CN107152809A - 多循环制冷系统及冰箱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种多循环制冷系统及冰箱，其中，该多循环制冷系统包括第一制冷回路和第二制冷回路；所述第一制冷回路包括通过制冷剂管道依次连接的压缩机、第一冷凝器、第一节流装置以及第一蒸发器；所述第二制冷回路包括通过制冷剂管道依次连接的压缩机、第一冷凝器、第二冷凝器、第二节流装置以及第二蒸发器，所述压缩机和所述第一冷凝器由第一制冷回路与第二制冷回路共用，所述第一制冷回路的第一节流装置和第一蒸发器与所述第二制冷回路的第二冷凝器、第二节流装置和第二蒸发器并联。本发明提出的多循环制冷系统及冰箱在减少制冷件及管路的基础上，可以同时实现精确的温度控制和较高的制冷效率。
Description
技术领域
本发明涉及制冷技术领域，具体涉及一种多循环制冷系统及冰箱。
背景技术
当前多循环制冷系统主要分为以下四种形式：第一种，多个完全独立的单循环制冷系统；第二种，串并联的制冷系统；第三种，全并联的制冷系统；第四种，多个完全独立的制冷系统，其中含有多循环制冷子系统。
这四种形式均存在缺点，第一种和第四种：多个循环回路分别完全独立制冷，所有制冷件均使用多份，成本高，系统管路多，体积大，不适合家用冰箱大范围推广使用；第二种：多个循环系统共用压缩机、冷凝器及储液器，大循环时前一个蒸发器制冷后，冷媒会流过串联在后面的蒸发器上，使得冷媒充分蒸发，能够提升系统效率，但在系统中后面蒸发器所处的间室温度足够低时，前一个蒸发器制冷会导致后面的间室温度继续降低，不利于后面间室温度的精确控制；第三种：多循环的系统件共用情况与第二种一致，但多个循环中的蒸发器完全并联制冷，互不干扰，各间室温度分别可以精确控制，但由于各循环所需要的冷媒量及换热量不同而每个循环所使用的冷凝器及制冷时的冷媒均相同，使得多路循环中的各路循环制冷效率较低，冰箱的耗电量较大。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种多循环制冷系统及冰箱，旨在解决现有技术中多循环制冷系统在减少制冷件及管路的基础上，不能同时实现精确的温度控制和较高的制冷效率的问题。
为实现上述目的，本发明提出的多循环制冷系统包括第一制冷回路和第二制冷回路；所述第一制冷回路包括通过制冷剂管道依次连接的压缩机、第一冷凝器、第一节流装置以及第一蒸发器；所述第二制冷回路包括通过制冷剂管道依次连接的压缩机、第一冷凝器、第二冷凝器、第二节流装置以及第二蒸发器，所述压缩机和所述第一冷凝器由第一制冷回路与第二制冷回路共用，所述第一制冷回路的第一节流装置和第一蒸发器与所述第二制冷回路的第二冷凝器、第二节流装置和第二蒸发器并联。
优选地，所述多循环制冷系统还包括第一切换阀，所述第一切换阀的进口端与所述第一冷凝器的出口端连接，所述第一切换阀的一出口端与所述第一节流装置连接，所述第一切换阀的另一出口端与所述第二冷凝器的入口端连接。
优选地，所述多循环制冷系统还包括第二切换阀，所述第二切换阀的一进口端与所述第一蒸发器的出口端连接，所述第二切换阀的另一进口端与所述第二蒸发器的出口端连接，所述第二切换阀的出口端与所述压缩机的入口端连接。
优选地，所述第一冷凝器为强制对流换热冷凝器或自然对流换热冷凝器，当所述第一冷凝器为强制对流换热冷凝器时，所述多循环制冷系统还包括与所述第一冷凝器相对设置并用以使所述第一冷凝器散热的冷凝风机。
优选地，所述第二冷凝器为自然对流换热冷凝器。
优选地，所述多循环制冷系统还包括：与所述第一蒸发器相对设置的第一蒸发风机；和/或，与所述第二蒸发器相对设置的第二蒸发风机。
优选地，所述第一节流装置和所述第二节流装置均为毛细管或电子膨胀阀。
优选地，所述多循环制冷系统还包括第三制冷回路，所述第三制冷回路包括通过制冷剂管道依次连接的压缩机、第一冷凝器、第三冷凝器、第三节流装置以及第三蒸发器，其中，所述压缩机和所述第一冷凝器由第一制冷回路、第二制冷回路与第三制冷回路共用，所述第一制冷回路的第一节流装置和第一蒸发器与所述第三制冷回路的第三冷凝器、第三节流装置和第三蒸发器并联。
为实现上述目的，本发明还提供一种冰箱，所述冰箱包括第一制冷腔室、第二制冷腔室和如上述任一项所述的多循环制冷系统，所述第一蒸发器用于所述第一制冷腔室内部制冷，所述第二蒸发器用于所述第二制冷腔室内部制冷。
优选地，所述第一制冷腔室为冷藏室，所述第二制冷腔室为冷冻室。
本发明的技术方案中，一方面，各循环系统的蒸发器均可独立工作，从而避免了各蒸发器相互影响，达到各间室精确控温的目的；另一方面，各循环系统采用附加的冷凝器提供各循环所需要的换热量和冷媒量，使得各循环的制冷效率最优。另外，由于各循环系统充分合理地共用部分制冷件，比如压缩机、冷凝器和制冷剂管道等，成本更低，体积更小。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明多循环制冷系统一实施例的结构示意图。
附图标号说明：
| 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
| 1 | 压缩机 | 42 | 第二节流装置 |
| 2 | 第一冷凝器 | 43 | 第二蒸发器 |
| 31 | 第一节流装置 | 5 | 第一切换阀 |
| 32 | 第一蒸发器 | 6 | 第二切换阀 |
| 41 | 第二冷凝器 |
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种多循环制冷系统。
请参照图1，在本发明一实施例中，该多循环制冷系统包括第一制冷回路和第二制冷回路；第一制冷回路包括通过制冷剂管道依次连接的压缩机1、第一冷凝器2、第一节流装置31以及第一蒸发器32；第二制冷回路包括通过制冷剂管道依次连接的压缩机1、第一冷凝器2、第二冷凝器41、第二节流装置42以及第二蒸发器43，压缩机1和第一冷凝器2由第一制冷回路与第二制冷回路共用，第一制冷回路的第一节流装置31和第一蒸发器32与第二制冷回路的第二冷凝器41、第二节流装置42和第二蒸发器43并联。
本发明的技术方案中，一方面，各循环系统的蒸发器均可独立工作，从而避免了各蒸发器相互影响，达到各间室精确控温的目的；另一方面，各循环系统采用附加的冷凝器提供各循环所需要的换热量和冷媒量，使得各循环的制冷效率最优。另外，由于各循环系统充分合理地共用部分制冷件，比如压缩机1、冷凝器和制冷剂管道等，成本更低，体积更小。
在本发明的一实施方式中，多循环制冷系统还包括第一切换阀5，第一切换阀5的进口端与第一冷凝器2的出口端连接，第一切换阀5的一出口端与第一节流装置31连接，第一切换阀5的另一出口端与第二冷凝器41的入口端连接。通过第一切换阀5可以控制第一制冷回路和第二制冷回路同时开启或者单独开启。
作为本发明的优选实施方式，请再次参照图1，多循环制冷系统还包括第二切换阀6，第二切换阀6的一进口端与第一蒸发器32的出口端连接，第二切换阀6的另一进口端与第二蒸发器43的出口端连接，第二切换阀6的出口端与压缩机1的入口端连接。在蒸发器的出口侧使用第二切换阀6，可以使不同间室的蒸发器完成隔离，避免冷媒从高温间室(压力高)流至低温间室(压力低)，从而影响冰箱蒸发器的结霜及温度，并有效地避免了各循环中的冷媒量变动，确保各循环的制冷效率最优。
第一切换阀5和第二切换阀6可以是电动阀，也可以是电磁阀。当然也可以通过管道和多个阀门的设置来起到与第一切换阀5和第二切换阀6相同的作用。
优选地，第一冷凝器2为强制对流换热冷凝器或自然对流换热冷凝器，当所述第一冷凝器2为强制对流换热冷凝器时，多循环制冷系统还包括与第一冷凝器2相对设置并用以使第一冷凝器2散热的冷凝风机。与自然对流换热冷凝器相比，强制对流换热冷凝器散热效果较为优异，但成本较高。
进一步地，第二冷凝器41为自然对流换热冷凝器。第二冷凝器41主要是在第一冷凝器2的散热基础上对制冷剂进一步散热从而增加换热量，而且可在第二冷凝器41中储存部分冷媒从而控制循环中的冷媒量。第二冷凝器41为辅助的换热器，在具体制作过程中，考虑到制造成本，其一般采用自然对流的方式散热，第二冷凝器41具体可以为侧板冷凝器。
优选地，多循环制冷系统还包括：与第一蒸发器32相对设置的第一蒸发风机；和/或，与第二蒸发器43相对设置的第二蒸发风机。第一蒸发风机将第一蒸发器32的冷量转移至第一制冷腔室内部，第二蒸发风机将第二蒸发器43的冷量转移至第二制冷腔室内部。
优选地，第一节流装置31和第二节流装置42均为毛细管或电子膨胀阀。电子膨胀阀的成本较毛细管高，但是电子膨胀阀的阀门开度可调节，从而可以控制进入蒸发器的制冷剂流量。
优选地，多循环制冷系统还包括第三制冷回路，第三制冷回路包括通过制冷剂管道依次连接的压缩机1、第一冷凝器2、第三冷凝器、第三节流装置以及第三蒸发器，其中，压缩机1和第一冷凝器2由第一制冷回路、第二制冷回路与第三制冷回路共用，第一制冷回路的第一节流装置31和第一蒸发器32与第三制冷回路的第三冷凝器、第三节流装置和第三蒸发器并联。此时，当设置有第一切换阀5和/或第二切换阀6时，第一切换阀5为一进三出的阀门，相应地，第二切换阀6为三进一出的阀门。根据实际的制冷间室来设计制冷回路的数量，且各制冷回路上可以根据实际的冷媒量和换热量来增加辅助的冷凝器。
本发明还提出一种冰箱，该冰箱包括第一制冷腔室、第二制冷腔室和如上述任一项的多循环制冷系统，第一蒸发器32用于第一制冷腔室内部制冷，第二蒸发器43用于第二制冷腔室内部制冷。其中，第一制冷腔室和第二制冷腔室的位置关系可以上下设置也可以左右设置。该多循环制冷系统的具体结构参照上述实施例，由于本冰箱采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。需要说明的是，本发明提出的多循环制冷系统不仅适用于冰箱，也适用于空调等制冷装置。
优选地，第一制冷腔室为冷藏室，第二制冷腔室为冷冻室。由于第二制冷腔室由第二蒸发器43供冷，第二蒸发器43所在的制冷回路上设置有第二冷凝器41，该循环上的冷媒量和换热量较大，第二制冷腔室一般设计为冷冻室。但是当第二制冷腔室的容积远大于第一制冷腔室时，可以将第二制冷腔室设计为冷藏室，将第一制冷腔室设计为冷冻室。
以下参照图1的多循环制冷系统说明该多循环制冷系统的三种控制方式：
第一种，控制第一切换阀5和第二切换阀6单侧导通，使得制冷剂只在第一制冷回路流动，此时，第一蒸发器32为第一制冷腔室供冷，第二蒸发器43不供冷；
第二种，控制第一切换阀5和第二切换阀6单侧导通，使得制冷剂只在第二制冷回路流动，此时，第二蒸发器43为第二制冷腔室供冷，第一蒸发器32不供冷；
第三种，控制第一切换阀5和第二切换阀6双侧导通，使得制冷剂分别在第一制冷回路和第二制冷回路流动，此时，第一蒸发器32为第一制冷腔室供冷，第二蒸发器43为第二制冷腔室供冷。
与使用多个完全独立的单循环制冷系统以及使用多个完全独立的多循环制冷子系统的控制方式相比，本发明提出的多循环制冷系统中各制冷回路合理共用了部分制冷件，降低了成本，减小了体积；与串并联的制冷系统相比，本发明提出的多循环制冷系统中各制冷回路中的蒸发器相互独立，能更好地控制各间室的温度；与全并联的制冷系统相比，本发明提出的多循环制冷系统能提高各制冷回路的制冷效率，从而减小耗电量，达到节能减排的效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种多循环制冷系统，其特征在于，包括第一制冷回路和第二制冷回路；所述第一制冷回路包括通过制冷剂管道依次连接的压缩机、第一冷凝器、第一节流装置以及第一蒸发器；所述第二制冷回路包括通过制冷剂管道依次连接的压缩机、第一冷凝器、第二冷凝器、第二节流装置以及第二蒸发器，所述压缩机和所述第一冷凝器由第一制冷回路与第二制冷回路共用，所述第一制冷回路的第一节流装置和第一蒸发器与所述第二制冷回路的第二冷凝器、第二节流装置和第二蒸发器并联。
2.如权利要求1所述的多循环制冷系统，其特征在于，还包括第一切换阀，所述第一切换阀的进口端与所述第一冷凝器的出口端连接，所述第一切换阀的一出口端与所述第一节流装置连接，所述第一切换阀的另一出口端与所述第二冷凝器的入口端连接。
3.如权利要求2所述的多循环制冷系统，其特征在于，还包括第二切换阀，所述第二切换阀的一进口端与所述第一蒸发器的出口端连接，所述第二切换阀的另一进口端与所述第二蒸发器的出口端连接，所述第二切换阀的出口端与所述压缩机的入口端连接。
4.如权利要求3所述的多循环制冷系统，其特征在于，所述第一冷凝器为强制对流换热冷凝器或自然对流换热冷凝器，当所述第一冷凝器为强制对流换热冷凝器时，所述多循环制冷系统还包括与所述第一冷凝器相对设置并用以使所述第一冷凝器散热的冷凝风机。
5.如权利要求3所述的多循环制冷系统，其特征在于，所述第二冷凝器为自然对流换热冷凝器。
6.如权利要求1-5任一项所述的多循环制冷系统，其特征在于，还包括：
与所述第一蒸发器相对设置的第一蒸发风机；和/或，
与所述第二蒸发器相对设置的第二蒸发风机。
7.如权利要求1-5任一项所述的多循环制冷系统，其特征在于，所述第一节流装置和所述第二节流装置均为毛细管或电子膨胀阀。
8.如权利要求1-5任一项所述的多循环制冷系统，其特征在于，还包括第三制冷回路，所述第三制冷回路包括通过制冷剂管道依次连接的压缩机、第一冷凝器、第三冷凝器、第三节流装置以及第三蒸发器，其中，所述压缩机和所述第一冷凝器由第一制冷回路、第二制冷回路与第三制冷回路共用，所述第一制冷回路的第一节流装置和第一蒸发器与所述第三制冷回路的第三冷凝器、第三节流装置和第三蒸发器并联。
9.一种冰箱，其特征在于，包括第一制冷腔室、第二制冷腔室和如权利要求1-8任一项所述的多循环制冷系统，所述第一蒸发器用于所述第一制冷腔室内部制冷，所述第二蒸发器用于所述第二制冷腔室内部制冷。
10.如权利要求9所述的冰箱，其特征在于，所述第一制冷腔室为冷藏室，所述第二制冷腔室为冷冻室。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20170912 |