CN112229134A - 一种制冷末端结构及制冷系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制冷末端结构及制冷系统，涉及制冷设备技术领域。本发明的制冷末端结构包括顶排管、冷风机、进液管和回液管；进液管一端同时连通顶排管的进液端和冷风机的进液端，另一端用于连通制冷机组的供液端；回液管一端同时连通顶排管的出液端和冷风机的出液端，另一端用于连通制冷机组的回液端；在顶排管的进液端设有第一电磁阀，在顶排管的出液端设有压力调节阀，在冷风机的进液端设有第二电磁阀。制冷系统包括制冷机组及如上的制冷末端结构。本发明将顶排管与冷风机结合设置，并通过电磁阀控制冷媒的流向，具有制冷效率高、能耗低、初始投资成本低、灌注量小、干耗低、降温速度快、库温稳定均匀、自动化程度高和占用空间小的优点。

Description

一种制冷末端结构及制冷系统
技术领域
本发明涉及制冷设备技术领域，具体涉及一种制冷末端结构及制冷系统。
背景技术
目前冷库通常有两种制冷末端结构，在实际使用过程中各有优劣。
第一种是采用冷风机方式，将冷风机与制冷机组连通，制冷机组向冷风机输入低温冷媒，冷风机采用特殊设计的换热器盘管，匹配合适的风机输出低温冷气流以使冷库温度降低，实现制冷。冷风机具有换热效率高、降温速度快、制冷量大、全自动化控制、易除霜、冷媒灌注量小和初始投资可控的优点。但冷风机如直吹货品容易产生货品干耗，并且冷风机的方式需要良好的循环风道才能形成有效换热，风道设计不当容易导致库温不均匀，对风道设计的要求较高。
第二种是采用顶排管的方式，换热排管均布在冷库顶部，这种设置方式被称为顶排管。制冷机组向顶排管内输入冷媒，顶排管通过自然对流降低库温。顶排管的方式具有库温均匀、冷间有效容积大的优点。很多中低档用户产品不带外包装，倾向于选择顶排管的方式。但顶排管方式的缺点非常明显，其一在于换热温差大，采用顶排管方式通常比采用冷风机方式的换热温差大3～5K，这会导致制冷系统的整体能效显著降低，降温速度慢，同时也会使货品干耗现象增加；其二在于除霜困难，除霜周期长，结霜后会导致蒸发温度降低进而导致能效降低；其三在于初始投资高、灌注量大，因为空气对流速度近乎为零，需要大幅增加换热面积才能满足换热量需求，因而顶排管的数量通常很多，设备造价往往为冷风机方式的三倍以上，灌注量更达到冷风机方式的六倍左右。
综上所述，在冷库的应用实际中，业界对于两种制冷末端结构的争论不断，难以达成共识，用户如何合理的选用也存在一定的困难，两种制冷末端结构在选择设置后，各自也存在着如上所述的缺陷，给制冷系统的应用带来阻碍。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明目的之一在于提供一种制冷末端结构，目的之二在于提供一种制冷系统。本发明将顶排管与冷风机结合设置，并通过电磁阀控制冷媒的流向，具有制冷效率高、能耗低、初始投资成本低、灌注量小、干耗低、降温速度快、库温稳定均匀、自动化程度高和占用空间小的优点。
本发明所述的一种制冷末端结构，包括顶排管、冷风机、进液管和回液管；所述进液管一端同时连通所述顶排管的进液端和所述冷风机的进液端，另一端用于连通制冷机组的供液端；所述回液管一端同时连通所述顶排管的出液端和所述冷风机的出液端，另一端用于连通制冷机组的回液端；在所述顶排管的进液端设有第一电磁阀，在所述顶排管的出液端设有压力调节阀，在所述冷风机的进液端设有第二电磁阀。
优选地，所述顶排管设置在所述冷风机的旁侧，且所述冷风机的出风方向平行于所述顶排管的延伸方向。
优选地，所述制冷末端结构还包括导风板，所述导风板设置在所述顶排管与所述冷风机的旁侧，且所述导风板的延伸方向平行于所述顶排管的延伸方向，所述导风板用于使所述冷风机的出风沿着所述顶排管的延伸方向流动，并向所述顶排管所在的位置扩散。
优选地，所述顶排管的数量为两排，两排所述顶排管分别设置所述冷风机中部的两侧；所述导风板呈倒梯形，所述导风板的两侧壁分别与两排所述顶排管相连接，所述导风板的中部位于所述冷风机出风口的下方。
优选地，所述导风板的两侧壁末端设有圆弧形的卡扣，所述卡扣的内径与所述顶排管的外管径相适配，所述卡扣扣接在所述顶排管上。
优选地，在所述冷风机的进液端设有膨胀阀。
优选地，所述顶排管与所述冷风机的制冷量配比按如下公式计算并配置：
Q＝Qa+Qc1＝Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6；
Qa+Qc1-Qc0＝Q2+Q4+Q5+Q6；
Qc0＝Q1+Q3＝K0·s·ΔT；
Qc1＝K0·K1·(n·q)·ΔT；
其中，Q表示冷间总负荷，Qa表示所述冷风机的制冷量，Qc0表示所述冷风机停机时所述顶排管的制冷量；Qc1表示所述冷风机运行时所述顶排管的制冷量；Q1表示侵入热，Q2表示货物热，Q3表示换气热，Q4表示电机热，Q5表示操作热，Q6表示化霜热，ΔT表示所述顶排管的换热温差，K0表示额定工况下所述顶排管的传热系数，K1表示修正系数，s表示所述顶排管的换热面积，q表示所述冷风机的额定风量，n表示所述冷风机出风流经所述顶排管的风量占比。
优选地，制冷过程开始时，所述第一电磁阀关闭，所述压力调节阀完全开启，所述第二电磁阀开启，制冷机组输出的冷媒流入到所述冷风机中，所述冷风机以大风量模式运行，使冷间温度降低；
持续运行时间t1,直至冷间温度降低至第一预设温度值T1时,所述第一电磁阀打开，所述压力调节阀部分开启，所述第二电磁阀保持开启，所述冷风机调节至小风量模式运行，制冷机组输出的冷媒同时流入到所述冷风机和所述顶排管中，所述冷风机和所述顶排管同时进行制冷；
持续运行时间t2，直至冷间温度降低至第二预设温度值T2时，所述第二电磁阀关闭，所述第一电磁阀和所述压力调节阀保持开启，制冷机组输出的冷媒流入到所述顶排管中，所述顶排管保持制冷以维持冷间温度。
本发明所述的一种制冷系统，包括制冷机组以及如上所述的制冷末端结构，所述制冷机组的供液端与所述制冷末端结构的进液管相连通，用于向所述制冷末端结构输出冷媒；所述制冷机组的回液端与所述制冷末端结构的回液管相连通，用于接收所述制冷末端结构的回液
优选地，所述制冷机组中采用的冷媒为二氧化碳。
本发明所述的一种制冷末端结构及制冷系统，其优点在于：
1、本发明可根据冷间负荷自适应控制冷媒流向，使制冷系统维持最高效率运行。相比于单一的顶排管结构，蒸发温度可提高3～5K，使制冷机组中的压缩机运行效率得到提升；相比于单一的冷风机结构，在冷间低负荷时采用顶排管蓄冷保温，可以节省冷风机运行能耗。本发明具有制冷效率高、能耗低的优点。
2、本发明通过冷风机引入空气流通形成气流，大幅提高了顶排管的换热效率，从而减小了所需的换热面积，大幅降低了顶排管的用量，节约设备成本；同时灌注量大幅减少，进而较小制冷剂储液器等压力容器的容积，进一步降低设备成本，同时减小设备体积和占用空间。本发明具有初始投资成本低，所需灌注量小的优点。
3、本发明使制冷系统的蒸发温度显著提高，能有效减少货品干耗现象的出现，同时通过导风板避免冷风机直吹货品，进一步降低了货品干耗，具有干耗低的优点。
4、本发明在冷间负荷大时使冷风机在大风量模式下运行，促使冷间内空气快速流动，使冷间温度快速下降，具有制冷降温速度快的优点，能有效保证货品品质。
5、本发明在制冷温度稳定后采用顶排管制冷维持冷库库温，具有库温稳定均匀的优点。
6、本发明可根据冷间负荷自适应控制电磁阀的开闭，进而控制顶排管制冷和冷风机制冷的切换，实现自适应自动化运行，自动化程度高。
7、本发明的顶排管结霜量极少，冷风机可全自动除霜，使得除霜所需的人工成本大幅降低，具有易除霜的优点。
8、本发明的占用空间小，通过导风板改变冷风机出风流向，使货品堆垛和库顶间高度可压缩到最小而不影响冷风机的出风和制冷效果，使得本发明的空间利用率相较于常规冷风机结构大幅提高。
附图说明
图1是本发明所述一种制冷末端结构的主视图；
图2是本发明所述一种制冷末端结构的侧视图；
图3是本发明所述一种制冷末端结构的俯视图；
图4是本发明所述一种制冷系统的结构原理图。
附图标记说明：1-顶排管，11-第一电磁阀，12-压力调节阀，2-冷风机，21-第二电磁阀，3-导风板，4-制冷机组，41-第一压缩机，42-冷凝器，43-第一储液器，44-冷凝蒸发器，45-第二储液器，46-低压循环桶，47-制冷泵，48-第二压缩机。
具体实施方式
如图1-图3所示，本发明所述的一种制冷末端结构，包括顶排管1、冷风机2、进液管和回液管；进液管一端同时连通顶排管1的进液端和冷风机2的进液端，另一端用于连通制冷机组4的供液端，具体的，顶排管1的进液端与冷风机2的进液端并接后连通到进液管的一端，进液管的另一端连通到制冷机组4的供液端，制冷机组4通过进液管向顶排管1和冷风机2输入冷媒。
回液管一端同时连通顶排管1的出液端和冷风机2的出液端，另一端用于连通制冷机组4的回液端。具体的，顶排管1的出液端和冷风机2的出液端并接后接入到回液管的一端，回液管的另一端连通到制冷机组4的回液端，流经顶排管1和冷风机2的冷媒从回液管处回流到制冷机组4中，实现冷媒回液。
在顶排管1的进液端设有第一电磁阀11，用于控制顶排管1进液端的通断。顶排管1的出液端设有压力调节阀12，用于控制顶排管1出液端的通断及压力。冷风机2的进液端设有第二电磁阀21，用于控制冷风机2进液端的通断。第一电磁阀11、第二电磁阀21和压力调节阀12的输入端均与制冷系统的控制元件相连接，通过控制元件来控制第一电磁阀11、第二电磁阀21和压力调节阀12的开闭。
本发明所述的制冷末端结构在使用时，将制冷末端结构设置在冷库的顶壁上，顶排管1均匀设置，冷风机2优选是设置在冷库顶壁的中心位置，以使冷风机2鼓送的气流在冷库内流动均匀。将所述制冷末端结构参照如上描述与常规制冷系统的制冷机组4相连通，此时顶排管1和冷风机2的进液端均与制冷机组4的供液端相连通，可通过控制第一电磁阀11和第二电磁阀21的开闭来控制制冷机组4冷媒的流向，使冷媒流入到顶排管1和/或冷风机2中。
冷库初始降温时或开门入货后，此时冷间负荷较大、库中含湿量高，此时控制制冷机组4启动，第二电磁阀21开启，冷风机2以大风量模式运行，使第一电磁阀11关闭，压力调节阀12完全开启，制冷机组4输出的冷媒流入到冷风机2中，由冷风机2以大风量模式单独制冷，将空气中的大部分水蒸气先凝结在冷风机2的盘管上，同时降低库内温湿度。
冷风机2单独制冷一段时间后，控制第一电磁阀11开启，制冷机组4输出的冷媒同时流入到冷风机2和顶排管1中，同时冷风机2切换为小风量模式运行以节省电耗，此时由顶排管1和小风量模式的冷风机2共同制冷，使冷库内的温湿度进一步降低。
顶排管1与冷风机2共同制冷持续一段时间后，库温降低到预设的库温值，此时仅需要少量制冷来抵消侵入热和换气热即可使库温维持在预设的库温值，所以使第二电磁阀21和冷风机2同时关闭，制冷机组4输出的冷媒流入到顶排管1中，由顶排管1单独制冷以维持库温，以较小的换热温差(＜7K)运行，且由于没有外部水蒸气侵入，因此顶排管1结霜量极少。
本发明可根据冷间负荷自适应控制冷媒流向，使制冷系统维持最高效率运行。相比于单一的顶排管结构，蒸发温度可提高3～5K，使制冷机组4中的压缩机运行效率得到提升；相比于单一的冷风机结构，在冷间低负荷时采用顶排管1蓄冷保温，可以节省冷风机运行能耗。本发明具有制冷效率高、能耗低的优点。
本发明使制冷系统的蒸发温度显著提高，能有效减少货品干耗现象的出现。
本发明通过冷风机2引入空气流通形成气流，大幅提高了顶排管1的换热效率，从而减小了所需的换热面积，大幅降低了顶排管1的用量，节约设备成本；同时灌注量大幅减少，进而较小制冷剂储液器等压力容器的容积，进一步降低设备成本，同时减小设备体积和占用空间。本发明具有初始投资成本低，所需灌注量小的优点。
本发明在冷间负荷大时使冷风机2在大风量模式下运行，促使冷间内空气快速流动，使冷间温度快速下降，具有制冷降温速度快的优点，能有效保证货品品质。
本发明在制冷温度稳定后采用顶排管1制冷维持冷库库温，具有库温稳定均匀的优点。
本发明可根据冷间负荷自适应控制电磁阀的开闭，进而控制顶排管1制冷和冷风机2制冷的切换，实现自适应自动化运行，自动化程度高。
发明的顶排管1结霜量极少，冷风机2可全自动除霜，使得除霜所需的人工成本大幅降低，具有易除霜的优点。
进一步的，本实施例中，顶排管1设置在冷风机2的旁侧，且冷风机2的出风方向平行于顶排管1的延伸方向。本实施例中，顶排管1平行于冷库顶壁水平延伸，冷风机2的风口朝向水平，且平行于顶排管1的延伸方向。冷风机2的风口水平朝向，可使冷风机2输出的气流沿水平方向流动，避免冷风机2直吹货品，大幅降低储藏货品附近的空气流速，能有效减少货品干耗现象的出现。顶排管1和冷风机2的相对位置可使顶排管1和冷风机2的共同制冷效果更好，使冷库库温均匀，同时可使整体结构紧凑，减小占用空间。
进一步的，本实施例中，所述制冷末端结构还包括导风板3，导风板3设置在顶排管1和冷风机2的旁侧，且导风板3的延伸方向平行于顶排管1的延伸方向，导风板3用于使冷风机2的出风沿着顶排管1的延伸方向流动，并向顶排管1所在的位置扩散。导风板3可使冷风机2鼓出的气流先沿着平行于顶排管1的延伸方向流动，然后向顶排管1所在的位置扩散，循环流经顶排管1，可加快顶排管1表面的换热速率，提高单位面积换热效率，同时可进一步减少货品干耗。
进一步的，本实施例中，如图1所示的，顶排管1的数量为两排，两排顶排管1分别设置在冷风机2中部的两侧，导风板3呈倒梯形，导风板3的两侧壁分别与两排顶排管1相连接，导风板3的中部位于冷风机2出风口的下方。上述的顶排管1、冷风机2的相对位置及导风板3的结构，可使冷风机2输出的气流先沿着导风板3水平流动，然后再向两侧扩散至顶排管1处，进一步加快顶排管1的换热效率，减少货品干耗。
本发明通过导风板3避免冷风机2直吹货品，进一步降低了货品干耗，具有干耗低的优点。同时，导风板3改变冷风机2出风流向，使货品堆垛和库顶间高度可压缩到最小而不影响冷风机2的出风和制冷效果，使得本发明的空间利用率相较于常规冷风机结构大幅提高。
进一步的，本实施例中，导风板3两侧壁的末端设有圆弧形的卡扣，卡扣的内径与顶排管1的外管径相适配，导风板3通过卡扣扣接在顶排管1上。卡扣的结构可使导风板3无需固定件即可进行安装，可便于安装维修。
进一步的，本实施例中，冷风机2的进液端设有膨胀阀，膨胀阀用于对冷媒进行节流，以使进入冷风机2的冷媒保持低温低压状态，使冷风机2有效制冷。
进一步的，本实施例中，顶排管1与冷风机2的制冷量配比按如下公式计算并进行配置：
Q＝Qa+Qc1＝Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6；
Qa+Qc1-Qc0＝Q2+Q4+Q5+Q6；
Qc0＝Q1+Q3＝K0·s·ΔT；
Qc1＝K0·K1·(n·q)·ΔT；
其中，Q表示冷间总负荷，Qa表示所述冷风机2的制冷量，Qc0表示所述冷风机2停机时所述顶排管1的制冷量；Qc1表示所述冷风机2运行时所述顶排管1的制冷量；Q1表示侵入热，Q2表示货物热，Q3表示换气热，Q4表示电机热，Q5表示操作热，Q6表示化霜热，ΔT表示所述顶排管1的换热温差，K0表示额定工况下所述顶排管1的传热系数，K1表示修正系数，s表示所述顶排管1的换热面积，q表示所述冷风机2的额定风量，n表示所述冷风机2出风流经所述顶排管1的风量占比。
上述公式中，冷间总负荷为侵入热、货物热、换气热、电机热、操作热和化霜热的总和，上述六个参数均为制冷技术领域中冷库的常规参数，可根据具体冷库参数、货物种类和货物量、电机参数和顶排管参数等进行计算。
其中，Qc0表示所述冷风机2停机时所述顶排管1的制冷量，即顶排管1单独制冷时的制冷量，由于顶排管1单独制冷时，冷库处于低负荷维持温度状态，顶排管1的制冷量只需抵消侵入热和换气热即可，所以将顶排管1的制冷量设置为等于侵入热与换气热之和即可，而顶排管1的制冷量又等于K0·s·ΔT；因而可以根据顶排管1的制冷量来对顶排管1的换热面积(与顶排管1的数量呈正相关)，顶排管1换热温差等参数进行设置，以使顶排管1的整体制冷量等于侵入热与换气热之和。根据上述公式对Qa和Qc1进行精确计算后配置冷风机2和顶排管1运行时的制冷量配比，可使制冷系统的制冷能效维持在最佳，同时能有效降低制冷系统能耗和减少初始投资。
进一步的，本实施例中，本发明的控制逻辑如下所述，制冷过程开始时，第一电磁阀11关闭，压力调节阀12完全开启，第二电磁阀21开启，制冷机组4输出的冷媒流入到冷风机2中，冷风机2以大风量模式运行，使冷间温度降低；
持续运行时间t1,直至冷间温度降低至第一预设温度值T1时,第一电磁阀11打开，压力调节阀12部分开启，第二电磁阀21保持开启，冷风机2调节至小风量模式运行，制冷机组4输出的冷媒同时流入到冷风机2和顶排管1中，冷风机2和顶排管1同时进行制冷；
持续运行时间t2，直至冷间温度降低至第二预设温度值T2时，第二电磁阀21关闭，第一电磁阀11和压力调节阀12保持开启，制冷机组4输出的冷媒流入到顶排管1中，顶排管1保持制冷以维持冷间温度。
上述的t1、T1、t2和T2等参数，在实际应用过程中，根据冷风机2的单位时间制冷量、顶排管1两种运行状态下的单位时间制冷量、冷库大小、冷冻的货品种类、货品量、所需维持的冷冻库温等参数进行设置，可通过实际试验以使t1、T1、t2和T2的设定值合适，能满足所需的制冷需求。通过上述控制逻辑控制制冷过程的进行，可使顶排管1和冷风机2协同制冷效果良好，保持高效的制冷效果。
本发明还提供了一种制冷系统，如图4所示的，制冷系统包括制冷机组4以及如上所述的制冷末端结构，制冷机组4的供液端与制冷末端结构的进液管相连通，即制冷机组4的供液端分别与顶排管1和冷风机2的进液端相连通，用于向顶排管1和冷风机2内输出冷媒。制冷机组4的回液端与制冷末端结构的回液管相连通，即制冷机组4的回液端分别与顶排管1和冷风机2的出液端相连通，顶排管1和冷风机2的冷媒回液流经回液管回流到制冷机组4中。
具体的，以图4所示的制冷机组4为例，该制冷机组4包含有第一压缩机41、冷凝器42、第一储液器43、冷凝蒸发器44、第二储液器45、低压循环桶46、制冷泵47和第二压缩机48。冷凝蒸发器44包括相互换热的制冷剂通道和冷媒通道，第一压缩机41、冷凝器42、第一储液器43和制冷器通道依次连通，且制冷剂通道回连到第一压缩机41处形成制冷剂流动循环。第二压缩机48、冷媒通道、第二储液器45和低压循环桶46依次连通，低压循环桶46回连至第二压缩机48处用于回液循环。低压循环桶46的出液口通过制冷泵47与制冷末端结构的进液管相连通，通过制冷泵47提供动力向制冷末端结构中输送冷媒。制冷末端结构的回液管回连到低压循环桶46内，形成冷媒流动循环。
上述的制冷系统，采用了如上所述的制冷末端结构，具有制冷效率高、能耗低、初始投资成本低、灌注量小、干耗低、降温速度快、库温稳定均匀、自动化程度高和占用空间小的优点。
进一步的，本实施例中，制冷机组4中采用的冷媒为二氧化碳，制冷剂回路中采用的制冷剂为R507。二氧化碳具有无毒无味，环保的优点，作为冷媒广泛应用于制冷系统中，尤其适用于果蔬等食品的冷冻过程中。
以下将结合上述内容，以图4所示制冷系统为例，完整的阐述本发明的工作流程。
请详细参阅图4，将图4所示制冷系统应用于果蔬冷冻用的冷库中，将顶排管1和冷风机2参照上文描述设置在冷库的顶壁，参照上文描述及图4将各个部件对应设置并连通，确保连接位置的气密性良好。在第一储液器43中注入适量的制冷剂，在第二储液器45中注入适量的二氧化碳。启动第一压缩机41、第二压缩机48和制冷泵47，使第一电磁阀11保持关闭，压力调节阀12保持开启，控制第二电磁阀21开启，冷风机2以大风量模式运行。在第二压缩机48和制冷泵47的动力作用下，第二储液器45中的低温二氧化碳从供液管流入到冷风机2的盘管中，冷风机2大风量模式运行，鼓出气流与盘管中的低温二氧化碳换热形成低温气流，低温气流吹送到冷库内实现制冷。换热后的二氧化碳从回液管回流到低压循环桶46中，然后回流至冷凝蒸发器44的冷媒通道中。制冷剂在第一压缩机41的动力作用下流入到制冷剂通道中，与冷媒通道中的二氧化碳换热，使二氧化碳降温恢复成低温状态，而制冷剂则回流到冷凝器42中冷凝降温以实现循环冷却。
冷风机2单独制冷一段时间后，控制第一电磁阀11开启，压力调节阀12根据设定值部分打开，制冷机组4输出的冷媒同时流入到冷风机2和顶排管1中，同时冷风机2切换为小风量模式运行以节省电耗，此时由顶排管1和小风量模式的冷风机2共同制冷，使冷库内的温湿度进一步降低。
顶排管1与冷风机2共同制冷持续一段时间后，库温降低到预设的库温值，此时仅需要少量制冷来抵消侵入热和换气热即可使库温维持在预设的库温值，所以使第二电磁阀21和冷风机2同时关闭，制冷机组4输出的冷媒流入到顶排管1中，由顶排管1单独制冷以维持库温。
本发明将顶排管1与冷风机2结合设置，并通过电磁阀控制冷媒的流向，具有制冷效率高、能耗低、初始投资成本低、灌注量小、干耗低、降温速度快、库温稳定均匀、自动化程度高和占用空间小的优点。
在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系，应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括在“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90°或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。
对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种制冷末端结构，其特征在于，包括顶排管、冷风机、进液管和回液管；所述进液管一端同时连通所述顶排管的进液端和所述冷风机的进液端，另一端用于连通制冷机组的供液端；所述回液管一端同时连通所述顶排管的出液端和所述冷风机的出液端，另一端用于连通制冷机组的回液端；在所述顶排管的进液端设有第一电磁阀，在所述顶排管的出液端设有压力调节阀，在所述冷风机的进液端设有第二电磁阀。
2.根据权利要求1所述制冷末端结构，其特征在于，所述顶排管设置在所述冷风机的旁侧，且所述冷风机的出风方向平行于所述顶排管的延伸方向。
3.根据权利要求1或2所述制冷末端结构，其特征在于，还包括导风板，所述导风板设置在所述顶排管与所述冷风机的旁侧，且所述导风板的延伸方向平行于所述顶排管的延伸方向，所述导风板用于使所述冷风机的出风沿着所述顶排管的延伸方向流动，并向所述顶排管所在的位置扩散。
4.根据权利要求3所述制冷末端结构，其特征在于，所述顶排管的数量为两排，两排所述顶排管分别设置所述冷风机中部的两侧；所述导风板呈倒梯形，所述导风板的两侧壁分别与两排所述顶排管相连接，所述导风板的中部位于所述冷风机出风口的下方。
5.根据权利要求4所述制冷末端结构，其特征在于，所述导风板的两侧壁末端设有圆弧形的卡扣，所述卡扣的内径与所述顶排管的外管径相适配，所述卡扣扣接在所述顶排管上。
6.根据权利要求1所述制冷末端结构，其特征在于，在所述冷风机的进液端设有膨胀阀。
7.根据权利要求1所述制冷末端结构，其特征在于，所述顶排管与所述冷风机的制冷量配比按如下公式计算并配置：
Q＝Qa+Qc1＝Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6；
Qa+Qc1-Qc0＝Q2+Q4+Q5+Q6；
Qc0＝Q1+Q3＝K0·s·ΔT；
Qc1＝K0·K1·(n·q)·ΔT；
其中，Q表示冷间总负荷，Qa表示所述冷风机的制冷量，Qc0表示所述冷风机停机时所述顶排管的制冷量；Qc1表示所述冷风机运行时所述顶排管的制冷量；Q1表示侵入热，Q2表示货物热，Q3表示换气热，Q4表示电机热，Q5表示操作热，Q6表示化霜热，ΔT表示所述顶排管的换热温差，K0表示额定工况下所述顶排管的传热系数，K1表示修正系数，s表示所述顶排管的换热面积，q表示所述冷风机的额定风量，n表示所述冷风机出风流经所述顶排管的风量占比。
8.根据权利要求1所述制冷末端结构，其特征在于，制冷过程开始时，所述第一电磁阀关闭，所述压力调节阀完全开启，所述第二电磁阀开启，制冷机组输出的冷媒流入到所述冷风机中，所述冷风机以大风量模式运行，使冷间温度降低；
持续运行时间t1,直至冷间温度降低至第一预设温度值T1时,所述第一电磁阀打开，所述压力调节阀部分开启，所述第二电磁阀保持开启，所述冷风机调节至小风量模式运行，制冷机组输出的冷媒同时流入到所述冷风机和所述顶排管中，所述冷风机和所述顶排管同时进行制冷；
持续运行时间t2，直至冷间温度降低至第二预设温度值T2时，所述第二电磁阀关闭，所述第一电磁阀和所述压力调节阀保持开启，制冷机组输出的冷媒流入到所述顶排管中，所述顶排管保持制冷以维持冷间温度。
9.一种制冷系统，其特征在于，包括制冷机组以及如权利要求1-8任一项所述的制冷末端结构，所述制冷机组的供液端与所述制冷末端结构的进液管相连通，用于向所述制冷末端结构输出冷媒；所述制冷机组的回液端与所述制冷末端结构的回液管相连通，用于接收所述制冷末端结构的回液。
10.根据权利要求9所述制冷系统，其特征在于，所述制冷机组中采用的冷媒为二氧化碳。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050061006A1 (en) * 2003-09-23 2005-03-24 Bonaquist Dante Patrick Biological refrigeration system
CN203011037U (zh) * 2013-01-09 2013-06-19 昆明市宜良滇王食品有限公司 板栗保藏用冷库
CN204454988U (zh) * 2015-01-26 2015-07-08 鞍钢股份有限公司 一种初冷器中下段冷凝液运行管路
CN204963273U (zh) * 2015-09-02 2016-01-13 韩劭芳 一种冷冻冷藏热泵除霜制冷机组系统
CN206420216U (zh) * 2016-12-16 2017-08-18 青岛职业技术学院 一种实训式教学用冷库
CN107677001A (zh) * 2017-09-15 2018-02-09 北京市京科伦冷冻设备有限公司 一种独立加湿式果蔬冰温立体库二氧化碳制冷系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050061006A1 (en) * 2003-09-23 2005-03-24 Bonaquist Dante Patrick Biological refrigeration system
CN203011037U (zh) * 2013-01-09 2013-06-19 昆明市宜良滇王食品有限公司 板栗保藏用冷库
CN204454988U (zh) * 2015-01-26 2015-07-08 鞍钢股份有限公司 一种初冷器中下段冷凝液运行管路
CN204963273U (zh) * 2015-09-02 2016-01-13 韩劭芳 一种冷冻冷藏热泵除霜制冷机组系统
CN206420216U (zh) * 2016-12-16 2017-08-18 青岛职业技术学院 一种实训式教学用冷库
CN107677001A (zh) * 2017-09-15 2018-02-09 北京市京科伦冷冻设备有限公司 一种独立加湿式果蔬冰温立体库二氧化碳制冷系统

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