CN117109191A - 一种冷藏装置用的制冷系统及冷藏装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种冷藏装置用的制冷系统及冷藏装置,在降温除湿模式下,旁通阀关闭,压缩机以第一转速运行,使冷媒按照冷凝器支路→第一蒸发器支路→第二毛细管旁通支路→第二蒸发器旁通支路的顺序流动;在稳定运行模式下,旁通阀开启,使冷媒从所述压缩机分别进入冷凝器支路和冷凝器旁通支路后,再按照第一蒸发器旁通支路→第二毛细管旁通支路→第二蒸发器支路的顺序流动;通过两个蒸发器交替运行,配合压缩机的转速控制和旁通阀的开度调节,在压缩机不停机的情况下,解决蒸发器化霜问题并保证冷藏装置内的温度均匀度。
Description
技术领域
本申请涉及能够在压缩机不停机运行的同时,解决蒸发器化霜的问题,并提高温度均匀度的冷藏装置用的制冷系统及冷藏装置。
背景技术
医用冷藏箱用于放置药品、疫苗等医用产品,为保障冷藏箱内温度性能,防止储存药品等试剂受损,在保证满足冷藏箱温度、湿度要求时,同样对箱内温度的均匀度具有很高的要求。
医用冷藏箱普遍采用单级压缩式制冷,搭配风冷式设计,通过风机罩和风机向箱内释放冷量。压缩机开启时,制冷系统开始工作,箱内温度下降,当温度下降到低温设定值时,压缩机停机,制冷系统停止工作,箱内温度回升,当温度回升到高温设定值时,压缩机再次开启,箱内温度再次降低。当冷藏箱正常工作时,随着压缩机的启停,箱内温度不断下降和升高,造成冷藏箱波动度较高。此外,在蒸汽压缩制冷循环中,蒸发器结霜也是不可避免的。
传统技术中,为了解决上述问题,一般有两种方式:一是提高压缩机启停频率,即缩短压缩机的开机时间和停机时间,但采用此方法会影响压缩机的使用寿命,而且受限于压缩机本身的启动特性;二是采用压缩机不停机的方式,消除箱内温度波动,采用此方法由于压缩机的长时间开机而导致蒸发器长时间处于制冷状态,增加了蒸发器结霜的风险,因此必须要对蒸发器进行化霜。而且目前医用冷藏箱采用的化霜方式大多存在化霜周期,蒸发器化霜时箱内停止制冷,且化霜周期相较于控制周期时间更长,对箱内的温度、湿度波动的影响更大。
为此,在现有技术中,如何在压缩机不停机运行的同时,解决蒸发器化霜的问题,并提高温度均匀度成为技术课题。
发明内容
本申请的目的在于,提供一种能够在压缩机不停机运行的同时,解决蒸发器化霜的问题,并提高温度均匀度的冷藏装置用的制冷系统。为了实现上述目的,本申请的一个方案为,一种冷藏装置用的制冷系统,具备串联连接的压缩机单元、冷凝器单元、第一蒸发器单元、毛细管单元、第二蒸发器单元,冷媒按照所述压缩机单元→所述冷凝器单元→所述第一蒸发器单元→所述毛细管单元→所述第二蒸发器单元→所述压缩机单元的顺序流动;所述第一蒸发器单元、所述第二蒸发器单元通过冷媒与外界进行热交换;所述压缩机单元对冷媒进行压缩,其具备压缩机和气液分离器;所述冷凝器单元具备并联连接的冷凝器支路和冷凝器旁通支路;所述冷凝器支路串联地设置有冷凝器和第一毛细管,所述冷凝器能够对流经该冷凝器的冷媒进行散热;所述冷凝器旁通支路设置有用于控制所述冷凝器旁通支路的通断、且能调节开度大小的旁通阀;所述第一蒸发器单元具备并联设置的第一蒸发器支路、第一蒸发器旁通支路,所述第一蒸发器支路设置有第一蒸发器;所述毛细管单元具有第二毛细管支路、第二毛细管旁通支路,所述第二毛细管支路设置第二毛细管;所述第二蒸发器单元具备第二蒸发器支路、第二蒸发器旁通支路,所述第二蒸发器支路设置有第二蒸发器;还包含第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀;从所述冷凝器单元输出的冷媒经所述第一电磁阀进入所述第一蒸发器单元,所述第一电磁阀控制冷媒择一地进入所述第一蒸发器支路、所述第二蒸发器旁通支路中的某一个;从所述第一蒸发器单元输出的冷媒经所述第二电磁阀进入所述毛细管单元,所述第二电磁阀控制冷媒择一地进入所述第二毛细管支路、所述第二毛细管旁通支路中的某一个;从所述毛细管单元输出的冷媒经所述第三电磁阀进入所述第二蒸发器单元,所述第三电磁阀控制冷媒择一地进入所述第二蒸发器支路、所述第二蒸发器旁通支路中的某一个;设所述冷藏装置内的温度为T、湿度为Rh;当T超出预设温度范围时,进入降温除湿模式:所述旁通阀关闭,所述压缩机以第一转速运行,控制所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀,使冷媒按照所述冷凝器支路→所述第一蒸发器支路→所述第二毛细管旁通支路→所述第二蒸发器旁通支路的顺序流动,直至T降至Tr、Rh降至预设湿度范围内。
根据前述的技术方案,在压缩机不停机的情况下,三个电磁阀可以控制冷媒的流向,使两个蒸发器交替运行,调节旁通阀的开启与否和开度大小,也能调节冷媒的流向和流量,既便于蒸发器化霜,也保证了冷藏装置内的温度均匀度。
在一个优选的方式中,当T在所述预设温度范围内、且Rh在所述预设湿度范围内时,进入稳定运行模式:所述旁通阀开启,所述压缩机以与环境温度t和环境湿度Rh’对应的转速运行,控制所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀,使冷媒从所述压缩机分别进入所述冷凝器支路和所述冷凝器旁通支路后,再按照所述第一蒸发器旁通支路→所述第二毛细管旁通支路→所述第二蒸发器支路的顺序流动;期间,逐步增大所述旁通阀的开度,直至T达到设定温度Tr,且所述第二蒸发器的温度高于0℃。
根据前述的技术方案,稳定运行模式下第一蒸发器不工作,减少了运行时间,旁通阀开启,使高温冷媒进入第二蒸发器,提高蒸发温度,保证第二蒸发器运行时的温度高于零度,使两个蒸发器都不易结霜,且第一蒸发器在不工作时也能自然融霜,还保证了冷藏装置内的温度均匀性。
在一个优选的方式中,所述第一转速为所述压缩机的最大转速。
根据前述的技术方案,在降温除湿模式下,压缩机以最大转速运行,便于快速拉温。
在一个优选的方式中,当T在所述预设温度范围内、Rh超出所述预设湿度范围时,进入除湿模式:所述旁通阀关闭,冷媒按照所述降温除湿模式下的顺序流动;所述压缩机以与t和Rh’对应的转速开始运行,之后根据T与Tr的差值实时调节所述压缩机的转速,直至Rh降至设定湿度Rhr。
根据前述的技术方案,单独湿度超出预设湿度范围时,靠第一蒸发器制冷使水汽冷凝除湿。
在一个优选的方式中,还包含与所述第一蒸发器对应设置的第一风机;当所述第一蒸发器的温度达到预设的化霜温度或累计运行时间达预设的化霜时间时,进入化霜模式:所述第一风机关闭,所述旁通阀以最大的开度开启,并控制所述第一电磁阀,使得从所述压缩机输出的至少一部分的冷媒从所述冷凝器旁通支路进入所述第一蒸发器支路,并在所述第一蒸发器内散热化霜。
根据前述的技术方案,旁通阀开启后,压缩机输出的高温冷媒直接进入第一蒸发器散热,第一蒸发器充当了冷凝器的功能,利用冷媒散热化霜。
在一个优选的方式中,在所述稳定运行模式或所述除湿模式下运行时,若判定进入所述化霜模式,则以此为第一化霜模式:所述压缩机以与t和Rh’对应的转速运行,根据T与Tr的差值调节所述旁通阀的开度,直至T达到所述预设温度范围内、Rh达到所述预设湿度范围内。
在一个优选的方式中,在所述第一化霜模式下,若T高于所述预设温度范围,若T降低即T与Tr的差值逐渐减小,则逐步减小所述旁通阀的开度,且随着T与Tr的差值减小得越快,所述旁通阀的开度减小得也越快;若T低于所述预设温度范围,则关闭所述压缩机,待T恢复至Tr时,重新启动所述压缩机,并逐步减小所述旁通阀的开度,直至T达到所述预设温度范围内、Rh达到所述预设湿度范围内。
根据前述的技术方案,第一化霜模式下,根据温度反馈调节旁通阀的开度,总体上是逐步减小旁通阀的开度,以此逐步减小进入第一蒸发器的冷媒,进而匹配化霜进程中的热负荷。
在一个优选的方式中,在所述降温除湿模式下运行时,若判定进入所述化霜模式,则以此为第二化霜模式:所述旁通阀保持最大的开度,所述压缩机先调至最大的转速;待T达到Tr、Rh达到所述预设湿度范围内后,按照所述第一化霜模式进行化霜;若退出所述第二化霜模式时,T未达到所述预设温度范围内、Rh未达到所述预设湿度范围内,则切换至所述降温除湿模式,所述第一风机延迟开启;若T达到所述预设温度范围内、Rh未达到所述预设湿度范围内,则切换至所述除湿模式,所述第一风机延迟开启。
根据前述的技术方案,降温除湿模式下冷藏装置还存在快速降温的需求,因此旁通阀开度最大、压缩机转速最大,在化霜的同时快速制冷降温,待冷藏装置内的温湿度达到要求时,再按照前述的第一化霜模式化霜。
在一个优选的方式中,预先建立所述压缩机的转速与t、Rh之间的映射关系,根据该映射关系确定所述压缩机与t、Rh对应的转速。
根据前述的技术方案,在实际运行的大数据基础上,建立压缩机转速与环境温度、冷藏装置内的湿度之间的映射关系,便于快速确定压缩机需要的转速。
此外,本申请的另一个方面是一种冷藏装置,包含箱体、位于所述箱体内的风道和位于所述风道的风机,所述冷藏装置具备前述的冷藏装置用的制冷系统。
根据前述的技术方案,能够在压缩机不停机运行的同时,解决蒸发器化霜的问题,并提高冷藏装置内的温度均匀度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请,下面将对本申请的说明书附图进行描述和说明。显而易见地,下面描述中的附图仅仅说明了本申请的一些示例性实施方案的某些方面,对于本领域普通技术人员来说,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它的附图。
图1是例示的降温除湿模式示意图。
图2是例示的稳定运行模式示意图。
图3是例示的是化霜模式示意图。
图4是例示的不同运行模式的控制流程图。
图5是例示的化霜模式控制流程图。
附图文字说明:
1 压缩机单元
11 压缩机
12 气液分离器
2 冷凝器单元
21 冷凝器支路
211 冷凝器
212 第一干燥过滤器
213 第一毛细管
22 冷凝器旁通支路
221 第二干燥过滤器
222 旁通阀
3 第一蒸发器单元
31 第一蒸发器支路
311 第一蒸发器
32 第一蒸发器旁通支路
4 毛细管单元
41 毛细管支路
411 第二毛细管
42 毛细管旁通支路
5 第二蒸发器单元
51 第二蒸发器支路
511 第二蒸发器
52 第二蒸发器旁通支路
61 第一电磁阀
62 第二电磁阀
63 第三电磁阀
具体实施方式
以下参照附图详细描述本申请的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的,绝不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。本申请可以以许多不同的形式实现,不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本申请透彻且完整,并且向本领域技术人员充分表达本申请的范围。应注意到:除非另有说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值等应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。
本申请中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素,并不排除也涵盖其它要素的可能。
本申请使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本申请所属领域的普通技术人员理解的含义相同,除非另外特别定义。还应当理解,在诸如通用词典中定义的术语应当被理解为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义,而不应用理想化或极度形式化的意义来解释,除非本文有明确地这样定义。
对于本部分中未详细描述的部件、部件的具体型号等参数、部件之间的相互关系以及控制电路,可被认为是相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
制冷系统
以下参照图1说明本申请的制冷系统的构成。图1是降温除湿模式示意图。
在本实施例中,冷藏装置为医用的冷藏箱,用于放置药品、疫苗等医用产品,示例性地,药品储存的温度要求为2~8℃,相对湿度要求为35%~75%。实际上冷藏装置不限于此,还可以是其他需要制冷冷藏的设备或场所,这里不作具体限定。
参看图1,制冷系统具备串联连接的压缩机单元1、冷凝器单元2、第一蒸发器单元3、毛细管单元4、第二蒸发器单元5,冷媒按照压缩机单元1→冷凝器单元2→第一蒸发器单元3→毛细管单元4→第二蒸发器单元5→压缩机单元1的顺序流动;第一蒸发器单元3、第二蒸发器单元5通过冷媒与外界进行热交换;压缩机单元1对冷媒进行压缩,其具备压缩机11和气液分离器12。
冷凝器单元2对压缩机11输出的冷媒进行冷却,其具备并联连接的冷凝器支路21和冷凝器旁通支路22;冷凝器支路21串联地设置有冷凝器211、第一干燥过滤器212、第一毛细管213,冷凝器旁通支路22串联地设置有第二干燥过滤器221和用于控制冷凝器旁通支路22的通断、且能调节开度大小的旁通阀222。优选地,旁通阀222为电子膨胀阀,可以通过开度大小调节流经冷凝旁通支路22的冷媒的流量。
第一蒸发器单元3具备并联设置的第一蒸发器支路31、第一蒸发器旁通支路32,第一蒸发器支路31设置有第一蒸发器311。毛细管单元4具有第二毛细管支路41、第二毛细管旁通支路42,第二毛细管支路41设置第二毛细管411。第二蒸发器单元5具备第二蒸发器支路51、第二蒸发器旁通支路52,第二蒸发器支路51设置有第二蒸发器511。
制冷系统还包含第一电磁阀61、第二电磁阀62、第三电磁阀63。第一电磁阀61、第二电磁阀62、第三电磁阀63均为一进二出结构,且两个出口不能彼此连通,通过信号控制每个电磁阀的两个出口之间的切换。从冷凝器单元2输出的冷媒经第一电磁阀61进入第一蒸发器单元3,第一电磁阀61控制冷媒择一地进入第一蒸发器支路31、第一蒸发器旁通支路32中的某一个。从第一蒸发器单元3输出的冷媒经第二电磁阀62进入毛细管单元4,第二电磁阀62控制冷媒择一地进入第二毛细管支路41、第二毛细管旁通支路42中的某一个。从毛细管单元4输出的冷媒经第三电磁阀63进入第二蒸发器单元5,第三电磁阀63控制冷媒择一地进入第二蒸发器支路51、第二蒸发器旁通支路52中的某一个。
设冷藏装置内的温度为T、湿度为Rh、设定温度为Tr。预先设定稳定运行时的温度范围为[Tr-dT,Tr+dT],以此为预设温度范围,其中dT为设定温差。在本实施例中,预先设定箱内湿度范围为[35%,75%],以此为预设湿度范围,实际上预设湿度范围可以根据使用需求而定,这里不作具体限定。
接下来,结合图1、图4对降温除湿模式进行说明。图4是不同运行模式的控制流程图。
冷藏装置首次上电或开门等造成内部温度T、湿度Rh变化时,根据冷藏装置内的温度传感器和湿度传感器检测到的T、Rh判断,当T超出预设温度范围时或者T超出预设温度范围、Rh超出预设湿度范围时,进入降温除湿模式:
旁通阀222关闭,压缩机11以作为第一转速的最大转速运行,以输出更多的冷媒。控制第一电磁阀61、第二电磁阀62、第三电磁阀63,使冷媒按照冷凝器支路21→第一蒸发器支路31→第二毛细管旁通支路42→第二蒸发器旁通支路52的顺序流动,直至T降至设定温度Tr、Rh降至预设湿度范围内,之后切换至后述的稳定运行模式。
在此模式下,从压缩机11输出的冷媒经冷凝器211降温、第一干燥过滤器212干燥过滤、第一毛细管313节流降压后进入第一蒸发器311,在第一蒸发器311内对冷藏装置内的工作空间进行吸热制冷。吸热后的冷媒直接绕过第二毛细管411、第二蒸发器511进入气液分离器12进行气液分离,之后再回流进压缩机11进行压缩。这一过程中,第二蒸发器511不工作。
接下来,结合图2、图4对稳定运行模式进行说明。图2是稳定运行模式示意图。
当T在预设温度范围内、且Rh在预设湿度范围内时,进入稳定运行模式:旁通阀222开启,压缩机11以与环境温度t和环境湿度Rh’对应的转速运行。控制第一电磁阀61、第二电磁阀62、第三电磁阀63,使冷媒从压缩机11分别进入冷凝器支路21和冷凝器旁通支路22后,再按照第一蒸发器旁通支路32→第二毛细管旁通支路42→第二蒸发器支路51的顺序流动。
此时,第一蒸发器311不工作,从压缩机11输出的大部分高温高压的冷媒进入冷凝器211散热,随后经第一干燥过滤器212干燥过滤、第一毛细管213节流降压后直接进入第二蒸发器511对冷藏装置内的工作空间进行吸热制冷。同时,从压缩机11输出的少部分高温高压的冷媒进入冷凝器旁通支路22,经过第二干燥过滤器221干燥过滤、旁通阀222节流后与从冷凝器支路21输出的冷媒混合并进入第二蒸发器511。
此时,流经旁通阀222的冷媒温度相对较高,根据T的反馈情况逐步调节旁通阀222的开度,优选地,开度每次增大规定的步长ΔX。这一过程中,随着T逐渐接近Tr,旁通阀222的开度越来越大,进入第二蒸发器511的混合冷媒的温度越来越高,第二蒸发器511输出的冷量越来越少,这样可以减小冷藏装置内的温度波动、避免过冲和超调,直至T达到Tr,进而保证T稳定在预设温度范围内。
同时,通过控制旁通阀222的开度大小来调节进入第二蒸发器511的混合冷媒的温度,可以提升系统的蒸发温度,使第二蒸发器511保持在0℃以上运行,保证其不结霜的同时实现压缩机11不停机运行,提升冷藏装置内的温度均匀度。
接下来,结合图1、图4对除湿模式进行说明。
当T在预设温度范围内、Rh超出预设湿度范围时,进入除湿模式:旁通阀222关闭,冷媒按照所述降温除湿模式下的顺序流动,即按照冷凝器支路21→第一蒸发器支路31→第二毛细管旁通支路42→第二蒸发器旁通支路52的顺序流动。压缩机11以与t和Rh’对应的转速开始运行,之后根据T与Tr的差值实时调节压缩机11的转速,使第一蒸发器311以低于0℃的情况持续运行,保持T在预设温度范围内,直至Rh降至设定湿度Rhr,之后再切换至稳定运行模式。
这一模式下,从压缩机11输出的冷媒经冷凝器211降温、第一干燥过滤器212干燥过滤、第一毛细管313节流降压后进入第一蒸发器311,在第一蒸发器311内对冷藏装置内的工作空间进行吸热制冷。吸热后的冷媒直接绕过第二毛细管411、第二蒸发器511进入气液分离器12进行气液分离,之后再回流进压缩机11进行压缩。这一过程中,第二蒸发器511不工作。
接下来,结合图3、图5对化霜模式进行说明。图3是化霜模式示意图,图5是化霜模式控制流程图。
参看图3,当第一蒸发器311的温度达到预设的化霜温度或累计运行时间达预设的化霜时间时,进入化霜模式:
旁通阀222以最大的开度开启,并控制第一电磁阀61,使得从压缩机11输出的至少一部分的冷媒从冷凝器旁通支路22进入第一蒸发器支路31,并在第一蒸发器311内散热化霜。这一过程中,第一蒸发器311充当了冷凝器211的为冷媒散热的功能。
通常情况下,冷藏装置还设有与第一蒸发器311对应的第一风机(图中未示出),在化霜模式下第一风机停止运行,防止热量和化霜产生的水分扩散至冷藏装置内,减少温湿度波动。
而旁通阀222在开始化霜时保持最大的开度,从压缩机11输出的大部分的高温高压的冷媒经冷凝器旁通支路21进入第一蒸发器311,之后逐渐减小旁通阀222的开度,减少冷媒流量,降低第二蒸发器511输出的冷量,进而匹配化霜时的热负荷,实现压缩机11不停机。
进一步优选地,制冷系统在所述稳定运行模式或所述除湿模式下运行时,若判定进入所述化霜模式,则以此为第一化霜模式:压缩机11以与t和Rh’对应的转速运行,根据T与Tr的差值调节旁通阀222的开度,逐步减小旁通阀222的开度,直至T达到预设温度范围内、Rh达到预设湿度范围内。
具体而言,在所述第一化霜模式下,当T高于预设温度范围[Tr-dT,Tr+dT]即T大于Tr+dT时,若T降低即T与Tr的差值逐渐减小,逐步减小旁通阀22的开度,且随着T与Tr的差值减小得越快,所述旁通阀22的开度减小得也越快。即T越接近Tr,旁通阀22的开度越小,以此减少进入第一蒸发器311的冷媒,从而减少系统的制冷量,避免过冲和超调,并提高温度的均匀性。
若T低于预设温度范围[Tr-dT,Tr+dT]即T小于Tr-dT,则记录此时旁通阀222的开度X1,关闭压缩机11,不再向制冷系统输入冷量;待T恢复至Tr时,重新启动压缩机11,旁通阀222继续以X1开度运行并以ΔX的步长逐步减小其开度,直至T达到预设温度范围内、Rh达到预设湿度范围内。
这一过程中,第二蒸发器511处于对冷藏装置内部降温制冷的工作状态,优选地,保持第二蒸发器511的表面温度低于0℃,使冷藏装置内的水汽进一步凝结以降低湿度,从而对冲第一蒸发器311化霜对冷藏装置内的湿度带来的干扰和波动,使得冷藏装置内的湿度满足要求的同时,温度更均匀。
进一步优选地,制冷系统在所述降温除湿模式下运行时,若判定进入所述化霜模式,则以此为第二化霜模式:
膨胀阀222保持最大的开度,压缩机11先调至最大的转速运行;待T达到Tr、Rh达到预设湿度范围内后,按照所述第一化霜模式进行化霜。若退出所述第二化霜模式时,T未达到所述预设温度范围内、Rh未达到所述预设湿度范围内,则切换至所述降温除湿模式,所述第一风机延迟开启;若T达到所述预设温度范围内、Rh未达到所述预设湿度范围内,则切换至所述除湿模式,所述第一风机延迟开启。
这里不再重复赘述。
当系统处于化霜模式时,开门等外界因素造成冷藏装置内温度T、湿度Rh波动时,则按照对应的所述第一化霜模式/所述第二化霜模式进行切换,保证化霜时T、Rh不受影响。
此外,以实际运行中的大数据为基础,预先建立压缩机11的转速与环境温度t、环境湿度Rh’之间的映射关系,如表1所示。运行过程中,根据该映射关系确定压缩机11与t、Rh’对应的转速。
表1
在不同的t和Rh’下,冷藏装置所需的制冷量不同,则对应压缩机1的转速也不同;而且不同的压缩机1在相同制冷量时也可能对应不同的转速。表1为压缩机1在不同的t、Rh’下对应的转速比例,是在不同工况下不同制冷量对应的转速统计数据的基础上建立的。
根据表1中的映射关系可知,当t增大时,通常压缩机11的转速百分比增大,以输出更大的制冷量。当Rh’增大时,通常也要增大压缩机1的转速,通过降低蒸发器的温度,使空气中的更多水分冷凝以达到除湿效果。
综上,本申请将降温除湿过程与稳定运行过程的蒸发器区别开,降温或除湿时采用第一蒸发器311,稳定运行时采用第二蒸发器511。通过调节压缩机11的转速提高蒸发温度,同时控制旁通阀222的开启与否和开度大小,利用压缩机11排出的高温高压的冷媒进一步调节蒸发温度,维持压缩机11不停机运行,进而解决压缩机11开停机和蒸发器化霜导致冷藏装置内温度T波动度大、湿度Rh无法维持的问题。
运行过程中,采用三个电磁阀控制第一蒸发器311、第二蒸发器511的切换,通过调节旁通阀222的开启与否和开度大小来实现蒸发器的温度调节和对第一蒸发器311的化霜,保证稳定运行时第二蒸发器511不结霜且压缩机11持续工作,降低了冷藏装置内的温度波动度。而且通过旁通阀222的开度调节和压缩机11的转速调节,保证除湿和化霜时冷藏装置内的温度不受影响,同时实现冷藏装置内温度性能的提高和湿度的有效控制,保证了冷藏装置的温湿度性能。
此外,在稳定运行模式下第二蒸发器511工作时第一蒸发器311停止工作,减少了第一蒸发器311的运行时间,同时可以让其在不工作时进行自然化霜,所以该系统相较于传统系统所需的化霜次数更少。
应当理解,以上所述的具体实施例仅用于解释本申请,本申请的保护范围并不限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,根据本申请的技术方案及其发明构思加以变更、置换、结合,都应涵盖在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种冷藏装置用的制冷系统,具备串联连接的压缩机单元、冷凝器单元、第一蒸发器单元、毛细管单元、第二蒸发器单元,冷媒按照所述压缩机单元→所述冷凝器单元→所述第一蒸发器单元→所述毛细管单元→所述第二蒸发器单元→所述压缩机单元的顺序流动;所述第一蒸发器单元、所述第二蒸发器单元通过冷媒与外界进行热交换;所述压缩机单元对冷媒进行压缩,其具备压缩机和气液分离器;所述制冷系统的特征在于:
所述冷凝器单元具备并联连接的冷凝器支路和冷凝器旁通支路;所述冷凝器支路串联地设置有冷凝器和第一毛细管,所述冷凝器能够对流经该冷凝器的冷媒进行散热;所述冷凝器旁通支路设置有用于控制所述冷凝器旁通支路的通断、且能调节开度大小的旁通阀;
所述第一蒸发器单元具备并联设置的第一蒸发器支路、第一蒸发器旁通支路,所述第一蒸发器支路设置有第一蒸发器;
所述毛细管单元具有第二毛细管支路、第二毛细管旁通支路,所述第二毛细管支路设置第二毛细管;
所述第二蒸发器单元具备第二蒸发器支路、第二蒸发器旁通支路,所述第二蒸发器支路设置有第二蒸发器;
还包含第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀;
从所述冷凝器单元输出的冷媒经所述第一电磁阀进入所述第一蒸发器单元,所述第一电磁阀控制冷媒择一地进入所述第一蒸发器支路、所述第二蒸发器旁通支路中的某一个;
从所述第一蒸发器单元输出的冷媒经所述第二电磁阀进入所述毛细管单元,所述第二电磁阀控制冷媒择一地进入所述第二毛细管支路、所述第二毛细管旁通支路中的某一个;
从所述毛细管单元输出的冷媒经所述第三电磁阀进入所述第二蒸发器单元,所述第三电磁阀控制冷媒择一地进入所述第二蒸发器支路、所述第二蒸发器旁通支路中的某一个;
设所述冷藏装置内的温度为T、湿度为Rh;当T超出预设温度范围时,进入降温除湿模式:
所述旁通阀关闭,所述压缩机以第一转速运行,控制所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀,使冷媒按照所述冷凝器支路→所述第一蒸发器支路→所述第二毛细管旁通支路→所述第二蒸发器旁通支路的顺序流动,直至T降至Tr、Rh降至预设湿度范围内。
2.根据权利要求1所述的冷藏装置用的制冷系统,其特征在于:
当T在所述预设温度范围内、且Rh在所述预设湿度范围内时,进入稳定运行模式:
所述旁通阀开启,所述压缩机以与环境温度t和环境湿度Rh’对应的转速运行,控制所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀,使冷媒从所述压缩机分别进入所述冷凝器支路和所述冷凝器旁通支路后,再按照所述第一蒸发器旁通支路→所述第二毛细管旁通支路→所述第二蒸发器支路的顺序流动;
期间,逐步增大所述旁通阀的开度,直至T达到设定温度Tr,且所述第二蒸发器的温度高于0℃。
3.根据权利要求1所述的冷藏装置用的制冷系统,其特征在于:
所述第一转速为所述压缩机的最大转速。
4.根据权利要求2所述的冷藏装置用的制冷系统,其特征在于:
当T在所述预设温度范围内、Rh超出所述预设湿度范围时,进入除湿模式:
所述旁通阀关闭,冷媒按照所述降温除湿模式下的顺序流动;
所述压缩机以与t和Rh’对应的转速开始运行,之后根据T与Tr的差值实时调节所述压缩机的转速,直至Rh降至设定湿度Rhr。
5.根据权利要求4所述的冷藏装置用的制冷系统,其特征在于:
还包含与所述第一蒸发器对应设置的第一风机;
当所述第一蒸发器的温度达到预设的化霜温度或累计运行时间达预设的化霜时间时,进入化霜模式:
所述第一风机关闭,所述旁通阀以最大的开度开启,并控制所述第一电磁阀,使得从所述压缩机输出的至少一部分的冷媒从所述冷凝器旁通支路进入所述第一蒸发器支路,并在所述第一蒸发器内散热化霜。
6.根据权利要求5所述的冷藏装置用的制冷系统,其特征在于:
在所述稳定运行模式或所述除湿模式下运行时,若判定进入所述化霜模式,则以此为第一化霜模式:
所述压缩机以与t和Rh’对应的转速运行,根据T与Tr的差值调节所述旁通阀的开度,直至T达到所述预设温度范围内、Rh达到所述预设湿度范围内。
7.根据权利要求6所述的冷藏装置用的制冷系统,其特征在于:
在所述第一化霜模式下,当T高于所述预设温度范围时,若T降低即T与Tr的差值逐渐减小,则逐步减小所述膨胀阀的开度,且随着T与Tr的差值减小得越快,所述旁通阀的开度减小得也越快;
当T低于所述预设温度范围时,则关闭所述压缩机,待T恢复至Tr时,重新启动所述压缩机,并逐步减小所述旁通阀的开度,直至T达到所述预设温度范围内、Rh达到所述预设湿度范围内。
8.根据权利要求7所述的冷藏装置用的制冷系统,其特征在于:
在所述降温除湿模式下运行时,若判定进入所述化霜模式,则以此为第二化霜模式:
所述旁通阀保持最大的开度,所述压缩机先调至最大的转速;
待T达到Tr、Rh达到所述预设湿度范围内后,按照所述第一化霜模式进行化霜;
若退出所述第二化霜模式时,T未达到所述预设温度范围内、Rh未达到所述预设湿度范围内,则切换至所述降温除湿模式,所述第一风机延迟开启;若T达到所述预设温度范围内、Rh未达到所述预设湿度范围内,则切换至所述除湿模式,所述第一风机延迟开启。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的冷藏装置用的制冷系统,其特征在于:
预先建立所述压缩机的转速与t、Rh之间的映射关系,根据该映射关系确定所述压缩机与t、Rh对应的转速。
10.一种冷藏装置,包含箱体、位于所述箱体内的风道和位于所述风道的风机,其特征在于:
具备权利要求1-9中任一项所述的冷藏装置用的制冷系统。
Priority Applications (1)
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CN202311094791.4A CN117109191A (zh) | 2023-08-29 | 2023-08-29 | 一种冷藏装置用的制冷系统及冷藏装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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CN202311094791.4A CN117109191A (zh) | 2023-08-29 | 2023-08-29 | 一种冷藏装置用的制冷系统及冷藏装置 |
Publications (1)
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CN117109191A true CN117109191A (zh) | 2023-11-24 |
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CN202311094791.4A Pending CN117109191A (zh) | 2023-08-29 | 2023-08-29 | 一种冷藏装置用的制冷系统及冷藏装置 |
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2023
- 2023-08-29 CN CN202311094791.4A patent/CN117109191A/zh active Pending
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