CN118208852A - 制冷系统、制冷系统的控制方法及冷链设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及冷链设备技术领域，提供一种制冷系统、制冷系统的控制方法及冷链设备。其中，制冷系统包括：压缩机；冷凝器；第一节流件；蒸发器，压缩机的出口与冷凝器的进口相连通，冷凝器的出口与第一节流件的进口相连通，第一节流件的出口与蒸发器的进口相连通，蒸发器的出口与压缩机的进口相连通；回热器，回热器包括第一回热通道和第二回热通道，第一回热通道连通在蒸发器的出口与压缩机的进口之间，第二回热通道连通在冷凝器的出口与第一节流件的进口之间；喷液管路，连通在冷凝器的出口与压缩机的进口之间，且喷液管路上设有第一控制阀。通过本申请的技术方案，既能够保证冷量的回收利用，又能够防止排气温度过高导致压缩机停机或烧坏压缩机。

Description

制冷系统、制冷系统的控制方法及冷链设备

技术领域

本申请涉及冷链设备技术领域，具体涉及一种制冷系统、制冷系统的控制方法及冷链设备。

背景技术

本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

冷链运输车是用来运输冷冻或保鲜货物的封闭式厢式运输车，是装有制冷机组的专用运输汽车，常用于冷冻食品、奶制品、蔬菜水果、疫苗药品等的运输。冷链运输车通常都配备有制冷系统，当制冷系统所处运行环境温度升高或者其他影响冷凝效果的因素出现，压缩机排气温度会迅速上升直至排气温度保护状态，若不能有效阻止排气温度上升，轻则导致制冷系统保护停机，重则损坏压缩机。

发明内容

本申请的目的在于至少解决现有冷链设备的制冷系统无法有效阻止压缩机排气温度过高的技术问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本申请第一方面提供了一种制冷系统，包括：

压缩机；

冷凝器；

第一节流件；

蒸发器，所述压缩机的出口与所述冷凝器的进口相连通，所述冷凝器的出口与所述第一节流件的进口相连通，所述第一节流件的出口与所述蒸发器的进口相连通，所述蒸发器的出口与所述压缩机的进口相连通；

回热器，所述回热器包括第一回热通道和第二回热通道，所述第一回热通道连通在所述蒸发器的出口与所述压缩机的进口之间，所述第二回热通道连通在所述冷凝器的出口与所述第一节流件的进口之间；

喷液管路，连通在所述冷凝器的出口与所述压缩机的进口之间，且所述喷液管路上设有第一控制阀。

本申请第一方面提供的制冷系统，通过在制冷系统中增设回热器，并在冷凝器的出口与压缩机的进口之间增设喷液管路，且在喷液管路上设置第一控制阀，其中，当制冷系统处于制冷工况时，冷凝器排出的常温制冷剂通过第二回热通道流向第一节流阀的进口，蒸发器排出的高温制冷剂通过第一回热通道流向压缩机的进口，这样，第二回热通道可以在回热器内吸收第一回热通道的冷量，从而降低通过第二回热通道进入第一节流件的制冷剂的温度，实现冷量的回收利用，降低了能耗；相应的第一回热通道吸收第二回热通道的热量后，经第一回热通道进入压缩机的回气管内的制冷剂的温度升高，从而导致压缩机的排气温度升高，当压缩机的排气温度升高至预设值时，通过打开喷液管路上的第一控制阀，以使冷凝器排出的常温制冷剂与蒸发器排出的高温制冷剂混合，以降低进入压缩机的进口的制冷剂的温度，从而可达到降低压缩机的排气温度的目的，以防止压缩机的排气温度过高导致停机或烧坏压缩机。可以理解的，当压缩机的排气温度回复至正常温度时，再关闭第一控制阀即可。

在本申请的一些实施方式中，所述喷液管路连通在所述冷凝器的出口与所述蒸发器的出口之间。

在本申请的一些实施方式中，所述喷液管路连通在所述第二回热通道的出口与所述蒸发器的出口之间。

在本申请的一些实施方式中，所述喷液管路连通在所述第二回热通道的出口与所述第一回热通道的出口之间。

在本申请的一些实施方式中，所述喷液管路上还设有第二节流件。

在本申请的一些实施方式中，所述制冷系统还包括：化霜管路，所述化霜管路连通于所述冷凝器的进口与所述蒸发器的进口之间，其中，所述化霜管路上设有第二控制阀。

在本申请的一些实施方式中，所述制冷系统还包括：

储液罐；

干燥罐；

视液镜，沿制冷剂的流动方向，所述储液罐、所述干燥罐和所述视液镜依次设置在所述冷凝器的出口与所述回热器的所述第二回热通道之间。

本申请第二方面提供了一种制冷系统的控制方法，适用于第一方面实施方式中任一项所述的制冷系统，所述控制方法包括：

获取所述压缩机的使用状态，所述使用状态包括停机状态和运行状态；

根据所述压缩机为运行状态，则获取所述压缩机的排气温度；

根据所述排气温度达到第一预设值，控制所述第一控制阀打开；

持续获取所述压缩机的回气温度；

根据所述回气温度低于第二预设值，控制所述第一控制阀关闭；

其中，所述第二预设值小于所述第一预设值。

在本申请的一些实施方式中，在所述持续获取所述压缩机的回气温度之前，所述制冷系统的控制方法还包括：

根据所述压缩机由停机状态转为运行状态，获取外界环境温度；

根据所述外界环境温度达到所述第一预设值，控制所述第一控制阀打开。

本申请第三方面提供了一种冷链设备，包括制冷系统，所述制冷系统为第一方面实施方式中任一项所述的制冷系统。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1示意性地示出了根据本发明实施方式的一种制冷系统的结构示意图；

图2示意性地示出了根据本发明实施方式的另一种制冷系统的结构示意图；

图3示意性地示出了根据本发明实施方式的又一种制冷系统的结构示意图；

图4示意性地示出了根据本发明实施方式的一种制冷系统的控制方法的流程示意图；

图5示意性地示出了根据本发明实施方式的一种冷链设备的结构示意图。

附图标记如下：

冷链设备1000；

制冷系统100；

压缩机10，冷凝器20，回热器30，第一节流件40，蒸发器50；

储液罐101，干燥罐102，视液镜103，喷液管路104，第一控制阀105，第二节流件106，回气管107，化霜管路108，第二控制阀109，第一回热通道301，第二回热通道302。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

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申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，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、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为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实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，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或两个元件的相互作用关系。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实施例中的具体含义。

如图1至图3所示，根据本申请的一些实施方式，本申请第一方面提供了一种制冷系统100，包括：压缩机10、冷凝器20、回热器30、第一节流件40、蒸发器50和喷液管路104。压缩机10的出口与冷凝器20的进口相连通，冷凝器20的出口与第一节流件40的进口相连通，第一节流件40的出口与蒸发器50的进口相连通，蒸发器50的出口与压缩机10的进口相连通；回热器30包括第一回热通道和第二回热通道，第一回热通道连通在蒸发器50的出口与压缩机10的进口之间，第二回热通道连通在冷凝器20的出口与第一节流件40的进口之间；喷液管路104连通在冷凝器20的出口与压缩机10的进口之间，且喷液管路104上设有第一控制阀105。

需要说明的是，除非特殊说明，本实施方式所提及的出口和进口均是

以制冷剂的流动作为参照而进行的描述，出口均为响应构件的制冷剂出口，5进口均为响应构件的制冷剂进口。例如，冷凝器20第二回热通道302的出

口是冷凝器20第二回热通道302的制冷剂出口，冷凝器20第二回热通道302的进口是冷凝器20第二回热通道302的制冷剂进口。

本实施方式制冷系统100的工作原理大致为：制冷工况下，压缩机10第二回热通道302吸入来自蒸发器50第二回热通道302的高温且压力较低0的制冷剂蒸汽，使制冷剂蒸汽的压力升高后送入冷凝器20第二回热通道302，在冷凝器20第二回热通道302中冷凝成常温且压力较高的制冷剂液体，进入第一节流件40第二回热通道302，然后经第一节流件40第二回热通道302(如节流阀或毛细管等)后成为压力较低的制冷剂液体，再送

入蒸发器50第二回热通道302，在蒸发器50第二回热通道302中吸热蒸5发而成为高温且压力较低的蒸汽后，再送入压缩机10第二回热通道302的进口，从而完成制冷循环。

在本实施方式中，通过在制冷系统100中增设回热器30，并在冷凝器20的出口与压缩机10的进口之间增设喷液管路104，且在喷液管路104上

设置第一控制阀105，其中，当制冷系统100处于制冷工况时，冷凝器200排出的常温制冷剂通过第二回热通道302流向第一节流阀的进口，蒸发器50排出的高温制冷剂通过第一回热通道301流向压缩机10的进口，这样，第二回热通道302可以在回热器30内吸收第一回热通道301的冷量，从而降低通过第二回热通道302进入第一节流件40的制冷剂的温度，实现冷量

的回收利用，降低了能耗；相应的第一回热通道301吸收第二回热通道3025的热量后，经第一回热通道301进入压缩机10的回气管107内的制冷剂的温度升高，从而导致压缩机10的排气温度升高，当压缩机10的排气温度升高至预设值时，通过打开喷液管路104上的第一控制阀105，以使冷凝器20排出的常温制冷剂与蒸发器50排出的高温制冷剂混合，以降低进入压缩机10的进口的制冷剂的温度，从而可达到降低压缩机10的排气温度的目的，以防止压缩机10的排气温度过高导致停机或烧坏压缩机10。可以理解的，当压缩机10的排气温度回复至正常温度时，再关闭第一控制阀105即可。

示例性地，第一控制阀105为电磁阀。

如图1所示，根据本申请的一些实施方式，喷液管路104连通在冷凝器20的出口与蒸发器50的出口之间。

在本实施方式中，具体的，喷液管路104的进口与冷凝器20的出口相连通，喷液管路104的出口与蒸发器50的出口相连通，这样，冷凝器20的出口排出的常温制冷剂便能够通过喷液管路104与蒸发器50的出口排出的高温制冷剂混合，以降低制冷剂的温度后，再通过回热器30的第一回热通道301进入压缩机10的回气管107，从而可降低压缩机10的回气温度，进而可降低压缩机10的排气温度。

如图2所示，根据本申请的一些实施方式，喷液管路104连通在第二回热通道302的出口与蒸发器50的出口之间。

在本实施方式中，具体的，喷液管路104的进口与第二回热通道302的出口相连通，喷液管路104的出口与蒸发器50的出口相连通，即冷凝器20的出口排出的常温制冷剂在回热器30内通过与第一回热通道301内的高温制冷剂进行热交换后，再与蒸发器50的出口排出的高温制冷剂混合，由于第二回热通道302的出口排出的制冷剂的温度仍低于蒸发器50的出口排出的制冷剂的温度，因此仍可降低进入压缩机10的回气管107的制冷剂的温度，从而实现降低压缩机10的排气温度的目的。

如图3所示，根据本申请的一些实施方式，喷液管路104连通在第二回热通道302的出口与第一回热通道301的出口之间。

在本实施方式中，具体的，喷液管路104的进口与第二回热通道302的出口相连通，喷液管路104的出口与第一回热通道301的出口相连通，即冷凝器20的出口排出的常温制冷剂在回热器30内通过与第一回热通道301内的高温制冷剂进行热交换后，再与第一回热通道301的出口排出的高温制冷剂混合，由于第二回热通道302的出口排出的制冷剂的温度仍低于第一回热通道301的出口排出的制冷剂的温度，因此仍可降低进入压缩机10的回气管107的制冷剂的温度，从而实现降低压缩机10的排气温度的目的。

根据本申请的一些实施方式，第一回热通道301的出口与压缩机10的进口之间设有气液分离器，气液分离器出液端与冷凝器20的出口相连通。

如图1至图3所示，根据本申请的一些实施方式，喷液管路104上还设有第二节流件106。

在本实施方式中，由于冷凝器20的出口排出的制冷剂为高压制冷剂，因此，通过在喷液管路104上设置第二节流件106，如节流阀或毛细管等，以降低制冷剂的压力，保证冷凝器20的出口排出的制冷剂与蒸发器50的出口排出的制冷剂混合时的安全性和稳定性。其中，第一控制阀105与第二节流件106在喷液管路104上的位置不受限定。

如图1至图3所示，根据本申请的一些实施方式，制冷系统100还包括：化霜管路108，化霜管路108连通于冷凝器20的进口与蒸发器50的进口之间，其中，化霜管路108上设有第二控制阀109。

在本实施方式中，化霜管路108用于利用蒸发器50排出的气态介质来消除蒸发器50表面的凝霜，有助于提高蒸发器50的使用性能。示例性地，第二控制阀109为电磁阀。

如图1至图3所示，根据本申请的一些实施方式，制冷系统100还包括：储液罐101；干燥罐102；视液镜，沿制冷剂的流动方向，储液罐101、干燥罐102和视液镜依次设置在冷凝器20的出口与回热器30的第二回热通道302之间。

在本实施方式中，储液罐101用于存储冷凝器20的出口排出的液态制冷剂，然后再经第二管路流向节流件和蒸发器50。干燥罐102用于对第二管路内的液态冷凝剂进行干燥，便于制冷剂进入蒸发器50后快速蒸发汽化。视液镜103用于观察第二管路内制冷剂的流通量，便于掌握第二管路内制冷剂的流通情况。

如图4所示，本申请第二方面提供了一种制冷系统的控制方法，适用于第一方面实施方式中任一项的制冷系统，控制方法包括：

步骤S100：获取压缩机的使用状态，使用状态包括停机状态和运行状态；

步骤S101：根据压缩机为运行状态，则获取压缩机的排气温度；

步骤S102：根据排气温度达到第一预设值，控制第一控制阀打开；

步骤S103：持续获取压缩机的回气温度；

步骤S104：根据回气温度低于第二预设值，控制第一控制阀关闭。

其中，第二预设值小于第一预设值。

示例性地，第一预设值在100℃-125℃的范围内，第二预设值在-5℃-35℃的范围内。

在本实施方式中，具体的，在压缩机的排气管和回气管，以及冷凝器的外部均设置有温度传感器，排气管上的温度传感器用于检测压缩机的排气温度，回气管上的温度传感器用于检测压缩机的回气温度，冷凝器外部设置的温度传感器用于检测制冷系统的外界环境温度。

当压缩机处于运行状态下时，当检测到压缩机的排气温度达到第一预设值时，控制打开第一控制阀，以降低进入压缩机回气管的制冷剂的温度，从而降低压缩机的回气温度，当压缩机的回气温度低于第二预设值时，压缩机的排气温度处于正常温度范围内，此时再控制第一控制阀关闭，从而可实现自动控制调节压缩机的排气温度，以保证压缩机的排气温度维持在正常温度范围内，防止压缩机的排气温度过高而停机或烧坏压缩机。

根据本申请的一些实施方式，在持续获取压缩机的回气温度之前，控制方法还包括：

根据压缩机由停机状态转为运行状态，获取外界环境温度；

根据外界环境温度达到第一预设值，控制第一控制阀打开。

在本实施方式中，当压缩机由停机状态转为运行状态时，即制冷系统刚开启时，若检测到外界环境温度高于第一预设值时，此时控制第一控制阀打开，以降低进入压缩机回气管的制冷剂的温度，从而降低压缩机的回气温度，当压缩机的回气温度低于第二预设值时，即压缩机的排气温度处于正常温度范围内，此时再控制第一控制阀关闭，从而可实现自动控制调节压缩机的排气温度，以保证压缩机的排气温度维持在正常温度范围内，防止压缩机的排气温度过高而停机或烧坏压缩机。

如图5所示，根据本申请的一些实施方式，本申请第三方面提供了一种冷链设备1000，包括制冷系统100，制冷系统100为第一方面实施方式中任一项的制冷系统。

在本实施方式中，示例性地，冷链设备1000为冷藏车、冷冻车、冷藏集装箱、冷冻集装箱或冷库等，制冷系统100用于为冷链设备制冷。

以上，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种制冷系统，其特征在于，包括：

压缩机；

冷凝器；

第一节流件；

蒸发器，所述压缩机的出口与所述冷凝器的进口相连通，所述冷凝器的出口与所述第一节流件的进口相连通，所述第一节流件的出口与所述蒸发器的进口相连通，所述蒸发器的出口与所述压缩机的进口相连通；

回热器，所述回热器包括第一回热通道和第二回热通道，所述第一回热通道连通在所述蒸发器的出口与所述压缩机的进口之间，所述第二回热通道连通在所述冷凝器的出口与所述第一节流件的进口之间；

喷液管路，连通在所述冷凝器的出口与所述压缩机的进口之间，且所述喷液管路上设有第一控制阀。

2.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述喷液管路连通在所述冷凝器的出口与所述蒸发器的出口之间。

3.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述喷液管路连通在所述第二回热通道的出口与所述蒸发器的出口之间。

4.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述喷液管路连通在所述第二回热通道的出口与所述第一回热通道的出口之间。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的制冷系统，其特征在于，所述喷液管路上还设有第二节流件。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的制冷系统，其特征在于，所述制冷系统还包括：化霜管路，所述化霜管路连通于所述冷凝器的进口与所述蒸发器的进口之间，其中，所述化霜管路上设有第二控制阀。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的制冷系统，其特征在于，所述制冷系统还包括：

储液罐；

干燥罐；

视液镜，沿制冷剂的流动方向，所述储液罐、所述干燥罐和所述视液镜依次设置在所述冷凝器的出口与所述回热器的所述第二回热通道之间。

8.一种制冷系统的控制方法，其特征在于，适用于权利要求1-7中任一项所述的制冷系统，所述控制方法包括：

获取所述压缩机的使用状态，所述使用状态包括停机状态和运行状态；

根据所述压缩机为运行状态，则获取所述压缩机的排气温度；

根据所述排气温度达到第一预设值，控制所述第一控制阀打开；

持续获取所述压缩机的回气温度；

当所述回气温度低于第二预设值时，控制所述第一控制阀关闭；

其中，所述第二预设值小于所述第一预设值。

9.根据权利要求8所述的制冷系统的控制方法，其特征在于，在所述持续获取所述压缩机的回气温度之前，所述控制方法还包括：

根据所述压缩机由停机状态转为运行状态，获取外界环境温度；

根据所述外界环境温度达到所述第一预设值，控制所述第一控制阀打开。

10.一种冷链设备，包括制冷系统，其特征在于，所述制冷系统为权利要求1-7中任一项所述的制冷系统。