CN219572324U - 一种制冷系统 - Google Patents

Abstract

一种制冷系统，包括：压缩机；气冷器，气冷器的入口与压缩机的排气口连通；膨胀机构，膨胀机构的入口与气冷器的出口连通；蒸发器，蒸发器的入口与膨胀机构的出口连通，蒸发器的出口与压缩机的吸气口连通；和冷却机构，包括风机和冷却器，风机和冷却器设置成对气冷器进行冷却。其中，冷却机构用于对气冷器进行冷却降温，且冷却机构不仅包括风机，还包括冷却器，风机和冷却器可以对气冷器进行双重冷却，有效降低气冷器出口的制冷剂温度，进而有利于降低压缩机的运行频率以提高系统能效，并有利于防止压缩机排气压力过高，进而有利于提高系统可靠性。

Description

一种制冷系统

技术领域

本申请涉及但不限于空调技术领域，具体是指一种制冷系统。

背景技术

目前，对于采用二氧化碳跨临界循环制冷的系统，气冷器出口的制冷剂温度是决定系统性能的重要因素。对于高温制冷的情况，气冷器出口温度高，压缩机需要以较高频率运行以保证制冷量，导致系统能效较低，同时有排气压力过高的风险。

实用新型内容

本申请所要解决的技术问题是提供一种制冷系统，有利于降低气冷器出口的制冷剂温度，进而有利于提高系统能效和系统可靠性。

为此，本申请实施例提供了一种制冷系统，包括：压缩机；气冷器，所述气冷器的入口与所述压缩机的排气口连通；膨胀机构，所述膨胀机构的入口与所述气冷器的出口连通；蒸发器，所述蒸发器的入口与所述膨胀机构的出口连通，所述蒸发器的出口与所述压缩机的吸气口连通；和冷却机构，包括风机和冷却器，所述风机和所述冷却器设置成对所述气冷器进行冷却。

本申请实施例提供的制冷系统，包括压缩机、气冷器、膨胀机构、蒸发器和冷却机构。压缩机、气冷器、膨胀机构、蒸发器通过冷媒管路连接，形成二氧化碳制冷循环。其中，冷却机构用于对气冷器进行冷却降温，且冷却机构不仅包括风机，还包括冷却器，风机和冷却器可以对气冷器进行双重冷却，有效降低气冷器出口的制冷剂温度，进而有利于降低压缩机的运行频率以提高系统能效，并有利于防止压缩机排气压力过高，进而有利于提高系统可靠性。

在上述技术方案的基础上，本申请还可以做如下改进。

在一示例性的实施例中，所述制冷系统还包括：分流装置，所述分流装置的入口与所述膨胀机构的出口连通，且所述分流装置具有第一出口和第二出口；所述蒸发器设于所述第一出口与所述压缩机的吸气口之间的第一支路上；所述冷却器设于所述第二出口与所述压缩机的吸气口之间的第二支路上，以利用制冷剂对所述气冷器进行冷却。

在一示例性的实施例中，所述分流装置包括气液分离器，所述气液分离器的出液口形成所述第一出口，所述气液分离器的出气口形成所述第二出口。

在一示例性的实施例中，所述气液分离器为闪蒸罐。

在一示例性的实施例中，所述制冷系统还包括：调节阀，设于所述第二支路，设置成调节所述第二支路的制冷剂流量。

在一示例性的实施例中，所述冷却器包括进风冷却器；沿所述风机产生的气流方向，所述进风冷却器位于所述气冷器的上游侧，以向所述气冷器输送冷风。

在一示例性的实施例中，所述进风冷却器为管翅式换热器。

在一示例性的实施例中，所述制冷系统设有气冷侧风道，所述风机设置成驱动气体流经所述气冷侧风道，所述进风冷却器和所述气冷器均设于所述气冷侧风道内。

在一示例性的实施例中，所述气冷器位于所述冷却器内部，设置成与所述冷却器内的制冷剂直接换热。

在一示例性的实施例中，所述制冷系统的冷媒为二氧化碳。

在一示例性的实施例中，所述冷却器还包括半导体制冷器。

在一示例性的实施例中，所述膨胀机构为膨胀阀或毛细管。

附图说明

图1为本申请一个实施例提供的制冷系统的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1压缩机，2气冷器，3电子膨胀阀，4闪蒸罐，5蒸发器，6调节阀，7进风冷却器，8室外侧风机，9室内侧风机；

图1中箭头示意气流方向。

具体实施方式

以下结合附图对本申请的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本申请，并非用于限定本申请的范围。

如图1所示，本申请实施例提供了一种制冷系统，包括：压缩机1、气冷器2、膨胀机构、蒸发器5和冷却机构。

其中，气冷器2的入口与压缩机1的排气口连通。

膨胀机构的入口与气冷器2的出口连通。

蒸发器5的入口与膨胀机构的出口连通，蒸发器5的出口与压缩机1的吸气口连通。

冷却机构包括风机和冷却器。风机和冷却器设置成对气冷器2进行冷却以降低气冷器2的出口的制冷剂温度。

本申请实施例提供的制冷系统，包括压缩机1、气冷器2、膨胀机构、蒸发器5和冷却机构。压缩机1、气冷器2、膨胀机构、蒸发器5通过冷媒管路连接，形成二氧化碳制冷循环。其中，冷却机构用于对气冷器2进行冷却降温，且冷却机构不仅包括风机，还包括冷却器，风机和冷却器可以对气冷器2进行双重冷却，有效降低气冷器2出口的制冷剂温度，进而有利于降低压缩机1的运行频率以提高系统能效，并有利于防止压缩机1排气压力过高，进而有利于提高系统可靠性。

其中，膨胀机构可以为但不限于膨胀阀(如电子膨胀阀3)，比如也可以为膨胀机、毛细管、节流阀等。制冷系统的冷媒可以是二氧化碳，制冷系统可以为二氧化碳空调，也可以为二氧化碳冰柜、二氧化碳冰箱等制冷设备。

在一种示例性的实施例中，如图1所示，制冷系统为二氧化碳空调。气冷器2为室外侧换热器，蒸发器5为室内侧换热器。冷却结构的风机为室外侧风机8。制冷系统还包括室内侧风机9。

在一种示例性的实施例中，制冷系统还可以包括回热器。

在一种示例性的实施例中，制冷系统还包括：分流装置，分流装置的入口与膨胀机构的出口连通，且分流装置具有第一出口和第二出口。蒸发器5设于第一出口与压缩机1的吸气口之间的第一支路上。冷却器7设于第二出口与压缩机1的吸气口之间的第二支路上，以利用制冷剂对气冷器进行冷却。

或者说，制冷系统还包括：第二支路，如图1所示。第二支路接入膨胀机构的出口与压缩机1的吸气口之间。冷却器串联接入第二支路，以利用制冷剂对气冷器2进行冷却。

气冷器2输出的制冷剂经过膨胀机构后，温度和压力都会下降。因此，由膨胀机构输出的制冷剂的温度要低于气冷器2内的制冷剂温度。本方案在系统中增加了与蒸发器并联的第二支路，且冷却器串联接入第二支路，使得冷却器可以利用这部分低温的制冷剂对气冷器2进行冷却降温，有利于提高冷却效率。

在一种示例性的实施例中，分流装置包括：气液分离器。气液分离器可以为闪蒸罐4，如图1所示。闪蒸罐4的出液口形成第一出口，闪蒸罐4的出气口形成第二出口。

其中，闪蒸罐4位于膨胀机构的出口、蒸发器5的入口及冷却器的入口之间。如图1所示，闪蒸罐4的入口与膨胀机构的出口连通，闪蒸罐4的出气口与冷却器的入口连通，闪蒸罐4的出液口与蒸发器5的入口连通。

对于高温制冷工况，气冷器2出口制冷剂温度高、干度大。为了满足制冷能力要求，压缩机1需要高频运转，从而导致系统能效低且排气过高有超压风险。

该实施例在膨胀机构后增加了闪蒸罐4，闪蒸罐4可以对膨胀机构输出的制冷剂进行气液分离。闪蒸罐4分离出的气态制冷剂进入冷却器，用于对气冷器2进行冷却降温，有利于降低气冷器2出口的制冷剂温度、干度以及排气压力。闪蒸罐4分离出的液态制冷剂进入蒸发器5，通过蒸发吸热实现制冷功能。换言之，膨胀机构输出的制冷剂经闪蒸罐4气液分离后分为两条支路：一条支路为气相制冷剂支路，即冷却支路，主要用于对气冷器2冷却降温；另一支路为液相制冷剂支路，即流经蒸发器5的支路，主要用于通过蒸发吸热实现制冷功能。由冷却器输出的制冷剂与蒸发器5输出的制冷剂汇合后流回压缩机1。

由于仅液相的制冷剂进入蒸发器5，因而有利于减小蒸发器5的总体尺寸与压降。并且，这样使得进入蒸发器5的制冷剂为纯液相的制冷剂，有利于避免较大干度引发的各流路制冷剂流量分配不均，使得蒸发器5内流量均匀分配，进而有利于进一步提高蒸发器5的换热效率。因此，对于高温制冷工况，本方案能够有效提升系统的制冷能力及系统能效。

在其他实施例中，节流装置也可以包括三通阀或三通接头。

在一种示例性的实施例中，制冷系统还包括：调节阀6，如图1所示，调节阀6设于第二支路，设置成调节冷却支路的制冷剂流量。

调节阀6的主要作用在于匹配气相制冷剂支路与液相制冷剂支路的压降，有利于提升系统能效和系统可靠性。

在一种示例性的实施例中，冷却器包括进风冷却器7，如图1所示。沿风机产生的气流方向，进风冷却器7位于气冷器2的上游侧，以向气冷器2输送冷风。

换言之，冷却器为风冷换热器。风机运转产生气流，气流先流经进风冷却器7，与进风冷却器7换热实现降温。降温后的气流再流经气冷器2，与气冷器2进行热交换，实现对气冷器2的风冷降温。

在一种示例性的实施例中，进风冷却器7为管翅式换热器。

管翅式换热器的换热面积较大，有利于提高换热效率。

当然，进风冷却器7的种类不限于管翅式换热器，也可以为其他类型的换热器，只要能够与空气进行热交换，进而利用低温空气对气冷器2进行风冷降温即可。

在一种示例性的实施例中，制冷系统设有气冷侧风道，风机设置成驱动气体流经气冷侧风道，进风冷却器7和气冷器2均设于气冷侧风道内。

换言之，进风冷却器7和气冷器2共用风机的风道(即气冷侧风道)。进风冷却器7可以布置在气冷侧风道的进风口处。

在另一种示例性的实施例中，气冷器2位于冷却器内部，设置成与冷却器内的制冷剂直接换热。

该方案将气冷器2设置在冷却器内部，使得气冷器2能够直接与冷却器内的低温制冷剂进行热交换，有利于提高换热效率。

在又一种示例性的实施例中，冷却器包括半导体制冷器。

该实施例中，冷却器并非利用制冷剂对气冷器2进行冷却降温，而是利用半导体制冷器对气冷器2进行冷却降温，也能够实现本申请的设计思想和宗旨，也在本申请的保护范围内。

当然，冷却器不限于上述形式，也可以为其他类型的冷却器。比如，也可以采用液冷冷却器，液冷冷却器里流通的冷却液可以为冷却水、冷却油或者其他类型的冷却液。

并且，冷却器可以不局限于一种类型的冷却方式，而是包括多种不同类型冷却器的组合。

在一个实施例中，如图1所示，制冷系统包含蒸发器5、压缩机1、气冷器2、电子膨胀阀3、室内外侧风机、闪蒸罐4、调节阀6以及进风冷却器7。闪蒸罐4置于电子膨胀阀3后，节流后制冷剂进入闪蒸罐4后分为两路：液相制冷剂进入蒸发器5完成蒸发制冷，气相制冷剂从另一支路通入进风冷却器7后与蒸发器5出口制冷剂汇合返回压缩机1。进风冷却器7与气冷器2公用室外侧风机8风道，可以为管翅式换热器或其他形式，可以布置于室外侧进风口处。气相制冷剂支路还配置有调节阀6，其主要作用在于匹配气相制冷剂支路与液相制冷剂支路压降。

对于高温制冷工况，气冷器2出口制冷剂温度高、干度大，为满足制冷能力要求，需要压缩机1高频运转，从而导致系统能效低且排气过高有超压风险。本系统由于在电子膨胀阀3后增加闪蒸罐4，并利用低温气相冷媒冷却室外侧高温回风，有利于降低气冷器2出口制冷剂温度、干度以及排气压力。此外，由于仅液相制冷剂进入蒸发器5，可以减小蒸发器5总体尺寸，同时可以避免较大干度引发的各流路制冷剂流量分配不均，能够进一步提升蒸发器5的换热效率。因此，对于高温制冷工况，本系统能够有效提升系统能力及能效。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (12)

1.一种制冷系统，其特征在于，包括：

压缩机；

气冷器，所述气冷器的入口与所述压缩机的排气口连通；

膨胀机构，所述膨胀机构的入口与所述气冷器的出口连通；

蒸发器，所述蒸发器的入口与所述膨胀机构的出口连通，所述蒸发器的出口与所述压缩机的吸气口连通；和

冷却机构，包括风机和冷却器，所述风机和所述冷却器设置成对所述气冷器进行冷却。

2.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，还包括：

分流装置，所述分流装置的入口与所述膨胀机构的出口连通，且所述分流装置具有第一出口和第二出口；

所述蒸发器设于所述第一出口与所述压缩机的吸气口之间的第一支路上；

所述冷却器设于所述第二出口与所述压缩机的吸气口之间的第二支路上，以利用制冷剂对所述气冷器进行冷却。

3.根据权利要求2所述的制冷系统，其特征在于，所述分流装置包括气液分离器，所述气液分离器的出液口形成所述第一出口，所述气液分离器的出气口形成所述第二出口。

4.根据权利要求3所述的制冷系统，其特征在于，所述气液分离器为闪蒸罐。

5.根据权利要求3所述的制冷系统，其特征在于，还包括：

调节阀，设于所述第二支路，设置成调节所述第二支路的制冷剂流量。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的制冷系统，其特征在于，

所述冷却器包括进风冷却器；

沿所述风机产生的气流方向，所述进风冷却器位于所述气冷器的上游侧，以向所述气冷器输送冷风。

7.根据权利要求6所述的制冷系统，其特征在于，

所述进风冷却器为管翅式换热器。

8.根据权利要求6所述的制冷系统，其特征在于，

所述制冷系统设有气冷侧风道，所述风机设置成驱动气体流经所述气冷侧风道，所述进风冷却器和所述气冷器均设于所述气冷侧风道内。

9.根据权利要求2至5中任一项所述的制冷系统，其特征在于，

所述气冷器位于所述冷却器内部，设置成与所述冷却器内的制冷剂直接换热。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的制冷系统，其特征在于，

所述制冷系统的冷媒为二氧化碳。

11.根据权利要求1至5中任一项所述的制冷系统，其特征在于，

所述冷却器还包括半导体制冷器。

12.根据权利要求1至5中任一项所述的制冷系统，其特征在于，

所述膨胀机构为膨胀阀或毛细管。