CN115900133A - 具备制热和制冷功能的制冷系统及制冷装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种具备制热和制冷功能的制冷系统及制冷装置，其包括压缩机、供应管线、蒸发器、冷凝器、至少一个连在供应管线上的热交换器和控制阀组件；供应管线包括第一管线、第二管线和第三管线，第一管线的出口与压缩机的回气口连接，第二管线的入口与压缩机的排气口连接；蒸发器的两端分别与第一管线和第三管线相连；冷凝器的两端分别与第二管线和第三管线相连；控制阀组件被配置为：处于制冷模式时，控制热交换器选择性地与第一管线和第三管线相连；处于制热模式时，控制热交换器选择性地与第二管线和第三管线相连。上述制冷系统同时具备制热功能和制冷功能，其结构简单，通过控制阀组件即可实现制冷系统在两个模式之间的切换，降低了成本。

Description

具备制热和制冷功能的制冷系统及制冷装置

技术领域

本申请涉及制冷技术领域，尤其涉及一种具备制热和制冷功能的制冷系统及制冷装置。

背景技术

制冷系统在很多领域均得到广泛应用，例如，自动售货机、空调、冰箱、冷冻机、汽车、工业制冷和采暖。对于自动售货机来说，为了满足用户的多样需求，制冷系统需同时具备制冷功能和制热功能，使得制冷系统中的液相介质和气相介质循环较为复杂。

例如，现有自动售货机将部分冷却室改为加热室，原有制冷系统需进行调整，将对应热交换器的作用从蒸发器转换为冷凝器，这种转换并不是简单的介质传输方向的逆转，还须考虑到节流组件、压缩机的排气口、回气口之间的气体连接处的开关。节流组件为膨胀阀，其只能单向传输介质，并不能反向操作；热交换器与压缩机的高压排放管线、低压吸入管线连接，其需利用额外的管线和阀门来控制气相介质的流动方向，并将热交换器与不使用的管线隔离。对原有制冷系统进行上述扩展或者修改，会使得制冷系统更为复杂，且增加了生产成本。

因此，如何提供一种具备制热和制冷功能的制冷系统及制冷装置，以简化制冷系统的结构，并降低成本，成为本领域亟需解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种具备制热和制冷功能的制冷系统，其同时具备制热功能和制冷功能，通过控制阀组件即可实现该制冷系统在两个模式之间的切换，简化了结构，降低了成本。

另一目的还在于提供一种制冷装置，其包括上述具备制热和制冷功能的制冷系统。

第一方面，本申请实施例提供一种具备制热和制冷功能的制冷系统，其包括：

压缩机，具有回气口和排气口；

供应管线，包括第一管线、第二管线和第三管线，第一管线的出口与压缩机的回气口连接，第二管线的入口与压缩机的排气口连接；

蒸发器，其两端分别与第一管线和第三管线相连；

冷凝器，其两端分别与第二管线和第三管线相连；

至少一个热交换器，与供应管线相连；

控制阀组件，其被配置为：在制冷系统处于制冷模式时，控制热交换器选择性地与第一管线和第三管线相连；在制冷系统处于制热模式时，控制热交换器选择性地与第二管线和第三管线相连。

在一种可能的实施方案中，该制冷系统还包括：

若干节流组件，分设在第三管线中与蒸发器、冷凝器或者热交换器相连接的那段管线上。

在一种可能的实施方案中，该制冷系统还包括：

三个压力传感器，分设在第一管线、第二管线和第三管线上，并用于监测对应管线的压力；

控制单元，与压力传感器、节流组件、压缩机通信连接；控制单元在接收到压力信号后，调节节流组件的流量和压缩机的转速。

在一种可能的实施方案中，热交换器的数量为多个，全部热交换器均处于制冷模式或者制热模式；或者，部分热交换器处于制冷模式或者制热模式；或者，部分热交换器处于闲置模式。

在一种可能的实施方案中，热交换器的数量为多个，部分热交换器的尺寸不同；或者，全部热交换器的尺寸不同。

在一种可能的实施方案中，控制阀组件为两位三通阀。

在一种可能的实施方案中，蒸发器中的介质单向传输至第一管线上，并传输至压缩机内；第二管线内的介质单向传输至冷凝器内。

在一种可能的实施方案中，该制冷系统还包括若干温度传感器，若干温度传感器分设在第一管线中与蒸发器相连的那部分管线、以及第三管线中与冷凝器或热交换器相连的那部分管线上。

第二方面，本申请实施例提供一种制冷装置，其包括上述实施例中的具备制热和制冷功能的制冷系统。

与现有技术相比，本申请的有益效果至少如下：

本申请所提供的制冷系统同时具备制热功能和制冷功能，其包括第一管线、第二管线和第三管线，当制冷系统处于制冷模式时，控制阀组件控制热交换器选择性地与第一管线和第三管线相连，当制冷系统处于制热模式时，控制阀组件控制热交换器选择性地与第二管线和第三管线相连，即通过控制阀组件可实现制冷系统在两个模式之间的切换，使得制冷系统的结构简单，降低了成本。

在上述制冷系统中，每个热交换器均采用相同的方法与供应管线连接，通过延长供应管线的长度即可允许额外的热交换器加入至制冷系统中，对制冷系统的原有部分不产生影响或者具有较小影响。同时，当热交换器的尺寸不同时，无需重新优化制冷系统即可适应不同的制冷需求或者制热需求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为根据本申请实施例示出的一种具备制热和制冷功能的制冷系统的结构示意图；

图2为根据本申请实施例示出的一种具备制热和制冷功能的制冷系统的结构示意图；

图3为根据本申请实施例示出的一种具备制热和制冷功能的制冷系统的结构示意图；

图4为根据本申请实施例示出的一种具备制热和制冷功能的制冷系统的结构示意图。

图示说明：

100压缩机；200供应管线；210第一管线；220第二管线；230第三管线；300蒸发器；310冷凝器；320热交换器；400控制阀组件；500节流组件；600压力传感器；700温度传感器。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或营业，本申请中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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；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。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申请中的具体含义。此外，术语“第一”和“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

根据本申请的一个方面，提供了一种具备制热和制冷功能的制冷系统。参见图1，该制冷系统包括压缩机100、供应管线200、蒸发器300、冷凝器310、至少一个连在供应管线200上的热交换器320以及控制阀组件400。

具体地，压缩机100具有回气口和排气口，低压气体自压缩机100的回气口进入至压缩机100内部，并经压缩机100压缩后变成高压气体，高压气体自压缩机100的排气口排出。供应管线200包括第一管线210、第二管线220和第三管线230，第一管线210的出口与压缩机100的回气口连接，其用于输送低压气体；第二管线220的入口与压缩机100的排气口连接，其用于输送高压气体；第三管线230用于输送液体。蒸发器300的两端分别与第一管线210和第三管线230相连，第三管线230中的液体进入至蒸发器300的内部，并在蒸发器300内与外界的气体换热变成低压气体，低压气体流入至第一管线210。冷凝器310的两端分别与第二管线220和第三管线230相连，第二管线220中的高压气体进入至冷凝器310的内部，并在冷凝器310内换热变成液体，液体流入至第三管线230。

控制阀组件400被配置为：在该制冷系统处于制冷模式时，控制热交换器320选择性地与第一管线210和第三管线230相连；在该制冷系统处于制热模式时，控制热交换器320选择性地与第二管线220和第三管线230相连。控制阀组件400优选为两位三通阀，其可用于控制热交换器320选择性地与哪两条管线连接，同时关闭热交换器320与剩余其他管线的连接。例如，热交换器320选择性地与第一管线210和第三管线230相连时，热交换器320与第二管线220不连接，热交换器320选择性地与第二管线220和第三管线230相连时，热交换器320与第一管线210不连接。

上述制冷系统同时具备制热功能和制冷功能，当制冷系统处于制冷模式时，只需通过控制阀组件400控制热交换器320选择性地与第一管线210和第三管线230相连即可，当制冷系统处于制热模式时，只需通过控制阀组件400控制热交换器320选择性地与第二管线220和第三管线230相连即可。通过上述控制阀组件400即可实现制冷系统在两个模式之间的切换，使得制冷系统的结构简单，降低了成本。

作为示例，如图1所示，热交换器320的数量为多个，全部热交换器320均处于制冷模式或者制热模式；或者，部分热交换器320处于制冷模式或者制热模式；或者，部分热交换器320处于闲置模式。例如，该制冷系统包括两个热交换器320，根据实际的制冷需求或者制热需求来调整上述热交换器320的工作状态，当制热需求较高时，全部或者部分热交换器320均处于制热模式，当制冷需求较高时，全部或者部分热交换器320均处于制冷模式，当仅利用部分热交换器320即可满足实际的制冷需求或者制热需求时，剩余的热交换器320处于闲置模式，不参与到上述制冷系统的工作过程。

在上述制冷系统中，每个热交换器320均采用相同的方法与供应管线200连接，通过延长供应管线200的长度即可允许额外的热交换器320加入至制冷系统中，对上述制冷系统的原有部分不产生影响或者具有较小影响。

作为示例，该制冷系统包括两个热交换器320。如图2所示，两个热交换器320均处于制冷模式，其作用与蒸发器300的作用类似；或者，如图3所示，一个热交换器320处于制冷模式，其作用与蒸发器300的作用类似，另一热交换器320处于制热模式，其作用与冷凝器310的作用类似；或者，如图4所示，一热交换器320处于制热模式，其作用与冷凝器310的作用类似，另一热交换器320处于闲置模式，其不参与到上述制冷系统的工作过程。

作为示例，如图1所示，热交换器320的数量为多个，部分热交换器320的尺寸不同；或者，全部热交换器320的尺寸不同。将该制冷系统设置为具有不同尺寸的热交换器320的结构，无需重新优化制冷系统，即可使该制冷系统可满足不同的制冷需求或者制热需求。

作为示例，如图1所示，该制冷系统还包括若干节流组件500，若干节流组件500分设在第三管线230中与蒸发器300、冷凝器310或者热交换器320相连接的那段管线上。换言之，蒸发器300、冷凝器310或者热交换器320与第三管线230相连接的那段管线上均设置有一个节流组件500。节流组件500优选为动态膨胀阀，其用于调节第三管线230中不同位置处液体的压力，例如，使第三管线230中的液体在进入至蒸发器300或者热交换器320之前，其压力降低至预设压力，变为低压液体；或者，使自冷凝器310排出的液体压力降低，变为中压液体。

作为示例，如图1所示，第一管线210、第二管线220和第三管线230上分别设置有一个压力传感器600，每个压力传感器600均用于监测对应管线的压力。上述制冷系统还包括控制单元，控制单元与压力传感器600、节流组件500、压缩机100通信连接，其在接收到压力传感器600所传来的压力信号后，调节节流组件500的流量和压缩机100的转速，以维持整个制冷系统的平衡。在上述制冷系统中，控制单元能够根据供应管线200的实际压力来调整压缩机100的转速，以使供应管线200的实际压力维持在预设水平。

作为示例，如图1所示，蒸发器300中的介质单向传输至第一管线210上，并传输至压缩机100内；第二管线220内的介质单向传输至冷凝器310内。具体地，第一管线210中与蒸发器300相连的那段管线上设置有第一单向阀，该第一单向阀使蒸发器300中的低压气体只能以单向传输的方向传输至第一管线210上。第二管线220中与冷凝器310相连的那段管线上设置有第二单向阀，该第二单向阀使第二管线220内的高压气体只能以单向传输的方向传输至冷凝器310内。

作为示例，介质在热交换器320和第一管线210之间双向传输，或者，介质在热交换器320和第二管线220之间双向传输。

作为示例，如图1所示，该制冷系统还包括若干温度传感器700，若干温度传感器700分设在第一管线210中与蒸发器300相连的那部分管线、以及第三管线230中与冷凝器310或热交换器320相连的那部分管线上。

根据本申请的一个方面，提供了一种制冷装置，该制冷装置包括上述实施例中的具备制热和制冷功能的制冷系统。该制冷装置可具体为自动售货机，该自动售货机包括第一腔室和至少一个第二腔室，第一腔室为冷却室，第二腔室为加热室或者冷却室，第二腔室的种类取决于热交换器320处于制热模式还是制冷模式。例如，热交换器320处于制热模式时，第二腔室为加热室；热交换器320处于制冷模式时，第二腔室为冷却室。

由以上的技术方案可知，本申请所提供的制冷系统同时具备制热功能和制冷功能，其包括第一管线210、第二管线220和第三管线230，当制冷系统处于制冷模式时，控制阀组件400控制热交换器320选择性地与第一管线210和第三管线230相连，当制冷系统处于制热模式时，控制阀组件400控制热交换器320选择性地与第二管线220和第三管线230相连，即通过控制阀组件400可实现制冷系统在两个模式之间的切换，使得制冷系统的结构简单，降低了成本。

在上述制冷系统中，每个热交换器320均采用相同的方法与供应管线200连接，通过延长供应管线200的长度即可允许额外的热交换器320加入至该制冷系统中，对制冷系统的原有部分不产生影响或者具有较小影响。同时，当热交换器320的尺寸不同时，无需重新优化制冷系统即可适应不同的制冷需求或者制热需求。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种具备制热和制冷功能的制冷系统，其特征在于，包括：

压缩机，具有回气口和排气口；

供应管线，包括第一管线、第二管线和第三管线，所述第一管线的出口与所述压缩机的回气口连接，所述第二管线的入口与所述压缩机的排气口连接；

蒸发器，其两端分别与所述第一管线和第三管线相连；

冷凝器，其两端分别与所述第二管线和第三管线相连；

至少一个热交换器，与所述供应管线相连；

控制阀组件，其被配置为：在所述制冷系统处于制冷模式时，控制所述热交换器选择性地与所述第一管线和第三管线相连；在所述制冷系统处于制热模式时，控制所述热交换器选择性地与所述第二管线和第三管线相连。

2.根据权利要求1所述的具备制热和制冷功能的制冷系统，其特征在于，还包括：

若干节流组件，分设在所述第三管线中与蒸发器、冷凝器或者热交换器相连接的那段管线上。

3.根据权利要求2所述的具备制热和制冷功能的制冷系统，其特征在于，还包括：

三个压力传感器，分设在所述第一管线、第二管线和第三管线上，并用于监测对应管线的压力；

控制单元，与所述压力传感器、节流组件、压缩机通信连接；所述控制单元在接收到压力信号后，调节所述节流组件的流量和所述压缩机的转速。

4.根据权利要求1所述的具备制热和制冷功能的制冷系统，其特征在于，所述热交换器的数量为多个，全部所述热交换器均处于制冷模式或者制热模式；或者，部分所述热交换器处于制冷模式或者制热模式；或者，部分所述热交换器处于闲置模式。

5.根据权利要求1所述的具备制热和制冷功能的制冷系统，其特征在于，所述热交换器的数量为多个，部分所述热交换器的尺寸不同；或者，全部所述热交换器的尺寸不同。

6.根据权利要求1所述的具备制热和制冷功能的制冷系统，其特征在于，所述控制阀组件为两位三通阀。

7.根据权利要求1所述的具备制热和制冷功能的制冷系统，其特征在于，所述蒸发器中的介质单向传输至所述第一管线上，并传输至压缩机内；所述第二管线内的介质单向传输至所述冷凝器内。

8.根据权利要求1所述的具备制热和制冷功能的制冷系统，其特征在于，还包括若干温度传感器，所述若干温度传感器分设在所述第一管线中与蒸发器相连的那部分管线、以及所述第三管线中与冷凝器或热交换器相连的那部分管线上。

9.一种制冷装置，其特征在于，包括如权利要求1～8中任一项所述的制冷系统。

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