CN212253208U - 复叠式压缩制冷系统以及具有其的制冷设备 - Google Patents
复叠式压缩制冷系统以及具有其的制冷设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN212253208U CN212253208U CN202020376301.5U CN202020376301U CN212253208U CN 212253208 U CN212253208 U CN 212253208U CN 202020376301 U CN202020376301 U CN 202020376301U CN 212253208 U CN212253208 U CN 212253208U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- temperature
- low
- stage
- refrigerant
- cooling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 title claims abstract description 268
- 230000006835 compression Effects 0.000 title claims abstract description 65
- 238000007906 compression Methods 0.000 title claims abstract description 65
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims abstract description 271
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 139
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims abstract description 110
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 38
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 141
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 33
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 32
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 32
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 abstract description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 24
- 239000003570 air Substances 0.000 description 20
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 18
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 18
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 8
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 5
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 5
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 3
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 3
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 2
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 2
- ONPGOSVDVDPBCY-CQSZACIVSA-N 6-amino-5-[(1r)-1-(2,6-dichloro-3-fluorophenyl)ethoxy]-n-[4-(4-methylpiperazine-1-carbonyl)phenyl]pyridazine-3-carboxamide Chemical compound O([C@H](C)C=1C(=C(F)C=CC=1Cl)Cl)C(C(=NN=1)N)=CC=1C(=O)NC(C=C1)=CC=C1C(=O)N1CCN(C)CC1 ONPGOSVDVDPBCY-CQSZACIVSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000002194 freeze distillation Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 239000011555 saturated liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Abstract
本实用新型提供了一种复叠式压缩制冷系统以及具有其的制冷设备,复叠式压缩制冷系统包括:高温级制冷循环回路,用于流通第一制冷剂,并且其内设置有蒸发部;低温级制冷循环回路,用于流通第二制冷剂,并且其内设置有低温级压缩机、冷凝部、低温级蒸发管和换热组件;换热组件包括:放热部,设置于低温级压缩机排出口与冷凝部之间;吸热部,设置于低温级蒸发管与低温级压缩机吸入口之间;吸热部用于促使流经其的第二制冷剂吸收流经放热部的第二制冷剂的热量而升温,从而能够提高低温级压缩机的吸气温度,并降低高温级制冷循环回路的热负荷。
Description
技术领域
本实用新型涉及制冷领域,特别是涉及一种复叠式压缩制冷系统以及具有其的制冷设备。
背景技术
复叠式压缩制冷系统通常由两个单独的制冷循环回路组成,分别称为高温级制冷循环回路(简称高温部分)及低温级制冷循环回路(简称低温部分)。高温部分使用标准沸点相对较高的第一制冷剂,低温部分使用标准沸点相对较低的第二制冷剂。冷凝蒸发器,利用高温部分的第一制冷剂制取的冷量,使低温部分的压缩机排出的第二制冷剂蒸气凝结,既是高温部分的蒸发器,又是低温部分的冷凝器。
现有技术中,在低温级制冷循环回路内,从回气管流向低温级压缩机吸入口的第二制冷剂温度偏低,使得低温部分的压缩机吸气温度低,会导致低温级压缩机回气管和低温级压缩机吸入口周围凝露或结霜,从而导致冷量损失。对于家用小型制冷设备而言,十几瓦甚至几瓦的冷量损失就会导致制冷效率明显降低。
因此,如何提高低温部分的压缩机吸气温度,成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的一个目的是要提供一种至少部分地解决上述问题的复叠式压缩制冷系统以及具有其的制冷设备。
本实用新型一个进一步的目的是要提高复叠式压缩制冷系统中低温级制冷循环回路内的压缩机吸气温度。
本实用新型一个进一步的目的是要提高具有复叠式压缩制冷系统的制冷设备中储物间室的制冷效率。
本实用新型一个进一步的目的是要降低低温级制冷循环回路提供给高温级制冷循环回路的热负荷,从而提高整个复叠式压缩制冷系统的能量利用效率。
本实用新型一个进一步的目的是要提高复叠式压缩制冷系统中低温级制冷循环回路内的能量利用效率。
本实用新型提供了一种复叠式压缩制冷系统以及具有其的制冷设备,包括:高温级制冷循环回路,并且其内设置有蒸发部,用于流通第一制冷剂;低温级制冷循环回路,用于流通第二制冷剂,并且其内设置有低温级压缩机、冷凝部、和低温级蒸发管和换热组件;蒸发部用于促使流经其的第一制冷剂吸收流经冷凝部的第二制冷剂的热量;换热组件包括:放热部,设置于低温级压缩机排出口与冷凝部之间;吸热部,设置于低温级蒸发管与低温级压缩机吸入口之间;吸热部用于促使流经其的第二制冷剂吸收流经放热部的第二制冷剂的热量。
可选地,低温级制冷循环回路还包括:低温级节流装置,设置于冷凝部与低温级蒸发管之间;吸热回气管段,设置于低温级蒸发管与低温级压缩机吸入口之间;至少部分吸热回气管段与低温级节流装置贴靠设置,使得流经吸热回气管段内的第二制冷剂吸收流经低温级节流装置的第二制冷剂的热量。
可选地,吸热部设置于吸热回气管段与压缩机吸入口之间。
可选地,高温级制冷循环回路包括:高温级压缩机;高温级冷凝器,设置于高温级压缩机排出口与蒸发部之间;多个相互并联设置的供冷支路,每个供冷支路内设置有一个支路节流装置;多个供冷支路包括:第一供冷支路,其内设置有第一供冷蒸发管,第一供冷蒸发管用于促使流经其的第一制冷剂吸热;第一供冷蒸发管与低温级蒸发管用于为制冷设备内的同一储物间室供冷。
可选地,第一供冷蒸发管与低温级蒸发管穿设于同一翅片组上。
可选地,第一供冷支路内还设置有单向阀,单向阀设置于第一供冷蒸发管的下游,用于仅允许来自第一供冷蒸发管的第一制冷剂单向流出。
可选地,高温级制冷循环回路还包括:第二供冷蒸发器,设置于高温级冷凝器与高温级压缩机吸入口之间,用于促使来自多个供冷支路的第一制冷剂通向高温级压缩机吸入口。
可选地,蒸发部设置于高温级冷凝器与第二供冷蒸发器之间;多个供冷支路设置于高温级冷凝器与蒸发部之间。
可选地,高温级制冷循环回路还包括:电动切换阀,其具有多个阀口,多个阀口分别用于与一个供冷支路相连通,电动切换阀用于通过受控地打开或关闭阀口以调节流经其的第一制冷剂的流动路径。
根据本实用新型的另一方面,还提供了一种制冷设备,包括:箱体;如上述任一项的复叠式压缩制冷系统,设置于箱体内。
本实用新型的复叠式压缩制冷系统以及具有其的制冷设备,其中,复叠式压缩制冷系统包括高温级制冷循环回路、低温级制冷循环回路。低温级制冷循环回路包括换热组件,其具有设置于低温级压缩机排出口与冷凝部之间的放热部,以及设置于低温级蒸发管与低温级压缩机吸入口之间的吸热部。吸热部用于促使流经其的第二制冷剂吸收流经放热部的第二制冷剂的热量,使得低温级制冷循环回路内的第二制冷剂在流入压缩机吸入口之前升温,从而能够提高低温级压缩机的吸气温度,能够减少或避免因吸气温度过低导致的冷量损失,提高制冷效率,还能减少或避免低温级压缩机吸入口周围发生凝露或结霜问题,提高了复叠式压缩制冷系统的运行性能。
进一步地,本实用新型的复叠式压缩制冷系统以及具有其的制冷设备,其中,高温级制冷循环回路内的第一供冷蒸发管与低温级蒸发管穿设于同一翅片组上,并且第一供冷蒸发管与低温级蒸发管用于为同一储物间室供冷,能够提高该储物间室的制冷效率,使得该储物间室快速降温。
进一步地,本实用新型的复叠式压缩制冷系统以及具有其的制冷设备,其中,将换热组件的放热部设置在低温级压缩机排出口与冷凝部之间,降低了低温级制冷循环回路提供给高温级制冷循环回路的热负荷,从而提高整个复叠式压缩制冷系统的能量利用效率。
进一步地,本实用新型的复叠式压缩制冷系统以及具有其的制冷设备,低温级制冷循环回路内还设置有低温级节流装置和吸热回气管段,其中,低温级节流装置设置于冷凝部与低温级蒸发管之间,吸热回气管段设置于低温级蒸发管与吸热部之间,并且至少部分吸热回气管段与低温级节流装置贴靠设置,使得流经吸热回气管段内的第二制冷剂吸收流经低温级节流装置的第二制冷剂的热量,提高了低温级制冷循环回路内的能量利用效率,进而提高了整个制冷设备的能量利用效率。
根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述,本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解,这些附图未必是按比例绘制的。附图中:
图1是根据本实用新型一个实施例的具有复叠式压缩制冷系统的制冷设备的示意图;
图2是根据本实用新型一个实施例的复叠式压缩制冷系统的示意图;
图3是图2所示的复叠式压缩制冷系统中低温级制冷循环回路处于运行状态时对应的压焓图;
图4是根据本实用新型另一实施例的复叠式压缩制冷系统的示意图。
具体实施方式
图1是根据本实用新型一个实施例的具有复叠式压缩制冷系统的制冷设备10的示意图。
制冷设备10可以为用于储存食材、药品、或者其他物品的家用小型制冷设备,例如,可以为冰箱,或冰柜。
虽然复叠式压缩制冷系统已经在大型制冷设备中有所涉及,然而,由于现有复叠式压缩制冷系统的运行噪声过大,能耗过高,导致现有技术中的复叠式压缩制冷系统一直无法应用于家用小型制冷设备。
本实施例的复叠式压缩制冷系统尤其适用于家用小型制冷设备10,例如冰箱。
本实施例中的制冷设备10以冰箱为例。具有复叠式压缩制冷系统的制冷设备10可以为冰箱。
制冷设备10一般性地可包括:箱体110和设置于箱体110内的复叠式压缩制冷系统。其中,箱体110内还形成有用于存放物品的储物间室111。在本实施例中,储物间室111可以为多个,例如可以包括冷藏间室、冷冻间室(为普通冷冻间室)、变温间室和/或深冷间室。在另一些可选的实施例中,储物间室111可以为一个,例如,可以为深冷间室或变温间室。箱体110内还可以形成有用于安装蒸发器的多个蒸发器安装腔,蒸发器安装腔可以设置于储物间室111的背部、侧部、顶部或底部。
图2是根据本实用新型一个实施例的复叠式压缩制冷系统的示意图。
复叠式压缩制冷系统可以为两级复叠循环系统,也可以为三级复叠循环系统,或者四级复叠循环系统,在此对复叠级数不做具体限定。本实施例仅以具有两级复叠循环系统的复叠式压缩制冷系统进行示例,在此基础上,本领域技术人员应当完全有能力进行拓展。
复叠式压缩制冷系统可以包括:高温级制冷循环回路、低温级制冷循环回路,还可以进一步地包括:散热风机280和送风风机290。高温级制冷循环回路形成高温级制冷循环系统,低温级制冷循环回路形成低温级制冷循环系统。
高温级制冷循环回路,用于流通第一制冷剂,并且其内设置有高温级压缩机211和蒸发部231。低温级制冷循环回路,用于流通第二制冷剂,并且其内设置有低温级压缩机251、冷凝部232、低温级蒸发管256和换热组件。其中,低温级蒸发管256用于促使流经其的第二制冷剂吸收储物间室111中的热量,使得储物间室111降温。
蒸发部231用于促使流经其的第一制冷剂吸收流经冷凝部232的第二制冷剂的热量。冷凝部232可以位于低温级压缩机251排出口与低温级蒸发管256之间。蒸发部231和冷凝部232可以热连接,以使流经蒸发部231的第一制冷剂可以吸收流经冷凝部232的第二制冷剂释放的热量。例如,蒸发部231和冷凝部232可以一体成型,形成冷凝蒸发器。
高温级制冷循环回路还包括:高温级冷凝器212,设置于高温级压缩机211排出口与蒸发部231之间。
即,高温级制冷循环回路可以包括:高温级压缩机211、高温级冷凝器212、蒸发部231。
制冷剂,又称冷媒,通常以相变来完成能量转化,是在制冷设备10的制冷系统中进行循环流动的工作物质,其工作原理是:制冷剂在蒸发器内吸收被冷却物质的热量而蒸发,在冷凝器中将所吸收的热量传给周围的空气或者水,而被冷却为液体,往复循环,借助于状态的变化来达到制冷的作用。按常温下冷凝压力的大小和在大气压力下蒸发温度的高低划分,制冷剂可以大致划分为以下三大类:高温制冷剂、中温制冷剂和低温制冷剂。“高温级制冷循环回路”和“低温级制冷循环回路”中的“高温”和“低温”是相对而言的,相对而言,高温级制冷循环回路内所流经的第一制冷剂的蒸发温度高于低温级制冷循环回路内所流经的第二制冷剂的蒸发温度。
按照制冷剂的组成成分划分,制冷剂还可以大致划分为以下三类:纯工质制冷剂、共沸制冷剂和非共沸制冷剂。纯工质制冷剂,也叫单一制冷剂,是指由一种单组分物质形成的制冷剂。共沸制冷剂,由两种或两种以上互溶的单组分物质,在常温下按一定的质量比或容积比混合而成的制冷剂,它的性质与单一制冷剂的性质一样,在恒定的压力下具有恒定的蒸发温度,且气相和液相的组份液相同。非共沸制冷剂,由两种或两种以上相互不形成共沸溶液的单一制冷剂混合而成的溶液,溶液被加热时,在一定的蒸发压力下,较易挥发的组份蒸发的比例大,难挥发的组份蒸发的比例小,气、液两相的组成不相同,且制冷剂在蒸发过程中温度是变化的,在冷凝过程中也有类似的特性。
本实施例的第一制冷剂可以为中温制冷剂,第二制冷剂可以为低温制冷剂。
低温级制冷循环回路处于稳定运行状态下的高压侧绝对压力范围配置成2~11bar,低温级制冷循环回路稳定运行状态下的低压侧绝对压力范围配置成0.2~1.1bar。
其中,低温级制冷循环回路内的高压侧是指:在第二制冷剂的流动方向上,低温级制冷循环回路内的低温级压缩机251排出口与低温级节流装置255吸入口上游之间的部分。低温级制冷循环回路内的低压侧是指:在第二制冷剂的流动方向上,低温级制冷循环回路内的低温级节流装置255排出口下游与低温级压缩机251吸入口之间的部分。通常情况下,低温级制冷循环回路的高压侧绝对压力可以通过在靠近低温级压缩机251排出口下游的预设位置处检测得出,低温级制冷循环回路的低压侧绝对压力可以通过在靠近低温级压缩机251吸入口上游的预设位置处检测得出。在一些可选的实施例中,若低温级压缩机251带有用于直接连通低温级压缩机251内部低压腔体的工艺口,则上述低压侧绝对压力可以通过在工艺口处检测得出。
低温级制冷循环回路可以在开机启动一定时间后进入稳定运行状态。本实施例是通过低温级制冷循环回路的低压侧绝对压力大小来判断低温级制冷循环回路是否处于稳定运行状态。低温级制冷循环回路开机后,可以连续采集低温级制冷循环回路的低压侧绝对压力大小。若在第一设定时间内,低温级制冷循环回路的低压侧绝对压力大小的最高值与低温级制冷循环回路的低压侧绝对压力大小的平均值之间的比值小于第一预设比值,并且低温级制冷循环回路的低压侧绝对压力大小的最低值与低温级制冷循环回路的低压侧绝对压力大小的平均值之间的比值大于第二预设比值,则表明在该第一设定时间内的低温级制冷循环回路处于稳定运行状态下。其中,低温级制冷循环回路的低压侧绝对压力大小的平均值是指在第一设定时间内的低温级制冷循环回路的低压侧绝对压力大小的最高值与低温级制冷循环回路的低压侧绝对压力大小的最低值的算术平均值。第一设定时间可以为0.25~1h范围内的任意时间,例如,可以为0.25h,0.5h,或者1h,优选地,可以为0.25h或者0.5h。第一预设比值可以为1~1.2范围内的任意值,例如,可以为1,1.1,或者1.2,优选地,可以为1.1,第二预设比值可以为0.85~0.95范围内的任意值,例如可以为0.85,0.9或者0.95,优选地,可以为0.9。在本实施例中,可以在制冷设备10的储物间室111内投放试验包(GB/T8059)之后采集低温级制冷循环回路的低压侧绝对压力大小,从而监测低温级制冷循环回路的稳定运行状态。
由于低温级压缩机251的排气压力与低温级制冷循环回路的高压侧绝对压力对应设置,低温级压缩机251的吸气压力与低温级制冷循环回路的低压侧绝对压力对应设置,低温级制冷循环回路运行时,低温级压缩机251具有较低的吸气压力和较低的排气压力,能有效降低运行时产生的噪声,还能降低运行过程中的能耗,可以适用于家用小型制冷设备10。
低温级制冷循环回路处于稳定运行状态下的高压侧绝对压力范围可以配置成2~9bar,或者2~10bar。低温级制冷循环回路处于稳定运行状态下的高压侧绝对压力可以为2~11bar内的任意值,例如,可以为2bar,3bar,4bar,5bar,6bar,7bar,8bar,9bar,10bar或者11bar。
低温级制冷循环回路处于稳定运行状态下的低压侧最低绝对压力范围可以配置成0.2~0.8bar,或者0.2~0.6bar,或者0.2~0.5bar,或者0.2~0.4bar。
在一些可选的实施例中,低温级制冷循环回路处于稳定运行状态下的低压侧绝对压力的下限值的取值范围可以配置成0.2~0.8bar,或者0.2~0.6bar,或者0.2~0.5bar,或者0.2~0.4bar。
低温级制冷循环回路可以预设有多个制冷温度,例如制冷温度可以为但不限于,5℃,-5℃,-18℃,-40℃,-60℃或者-80℃。低温级制冷循环回路按照不同的制冷温度运行时均能达到各自的稳定运行状态。制冷温度不同,处于稳定运行状态下的低温级制冷循环回路的低压侧绝对压力则可以不同。低温级制冷循环回路处于稳定运行状态下的低压侧绝对压力在低温级制冷循环回路停机前的设定时间段内达到下限值。制冷温度不同,处于稳定运行状态下的低温级制冷循环回路的低压侧绝对压力的下限值则可以不同,但均可以处于0.2~0.8bar,或者0.2~0.6bar,或者0.2~0.5bar,或者0.2~0.4bar范围内。
低温级制冷循环回路处于稳定运行状态下的低压侧最低绝对压力可以为0.2~0.8bar范围内的任意值,例如,可以为0.2bar,0.3bar,0.4bar,0.5bar,0.6bar,0.7bar,或者0.8bar。
第二制冷剂在低温级制冷循环回路处于稳定运行状态下的低压侧的蒸发温度范围可以配置成-111~-35℃。第二制冷剂在低温级制冷循环回路内的低压侧的蒸发温度可以指第二制冷剂在低温级蒸发管256内的蒸发温度。第二制冷剂在低温级蒸发管256内的蒸发温度可达到-60℃以下、或者可达到甚至-80℃以下,能用于为家用小型制冷设备10中的储物间室111营造-60℃甚至-80℃左右的低温,提高了家用小型制冷设备10的保鲜能力。
在本实施例中,第二制冷剂在低温级制冷循环回路处于稳定运行状态下的低压侧的蒸发温度范围可以配置成-80~-35℃,或者-75~-40℃。
第二制冷剂可以为纯工质制冷剂或共沸制冷剂,第二制冷剂的标准沸点范围可以配置成-60~-30℃,或者-55~-35℃,或者-50~-35℃。例如,第二制冷剂可以为R22制冷剂(标准沸点可以为-40.8℃),或者可以为R290制冷剂(标准沸点可以为-42.2℃),或者可以为R404A制冷剂(标准沸点可以为-46.1℃),或者可以为R1270(标准沸点可以为-47.7℃),或者可以为R410A制冷剂(标准沸点可以为-51.4℃),或者可以为R32(标准沸点可以为-51.7℃)。
低温级压缩机251可以为R600a压缩机。当将现有R600a压缩机应用于低温级制冷循环回路时,可以在R600a压缩机内更换为低温润滑油,过程简单,成本低廉。由于R600a压缩机具有较低的运行噪音和较高的能效,利用R600a压缩机与R290制冷剂相结合,可以降低低温级制冷循环回路的噪声,提高节能效果。
低温级压缩机251的型号并不限于此,只要具备上述工作性能均可作为低温级压缩机251。
例如,低温级制冷循环回路处于稳定运行状态下的高压侧绝对压力可以为3.022bar,低压侧绝对压力可以为0.368bar。第二制冷剂可以为R290制冷剂。第二制冷剂在低温级制冷循环回路内的高压侧的冷凝温度可以为-12.1℃,在低压侧的蒸发温度可以为-62.8℃,从而使得低温级制冷循环回路运行时可以为储物间室111营造-55℃左右的低温环境。低温级制冷循环回路处于稳定运行状态下的低压侧绝对压力还可以为0.287bar,此时第二制冷剂在低温级制冷循环回路内的低压侧的蒸发温度可以为-67.2℃,从而使得低温级制冷循环回路运行时可以为储物间室111营造-60℃左右的低温环境。
在一些可选的实施例中,低温级制冷循环回路处于稳定运行状态下的高压侧绝对压力可以为3.507bar,低压侧绝对压力可以为0.287bar。第二制冷剂可以为R1270制冷剂。
第二制冷剂在低温级制冷循环回路内的高压侧的冷凝温度可以为-16℃,在低压侧的蒸发温度可以为-72℃,从而使得低温级制冷循环回路运行时可以为储物间室111营造-65℃左右的低温环境。
在另一些可选的实施例中,第二制冷剂在低温级制冷循环回路处于稳定运行状态下的低压侧的蒸发温度范围还可以配置成-111~-50℃。
第二制冷剂可以为非共沸制冷剂,其中,第二制冷剂可以包括第一组分。第一成分的标准沸点范围可以配置成-60~0℃,或者-50~0℃,或者-45~0℃,或者-15~0℃。第一组分在第二制冷剂中所占质量分数的范围可以配置成20%~80%。
例如,第二制冷剂可以包括R600a制冷剂和R170制冷剂,其中第一组分可以为R600a制冷剂,R600a制冷剂在第二制冷剂中所占的质量分数范围可以为30%~80%,也可以为40%~60%。或者第二制冷剂可以包括R600制冷剂和R170制冷剂,其中第一组分可以为R600制冷剂,R600制冷剂在第二制冷剂中所占的质量分数范围可以为40%~80%。或者第二制冷剂可以包括R600a制冷剂和R1150制冷剂,其中第一组分可以为R600a制冷剂,R600a制冷剂在第二制冷剂中所占的质量分数范围可以为40%~80%。或者第二制冷剂可以包括R600制冷剂和R1150制冷剂,其中第一组分可以为R600制冷剂,R600制冷剂在第二制冷剂中所占的质量分数范围可以为50%~80%。或者第二制冷剂可以包括R290制冷剂和R170制冷剂,其中第一组分可以为R290制冷剂,R290制冷剂在第二制冷剂中所占的质量分数范围可以为50%~70%。或者第二制冷剂可以包括R290制冷剂和R1150制冷剂,其中第一组分可以为R290制冷剂,R290制冷剂在第二制冷剂中所占的质量分数范围可以为70%~80%。或者第二制冷剂可以包括R1270制冷剂和R170制冷剂,其中第一组分可以为R1270制冷剂,R1270制冷剂在第二制冷剂中所占的质量分数范围可以为60%~80%。或者第二制冷剂可以包括R1270制冷剂和R1150制冷剂,其中第一组分可以为R1270制冷剂,R1270制冷剂在第二制冷剂中所占的质量分数范围可以为70%~80%。
第二制冷剂的ODP(Ozone Depletion Potential,用于表示臭氧消耗潜能)值可以配置成0,第二制冷剂的GWP100(基于100年计算GWP,记作GWP100,其中,GWP,为GlobalWarming Potential的缩写,用于表示全球变暖潜能)值可以配置成小于等于200。
第一制冷剂在高温级制冷循环回路处于稳定运行状态下的低压侧的蒸发温度范围可以配置成-40℃~0℃,或者-35℃~-10℃,或者-30℃~-15℃。第二制冷剂在在低温级制冷循环回路内的高压侧的冷凝温度比流经高温级制冷循环回路内的低压侧的第一制冷剂的蒸发温度高,例如第二制冷剂在低温级制冷循环回路内的高压侧的冷凝温度范围可以为-25℃~-5℃。
高温级制冷循环回路内的第一制冷剂在流经蒸发部时吸收流经冷凝部232的低温级制冷循环回路内的第二制冷剂的热量,使得冷凝部232内的第二制冷剂降温,并凝结为液态。即,高温级制冷循环回路利用第一制冷剂可以对低温级制冷循环回路提供预冷功能,使得低温级制冷循环回路内的第二制冷剂能够由气态转化为液态。第二制冷剂在低温级蒸发管256内吸热蒸发,能吸收大量的热,从而可实现较低温度的有效制冷功能。
例如,第一制冷剂可以为R600a制冷剂,高温级压缩机211可以为R600a压缩机。在高温级制冷循环回路内,第一制冷剂在高压侧的冷凝温度比环境温度高,第一制冷剂在高压侧放热。流经高温级制冷循环回路的蒸发部(低压侧)的第一制冷剂可以吸收流经低温级制冷循环回路的冷凝部232(高压侧)的第二制冷剂的热量,使得流经冷凝部232的第二制冷剂得到冷凝。
在低温级制冷循环回路内,当环境温度配置成常见室内温度时,常见室内温度可以为7~40℃范围内的任意值,在低温级压缩机251的吸气温度范围为10~38℃,低温级压缩机251的吸气过热度为80~95K(K为热力学温度单位)的情况下,低温级压缩机251的排气温度可以配置成小于等于110℃,低温级压缩机251的壳体温度可以配置成小于等于110℃。在另一些可选的实施例中,在低温级压缩机251的吸气温度范围为15~35℃,低温级压缩机251的吸气过热度为80~85K(K为热力学温度单位)的情况下,低温级压缩机251的排气温度可以配置成小于等于100℃,低温级压缩机251251的壳体温度可以配置成小于等于100℃。
低温级压缩机251气缸容积可以配置成小于等于20ml,例如,低温级压缩机251的气缸容积可以配置成4~20ml,或者5~15ml,或者8.5~13.5ml。其中,低温级压缩机251可以为活塞式。
低温级制冷循环回路内并未设置喷射冷却回路。
低温级制冷循环回路还可以包括:换热组件,其包括放热部241和吸热部242。放热部241,设置于低温级压缩机251排出口与冷凝部之间。吸热部242,设置于低温级蒸发管256与低温级压缩机251吸入口之间。放热部241与吸热部242可以相互套接或相互贴靠,使得流经放热部241的第二制冷剂可以与流经吸热部242的第二制冷剂之间发生热交换。吸热部242用于促使流经其的第二制冷剂吸收流经放热部241的第二制冷剂的热量。
本实施例的换热组件可以为套管换热器。套管换热器是用两种尺寸不同的标准管相互套设连接而成同心圆套管,外面的通道叫壳程,内部的通道叫管程。两种不同介质可在壳程和管程内逆向流动(或同向)以达到换热的效果。吸热部242可以为壳程,放热部241可以为管程。在另一些可选的实施例中,吸热部242可以为管程,放热部241可以为壳程。
在低温级制冷循环回路内,位于低温级蒸发管256与低温级压缩机251吸入口之间的区段内的第二制冷剂温度较低,而位于低温级压缩机251排出口与冷凝部232之间的区段内的第二制冷剂温度相对较高,并且高于流经吸热部242的第二制冷剂温度。
通过设置换热组件,使流经吸热部242的第二制冷剂吸收流经放热部241的第二制冷剂的热量,并使得低温级制冷循环回路内的第二制冷剂在流入压缩机吸入口之前升温,从而能够提高低温级压缩机251的吸气温度,能够减少或避免因吸气温度过低导致的冷量损失,提高制冷效率,能减少或避免低温级压缩机251吸入口周围发生凝露或结霜问题,还能够减少或避免因吸气过热度过低而导致的湿冲程、液击、以及低温级压缩机251缺油等系列问题,提高了复叠式压缩制冷系统的运行性能。与在低温级压缩机251吸入口上游的管段上设置保温棉的方案相比,提高了家用小型制冷设备10批量生产时产品性能的一致性。
将放热部241设置于低温级压缩机251与冷凝部232之间,流经放热部241的第二制冷剂将热量传递给流经吸热部242的第二制冷剂并使第二制冷剂升温,充分利用了低温级制冷循环回路内的能量,提高了低温级制冷循环回路的能量利用效率,进而提高了整个制冷设备10的能量利用效率。
本实施例的复叠式压缩制冷系统以及具有其的制冷设备10,其中,将换热组件的放热部241设置在低温级压缩机251排出口与冷凝部232之间,降低了低温级制冷循环回路提供给高温级制冷循环回路的热负荷,从而提高整个复叠式压缩制冷系统的能量利用效率。
高温级制冷循环回路内的第一制冷剂在流经蒸发部231时吸收流经冷凝部232的低温级制冷循环回路内的第二制冷剂的热量,使得冷凝部232内的第二制冷剂降温,并凝结为液态。即,高温级制冷循环回路利用第一制冷剂可以对低温级制冷循环回路提供预冷功能,使得低温级制冷循环回路内的第二制冷剂能够由气态转化为液态。第二制冷剂在低温级蒸发管256内吸热蒸发,能吸收大量的热,从而可实现较低温度的有效制冷功能。
在一些可选的实施例中,第一制冷剂在高温级压缩机211的作用下成为高温高压的气态第一制冷剂,而后进入高温级冷凝器212,并凝结为高压的液态第一制冷剂,从高温级冷凝器212流出的第一制冷剂可以流经支路节流装置218,并转化为低压的气液两相第一制冷剂,然后进入蒸发部231吸热蒸发成为低压气态的第一制冷剂,最后再流入高温级压缩机211的吸入口,形成一个完整的高温级制冷循环。
低温级制冷循环回路还可以包括:低温级散热器252、低温级干燥过滤器254、低温级节流装置255、低温级储液包257、和吸热回气管段258。
低温级节流装置255,设置于冷凝部232与低温级蒸发管256之间。低温级节流装置255也可以为毛细管或者膨胀阀。
吸热回气管段258,设置于低温级蒸发管256与低温级压缩机251吸入口之间。至少部分吸热回气管段258可以与低温级节流装置255贴靠设置,使得流经吸热回气管段258内的第二制冷剂吸收流经低温级节流装置255的第二制冷剂的热量,提高了低温级制冷循环回路内的能量利用效率,进而提高了整个制冷设备10的能量利用效率,而且有利于提高流向低温级压缩机251吸入口的第二制冷剂的温度,从而提高低温级压缩机251的吸气温度。
低温级蒸发管256与低温级压缩机251之间的流路上设置吸热回气管段258、吸热部242,即,将低温级蒸发管256与低温级压缩机251之间的流路划分为两个不同的管段,可以灵活设置不同管段的相对位置,可使这两个不同的管段分别与低温级制冷循环回路内的不同位置进行换热,既提高了低温级压缩机251的吸气温度,又提高了整个复叠式压缩制冷系统的能量利用效率。
吸热回气管段258可以设置于低温级蒸发管256与吸热部242之间,即,放热部241设置于吸热回气管段258与压缩机吸入口之间。
吸热回气管段258可以与低温级节流装置255形成一个套管换热器,低温级节流装置255可以为管程,吸热回气管段258可以为壳程。在另一些可选的实施例中,吸热回气管段258与低温级节流装置255可以为两个相互贴靠的铜管,其中,一个铜管为吸热回气管段258,另一铜管为低温级节流装置255。两个铜管相互贴靠设置。在两个铜管之间的接触部位,可以采用锡焊固定,以强化传热。两个铜管外部可以包裹上铝箔。
在一些可选的实施例中,冷凝蒸发器也可以为套管换热器。蒸发部231可以为管程,冷凝部232可以为壳程。在另一些可选的实施例中,冷凝蒸发器也可以为两个相互贴靠的铜管,其中,一个铜管为蒸发部231,另一铜管为冷凝部232。两个铜管相互贴靠设置。在两个铜管之间的接触部位,可以采用锡焊固定,以强化传热。两个铜管外部可以包裹上铝箔。
低温级干燥过滤器254,设置于冷凝部232与低温级节流装置255之间,起到过滤第二制冷剂中杂质、防止产生冰堵的作用。
低温级散热器252,设置于低温级压缩机251排出口与冷凝部232之间,例如,可以设置于低温级压缩机251与放热部241之间。低温级散热器252使得低温级制冷循环回路内的第二制冷剂在流至冷凝部232之前得到预先降温,保证了第二制冷剂能在流经冷凝部232时得到充分冷凝。
低温级储液包257,设置于低温级蒸发管256的下游,并位于低温级蒸发管256与吸热回气管段258之间。低温级储液包257能防止流向低温级压缩机251吸入口的第二制冷剂携带液态第二制冷剂,还能调节低温级制冷循环回路内的其他部件需要的第二制冷剂的量,可以在低温级制冷循环系统停机运行时,防止低温级蒸发管256处的第二制冷剂缓慢迁移至低温级压缩机251吸入口。
在低温级制冷循环回路内,第二制冷剂可以依次流经低温级压缩机251排出口、低温级散热器252、放热部241、冷凝部232、低温级干燥过滤器254、低温级节流装置255、低温级蒸发管256、低温级储液包257、吸热回气管段258、吸热部242、低温级压缩机251吸入口,形成一个完整的循环。
图3是图2所示的复叠式压缩制冷系统中低温级制冷循环回路处于运行状态时对应的压焓图。图中纵坐标代表绝对压力大小,横坐标代表比焓值。
低温级压缩机251吸入常温低压的第二制冷剂(对应于图2和图3中的1点),第二制冷剂在低温级压缩机251的作用下成为高温高压的气态第二制冷剂。从低温级压缩机251排出口流出的第二制冷剂(对应于图2和图3中的2点)可以流经低温级散热器252。第二制冷剂流经低温级散热器252散热后(对应于图2和图3中的3点),温度可以接近环境温度但仍为过热气体,也就是说,第二制冷剂在流经低温级散热器252的过程中,过热度可以有所减小。从低温级散热器252排出口流出的第二制冷剂可以流经换热组件的放热部241,并在放热部241内将部分热量传递给吸热部242内的第二制冷剂,使吸热部242内的第二制冷剂升温。第二制冷剂流经放热部241散热后(对应于图2和图3中的4点),温度也可以接近环境温度但仍为过热气体,第二制冷剂在流经放热部241的过程中,过热度可以有所减小。从放热部241流出的第二制冷剂可以进入冷凝部232,并凝结为高压的含液态第二制冷剂(对应于图2和图3中的5点),再流经低温级节流装置255,并转化为低压的气液两相第二制冷剂(对应于图2和图3中的6点),然后进入低温级蒸发管256吸热蒸发成为低压气态的第二制冷剂。值得注意的是,此处的“气态”是指大部分的第二制冷剂呈气态,而并非指所有的第二制冷剂均呈气态,也就是说,流经低温级蒸发管256后的第二制冷剂中可能携带有液态的第二制冷剂。若流经低温级蒸发管256后的第二制冷剂中携带有液态的第二制冷剂,低温级制冷循环回路配置成加强低温级节流装置255与吸热回气管段258之间的换热效率(即强化回热)。从低温级蒸发管256输出的第二制冷剂(对应于图2和图3中的7点)进入吸热回气管段258,并吸收低温级节流装置255内流经的第二制冷剂热量后(对应于图2和图3中的8点),温度可以有所升高但过热度较低。第二制冷剂进入换热组件的吸热部242后,温度可以升高至接近于环境温度,过热度相应提高。来自吸热部242的第二制冷剂可以流入低温级压缩机251的吸入口,形成一个完整的低温级制冷循环。
高温级制冷循环回路还可以进一步地包括:电动切换阀217、至少一个供冷支路、第二供冷蒸发器222、防露管215、和高温级储液包。其中,供冷支路可以为一个或多个。本实施例的供冷支路可以为多个,并且相互并联设置。
电动切换阀217,其具有多个阀口,多个阀口分别用于与一个供冷支路相连通,电动切换阀217用于通过受控地打开或关闭阀口以调节流经其的第一制冷剂的流动路径。电动切换阀217用于切换控制第一制冷剂的流向,使得流经其的第一制冷剂受控地流向一个或多个供冷支路。电动切换阀217可以设置于多个供冷支路的上游,并位于高温级冷凝器212的下游。
多个相互并联设置的供冷支路,每个供冷支路内设置有一个支路节流装置218。供冷支路可以为两个,三个,四个或五个,或者其他任意数量。在本实施例中,供冷支路可以为三个,包括第一供冷支路、第二供冷支路和第三供冷支路。支路节流装置218可以为毛细管或者膨胀阀,由于节流装置的设置是本领域技术人员所习知的,在此不做赘述。
其中,第一供冷支路,其内设置有第一供冷蒸发管219和单向阀220。其中,第一供冷蒸发管219用于促使流经其的第一制冷剂吸热。第一供冷蒸发管219与低温级蒸发管256用于为制冷设备10内的同一储物间室111供冷。例如,第一供冷蒸发管219可以与低温级蒸发管256用于设置于与深冷间室相对应的蒸发器安装腔内,并用于为深冷间室供冷。第一供冷蒸发管219与低温级蒸发管256穿设于同一翅片组上。第一供冷蒸发管219可以与低温级蒸发管256、以及二者所穿设的翅片组形成一个双管蒸发器。也就是说,该双管蒸发器内具有第一供冷蒸发管219、低温级蒸发管256,共两套蒸发管。第一供冷蒸发管219可以与低温级蒸发管256相互邻近设置,也可以相互贴靠设置,或者相互缠绕设置,但不限于此。
将第一供冷蒸发管219和低温级蒸发管256配置成设置于与同一储物间室111相对应的同一个蒸发器安装腔内,并用于为同一储物间室111供冷,能够提高这一储物间室111的制冷效率,使得该储物间室111快速降温。
利用第一供冷蒸发管219与低温级蒸发管256形成一个双管蒸发器,既有利于提高双管蒸发器的制冷效率,又有利于使得双管蒸发器结构小型化,简化了具有复叠式压缩制冷系统的制冷设备10的整体结构,降低了制造成本。
复叠式压缩制冷系统启动运行时,深冷间室的降温过程可以划分为初期阶段和后期阶段,共两个阶段。其中,初期阶段可以为深冷间室的温度从环境温度降低至第一预设温度的过程,后期阶段可以为深冷间室的温度从第一预设温度降低至第二预设温度的过程,第一预设温度高于第二预设温度。第一预设温度可以为-10~-28℃之间的任意值,例如可以为-18℃,第二预设温度可以为-40~-80℃之间的任意值,例如,可以为-55℃。第一供冷蒸发管219可以用于为初期阶段供冷,低温级蒸发管256可以用于为后期阶段供冷。
通常情况下,蒸发器是否供冷,由制冷剂是否在其中循环流动来决定。比如,可以通过控制电动切换阀217(将在下文详述)来控制第一制冷剂是否流经第一供冷蒸发管219,从而控制第一供冷蒸发管219是否供冷,还可以通过控制低温级压缩机251是否开启来控制第二制冷剂是否流经低温级蒸发管256,从而控制低温级蒸发管256是否供冷。
在一些可选的实施例中,第一供冷蒸发管219和低温级蒸发管256还可以用于设置于与变温间室相对应的蒸发器安装腔内,并用于为变温间室供冷。该变温间室可以根据实际需要选择性地控制第一供冷蒸发管219或低温级蒸发管256单独供冷,或者控制第一供冷蒸发管219和低温级蒸发管256共同供冷,从而使得该变温间室能获得不同的制冷效果,以满足不同的制冷需求。
单向阀220,设置于第一供冷蒸发管219的下游,用于仅允许来自第一供冷蒸发管219的第一制冷剂单向流出。即,在第一供冷支路内,单向阀220仅用于允许来自其上游的第一制冷剂单向通过,单向阀220能起到防止单向阀220下游的第一制冷剂逆向通过。
当低温级压缩机251运行时,低温级蒸发管256的温度很低。由于低温级蒸发管256与第一供冷蒸发管219之间的距离较近,使得第一供冷蒸发管219的管路温度也比较低,甚至会明显低于高温级制冷循环回路内的位于第一供冷蒸发管219下游的其他供冷蒸发器的温度。在第一供冷支路内设置位于第一供冷蒸发管219下游的单向阀220,能避免位于第一供冷蒸发管219下游的其他供冷蒸发器内的第一制冷剂从第一供冷蒸发管219的排出口流入第一供冷蒸发管219内,从而能够避免高温级制冷循环回路内的第一制冷剂逆向流动,保证了第一制冷剂的有效流通量,提高了整体制冷效率。
第二供冷支路内可以不设置用于向储物间室111供冷的供冷蒸发器。
第三供冷支路内可以设置有第三供冷蒸发器221,第三供冷蒸发器221可以用于设置于与冷藏间室相对应的蒸发器安装腔内,并用于为冷藏间室供冷。
第二供冷蒸发器222,设置于高温级冷凝器212与高温级压缩机211吸入口之间,用于促使来自多个供冷支路的第一制冷剂通向高温级压缩机211吸入口。第二供冷蒸发器222还用于促使流经其的第一制冷剂吸热,使得第二供冷蒸发器222所在的储物间室111降温。第二供冷蒸发器222可以用于设置在与冷冻间室相对应的蒸发器安装腔内,并用于为冷冻间室供冷。
蒸发部231可以设置于高温级冷凝器212与第二供冷蒸发器222之间,多个供冷支路可以设置于高温级冷凝器212与蒸发部231之间。也就是说,多个供冷支路可以位于高温级冷凝器212的下游、蒸发部231的上游,第二供冷蒸发器222可以位于蒸发部231的下游、高温级压缩机211吸入口的上游。
将第一供冷蒸发管219和第三制冷蒸发器设置于高温级冷凝器212与蒸发部231之间,将第二制冷蒸发器设置于蒸发部231与高温级压缩机211吸入口之间,各个蒸发器或蒸发管促使流经其的第一制冷剂蒸发吸热并为储物间室111供冷,充分利用了高温级制冷循环回路内所产生的冷量,提高了高温级制冷循环回路的能量利用效率,进而提高了整个制冷设备10的能量利用效率。
防露管215,设置于高温级冷凝器212与供冷支路之间,用于促使流经其的第一制冷剂放热。防露管215可以用于设置于制冷设备10门体四周的边缘部位。复叠式压缩制冷系统运行时,第一制冷剂流经防露管215时放出热量,使得防露管215升温发热,从而能减少或避免制冷设备10门体边缘产生结露现象,使得制冷设备10门体边缘保持干燥,能够避免门体边缘部位因发生锈蚀而导致箱体110密闭不严等问题。
高温级储液包可以包括高温级第一储液包和高温级第二储液包223。高温级第一储液包,设置于高温级冷凝器212与防露管215之间,用于调节高温级制冷循环回路内的其他部件(例如,高温级冷凝器212、蒸发部231、或者用于供冷的蒸发管或蒸发器)需要的第一制冷剂的量。由于在不同工况条件下,高温级制冷循环回路内各个部件所需的第一制冷剂的流量可能不同。高温级第一储液包可以在高温级制冷循环回路内其他部件需要的第一制冷剂流量减小时,受控地调高液位。高温级第一储液包还可以在高温级制冷循环回路内其他部件所需的第一制冷剂流量增大时,受控地调低液位。高温级第一储液包为高压储液包。当高温级制冷循环系统稳定运行时,进入高温级第一储液包的第一制冷剂通常为饱和液态状态。
高温级第二储液包223,设置于第二供冷蒸发器222与高温级压缩机211吸入口之间。高温级第二储液包223能防止流向高温级压缩机211吸入口的第一制冷剂携带液态第一制冷剂,还能调节高温级制冷循环回路内其他部件需要的第一制冷剂的流通量,还可以在高温级制冷循环系统停机运行时,防止第二供冷蒸发器222处的第一制冷剂缓慢迁移至高温级压缩机211吸入口。
高温级制冷循环回路还可以进一步地包括:设置于防露管215与电动切换阀217之间的高温级干燥过滤器216。高温级干燥过滤器216,起到过滤第一制冷剂中杂质、防止产生冰堵的作用。
在本实施例中,在高温级制冷循环回路内,第一制冷剂可以依次流经高温级压缩机211排出口、高温级冷凝器212、高温级第一储液包、防露管215、高温级干燥过滤器216、电动切换阀217、多个供冷支路(包括支路节流装置218、第一供冷蒸发器、单向阀220、第三供冷蒸发器221)、蒸发部231、第二供冷蒸发器222、高温级第二储液包223、高温级压缩机211吸入口,形成一个完整的循环。
图4是根据本实用新型另一实施例的复叠式压缩制冷系统的示意图,图中箭头方向示出热量传递方向。
在另一些可选的实施例中,可以将换热组件的结构进行变换。例如,换热组件可以为两个相互贴靠的铜管,其中,一个铜管为吸热部242,另一铜管为放热部241。两个铜管相互贴靠设置。在两个铜管之间的接触部位,可以采用锡焊固定,以强化传热。两个铜管外部可以包裹上铝箔。
在另一些可选的实施例中,可以将蒸发部231的位置进行变换。多个供冷支路还可以设置于高温级冷凝器212与第二供冷蒸发器222之间,例如,电动切换阀217和供冷支路可以设置于干燥过滤器216与第二供冷蒸发器222之间,并且蒸发部231可以设置于第二供冷支路内。
对于节流装置,图2至图4仅以毛细管进行示意,但不应视为以上实施例中的节流装置仅限于毛细管。
散热风机280,用于促使形成流经高温级冷凝器212后、再流经低温级散热器252的气流,或者用于促使形成流经低温级散热器252后、再流经高温级冷凝器212的气流,或者用于促使形成分别流经所述低温级散热器252和高温级冷凝器212的气流。低温级散热器252可以与高温级冷凝器212相互邻近设置,散热风机280可以设置于低温级散热器252和高温级冷凝器212的一侧。散热风机280能提高流经低温级散热器252和高温级冷凝器212的风速和风量,以促进低温级散热器252和高温级散热器快速散热,增强了散热效果,使得复叠式压缩制冷系统以及具有其的制冷设备10可以在正常温度范围内持续工作。
低温级散热器252的温度低于高温级冷凝器212的温度。将低温级散热器252和高温级冷凝器212相互邻近设置,利用同一散热风机280可以促使形成先流经低温级散热器252、再流经高温级冷凝器212的气流,既保证了低温级散热器252和高温级冷凝器212的散热效果,又简化了散热风机280的布置数量,有利于实现结构小型化,使得本实施例的复叠式压缩制冷系统能够应用于家用小型制冷设备10中。
送风风机290,可以为多个,分别用于与一个蒸发器安装腔对应设置,并与每个储物间室111对应设置,用于为每个储物间室111吹送冷气。多个送风风机可以包括第一送风风机,可以与第一供冷蒸发管219和低温级蒸发管256所在的蒸发器安装腔对应设置,例如,可以设置于第一供冷蒸发管219和低温级蒸发管256的一侧,并用于将流经第一供冷蒸发管219和低温级蒸发管256的气流导引至储物间室111。也就是说,送风风机290用于促使形成流经第一供冷蒸发管219和低温级蒸发管256、并流经储物间室111的气流。
在另一些可选的实施例中,复叠式压缩制冷系统还可以包括设置于低温级制冷循环回路内的热交换装置。热交换装置,其包括:放热件和吸热件。其中,放热件,设置于冷凝部232与低温级节流装置255之间。吸热件,设置于低温级蒸发管256与低温级压缩机251吸入口之间,吸热件配置成促使流经其的第二制冷剂吸收流经放热件的第二制冷剂的热量,如此设置,使第二制冷剂分多段进行冷凝,分多段进行蒸发,可使得流出冷凝部232的第二制冷剂在放热件继续冷凝,从而使得流出放热件的第二制冷剂能够实现充分冷凝,还使得流出低温级蒸发管256的第二制冷剂在吸热件继续蒸发,在一定程度上降低了低温级压缩机251的压缩比,也能够减少或避免因吸气温度过低导致的冷量损失,提高制冷效率,避免低温级压缩机251吸入口附近发生凝露或结霜。
本实施例的复叠式压缩制冷系统以及具有其的制冷设备10,其中,复叠式压缩制冷系统包括高温级制冷循环回路、低温级制冷循环回路。低温级制冷循环回路包括换热组件,其具有设置于低温级压缩机251排出口与冷凝部232之间的放热部241,以及设置于低温级蒸发管256与低温级压缩机251吸入口之间的吸热部242。吸热部242用于促使流经其的第二制冷剂吸收流经放热部241的第二制冷剂的热量,使得低温级制冷循环回路内的第二制冷剂在流入压缩机吸入口之前升温,从而能够提高低温级压缩机251的吸气温度,能够减少或避免因吸气温度过低导致的冷量损失,提高制冷效率,减少或避免低温级压缩机251吸入口周围发生凝露或结霜问题,还能降低高温级制冷循环回路的热负荷。与在低温级压缩机251吸入口上游的管段上设置保温棉的方案相比,提高了家用小型制冷设备10批量生产时产品性能的一致性。
至此,本领域技术人员应认识到,虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例,但是,在不脱离本实用新型精神和范围的情况下,仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此,本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
Claims (10)
1.一种复叠式压缩制冷系统,其特征在于,包括:
高温级制冷循环回路,用于流通第一制冷剂,并且其内设置有蒸发部;
低温级制冷循环回路,用于流通第二制冷剂,并且其内设置有低温级压缩机、冷凝部、低温级蒸发管和换热组件;所述蒸发部用于促使流经其的所述第一制冷剂吸收流经所述冷凝部的所述第二制冷剂的热量;
所述换热组件包括:
放热部,设置于所述低温级压缩机排出口与所述冷凝部之间;
吸热部,设置于所述低温级蒸发管与所述低温级压缩机吸入口之间;
所述吸热部用于促使流经其的所述第二制冷剂吸收流经所述放热部的所述第二制冷剂的热量。
2.根据权利要求1所述的复叠式压缩制冷系统,其特征在于,所述低温级制冷循环回路还包括:
低温级节流装置,设置于所述冷凝部与所述低温级蒸发管之间;
吸热回气管段,设置于所述低温级蒸发管与所述低温级压缩机吸入口之间;至少部分所述吸热回气管段与所述低温级节流装置贴靠设置,使得流经所述吸热回气管段内的所述第二制冷剂吸收流经所述低温级节流装置的所述第二制冷剂的热量。
3.根据权利要求2所述的复叠式压缩制冷系统,其特征在于
所述吸热部设置于所述吸热回气管段与所述低温级压缩机吸入口之间。
4.根据权利要求1所述的复叠式压缩制冷系统,其特征在于,所述高温级制冷循环回路包括:
多个相互并联设置的供冷支路,每个所述供冷支路内设置有一个支路节流装置;多个所述供冷支路包括:
第一供冷支路,其内设置有第一供冷蒸发管,所述第一供冷蒸发管用于促使流经其的所述第一制冷剂吸热;所述第一供冷蒸发管与所述低温级蒸发管用于为制冷设备内的同一储物间室供冷。
5.根据权利要求4所述的复叠式压缩制冷系统,其特征在于
所述第一供冷蒸发管与所述低温级蒸发管穿设于同一翅片组上。
6.根据权利要求4所述的复叠式压缩制冷系统,其特征在于
所述第一供冷支路内还设置有单向阀,所述单向阀设置于所述第一供冷蒸发管的下游,用于仅允许来自所述第一供冷蒸发管的所述第一制冷剂单向流出。
7.根据权利要求4所述的复叠式压缩制冷系统,其特征在于,所述高温级制冷循环回路还包括:
高温级压缩机;
高温级冷凝器,设置于所述高温级压缩机排出口与所述蒸发部之间;
第二供冷蒸发器,设置于所述高温级冷凝器与所述高温级压缩机吸入口之间,用于促使来自多个所述供冷支路的所述第一制冷剂通向所述高温级压缩机吸入口。
8.根据权利要求7所述的复叠式压缩制冷系统,其特征在于
所述蒸发部设置于所述高温级冷凝器与所述第二供冷蒸发器之间;
多个所述供冷支路设置于高温级冷凝器与所述蒸发部之间。
9.根据权利要求4所述的复叠式压缩制冷系统,其特征在于,所述高温级制冷循环回路还包括:
电动切换阀,其具有多个阀口,多个所述阀口分别用于与一个所述供冷支路相连通,所述电动切换阀用于通过受控地打开或关闭所述阀口以调节流经其的所述第一制冷剂的流动路径。
10.一种制冷设备,其特征在于,包括:
箱体;
如权利要求1-9中任一项所述的复叠式压缩制冷系统,设置于所述箱体内。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202020376301.5U CN212253208U (zh) | 2020-03-23 | 2020-03-23 | 复叠式压缩制冷系统以及具有其的制冷设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202020376301.5U CN212253208U (zh) | 2020-03-23 | 2020-03-23 | 复叠式压缩制冷系统以及具有其的制冷设备 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN212253208U true CN212253208U (zh) | 2020-12-29 |
Family
ID=73986340
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202020376301.5U Active CN212253208U (zh) | 2020-03-23 | 2020-03-23 | 复叠式压缩制冷系统以及具有其的制冷设备 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN212253208U (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113432325A (zh) * | 2020-03-23 | 2021-09-24 | 青岛海尔智能技术研发有限公司 | 复叠式压缩制冷系统以及具有其的制冷设备 |
-
2020
- 2020-03-23 CN CN202020376301.5U patent/CN212253208U/zh active Active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113432325A (zh) * | 2020-03-23 | 2021-09-24 | 青岛海尔智能技术研发有限公司 | 复叠式压缩制冷系统以及具有其的制冷设备 |
CN113432325B (zh) * | 2020-03-23 | 2024-08-16 | 青岛海尔智能技术研发有限公司 | 复叠式压缩制冷系统以及具有其的制冷设备 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108759138B (zh) | 二次节流中间不完全冷却制冷系统的运行方法及系统 | |
CN212253209U (zh) | 复叠式压缩制冷系统以及具有其的制冷设备 | |
CN212253305U (zh) | 冰箱 | |
CN108759139B (zh) | 具有中温蒸发器的一次节流中间不完全冷却的制冷系统 | |
JP2010196963A (ja) | 2元式ヒートポンプ及び冷凍機 | |
CN108709333B (zh) | 二次节流中间完全冷却的制冷系统的运行方法及系统 | |
CN212253208U (zh) | 复叠式压缩制冷系统以及具有其的制冷设备 | |
CN212253211U (zh) | 复叠式压缩制冷系统以及具有其的制冷设备 | |
CN212253306U (zh) | 冰箱 | |
CN113432325B (zh) | 复叠式压缩制冷系统以及具有其的制冷设备 | |
KR20190126476A (ko) | 냉장고 | |
CN113432324B (zh) | 复叠式压缩制冷系统以及具有其的制冷设备 | |
CN113432366B (zh) | 冰箱 | |
CN113432326A (zh) | 复叠式压缩制冷系统以及具有其的制冷设备 | |
JP2007051788A (ja) | 冷凍装置 | |
CN212253210U (zh) | 复叠式压缩制冷系统以及具有其的制冷设备 | |
CN212431385U (zh) | 复叠式压缩制冷系统以及具有其的制冷设备 | |
CN216481291U (zh) | 空调器 | |
CN113432327B (zh) | 复叠式压缩制冷系统以及具有其的制冷设备 | |
JP2006170536A (ja) | 蒸気圧縮式ヒートポンプ | |
CN111637624B (zh) | 一种低温型谷物热泵热风机 | |
KR100862673B1 (ko) | 저장고용 역 순환 해빙 구조를 갖는 냉동장치 | |
CN113432364B (zh) | 冰箱 | |
Shaban et al. | Thermodynamic and economic analysis of a refrigerator display cabinet equipped with a DC compressor and electronic expansion valve | |
CN210089172U (zh) | 一种部分复叠式商超用co2跨临界双级压缩制冷系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |