CN110662932A - 使用速冻室、冷冻室和冷藏室的3级冷却和除霜系统 - Google Patents

使用速冻室、冷冻室和冷藏室的3级冷却和除霜系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于冷却‑40～‑30℃的速冻室、‑20～‑15℃的冷冻室、0～5℃的冷藏室等的系统，以及用于使用冷凝废热对速冻室、冷冻室和冷藏室进行除霜的节能除霜系统。

Description

使用速冻室、冷冻室和冷藏室的3级冷却和除霜系统
技术领域
本发明涉及一种使用-40～-30℃的速冻室、-20～-15℃的冷冻室和0～5℃的冷藏室的3级冷却和节能除霜系统，其中回收并储存来自冷凝器的废热能。更具体地，本发明涉及一种3级冷却系统和除霜系统，其中来自冷凝器的废热能被回收并储存用于除霜，所述3级冷却系统和除霜系统包括：冷却装置，所述冷却装置包括用于压缩制冷剂的压缩机、用于冷凝制冷剂并排放废热能的冷凝器、用于将制冷剂注入3级冷却室的电子阀；-40～-30℃的速冻室，其中使从冷凝器供给的制冷剂蒸发，并且将剩余的制冷剂回收到冷冻室或冷藏室；-20～-15℃的冷冻室，其中使从冷凝器和/或速冻室供给的制冷剂蒸发，并且将剩余的制冷剂回收到冷藏室；和0～5℃的冷藏室，其中使从冷凝器、速冻室和/或冷冻室供给的制冷剂蒸发，并且将蒸发的制冷剂排出到冷藏室的外部。
背景技术
冷却系统包括热交换器和用于冷却装载空间的循环制冷剂。本发明的3级冷却系统还应用了包括制冷剂的压缩、冷凝、膨胀和蒸发的4级顺次重复的冷却循环。当然，蒸发热能的吸收使装载位置得以冷却。
压缩机是用于将制冷剂压缩为高压和高温汽相的装置，使得压缩的汽相制冷剂容易在冷凝器中冷凝。在制冷剂循环进行冷凝和蒸发循环的同时交换热能。压缩机的结构设计成通过在气缸中移动的活塞来压缩汽相制冷剂。来自压缩机的汽相制冷剂冷凝成液相制冷剂，并将热能排放到冷凝器外部。此外，冷凝的液相制冷剂通过液体接收器供给到蒸发器。液体接收器具有将制冷剂供给到蒸发器并储存冷凝的制冷剂的作用。
在常规系统中，对于在低于-30℃下使冷凝的制冷剂蒸发而言，很难满足所需的低蒸发压力，原因是常规的1级压缩机由于其较低的冷凝的制冷剂压力而不能供给所需的低蒸发压力。因此，需要提供高度压缩的汽相制冷剂的2级或3级压缩机来供给所需的低蒸发压力。
如果将2级压缩解释为多级压缩的例子，则低级压缩使制冷剂成为中压汽相制冷剂，并且所获得的中压汽相制冷剂被注入到中间冷却器中。然后，使制冷剂冷却直到对应于中压的饱和温度。最后，高级压缩使制冷剂在传递到冷凝器之前成为高压和高温汽相制冷剂。
此外，通过经过膨胀阀，冷凝的高压和高温制冷剂被膨胀并转化成低压和低温制冷剂。在使制冷剂蒸发的过程中，其吸收蒸发器周围的蒸发热能，这使得装载空间被冷却并且在蒸发器的外部产生霜。
吸收外部热能的蒸发器的表面温度变得低于环境空气温度，同时蒸发器外部的环境空气相对较湿。因此，来自环境潮湿空气的冷凝水分被转化为霜，其依附在蒸发器的表面上。最后，霜的厚度随着时间的推移而增加，这导致蒸发器周围的热交换效率低下以及电能的过度消耗。
另一方面，在韩国专利早期公开No.10-2006-5303“覆盆子(Rubus coreanus)的速冻和冷藏储存装置”中，本发明的发明人已经公开了用于储存覆盆子的在腔室内配备有单元冷却器的冷冻室和冷藏室。
在该专利公开中，公开了用于储存覆盆子的冷冻室和冷藏室，该冷冻室的内部具有冷冻室单元冷却器，该冷藏室的内部具有冷藏室单元冷却器。更具体地，公开了覆盆子的冷却和储存系统，其包括用于压缩制冷剂的多级压缩机、用于冷凝制冷剂的空气冷却冷凝器、高压液体接收器、用于冷却制冷剂的面板形状的中间冷却器、冷冻室和冷藏室。在冷冻室中，冷凝的制冷剂在冷冻室单元冷却器内蒸发至腔室内为-40～-20℃，而在冷藏室中，来自冷冻室的剩余的制冷剂在冷藏室单元冷却器中蒸发至腔室内为-15～5℃。
此外，在该专利公开中，仅公开了用于-40～-20℃的冷冻室和-15～5℃的冷藏室的具有多级压缩机和制冷剂循环的冷却系统。然而，没有公开有关本发明的使用-40～-30℃的速冻室、-20～-15℃的冷冻室和0～5℃的冷藏室的3级冷却系统。自然，也没有公开有关制冷剂的供给、循环和/或回收以最大化热效率，例如，从制冷剂传递、吸收和/或排放热能。
因此，本发明的发明人尝试研发一种使用-40～-30℃的速冻室、-20～-15℃的冷冻室和0～5℃的冷藏腔室的3级冷却和节能除霜系统，其中采用了制冷剂的最佳供给、循环和/或回收并且来自冷凝器的废热能被回收并储存用于对速冻室、冷冻室和冷藏室进行除霜。
最后，本发明的发明人研发了一种3级冷却和除霜系统，其中来自冷凝器的废热能被回收并储存用于除霜，所述3级冷却和除霜系统包括：冷却装置，所述冷却装置包括用于压缩制冷剂的多级压缩机、用于排放废热能的冷凝器、用于注入制冷剂的电子阀；-40～-30℃的速冻室，其中使从冷凝器供给的制冷剂蒸发，并且将剩余的制冷剂回收到冷冻室或冷藏室；-20～-15℃的冷冻室，其中使从冷凝器和/或速冻室供给的制冷剂蒸发，并且将剩余的制冷剂回收到冷藏室；和0～5℃的冷藏室，其中使从冷凝器、速冻室和/或冷冻室供给的制冷剂蒸发，并且排出蒸发的制冷剂。
发明内容
[要解决的问题]
要解决的问题是研发一种使用-40～-30℃的速冻室、-20～-15℃的冷冻室和0～5℃的冷藏室的3级冷却和节能除霜系统。更具体地，这是为了研发一种3级冷却和除霜系统，其中来自冷凝器的废热能被回收并储存用于除霜，所述3级冷却和除霜系统包括：冷却装置，所述冷却装置包括用于压缩制冷剂的多级压缩机、排放废热能的冷凝器、用于注入制冷剂的电子阀；-40～-30℃的速冻室，其中使从冷凝器供给的制冷剂蒸发，并且将剩余的制冷剂回收到冷冻室；-20～-15℃的冷冻室，其中使从冷凝器和/或速冻室供给的制冷剂蒸发，并且将剩余的制冷剂回收到冷藏室；和0～5℃的冷藏室，其中使从冷凝器、速冻室和/或冷冻室供给的制冷剂蒸发，并且排出蒸发的制冷剂。
[解决问题的方案]
本发明的目的是提供一种使用-40～-30℃的速冻室、-20～-15℃的冷冻室和0～5℃的冷藏室的3级冷却和节能除霜系统，所述系统包括以下3级冷却步骤：1)速冻室中的-40～-30℃的速冻步骤，其中使经2级压缩后从远离冷凝器的电子阀(S3)喷出的液相制冷剂蒸发，然后使超低温液相制冷剂顺次进一步蒸发，直至速冻室低于-40℃；2)冷冻室中的-20～-15℃的冷冻步骤，其中在关闭电子阀(V1)后使从速冻室回收之后的从电子阀(R1)注入的制冷剂蒸发，并且可以使从远离冷凝器的电子阀(S2)喷出的液相制冷剂进一步蒸发，直至冷冻室为-20℃；和3)冷藏室中的0～5℃的制冷步骤，其中在关闭电子阀(V2)后使从速冻室和/或冷冻室回收之后的从电子阀(R2)注入的制冷剂蒸发，并且可以使从远离冷凝器的电子阀(S1)喷出的液相制冷剂进一步蒸发，直至冷藏室为0℃。
此外，3级冷却系统的结构包括：1)多(2)级压缩机，其包括用于将汽相制冷剂压缩为中压的低级压缩机、用于冷却制冷剂直至对应于中压的饱和温度的中间冷却器以及用于将冷却的制冷剂压缩成高压和高温汽相制冷剂的高级压缩机；2)冷凝器，其用于将来自压缩机的高压和高温汽相制冷剂冷凝成液相制冷剂；3)速冻蒸发器，其用于使用来自冷凝器的液相制冷剂来速冻腔室；4)冷冻蒸发器，其用于使用来自冷凝器的液相制冷剂和/或从速冻室回收的汽相制冷剂来冷冻腔室；和5)制冷蒸发器，其用于使用来自冷凝器的液相制冷剂以及/或者从速冻室和/或冷冻室回收的汽相制冷剂来制冷腔室。
进一步地，3级冷却系统包括以下步骤：1)速冻室中的-40～-30℃的速冻步骤，其中使经2级压缩后通过远离冷凝器的电子阀(a，b)的从膨胀阀(1)喷出的低温液相制冷剂蒸发，直至速冻室为-25℃，然后使从膨胀阀(2)顺次喷出的超低温液相制冷剂蒸发，直至速冻室低于-40℃；2)冷冻室中的-20～-15℃的冷冻步骤，其中使从速冻室回收之后的从电子阀(7)注入的汽相制冷剂蒸发，并且使通过远离冷凝器的电子阀(c，d)的从电子阀(4)喷出的低温液相制冷剂蒸发，直至冷冻室为-20℃；和3)冷藏室中的0～5℃的制冷步骤，其中使从速冻室和/或冷冻室回收之后的从电子阀(8)注入的汽相制冷剂蒸发，并且使远离冷凝器的从电子阀(e，f)喷出的低温液相制冷剂蒸发，直至冷藏室为0℃。
此外，如果在第二冷冻步骤中从速冻室回收的制冷剂的温度高于-20℃，则在打开电子阀(c)和手动阀(3)之后，注入液相制冷剂并使其蒸发以冷冻腔室，而如果在第三制冷步骤中从速冻室和/或冷冻室回收的制冷剂的温度高于0℃，则在打开电子阀(e)和手动阀(5)之后，注入液相制冷剂并使其蒸发以制冷腔室。
此外，在通过控制面板选择正常操作或除霜操作时，在正常操作中，在暂停用于除霜的循环泵[5]之后，通过关闭止回阀(V7)使冷却系统进行操作和循环，其中在外部冷凝器与盐水进行热交换时，从外部冷凝器[2]排出的废热能被接收并储存在废热储罐[4]中，直到盐水温度变为30～40℃，而在除霜操作中，在暂停冷却系统的操作之后，通过打开止回阀(V7)重新启动和操作循环泵[5]来启动和操作除霜系统，其中将储存在废热储罐[4]中的30～40℃的加热的盐水供给到盐水管中，用于除去蒸发器[3]的外表面上存在的霜，并且使4～15℃的盐水循环并回收到废热储罐[4]。
如果在正常操作中废热储罐[4]中的盐水温度低于40℃，则打开三通阀[6]的另一条路径，以通过关闭汽相制冷剂的正常循环路径而将来自高温蒸汽制冷剂的热能直接供给到废热储罐[4]，当打开三通阀[6]用于正常循环路径时，如果废热储罐[4]中的盐水温度高于40℃，则打开三通阀[6]用于普通路径。
[有益效果]
本发明的有益效果是提供了一种使用-40～-30℃的速冻室、-20～-15℃的冷冻室和0～5℃的冷藏室的3级冷却和节能除霜系统。
此外，本发明提供了一种3级冷却和除霜系统，其中来自冷凝器的废热能被回收并储存用于除霜，所述3级冷却和除霜系统包括：冷却装置，所述冷却装置包括用于压缩制冷剂的多级压缩机、排放废热能的冷凝器、用于注入制冷剂的电子阀；-40～-30℃的速冻室，其中使从冷凝器供给的制冷剂蒸发，并且将剩余的制冷剂回收到冷冻室；-20～-15℃的冷冻室，其中使从冷凝器和/或速冻室供给的制冷剂蒸发，并且将剩余的制冷剂回收到冷藏室；和0～5℃的冷藏室，其中使从冷凝器、速冻室和/或冷冻室供给的制冷剂蒸发，并且排出蒸发的制冷剂。
附图说明
图1是本发明的包括-40～-30℃的速冻室、-20～-15℃的冷冻室和0～5℃的冷藏室的3级冷却和除霜系统的整体构造的示意图，其中来自冷凝器的废热能用于对速冻室、冷冻室和冷藏室进行除霜。
图2是用于说明本发明的包括速冻室、冷冻室和冷藏室的多级压缩的3级冷却系统的示意图。
如图2所示，本发明的多(2)级压缩机包括用于将汽相制冷剂压缩为中压的低级压缩机、用于冷却制冷剂直至对应于中压的饱和温度的中间冷却器以及用于将冷却的制冷剂压缩成高压和高温的汽相制冷剂的高级压缩机。
图3是用于说明本发明的包括速冻室、冷冻室和冷藏室的3级冷却系统中制冷剂的供给、循环和回收的示意图。
如图3所示，本发明的3级冷却系统从针对-40～-30℃的速冻室的第一速冻步骤开始，其中使经2级压缩后通过远离冷凝器的电子阀(a，b)的从膨胀阀(1)注入的低温液相制冷剂膨胀并蒸发，直至速冻室为-25℃，然后使从膨胀阀(2)顺次注入的超低温液相制冷剂膨胀并蒸发，直至速冻室低于-40℃。
随后是针对-20～-15℃的冷冻室的第二冷冻步骤。使从速冻室回收之后的从电子阀(7)注入的汽相制冷剂蒸发。如果回收的汽相制冷剂不足以用于冷冻室，则使通过远离冷凝器的电子阀(c，d)的从电子阀(4)供给的低温液相制冷剂膨胀并蒸发，直至冷冻室为-20℃。
最后是针对0～5℃的冷藏室的第三制冷步骤。使从速冻室和/或冷冻室回收之后的从电子阀(8)注入的汽相制冷剂蒸发。如果回收的汽相制冷剂不足以用于冷藏室，则使通过远离冷凝器的电子阀(e，f)的从电子阀(6)供给的低温液相制冷剂膨胀并蒸发，直至冷藏室为0℃。
图4是用于说明本发明的速冻室单元冷却器(蒸发器)、冷冻室单元冷却器(蒸发器)和冷藏室单元冷却器(蒸发器)的制冷剂的供给、循环和回收的示意图。
通过主管，将低温液相制冷剂顺次供给到速冻室单元冷却器、冷冻室单元冷却器和冷藏室单元冷却器。在关闭电子阀(V1)之后，将从速冻室单元冷却器回收的蒸汽制冷剂供给到冷冻室单元冷却器，并且在关闭电子阀(V2)之后，将从冷冻室单元冷却器回收的蒸汽制冷剂供给到冷藏室单元冷却器。出于方便，可以使用电子阀或手动阀。
图5a示出了本发明的包括速冻室、冷冻室和冷藏室的3级冷却和除霜系统的正常操作。
在正常操作中，在暂停用于除霜的循环泵[5]之后，通过关闭止回阀(V7)使冷却系统进行操作和循环。然后，在外部冷凝器与盐水进行热交换时，从外部冷凝器[2]排出的废热能被接收并储存在废热储罐[4]中，直到盐水温度变为30～40℃。
图5b示出了本发明的包括速冻室、冷冻室和冷藏室的3级冷却和除霜系统的除霜操作。来自冷凝器的废热能用于对速冻室、冷冻室和冷藏室进行除霜。
在除霜操作中，在暂停冷却系统的操作之后，通过打开止回阀(V7)重新启动和操作循环泵[5]来启动和操作除霜系统。将储存在废热储罐[4]中的30～40℃的加热的盐水供给到盐水管中，用于除去蒸发器[3]的外表面上存在的霜，并且使盐水循环并回收到废热储罐[4]。
具体实施方式
本发明涉及一种使用-40～-30℃的速冻室、-20～-15℃的冷冻室和0～5℃的冷藏室的3级冷却和节能除霜系统，所述系统包括以下3级冷却步骤：1)速冻室中的-40～-30℃的速冻步骤，其中使经2级压缩后从远离冷凝器的电子阀(S3)喷出的液相制冷剂蒸发，然后使超低温液相制冷剂顺次进一步蒸发，直至速冻室低于-40℃；2)冷冻室中的-20～-15℃的冷冻步骤，其中在关闭电子阀(V1)后使从速冻室回收之后的从电子阀(R1)注入的制冷剂蒸发，并且可以使从远离冷凝器的电子阀(S2)喷出的液相制冷剂进一步蒸发，直至冷冻室为-20℃；和3)冷藏室中的0～5℃的制冷步骤，其中在关闭电子阀(V2)后使从速冻室和/或冷冻室回收之后的从电子阀(R2)注入的制冷剂蒸发，并且可以使从远离冷凝器的电子阀(S1)喷出的液相制冷剂进一步蒸发，直至冷藏室为0℃。
此外，通过控制面板选择正常操作和除霜操作。在正常操作中，在暂停用于除霜的循环泵[5]之后，通过关闭止回阀(V7)使冷却系统进行操作和循环，其中在外部冷凝器与盐水进行热交换时，从外部冷凝器[2]排出的废热能被接收并储存在废热储罐[4]中，直到盐水温度变为30～40℃。此外，在除霜操作中，在暂停冷却系统的操作之后，通过打开止回阀(V7)重新启动和操作循环泵[5]来启动和操作除霜系统，其中将储存在废热储罐[4]中的30～40℃的加热的盐水供给到盐水管中，用于除去蒸发器[3]的外表面上存在的霜，并且使4～15℃的盐水循环并回收到废热储罐[4]。
参照附图可以更具体地解释本发明。
图1是本发明的包括-40～-30℃的速冻室、-20～-15℃的冷冻室和0～5℃的冷藏室的3级冷却和除霜系统的整体构造的示意图，其中来自冷凝器的废热能用于对速冻室、冷冻室和冷藏室进行除霜。
本发明的用于冷却速冻室、冷冻室和冷藏室的冷却系统可以解释如下。由压缩机压缩的汽相制冷剂可以在冷凝器中容易地冷凝。在使经压缩的汽相制冷剂冷凝的过程中，将废热排放到冷凝器外部，其被传递并储存在废热储罐中。此外，高温经冷凝的制冷剂被传递并顺次地供给到速冻冷却器、冷冻冷却器和冷藏冷却器，其中制冷剂随着吸收速冻室、冷冻室和冷藏室中包围的热能而蒸发。最后，来自蒸发器的汽相制冷剂被回收到压缩机，并且将重复冷却循环。
另一方面，本发明的用于对速冻冷却器、冷冻冷却器和冷藏冷却器进行除霜的除霜系统可以解释如下。在接收到从冷凝器排放的废热能时，将盐水加热并储存在废热储罐中。此外，将加热的盐水顺次供给到用于速冻冷却器、冷冻冷却器和冷藏冷却器的除霜器中。在除霜之后，将盐水回收到废热储罐。
图2是用于说明本发明的包括速冻室、冷冻室和冷藏室的多级压缩的3级冷却系统的示意图。
如图2所示，本发明的多(2)级压缩机包括用于将汽相制冷剂压缩为中压的低级压缩机、用于冷却制冷剂直至对应于中压的饱和温度的中间冷却器以及用于将冷却的制冷剂压缩成高压和高温的汽相制冷剂的高级压缩机。
此外，3级冷却系统的结构可以解释如下。多(2)级压缩机包括用于将汽相制冷剂压缩为中压的低级压缩机、用于冷却制冷剂直至对应于中压的饱和温度的中间冷却器以及用于将冷却的制冷剂压缩成高压和高温的汽相制冷剂的高级压缩机。冷凝器将来自压缩机的高压和高温汽相制冷剂冷凝成液相制冷剂。速冻蒸发器使用来自冷凝器的液相制冷剂来速冻腔室。冷冻蒸发器使用来自冷凝器的液相制冷剂和/或从速冻室回收的汽相制冷剂来冷冻腔室。最后，制冷蒸发器使用来自冷凝器的液相制冷剂以及/或者从速冻室和/或冷冻室回收的汽相制冷剂来制冷腔室。
图3是用于说明本发明的包括速冻室、冷冻室和冷藏室的3级冷却系统中制冷剂的供给、循环和回收的示意图。
如图3所示，本发明的3级冷却系统从针对-40～-30℃的速冻室的第一速冻步骤开始，其中使经2级压缩后通过远离冷凝器的电子阀(a，b)的从膨胀阀(1)注入的低温液相制冷剂膨胀并蒸发，直至速冻室为-25℃，然后使从膨胀阀(2)顺次注入的超低温液相制冷剂膨胀并蒸发，直至速冻室低于-40℃。
随后是针对-20～-15℃的冷冻室的第二冷冻步骤。使从速冻室回收之后的从电子阀(7)注入的汽相制冷剂蒸发。如果回收的汽相制冷剂不足以用于冷冻室，则使通过远离冷凝器的电子阀(c，d)的从电子阀(4)供给的低温液相制冷剂膨胀并蒸发，直至冷冻室为-20℃。
最后是针对0～5℃的冷藏室的第三制冷步骤。使从速冻室和/或冷冻室回收之后的从电子阀(8)注入的汽相制冷剂蒸发。如果回收的汽相制冷剂不足以用于冷藏室，则使通过远离冷凝器的电子阀(e，f)的从电子阀(6)供给的低温液相制冷剂膨胀并蒸发，直至冷藏室为0℃。
另一方面，如果在第二冷冻步骤中从速冻室回收的制冷剂的温度高于-20℃，则在打开电子阀(c)和手动阀(3)之后，使液相制冷剂喷出并蒸发以冷冻腔室。
此外，如果在第三制冷步骤中从速冻室和/或冷冻室回收的制冷剂的温度高于0℃，则在打开电子阀(e)和手动阀(5)之后，使液相制冷剂喷出并蒸发以制冷腔室。
图4是用于说明本发明的速冻室单元冷却器(蒸发器)、冷冻室单元冷却器(蒸发器)和冷藏室单元冷却器(蒸发器)的制冷剂的供给、循环和回收的示意图。
如图4所示，通过主管，将低温液相制冷剂顺次供给到速冻室单元冷却器、冷冻室单元冷却器和冷藏室单元冷却器。在关闭电子阀(V1)之后，将从速冻室单元冷却器回收的蒸汽制冷剂供给到冷冻室单元冷却器，并且在关闭电子阀(V2)之后，将从冷冻室单元冷却器回收的蒸汽制冷剂供给到冷藏室单元冷却器。出于方便，可以使用电子阀或手动阀。
图5a示出了本发明的包括速冻室、冷冻室和冷藏室的3级冷却和除霜系统的正常操作。
在正常操作中，在暂停用于除霜的循环泵[5]之后，通过关闭止回阀(V7)使冷却系统进行操作和循环。然后，在外部冷凝器与盐水进行热交换时，从外部冷凝器[2]排出的废热能被接收并储存在废热储罐[4]中，直到盐水温度变为30～40℃。
如果在正常操作中废热储罐[4]中的盐水温度低于40℃，则打开三通阀[6]的另一条路径，以通过关闭汽相制冷剂的正常循环路径而将来自高温蒸汽制冷剂的热能直接供给到废热储罐[4]。另一方面，如果废热储罐[4]中的盐水温度高于40℃，则打开三通阀[6]用于正常循环路径。
图5b示出了本发明的包括速冻室、冷冻室和冷藏室的3级冷却和除霜系统的除霜操作。来自冷凝器的废热能用于对速冻室、冷冻室和冷藏室进行除霜。
在除霜操作中，在暂停冷却系统的操作之后，通过打开止回阀(V7)重新启动和操作循环泵[5]来启动和操作除霜系统。将储存在废热储罐[4]中的30～40℃的加热的盐水供给到盐水管中，用于除去蒸发器[3]的外表面上存在的霜，并且使盐水循环并回收到废热储罐[4]。
附图标记列表
a，b：用于将液体制冷剂供给到速冻室的电子阀
c，d：用于将液体制冷剂供给到冷冻室的电子阀
e，f：用于将制冷剂供给到冷藏室的电子阀
1：速冻室中的膨胀阀，用于冷却至-25℃
2：速冻室中的膨胀阀，用于冷却至-40℃
3：用于将制冷剂喷射到冷冻室的手动阀
4：用于冷冻室的膨胀阀
5：用于将制冷剂喷射到冷藏室的手动阀
6：用于冷藏室的膨胀阀
7：用于将蒸汽制冷剂供给到冷冻室的电子阀
8：用于将蒸汽制冷剂供给到冷藏室的电子阀
9,10,11,12：阻断电子阀
S1：用于将制冷剂供给到冷藏室的电子阀
S2：用于将液体制冷剂供给到冷冻室的电子阀
S3：用于将液体制冷剂供给到速冻室的电子阀
S8：冷凝器外部温度传感器
S9：储存的盐水温度传感器
S10：废热交换器温度传感器
S11：冷却器温度传感器
S12：霜检测感测传感器
S13：供给的盐水温度传感器
V1：用于蒸汽制冷剂回收的电子阀
V2：用于蒸汽制冷剂回收的电子阀
V7：止回阀
R1：用于将蒸汽制冷剂供给到冷冻室的电子阀
R2：用于将蒸汽制冷剂供给到冷藏室的电子阀

Claims (6)

1.一种使用-40～-30℃的速冻室、-20～-15℃的冷冻室和0～5℃的冷藏室的3级冷却和节能除霜系统，所述系统包括以下3级冷却步骤：
1)速冻室中的-40～-30℃的速冻步骤，其中使经2级压缩后从远离冷凝器的电子阀(S3)喷出的液相制冷剂蒸发，然后使超低温液相制冷剂顺次进一步蒸发，直至速冻室低于-40℃；
2)冷冻室中的-20～-15℃的冷冻步骤，其中在关闭电子阀(V1)后使从速冻室回收之后的从电子阀(R1)注入的制冷剂蒸发，并且可以使从远离冷凝器的电子阀(S2)喷出的液相制冷剂进一步蒸发，直至冷冻室为-20℃；和
3)冷藏室中的0～5℃的制冷步骤，其中在关闭电子阀(V2)后使从速冻室和/或冷冻室回收之后的从电子阀(R2)注入的制冷剂蒸发，并且可以使从远离冷凝器的电子阀(S1)喷出的液相制冷剂进一步蒸发，直至冷藏室为0℃。
2.根据权利要求1所述的3级冷却和除霜系统，其中3级冷却系统的结构包括：
1)多(2)级压缩机，其包括用于将汽相制冷剂压缩为中压的低级压缩机、用于冷却制冷剂直至对应于中压的饱和温度的中间冷却器以及用于将冷却的制冷剂压缩成高压和高温汽相制冷剂的高级压缩机；
2)冷凝器，其用于将来自压缩机的高压和高温汽相制冷剂冷凝成液相制冷剂；
3)速冻蒸发器，其用于使用来自冷凝器的液相制冷剂来速冻腔室；
4)冷冻蒸发器，其用于使用来自冷凝器的液相制冷剂和/或从速冻室回收的汽相制冷剂来冷冻腔室；和
5)制冷蒸发器，其用于使用来自冷凝器的液相制冷剂以及/或者从速冻室和/或冷冻室回收的汽相制冷剂来制冷腔室。
3.根据权利要求1或2所述的3级冷却和除霜系统，其中3级冷却系统包括以下步骤：
1)速冻室中的-40～-30℃的速冻步骤，其中使经2级压缩后通过远离冷凝器的电子阀(a，b)的从膨胀阀(1)喷出的低温液相制冷剂蒸发，直至速冻室为-25℃，然后使从膨胀阀(2)顺次喷出的超低温液相制冷剂蒸发，直至速冻室低于-40℃；
2)冷冻室中的-20～-15℃的冷冻步骤，其中使从速冻室回收之后的从电子阀(7)注入的汽相制冷剂蒸发，并且使通过远离冷凝器的电子阀(c，d)的从电子阀(4)喷出的低温液相制冷剂蒸发，直至冷冻室为-20℃；和
3)冷藏室中的0～5℃的制冷步骤，其中使从速冻室和/或冷冻室回收之后的从电子阀(8)注入的汽相制冷剂蒸发，并且使远离冷凝器的从电子阀(e，f)喷出的低温液相制冷剂蒸发，直至冷藏室为0℃。
4.根据权利要求3所述的3级冷却和除霜系统，其中如果在第二冷冻步骤中从速冻室回收的制冷剂的温度高于-20℃，则在打开电子阀(c)和手动阀(3)之后，注入液相制冷剂并使其蒸发以冷冻腔室，而如果在第三制冷步骤中从速冻室和/或冷冻室回收的制冷剂的温度高于0℃，则在打开电子阀(e)和手动阀(5)之后，注入液相制冷剂并使其蒸发以制冷腔室。
5.根据权利要求1所述的3级冷却和除霜系统，其中在通过控制面板选择正常操作或除霜操作时，
在正常操作中，在暂停用于除霜的循环泵[5]之后，通过关闭止回阀(V7)使冷却系统进行操作和循环，其中在外部冷凝器与盐水进行热交换时，从外部冷凝器[2]排出的废热能被接收并储存在废热储罐[4]中，直到盐水温度变为30～40℃，
而在除霜操作中，在暂停冷却系统的操作之后，通过打开止回阀(V7)重新启动和操作循环泵[5]来启动和操作除霜系统，其中将储存在废热储罐[4]中的30～40℃的加热的盐水供给到盐水管中，用于除去蒸发器[3]的外表面上存在的霜，并且使4～15℃的盐水循环并回收到废热储罐[4]。
6.根据权利要求5所述的3级冷却和除霜系统，其中
如果在正常操作中废热储罐[4]中的盐水温度低于40℃，则打开三通阀[6]的另一条路径，以通过关闭汽相制冷剂的正常循环路径而将来自高温蒸汽制冷剂的热能直接供给到废热储罐[4]，
当打开三通阀[6]用于正常循环路径时，如果废热储罐[4]中的盐水温度高于40℃，则打开三通阀[6]用于普通路径。
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