CN105865064A - 一种冷柜制冷循环系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种冷柜制冷循环系统，包括压缩机，冷凝器，蒸发器，毛细管，压缩机连接冷凝器，毛细管连接蒸发器，还设置回热器和过冷储液器，回热器设有高压制冷剂进、出口以及低压制冷剂进、出口，过冷储液器设有过冷制冷剂液体进、出口以及两相制冷剂进口、饱和制冷剂蒸气出口；冷凝器出口连接回热器高压制冷剂进口，高压制冷剂出口连接过冷储液器设有过冷制冷剂液体进口，高压制冷剂出口通过毛细管连接蒸发器进口；蒸发器出口连接两相制冷剂进口，饱和制冷剂蒸气出口连接低压制冷剂进口，低压制冷剂出口连接压缩机。本发明能够保证蒸发器在整个蒸发过程中均为两相换热，显著增大蒸发器的换热系数，改善换热效果。

Description

一种冷柜制冷循环系统

技术领域

本发明涉及一种新型冷柜制冷循环系统。

背景技术

一般的冷柜循环系统通常主要由压缩机，蒸发器，冷凝器，毛细管四大件组成。在其板管式蒸发器中，随着制冷剂的流动，制冷剂不断蒸发，干度增大，制冷剂的润湿周长减小，两相制冷剂逐渐蒸发成为饱和或者过热蒸汽，蒸发器管内制冷剂的相变换热逐渐变成气体显热换热，所以蒸发器的换热系数会逐渐减小，其换热能力也会逐渐减弱。

现有的主要改进技术有两种：一是增加冷凝器的换热面积，充分保证冷凝器出口的过冷度，使毛细管入口均为过冷的制冷剂液体，通过毛细管节流后蒸发器入口端干度减小，提高蒸发器的充液率；但此种方式冷凝器面积增加过大，造成工艺难度上升且成本提高，降低了产品的竞争力。二是增加制冷系统的灌注量，可以在一定程度上增加系统的循环流量，提高蒸发器内充液率，但容易引起回气管温度过低，对压缩机的使用寿命产生不良影响。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术的缺点，提供了一种冷柜制冷循环系统，通过优化制冷系统，可有效保证蒸发器的充液量，增大蒸发器换热系数，改善换热效果。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种冷柜制冷循环系统，包括压缩机，冷凝器，蒸发器，毛细管，压缩机连接冷凝器进口，毛细管连接蒸发器进口，还设置回热器和过冷储液器；

所述回热器设有高压制冷剂进、出口以及低压制冷剂进、出口，

所述过冷储液器设有过冷制冷剂液体进、出口以及两相制冷剂进口、饱和制冷剂蒸气出口，过冷制冷剂液体进口与出口之间设有过冷盘管；

所述冷凝器出口连接回热器的高压制冷剂进口，高压制冷剂出口连接过冷制冷剂液体进口，过冷制冷剂液体出口通过毛细管连接蒸发器进口；

所述蒸发器出口连接两相制冷剂进口，饱和制冷剂蒸气出口连接低压制冷剂进口，低压制冷剂出口连接压缩机。

进一步地，所述回热器是通过冷凝器出口与压缩机吸气管之间缠绕或嵌套形成的回热器。

进一步地，所述过冷储液器包括储液罐，所述过冷盘管设于储液罐内。

进一步地，所述毛细管位于储液罐内。

或者，所述毛细管还可以位于储液罐之外，即位于过冷储液器与蒸发器之间的管路上。

该新型冷柜制冷循环系统，通过配置一个过冷储液器，使蒸发器入口为小干度两相制冷剂，出口为气液两相制冷剂，即保证蒸发器中较高的充液率，进一步保证蒸发器在整个蒸发过程中均为两相换热。由于两相换热效果要远高于气体显热换热，所以能够显著增大蒸发器的换热系数，改善换热效果。另外采用该种制冷循环系统，还可以使蒸发器在沿管长方向总热阻更加均匀，保证冷柜内壁面有更好的温度均匀性。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：

第一、增加了回热器和过冷储液器，保证了毛细管入口过冷度，毛细管入口制冷剂状态呈过冷液体状态；

第二、增加了蒸发器中的充液率，提高了蒸发器的换热效率，使蒸发器沿管长方向总热阻更加均匀，改善箱内温度均匀性；

第三、采用新型冷柜制冷循环系统，有效提高系统的制冷效率，有助于提高产品的能效等级；

第四、可以有效调节冷柜制冷系统灌注量。

附图说明

图1是本发明所述冷柜制冷循环系统具体实施例的流程示意图；

图2-1是回热器的正面结构示意图；

图2-2是回热器的侧面结构示意图；

图3是过冷储液器的结构示意图；

图4是本发明所述冷柜制冷循环系统具体实施例工作过程的压-焓图。

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的说明。

参考图1所示，该实施例是冷柜制冷循环系统流程示意图，图中箭头方向表示制冷剂流向，包括压缩机1，冷凝器2，蒸发器3，毛细管4，压缩机1连接冷凝器2进口，毛细管4连接蒸发器3进口，在冷凝器2之后设置回热器5和过冷储液器6；

如图2-2、2-2所示，回热器5是通过冷凝器2出口管与压缩机1吸气管之间缠绕或嵌套形成的回热器，回热器5设有高压制冷剂进口51、高压制冷剂出口52、低压制冷剂气体进口53、低压制冷剂气体出口54。

如图3所示，过冷储液器6包括储液罐65，储液罐65内设置过冷盘管66，过冷盘管66的上端设置过冷制冷剂液体进口61，下端设置过冷制冷剂液体出口62，储液罐65的一侧设置两相制冷剂进口63，储液罐65的顶部设置饱和制冷剂蒸气出口64。

如图1所示，冷凝器2出口连接回热器5的高压制冷剂进口51，高压制冷剂出口52连接过冷制冷剂液体进口61，过冷制冷剂液体出口62连接毛细管4，毛细管4位于过冷储液器6与蒸发器3之间的管路上，毛细管4连接蒸发器3进口；

蒸发器3出口连接两相制冷剂进口63，饱和制冷剂蒸气出口64连接低压制冷剂气体进口53，低压制冷剂气体出口54连接压缩机。

该冷柜制冷循环系统中，压缩机1、冷凝器2、回热器5依次连接。从回热器5流出的过冷制冷剂液体进入过冷储液器6后通过过冷盘管66与其中的两相制冷剂液体换热后进一步过冷。该过冷液体在毛细管4中节流后进入蒸发器3部分蒸发，蒸发器3出口的两相制冷剂蒸汽继续进入过冷储液器6中与过冷盘管66中的过冷液体换热后蒸发，蒸发的饱和制冷剂气体继续进入回热器5换热形成过热制冷剂气体回到压缩机1，完成整个循环。

如图1和4所示，上述实施例的冷柜制冷循环系统工作过程的压-焓图（p–h图）。所示意的系统工作过程为：低压过热制冷剂蒸汽(图中A点处)进入压缩机1中压缩成为高压制冷剂蒸汽（图中B点处），然后进入冷凝器2冷凝成为过冷或者饱和制冷剂液体(图中C点处)，该制冷剂液体进入回热器5换热成为过冷液体(图中D点处)，然后在过冷储液器6中通过过冷盘管66换热进一步过冷(图中E点处)。该过冷液体进入毛细管4节流成为小干度的两相制冷剂(图中F点处)，然后在蒸发器3中部分蒸发成为两相制冷剂湿蒸汽(图中G点处)。该制冷剂湿蒸汽进入过冷储液器6中发生气液分离，液体制冷剂与盘管66中的过冷制冷剂液体换热蒸发为饱和制冷剂气体(图中H点处)，然后与气相制冷剂一同进入回热器5中换热成为过热制冷剂气体(图中A点处)回到压缩机1，以上完成整个循环过程。

过冷储液器6中，从蒸发器3流出的气液两相制冷剂在与过冷盘管66中的过冷液体换热后蒸发。

回热器5中，从过冷储液器6蒸发的饱和制冷剂气体与冷凝器2出来的过冷或者饱和制冷剂液体换热后变成过热气体。

这样，蒸发器3进口处是小干度的两相制冷剂，出口处为两相制冷剂湿蒸汽。

相对于普通的冷柜循环系统，该系统中的蒸发器具有进口干度小，出口处仍为两相制冷剂湿蒸汽的特点，使得蒸发器中保持较高充液率，全程均为两相换热，具有较好的换热效果。同时，该蒸发器在管长方向总热阻更均匀，箱壁具有更好的温度均匀性。

当然，上述实施例中的毛细管4还可以设置在储液罐65内。此时，毛细管4连接在过冷盘管66之后。

本发明为单一的制冷循环系统，在该单一制冷循环系统中设置两个回热器， 回热器和过冷储液器，其中回热器是通过冷凝器出口与压缩机吸气管之间缠绕或嵌套形成的回热器，而过冷储液器主要由一个储液罐构成，使蒸发器入口为小干度两相制冷剂，出口为气液两相制冷剂，即保证蒸发器中较高的充液率，进一步保证蒸发器在整个蒸发过程中均为两相换热，显著增大蒸发器的换热系数，改善换热效果。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.一种冷柜制冷循环系统，包括压缩机，冷凝器，蒸发器，毛细管，压缩机连接冷凝器进口，毛细管连接蒸发器进口，其特征在于：

还设置回热器和过冷储液器；

所述回热器设有高压制冷剂进、出口以及低压制冷剂进、出口；

所述过冷储液器设有过冷制冷剂液体进、出口以及两相制冷剂进口、饱和制冷剂蒸气出口，过冷制冷剂液体进口与出口之间设有过冷盘管；

所述冷凝器出口连接回热器的高压制冷剂进口，高压制冷剂出口连接过冷制冷剂液体进口，过冷制冷剂液体出口通过毛细管连接蒸发器进口；

所述蒸发器出口连接两相制冷剂进口，饱和制冷剂蒸气出口连接低压制冷剂进口，低压制冷剂出口连接压缩机。

2.根据权利要求1所述冷柜制冷循环系统，其特征在于：所述回热器是通过冷凝器出口管与压缩机吸气管之间缠绕或嵌套形成的回热器。

3.根据权利要求1所述冷柜制冷循环系统，其特征在于：所述过冷储液器包括储液罐，所述过冷盘管设于储液罐内。

4.根据权利要求1所述冷柜制冷循环系统，其特征在于：所述毛细管位于储液罐内。

5.根据权利要求1所述冷柜制冷循环系统，其特征在于：所述毛细管位于储液罐之外。