛细管和单向阀串联所在管路以及旁通管路11。

结合参见图5所示，当制冷系统运行压力超标时，当制冷系统压力达到第一设定值A但并未达到第二设定值B时，第一控制阀6开启，冷媒从压缩机1排出经冷凝器2后，通过第一控制阀6达到储液罐7，然后通过毛细管节流，再经过单向阀到达蒸发器4蒸发，第三控制阀12未达到开启压力，旁通管路11截止。

结合参见图6所示，当制冷系统运行压力达到第二设定值B时，第一控制阀6和第三控制阀12均开启，系统冷媒在经过第一控制阀6进入到降压装置5后分成两路，一路经储液罐7、毛细管和单向阀，然后经蒸发器4蒸发后进入到气液分离器10，另一路通过第三控制阀12进入旁通管路11，然后经过旁通管路11上的毛细管节流后进入到气液分离器10，最后经气液分离器10回到压缩机1。

在制冷系统进行降压时，由于制冷系统中的冷媒同时通过第一节流装置3和毛细管节流，增大了系统冷媒流量，同时由于制冷系统回路中串联了储液罐7，增大了制冷系统容积，因此可以有效降低冷凝侧系统压力。

根据本发明的实施例，冷藏运输车包括制冷系统，该制冷系统为上述的制冷系统。

结合参见图7所示，根据本发明的实施例，上述的制冷系统的控制方法包括：步骤S1：检测系统压力；步骤S2：当检测到系统压力超过预设值A时，打开与第一节流装置3并联的降压装置5，并控制至少部分系统冷媒经降压装置5的储液罐7流动至第一节流装置3出口端的管路上。经降压装置5的储液罐7流动至第一节流装置3出口端的管路上的系统冷媒量可以通过控制第一节流装置3的开口大小来调节，可以使部分系统冷媒刘静第一节流装置3，部分系统冷媒刘静降压装置5，也可以将第一节流装置3完全关闭，使得系统冷媒全部流经降压装置5。

控制方法还包括：步骤S3：当检测到系统压力超过预设值B时，打开连接在储液罐7与气液分离器10之间的旁通管路11，控制部分位于储液罐7内的系统冷媒经旁通管路11流动至气液分离器10，其中B>A。当系统压力超过预设值B时，说明系统运行压力仍然过大，会影响制冷系统运行的稳定性和可靠性，因此此时可以直接将部分系统冷媒输送至气液分离器10内，而不参与蒸发换热，因此能够有效降低系统运行压力，使得系统运行压力正常。

控制方法还包括：步骤S4：当检测到系统压力超过预设值C1时，控制压缩机1停机；步骤S5：当检测到系统压力小于或等于预设值C2时，控制压缩机重新启动运行；其中C1＞B＞A＞C2。在系统压力超过预设值C1时，说明系统压力超出了安全值，因此需要控制压缩机1停机，以保护制冷机组，当系统压力小于或等于预设值C2时，说明系统内压力已经回复正常，制冷系统可以重新正常工作。通过此种方式，可以保证系统始终运行在安全压力之下。

当然，以上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来说，在不脱离本发明基本原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种制冷系统，其特征在于，包括压缩机（1）、冷凝器（2）、第一节流装置（3）和蒸发器（4），所述第一节流装置（3）设置在所述冷凝器（2）和所述蒸发器（4）之间的管路上，所述制冷系统还包括降压装置（5），所述降压装置（5）与所述第一节流装置（3）并联，所述降压装置（5）包括储液罐（7）和控制所述降压装置（5）的管路通断的第一控制阀（6）；所述降压装置（5）还包括设置在所述储液罐（7）的出口端的第二节流装置（8），所述降压装置（5）还包括设置在所述第二节流装置（8）的出口端的第二控制阀（9）。

2.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述第二控制阀（9）为单向阀，所述第二节流装置（8）为毛细管。

3.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述制冷系统还包括设置在所述压缩机（1）的吸气口的气液分离器（10），所述降压装置（5）还包括连接在所述储液罐（7）与所述气液分离器（10）之间的旁通管路（11），所述旁通管路（11）上设置有第三控制阀（12）和第三节流装置（13）。

4.根据权利要求3所述的制冷系统，其特征在于，所述第三控制阀（12）为卸荷阀，所述第三节流装置（13）为毛细管。

5.根据权利要求3所述的制冷系统，其特征在于，所述第一控制阀（6）的与所述降压装置（5）连通的打开压力小于所述第三控制阀（12）的打开压力。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的制冷系统，其特征在于，所述第一控制阀（6）为三通阀，所述降压装置（5）的进口端通过所述三通阀连接至所述冷凝器（2）与所述第一节流装置（3）之间的管路上。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的制冷系统，其特征在于，所述第一控制阀（6）为卸荷阀，所述卸荷阀设置在所述降压装置（5）的进口处。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的制冷系统，其特征在于，所述压缩机（1）的排气口设置有压力传感器（14）或压力开关（15）。

9.一种冷藏运输车，包括制冷系统，其特征在于，所述制冷系统为权利要求1至8中任一项所述的制冷系统。

10.一种制冷系统的控制方法，其特征在于，包括：

步骤S1：检测系统压力；

步骤S2：当检测到系统压力超过预设值A时，打开与第一节流装置（3）并联的降压装置（5），并控制至少部分系统冷媒经降压装置（5）的储液罐（7）流动至第一节流装置（3）出口端的管路上。

11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

步骤S3：当检测到系统压力超过预设值B时，打开连接在储液罐（7）与气液分离器（10）之间的旁通管路（11），控制部分位于储液罐（7）内的系统冷媒经旁通管路（11）流动至气液分离器（10），其中B>A。

12.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

步骤S4：当检测到系统压力超过预设值C1时，控制压缩机（1）停机；

步骤S5：当检测到系统压力小于或等于预设值C2时，控制压缩机（1）重新启动运行；

其中C1＞B＞A＞C2。