用于冷柜及電冰箱的帶蓄冷器的蒸氣壓縮式制冷循環系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于制冷技術領域，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系統。
【背景技術】
[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發展也更加注重節能與環保。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域重要的發展方向之一。目前，廣泛應用于冷柜及電冰箱的制冷系統是常規的蒸氣壓縮式制冷循環系統，主要由壓縮機、冷凝器、干燥過濾器、毛細管和蒸發器等部件組成，并且采用純質如R290或R600a作為制冷工質。通常該制冷系統采用啟停的工作方式即間歇式工作來實現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頻繁啟動，而壓縮機啟動過程功耗往往較大，從而使得冷柜及冰箱的耗電量增加。這也是常規蒸氣壓縮式制冷循環系統的間歇式工作方式存在的固有問題。另一方面，壓縮機的停機也是對壓縮機工作能力的浪費。實際上，通過減少壓縮機停機時間甚至不停機一方面可以減少壓縮機啟停次數而降低功耗，另一方面增加壓縮機開機時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，可以進一步綜合使循環系統的制冷性能得到顯著提高。因此，本發明技術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系統，對冷柜及電冰箱產品節能技術的發展有著積極的推動作用。
【發明內容】
[0003]為解決上述現有技術中存在的缺陷和不足，本發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系統，該新型循環系統由雙回路制冷循環構成，包含兩個工作模式:蓄冷工作模式和制冷工作模式；工作時兩個模式進行交替切換；一方面，該新型循環系統利用蓄冷方式減少了制冷循環系統中壓縮機的啟停次數或不停機而降低啟動過程功耗；另一方面，利用系統在蓄冷工作模式下即在較高蒸發壓力下壓縮機工作時獲得的蓄冷冷量，并通過將系統工作模式轉換為制冷工作模式即壓縮機在較低蒸發壓力下工作時，將蓄冷冷量用于增加制冷循環的過冷度，從而增大了制冷工作模式下系統的制冷量；基于上述新型循環系統工作特性，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系統的性能。
[0004]為達到上述目的，本發明所采用的技術方案是:
[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系統，包括依次連接的壓縮機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，一路經過蓄冷毛細管/吸氣管回熱器105的毛細管后與蓄冷器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出口經蓄冷毛細管/吸氣管回熱器105的吸氣管后與壓縮機101入口相連，形成蓄冷回路；另一路經過蓄冷器106的過冷用換熱盤管111和制冷毛細管/吸氣管回熱器107的毛細管后與蒸發器108入口相連接，蒸發器108出口經制冷毛細管/吸氣管回熱器107的吸氣管后與壓縮機101入口相連，形成制冷回路。
[0006]所述蓄冷毛細管/吸氣管回熱器105和制冷毛細管/吸氣管回熱器107中毛細管與壓縮機吸氣管可采取纏繞式或貼縛式或套管式的回熱方式。
[0007]所述蓄冷器106包括保溫箱體109，設置在保溫箱體109內的蓄冷介質如水，設置在蓄冷介質內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，包含兩個工作模式:蓄冷工作模式和制冷工作模式；工作時通過控制兩位三通電磁閥104對兩個模式進行交替切換。
[0009]所述蓄冷回路中蓄冷用換熱盤管110的蒸發壓力高于制冷回路中蒸發器108的蒸發壓力。
[0010]與傳統的冷柜及電冰箱的蒸氣壓縮式制冷循環系統比較本發明具有如下優點:
[0011]1、利用蓄冷方式減少了制冷循環系統中壓縮機的啟停次數或不停機而降低啟動過程功耗，從而提高了冷柜及制冷循環系統的制冷效率。
[0012]2、利用系統工作過程中雙工作模式可切換的特點，通過將蓄冷工作模式(高蒸發溫度)下獲得的蓄冷冷量用于制冷工作模式(低蒸發溫度)下實現冷凝器進一步的過冷，使得系統的制冷量明顯增大，從而改善了有效改善冷柜及電冰箱制冷循環系統的性能。
[0013]3、系統工作過程中在制冷工作模式即壓縮機是在較低蒸發壓力下工作時(即低蒸發溫度)，但在蓄冷工作模式下系統具有較高蒸發壓力(即高蒸發溫度)，壓縮機工作過程具有較高的效率，因此循環系統的性能可以獲得改善。
[0014]4、蓄冷器結構簡單，蓄冷介質可采用水并可實現冰蓄冷，經濟性好。
[0015]本發明系統是一種經濟、有效、可行的改善方案，能有效提高冷柜及電冰箱制冷循環系統性能，促進家用及商用制冷裝置產品節能技術的發展。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明制冷循環系統示意圖。
[0017]圖2是本發明蓄冷器結構示意圖。
[0018]圖3是本發明制冷循環系統工作過程的壓-焓圖(p_h圖)。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細說明。
[0020]如圖1所示，本發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系統，壓縮機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，一路經過蓄冷毛細管/吸氣管回熱器105的毛細管后與蓄冷器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出口經蓄冷毛細管/吸氣管回熱器105的吸氣管后與壓縮機101入口相連，形成蓄冷回路；；另一路經過蓄冷器106的過冷用換熱盤管111和制冷毛細管/吸氣管回熱器107的毛細管后與蒸發器108入口相連接，蒸發器108出口經制冷毛細管/吸氣管回熱器107的吸氣管后與壓縮機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的蒸發壓力高于制冷回路中蒸發器108的蒸發壓力。通過兩位三通電磁閥104切換兩個回路的工作狀態，將蓄冷器106中高蒸發壓力下蓄冷回路獲得的蓄冷冷量用于增加低蒸發壓力下制冷回路的過冷度。
[0022]如圖3所示，為本發明制冷循環系統工作過程的循環壓-焓圖(P - h圖)，該制冷循環系統由雙回路制冷循環構成，包含兩個工作模式:蓄冷工作模式和制冷工作模式；工作時兩個模式進行交替切換。其示意的制冷系統工作過程為:
[0023]當系統處于蓄冷工作模式時，壓縮機出口的高溫高壓過熱氣態制冷劑(圖中2'點處)經冷凝器102和干燥過濾器103后放出熱量成為高壓過冷液態制冷劑(圖中3點處)，高壓過冷液態制冷劑經兩位三通電磁閥104后全部進入蓄冷毛細管/吸氣管回熱器105的毛細管進行節流同時向蓄冷毛細管/吸氣管回熱器105的吸氣管放熱，節流后的氣液兩相流制冷劑(圖中4點處)在蓄冷器106的蓄冷用換熱盤管110吸收蓄冷介質(如水)的熱量后蒸發，使蓄冷介質溫度降低(或水結成冰)，蓄冷器106的蓄冷用換熱盤管110出口的氣態制冷劑(圖中5點處)在蓄冷毛細管/吸氣管回熱器105的吸氣管中吸熱(圖中5-1r過程)后進入壓縮機，以上完成蓄冷工作模式下蓄冷回路循環過程。
[0024]當系統處于制冷工作模式時，壓縮機出口的高溫高壓過熱氣態制冷劑(圖中2點處)經冷凝器102和干燥過濾器103后放出熱量成為高壓過冷液態制冷劑(圖中3點處)，高壓過冷液態制冷劑經兩位三通電磁閥104后全部進入蓄冷器106的過冷用換熱盤管111，在蓄冷器106的過冷用換熱盤管111中進一步放熱過冷(圖中6點處)，蓄冷器106過冷用換熱盤管111出口的高壓再過冷液態制冷劑在制冷毛細管/吸氣管回熱器107的毛細管中進行節流放熱成為低溫低壓氣液兩相流制冷劑(圖中7點處)，低溫低壓氣液兩相流制冷劑在蒸發器108中蒸發吸熱完成制冷目的，蒸發器108出口的氣態制冷劑(圖中8點處)在制冷毛細管/吸氣管回熱器107的吸氣管中吸熱(圖中8-1過程)后進入壓縮機，以上完成制冷工作模式制冷回路循環過程。
【主權項】
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系統，其特征在于:包括依次連接的壓縮機(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，一路經過蓄冷毛細管/吸氣管回熱器(105)的毛細管后與蓄冷器(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)出口經蓄冷毛細管/吸氣管回熱器(105)的吸氣管后與壓縮機(101)入口相連，形成蓄冷回路；另一路經過蓄冷器(106)的過冷用換熱盤管(111)和制冷毛細管/吸氣管回熱器(107)的毛細管后與蒸發器(108)入口相連接，蒸發器(108)出口經制冷毛細管/吸氣管回熱器(107)的吸氣管后與壓縮機(101)入口相連，形成制冷回路。2.根據權利要求1所述的蒸氣壓縮式制冷循環系統，其特征在于:所述蒸氣壓縮式制冷循環系統由雙回路制冷循環構成，包含兩個工作模式:蓄冷工作模式和制冷工作模式；工作時兩個模式進行交替切換，蓄冷回路中蓄冷用換熱盤管(110)的蒸發壓力高于制冷回路中蒸發器(108)的蒸發壓力；通過兩位三通電磁閥(104)切換兩個回路的工作狀態，將蓄冷器(106)中高蒸發壓力下蓄冷回路獲得的蓄冷冷量用于增加低蒸發壓力制冷回路的過冷度。3.根據權利要求1所述的蒸氣壓縮式制冷循環系統，其特征在于:所述蓄冷器(106)包括保溫箱體(109)，設置在保溫箱體(109)內的蓄冷介質，設置在蓄冷介質內與外界連通的蓄冷用換熱盤管(110)和過冷用換熱盤管(111)。4.根據權利要求3所述的蒸氣壓縮式制冷循環系統，其特征在于:所述蓄冷介質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系統，壓縮機、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，蓄冷回路經蓄冷毛細管/吸氣管回熱器的毛細管、蓄冷器的蓄冷用換熱盤管和蓄冷毛細管/吸氣管回熱器的吸氣管后與壓縮機入口相連；制冷回路經蓄冷器的過冷用換熱盤管、制冷毛細管/吸氣管回熱器的毛細管、蒸發器和制冷毛細管/吸氣管回熱器的吸氣管后與壓縮機入口相連；兩位三通電磁閥切換兩個回路的工作狀態，將蓄冷器中高蒸發壓力蓄冷回路獲得的蓄冷冷量用于增加低蒸發壓力制冷回路的過冷度，增大制冷回路的制冷量，并減少壓縮機的啟停次數或不停機而降低啟動過程功耗，從而提高整個系統的性能。
【IPC分類】F25B1/00, F25B40/00, F25B41/04
【公開號】CN105157265
【申請號】CN201510454393
【發明人】魚劍琳, 陳佳恒, 晏剛, 白濤
【申請人】西安交通大學
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年7月29日