CN110887298A - 冰箱及其制冷系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种冰箱及其制冷系统。制冷系统包括压缩件、热交换件、第一换热件、节流装置及第二换热件。热交换件其内形成有换热通道。第一换热件包括第一换热主体及穿设于换热通道的输气管，第一换热主体与压缩件流体连通，输气管配接于第一换热主体，并与第一换热主体流体连通。节流装置安装于输气管远离第一换热主体的一端并与输气管流体连通。第二换热件包括第二换热主体及穿设于换热通道的回气管，第二换热主体与节流装置流体连通，回气管配接于第二换热主体，并与第二换热主体及压缩件流体连通。本发明提供的冰箱及其制冷系统具有较高的制冷效率。

Description

冰箱及其制冷系统

技术领域

本发明涉及冰箱技术领域，尤其涉及一种冰箱及其制冷系统。

背景技术

冰箱中的制冷系统包括压缩机、冷凝器、节流装置及蒸发器。压缩机、冷凝器、节流装置及蒸发器连通形成供冷媒循环流动的流道。然而，现有技术中的冷媒在经冷凝器放热后进入至节流装置前，过冷度较小，导致整个制冷系统的制冷效率较低。

发明内容

基于此，有必要针对传统的冰箱及其制冷系统制冷效率较低的问题，提供一种具有较高的制冷效率的冰箱及其制冷系统。

一种制冷系统，包括：

压缩件；

热交换件，其内形成有换热通道；

第一换热件，包括第一换热主体及穿设于所述换热通道的输气管，所述第一换热主体与所述压缩件流体连通，所述输气管配接于所述第一换热主体，并与所述第一换热主体流体连通；

节流装置，安装于所述输气管远离所述第一换热主体的一端并与所述输气管流体连通；以及

第二换热件，包括第二换热主体及穿设于所述换热通道的回气管，所述第二换热主体与所述节流装置流体连通，所述回气管配接于所述第二换热主体，并与所述第二换热主体及所述压缩件流体连通。

在其中一实施例中，所述输气管平行于所述回气管，且所述输气管紧靠于所述回气管的外周。

在其中一实施例中，所述热交换件为换热套管，所述换热套管的内壁围设形成所述换热通道，所述输气管及所述回气管卡持于所述换热通道内。

在其中一实施例中，所述换热套管的内壁与所述输气管及所述回气管的外周面完全贴合。

在其中一实施例中，还包括保温层，所述保温层覆设于所述热交换件的外周。

在其中一实施例中，还包括过滤件，所述过滤件连接并连通于所述输气管与所述节流装置之间。

一种冰箱，包括上述制冷系统。

在其中一实施例中，所述冰箱还包括箱体及限位件，所述箱体中空形成收容腔，所述制冷系统及所述限位件均收容于所述收容腔内，所述限位件用于限位所述热交换件。

在其中一实施例中，所述限位件包括基座及固定于所述基座的限位主体，所述限位主体与所述基座围设形成两侧开口的卡持部，所述热交换件贯穿所述卡持部。

在其中一实施例中，所述限位主体为U形，所述基座上开设有与所述限位主体两端一一对应的卡槽，所述限位主体相对的两端分别穿设并卡持于与之对应的所述卡槽

上述冰箱及其制冷系统，第一换热件内的冷媒从第一换热主体内流出，并经输气管后流向节流装置，第二换热件内的冷媒从第二换热主体内流出，并经回气管后流回压缩件。由于输气管以及回气管均穿设于换热通道内，因此，流经输气管及回气管内的冷媒可在换热通道内进行热交换。回气管内的冷媒吸收输气管内的冷媒的热量，使得输气管内冷媒的温度降至更低，过冷度增大。进而，具有较大过冷度的冷媒经节流装置流入至第二换热主体内时，在单位时间内可吸收更多的热量，从而可有效提升冰箱及其制冷系统的制冷效率。

附图说明

图1为本发明一实施例中冰箱的结构示意图；

图2为图1所示的冰箱中限位件的结构示意图；

图3为本发明一实施例中制冷系统与现有技术中的制冷系统的压晗对比图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，本发明提供一种冰箱10，其包括箱体110、制冷系统120及限位件130。箱体110用于为制冷系统120及限位件130提供安装基础。制冷系统120及限位件130收容于箱体110内，制冷系统120用于对箱体110进行制冷，限位件130用于固定制冷系统120内的零部件。

其中，箱体110中空形成收容腔111及保藏室(图中未示)，制冷系统120及限位件130均收容于收容腔111内，保藏室用于存放食物。冷媒在整个制冷系统120内循环流动，可吸收保藏室内气体的温度，以实现保藏室的制冷。

制冷系统120包括压缩件121、第一换热件123、节流装置125、第二换热件126及热交换件127。压缩件121、第一换热件123、节流装置125及第二换热件126连通形成冷媒循环流动的流道。压缩件121用于将冷媒压缩形成高温高压的气体，并输入至第一换热件123内。冷媒在流经第一换热件123时与冷却介质(外部气体或冷却水等)进行热交换。具体地，冷媒放热，温度降低，并由气态转换为液态。进而，冷媒经节流装置125流入至第二换热件126内，节流装置125用于调节流入第二换热件126内的冷媒流量。冷媒进入至第二换热件126后，在第二换热件126内与保藏室内的气体进行热量交换。具体地，冷媒吸热，温度升高，并由液态转换为气态，进而流回至压缩件121内进行下一个循环。在冷媒吸热的过程中，保藏室内的气体温度降低，实现制冷。热交换件127用于为第一换热件123流入至节流装置125的管道及第二换热件126流入至压缩件121的管道提供热交换的空间。

其中，热交换件127内形成有换热通道1271。第一换热件123包括第一换热主体1232及输气管1234，且输气管1234穿设于换热通道1271。第一换热主体1232与压缩件121流体连通，输气管1234配接于第一换热主体1232，并与第一换热主体1232流体连通。节流装置125安装于输气管1234远离第一换热主体1232的一端，并与输气管1234流体连通。第二换热件126包括第二换热主体1262及回气管1264，且回气管1264穿设于换热通道1271。第二换热主体1262与节流装置125流体连通，回气管1264配接于第二换热主体1262，并与第二换热主体1262及压缩件121流体连通。

可以理解的，压缩件121、第一换热主体1232、输气管1234、节流装置125、第二换热主体1262、回气管1264连通形成供冷媒循环流动的流道。冷媒在压缩件121内形成高温高压的气体后排入至第一换热主体1232。冷媒在第一换热主体1232内向冷却介质(外部气体或冷却水等)放热，冷凝为高压低温的液体，并经输气管1234流入至节流装置125内。经节流装置125节流后的冷媒形成低压低温的气体，而后排入至第二换热主体1262。在第二换热主体1262内冷媒吸热汽化，温度升高，与此同时，保藏室内的气体温度降低，可实现保藏室的制冷。继而，冷媒经回气管1264流回至压缩件121内进行下一个循环。需要说明的是，在整个冷媒循环的过程中，输气管1234内冷媒的温度始终低于回气管1264内冷媒的温度。

可以理解的，在第一换热件123中，第一换热主体1232为第一换热件123与冷却介质进行热交换的主要部分。输气管1234既可作为第一换热件123的输出管道，还可作为第一换热件123与冷却介质进行热交换的辅助部分。冷媒在输气管1234内亦可与冷却介质进行热交换。在第二换热件126中，第二换热主体1262为第二换热件126与保藏室内的气体进行热交换的主要部分。回气管1264既可作为第二换热件126的输出管道，还可作为第二换热件126与保藏室内的气体进行热交换的辅助部分。冷媒在回气管1264内亦可与保藏室内的气体进行热交换。

在本申请中，由于输气管1234及回气管1264均穿设于热交换件127的换热通道1271内，且输气管1234内冷媒的温度低于回气管1264内冷媒的温度，两者存在温差。因此，回气管1264内的冷媒可通过热传递吸收输气管1234内的冷媒的热量，使得输气管1234内冷媒的温度进一步降低。输气管1234内的冷媒由于温度降低，过冷度增大，在经节流装置125后流入至第二换热主体1262内时，在单位时间内可吸收更多的热量，故可有效提高制冷系统120的制冷效率。而回气管1264内的冷媒由于吸热，温度进一步升高。当冷媒经回气管1264流回至压缩件121时，可防止冷媒温度过低而造成压缩件121湿压缩，从而便于降低冷媒对压缩件121的危害。

对于现有技术来说，由于现有技术中的输气管1234及回气管1264直接暴露于较大容积的收容腔111内，因此，输气管1234及回气管1264之间的热交换可以忽略不计。而在本申请中，为保证输气管1234及回气管1264内的冷媒可有效的进行热交换，换热通道1271的空间应设置的较为狭小，且输气管1234与回气管1264之间的间距至少较小。

一般地，热交换件127、输气管1234及回气管1264采用金属制成。压缩件121为压缩机，第一换热件123为冷凝器，节流装置125为毛细管，第二换热件126为蒸发器。

请一并参阅图2，在冰箱10中，限位件130用于限位热交换件127，以防止热交换件127在收容腔111内晃动并撞击制冷系统120内的其他零部件而导致其他零部件及热交换件127受损。

可选地，限位件130包括基座131及限位主体133，基座131安装并固定于收容腔111的腔壁，限位主体133固定于基座131上。限位主体133与基座131围设形成两侧开口的卡持部135，热交换件127贯穿卡持部135。

通过设置卡持部135，在装配冰箱10的过程中，将套设有输气管1234及回气管1264的热交换件127直接从开口处贯穿卡持部135即可实现热交换件127、回气管1264及输气管1234的限位。此种安装方式简单易行，操作方便，便于提高安装效率。

可选地，基座131与限位主体133可以为一体成型，也可分开成型，且基座131与限位主体133之间为可拆卸地连接。

在一些实施例中，限位主体133为U形，基座131上开设有与限位主体133两端一一对应的卡槽1312，限位主体133相对的两端分别出穿设并卡持于与之对应的卡槽1312。

通过限位主体133的两端与卡槽1312配合，能够实现限位主体133与基座131之间的可拆卸连接。故在装配冰箱10的过程中，可预先将热交换件127与输气管1234及回气管1264进行固定安装，而后将限位主体133的两端与卡槽1312配合，即可实现卡持部135的成型，并可对热交换件127、输气管1234及回气管1264进行限位。当热交换件127需要拆卸并更换时，将限位主体133的两端从卡槽1312脱出，即可为热交换件127的装卸提供更大的装卸空间，以方便对热交换件127进行操作。

需要说明的是，在其他一些实施例中，限位主体133还具有不同的型号，不同的型号主要针对限位主体133的缺口尺寸来进行定义。不同型号的限位主体133具有不同尺寸的缺口，与基座131围设形成的限位部的尺寸亦不相同。因此，操作者可根据冰箱10的装配需求来选用合适的限位主体133。

需要说明的是，在其他一些实施例中，输气管1234及回气管1264未穿设于换热通道1271内的部分也可分别通过限位件130进行预固定。

请再次参阅图1，在一些实施例中，输气管1234平行于回气管1264，且输气管1234紧靠于回气管1264的外周。

输气管1234及回气管1264一般采用金属制作而成。金属相较于气体而言，热交换的速度更快，则在单位时间内，输气管1234与回气管1264内的冷媒之间热交换的效率更高，且热量传递的也更多。通过输气管1234平行于回气管1264，且输气管1234紧靠于回气管1264的外周，使得输气管1234与回气管1264之间具有较大的接触面积。因此，回气管1264内的冷媒与输气管1234内的冷媒在通过换热通道1271内的气体进行热交换的同时还可通过回气管1264及输气管1234的管壁进行热交换。因此，输气管1234内冷媒的热量可更快更多的被回气管1264内的冷媒吸收，由此，输气管1234内的冷媒的过冷度可进一步增大，这样，制冷系统120的制冷效率得到有效提升，且制冷效果更好。与此同时，回气管1264内的冷媒吸收了输气管1234内的冷媒的热量，回气管1264内的冷媒温度继续升高。当回气管1264内的冷媒回流至压缩件121内时，由于冷媒具有较高的温度，故对压缩件121的损害作用可进一步降低。

需要说明的是，在其他一些实施例中，输气管1234与回气管1264之间还可具有较小的间距，输气管1234内的冷媒通过换热通道1271内的气体作为传播媒介与回气管1264内的冷媒进行热交换。

在一些实施例中，热交换件127为换热套管，换热套管的内壁围设形成换热通道1271，输气管1234及回气管1264卡持于换热通道1271内。

由于输气管1234及回气管1264均为管状，设置热交换件127为换热套管，换热套管与回气管1264及输气管1234的形状大体相同，通过将换热套管直接套设于输气管1234及回气管1264，且输气管1234及回气管1264与换热套管的换热通道1271相卡持，可实现换热套管与输气管1234及回气管1264的简单安装及固定。因此，回气管1264及输气管1234内的冷媒可以通道换热通道1271内的气体，输气管1234与回气管1264的管壁，以及输气管1234、换热套管与回气管1264的管壁进行热交换。由此可见，冷媒的热交换路径增多，故使得输气管1234与回气管1264内的冷媒热交换的速度加快，热量传递增加。因此，整个制冷系统120的制冷效果更好，冷媒对压缩件121的损害更低。

进一步地，在一些实施例中，换热套管的内壁与输气管1234及回气管1264的外周面完全贴合。

因此，换热套管与输气管1234及回气管1264的接触面积更大，与此同时，输气管1234与回气管1264之间的接触也更紧密。由此，输气管1234及回气管1264内的冷媒大体仅通过输气管1234与回气管1264的管壁，以及输气管1234、换热套管与回气管1264的管壁进行换热。相较于通过换热通道1271内的气体进行换热而言，冷媒的换热速度更快，单位时间内交换的热量更多，整个制冷系统120的制冷效率更高。

在一些实施例中，制冷系统120还包括保温层(图中未示)，保温层覆设于热交换件127的外周。

故从输气管1234内释放的热量大部分被包裹于换热通道1271内，以方便回气管1264的冷媒进行吸收。吸收热量后的冷媒温度迅速提升，可避免冷媒回流至压缩件121时因温度过低而造成压缩件121湿压缩。因此，可有效降低冷媒对压缩件121的伤害。

在一些实施例中，制冷系统120还包括过滤件128，过滤件128连接并连通于输气管1234与节流装置125之间。

从输气管1234内流出的冷媒经过滤件128后流入至节流装置125。过滤件128可对冷媒中的水分、金属粉沫及灰尘进行吸附并过滤，这样，可对冷媒进行有效清洁，以防止冷媒携带的杂质过多在流道内堆积而堵塞流道。

请一并参阅图3，图3中h方向表示制冷系统的晗值变化，p方向表示制冷系统的压力变化。其中，1-2-3-4表示现有技术中制冷系统的热力状态循环图，1’-2’-3’-4’为本发明中制冷系统的热力状态循环图。由图3可知，相较于现有技术而言，本发明的制冷系统中的过冷段焓差增大，增大值为h3-h3’，由此可见，本发明中的制冷系统相较于现有技术而言，显而易见可得出本发明的制冷系统的过冷度增大，制冷效率提高。

上述冰箱10及其制冷系统120，第一换热件123内的冷媒从第一换热主体1232内流出，并经输气管1234后流向节流装置125，第二换热件126内的冷媒从第二换热主体1262内流出，并经回气管1264后流回压缩件121。由于输气管1234以及回气管1264均穿设于换热通道1271内，因此，流经输气管1234及回气管1264内的冷媒可在换热通道1271内进行热交换。回气管1264内的冷媒吸收输气管1234内的冷媒的热量，使得输气管1234内冷媒的温度降至更低，过冷度增大。进而，具有较大过冷度的冷媒经节流装置125流入至第二换热主体1262内时，在单位时间内可吸收更多的热量，从而可有效提升冰箱10及其制冷系统120的制冷效率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种制冷系统，其特征在于，包括：

压缩件；

热交换件，其内形成有换热通道；

第一换热件，包括第一换热主体及穿设于所述换热通道的输气管，所述第一换热主体与所述压缩件流体连通，所述输气管配接于所述第一换热主体，并与所述第一换热主体流体连通；

节流装置，安装于所述输气管远离所述第一换热主体的一端并与所述输气管流体连通；以及

第二换热件，包括第二换热主体及穿设于所述换热通道的回气管，所述第二换热主体与所述节流装置流体连通，所述回气管配接于所述第二换热主体，并与所述第二换热主体及所述压缩件流体连通。

2.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述输气管平行于所述回气管，且所述输气管紧靠于所述回气管的外周。

3.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述热交换件为换热套管，所述换热套管的内壁围设形成所述换热通道，所述输气管及所述回气管卡持于所述换热通道内。

4.根据权利要求3所述的制冷系统，其特征在于，所述换热套管的内壁与所述输气管及所述回气管的外周面完全贴合。

5.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，还包括保温层，所述保温层覆设于所述热交换件的外周。

6.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，还包括过滤件，所述过滤件连接并连通于所述输气管与所述节流装置之间。

7.一种冰箱，其特征在于，包括如上述权利要求1至6任意一项所述的制冷系统。

8.根据权利要求7所述的冰箱，其特征在于，所述冰箱还包括箱体及限位件，所述箱体中空形成收容腔，所述制冷系统及所述限位件均收容于所述收容腔内，所述限位件用于限位所述热交换件。

9.根据权利要求8所述的冰箱，其特征在于，所述限位件包括基座及固定于所述基座的限位主体，所述限位主体与所述基座围设形成两侧开口的卡持部，所述热交换件贯穿所述卡持部。

10.根据权利要求9所述的冰箱，其特征在于，所述限位主体为U形，所述基座上开设有与所述限位主体两端一一对应的卡槽，所述限位主体相对的两端分别穿设并卡持于与之对应的所述卡槽。

Images