CN218993753U - 制冷系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及制冷技术领域，公开一种制冷系统。包括制冷循环回路、相变蓄热盘管、化霜换向阀、第一化霜管和第二化霜管；相变蓄热盘管盘绕在压缩机的外壳上；化霜换向阀安装在回气管上，化霜换向阀用于在制冷状态下连通蒸发器与压缩机的进口，在化霜状态下连通蒸发器与相变蓄热盘管；第一化霜管连通化霜换向阀与相变蓄热盘管的第一端口连通；第二化霜管连通相变蓄热盘管的第二端口与回气管。本公开的制冷系统，通过相变蓄热盘管吸收压缩机产生的废热，对压缩机和蒸发器流出的低温冷媒进行加热，以提高压缩机的排气温度。这样，能够减少化霜困难或部分化霜的情况，且能够有效节能。

Description

制冷系统

技术领域

本申请涉及制冷技术领域，例如涉及一种制冷系统。

背景技术

在制冷设备开启制冷状态下，蒸发器容易结霜，导致蒸发器堵塞，风道循环不畅，影响制冷效果，增大压缩机负荷，增大耗电量，影响压缩机寿命等负面效果。

目前在制冷系统中，最常用的强制化霜方式是热氟化霜和电加热化霜。

但是采用热氟化霜的方式，在环境温度较低的情况下，压缩机的排气温度也较低，会使进入蒸发器的冷媒温度低，无法正常化开蒸发器表面的霜；采用电加热丝化霜的方式，虽然不受环温的影响，但是在制冷设备采用易燃易爆冷媒时，存在较大安全隐患，此外使用电加热丝化霜会使耗电量增加，同时当电加热丝发生故障时，维修难度也较大。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

实用新型内容

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

本公开实施例提供一种制冷系统，以利用压缩机废热来解决较低环境温度下热氟化霜难以化开蒸发器上的霜的问题，且降低制冷设备的运行能耗。

在一些实施例中，所述制冷系统包括制冷循环回路、相变蓄热盘管、化霜换向阀、第一化霜管和第二化霜管；制冷循环回路包括压缩机、蒸发器和回气管，回气管连通蒸发器与压缩机的进口，相变蓄热盘管盘绕在压缩机的外壳上，相变蓄热盘管用于在制冷状态下蓄热，在化霜状态下放热；化霜换向阀安装在回气管上，化霜换向阀用于在制冷状态下连通蒸发器与压缩机的进口，在化霜状态下连通蒸发器与相变蓄热盘管；第一化霜管连通化霜换向阀与相变蓄热盘管的第一端口连通；第二化霜管连通相变蓄热盘管的第二端口与回气管，第二化霜管用于在化霜状态下，使从蒸发器流出的冷媒经相变蓄热盘管加热后，进入压缩机。

可选地，化霜换向阀包括第一开口、第二开口和第三开口，第一开口用于与蒸发器连通，第二开口用于与压缩机的进口连通，第三开口用于与相变蓄热盘管连通；在制冷状态下，化霜换向阀导通第一开口与第二开口，连通蒸发器与压缩机的进口；在化霜状态下，化霜换向阀导通第一开口与第三开口，连通蒸发器与相变蓄热盘管。

可选地，相变蓄热盘管包括盘管外壳、管体和相变蓄热材料层，管体位于盘管外壳内侧，盘管外壳与管体之间设置有间隔，管体用于流通冷媒；相变蓄热材料层位于盘管外壳与管体之间的间隔，相变蓄热材料层用于在制冷状态下蓄热，在化霜状态下放热。

可选地，管体采用铜管，管体的结构与压缩机的外壳的结构相适应。

可选地，相变蓄热材料层的熔点为10℃。

可选地，相变蓄热盘管的第一端口位于压缩机的下部，相变蓄热盘管的第二端口位于压缩机的上部。

可选地，相变蓄热盘管与压缩机的进口和出口设置有间隔。

可选地，制冷循环回路还包括冷凝器和三通换向阀，位于压缩机的出口端，三通换向阀用于在制冷状态下，连通压缩机的出口与冷凝器，在化霜状态下，连通压缩机出口与蒸发器。

可选地，三通换向阀包括第一端口、第二端口和第三端口，第一端口用于与压缩机的出口连通，第二端口用于与冷凝器连通，第三端口用于与蒸发器连通；在制冷状态下，三通换向阀导通第一端口与第二端口，连通压缩机的出口与冷凝器；在化霜状态下，三通换向阀导通第一端口与第三端口，连通压缩机的出口与蒸发器。

可选地，制冷系统还包括冷凝风机和蒸发风机，冷凝风机的出风口朝向冷凝器；蒸发风机的出风口朝向蒸发器。

本公开实施例提供的制冷系统，可以实现以下技术效果：

本公开的制冷系统通过将相变蓄热盘管盘绕在压缩机上，并在回气管上设置化霜换向阀，在制冷设备制冷的情况下，化霜换向阀连通蒸发器与压缩机，使制冷系统正常制冷，蒸发器流出的低温低压的冷媒气体进入压缩机，被压缩成高温高压的气态冷媒，此过程中相变蓄热盘管内的蓄热材料吸收压缩机的废热，使内部材料进行相变吸热，相变成液态，积聚热量。

在化霜状态下，化霜换向阀连通蒸发器与相变蓄热盘管。从压缩机流出的高温高压气体，直接进入蒸发器并在此进行放热使蒸发器上的霜层融化，高温冷媒变成低温冷媒，此时低温冷媒进入相变蓄热盘管进行吸热，蓄热材料此刻进行相变放热，一方面使低温冷媒气体加热到过热状态，另一方面可对压缩机进行加热。过热冷媒从相变蓄热盘管流出后经第二化霜管与回气管进入压缩机，排气温度得以提高，从而使进入蒸发器的冷媒温度有所提高，能够减少在低温环境下，热氟化霜化霜困难的情况。

此外，本公开的制冷系统在化霜状态下，将相变蓄热盘管串联到化霜管路，能够便于控制，降低了制冷设备的生产成本和运行成本。利用压缩机的废热对压缩机和低温冷媒进行加热，可有效节能。

以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：

图1是本公开实施例提供的一个化霜管路的示意图；

图2是本公开实施例提供的一个制冷系统的结构示意图；

图3是本公开实施例提供的另一个制冷系统的结构示意图；

图4是本公开实施例提供的相变蓄热盘管的结构示意图。

附图标记：

10：压缩机；11：进口；12：出口；

20：三通换向阀；

30：冷凝器；

40：节流装置；

50：蒸发器；

60：化霜换向阀；

70：相变蓄热盘管；71：盘管外壳；72：管体；73：相变蓄热材料层；

80：冷凝风机；

90：蒸发风机。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其他情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。

本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

本公开实施例中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本公开实施例及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本公开实施例中的具体含义。

另外，术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开实施例中的具体含义。

除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。

本公开实施例中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，A/B表示：A或B。

术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，表示：A或B，或，A和B这三种关系。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

结合图1-4所示，本公开实施例提供一种制冷系统，包括制冷循环回路、相变蓄热盘管70、化霜换向阀60、第一化霜管和第二化霜管。

制冷循环回路包括压缩机10、蒸发器50和回气管，回气管连通蒸发器50与压缩机10的进口11，相变蓄热盘管70盘绕在压缩机10的外壳上，相变蓄热盘管70用于在制冷状态下蓄热，在化霜状态下放热。

化霜换向阀60安装在回气管上，化霜换向阀60用于在制冷状态下连通蒸发器50与压缩机10的进口11，在化霜状态下连通蒸发器50与相变蓄热盘管70。

第一化霜管连通化霜换向阀60与相变蓄热盘管70的第一端口连通。

第二化霜管连通相变蓄热盘管70的第二端口与回气管，第二化霜管用于在化霜状态下，使从蒸发器50流出的冷媒经相变蓄热盘管70加热后，进入压缩机10。

可以理解的是，本公开的制冷系统将相变蓄热盘管70盘绕在压缩机10上，能够在制冷系统进行制冷状态下，吸收压缩机10废热，在化霜过程时，进行放热，这样可以提高压缩机10壳体的温度，以提高排气温度，帮助蒸发器50进行化霜。

此外，本公开在回气管上设置化霜换向阀60，并将相变蓄热盘管70的一端通过第一化霜管与化霜换向阀60连接，另一端通过第二化霜管与回气管连接。这样，在制冷状态下，化霜换向阀60可以正常导通回气管，使蒸发器50与压缩机10的进口11连通，从蒸发器50流出的低温冷媒直接进入压缩机10。在化霜状态下，化霜换向阀60换向，导通蒸发器50侧的回气管与第一化霜管，将相变蓄热盘管70直接串联接入化霜管路，使蒸发器50与相变蓄热盘管70连通，这样，从蒸发器50流出的低温冷媒通过第一化霜管进入相变蓄热盘管70进行吸热，相变蓄热盘管70内的蓄热材料进行相变放热，将低温冷媒进行加热到过热状态，过热冷媒从相变蓄热盘管70流出后，经第二化霜管流至回气管的压缩机10侧，由于化霜换气阀未导通回气管的压缩机10侧与蒸发器50侧，使得过热冷媒通过压缩机10侧的回气管进入压缩机10的进口11，使压缩机10的排气温度进一步提高。

采用本公开实施例提供的制冷系统，通过将相变蓄热盘管70盘绕在压缩机10上，在制冷状态下，吸收压缩机10产生的废热，在化霜状态下，相变蓄热盘管70放出热量，一方面能够对压缩机10进行加热，另一方面能够对蒸发器50流出的低温冷媒进行加热，以提高压缩机10的排气温度。这样，在高温环境下，能够提高化霜效率，在低温环境下，能够减少采用热氟化霜方式化霜困难的问题，同时由于本公开利用了压缩机10的废热，相比于电加热化霜方式，能够有效节能。此外，本公开的制冷系统在化霜状态下，将相变蓄热盘管70串联到化霜管路，能够便于控制，降低了制冷设备的生产成本和运行成本。

可选地，化霜换向阀60包括第一开口、第二开口和第三开口，第一开口用于与蒸发器50连通，第二开口用于与压缩机10的进口11连通，第三开口用于与相变蓄热盘管70连通；在制冷状态下，化霜换向阀60导通第一开口与第二开口，连通蒸发器50与压缩机10的进口11；在化霜状态下，化霜换向阀60导通第一开口与第三开口，连通蒸发器50与相变蓄热盘管70。

可以理解的是，化霜换向阀60的第一开口与回气管的蒸发器50侧连接，第二开口与回气管的压缩机10侧连接，第三开口与第一化霜管连接，在制冷状态下，化霜换向阀60连通蒸发器50与压缩机10，使相变蓄热盘管70所在管路断路，在化霜状态下，化霜换向阀60连通蒸发器50与相变蓄热盘管70，使回气管断路，从蒸发器50流出的低温冷媒经相变蓄热盘管70流出，然后经第二化霜管和回气管的压缩机10侧进入压缩机10的进口11。

可选地，相变蓄热盘管70包括盘管外壳71、管体72和相变蓄热材料层73，管体72位于盘管外壳71内侧，盘管外壳71与管体72之间设置有间隔，管体72用于流通冷媒；相变蓄热材料层73位于盘管外壳71与管体72之间的间隔，相变蓄热材料层73用于在制冷状态下蓄热，在化霜状态下放热。

可以理解的是，相变蓄热盘管70为三层结构，盘管外壳71位于最外侧，相变蓄热材料层73位于中间层，管体72位于最内层。相变蓄热材料层73利用相变蓄热进行储能。由于相变蓄热主要分为热化学储热、显热储热和相变储热。其中，相变储热的储热密度是显热储热的5～10倍甚至更高，且具有温度恒定和蓄热密度大的优点，尤其适用于热量供给不连续或供给与需求不协调的工况下。本公开主要采用相变储热。

可选地，管体72采用铜管，管体72的结构与压缩机10的外壳的结构相适应。

可以理解的是，铜具有良好的换热性能，采用铜管能够有效与相变蓄热材料层73及冷媒进行换热。管体72的结构与压缩机10的外壳相适应能够便于相变蓄热盘管70进行固定。

可选地，相变蓄热材料层73的熔点为10℃。

可以理解的是，本公开主要采用低温相变蓄热材料。低温相变蓄热材料主要有无机和有机两类。无机相变材料主要包括结晶水合盐、熔融盐、金属或合金。结晶水合盐通常是中、低温相变蓄能材料中重要的一类，具有价格便宜，体积蓄热密度大，熔解热大，熔点固定，热导率比有机相变材料大，一般呈中性等优点。本公开采用结晶水合盐蓄热材料。

作为一种示例，为了防止无机相变材料过冷，可以加入微粒结构与盐类结晶物相类似的物质作为成核剂，或是保留一部分固态相变材料，即保持一部分冷区，使未融化的一部分晶体作为成核剂。此外可以在混合物中添加合适的增稠剂，防止混合物中成分的分离，但并不妨碍相变过程。

可选地，相变蓄热盘管70的第一端口位于压缩机10的下部，相变蓄热盘管70的第二端口位于压缩机10的上部。

可以理解的是，相变蓄热盘管70的开口分别位于压缩机10的上下两部分，以便于相变蓄热盘管70分别与第一化霜管、第二化霜管对接。

可选地，相变蓄热盘管70与压缩机10的进口11和出口12设置有间隔。

可以理解的是，这样能够避免相变蓄热盘管70影响对压缩机10的正常使用。

可选地，制冷循环回路还包括冷凝器30和三通换向阀20，位于压缩机10的出口端，三通换向阀20用于在制冷状态下，连通压缩机10的出口12与冷凝器30，在化霜状态下，连通压缩机10的出口12与蒸发器50。

可以理解的是，三通换向阀20用于进行制冷状态和化霜状态切换。在制冷状态下，三通换向阀20连通压缩机10的出口12与冷凝器30，化霜换向阀60连通蒸发器50与压缩机10的进口11，冷媒从压缩机10流向冷凝器30，在节流装置40节流后，流向蒸发器50，并回至压缩机10；在化霜状态下，三通换向阀20连通压缩机10的出口12与蒸发器50，化霜换向阀60连通蒸发器50与相变蓄热盘管70，冷媒从压缩机10流向蒸发器50，经相变蓄热盘管70和第二化霜管进入压缩机10的进口11。

可选地，三通换向阀20包括第一端口、第二端口和第三端口，第一端口用于与压缩机10的出口12连通，第二端口用于与冷凝器30连通，第三端口用于与蒸发器50连通；在制冷状态下，三通换向阀20导通第一端口与第二端口，连通压缩机10的出口12与冷凝器30；在化霜状态下，三通换向阀20导通第一端口与第三端口，连通压缩机10的出口12与蒸发器50。

可选地，制冷系统还包括冷凝风机80和蒸发风机90，冷凝风机80的出风口朝向冷凝器30；蒸发风机90的出风口朝向蒸发器50。这样，能够便于热量传递。此外，冷凝风机80吹出的冷风也可用于压缩机散热。相变蓄热盘管70盘绕在压缩机10上，圈层之间存在间隔，这样可以减少因相变蓄热盘管70对压缩机10的散热造成的影响。

结合图1至图4，下面对本公开的制冷系统进行说明。

一种制冷系统，包括压缩机10、冷凝器30、节流装置40、蒸发器50、化霜换向阀60、三通换向阀20、第一化霜管、第二化霜管，回气管连通蒸发器50与压缩机10。

在制冷状态下，三通换向阀20连通压缩机10的出口12与冷凝器30，化霜换向阀60连通蒸发器50与压缩机10的进口11。从蒸发器50流出的低温低压的冷媒气体进入压缩机10，被压缩成高温高压的气态冷媒，此过程中相变蓄热盘管70内的蓄热材料层73吸收压缩机10的废热，使内部材料进行相变吸热，相变成液态，积聚热量。

由于制冷系统长时间运行，制冷设备在使用过程中空气进入，会使蒸发器50上结出霜层，需进行化霜。

在化霜状态下，三通换向阀20连通压缩机10的出口12与蒸发器50，化霜换向阀60连通蒸发器50与相变蓄热盘管70。从压缩机10流出的高温高压气体，直接进入蒸发器50并在此进行放热，使蒸发器50上的霜层融化，高温冷媒变成低温冷媒。化霜换向阀60连通蒸发器50与相变蓄热盘管70，低温冷媒进入相变蓄热盘管70进行吸热，蓄热材料此刻进行相变放热，一方面使低温冷媒气体加热到过热状态，另一方面可放热对压缩机10进行加热。过热冷媒从相变蓄热盘管70流出后经第二化霜管与回气管进入压缩机10，排气温度得以提高，从而使进入蒸发器50的冷媒温度有所提高。

本公开能够减少在低温环境下，采用热氟化霜方式化霜困难或部分化霜的问题，同时由于本公开利用了压缩机10的废热，相比于电加热化霜方式，能够有效节能。

以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本公开的实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种制冷系统，包括压缩机(10)和蒸发器(50)，其特征在于，包括：

制冷循环回路，包括压缩机(10)、蒸发器(50)和回气管，所述回气管连通所述蒸发器(50)与所述压缩机(10)的进口(11)，

相变蓄热盘管(70)，盘绕在所述压缩机(10)的外壳上，所述相变蓄热盘管(70)用于在制冷状态下蓄热，在化霜状态下放热；

化霜换向阀(60)，安装在所述回气管上，所述化霜换向阀(60)用于在制冷状态下连通所述蒸发器(50)与所述压缩机(10)的进口(11)，在化霜状态下连通所述蒸发器(50)与所述相变蓄热盘管(70)；

第一化霜管，连通所述化霜换向阀(60)与所述相变蓄热盘管(70)的进口连通；

第二化霜管，连通所述相变蓄热盘管(70)的出口与所述回气管，所述第二化霜管用于在化霜状态下，使从蒸发器(50)流出的冷媒经相变蓄热盘管(70)加热后，进入压缩机(10)。

2.根据权利要求1所述制冷系统，其特征在于，

所述化霜换向阀(60)包括第一开口、第二开口和第三开口，所述第一开口用于与所述蒸发器(50)连通，所述第二开口用于与所述压缩机(10)的进口(11)连通，所述第三开口用于与所述相变蓄热盘管(70)连通；

在制冷状态下，所述化霜换向阀(60)导通所述第一开口与所述第二开口，连通所述蒸发器(50)与所述压缩机(10)的进口(11)；

在化霜状态下，所述化霜换向阀(60)导通所述第一开口与所述第三开口，连通所述蒸发器(50)与所述相变蓄热盘管(70)。

3.根据权利要求1所述制冷系统，其特征在于，所述相变蓄热盘管(70)包括：

盘管外壳(71)；

管体(72)，位于所述盘管外壳(71)内侧，所述盘管外壳(71)与所述管体(72)之间设置有间隔，所述管体(72)用于流通冷媒；

相变蓄热材料层(73)，位于所述盘管外壳(71)与所述管体(72)之间的间隔，所述相变蓄热材料层(73)用于在制冷状态下蓄热，在化霜状态下放热。

4.根据权利要求3所述制冷系统，其特征在于，

所述管体(72)采用铜管，所述管体(72)的结构与所述压缩机(10)的外壳的结构相适应。

5.根据权利要求3所述制冷系统，其特征在于，

所述相变蓄热材料层(73)的熔点为10℃。

6.根据权利要求3至5任一项所述制冷系统，其特征在于，

所述相变蓄热盘管(70)的进口位于所述压缩机(10)的下部，

所述相变蓄热盘管(70)的出口位于所述压缩机(10)的上部。

7.根据权利要求6所述制冷系统，其特征在于，

所述相变蓄热盘管(70)与所述压缩机(10)的进口(11)和出口(12)设置有间隔。

8.根据权利要求1至5任一项所述制冷系统，其特征在于，所述制冷循环回路还包括：

冷凝器(30)；

三通换向阀(20)，位于压缩机(10)的出口端，所述三通换向阀(20)用于在制冷状态下，连通所述压缩机(10)的出口与所述冷凝器(30)，在化霜状态下，连通所述压缩机(10)出口与所述蒸发器(50)。

9.根据权利要求8所述制冷系统，其特征在于，

所述三通换向阀(20)包括第一端口、第二端口和第三端口，所述第一端口用于与所述压缩机(10)的出口(12)连通，所述第二端口用于与所述冷凝器(30)连通，所述第三端口用于与所述蒸发器(50)连通；

在制冷状态下，所述三通换向阀(20)导通所述第一端口与所述第二端口，连通所述压缩机(10)的出口(12)与所述冷凝器(30)；

在化霜状态下，所述三通换向阀(20)导通所述第一端口与所述第三端口，连通所述压缩机(10)的出口(12)与所述蒸发器(50)。

10.根据权利要求8所述制冷系统，其特征在于，还包括：

冷凝风机(80)，出风口朝向所述冷凝器(30)；

蒸发风机(90)，出风口朝向所述蒸发器(50)。

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