CN220601911U - 一种冷藏装置的制冷系统及冷藏装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种冷藏装置的制冷系统及冷藏装置，包含风机和具备冷媒管路的蒸发器，所述风机吹动循环风流经所述蒸发器并与所述冷媒管路内的冷媒进行热交换；在制冷过程中，所述冷媒管路中的冷媒从所述循环风的下游侧朝所述循环风的上游侧流动，从而，冷媒与所述循环风构成逆流式换热。通过逆流式换热提高了冷媒和循环风的换热效率，也就提高了蒸发器的制冷效率，使得蒸发器得以在较高温度运行，避免了结冰结霜问题。

Description

一种冷藏装置的制冷系统及冷藏装置

技术领域

本申请涉及能够避免2～6℃冷藏装置的蒸发器结冰结霜，从而节约成本和能耗、提高系统可靠性的冷藏装置的制冷系统及冷藏装置。

背景技术

目前的2～6℃医疗冷柜翅片蒸发器为防止因结冰结霜而导致制冷失效的方法，通常是在蒸发器表面增加化霜加热丝，当压缩机停机时化霜加热丝工作进行化霜。

但这样通过加热抵消压缩机过剩的冷量，造成制冷量的浪费和能耗增加。加热丝长期工作在有水分的环境中，故障率也会增高。化霜加热丝的存在及其安装使得整机成本上升，降低了产品的市场竞争力。

为此，现有技术中，存在避免蒸发器结冰结霜，从而节约成本和能耗、提高系统可靠性的技术课题。

实用新型内容

本申请的目的在于，提供一种能够提高制冷效率、避免蒸发器结冰结霜，从而节约成本和能耗、提高系统可靠性的冷藏装置的制冷系统。为了实现上述目的，本申请的一个方案为，一种冷藏装置的制冷系统，包含风机和具备冷媒管路的蒸发器，所述风机吹动循环风流经所述蒸发器并与所述冷媒管路内的冷媒进行热交换；在制冷过程中，所述冷媒管路中的冷媒从所述循环风的下游侧朝所述循环风的上游侧流动，从而，冷媒与所述循环风构成逆流式换热。

根据前述的技术方案，冷媒的流向与风向相反，使两者之间的相对速度变快、换热效率变高，从而提高了蒸发器的制冷效率。在设定温度一定时，制冷效率越高，蒸发器的温度就能维持在更高的水平，避免了结霜的问题。

在一个优选的方式中，所述冷媒管路包含沿所述循环风的风向依次排列、且相互连通的多个U型管单元。

根据前述的技术方案，多个U型管单元沿风向依次排列，使冷媒逆风向流动，结构简单可靠。

在一个优选的方式中，所述多个U型管单元中的每一个都包含第一垂直U型管、第二垂直U型管和水平U型管，所述第一垂直U型管的出口连接于所述水平U型管的入口，所述水平U型管的出口连接于所述第二垂直U型管的入口。

在一个优选的方式中，所述第一垂直U型管、第二垂直U型管各自所在的平面与所述循环风的风向垂直，所述水平U型管所在的平面与所述循环风的风向平行。

根据前述的技术方案，每个U型管单元包含两个与风向垂直的U型管和一个与风向平行的U型管，结构更紧凑，冷媒与循环风的接触面积更大、换热更充分。

在一个优选的方式中，所述第一垂直U型管、所述第二垂直U型管和所述水平U型管之间通过弯管连接。

在一个优选的方式中，所述弯管的两端为喇叭形的扩口结构。

根据前述的技术方案，弯管使不同的U型管之间的连接简单方便。

在一个优选的方式中，包含蒸发器罩，所述蒸发器罩将所述冷藏装置的内部空间分隔为存储物品的工作腔和放置所述蒸发器的蒸发器腔。

在一个优选的方式中，所述蒸发器设有沿着与所述循环风的风向垂直的方向延伸的挡板，所述挡板用于遮挡所述蒸发器与所述蒸发器罩及/或所述冷藏装置的内壁之间的缝隙。

根据前述的技术方案，挡板减少了流入缝隙中的循环风，使更多的循环风流过蒸发器的翅片进行热交换，从而进一步提高了蒸发器的制冷效率。

在一个优选的方式中，所述蒸发器罩的朝向所述蒸发器腔的一侧的内壁为倾斜样式，使所述蒸发器腔内的冷凝水沿该内壁流向设置于所述蒸发器罩的排水口。

根据前述的技术方案，使蒸发器的冷凝水能够方便地排出。

此外，本申请的另一个方面是一种冷藏装置，具备前述的冷藏装置的制冷系统。

根据前述的技术方案，能够提高蒸发器的制冷效率，使得在设定温度下，蒸发器能够维持在较高的温度运行，避免了结霜结冰的问题，从而省去了加热丝的设置。

附图说明

为了更清楚地说明本申请，下面将对本申请的说明书附图进行描述和说明。显而易见地，下面描述中的附图仅仅说明了本申请的一些示例性实施方案的某些方面，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是例示的冷藏装置结构示意图。

图2是例示的蒸发器的侧视图。

图3是例示的蒸发器内冷媒管路的结构示意图。

图4是例示的蒸发器和挡板的结构示意图。

图5是例示的降温及稳定运行时蒸发器的温度曲线图。

附图文字说明：

100箱体

101工作腔

102蒸发器腔

103箱门

1蒸发器

10冷媒管路

11输入管

12输出管

131第一固定板

132第二固定板

133第三挡板

134第一挡板

135第二挡板

14翅片

15第一垂直U型管

151第一直管

152第二直管

16第二垂直U型管

161第三直管

162第四直管

17水平U型管

171第五直管

172第六直管

181第一弯管

182第二弯管

183第三弯管

20U型管单元

2风机

31进风口

32出风口

33排水口

具体实施方式

以下参照附图详细描述本申请的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，绝不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。本申请可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本申请透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本申请的范围。应注意到：除非另有说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值等应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

本申请中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其它要素的可能。

本申请使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本申请所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用词典中定义的术语应当被理解为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非本文有明确地这样定义。

对于本部分中未详细描述的部件、部件的具体型号等参数、部件之间的相互关系以及控制电路，可被认为是相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

冷藏装置

以下参照图1说明本申请的冷藏装置的构成。图1是冷藏装置结构示意图。

在本实施例中，冷藏装置为存储血液的冷藏箱，还可以是药品冷藏箱或其他需要制冷的设备，这里不作具体限定。

参看图1，示例性地，冷藏箱包含箱体100、箱门103，箱内空间被蒸发器罩3分隔为存储物品的工作腔101和放置蒸发器1、风机2的蒸发器腔102。

为了便于说明，本申请以箱门103的一侧为前侧、背离箱门103的一侧为后侧，以图示的蒸发器腔102的方位为上方、工作腔101的方位为下方，后文如无特别说明，关于方位的表述与此同。

其中，蒸发器罩2具有进风口31、出风口32、出水口33。制冷过程中，风机2启动，工作腔101内的循环风从进风口31进入蒸发器腔102，循环风在风机2的作用下吹过蒸发器1，与蒸发器1内的冷媒进行热交换，之后制冷降温的循环风从出风口32处吹进工作腔101，从而对工作腔101进行降温。

在通常的例子中，冷藏箱内的设定温度为4℃，箱内的实际温度处于2-6℃范围内。蒸发器1则长期处于零度以下的状态。循环风经过蒸发器1时被冷却而产生冷凝水，如果蒸发器1的温度低于水结冰时的过冷度-5℃，蒸发器1的表面就会产生结冰结霜现象，致使制冷不良。

传统技术中，通常在蒸发器1的表面设置加热丝，当压缩机停机时加热丝工作进行化霜。但一方面，这样通过加热抵消压缩机过剩的冷量，造成制冷量的浪费和能耗的增加。另一方面，加热丝长期工作在有水分的环境中，故障率较高。若加热丝故障则冷藏箱很快会因蒸发器1结霜而导致箱内制冷失效。再一方面，加热丝的存在及其安装使得整机成本上升，降低了产品的市场竞争力。

为此，本申请采取冷媒和循环风逆流式换热的方式，提高制冷效率，从而保证蒸发器1的温度始终维持在水结冰时的过冷度以上，从源头上避免蒸发器1结霜的问题，省去了加热丝的设置，减少成本和能耗，也能提高系统可靠性。

制冷系统

接下来，结合图1-3对制冷系统进行具体说明。图2是蒸发器1的侧视图，图3是蒸发器1内冷媒管路10的结构示意图。

参看图1、图2，蒸发器1包含翅片14和冷媒管路10，冷媒管路10具备输入管11、输出管12。其中，蒸发器1经由第一固定板131、第二固定板131固定于箱体100的上侧的内壁。

在制冷过程中，风机2吹动循环风从前向后吹过蒸发器1，而蒸发器1内的冷媒管路10中的冷媒则从后向前流动，即从循环风的下游侧朝循环风的上游侧流动，从而，冷媒与循环风构成逆流式换热。

参看图3，作为一种优选的方式，冷媒管路10包含沿循环风的风向从前向后依次排列、且相互连通的多个U型管单元20。其中，U型管单元20包含第一垂直U型管15、第二垂直U型管16和水平U型管17，第一垂直U型管15的出口连接于水平U型管17的入口，水平U型管17的出口连接于第二垂直U型管16的入口。

具体而言，第一垂直U型管15包含相互平行的第一直管151、第二直管152，第二垂直U型管16包含相互平行的第三直管161、第四直管162，水平U型管17包含相互平行的第五直管171、第六直管172。

优选地，第一垂直U型管15所在的平面即第一直管151、第二直管152所在的平面与循环风的风向垂直，第二垂直U型管16所在的平面即第三直管161、第四直管162所在的平面与循环风的风向垂直，水平U型管17所在的平面即第五直管171、第六直管172所在的平面与循环风的风向平行。

其中，第一直管151与输入管11连接，第二直管152经由第一弯管181与第五直管171连接，第六直管172经由第二弯管182与第三直管161连接，第四直管162经由第三弯管183与邻接的U型管单元连接。

优选地，第一直管151、第二直管152、第五直管171，和第四直管162、第三直管161、第六直管172分别在垂直于循环风的风向的方向上自上到下排列成三层。由于整个冷媒管路10由从前向后依次排列的多个U型管单元20组成，故冷媒管路10也呈现出自上到下三层排列的样式，如图2所示。

制冷过程中，冷媒从输入管11进入第一直管151、第二直管152，再经第一弯管181进入第五直管171、第六直管172，然后经第二弯管182进入第三直管161、第四直管162，之后经第三弯管183进入下一个U型管单元。以此类推，最终从输出管12流出。

这一过程中，冷媒虽然有上下方向的流动，但总体是从循环风的下游侧流向其上游侧，即冷媒的流向总体与循环风逆向。这样使得循环风与冷媒的相对速度加快，使循环风在短时间内与更多的冷媒接触，从而吸收更多的冷量。换句话说，逆流式换热的方式，使循环风从冷媒处吸收冷量的效率增大，即增加了蒸发器1的制冷效率。

由此，当设定温度一定时，蒸发器1的制冷效率越高，蒸发器1的最低温度就越高。例如，设定温度为4℃时，当蒸发器1的制冷效率偏低时，蒸发器1可能需要降温至-7℃才能使箱内温度达到设定温度，而当蒸发器1的制冷效率较高时，蒸发器1只需降温至-2℃就能使箱内温度达到设定温度。

换句话，逆流式换热的方式，使蒸发器1的制冷效率增大，从而使蒸发器1能够在较高温度以上运行，当蒸发器1运行的温度高于水结成冰的过冷度时，就能从根源上避免蒸发器1结冰结霜的问题。

进一步优选地，在制冷过程中增大风机2吹动的风量，使短时间内流过蒸发器1的循环风的风量增多、风速增大，从而进一步提高循环风与冷媒之间的换热效率，也就提高了蒸发器1的制冷效率。

优选地，每个U型管的两端为喇叭形的扩口结构，以便于与弯管连接。

接下来，结合图4对挡板进行说明。图4是蒸发器1和挡板的结构示意图。

为此，参看图4，作为一种优选的方式，蒸发器1设有沿着与所述循环风的风向垂直的方向延伸的、位于翅片14的上游侧即前侧的第一挡板134、第二挡板135和第三挡板133，第一挡板134、第二挡板135用于遮挡蒸发器1的左右两侧与冷藏箱的内壁之间的缝隙，第三挡板133用于遮挡蒸发器1的下方与蒸发器罩3之间的缝隙。

在装配状态下，蒸发器1与下方的蒸发器罩3、冷藏箱的内壁之间不可避免地存在缝隙，部分循环风会从缝隙中漏走，而未流经翅片14，也就起不到对该部分循环风制冷降温的目的，影响了蒸发器1的制冷效率。

而设置了第一挡板134、第二挡板135和第三挡板133，使更少的循环风从缝隙中漏走、更多的循环风流过翅片14进行换热制冷，从而提高了蒸发器1的制冷效率。

可以理解，由于加工和装配的公差，第一挡板134、第二挡板135和第三挡板133也无法完全避免循环风进入缝隙，只要能使更多的循环风吹进翅片14即可。

此外，蒸发器罩3的朝向蒸发器腔102的一侧的内壁为倾斜样式，使蒸发器腔102内的冷凝水沿该内壁流向下方的排水口33。接水盘与蒸发器罩3一体化设置，保证蒸发器1的冷凝水顺利从排水口33排出。

需要说明的是，以箱内温度和蒸发器1的温度之间的温差为换热温差，通常设计的换热温差越小，需要的蒸发器1的制冷效率就越高。本实施例中，血液冷藏箱的箱内设定温度为4℃，而设计的换热温差为6℃，即蒸发器1的最低温度维持在-2℃左右。具体见图5，图5是降温及稳定运行时蒸发器1的温度曲线图。

从图5可以看出，在箱内降温及温度稳定运行的过程中，蒸发器1的最低温度为-2℃，高于水结冰时的过冷度，且蒸发器低于0度的时间比较短，来不及形成晶核，从结冰机理方面避免了蒸发器1结冰结霜的问题，也就不需要额外设置加热丝进行化霜，从而降低了成本。同时，不存在制冷结束后来自加热丝的热量将冷量抵消的现象，使得产品更加节能，也不存在加热丝断路风险，提高了制冷系统的可靠性。

应当理解，以上所述的具体实施例仅用于解释本申请，本申请的保护范围并不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，根据本申请的技术方案及其构思加以变更、置换、结合，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种冷藏装置的制冷系统，其特征在于：

包含风机和具备冷媒管路的蒸发器，所述风机吹动循环风流经所述蒸发器并与所述冷媒管路内的冷媒进行热交换；

在制冷过程中，所述冷媒管路中的冷媒从所述循环风的下游侧朝所述循环风的上游侧流动，从而，冷媒与所述循环风构成逆流式换热。

2.根据权利要求1所述冷藏装置的制冷系统，其特征在于：

所述冷媒管路包含沿所述循环风的风向依次排列、且相互连通的多个U型管单元。

3.根据权利要求2所述冷藏装置的制冷系统，其特征在于：

所述多个U型管单元中的每一个都包含第一垂直U型管、第二垂直U型管和水平U型管，所述第一垂直U型管的出口连接于所述水平U型管的入口，所述水平U型管的出口连接于所述第二垂直U型管的入口。

4.根据权利要求3所述冷藏装置的制冷系统，其特征在于：

所述第一垂直U型管、第二垂直U型管各自所在的平面与所述循环风的风向垂直，所述水平U型管所在的平面与所述循环风的风向平行。

5.根据权利要求3所述冷藏装置的制冷系统，其特征在于：

所述第一垂直U型管、所述第二垂直U型管和所述水平U型管之间通过弯管连接。

6.根据权利要求5所述冷藏装置的制冷系统，其特征在于：

所述第一垂直U型管、所述第二垂直U型管和所述水平U型管的两端为喇叭形的扩口结构。

7.根据权利要求1-6中任一项所述冷藏装置的制冷系统，其特征在于：

包含蒸发器罩，所述蒸发器罩将所述冷藏装置的内部空间分隔为存储物品的工作腔和放置所述蒸发器的蒸发器腔。

8.根据权利要求7所述冷藏装置的制冷系统，其特征在于：

所述蒸发器设有沿着与所述循环风的风向垂直的方向延伸的挡板，所述挡板用于遮挡所述蒸发器与所述蒸发器罩及/或所述冷藏装置的内壁之间的缝隙。

9.根据权利要求8所述冷藏装置的制冷系统，其特征在于：

所述蒸发器罩的朝向所述蒸发器腔的一侧的内壁为倾斜样式，使所述蒸发器腔内的冷凝水沿该内壁流向设置于所述蒸发器罩的排水口。

10.一种冷藏装置，其特征在于：

具备权利要求1-9中任一项所述的冷藏装置的制冷系统。