CN207247610U - 复叠式节能型制冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种复叠式节能型制冷系统，包括第一制冷回路及第二制冷回路，所述第一制冷回路包括依次连接的第一压缩机、第一冷凝器及第一蒸发器；所述第一冷凝器的输出端与所述第一压缩机的输入端之间还设有与所述第一蒸发器并列的热交换支流，所述热交换支流上设有热交换器；所述第二制冷回路包括依次连接的第二压缩机、第二冷凝器、所述热交换器以及第二蒸发器；所述第二压缩机的输出端与所述第二蒸发器的输入端之间还设有与所述热交换器并列的低温维持支流。本实用新型具有制冷温度跨度大，且节能效果佳的优点。

Description

复叠式节能型制冷系统

技术领域

本实用新型涉及一种制冷系统，尤其涉及一种复叠式节能型制冷系统。

背景技术

现有的恒温恒湿试验机的温度及湿度调节系统通常是一种内循环系统，当需要对试验室进行降温时，是通过制冷系统向试验室吹出冷气，冷气与试验室内的高温气体混合降温，之后试验室内较高温的气体再经过制冷系统吹出，从而实现循环冷却。然而，传统的制冷系统通常只由一个压缩机、一个冷凝器及一个蒸发器组成制冷回路实现制冷，制冷温度最低为了-20度，这样的制冷系统并不能达到更低的温度，而且由于回路过于简单，无法精确控制温度，以致制冷精度低。而现有的另一种复叠式制冷系统，其是通过两组制冷系统回路并利用热交换器进行复叠制冷，虽然可以达到比传统的制冷温度更加低的温度制冷温度最低可达到了-80度，但是，当达到更低温时，制冷系统仍然会大功率工作以维持低温状态；并且，当温度过度降低(低于所需要的恒定温度)时，使用加热器进行加热，以升温到所要维持的低温状态，因此，所使用的加热器又会消耗较大的能量，节能效果很差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种制冷温度跨度大，且节能效果佳的复叠式节能型制冷系统。

为了实现上述目的，本实用新型提供的复叠式节能型制冷系统包括第一制冷回路及第二制冷回路，所述第一制冷回路包括依次连接的第一压缩机、第一冷凝器及第一蒸发器；所述第一冷凝器的输出端与所述第一压缩机的输入端之间还设有与所述第一蒸发器并列的热交换支流，所述热交换支流上设有热交换器；所述第二制冷回路包括依次连接的第二压缩机、第二冷凝器、所述热交换器以及第二蒸发器；所述第二压缩机的输出端与所述第二蒸发器的输入端之间还设有与所述热交换器并列的低温维持支流。

与现有技术相比，由于本实用新型利用通过设置第一制冷回路及第二制冷回路，再利用热交换器将所述第一制冷回路及第二制冷回路组成复叠式的制冷系统，因此，可以使试验室能达到更低的温度，制冷温度跨度大；而且由于在第二压缩机的输出端与第二蒸发器的输入端之间设有与所述热交器并列的低温维持支流，因此，当试验室达到较低的温度后，只需要开通所述低温维持支流，利用低温维持支流与第二制冷回路协同工作，从而即可维持所述试验室内的低温状态，，避免传统使用加热器加热而消耗额外的电能，因此，可以大大减少电能的消耗，提高节能效果。

较佳地，所述低温维持支流上设有第一脉冲控制阀。所述第一脉冲控制阀可以有效地控制从所述低温维持支流向所述第二蒸发器输送的冷媒，从而既能维持试验室的温度，也精准地控制冷媒的输送量，有效降低能耗。

较佳地，所述热交换器与所述第二蒸发器之间设有第二脉冲控制阀。所述第二脉冲控制阀可以精确地控制流向所述第二蒸发器输送的冷媒，从而也精准地控制试验室的温度。

较佳地，所述热交换器的输出端与所述第二压缩机的输入端之间还设有与所述第二蒸发器并列的泄压支流。设置所述泄压支流可以保证所述第二制冷回路内的压力，防止压力过大而损坏所述热交换器。

较佳地，所述第一蒸发器的输入端前设有电子节流阀。设置所述电子节流阀可以精准地控制送到第一蒸发器的冷媒的输送量，从而既可以精确地控制温度，又能有效降低能耗。

较佳地，所述第一冷凝器的输出端与所述第一蒸发器的输出端之间设有与所述第一蒸发器并列的中和支流。从所述中和支流流出的较低温的冷媒与从所述第一蒸发器流出的较高温的冷媒进行中和，可以迅速降温，从而保证回流到第一压缩机的冷媒处于正常的温度，避免损坏第一压缩机。

具体地，所述中和支流上设有第一膨胀阀。所述第一膨胀阀可通过所述第一蒸发器末端的过热度变化来控制冷媒的流量，防止中和支流输出的冷媒过少而使中和后的冷媒温度仍然过高。

较佳地，所述热交换器输入端前设有第二膨胀阀。所述第二膨胀阀通过热交器末端的过热度变化来控制冷媒的流量，使复叠式制冷效果更好。

较佳地，所述第一蒸发器的输出端设有压力调整阀。所述压力调整阀用于控制所述第一蒸发器内的压力来防止第一蒸发器结冰。

附图说明

图1是本实用新型复叠式节能型制冷系统的第一制冷回路的结构图。

图2是本实用新型复叠式节能型制冷系统的第二制冷回路的结构图。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现的效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

如图1、图2所示，本实用新型的复叠式节能型制冷系统包括第一制冷回路1及第二制冷回路2，所述第一制冷回路1包括依次连接的第一压缩机101、第一油分102、第一冷凝器103、第一储液罐104、第一过滤器105、电磁阀106、电子节流阀107、第一蒸发器108、压力调整阀109、第一气分110及第一气压调整阀116；所述第一压缩机101的输出端还设有第一压力保护装置117；所述第一油分102的输出端又与所述第一压缩机101的输入端连接，所述第一油分102用于对所述第一压缩机101输出的气态的冷媒及油液分离；所述第一冷凝器103用于将冷媒从气态冷凝成液态；所述电子节流阀107可以精准地控制送到第一蒸发器108的冷媒的输送量，从而既可以精确地控制温度，又能有效降低能耗。所述压力调整阀109用于控制所述第一蒸发器108内的压力，从而防止所述第一蒸发器108附近出现结冰。所述第一气分110用于对剩余的液态冷媒进行气化；所述第一气压调整阀116用于防止第一压缩机101超负荷工作。

再如图1所示，所述第一冷凝器103的输出端与所述第一压缩机101的输入端之间还设有与所述第一蒸发器108并列的热交换支流11，具体地，所述热交换支流11的输入端连接于所述第一过滤器105与电磁阀106之间，所述热交换支流11的输出端连接于所述压力调整阀109与所述第一气分110之间；所述热交换支流11上设有热交换器111，形成复叠式制冷；所述热交换器111输入端前设有第二膨胀阀112。所述第二膨胀阀112通过热交换器111末端的过热度变化来控制冷媒流量，使复叠式制冷的效果更好。所述第二膨胀阀112的输入端前设有电磁阀115。

再请参阅图1，所述第一冷凝器103的输出端与所述第一蒸发器108的输出端之间设有与所述第一蒸发器108并列的中和支流12。具体地，所述中和支流12的输入端连接于所述第一过滤器105与电磁阀106之间，所述中和支流12的输出端连接于所述第一蒸发器108与所述压力调整阀109之间；所述中和支流12上设有第一膨胀阀113。所述第一膨胀阀113的输入端前设有电磁阀114。从所述中和支流12流出的较低温的冷媒与从所述第一蒸发器108流出的较高温的冷媒进行中和，可以迅速降温，从而保证回流到第一压缩机101的冷媒处于正常的温度，避免损坏第一压缩机101。所述第一膨胀阀113可通过所述第一蒸发器108末端的过热度变化来控制中和支流12的冷媒流量，所述压力调整阀109通过控制所述第一蒸发器108内的压力来防止第一蒸发器108结冰。

请参阅图2，所述第二制冷回路2包括依次连接的第二压缩机201、第二油分202、第二冷凝器203、所述热交换器111、第二过滤器204、第二脉冲控制阀205、毛细管206、第二蒸发器207、第二气分208及第二气压调整阀209。所述第二压缩机201的输出端还设有第二压力保护装置215；所述第二油分202的输出端又与所述第二压缩机201的输入端连接，所述第二油分202用于对所述第二压缩机201输出的气态的冷媒及油液分离；所述第二冷凝器203用于将冷媒从气态的冷凝成更低温的气态；所述第二脉冲控制阀205可以精确地控制流向所述第二蒸发器207输送的冷媒，从而也精准地控制试验室的温度。所述第二气分208用于对剩余的液态冷媒进行气化；所述第二气压调整阀215用于防止第二压缩机201超负荷工作。另外，所述第二制冷回路2中的冷媒与所述第一制冷回路1中的冷媒是不同的，所述第二制冷回路2中的冷媒比所述第一制冷回路1中的冷媒的冷凝温度更低。

再请参阅图2，所述第二压缩机201的输出端与所述第二蒸发器207的输入端之间还设有与所述热交换器111并列的低温维持支流21。具体地，所述低温维持支流21的输入端连接于所述第二油分202与所述第二冷凝器203之间；所述低温维持支流21的输出端连接于所述毛细管206与所述第二蒸发器207之间。所述低温维持支流21上设有第一脉冲控制阀210。所述第一脉冲控制阀210的输出端又设有毛细管214。所述第一脉冲控制阀210可以有效地控制从所述低温维持支流21向所述第二蒸发器207输送的冷媒，从而既能维持试验室的温度，也精准地控制冷媒的输送量，有效降低能耗。

再如图2所示，所述热交换器111的输出端与所述第二压缩机201的输入端之间还设有与所述蒸发器并列的泄压支流22。具体地，所述泄压支流22的输入端连接于所述第二过滤器204与所述第二脉冲控制阀205之间，所述泄压支流22的输出端连接于所述第二蒸发器207与第二气分208之间。所述泄压支流22上依次设有泄压阀211、第二储液罐212及毛细管213。设置所述泄压支流22可以保证所述第二制冷回路2内的压力，防止压力过大而损坏所述热交换器111。

综合上述并结合图1及图2，下面对本实用新型的制冷系统的几种制冷模式进行描述，如下：

当需要使试验室的温度达到高温的状态时，例如100度至200度的范围，可以使第一制冷回路1及第二制冷回路2停止工作，而启动加热器，从而对试验室的温度进行加热，以达到高温的状态。

当需要使试验室的温度达到中温的状态时，例如0度至100度的范围，可以启动所述第一压缩机101，而所述第二制冷回路2停止工作，所述热交换支流11的电磁阀106关闭；这时，所述第一压缩机101将冷媒输送出去，冷媒经过第一冷凝器103形成液态，液态的冷媒经过第一储液罐104、第一过滤器105、电磁阀106及电子节流阀107后进入所述第一蒸发器108对试验室的空气进行快速降温，并与加热器进行协同工作，从而可以使试验室的温度达到中温状态。与此同时，所述电磁阀114在必要时开启，冷媒经过所述第一膨胀阀113与流出所述第一蒸发器108的冷媒中和，使回流到第一气分110的冷媒温度降低。

当需要使试验室的温度达到低温的状态时，例如0度至-80度的范围，可以同时启动所述第一制冷回路1及第二制冷回路2；在所述第一制冷回路1中，所述电磁阀106及电磁阀114关闭，电磁阀115开启；所述第一压缩机101将气态的冷媒输送出去，冷媒经过第一冷凝器103形成液态，液态的冷媒经过第一储液罐104及第一过滤器105后进入所述热交换支流11，并对热交换器111内的第二制冷回路2的冷媒进行降温，使第二制冷回路2的冷媒形成液态的冷媒。而在这过程中，所述第二制冷回路2的第二压缩机201也持续将气态的冷媒输送出去，气态的冷媒经过第二冷凝器203及热交换器111变成液态，液态的冷媒再经过第二过滤器204、第二脉冲控制阀205后进入所述第二蒸发器207，从而对试验室的空气降温，从而可以使试验室的温度达到低温状态。而达到低温状态后，为了维持这种低温状态，所述第二脉冲控制阀205每过一段时间开启一次以向所述第二蒸发器207输送液态的冷媒，同时打开所述第一脉冲控制阀210，所述第一脉冲控制阀210将一定量的气态的冷媒直接从低温维持支流21输送到所述第二蒸发器207中，由于液态的冷媒有可能使试验室的温度过度下降，而气态的冷媒可使试验室的温度稍微上升，因此，通过第二脉冲控制阀205及第一脉冲控制阀210的协同工作便可精确地维持试验室内的恒定低温状态。而在现有技术中，液态的冷媒对试验室过度降温后通常使用加热器对试验室进行升温，加热器需要消耗额外的电能，因而，本实用新型的低温维持支流21可以降低能耗。

与现有技术相比，由于本实用新型利用通过设置第一制冷回路1及第二制冷回路2，再利用热交换器111将所述第一制冷回路1及第二制冷回路2组成复叠式的制冷系统，因此，可以使试验室能达到更低的温度，制冷温度跨度大；而且由于在第二压缩机201的输出端与第二蒸发器207的输入端之间设有与所述热交换器111并列的低温维持支流21，因此，当试验室达到较低的温度后，只需要开通所述低温维持支流21，并通过第一脉冲控制阀210控制气态的冷媒的流量，利用第二脉冲控制阀205及第一脉冲控制阀210的协同工作，从而即可维持试验室内的低温状态，避免使用加热器加热而消耗额外的电能。因此，整个制冷系统可以减少电能的消耗，极大地提高节能效果。

以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属于本实用新型所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种复叠式节能型制冷系统，其特征在于：包括第一制冷回路及第二制冷回路，所述第一制冷回路包括依次连接的第一压缩机、第一冷凝器及第一蒸发器；所述第一冷凝器的输出端与所述第一压缩机的输入端之间还设有与所述第一蒸发器并列的热交换支流，所述热交换支流上设有热交换器；所述第二制冷回路包括依次连接的第二压缩机、第二冷凝器、所述热交换器以及第二蒸发器；所述第二压缩机的输出端与所述第二蒸发器的输入端之间还设有与所述热交换器并列的低温维持支流。

2.如权利要求1所述的复叠式节能型制冷系统，其特征在于：所述低温维持支流上设有第一脉冲控制阀。

3.如权利要求1所述的复叠式节能型制冷系统，其特征在于：所述热交换器与所述第二蒸发器之间设有第二脉冲控制阀。

4.如权利要求1所述的复叠式节能型制冷系统，其特征在于：所述热交换器的输出端与所述第二压缩机的输入端之间还设有与所述第二蒸发器并列的泄压支流。

5.如权利要求1所述的复叠式节能型制冷系统，其特征在于：所述第一蒸发器的输入端前设有电子节流阀。

6.如权利要求1所述的复叠式节能型制冷系统，其特征在于：所述第一冷凝器的输出端与所述第一蒸发器的输出端之间设有与所述第一蒸发器并列的中和支流。

7.如权利要求6所述的复叠式节能型制冷系统，其特征在于：所述中和支流上设有第一膨胀阀。

8.如权利要求1所述的复叠式节能型制冷系统，其特征在于：所述热交换器输入端前设有第二膨胀阀。

9.如权利要求1所述的复叠式节能型制冷系统，其特征在于：所述第一蒸发器的输出端设有压力调整阀。