CN110887301A - 一种制冷设备 - Google Patents

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董安琪
孙彬
王国庆
卢玉波
刘嘉瑞
郝刚卫
晏刚
鱼剑琳
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Xian Jiaotong University
Hisense Shandong Refrigerator Co Ltd
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Haixin (shandong) Refrigerator Co Ltd
Xian Jiaotong University
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Abstract

本发明涉及一种制冷设备，包括第一流路切换机构、第二流路切换机构、变温流路切换机构和/或冷冻流路切换机构，通过第一流路切换机构、第二流路切换机构、变温流路切换机构和/或冷冻流路切换机构选择制冷工质流经的蒸发器，从而对不同蒸发器对应的低温储藏室制冷，实现不同低温储藏室的不同温度需求，能够实现多温区温度的差异需求，满足多种食品的储存要求。本发明能够实现独立控制每个低温储藏室的温度，温度控制精确度高，能够实现多温区制冷、深低温制冷，可以增大单位制冷量，减少节流损失。

Description

一种制冷设备
技术领域
本发明涉及家用电器技术领域，具体地说，是涉及一种制冷设备。
背景技术
随着时代的发展，人们生活质量逐步提高，健康意识不断增强。不同的食物只有储藏在合适的温度下，才能保持食物新鲜，营养流失少，从而提高食品质量和安全。因此在选择冰箱时，人们对冰箱的保鲜要求不断提高，要求冰箱能够提供多个温区，以满足更加健康的食品储藏方式的要求。
为了实现多个温度区间，在现有的制冷循环中，主要采用如下几种方案：
1、 采用多个独立的压缩制冷回路，该方法会导致成本增加，不经济。
2、 在单个蒸发温度下同时给串联或并联的多个蒸发器提供冷量，该方法会导致高温区间室内的传热温差增大，增大了传热不可逆损失，且当某个间室无需供冷时，制冷剂仍然会流经该间室的蒸发器，增加了冷量损失。
3、 利用非共沸混合制冷剂定压下相变不等温的特性，将非共沸混合制冷剂分成富含高沸点制冷剂的流体和富含低沸点制冷剂的流体，再分别进入串联或并联的两个或多个蒸发器进行制冷，该方法同样存在在单个蒸发温度下同时给多个间室提供冷量的情况，同时该方法压缩机启动后，所有蒸发器都处于运行状态，蒸发器压力相同，只能通过调整风扇转速或控制启停来调节每个间室的温度，控温的精确度不够高，而且，不同温区的温度差异较小，不能实现很低的制冷温度，无法满足一些特殊食品的储存要求。
发明内容
为解决现有技术中压缩机启动后，所有蒸发器同时制冷，无法实现制冷流路切换，不同温区温度差异小的技术问题，本发明提供一种制冷设备，其制冷系统压缩机启动后可以选择相应的蒸发器制冷，可以实现温度差异大的多个温区，满足多种食品的储存要求。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：本发明提供了一种制冷设备，包括：
低温储藏室以及用于向所述低温储藏室供冷的制冷系统；
所述制冷系统包括：
压缩机，连接有压缩机入口流路和压缩机出口流路；
第一冷凝器，与所述压缩机出口流路连接，并连接有第一冷凝器出口流路；
气液分离器，与所述第一冷凝器出口流路连接，并连接有气液分离器气态出口流路和气液分离器液态出口流路；
第二冷凝器，与所述气液分离器气态出口流路连接，并连接有第二冷凝器出口流路；
回热器，包括互相进行热交换的第一管路和第二节流管路，所述第一管路出口与所述压缩机入口流路连接，所述第二节流管路包括第二节流管路入口流路和第二节流管路出口流路；
冷藏蒸发器，所述冷藏蒸发器的入口和出口分别与冷藏蒸发器入口流路和冷藏蒸发器出口流路连接，所述冷藏蒸发器入口流路上设置有第一节流装置，所述冷藏蒸发器出口流路与所述第一管路入口连接；
串联的冷冻蒸发器和变温蒸发器；
冷冻蒸发器，与所述第二节流管路出口流路连接；
变温蒸发器，连接有变温蒸发器出口流路，所述变温蒸发器出口流路与所述回热器的第一管路入口连接；
还包括冷冻支路和/或变温支路；其中，所述冷冻支路并联在所述冷冻蒸发器上，所述变温支路并联在所述变温蒸发器上；
冷冻流路切换机构，用于受控切换制冷剂流动至所述冷冻支路或者所述冷冻蒸发器；
变温流路切换机构，用于受控切换制冷剂流动至所述变温支路或者所述变温蒸发器；
第一流路切换机构，所述第一流路切换机构连接所述气液分离器的液态出口流路、所述冷藏蒸发器入口流路和所述第二节流管路入口流路，所述第一流路切换机构用于受控切换制冷剂的流动方向；
第二流路切换机构，所述第二流路切换机构连接所述第二冷凝器出口流路、所述气液分离器液态出口流路和所述回热器第二节流管路入口流路，所述第二流路切换机构用于受控切换制冷剂的流动方向。
本发明的技术方案相对现有技术具有如下技术效果：本发明制冷设备包括第一流路切换机构、第二流路切换机构、变温流路切换机构和/或冷冻流路切换机构，通过第一流路切换机构、第二流路切换机构、变温流路切换机构和/或冷冻流路切换机构选择制冷工质流经的蒸发器，从而对不同蒸发器对应的低温储藏室制冷，实现不同低温储藏室的不同温度需求，能够实现多温区温度的差异需求，满足多种食品的储存要求。本发明能够实现独立控制每个低温储藏室的温度，温度控制精确度高，能够实现多温区制冷、深低温制冷，可以增大单位制冷量，减少节流损失。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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获得其他的附图。
图1为本发明实施例一制冷设备的控制框图。
图2为本发明实施例一制冷设备的制冷系统示意图。
图3为本发明实施例二制冷设备的控制框图。
图4为本发明实施例二制冷设备的制冷系统示意图。
附图标记：
101-压缩机；102-第一冷凝器；103-气液分离器；104-第二冷凝器；105-第二三通阀；106-第一三通阀；107-第一节流装置；108-冷藏蒸发器；109-第二节流装置；110-第一止回阀；11-回热器；111-第二节流管路；1111-第一管路；112-第二止回阀；113-冷冻蒸发器；114-第三三通阀；115-变温蒸发器；116-第六三通阀；117-第五三通阀；118-第四三通阀；119-二级冷藏蒸发器。
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做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。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
一种制冷设备，包括：
低温储藏室以及用于向低温储藏室供冷的制冷系统；
制冷系统包括：
压缩机，连接有压缩机入口流路和压缩机出口流路；
第一冷凝器，与压缩机出口流路连接，并连接有第一冷凝器出口流路；
气液分离器，与第一冷凝器出口流路连接，并连接有气液分离器气态出口流路和气液分离器液态出口流路；
第二冷凝器，与气液分离器气态出口流路连接，并连接有第二冷凝器出口流路；
回热器，包括互相进行热交换的第一管路和第二节流管路，第一管路出口与压缩机入口流路连接，第二节流管路包括第二节流管路入口流路和第二节流管路出口流路；
冷藏蒸发器，冷藏蒸发器的入口和出口分别与冷藏蒸发器入口流路和冷藏蒸发器出口流路连接，冷藏蒸发器入口流路上设置有第一节流装置，冷藏蒸发器出口流路与第一管路入口连接；
串联的冷冻蒸发器和变温蒸发器；
冷冻蒸发器，与第二节流管路出口流路连接；
变温蒸发器，连接有变温蒸发器出口流路，变温蒸发器出口流路与回热器的第一管路入口连接；
还包括冷冻支路和/或变温支路；其中，冷冻支路并联在冷冻蒸发器上，变温支路并联在变温蒸发器上；
冷冻流路切换机构，用于受控切换制冷剂流动至冷冻支路或者冷冻蒸发器；
变温流路切换机构，用于受控切换制冷剂流动至变温支路或者变温蒸发器；
第一流路切换机构，第一流路切换机构连接气液分离器的液态出口流路、冷藏蒸发器入口流路和第二节流管路入口流路，第一流路切换机构用于受控切换制冷剂的流动方向；
第二流路切换机构，第二流路切换机构连接第二冷凝器出口流路、气液分离器液态出口流路和回热器第二节流管路入口流路，第二流路切换机构用于受控切换制冷剂的流动方向。
冷藏蒸发器用于向冷藏室提供冷量，冷冻蒸发器用于向冷冻室提供冷量，变温蒸发器用于向变温室提供冷量；
第一流路切换机构用于受控在冷藏室、冷冻室和变温室均需要制冷时切换制冷剂的流动方向优先流动至冷藏蒸发器。
冷冻流路切换机构用于在冷冻室需要制冷时受控切换制冷剂流动至冷冻蒸发器，在冷冻室不需要制冷时受控切换制冷剂流动至冷冻支路；
变温流路切换机构用于在变温室需要制冷时受控切换制冷剂流动至变温蒸发器，在变温室不需要制冷时受控切换制冷剂流动至变温支路。
在一些实施例中，制冷系统还包括：
二级冷藏蒸发器，二级冷藏蒸发器用于对二级冷藏室提供冷量，二级冷藏蒸发器串联在冷藏蒸发器上，二级冷藏蒸发器的入口与冷藏蒸发器的出口连接。
在一些实施例中，制冷系统还包括：
冷藏支路和/或二级冷藏支路，其中，所述冷藏支路并联在所述冷藏蒸发器上，所述二级冷藏支路并联在所述二级冷藏蒸发器上；
冷藏流路切换机构，用于受控切换制冷剂流动至所述冷藏支路或者所述冷藏蒸发器；
二级冷藏流路切换机构，用于受控切换制冷剂流动至二级冷藏支路或者二级冷藏蒸发器。
冷藏流路切换机构用于在冷藏室需要制冷时受控切换制冷剂流动至冷藏蒸发器，在冷藏室不需要制冷时受控切换制冷剂流动至冷藏支路；
二级冷藏流路切换机构用于在二级冷藏室需要制冷时受控切换制冷剂流动至二级冷藏蒸发器；用于在二级冷藏室不需要制冷时受控切换制冷剂流动至二级冷藏支路。
优选的，二级冷藏流路切换机构用于受控在冷藏室和二级冷藏室均需要制冷时切换制冷剂的流动方向优先流动至冷藏蒸发器。
在蒸发器出口流路上设置有用于防止制冷工质逆流到蒸发器的止回阀。
在一些实施例中，制冷设备包括与蒸发器对应的风机，风机用于受控在制冷剂流经蒸发器时启动。
制冷设备采用混合制冷工质，混合制冷工质包括两种沸点不同的制冷工质。
实施例一
如图1所示，制冷设备包括形成有低温储藏室的箱体、检测低温储藏室温度的温度检测模块、控制器和制冷系统，低温储藏室的个数与制冷系统中的蒸发器的个数相匹配，蒸发器用于给低温储藏室提供冷量。
本实施例中，包括与冷藏蒸发器108对应的冷藏室、与冷冻蒸发器113对应的冷冻室和与变温蒸发器115对应的变温室。冷藏蒸发器用于向冷藏室提供冷量，冷冻蒸发器用于向冷冻室提供冷量，变温蒸发器用于向变温室提供冷量。
温度检测模块，位于低温储藏室内，每个低温储藏室内安装一个温度检测模块，温度检测模块用于检测低温储藏室的温度并将温度信号传输至控制器。
控制器用于对压缩机、第一流路切换机构、第二流路切换机构、变温流路切换机构以及蒸发器对应的风机进行控制。
下面对制冷系统进行具体说明：
如图2所示，本实施例的制冷系统包括：
压缩机101，压缩机101包括压缩机入口和压缩机出口。压缩机入口连接有压缩机入口流路，压缩机出口连接有压缩机出口流路。
第一冷凝器102，第一冷凝器102包括第一冷凝器入口和第一冷凝器出口。第一冷凝器入口与压缩机出口流路连接，第一冷凝器出口连接有第一冷凝器出口流路。
气液分离器103，气液分离器103包括气液分离器入口、气态出口和液态出口。气液分离器入口与第一冷凝器出口流路连接，气态出口连接有气液分离器气态出口流路，液态出口连接有气液分离器液态出口流路。
第二冷凝器104，第二冷凝器104包括第二冷凝器入口和第二冷凝器出口。第二冷凝器入口与气液分离器气态出口流路连接，第二冷凝器出口连接有第二冷凝器出口流路。
回热器11，包括互相进行热交换的第一管路1111和第二节流管路111。第一管路1111包括第一管路入口和第一管路出口，第一管路出口与压缩机入口流路连接。第二节流管路111包括第二节流管路入口和第二节流管路出口，第二节流管路入口连接有第二节流管路入口流路，第二节流管路出口连接有第二节流管路出口流路。
冷藏蒸发器108，冷藏蒸发器108包括冷藏蒸发器入口和冷藏蒸发器出口。冷藏蒸发器入口连接有冷藏蒸发器入口流路，冷藏蒸发器出口连接有冷藏蒸发器出口流路，冷藏蒸发器出口流路与第一管路入口连接。冷藏蒸发器入口流路上连接有第一节流装置107，冷藏蒸发器出口流路上连接有第二节流装置109。
串联的冷冻蒸发器113和变温蒸发器115。
冷冻蒸发器113，包括冷冻蒸发器入口和冷冻蒸发器出口。冷冻蒸发器入口与第二节流管路出口流路连接。
变温蒸发器115，包括变温蒸发器入口和变温蒸发器出口。变温蒸发器出口连接有变温蒸发器出口流路，变温蒸发器出口流路与回热器的第一管路入口连接。
变温支路，并连在变温蒸发器115上，包括变温支路入口和变温支路出口，变温支路出口与变温蒸发器出口连接。
第一流路切换机构，连接气液分离器103的液态出口流路、冷藏蒸发器入口流路、第二节流管路入口流路，第一流路切换机构用于受控切换制冷剂的流动方向。本实施例中，第一流路切换机构包括第一三通阀106，第一三通阀106的入口与气液分离器103的液态出口流路连接，第一三通阀106的第一出口与冷藏蒸发器入口流路连接，第一三通阀106的第二出口与第二节流管路入口流路连接。
第二流路切换机构，连接第二冷凝器出口流路、气液分离器液态出口流路、回热器第二节流管路入口流路，第二流路切换机构用于受控切换制冷剂的流动方向。本实施例中，第二流路切换机构包括第二三通阀105，第二三通阀105的入口与第二冷凝器出口流路连接，第二三通阀105的第一出口与气液分离器液态出口流路连接，第二三通阀105的第二出口与回热器第二节流管路入口流路连接。
变温流路切换机构，与冷冻蒸发器出口流路连接，与变温蒸发器入口连接，与变温支路入口连接，用于受控切换制冷剂流动至变温支路或者变温蒸发器。本实施例中，变温流路切换机构包括第三三通阀114，第三三通阀114的入口与冷冻蒸发器出口流路连接，第三三通阀114的第一出口与变温蒸发器115入口连接，第三三通阀114的第二出口与变温支路入口连接。
当然，每个三通阀也可以由两个开关阀替换。
控制器，用于对压缩机、第一流路切换机构、第二流路切换机构和变温流路切换机构进行控制。具体的，控制器根据低温储藏室的设定温度和温度检测模块检测的实际温度的关系控制压缩机的启停和运行频率、控制三通阀的入口与第一出口或者第二出口连通。
制冷设备包括与蒸发器对应的风机，控制器用于控制风机的启停，风机用于受控在制冷剂流经蒸发器时启动。
在冷藏蒸发器出口流路和变温蒸发器出口流路上设置有用于防止制冷工质逆流到蒸发器的止回阀，冷藏蒸发器出口流路连接有第一止回阀110，变温蒸发器出口流路连接有第二止回阀112。
制冷设备采用混合制冷工质，混合制冷工质包括两种沸点不同的制冷工质，采用非共沸混合工质作为制冷剂，利用了非共沸混合制冷剂的相变不等温特性和温度滑移特性。本实施例利用非共沸混合工质相变不等温特性将混合制冷剂分为两股流体，当三个储藏室都需要供冷时，将高沸点、低沸点制冷剂分开进入高温蒸发器、低温蒸发器，当只有冷冻、变温室需要供冷时，混合工质先进入冷冻蒸发器后进入变温蒸发器，利用了混合工质温度滑移的特性。
本实施例的控制器用于在蒸发器对应的储藏室的实际温度高于储藏室的设定最高温度时，控制第一流路切换机构、第二流路切换机构和变温流路切换机构切换至制冷工质流经蒸发器的状态。具体的：
检测所有储藏室的温度；
若蒸发器对应的储藏室的检测温度高于储藏室的设定最高温度，控制器控制第一流路切换机构、第二流路切换机构和变温流路切换机构切换至制冷工质流经蒸发器的状态。
第一流路切换机构用于受控在冷藏室、冷冻室和变温室均需要制冷时切换制冷剂的流动方向优先流动至冷藏蒸发器。
变温流路切换机构用于在变温室需要制冷时受控切换制冷剂流动至变温蒸发器，在变温室不需要制冷时受控切换制冷剂流动至变温支路。
控制器用于在蒸发器对应的储藏室的实际温度高于最高设定温度时，控制蒸发器对应的风机启动；控制器用于在蒸发器对应的储藏室的实际温度低于最低设定温度时，控制蒸发器对应的风机停机。
当冷藏室、冷冻室和变温室均需要供冷时，即监测到冷藏室温度tR、冷冻室温度tF、变温室温度tV均高于各间室设定最高温度tRmax、tFmax、tVmax时，第一三通电磁阀106处于状态1（与第一节流装置107连接），第二三通电磁阀105处于状态2（与第二节流管路111连接），第三三通电磁阀114处于状态1（与变温蒸发器115连接），冷藏、冷冻、变温风机均启动，此时从气液分离器103分离出来的富含低沸点制冷剂的气体经过第二冷凝器104冷凝、第二节流管路111节流后进入冷冻蒸发器113和变温蒸发器115吸收热量，从气液分离器103分离出来的富含高沸点制冷剂的液体经过第一节流装置107节流后进入冷藏蒸发器108吸收热量。
当冷藏室和冷冻室需要供冷、变温室不需要供冷时，即监测到冷藏室温度tR、冷冻室温度tF高于两个间室设定最高温度tRmax、tFmax，变温室温度tV低于变温室设定最高温度tVmax时，第一三通电磁阀106处于状态1（与第一节流装置107连接），第二三通电磁阀105处于状态2（与第二节流管路111连接），第三三通电磁阀114处于状态2（与冷藏支路连通），冷藏、冷冻风机启动，变温风机停止，混合制冷剂经气液分离器103分离成两股流体分别进行制冷，富含低沸点制冷剂的流体仅在冷冻蒸发器113中吸收热量，不流经变温蒸发器115。
当冷藏室和变温室需要供冷、冷冻室不需要供冷时，即监测到冷藏室温度tR、变温室温度tV高于两个间室设定最高温度tRmax、tVmax，冷冻室温度tF低于冷冻室设定最高温度tFmax时，第一三通电磁阀106处于状态1（与第一节流装置107连接），第二三通电磁阀105处于状态2（与第二节流管路111连接），第三三通电磁阀114处于状态1（与变温蒸发器115连接），冷藏、变温风机启动，冷冻风机停止，混合制冷剂经气液分离器103分离成两股流体分别进行制冷，富含低沸点制冷剂的流体依次经过冷冻蒸发器113和变温蒸发器115，但由于冷冻风机停止，冷冻蒸发器113与冷冻间室空气仅进行自然对流，换热少。
当冷藏室不需要供冷、冷冻室和变温室需要供冷时，即监测到冷冻室温度tF、变温室温度tV高于两个间室设定最高温度tFmax、tVmax，冷藏室温度tR低于冷藏室设定最高温度tRmax时，第一三通电磁阀106处于状态2（与第二节流管路111连接），第二三通电磁阀105处于状态2（与第二节流管路111连接），第三三通电磁阀114处于状态1（与变温蒸发器115连接），冷冻、变温风机启动，冷藏风机停止，从气液分离器103分离出来的富含高沸点制冷剂的液体未进入冷藏蒸发器108，而是与分离出的富含低沸点制冷剂的流体重新混合后经过节流进入冷冻蒸发器113和变温蒸发器115吸收热量，此时，非共沸混合制冷剂具有温度滑移特性使得经过冷冻蒸发器113的制冷剂温度低于经过变温蒸发器115的制冷剂温度，降低了变温蒸发器115与变温室空气的传热温差，减小了不可逆损失。
当只有冷藏室需要供冷时，即监测到冷藏室温度tR高于冷藏室设定最高温度tRmax，冷冻室温度tF、变温室温度tV低于两个间室设定最高温度tFmax、tVmax时，第一三通电磁阀106处于状态1（与第一节流装置107连接），第二三通电磁阀105处于状态1（与第一三通阀106连接），冷藏风机启动，冷冻、变温风机停止，从气液分离器103分离出来的富含低沸点制冷剂的气体经过第二冷凝器104冷凝后与分离出来的富含高沸点制冷剂的液体重新混合后经过节流进入冷藏蒸发器108吸收热量。
当只有冷冻室需要供冷时，即监测到冷冻室温度tF高于冷冻室设定最高温度tFmax，冷藏室温度tR、变温室温度tV低于两个间室设定最高温度tRmax、tVmax时，第一三通电磁阀106处于状态2（与第二节流管路111连接），第二三通电磁阀105处于状态2（与第二节流管路111连接），第三三通电磁阀114处于状态2（与冷藏支路连通），冷冻风机启动，冷藏、变温风机停止，混合制冷剂分离后重新混合进入冷冻蒸发器113吸收热量。
当只有变温室需要供冷时，即监测到变温室温度tV高于变温室设定最高温度tVmax，冷藏室温度tR、冷冻室温度tF低于两个间室设定最高温度tRmax、tFmax时，第一三通电磁阀106处于状态2（与第二节流管路111连接），第二三通电磁阀105处于状态2（与第二节流管路111连接），第三三通电磁阀114处于状态1（与变温蒸发器115连接），变温风机启动，冷藏、冷冻风机停止，混合制冷剂分离后重新混合先后进入冷冻蒸发器113和变温蒸发器115，但冷冻蒸发器113与冷冻间室空气仅进行自然对流。
在冷冻室和变温室降温过程中，不断监测冷藏室温度tR，一旦冷藏室温度tR高于设定最高温度tRmax，第一三通阀106切换到与冷藏蒸发器连通的状态1。
当三个间室温度均处于设定温度范围内时，压缩机停机，风机停转。
其中，状态1是指三通电磁阀的入口与第一出口连通的状态，状态2是指三通电磁阀的入口与第二出口连通的状态。
本实施例可以实现对三个间室温度的独立控制，既可以实现三个间室同时供冷，也可以实现任意两个间室同时供冷，也可以实现单个间室单独供冷，当某些间室无需供冷时，可以较为容易地使制冷剂不流经该间室的蒸发器，降低损失，减少能耗。
当然，本实施例也可以在冷冻蒸发器上并联冷冻支路，增加冷冻流路切换机构，取消变温蒸发器并联的支路取消变温流路切换机构。
实施例二
本实施例与实施例一的区别在于，本实施例在实施例一的基础上增加一个蒸发器。
如图3所示，本实施例包括四个蒸发器，与四个蒸发器对应四个低温储藏室，具体包括与冷藏蒸发器108对应的冷藏室、与冷冻蒸发器113对应的冷冻室、与变温蒸发器115对应的变温室和与二级冷藏蒸发器119对应的二级冷藏室。冷藏蒸发器用于对冷藏室提供冷量，冷冻蒸发器用于对冷冻室提供冷量，变温蒸发器用于对变温室提供冷量，二级冷藏蒸发器用于对二级冷藏室提供冷量。
如图4所示，本实施例制冷设备包括：
变温支路，并连在变温蒸发器115上，包括变温支路入口和变温支路出口，变温支路出口与变温蒸发器出口连接。
变温流路切换机构，与冷冻蒸发器出口流路连接，与变温蒸发器入口连接，与变温支路入口连接，用于受控切换制冷剂流动至变温支路或者变温蒸发器。本实施例中，变温流路切换机构包括第三三通阀114，第三三通阀114的入口与冷冻蒸发器出口流路连接，第三三通阀114的第一出口与变温蒸发器115入口连接，第三三通阀114的第二出口与变温支路入口连接。
冷冻支路，并联在冷冻蒸发器113上，包括冷冻支路入口和冷冻支路出口，冷冻支路出口与冷冻蒸发器出口流路连接；
冷冻流路切换机构，与第二节流管路出口流路连接，与冷冻蒸发器入口连接，与冷冻支路入口连接，冷冻流路切换机构用于受控切换制冷剂流动至冷冻支路或者冷冻蒸发器。冷冻流路切换机构为第四三通阀118。
二级冷藏蒸发器119，串联在冷藏蒸发器上，二级冷藏蒸发器的入口与冷藏蒸发器的出口连接，二级冷藏蒸发器的出口连接有二级冷藏蒸发器出口流路。
二级冷藏支路，并联在二级冷藏蒸发器上，包括二级冷藏支路入口和二级冷藏支路出口，二级冷藏支路出口与二级冷藏蒸发器出口流路连接；
二级冷藏流路切换机构，与冷藏蒸发器出口流路连接，与二级冷藏支路入口连接，与二级冷藏蒸发器入口连接，用于受控切换制冷剂流动至二级冷藏支路或者二级冷藏蒸发器。二级冷藏流路切换机构为第五三通阀117。
冷藏支路，并联在冷藏蒸发器上，包括冷藏支路入口和冷藏支路出口，冷藏支路出口与冷藏蒸发器出口连接；
冷藏流路切换机构，与第一流路切换机构连接，与冷藏蒸发器入口连接，与冷藏支路入口连接，冷藏流路切换机构用于受控切换制冷剂流动至冷藏支路或者冷藏蒸发器。冷藏流路切换机构为第六三通阀116。
控制器用于对压缩机、流路切换机构和风机进行控制。
具体的，控制器用于在冷藏蒸发器108对应的储藏室的实际温度高于储藏室的设定最高温度时，控制第一、二、五、六三通阀切换至制冷工质流经冷藏蒸发器108的状态。
控制器用于在冷冻蒸发器113对应的储藏室的实际温度高于储藏室的设定最高温度时，控制第一、二、三、四三通阀切换至制冷工质流经冷冻蒸发器113的状态。
控制器用于在变温蒸发器115对应的储藏室的实际温度高于储藏室的设定最高温度，控制第一、二、三、四三通阀切换至制冷工质流经变温蒸发器115的状态。
控制器用于在二级冷藏蒸发器119对应的储藏室的实际温度高于储藏室的设定最高温度，控制第一、二、五、六三通阀切换至制冷工质流经二级冷藏蒸发器119的状态。
第一流路切换机构用于受控在冷藏室、冷冻室和变温室均需要制冷时切换制冷剂的流动方向优先流动至冷藏蒸发器。
冷冻流路切换机构用于在冷冻室需要制冷时受控切换制冷剂流动至冷冻蒸发器，在冷冻室不需要制冷时受控切换制冷剂流动至冷冻支路。
变温流路切换机构用于在变温室需要制冷时受控切换制冷剂流动至变温蒸发器，在变温室不需要制冷时受控切换制冷剂流动至变温支路。
冷藏流路切换机构用于在冷藏室需要制冷时受控切换制冷剂流动至冷藏蒸发器，在冷藏室不需要制冷时受控切换制冷剂流动至冷藏支路。
二级冷藏流路切换机构用于在二级冷藏室需要制冷时受控切换制冷剂流动至二级冷藏蒸发器；用于在二级冷藏室不需要制冷时受控切换制冷剂流动至二级冷藏支路。
二级冷藏流路切换机构用于受控在冷藏室和二级冷藏室均需要制冷时切换制冷剂的流动方向优先流动至冷藏蒸发器。
控制器用于在蒸发器对应的储藏室的实际温度高于最高设定温度时，控制蒸发器对应的风机启动；控制器用于在蒸发器对应的储藏室的实际温度低于最低设定温度时，控制蒸发器对应的风机停机。
具体的，制冷设备的工作过程如下：
检测所有储藏室的温度；
若蒸发器对应的储藏室的检测温度高于储藏室的设定最高温度，控制器控制流路切换机构切换至制冷工质流经蒸发器的状态。
控制器用于在蒸发器对应的储藏室的实际温度高于最高设定温度时，控制蒸发器对应的风机启动；控制器用于在蒸发器对应的储藏室的实际温度低于最低设定温度时，控制蒸发器对应的风机停机。
当冷藏室和/或二级冷藏室需要供冷、冷冻室和变温室不需要供冷时，即监测到冷藏室温度tRⅠ高于冷藏室设定最高温度tRⅠmax和/或冷藏室温度tRⅡ高于冷藏室设定最高温度tRⅡmax，冷冻室温度tF、变温室温度tV低于两个间室设定最高温度tFmax、tVmax时，第一三通电磁阀106处于状态1（与第一节流装置107连接），第二三通电磁阀105处于状态1（与第一三通阀106连接）。若冷藏室需要供冷，第六三通电磁阀116处于状态1（与冷藏蒸发器108连接），否则处于状态2（与变温支路连通）；若二级冷藏室需要供冷，第五三通电磁阀117处于状态1（与二级冷藏蒸发器119连接），否则处于状态2（与二级冷藏支路连通）。冷藏风机和/或二级冷藏风机启动，冷冻、变温风机停止，从气液分离器103分离出来的富含低沸点制冷剂的气体经过第二冷凝器104冷凝与分离出来的富含高沸点制冷剂的液体重新混合，经第一节流装置107节流后进入冷藏蒸发器108和/或二级冷藏室蒸发器119吸收热量。
当冷冻室和/或变温室需要供冷、冷藏室和二级冷藏室不需要供冷时，即监测到冷冻室温度tF高于冷冻室设定最高温度tFmax和/或变温室温度tV高于变温室设定最高温度tVmax，冷藏室温度tRⅠ、二级冷藏室温度tRⅡ低于两个间室设定最高温度tRⅠmax、tRⅡmax时，第一三通电磁阀106处于状态2（与第二节流管路111连接），第二三通电磁阀105处于状态2（与第二节流管路111连接）。若冷冻室需要供冷，第四三通电磁阀118处于状态1（与冷冻蒸发器113连接），否则处于状态2（与冷冻支路连通）；若变温室需要供冷，第三三通电磁阀114处于状态1（与变温蒸发器115连接），否则处于状态2（与冷藏支路连通）。冷冻和/或变温风机启动，冷藏风机、二级冷藏风机停止，从气液分离器103分离出来的富含低沸点制冷剂的气体经过第二冷凝器104冷凝与分离出来的富含高沸点制冷剂的液体重新混合经第二节流管路111节流后进入冷冻蒸发器113和/或变温蒸发器115吸收热量。
当冷藏室和/或二级冷藏室需要供冷、且冷冻室和/或变温室需要供冷时，即监测到冷藏室温度tRⅠ高于冷藏室设定最高温度tRⅠmax和/或冷藏室温度tRⅡ高于冷藏室设定最高温度tRⅡmax，且冷冻室温度tF高于冷冻室设定最高温度tFmax和/或变温室温度tV高于变温室设定最高温度tVmax时，第一三通电磁阀106处于状态1（与第一节流装置107连接），第二三通电磁阀105处于状态2（与第二节流管路111连接）。若冷藏室需要供冷，第六三通电磁阀116处于状态1（与冷藏蒸发器108连接），否则处于状态2（与变温支路连通）；若二级冷藏室需要供冷，第五三通电磁阀117处于状态1（与二级冷藏蒸发器119连接），否则处于状态2（与二级冷藏支路连通）。若冷冻室需要供冷，第四三通电磁阀118处于状态1（与冷冻蒸发器113连接），否则处于状态2（与冷冻支路连通）；若变温室需要供冷，第三三通电磁阀114处于状态1（与变温蒸发器115连接），否则处于状态2（与冷藏支路连通）。冷藏风机和/或二级冷藏机启动，冷冻和/或变温风机启动，此时从气液分离器103分离出来的富含低沸点制冷剂的气体经过第二冷凝器104冷凝、第二节流管路111节流后进入冷冻蒸发器113和/或变温蒸发器115吸收热量，从气液分离器103分离出来的富含高沸点制冷剂的液体经过第一节流装置107节流后进入冷藏蒸发器108和/或二级冷藏蒸发器119吸收热量。例如，当冷藏室、二级冷藏室、冷冻室和变温室均需要供冷时，即监测到冷藏室温度tRⅠ、二级冷藏室温度tRⅡ、冷冻室温度tF、变温室温度tV均高于各间室设定最高温度tRⅠmax、tRⅡmax、tFmax、tVmax时，第三三通电磁阀114处于状态1（与变温蒸发器115连接），第四三通电磁阀118处于状态1（与冷冻蒸发器113连接），第五三通电磁阀117处于状态1（与二级冷藏蒸发器119连接），第六三通电磁阀116处于状态1（与冷藏蒸发器108连接），冷藏风机、二级冷藏风机冷冻、变温风机均启动。此时从气液分离器103分离出来的富含低沸点制冷剂的气体经过第二冷凝器104冷凝、第二节流管路111节流后进入冷冻蒸发器113和变温蒸发器115吸收热量；从气液分离器103分离出来的富含高沸点制冷剂的液体经过第一节流装置107节流后进入冷藏Ⅰ蒸发器108和二级冷藏蒸发器119吸收热量，再经第二节流装置109节流后与从第二止回阀112流出的制冷剂混合经第一管路1111换热回到压缩机。
在冷冻室和变温室降温过程中，不断监测冷藏室温度tRI、二级冷藏室温度tRⅡ，一旦冷藏室温度tRI高于设定最高温度tRImax或者二级冷藏室温度tRⅡ高于设定最高温度tRIImax第一三通阀106切换到与冷藏蒸发器连通的状态1。
当四个间室温度均处于设定温度范围内时，压缩机停机，风机停转。
在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种制冷设备，包括：
低温储藏室以及用于向低温储藏室供冷的制冷系统；其特征在于，
所述制冷系统包括：
压缩机，连接有压缩机入口流路和压缩机出口流路；
第一冷凝器，与所述压缩机出口流路连接，并连接有第一冷凝器出口流路；
气液分离器，与所述第一冷凝器出口流路连接，并连接有气液分离器气态出口流路和气液分离器液态出口流路；
第二冷凝器，与所述气液分离器气态出口流路连接，并连接有第二冷凝器出口流路；
回热器，包括互相进行热交换的第一管路和第二节流管路，所述第一管路出口与所述压缩机入口流路连接，所述第二节流管路包括第二节流管路入口流路和第二节流管路出口流路；
冷藏蒸发器，所述冷藏蒸发器的入口和出口分别与冷藏蒸发器入口流路和冷藏蒸发器出口流路连接，所述冷藏蒸发器入口流路上设置有第一节流装置，所述冷藏蒸发器出口流路与所述第一管路入口连接；
串联的冷冻蒸发器和变温蒸发器；
冷冻蒸发器，与所述第二节流管路出口流路连接；
变温蒸发器，连接有变温蒸发器出口流路，所述变温蒸发器出口流路与所述回热器的第一管路入口连接；
还包括冷冻支路和/或变温支路；其中，所述冷冻支路并联在所述冷冻蒸发器上，所述变温支路并联在所述变温蒸发器上；
冷冻流路切换机构，用于受控切换制冷剂流动至所述冷冻支路或者所述冷冻蒸发器；
变温流路切换机构，用于受控切换制冷剂流动至所述变温支路或者所述变温蒸发器；
第一流路切换机构，所述第一流路切换机构连接所述气液分离器的液态出口流路、所述冷藏蒸发器入口流路和所述第二节流管路入口流路，；
第二流路切换机构，所述第二流路切换机构连接所述第二冷凝器出口流路、所述气液分离器液态出口流路和所述回热器第二节流管路入口流路，所述第二流路切换机构用于受控切换制冷剂的流动方向。
2.根据权利要求1所述的制冷设备，其特征在于，所述冷藏蒸发器用于向冷藏室提供冷量，所述冷冻蒸发器用于向冷冻室提供冷量，所述变温蒸发器用于向变温室提供冷量；
所述第一流路切换机构用于受控在冷藏室、冷冻室和变温室均需要制冷时切换制冷剂的流动方向优先流动至所述冷藏蒸发器。
3.根据权利要求1所述的制冷设备，其特征在于，
所述冷冻流路切换机构用于在所述冷冻室需要制冷时受控切换制冷剂流动至所述冷冻蒸发器，在所述冷冻室不需要制冷时受控切换制冷剂流动至所述冷冻支路；
所述变温流路切换机构用于在所述变温室需要制冷时受控切换制冷剂流动至所述变温蒸发器，在所述变温室不需要制冷时受控切换制冷剂流动至所述变温支路。
4.根据权利要求1或2或3所述的制冷设备，其特征在于，所述制冷系统还包括：
二级冷藏蒸发器，所述二级冷藏蒸发器用于对二级冷藏室提供冷量，所述二级冷藏蒸发器串联在所述冷藏蒸发器上，所述二级冷藏蒸发器的入口与所述冷藏蒸发器的出口连接。
5.根据权利要求4所述的制冷设备，其特征在于，所述制冷系统还包括：
冷藏支路和/或二级冷藏支路，其中，所述冷藏支路并联在所述冷藏蒸发器上，所述二级冷藏支路并联在所述二级冷藏蒸发器上；
冷藏流路切换机构，用于受控切换制冷剂流动至所述冷藏支路或者所述冷藏蒸发器；
二级冷藏流路切换机构，用于受控切换制冷剂流动至所述二级冷藏支路或者所述二级冷藏蒸发器。
6.根据权利要求5所述的制冷设备，其特征在于：
所述冷藏流路切换机构用于在所述冷藏室需要制冷时受控切换制冷剂流动至所述冷藏蒸发器，在所述冷藏室不需要制冷时受控切换制冷剂流动至所述冷藏支路；
所述二级冷藏流路切换机构用于在所述二级冷藏室需要制冷时受控切换制冷剂流动至所述二级冷藏蒸发器；用于在所述二级冷藏室不需要制冷时受控切换制冷剂流动至所述二级冷藏支路。
7.根据权利要求5所述的制冷设备，其特征在于：
所述二级冷藏流路切换机构用于受控在冷藏室和二级冷藏室均需要制冷时切换制冷剂的流动方向优先流动至所述冷藏蒸发器。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的制冷设备，其特征在于，在蒸发器出口流路上设置有用于防止制冷工质逆流到蒸发器的止回阀。
9.根据权利要求1-7任意一项所述的制冷设备，其特征在于，所述制冷设备包括与蒸发器对应的风机，所述风机用于受控在制冷剂流经蒸发器时启动。
10.根据权利要求1-7任意一项所述的制冷设备，其特征在于，所述制冷设备采用混合制冷工质，所述混合制冷工质包括两种沸点不同的制冷工质。
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