CN214250222U - 一种制冷装置及具有该制冷装置的冰箱 - Google Patents

Abstract

一种制冷装置，包括压缩机(1)、冷凝器(2)、热交换器(3)、蒸发器(4)、节流装置(8)，所述热交换器(3)具有第一通道(31)和第二通道(32)，还包括有：旁通管路(5)，所述旁通管路(5)的第一端与蒸发器(4)的出口相流体连通，第二端与压缩机(1)的进气端相流体连通；所述蒸发器(4)的出口上或与蒸发器(4)的出口相连的管路上设有能使流体择一地流至所述旁通管路(5)、第二通道(32)进口的阀门机构。本申请还公开了具有上述制冷装置的冰箱。与现有技术相比，本申请能根据需要选择常规制冷或速冻制冷，更加节能且提高了冰箱利用率。

Description

一种制冷装置及具有该制冷装置的冰箱

技术领域

本实用新型属于制冷技术领域，具体涉及一种制冷装置及具有该制冷装置的冰箱。

背景技术

现有家用冰箱的冷冻温度为-18～-24℃左右，实现常规制冷，肉类等食品在常规制冷过程中不能快速通过冰晶带，产生较大的冰晶从而影响食品品质。

为降低冷冻温度，人们设计出了冷冻温度为-60～-150℃的低温冰箱，实现速冻效果。如专利号为ZL201420113899.3的实用新型专利《单压缩机两级自复叠制冷系统》(授权公告号为CN203893475U)公开的结构，其包括压缩机、冷凝器、气液分离器、中间换热器以及蒸发器，压缩机通过总出管顺次串接冷凝器及气液分离器，气液分离器的出气端连接中间换热器的气管道，气液分离器的出液端连接中间换热器的液管道，中间换热器的气管道连接蒸发器的进口，蒸发器的出口回连入中间换热器的液管道，中间换热器的液管道通过总进管回连至压缩机，总进管上分支出岔路管，岔路管末端连接膨胀容器。该专利能达到所需求的低温，且制冷效率高。但是该制冷系统的能耗较大，且对于普遍家庭来说，具有常规制冷模式的冰箱能满足日常所需，只有少数情况下需要使用速冻制冷，使得这种低温冰箱的使用率较低。

实用新型内容

本实用新型所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能根据需要选择常规制冷或速冻制冷的制冷装置。

本实用新型所要解决的第二个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种具有上述制冷装置的冰箱。

本实用新型解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种制冷装置，包括压缩机、冷凝器、热交换器、蒸发器、节流装置，所述热交换器具有供流体通过并进行换热的第一通道和第二通道，所述压缩机的排气端与冷凝器的进口相流体连通，冷凝器的出口与第一通道的进口相流体连通，第一通道的出口通过节流装置与蒸发器的进口相流体连通，蒸发器的出口与第二通道的进口相流体连通，第二通道的出口与压缩机的进气端相流体连通；其特征在于还包括有：供流体通过的旁通管路，所述旁通管路的第一端与蒸发器的出口相流体连通，第二端与压缩机的进气端相流体连通；所述蒸发器的出口上或与蒸发器的出口相连的管路上设有能使流体择一地流至所述旁通管路、第二通道进口的阀门机构。

上述阀门机构可选用切换阀，蒸发器的出口与旁通管路的第一端、第二通道的进口之间通过具有分叉口的管路相连，切换阀设于分叉口处，以控制流体的流向。

优选地，所述阀门机构包括用于控制流体通断的第一阀门和第二阀门，所述第一阀门设于蒸发器的出口和第二通道的进口之间，所述第二阀门设于所述旁通管路上。当需要速冻制冷时，打开第一阀门并闭合第二阀门；当需要常规制冷时，打开第二阀门并闭合第一阀门。

进一步地，所述蒸发器的出口与第二通道的进口之间通过第二管路连接，所述第一阀门设于所述第二管路上；所述旁通管路的第一端连接在第二管路上并位于第一阀门和蒸发器的出口之间。

上述各阀门可为电动阀、气动阀等，优选地，所述第一阀门和第二阀门为电磁阀。

优选地，所述第一通道的出口与蒸发器的进口之间通过第一管路连接，所述节流装置位于该第一管路上，以对流体进行节流降压。当然，第一通道的出口与蒸发器的进口之间也可直接连接，节流装置设于第一通道的出口处或蒸发器的进口处。

所述节流装置优选为节流阀或毛细管。

进一步地，所述第一管路上还设有用于吸收水分并过滤杂质的干燥过滤器，该干燥过滤器位于节流装置、第一通道之间。

进一步地，还包括有用于收集气体的储气容器，该储气容器设于第一管路之外并通过储气管路与第一管路相连通；储气管路上设有第三阀门。

在上述方案中，所述第二通道的出口与压缩机的进气端之间通过第三管路连接，所述旁通管路的第二端连接在第三管路上；还包括有气液分离器，该气液分离器设于第三管路上，且位于压缩机、旁通管路之间。气液分离器能防止未完全蒸发的液态制冷剂进入压缩机产生液击现象。

本实用新型解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种具有如上所述的制冷装置的冰箱，其特征在于包括箱体，所述制冷装置设于箱体上。

为根据箱体内的温度控制阀门机构的工作，进一步地，还包括有设于箱体上用于检测箱体内温度的温度检测器、以及能接收到温度检测器发出的信号并控制阀门机构工作的控制器。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过设置旁通管路、阀门机构，当需要速冻制冷时，控制阀门机构工作使得从蒸发器出来的低温流体流至第二通道并与第一通道内的流体进行换热而降低第一通道内流体的温度，使得蒸发器内流体吸热蒸发而达到速冻模式蒸发温度，进而实现速冻制冷；当需要常规制冷时，控制阀门机构工作使得从蒸发器出来的低温流体直接通过旁通管路流入压缩机而不与第一通道内的流体换热，进而实现常规制冷；因此，本申请能实现两种不同蒸发温度的制冷模式的切换，可用于食品速冻，也可用于普通冷冻，用于食品速冻的时候，与普通冰箱比好处是可以用更低的温度使食品以更快的速度通过最大冰晶生成带，保证食品的品质，与低温冰箱比好处是当食品的中心温度降到需要的温度后，可以切换到常规制冷模式进行保存，更加节能。

附图说明

图1为本实用新型实施例一中制冷装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一中制冷装置的工作流程图；

图3为本实用新型实施例二中制冷装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例一：

如图1所示，为本实用新型的一种制冷装置及具有该制冷装置的冰箱的一个优选实施例，该制冷装置包括压缩机1、冷凝器2、热交换器3、蒸发器4、旁通管路5、第一阀门6、第二阀门7、节流装置8和干燥过滤器9。

其中，热交换器3为气液回热器，其具有第一通道31和第二通道32，第一通道31和第二通道32内的流体能相互换热。压缩机1的排气端与冷凝器2的进口相流体连通，冷凝器2的出口与第一通道31的进口相流体连通，第一通道31的出口与蒸发器4的进口相流体连通，蒸发器4的出口与第二通道32的进口之间通过第二管路200连接，上述第一阀门6为电磁阀并设于第二管路200上，第二通道32的出口与压缩机1的进气端之间通过第三管路300相连接；上述旁通管路5的第一端连接在第二管路200上并位于第一阀门6和蒸发器4的出口之间，以与蒸发器4的出口相流体连通，第二端连接在第三管路300上以与压缩机1的进气端相流体连通；上述第二阀门7为电磁阀并设于旁通管路5上与第一阀门6相并联。

同时本实施例中，第一通道31的出口与蒸发器4的进口之间通过第一管路100连接，上述干燥过滤器9、节流装置8依次串接在第一管路100上，且沿着流体流动方向，干燥过滤器9位于节流装置8的上游，干燥过滤器9用于吸收水分并过滤杂质，节流装置8为节流阀或毛细管，以对流体进行节流降压。

本实施例的冰箱包括箱体10、设于箱体10上的上述制冷装置、设于箱体10上用于检测箱体内温度的温度检测器、以及能接收到温度检测器发出的信号并控制第一、第二阀门开合的控制器。制冷装置在箱体上的位置及设置方式可参考现有技术，控制器及温度检测器以及这两者间的连接、控制方式可参考现有技术设计。

上述制冷装置中的制冷剂为非共沸混合制冷剂，由中温制冷剂和低温制冷剂按一定比例混合而成。“中温”和“低温”是根据制冷剂的沸点相对而言的叫法，中温制冷剂可为R600a、R134a、R290等其中的至少一种，低温制冷剂可为R23、R170、R1150等其中的至少一种。

速冻模式下，第一阀门6开启，第二阀门7关闭，制冷剂经过压缩机1压缩后变成高温高压的混合气体，经冷凝器2冷凝后，大部分中温制冷剂被冷凝为液体，低温制冷剂仍为气体，进入热交换器3的第一通道31后低温制冷剂进一步冷凝。经过节流装置8节流降压，在蒸发器4中低温制冷剂和部分的中温制冷剂吸热蒸发达到“速冻模式蒸发温度”，对箱体10进行制冷。从蒸发器4出来的气液两相的制冷剂通过第一阀门6进入热交换器3的第二通道32，最后回到压缩机1进气端，进行循环。

常规制冷模式下，第一阀门6关闭，第二阀门7开启，制冷剂经过压缩机1压缩后变成高温高压的混合气体，经冷凝器2冷凝后，大部分中温制冷剂被冷凝为液体，低温制冷剂仍为气体，进入热交换器3的第一通道31后低温制冷剂未被冷凝仍为气体。经过节流装置8节流降压，在蒸发器4中，中温制冷剂吸热蒸发达到“常规制冷模式蒸发温度”，对箱体10进行制冷。从蒸发器4出来的制冷剂通过第二阀门7进入旁通管路5，直接回到压缩机1进气端，进行循环。

其中，上述“速冻模式蒸发温度”为-50～-70℃，“常规制冷模式蒸发温度”为-18～-30℃。

本实施例中制冷装置的工作流程如图2所示，实际使用时，预先设置好一个速冻温度值作为温度设定值，根据不同食品的冷冻需求，预先设置好相应食品的冷冻时间设定值。需要低温速冻时，开启速冻模式，当达到了温度设定值，并运行时间达到了冷冻时间设定值时，转换为常规制冷模式，减少系统能耗。

实施例二：

如图3所示，为本实用新型的一种制冷装置及具有该制冷装置的冰箱的一个优选实施例，该制冷装置与实施例一基本相同，区别在于本实施例中还包括有用于收集气体的储气容器11以及气液分离器12。其中，储气容器11设于第一管路100之外并通过储气管路400与第一管路100相连通，储气管路400连接在第一通道31与干燥过滤器9之间的第一管路100上，且储气管路400上设有第三阀门(图中为示出)，该第三阀门与控制器的输出端相连，第三阀门可选用电磁阀，速冻模式下，第三阀门关闭；常规制冷模式下，第三阀门开启，未被冷凝的低温制冷剂进入储气容器11，并储存在储气容器11内，可大大降低压缩机1的排气压力和温度，减少系统能耗。上述气液分离器12设于第三管路300上，且位于压缩机1、旁通管路5之间，以对进入压缩机1前的流体进行气液分离。

本申请所称的“流体连通”是指两个部件或部位(以下统一分别称为第一部位、第二部位)之间的空间位置关系，即流体(气体、液体或两者的混合)能从第一部位沿着流动路径流动或/和被运送到第二部位，可以是所述的第一部位、第二部位之间直接相连通，也可以是第一部位、第二部位之间通过至少一个第三者间接连通，该第三者可以是诸如管道、通道、导管、导流件、孔、槽等流体通道、也可以是允许流体流过的腔室或以上组合。

Claims (11)

1.一种制冷装置，包括压缩机(1)、冷凝器(2)、热交换器(3)、蒸发器(4)、节流装置(8)，所述热交换器(3)具有供流体通过并进行换热的第一通道(31)和第二通道(32)，所述压缩机(1)的排气端与冷凝器(2)的进口相流体连通，冷凝器(2)的出口与第一通道(31)的进口相流体连通，第一通道(31)的出口通过节流装置(8)与蒸发器(4)的进口相流体连通，蒸发器(4)的出口与第二通道(32)的进口相流体连通，第二通道(32)的出口与压缩机(1)的进气端相流体连通；其特征在于还包括有：供流体通过的旁通管路(5)，所述旁通管路(5)的第一端与蒸发器(4)的出口相流体连通，第二端与压缩机(1)的进气端相流体连通；所述蒸发器(4)的出口上或与蒸发器(4)的出口相连的管路上设有能使流体择一地流至所述旁通管路(5)、第二通道(32)进口的阀门机构。

2.根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于：所述阀门机构包括用于控制流体通断的第一阀门(6)和第二阀门(7)，所述第一阀门(6)设于蒸发器(4)的出口和第二通道(32)的进口之间，所述第二阀门(7)设于所述旁通管路(5)上。

3.根据权利要求2所述的制冷装置，其特征在于：所述蒸发器(4)的出口与第二通道(32)的进口之间通过第二管路(200)连接，所述第一阀门(6)设于所述第二管路(200)上；所述旁通管路(5)的第一端连接在第二管路(200)上并位于第一阀门(6)和蒸发器(4)的出口之间。

4.根据权利要求2或3所述的制冷装置，其特征在于：所述第一阀门(6)和第二阀门(7)为电磁阀。

5.根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于：所述第一通道(31)的出口与蒸发器(4)的进口之间通过第一管路(100)连接，所述节流装置(8)位于该第一管路(100)上，以对流体进行节流降压。

6.根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于：所述节流装置(8)为节流阀或毛细管。

7.根据权利要求5所述的制冷装置，其特征在于：所述第一管路(100)上还设有用于吸收水分并过滤杂质的干燥过滤器(9)，该干燥过滤器(9)位于节流装置(8)、第一通道(31)之间。

8.根据权利要求5所述的制冷装置，其特征在于：还包括有用于收集气体的储气容器(11)，该储气容器(11)设于第一管路(100)之外并通过储气管路(400)与第一管路(100)相连通；储气管路(400)上设有第三阀门。

9.根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于：所述第二通道(32)的出口与压缩机(1)的进气端之间通过第三管路(300)连接，所述旁通管路(5)的第二端连接在第三管路(300)上；还包括有气液分离器(12)，该气液分离器(12)设于第三管路(300)上，且位于压缩机(1)、旁通管路(5)之间。

10.一种具有如权利要求1～9任一权项所述的制冷装置的冰箱，其特征在于包括箱体(10)，所述制冷装置设于箱体(10)上。

11.根据权利要求10所述的冰箱，其特征在于：还包括有设于箱体(10)上用于检测箱体(10)内温度的温度检测器、以及能接收到温度检测器发出的信号并控制阀门机构工作的控制器。

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