CN217303031U - 一种除湿机及其制冷系统 - Google Patents

Abstract

一种制冷系统包括依次连通的蒸发器、压缩机、冷凝器以及节流装置，以形成制冷循环回路，制冷系统还包括一个或多个阀门，冷凝器包括多个冷凝器进口以及一个或多个冷凝器出口；其中，冷凝器内部形成有自多个冷凝器进口至一个或多个冷凝器出口的多个内部流路，多个内部流路至少部分相互独立，多个内部流路相互独立的部分分别与多个冷凝器进口相连通；制冷循环回路包括形成于压缩机与冷凝器之间的多个外部流路，至少一个外部流路上设置有阀门；多个外部流路中的冷媒分别自多个冷凝器进口进入多个内部流路，自一个或多个冷凝器出口流出。还提供一种除湿机。

Description

一种除湿机及其制冷系统

技术领域

本实用新型涉及一种除湿机及其制冷系统。

背景技术

制冷系统中的膨胀阀对冷媒起到节流降压的作用，同时用于控制和调节进入蒸发器中的冷媒流量。在一些低温工况下，膨胀阀不能有效调节冷媒流量，从而导致异常：室外环境温度很低，因为膨胀阀进出口压差过小，当膨胀阀全开后，膨胀阀相当于一个固定节流孔，不再具备流量调节能力；随着室外温度进一步的降低，冷媒流量迅速下降，导致膨胀阀两侧没有足够的压力将冷媒送到蒸发器，没多久蒸发器就会被压缩机抽成真空，导致低压开关反复动作。

对于全年需要制冷除湿的场所，例如档案室，机房空调，电子厂房，酒窖，冷藏等，需要确保除湿机的冷凝压力全年都在规定范围内。在冷凝器的设计过程中，如果按照夏季工况来设计冷凝器，会导致冬季冷凝温度偏低，冬季容易跳低压而无法正常开机；如果按照冬季工况来设计冷凝器，会导致夏季冷凝压力偏高，夏季容易跳高压报警。

目前市场上常年除湿的机器需要人为干涉来调节制冷系统中的冷媒量，冬季加冷媒，夏季回收冷媒，增加了管理成本；很多环保冷媒都是混合冷媒，对系统多次加/收氟，将导致冷媒物性发生变化，制冷效果不可控，且系统中冷媒与润滑油混在一起，对系统多次加/收氟，也将影响压缩机的润滑。此外，系统加氟量不好预判：低温环境下制冷需要的加氟量，与高温环境下制冷需求的加氟量差异很大。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种制冷系统，在不同环境温度下均能够正常工作。

上述制冷系统包括依次连通的蒸发器、压缩机、冷凝器以及节流装置，以形成制冷循环回路，其特征在于，所述制冷系统还包括一个或多个阀门，所述冷凝器包括：多个冷凝器进口；以及一个或多个冷凝器出口；其中，所述冷凝器内部形成有自所述多个冷凝器进口至所述一个或多个冷凝器出口的多个内部流路，所述多个内部流路至少部分相互独立，所述多个内部流路相互独立的部分分别与所述多个冷凝器进口相连通；所述制冷循环回路包括形成于所述压缩机与所述冷凝器之间的多个外部流路，至少一个所述外部流路上设置有所述阀门；所述多个外部流路中的冷媒分别自所述多个冷凝器进口进入所述多个内部流路，自所述一个或多个冷凝器出口流出。

在一个或多个实施方式中，所述制冷系统包括第一阀门，所述冷凝器包括第一冷凝器进口、第二冷凝器进口、第一冷凝器出口以及第二冷凝器出口；其中，所述冷凝器内部形成有自所述第一冷凝器进口至所述第一冷凝器出口的第一内部流路，自所述第二冷凝器进口至所述第二冷凝器出口的第二内部流路，所述第一内部流路与所述第二内部流路相互独立；所述制冷循环回路包括第一外部流路以及第二外部流路，所述第一阀门设置于所述第一外部流路上；所述第一外部流路中的冷媒自所述第一冷凝器进口进入所述第一内部流路，自所述第一冷凝器出口流出；所述第二外部流路中的冷媒自所述第二冷凝器进口进入所述第二内部流路，自所述第二冷凝器出口流出。

在一个或多个实施方式中，所述制冷系统还包括第二阀门，所述第二阀门设置于所述第二外部流路上。

在一个或多个实施方式中，所述制冷系统还包括储存容器以及第三阀门，所述储存容器设置于所述冷凝器中，提供冷媒；其中，所述制冷循环回路上设置有冷媒添加口，所述冷媒添加口设置于所述节流装置和所述蒸发器之间，所述制冷循环回路中形成有连通所述储存容器与所述冷媒添加口的冷媒添加流路，使所述储存容器中的冷媒可通过所述冷媒添加流路加入至所述制冷循环回路中，所述第三阀门设置于所述冷媒添加流路上。

在一个或多个实施方式中，所述制冷系统还包括第一温度传感器、第二温度传感器以及控制单元，所述第一温度传感器用于测量环境温度，所述第二温度传感器设置于所述冷凝器内部，用于测量冷凝温度，所述控制单元根据测量得到的所述环境温度以及所述冷凝温度控制所述一个或多个阀门的开启或关闭。

在一个或多个实施方式中，所述制冷系统还包括冷凝风机，设置于所述冷凝器一侧，对所述冷凝器进行冷却。

在一个或多个实施方式中，所述第一阀门为电磁阀。

在一个或多个实施方式中，所述节流装置为膨胀阀。

上述制冷系统将制冷循环回路中的冷媒在进入冷凝器前先分为多个流路，分别自不同的进口进入冷凝器内部，通过调节阀门的开关状态可以改变冷媒的流路，改变冷媒在冷凝器中流经的管路面积，该面积即为冷凝器的实际换热面积，进而实现对冷凝温度的调节，保证制冷系统在不同环境温度下均能够正常工作。

本实用新型的另一个目的是提供一种除湿机，在不同环境温度下均能够正常工作。

上述除湿机包括上述的制冷系统。

上述除湿机所采用的制冷系统将制冷循环回路中的冷媒在进入冷凝器前先分为多个流路，分别自不同的进口进入冷凝器内部，通过调节阀门的开关状态可以改变冷媒的流路，改变冷媒在冷凝器中流经的管路面积，该面积即为冷凝器的实际换热面积，进而实现对冷凝温度的调节，保证制冷系统在不同环境温度下均能够正常工作。

附图说明

本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1是根据一实施例的制冷系统的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本实用新型的保护范围。需要注意的是，这些以及后续其他的附图均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本实用新型实际要求的保护范围构成限制。

如图1所示，根据本申请的一些实施例，提供了一种制冷系统，包括依次连通的蒸发器1、压缩机2、冷凝器3以及节流装置4，以形成制冷循环回路8。冷媒在蒸发器1中与冷却对象进行热交换，吸收冷却对象的热量后汽化成低温低压的蒸汽，被压缩机2吸入压缩成为高压高温的蒸汽后送入冷凝器3，在冷凝器3中再次与冷却对象进行热交换，向冷却对象放热，使冷媒冷凝成为高压液体，经过节流装置4节流成为低压低温的冷媒，再次进入蒸发器1吸热汽化，达到循环制冷的目的。

除湿机可通过制冷系统对气体进行除湿：潮湿的气体作为冷却对象，经过如前所述的制冷系统内的热交换方式与冷媒进行热交换，使气体中的水分凝结成水珠并收集至水箱中，得到干冷的气体，随后干冷的气体经过冷凝器3与冷媒进行热交换，加热得到干燥的气体后排出至除湿机外，完成气体除湿。

制冷系统还包括一个或多个阀门，冷凝器3包括多个冷凝器进口以及一个或多个冷凝器出口，其中，冷凝器3内部形成有自多个冷凝器进口至一个或多个冷凝器出口的多个内部流路，多个内部流路至少部分相互独立，多个内部流路相互独立的部分分别与多个冷凝器进口相连通。制冷循环回路包括形成于压缩机2与冷凝器3之间的多个外部流路，至少一个外部流路上设置有阀门，多个外部流路中的冷媒分别自多个冷凝器进口进入多个内部流路，自一个或多个冷凝器出口流出。

上述制冷系统将制冷循环回路中的冷媒在进入冷凝器3前先分为多个流路，分别自不同的进口进入冷凝器3内部，通过调节阀门的开关状态可以改变冷媒的流路，改变冷媒在冷凝器3中流经的管路面积，该面积即为冷凝器3的实际换热面积，进而实现对冷凝温度的调节，保证制冷系统在不同环境温度下均能够正常工作。

当环境温度较高时，冷凝器3需要具备较高的换热效率，确保冷凝温度能够保持在设定值，对冷媒进行充分冷却，此时可以将制冷系统设置为一个或多个阀门均处于开启状态，使冷媒能够在冷凝器3的多个内部流路中流动，在该状态冷凝器3具有较大的换热面积，换热效率高。

当环境温度较低时，需要降低冷凝器3的换热效率，避免因冷凝温度过低导致制冷系统无法正常工作，此时可以将部分阀门关闭，使冷媒仅在冷凝器3的部分内部流路中流动，减少换热面积，降低换热效率，从而提高冷凝温度，确保在低温状态下冷凝温度仍能够保持在设定值。

如图1所示，在一个实施方式中，制冷系统包括第一阀门5以及第二阀门6，制冷循环回路8包括第一外部流路81以及第二外部流路82，第一阀门5设置于第一外部流路81上，第二阀门6设置于第二外部流路82上。在图1所示的实施方式中，第一阀门5为电磁阀，可通过控制单元将其开启或关闭，第二阀门6为球阀，可通过手动操作将其开启或关闭。

冷凝器3包括第一冷凝器进口31、第二冷凝器进口32、第一冷凝器出口33以及第二冷凝器出口34，其中，冷凝器3内部形成有自第一冷凝器进口31至第一冷凝器出口33的第一内部流路35，自第二冷凝器进口32至第二冷凝器出口34的第二内部流路36，第一内部流路35与第二内部流路36相互独立。第一外部流路81中的冷媒自第一冷凝器进口31进入第一内部流路35，自第一冷凝器出口33流出，第二外部流路82中的冷媒自第二冷凝器进口32进入第二内部流路36，自第二冷凝器34出口流出。

通过调节第一阀门5以及第二阀门6能够改变冷凝器3的换热面积以及冷媒流量，改变换热效率，从而在不同环境温度下均能够保证冷凝温度稳定。当环境温度较高时，可将第一阀门5与第二阀门6均打开，使冷媒能够分别流入至冷凝器3内部的第一内部流路35与第二内部流路36中，此时冷凝器3具有较大的换热面积，对冷媒进行充分冷却；当环境温度较低时，可将第一阀门5关闭，第二阀门6保持打开，使冷媒仅能够流入至第二内部流路36中，减少冷凝器3的换热面积，避免因冷凝温度过低导致制冷系统无法正常工作。

在另一个实施方式中，第二外部流路82上可以不设置第二阀门6，仅通过在第一外部流路81上设置第一阀门5也能够实现冷凝器3换热面积的调节。

在图1所示的实施方式中，为实现制冷系统在低温环境下自动添加冷媒的功能，制冷系统还包括储存容器10以及第三阀门7，储存容器10设置于冷凝器3中，提供冷媒。其中，制冷循环回路8上设置有冷媒添加口9，冷媒添加口9设置于节流装置4和蒸发器1之间，制冷循环回路8中形成有连通储存容器10与冷媒添加口9的冷媒添加流路83，使储存容器10中的冷媒可通过冷媒添加流路83加入至制冷循环回路8中。第三阀门7为电磁阀，设置于冷媒添加流路83上，通过调节第三阀门7能够控制冷媒的添加量，保证冷凝温度稳定。

在低温环境下，关闭第一阀门5将冷凝器3的换热面积调节至最小后冷凝温度仍低于设定值时，可以打开第三阀门7，将储存容器10中的冷媒添加至制冷循环回路8中参与系统运行，使冷凝温度升高至设定值，随后即可关闭第三阀门7停止添加冷媒，将冷凝温度保持在设定值。

上述制冷系统在环境温度降低时，先通过改变冷凝器3换热面积的方式来提高冷凝温度，如果改变换热面积能够将冷凝温度提高至设定值，则无需向制冷系统中添加冷媒；该制冷系统仅会在换热面积调节至最小仍无法将冷凝温度提高至设定值时添加冷媒，相比起在冬季直接向制冷系统中添加冷媒，可以减少冷媒的添加次数，避免对制冷效果以及压缩机2造成影响。

在一个实施方式中，制冷系统还包括冷凝风机，设置于冷凝器3一侧，对冷凝器3进行冷却，实现对冷凝温度的小范围调节。例如，当环境温度在小范围内变化时，无需改变冷凝器3的换热面积，直接通过调节风机转速确保冷凝温度能够保持在设定值；或者也可以在改变冷凝器3换热面积对冷凝温度进行初步调节后，通过调节风机转速进一步对冷凝温度进行更精确的调节。

在一个实施方式中，节流装置4为膨胀阀，具有如下特性：

其中，MFR为冷媒的质量流量，C为阀系数，A为膨胀阀流通面积，ρ为冷媒密度，P_cond为冷凝压力，P_evap为蒸发压力。在低温环境下，由于膨胀阀进出口两端压差(即冷凝压力与蒸发压力的差值)减小，导致冷媒质流量减小，制冷系统将无法正常工作。通过在制冷系统中设置上述具有可调换热面积的冷凝器3，当环境温度降低时，可以通过改变换热面积的方式提高冷凝温度，将冷凝温度保持在设定值，冷凝压力与冷凝温度成正相关，从而保证低温状态下在膨胀阀的一端能够提供足够的冷凝压力，使膨胀阀以及制冷系统能够正常工作。

在一个实施方式中，制冷系统利用温度传感器以及控制单元形成闭环控制来实现阀门的自动控制，例如制冷系统还包括第一温度传感器、第二温度传感器以及控制单元，第一温度传感器用于测量环境温度，第二温度传感器设置于冷凝器3内部，用于测量冷凝温度，控制单元根据测量得到的环境温度以及冷凝温度控制一个或多个阀门的开启或关闭，实现阀门的自动控制。

在图1所示的实施方式中，控制单元通过如下方式对阀门以及冷凝风机进行控制：

当第一温度传感器测量得到的环境温度在第一范围内时，第一阀门5与第二阀门6均处于打开状态，根据第二温度传感器测量得到的冷凝温度调节风机转速，使冷凝温度保持在设定值；

当第一温度传感器测量得到的环境温度在第二范围内时，将第一阀门5关闭，第二阀门6保持在打开状态，减少换热面积，提高冷凝温度，同时根据第二温度传感器测量得到的冷凝温度调节风机转速，进一步调节冷凝温度，使冷凝温度保持在设定值；

当第一温度传感器测量得到的环境温度在第三范围内时，第一阀门5保持在关闭状态，第二阀门6保持在打开状态，将第三阀门7打开一定时间后关闭，向制冷循环回路8中添加冷媒，提高冷凝温度，控制单元根据第二温度传感器的测量结果判断冷凝温度是否接近设定值，若冷凝温度接近设定值，则第三阀门7保持关闭，通过调节风机转速进一步调节冷凝温度，使冷凝温度保持在设定值；若冷凝温度不接近设定值，则再次将第三阀门7打开一定时间后关闭，随后重复前述判断步骤直到冷凝温度接近设定值。

本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本实用新型权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种制冷系统，包括依次连通的蒸发器、压缩机、冷凝器以及节流装置，以形成制冷循环回路，其特征在于，所述制冷系统还包括一个或多个阀门，所述冷凝器包括：

多个冷凝器进口；以及

一个或多个冷凝器出口；

其中，所述冷凝器内部形成有自所述多个冷凝器进口至所述一个或多个冷凝器出口的多个内部流路，所述多个内部流路至少部分相互独立，所述多个内部流路相互独立的部分分别与所述多个冷凝器进口相连通；

所述制冷循环回路包括形成于所述压缩机与所述冷凝器之间的多个外部流路，至少一个所述外部流路上设置有所述阀门；

所述多个外部流路中的冷媒分别自所述多个冷凝器进口进入所述多个内部流路，自所述一个或多个冷凝器出口流出。

2.如权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述制冷系统包括第一阀门，所述冷凝器包括第一冷凝器进口、第二冷凝器进口、第一冷凝器出口以及第二冷凝器出口；

其中，所述冷凝器内部形成有自所述第一冷凝器进口至所述第一冷凝器出口的第一内部流路，自所述第二冷凝器进口至所述第二冷凝器出口的第二内部流路，所述第一内部流路与所述第二内部流路相互独立；

所述制冷循环回路包括第一外部流路以及第二外部流路，所述第一阀门设置于所述第一外部流路上；

所述第一外部流路中的冷媒自所述第一冷凝器进口进入所述第一内部流路，自所述第一冷凝器出口流出；所述第二外部流路中的冷媒自所述第二冷凝器进口进入所述第二内部流路，自所述第二冷凝器出口流出。

3.如权利要求2所述的制冷系统，其特征在于，所述制冷系统还包括第二阀门，所述第二阀门设置于所述第二外部流路上。

4.如权利要求3所述的制冷系统，其特征在于，所述制冷系统还包括储存容器以及第三阀门，所述储存容器设置于所述冷凝器中，提供冷媒；

其中，所述制冷循环回路上设置有冷媒添加口，所述冷媒添加口设置于所述节流装置和所述蒸发器之间，所述制冷循环回路中形成有连通所述储存容器与所述冷媒添加口的冷媒添加流路，使所述储存容器中的冷媒可通过所述冷媒添加流路加入至所述制冷循环回路中，所述第三阀门设置于所述冷媒添加流路上。

5.如权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述制冷系统还包括第一温度传感器、第二温度传感器以及控制单元，所述第一温度传感器用于测量环境温度，所述第二温度传感器设置于所述冷凝器内部，用于测量冷凝温度，所述控制单元根据测量得到的所述环境温度以及所述冷凝温度控制所述一个或多个阀门的开启或关闭。

6.如权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述制冷系统还包括冷凝风机，设置于所述冷凝器一侧，对所述冷凝器进行冷却。

7.如权利要求2所述的制冷系统，其特征在于，所述第一阀门为电磁阀。

8.如权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述节流装置为膨胀阀。

9.一种除湿机，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一项所述的制冷系统。

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