用于冷柜及電冰箱的帶蓄冷器的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于制冷技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于冷柜及電冰箱的帶蓄冷器的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們的生活水平不斷提高，冷柜及電冰箱的使用量日益增加，冷柜及電冰箱的技術(shù)發(fā)展也更加注重節(jié)能與環(huán)保。因此，提高冷柜及冰箱的制冷效率、降低冷柜及冰箱的耗電量是該領(lǐng)域重要的發(fā)展方向之一。目前，廣泛應(yīng)用于冷柜及電冰箱的制冷系統(tǒng)是常規(guī)的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng)，主要由壓縮機(jī)、冷凝器、干燥過濾器、毛細(xì)管和蒸發(fā)器等部件組成，并且采用純質(zhì)如R290或R600a作為制冷工質(zhì)。通常該制冷系統(tǒng)采用啟停的工作方式即間歇式工作來實(shí)現(xiàn)冷凍冷藏間室的制冷溫度要求。然而，這種間歇式工作方式由于壓縮機(jī)頻繁啟動(dòng)，而壓縮機(jī)啟動(dòng)過程功耗往往較大，從而使得冷柜及冰箱的耗電量增加。這也是常規(guī)蒸氣壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng)的間歇式工作方式存在的固有問題。另一方面，壓縮機(jī)的停機(jī)也是對(duì)壓縮機(jī)工作能力的浪費(fèi)。實(shí)際上，通過減少壓縮機(jī)停機(jī)時(shí)間甚至不停機(jī)一方面可以減少壓縮機(jī)啟停次數(shù)而降低功耗，另一方面增加壓縮機(jī)開機(jī)時(shí)間所獲得的制冷量可以通過有效的方式即蓄冷方式用于冷柜及電冰箱的制冷需求，可以進(jìn)一步綜合使循環(huán)系統(tǒng)的制冷性能得到顯著提高。因此，本發(fā)明技術(shù)將提供的一種可行解決方案，即一種用于冷柜及電冰箱的帶蓄冷器的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng)，對(duì)冷柜及電冰箱產(chǎn)品節(jié)能技術(shù)的發(fā)展有著積極的推動(dòng)作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷和不足，本發(fā)明的目的在于提供一種用于冷柜及電冰箱的帶蓄冷器的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng)，該新型循環(huán)系統(tǒng)由雙回路制冷循環(huán)構(gòu)成，包含兩個(gè)工作模式:蓄冷工作模式和制冷工作模式；工作時(shí)兩個(gè)模式進(jìn)行交替切換；一方面，該新型循環(huán)系統(tǒng)利用蓄冷方式減少了制冷循環(huán)系統(tǒng)中壓縮機(jī)的啟停次數(shù)或不停機(jī)而降低啟動(dòng)過程功耗；另一方面，利用系統(tǒng)在蓄冷工作模式下即在較高蒸發(fā)壓力下壓縮機(jī)工作時(shí)獲得的蓄冷冷量，并通過將系統(tǒng)工作模式轉(zhuǎn)換為制冷工作模式即壓縮機(jī)在較低蒸發(fā)壓力下工作時(shí)，將蓄冷冷量用于增加制冷循環(huán)的過冷度，從而增大了制冷工作模式下系統(tǒng)的制冷量；基于上述新型循環(huán)系統(tǒng)工作特性，這種采用蓄冷方式并通過雙工作模式切換可以有效改善冷柜及電冰箱制冷循環(huán)系統(tǒng)的性能。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種用于冷柜及電冰箱的帶蓄冷器的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng)，包括依次連接的壓縮機(jī)101、冷凝器102、干燥過濾器103和兩位三通電磁閥104 ;所述兩位三通電磁閥104的出口分兩路，一路經(jīng)過蓄冷毛細(xì)管/吸氣管回?zé)崞?05的毛細(xì)管后與蓄冷器106的蓄冷用換熱盤管110入口相連，蓄冷器106的蓄冷用換熱盤管110出口經(jīng)蓄冷毛細(xì)管/吸氣管回?zé)崞?05的吸氣管后與壓縮機(jī)101入口相連，形成蓄冷回路；另一路經(jīng)過蓄冷器106的過冷用換熱盤管111和制冷毛細(xì)管/吸氣管回?zé)崞?07的毛細(xì)管后與蒸發(fā)器108入口相連接，蒸發(fā)器108出口經(jīng)制冷毛細(xì)管/吸氣管回?zé)崞?07的吸氣管后與壓縮機(jī)101入口相連，形成制冷回路。
[0006]所述蓄冷毛細(xì)管/吸氣管回?zé)崞?05和制冷毛細(xì)管/吸氣管回?zé)崞?07中毛細(xì)管與壓縮機(jī)吸氣管可采取纏繞式或貼縛式或套管式的回?zé)岱绞健?br>[0007]所述蓄冷器106包括保溫箱體109，設(shè)置在保溫箱體109內(nèi)的蓄冷介質(zhì)如水，設(shè)置在蓄冷介質(zhì)內(nèi)與外界連通的蓄冷用換熱盤管110和過冷用換熱盤管111。
[0008]所述兩位三通電磁閥104的出口分為蓄冷回路和制冷回路兩路，包含兩個(gè)工作模式:蓄冷工作模式和制冷工作模式；工作時(shí)通過控制兩位三通電磁閥104對(duì)兩個(gè)模式進(jìn)行交替切換。
[0009]所述蓄冷回路中蓄冷用換熱盤管110的蒸發(fā)壓力高于制冷回路中蒸發(fā)器108的蒸發(fā)壓力。
[0010]與傳統(tǒng)的冷柜及電冰箱的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng)比較本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0011]1、利用蓄冷方式減少了制冷循環(huán)系統(tǒng)中壓縮機(jī)的啟停次數(shù)或不停機(jī)而降低啟動(dòng)過程功耗，從而提高了冷柜及制冷循環(huán)系統(tǒng)的制冷效率。
[0012]2、利用系統(tǒng)工作過程中雙工作模式可切換的特點(diǎn)，通過將蓄冷工作模式(高蒸發(fā)溫度)下獲得的蓄冷冷量用于制冷工作模式(低蒸發(fā)溫度)下實(shí)現(xiàn)冷凝器進(jìn)一步的過冷，使得系統(tǒng)的制冷量明顯增大，從而改善了有效改善冷柜及電冰箱制冷循環(huán)系統(tǒng)的性能。
[0013]3、系統(tǒng)工作過程中在制冷工作模式即壓縮機(jī)是在較低蒸發(fā)壓力下工作時(shí)(即低蒸發(fā)溫度)，但在蓄冷工作模式下系統(tǒng)具有較高蒸發(fā)壓力(即高蒸發(fā)溫度)，壓縮機(jī)工作過程具有較高的效率，因此循環(huán)系統(tǒng)的性能可以獲得改善。
[0014]4、蓄冷器結(jié)構(gòu)簡單，蓄冷介質(zhì)可采用水并可實(shí)現(xiàn)冰蓄冷，經(jīng)濟(jì)性好。
[0015]本發(fā)明系統(tǒng)是一種經(jīng)濟(jì)、有效、可行的改善方案，能有效提高冷柜及電冰箱制冷循環(huán)系統(tǒng)性能，促進(jìn)家用及商用制冷裝置產(chǎn)品節(jié)能技術(shù)的發(fā)展。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明制冷循環(huán)系統(tǒng)示意圖。
[0017]圖2是本發(fā)明蓄冷器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3是本發(fā)明制冷循環(huán)系統(tǒng)工作過程的壓-焓圖(p_h圖)。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0020]如圖1所示，本發(fā)明是一種用于冷柜及電冰箱的帶蓄冷器的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng)，壓縮機(jī)101、冷凝器102、干燥過濾器103和兩位三通電磁閥104依次相連；所述兩位三通電磁閥104的出口分兩路，一路經(jīng)過蓄冷毛細(xì)管/吸氣管回?zé)崞?05的毛細(xì)管后與蓄冷器106的蓄冷用換熱盤管110入口相連，蓄冷器106的蓄冷用換熱盤管110出口經(jīng)蓄冷毛細(xì)管/吸氣管回?zé)崞?05的吸氣管后與壓縮機(jī)101入口相連，形成蓄冷回路；；另一路經(jīng)過蓄冷器106的過冷用換熱盤管111和制冷毛細(xì)管/吸氣管回?zé)崞?07的毛細(xì)管后與蒸發(fā)器108入口相連接，蒸發(fā)器108出口經(jīng)制冷毛細(xì)管/吸氣管回?zé)崞?07的吸氣管后與壓縮機(jī)101入口相連，形成制冷回路。
[0021]如圖2所示，蓄冷器106包括有蓄冷介質(zhì)如水、蓄冷用換熱盤管110、過冷用換熱盤管111及保溫箱體109。蓄冷回路中蓄冷用換熱盤管110的蒸發(fā)壓力高于制冷回路中蒸發(fā)器108的蒸發(fā)壓力。通過兩位三通電磁閥104切換兩個(gè)回路的工作狀態(tài)，將蓄冷器106中高蒸發(fā)壓力下蓄冷回路獲得的蓄冷冷量用于增加低蒸發(fā)壓力下制冷回路的過冷度。
[0022]如圖3所示，為本發(fā)明制冷循環(huán)系統(tǒng)工作過程的循環(huán)壓-焓圖(P - h圖)，該制冷循環(huán)系統(tǒng)由雙回路制冷循環(huán)構(gòu)成，包含兩個(gè)工作模式:蓄冷工作模式和制冷工作模式；工作時(shí)兩個(gè)模式進(jìn)行交替切換。其示意的制冷系統(tǒng)工作過程為:
[0023]當(dāng)系統(tǒng)處于蓄冷工作模式時(shí)，壓縮機(jī)出口的高溫高壓過熱氣態(tài)制冷劑(圖中2'點(diǎn)處)經(jīng)冷凝器102和干燥過濾器103后放出熱量成為高壓過冷液態(tài)制冷劑(圖中3點(diǎn)處)，高壓過冷液態(tài)制冷劑經(jīng)兩位三通電磁閥104后全部進(jìn)入蓄冷毛細(xì)管/吸氣管回?zé)崞?05的毛細(xì)管進(jìn)行節(jié)流同時(shí)向蓄冷毛細(xì)管/吸氣管回?zé)崞?05的吸氣管放熱，節(jié)流后的氣液兩相流制冷劑(圖中4點(diǎn)處)在蓄冷器106的蓄冷用換熱盤管110吸收蓄冷介質(zhì)(如水)的熱量后蒸發(fā)，使蓄冷介質(zhì)溫度降低(或水結(jié)成冰)，蓄冷器106的蓄冷用換熱盤管110出口的氣態(tài)制冷劑(圖中5點(diǎn)處)在蓄冷毛細(xì)管/吸氣管回?zé)崞?05的吸氣管中吸熱(圖中5-1r過程)后進(jìn)入壓縮機(jī)，以上完成蓄冷工作模式下蓄冷回路循環(huán)過程。
[0024]當(dāng)系統(tǒng)處于制冷工作模式時(shí)，壓縮機(jī)出口的高溫高壓過熱氣態(tài)制冷劑(圖中2點(diǎn)處)經(jīng)冷凝器102和干燥過濾器103后放出熱量成為高壓過冷液態(tài)制冷劑(圖中3點(diǎn)處)，高壓過冷液態(tài)制冷劑經(jīng)兩位三通電磁閥104后全部進(jìn)入蓄冷器106的過冷用換熱盤管111，在蓄冷器106的過冷用換熱盤管111中進(jìn)一步放熱過冷(圖中6點(diǎn)處)，蓄冷器106過冷用換熱盤管111出口的高壓再過冷液態(tài)制冷劑在制冷毛細(xì)管/吸氣管回?zé)崞?07的毛細(xì)管中進(jìn)行節(jié)流放熱成為低溫低壓氣液兩相流制冷劑(圖中7點(diǎn)處)，低溫低壓氣液兩相流制冷劑在蒸發(fā)器108中蒸發(fā)吸熱完成制冷目的，蒸發(fā)器108出口的氣態(tài)制冷劑(圖中8點(diǎn)處)在制冷毛細(xì)管/吸氣管回?zé)崞?07的吸氣管中吸熱(圖中8-1過程)后進(jìn)入壓縮機(jī)，以上完成制冷工作模式制冷回路循環(huán)過程。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于冷柜及電冰箱的帶蓄冷器的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:包括依次連接的壓縮機(jī)(101)、冷凝器(102)、干燥過濾器(103)和兩位三通電磁閥(104)，所述兩位三通電磁閥(104)的出口分兩路，一路經(jīng)過蓄冷毛細(xì)管/吸氣管回?zé)崞?105)的毛細(xì)管后與蓄冷器(106)的蓄冷用換熱盤管(110)入口相連，蓄冷器(106)的蓄冷用換熱盤管(110)出口經(jīng)蓄冷毛細(xì)管/吸氣管回?zé)崞?105)的吸氣管后與壓縮機(jī)(101)入口相連，形成蓄冷回路；另一路經(jīng)過蓄冷器(106)的過冷用換熱盤管(111)和制冷毛細(xì)管/吸氣管回?zé)崞?107)的毛細(xì)管后與蒸發(fā)器(108)入口相連接，蒸發(fā)器(108)出口經(jīng)制冷毛細(xì)管/吸氣管回?zé)崞?107)的吸氣管后與壓縮機(jī)(101)入口相連，形成制冷回路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:所述蒸氣壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng)由雙回路制冷循環(huán)構(gòu)成，包含兩個(gè)工作模式:蓄冷工作模式和制冷工作模式；工作時(shí)兩個(gè)模式進(jìn)行交替切換，蓄冷回路中蓄冷用換熱盤管(110)的蒸發(fā)壓力高于制冷回路中蒸發(fā)器(108)的蒸發(fā)壓力；通過兩位三通電磁閥(104)切換兩個(gè)回路的工作狀態(tài)，將蓄冷器(106)中高蒸發(fā)壓力下蓄冷回路獲得的蓄冷冷量用于增加低蒸發(fā)壓力制冷回路的過冷度。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:所述蓄冷器(106)包括保溫箱體(109)，設(shè)置在保溫箱體(109)內(nèi)的蓄冷介質(zhì)，設(shè)置在蓄冷介質(zhì)內(nèi)與外界連通的蓄冷用換熱盤管(110)和過冷用換熱盤管(111)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:所述蓄冷介質(zhì)為水或相變蓄冷材料。
【專利摘要】用于冷柜及電冰箱的帶蓄冷器的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng)，壓縮機(jī)、冷凝器、干燥過濾器和兩位三通電磁閥依次相連；兩位三通電磁閥的出口分為蓄冷回路和制冷回路兩路，蓄冷回路經(jīng)蓄冷毛細(xì)管/吸氣管回?zé)崞鞯拿?xì)管、蓄冷器的蓄冷用換熱盤管和蓄冷毛細(xì)管/吸氣管回?zé)崞鞯奈鼩夤芎笈c壓縮機(jī)入口相連；制冷回路經(jīng)蓄冷器的過冷用換熱盤管、制冷毛細(xì)管/吸氣管回?zé)崞鞯拿?xì)管、蒸發(fā)器和制冷毛細(xì)管/吸氣管回?zé)崞鞯奈鼩夤芎笈c壓縮機(jī)入口相連；兩位三通電磁閥切換兩個(gè)回路的工作狀態(tài)，將蓄冷器中高蒸發(fā)壓力蓄冷回路獲得的蓄冷冷量用于增加低蒸發(fā)壓力制冷回路的過冷度，增大制冷回路的制冷量，并減少壓縮機(jī)的啟停次數(shù)或不停機(jī)而降低啟動(dòng)過程功耗，從而提高整個(gè)系統(tǒng)的性能。
【IPC分類】F25B1/00, F25B40/00, F25B41/04
【公開號(hào)】CN105157265
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510454393
【發(fā)明人】魚劍琳, 陳佳恒, 晏剛, 白濤
【申請(qǐng)人】西安交通大學(xué)
【公開日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年7月29日