CN216132137U - 一种制冷循环系统及制冷设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及制冷技术领域，公开一种制冷循环系统及制冷设备。制冷循环系统包括压缩机、冷凝器、蒸发器、电控箱和闪发器，压缩机包括电机壳体、定子和转子，定子与电机壳体之间设有第一冷却流道，电控箱内设有第二冷却流道；压缩机的排气口与冷凝器的入口连通，冷凝器的出口经第一控制阀件与第一冷却流道的入口连通，第一冷却流道的出口与第二冷却流道的入口连通，第二冷却流道的出口经第二控制阀件与闪发器的入口连通，闪发器的气体出口与压缩机的补气口连通，闪发器的液体出口经第一节流装置与蒸发器的入口连通，蒸发器的出口与压缩机的进气口连通。本实用新型降低了节流后进入蒸发器的冷媒的干度，提升了系统的制冷能力和整机能效。

Description

一种制冷循环系统及制冷设备

技术领域

本实用新型涉及制冷技术领域，尤其涉及一种制冷循环系统及制冷设备。

背景技术

目前制冷循环系统中变频器的冷却通常采用风冷散热翅片的方式，具体为：在电控板上安装有散热翅片，通过散热风扇采用强制风冷的方式将热量散失到环境当中。但是，由于气体的强制对流传热系数较低，这种散热方式效果较差，为保证高温下的散热效果，需要加工大规格散热翅片以及配置大功率散热风扇。

而利用制冷循环系统中的液态冷媒冷却变频器的技术方案较风冷散热翅片的方式而言，冷却效果得到显著提升。冷却变频器的冷媒通常来自冷凝器，而且电机的冷却通常也采用冷媒冷却方式，由于变频器一般处于半封闭的电控箱中，箱体内温度较高，因此冷却完电机以及变频器后的冷媒温度会大幅升高，甚至出现汽化现象；此时的冷媒经节流后直接进入蒸发器会导致进入蒸发器的冷媒干度升高，对于降膜式蒸发器而言，其会对蒸发器内冷媒的均匀分配造成不利影响，进而影响系统的制冷能力以及整机能效。

需要说明的是，公开于本实用新型背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种制冷循环系统及制冷设备，以解决相关技术中冷媒冷却完电机和变频器后温度上升导致节流后冷媒干度升高的问题。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种制冷循环系统，包括压缩机、冷凝器、蒸发器、电控箱和闪发器，所述压缩机包括电机壳体及设于所述电机壳体内的定子和转子，所述定子与所述电机壳体之间设有用于冷却所述定子的第一冷却流道，所述电控箱内设有用于冷却变频器的第二冷却流道；

所述压缩机的排气口与所述冷凝器的入口连通，所述冷凝器的出口经第一控制阀件与所述第一冷却流道的入口连通，所述第一冷却流道的出口与所述第二冷却流道的入口连通，所述第二冷却流道的出口经第二控制阀件与所述闪发器的入口连通，所述闪发器的气体出口与所述压缩机的补气口连通，所述闪发器的液体出口经第一节流装置与所述蒸发器的入口连通，所述蒸发器的出口与所述压缩机的进气口连通。

作为一种制冷循环系统的优选方案，所述冷凝器的出口还经第二节流装置与所述闪发器的入口连通。

作为一种制冷循环系统的优选方案，所述电机壳体的内腔设有用于冷却所述转子的第三冷却流道，所述第三冷却流道连通设置于所述第一冷却流道的出口与所述第二冷却流道的入口之间。

作为一种制冷循环系统的优选方案，所述闪发器的气体出口与所述压缩机的补气口之间的管路上设置有第三控制阀件。

作为一种制冷循环系统的优选方案，所述第一控制阀件、所述第二控制阀件和所述第三控制阀件为电动蝶阀、电子膨胀阀或电磁阀。

作为一种制冷循环系统的优选方案，所述第一节流装置和所述第二节流装置为电磁阀、电子膨胀阀、热力膨胀阀、毛细管或节流孔板。

作为一种制冷循环系统的优选方案，所述冷凝器内设置有第一压力传感器，所述蒸发器内设置有第二压力传感器，所述闪发器内设置有第三压力传感器。

作为一种制冷循环系统的优选方案，所述电控箱内设有第一温度传感器，用于检测所述电控箱内变频器的温度；所述第二冷却流道的入口端设有第二温度传感器，用于检测进入所述第二冷却流道的冷媒的温度。

作为一种制冷循环系统的优选方案，所述闪发器的气体出口与所述压缩机的补气口之间的管路上设置有第三温度传感器，用于检测由补气支路进入所述压缩机的冷媒温度。

一种制冷设备，包括以上任一方案所述的制冷循环系统。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的制冷循环系统，来自冷凝器的高温高压液态冷媒先经第一控制阀件，然后进入电机壳体与定子之间的第一冷却流道对定子进行冷却；冷却完定子后的冷媒再进入到第二冷却流道对电控箱内的变频器等进行冷却；冷却完变频器的冷媒经第二控制阀件节流后进入到闪发器，闪发出的气态冷媒进入压缩机的补气回路，对压缩机进行补气，分离出的液态冷媒经第一节流装置节流后进入蒸发器。由于冷却完定子、电控箱的冷媒会先进入闪发器，因而进入第一节流装置的冷媒为饱和液态，从而降低了节流后冷媒的干度，消除了因干度升高造成的蒸发器内冷媒分配不均的问题，使得蒸发器的换热面积得到充分利用，提高换热效率，提升系统的制冷能力和整机能效。

此外，本实用新型由于进入电控箱的冷媒已事先经过定子热源的加热，使冷媒温度得到相应提高，从而减小了冷媒与电控箱的温差，在对电控箱冷却的过程中能防止电控箱内的变频器等电控器件出现过冷凝露现象，保证变频器及制冷循环系统的稳定运行。

本实用新型提供的制冷设备，通过采用上述的制冷循环系统，降低了进入蒸发器内的冷媒的干度，消除了因干度升高造成的蒸发器内冷媒分配不均的问题，提升了系统的制冷能力和整机能效；同时，由于在对电控箱冷却之前先对电机的定子进行冷却，从而使进入电控箱的冷媒温度得到相应提升，减小冷媒与电控箱的温差，防止电控箱内的变频器过冷凝露，提高了制冷设备的运行可靠性。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的制冷循环系统的结构示意图。

图中：

1、压缩机；2、冷凝器；3、蒸发器；4、电控箱；5、闪发器；6、第一控制阀件；7、第二控制阀件；8、第一节流装置；9、第二节流装置；11、电机壳体；12、定子；13、转子。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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；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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1所示，本实施例提供一种制冷循环系统，以解相关技术中变频器难冷却，冷媒冷却完电机和变频器后温度上升导致节流后冷媒干度升高的问题。本实施例的制冷循环系统包括压缩机1、冷凝器2、蒸发器3、电控箱4和闪发器5。其中，压缩机1包括冷媒压缩腔，冷媒压缩腔的进气口与蒸发器3的出口连通，冷媒压缩腔的排气口与冷凝器2的入口连通。压缩机1内设有电机，用以驱动压缩机1实现对气态冷媒的压缩。电机包括电机壳体11及设于电机壳体11内的定子12和转子13，定子12与电机壳体11之间设置有能供冷媒通过的第一冷却流道，冷凝器2的出口经第一控制阀件6与第一冷却流道的入口连通，流经第一冷却流道的冷媒能够对定子12进行冷却。具体地，第一冷却流道可以为开设于定子12外壁上的凹槽。本实施例的电控箱4内具有变频器等控制器件，其在工作的过程中会产生热量，需要进行冷却降温。电控箱4内设置有第二冷却流道，第二冷却流道的入口与第一冷却流道的出口连通，流经第二冷却流道的冷媒能对电控箱4内的变频器等控制器件进行冷却。第二冷却流道的出口经第二控制阀件7与闪发器5的入口连通，闪发器5的气体出口与压缩机1的补气口连通，闪发器5的液体出口经第一节流装置8与蒸发器3的入口连通。具体地，上述第一控制阀件6和第二控制阀件7可以为电动蝶阀、电子膨胀阀或电磁阀等。

本实施例的制冷循环系统的工作原理如下：来自冷凝器2的高温高压液态冷媒先经第一控制阀件6，然后进入电机壳体11与定子12之间的第一冷却流道对定子12进行冷却；冷却完定子12后的冷媒再进入到第二冷却流道对电控箱4内的变频器等进行冷却降温；冷却完变频器的冷媒经第二控制阀件7节流后进入到闪发器5，闪发出的气态冷媒进入压缩机1的补气回路，对压缩机1进行补气，分离出的液态冷媒经第一节流装置8节流后进入蒸发器3。由于冷却完定子12、电控箱4的冷媒会先进入闪发器5，因而使进入第一节流装置8的冷媒为饱和液态，从而降低了节流后冷媒的干度，消除了因干度升高造成的蒸发器3内冷媒分配不均的问题，使得蒸发器3的换热面积得到充分利用，提高换热效率，提升了系统的制冷能力和整机能效。此外，本实施例由于进入电控箱4的冷媒已事先经过定子12热源的加热，使冷媒温度得到相应提高，从而减小了冷媒与电控箱4的温差，在对电控箱4冷却的过程中能防止电控箱4内的变频器等电控器件出现过冷凝露现象，保证变频器及制冷循环系统的稳定运行。

继续参考图1，本实施例冷凝器2的出口还通过管路与闪发器5连通，且该管路上设置有第二节流装置9，如此形成了本制冷循环系统的主循环回路，即：沿冷媒流动方向依次首尾连通的压缩机1-冷凝器2-第二节流装置9-闪发器5-第一节流装置8-蒸发器3-压缩机1。本实施例中，第二节流装置9用于将冷媒节流至中间压力，第一节流装置8用于将液态冷媒进行二次节流至蒸发器3所需冷媒的状态。第一节流装置8和第二节流装置9具体可以为电磁阀、电子膨胀阀、热力膨胀阀、毛细管或节流孔板等。本实施例通过在主循环回路中设置闪发器5，使得经第二节流装置9节流后的冷媒先进入闪发器5进行气液分离，进一步保证了进入第一节流装置8内的冷媒均为饱和液态，降低了经第一节流装置8节流后冷媒的干度，避免了因干度升高造成的蒸发器3内冷媒分配不均的问题，提升了系统的制冷能力和整机能效。当然，在其它实施例中，主循环回路也可不设置闪发器5，即主循环回路包括：沿冷媒流动方向依次首尾连通的压缩机1-冷凝器2-主节流装置-蒸发器3-压缩机1，从而实现系统的制冷功能，其并不以本实施例为限。

进一步地，本实施例的电机壳体11的内腔还设有用于冷却转子13的第三冷却流道，第三冷却流道连通设置于第一冷却流道的出口与第二冷却流道的入口之间。如此设置，使得冷却完定子12之后的冷媒还能够进入电机内腔中，进一步对转子13进行冷却。电机壳体11的底部设置有排液孔，冷却完转子13的冷媒经排液孔排出并进入第二冷却流道中。本实施例的冷媒依次冷却定子12、转子13和电控箱4，一方面能提高冷媒的利用率，另一方面减小了进入第二冷却流道的冷媒与电控箱4之间的温差，更有效地防止电控箱4内的变频器等电控器件出现过冷凝露现象。需要说明的是，本实施例电机在工作时，转子13的温度通常高于定子12的温度，而电控箱4由于变频器等器件工作时产生的热量多，且工作环境密闭，因此电控箱4内的温度通常高于转子13的温度，从而使得冷媒能够依次冷却定子12、转子13和电控箱4。

作为优选，本实施例中闪发器5的气体出口与压缩机1的补气口之间的管路上设置有第三控制阀件(图中未示出)，第三控制阀件可以为电动蝶阀、电子膨胀阀或电磁阀等，通过设置第三控制阀件便于根据实际情况调节压缩机1的补气量。进一步地，本实施例中冷凝器2内设置有第一压力传感器，用于检测冷凝器2内的压力；蒸发器3内设置有第二压力传感器，用于检测蒸发器3内的压力；闪发器5内设置有第三压力传感器，用于检测闪发压力。第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器均与控制器连接，控制器可根据第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器检测的压力值，来调整第三控制阀件的开度，以提高系统的运行能效。例如，当闪发压力较小时，可减小第三控制阀件的开度，减小补气量；当闪发压力较大时，可增大第三控制阀件的开度，增加补气量。

作为优选，本实施例电控箱4内设有第一温度传感器，用于检测电控箱4内变频器的温度；第二冷却流道的入口端设有第二温度传感器，用于检测进入第二冷却流道的冷媒的温度。第一温度传感器和第二温度传感器均与控制器连接，控制器可根据第一温度传感器检测的第一温度值和第二温度传感器检测的第二温度值控制第一控制阀件6的开度。例如，当第一温度值与第二温度值之差大于预设值时，则增大第一控制阀件6的开度，即减小冷媒的节流程度，提高进入第一冷却流道的冷媒温度，进而提高进入第二冷却流道的冷媒的温度；如此减小了进入电控箱4的冷媒与电控箱4之间的温差，防止电控箱4内的变频器过冷凝露，保证变频器及制冷循环系统的稳定运行。

进一步地，本实施例在闪发器5的气体出口与压缩机1的补气口之间的管路上还设置有第三温度传感器，用于检测由补气支路进入压缩机1的冷媒温度。通过设置第三温度传感器，方便及时获知进入压缩机1补气口的冷媒温度，从而控制闪发器5和第一控制阀件6的工作，保证压缩机1的高效、稳定运行。

本实施例还提供一种制冷设备，包括上述任一方案的制冷循环系统。该制冷设备具体可以为冰箱、空调机、冷柜等。本实施例的制冷设备通过采用上述制冷循环系统，降低了进入蒸发器3内的冷媒的干度，消除了因干度升高造成的蒸发器3内冷媒分配不均的问题，提升了系统的制冷能力和整机能效；同时，由于在对电控箱4冷却之前先对电机的定子12进行冷却，从而使进入电控箱4的冷媒温度得到相应提升，减小冷媒与电控箱4的温差，防止电控箱4内的变频器过冷凝露，提高了制冷设备的运行可靠性。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种制冷循环系统，其特征在于，包括压缩机(1)、冷凝器(2)、蒸发器(3)、电控箱(4)和闪发器(5)，所述压缩机(1)包括电机壳体(11)及设于所述电机壳体(11)内的定子(12)和转子(13)，所述定子(12)与所述电机壳体(11)之间设有用于冷却所述定子(12)的第一冷却流道，所述电控箱(4)内设有用于冷却变频器的第二冷却流道；

所述压缩机(1)的排气口与所述冷凝器(2)的入口连通，所述冷凝器(2)的出口经第一控制阀件(6)与所述第一冷却流道的入口连通，所述第一冷却流道的出口与所述第二冷却流道的入口连通，所述第二冷却流道的出口经第二控制阀件(7)与所述闪发器(5)的入口连通，所述闪发器(5)的气体出口与所述压缩机(1)的补气口连通，所述闪发器(5)的液体出口经第一节流装置(8)与所述蒸发器(3)的入口连通，所述蒸发器(3)的出口与所述压缩机(1)的进气口连通。

2.根据权利要求1所述的制冷循环系统，其特征在于，所述冷凝器(2)的出口还经第二节流装置(9)与所述闪发器(5)的入口连通。

3.根据权利要求2所述的制冷循环系统，其特征在于，所述电机壳体(11)的内腔设有用于冷却所述转子(13)的第三冷却流道，所述第三冷却流道连通设置于所述第一冷却流道的出口与所述第二冷却流道的入口之间。

4.根据权利要求2所述的制冷循环系统，其特征在于，所述闪发器(5)的气体出口与所述压缩机(1)的补气口之间的管路上设置有第三控制阀件。

5.根据权利要求4所述的制冷循环系统，其特征在于，所述第一控制阀件(6)、所述第二控制阀件(7)和所述第三控制阀件为电动蝶阀、电子膨胀阀或电磁阀。

6.根据权利要求2所述的制冷循环系统，其特征在于，所述第一节流装置(8)和所述第二节流装置(9)为电磁阀、电子膨胀阀、热力膨胀阀、毛细管或节流孔板。

7.根据权利要求1-6任一项所述的制冷循环系统，其特征在于，所述冷凝器(2)内设置有第一压力传感器，所述蒸发器(3)内设置有第二压力传感器，所述闪发器(5)内设置有第三压力传感器。

8.根据权利要求1-6任一项所述的制冷循环系统，其特征在于，所述电控箱(4)内设有第一温度传感器，用于检测所述电控箱(4)内变频器的温度；所述第二冷却流道的入口端设有第二温度传感器，用于检测进入所述第二冷却流道的冷媒的温度。

9.根据权利要求1-6任一项所述的制冷循环系统，其特征在于，所述闪发器(5)的气体出口与所述压缩机(1)的补气口之间的管路上设置有第三温度传感器，用于检测由补气支路进入所述压缩机(1)的冷媒温度。

10.一种制冷设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的制冷循环系统。

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