一種防低溫凍油自復疊制冷系統及其控制方法
【專利摘要】本發明的實施例提供一種防低溫凍油自復疊制冷系統及其控制方法，涉及制冷技術領域，能夠解決潤滑油通過中間回熱器進入蒸發器單元內形成潤滑油冰堵的問題。該系統包括壓縮制冷裝置、中間回熱器和第一節流單元以及蒸發器單元；中間回熱器的熱流入口通過管路與壓縮制冷裝置的第一出口連接，中間回熱器的熱流出口通過第一節流單元連接至蒸發器單元的入口；中間回熱器的第一冷流入口通過管路與蒸發器單元的出口連通，中間回熱器的冷流出口通過管路與壓縮制冷裝置的入口連接；壓縮制冷裝置的第二出口通過防凍油單元與中間回熱器的第二冷流入口連通；當系統啟動后，防凍油單元開啟進入雙向導通狀態；當系統關閉后，防凍油單元關閉進入單向導通狀態。
【專利說明】
一種防低溫凍油自復疊制冷系統及其控制方法
技術領域
[0001]本發明涉及制冷技術領域，尤其涉及一種防低溫凍油自復疊制冷系統及其控制方法。
【背景技術】
[0002]在制取較低溫度時，復疊式制冷循環被廣泛應用。復疊式制冷循環由經典復疊制冷循環和自復疊制冷循環組成，而在經典復疊式制冷循環中，復疊級數的增加又會使結構變復雜、效率變低、成本增加。自復疊制冷系統由于結構簡單、可靠性高、壽命長、成本低等優點，成為研究的熱門。自復疊制冷系統主要用于制取-40°C以下的溫度，是采用單臺壓縮機和混合工質的單級壓縮、自然分離、多級復疊的方法，選擇合適的工質配比、優化的運行參數，在高低沸點組分間實現復疊，以此制取較低溫度。
[0003]在自復疊制冷系統中，潤滑油對壓縮機各個運動部件起著潤滑和冷卻作用，可以保證壓縮機的正常運轉，降低壓縮機的摩擦功、帶走摩擦熱，防止運動零件以發熱而“卡死”；防止工質泄漏;防止各零件銹蝕;帶走各種機械雜質和油污，起到清洗作用。
[0004]在自復疊制冷系統中，氣液分離器是壓縮制冷裝置側不可或缺的裝置，隨著系統的運行，壓縮機內部的潤滑油也會隨著冷劑工質一起在壓縮機、冷凝器、中間回熱器、蒸發器單元的管路內循環流動。由于系統的壓差推動是持續的，潤滑油最后都不會滯留在蒸發器單元中。當系統停機時，氣液分離器內的壓力比蒸發器單元內的壓力大，潤滑油就會通過中間回熱器進入蒸發器單元內，形成潤滑油冰堵。
【發明內容】
[0005]本發明的實施例提供一種防低溫凍油自復疊制冷系統及其控制方法，能夠解決潤滑油通過中間回熱器進入蒸發器單元內形成潤滑油冰堵的問題。
[0006]第一方面，提供一種防低溫凍油自復疊制冷系統，包括壓縮制冷裝置、中間回熱器和第一節流單元以及蒸發器單元;所述中間回熱器的熱流入口通過管路與壓縮制冷裝置的第一出口連接，所述中間回熱器的熱流出口通過所述第一節流單元連接至所述蒸發器單元的入口；所述中間回熱器的第一冷流入口通過管路與所述蒸發器單元的出口連通，所述中間回熱器的第冷流出口通過管路與壓縮制冷裝置的入口連接；
[0007]所述壓縮制冷裝置的第二出口通過防凍油單元與所述中間回熱器的第二冷流入口連通；當系統啟動后，所述防凍油單元開啟進入雙向導通狀態，所述壓縮制冷裝置的工質和防凍油通過所述防凍油單元由所述壓縮制冷裝置流入所述中間回熱器的第二冷流入口，所述蒸發器單元的工質和防凍油由蒸發器單元的出口流入中間回熱器的第一冷流入口；當系統關閉后，所述防凍油單元關閉進入單向導通狀態，所述蒸發器單元的工質和防凍油由蒸發器單元的出口流入中間回熱器的第一冷流入口。
[0008]第二方面，提供一種如上述的防低溫凍油自復疊制冷系統的控制方法，
[0009]在所述低溫制冷系統啟動后，控制所述防凍油單元開啟進入雙向導通狀態；
[0010]在所述低溫制冷系統關閉后，控制所述防凍油單元關閉進入單向導通狀態。
[0011 ]上述實施例提供的防低溫凍油自復疊制冷系統及其控制方法中，自復疊制冷系統包括壓縮制冷裝置、中間回熱器和第一節流單元以及蒸發器單元；中間回熱器的熱流入口通過管路與壓縮制冷裝置的第一出口連接，所述中間回熱器的熱流出口通過所述第一節流單元連接至所述蒸發器單元的入口 ；所述中間回熱器的第一冷流入口通過管路與所述蒸發器單元的出口連通，所述中間回熱器的第冷流出口通過管路與壓縮制冷裝置的入口連接；壓縮制冷裝置的第二出口通過防凍油單元與所述中間回熱器的第二冷流入口連通；由于防凍油單元串聯于壓縮制冷裝置的第二出口和中間回熱器的第二冷流入口之間，當系統啟動后，所述防凍油單元開啟進入雙向導通狀態，所述壓縮制冷裝置的工質和防凍油通過所述防凍油單元由所述壓縮制冷裝置流入所述中間回熱器的第二冷流入口，所述蒸發器單元的工質和防凍油由蒸發器單元的出口流入中間回熱器的第一冷流入口；由于系統的壓差推動是持續的，潤滑油最后都不會滯留在蒸發器單元中；當系統關閉后，所述防凍油單元關閉進入單向導通狀態，所述蒸發器單元的工質和防凍油由蒸發器單元的出口流入中間回熱器的第一冷流入口，雖然系統關閉后，雖然壓縮制冷裝置側的壓力比蒸發器單元內的壓力大，但由于防凍油單元的單向導通作用能夠反向阻斷潤滑油回流至蒸發器單元，從而解決潤滑油通過中間回熱器進入蒸發器單元內形成潤滑油冰堵的問題。
【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0013]圖1為本發明的實施例提供的一種防低溫凍油自復疊制冷系統的結構示意圖；
[0014]圖2為本發明的另一實施例提供的一種防低溫凍油自復疊制冷系統的結構示意圖。
[0015]附圖標記:
[0016]壓縮制冷裝置-1 I;
[0017]壓縮機-111;
[0018]冷凝器-112;
[0019]氣液分離器-113;
[0020]第二節流單元-114;
[0021]氣分裝置-115;
[0022]過濾器-116;
[0023]高壓保護器-117;
[0024]中間回熱器-12;
[0025]第一節流單元-13;
[0026]蒸發器單元-14;
[0027]防凍油單元-15;
[0028]冷凍箱-16。
【具體實施方式】
[0029]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0030]現有技術中，在自復疊制冷系統中，隨著系統的運行，壓縮機內部的潤滑油也會隨著冷劑工質一起在壓縮機、冷凝器、中間回熱器、蒸發器單元的管路內循環流動。由于系統的壓差推動是持續的，潤滑油最后都不會滯留在蒸發器單元中。當系統停機時，壓縮制冷裝置側氣液分離器內的壓力比蒸發器單元內的壓力大，潤滑油就會通過中間回熱器進入蒸發器單元內，形成潤滑油冰堵。為解決上述問題，本發明的原理為:壓縮制冷裝置側和中間回熱器之間設置防凍油單元，系統關閉后，雖然壓縮制冷裝置側的壓力比蒸發器單元內的壓力大，但由于防凍油單元大單向導通作用能夠反向阻斷潤滑油回流至蒸發器單元，從而解決潤滑油通過中間回熱器進入蒸發器單元內形成潤滑油冰堵的問題。
[0031]具體的參照圖1所示，本發明的實施例提供的，一種防低溫凍油自復疊制冷系統，包括壓縮制冷裝置11、中間回熱器12和第一節流單元13以及蒸發器單元14;
[0032]其中，中間回熱器12的熱流入口in2通過管路與壓縮制冷裝置11的第一出口連接，中間回熱器12的熱流出口out2通過第一節流單元13連接至蒸發器單元14的入口 ；中間回熱器12的第一冷流入口 ini通過管路與蒸發器單元14的出口連通，中間回熱器12的冷流出口out I通過管路與壓縮制冷裝置11的入口連接；
[0033]壓縮制冷裝置11的第二出口通過防凍油單元15與中間回熱器12的第二冷流入口in2連通；
[0034]當系統啟動后，所述防凍油單元15開啟進入雙向導通狀態，所述壓縮制冷裝置11的工質和防凍油通過所述防凍油單元15由所述壓縮制冷裝置11流入所述中間回熱器12的第二冷流入口 in3，所述蒸發器單元14的工質和防凍油由蒸發器單元14的出口流入中間回熱器12的第一冷流入口 ini;當系統關閉后，所述防凍油單元15關閉進入單向導通狀態，所述蒸發器單元15的工質和防凍油由蒸發器單元15的出口流入中間回熱器12的第一冷流入Pinl0
[0035]如圖1所示，蒸發器單元14設置于冷凍箱16外側或嵌入冷凍箱16外壁。其中，第一節流單元13為毛細管，中間回熱器12、所述第一節流單元13、所述蒸發器單元14設置于保溫層中。其中，第一冷流入口 in I與冷流出口 out I構成中間回熱器12的冷流通道，熱流入口 in2和熱流出口 out2構成中間回熱器12的熱流通道，第二冷流入口 in3為位于冷流通道上的另一入口，具體位置不做限定，示例性的可以在工質流動方向上位于冷流通道的中部或后端。此外，防凍油單元15可以為電磁閥。
[0036]上述實施例提供的自復疊制冷系統包括壓縮制冷裝置、中間回熱器和第一節流單元以及蒸發器單元；中間回熱器的熱流入口通過管路與壓縮制冷裝置的第一出口連接，所述中間回熱器的熱流出口通過所述第一節流單元連接至所述蒸發器單元的入口 ；所述中間回熱器的第一冷流入口通過管路與所述蒸發器單元的出口連通，所述中間回熱器的第冷流出口通過管路與壓縮制冷裝置的入口連接;壓縮制冷裝置的第二出口通過防凍油單元與所述中間回熱器的第二冷流入口連通；由于防凍油單元串聯于壓縮制冷裝置的第二出口和中間回熱器的第二冷流入口之間，當系統啟動后，所述防凍油單元開啟進入雙向導通狀態，所述壓縮制冷裝置的工質和防凍油通過所述防凍油單元由所述壓縮制冷裝置流入所述中間回熱器的第二冷流入口，所述蒸發器單元的工質和防凍油由蒸發器單元的出口流入中間回熱器的第一冷流入口；由于系統的壓差推動是持續的，潤滑油最后都不會滯留在蒸發器單元中；當系統關閉后，所述防凍油單元關閉進入單向導通狀態，所述蒸發器單元的工質和防凍油由蒸發器單元的出口流入中間回熱器的第一冷流入口，雖然系統關閉后，雖然壓縮制冷裝置側的壓力比蒸發器單元內的壓力大，但由于防凍油單元的單向導通作用能夠反向阻斷潤滑油回流至蒸發器單元，從而解決潤滑油通過中間回熱器進入蒸發器單元內形成潤滑油冰堵的問題。
[0037]其中，參照圖2所示，該制冷系統中，壓縮制冷裝置11包括:壓縮機111、冷凝器112、氣液分離器113、第二節流單元114和氣分裝置115;
[0038]其中所述中間回熱器12的冷流出口outl通過所述氣分裝置115連接至所述壓縮機111的入口，所述壓縮機111的出口連接至所述冷凝器112的入口，所述冷凝器112的出口連接至所述氣液分離器113的入口，所述氣液分離器113的液相出口通過所述第二節流單元114和所述防凍油單元15連接至所述中間回熱器12的第一冷流入口 ini;所述氣液分離器113的氣相出口連接所述中間回熱器12的熱流入口 in2。
[0039]具體的，由于防凍油單元串聯于氣液分離器出液口和中間回熱器的第二冷流入口之間，當系統啟動后，所述防凍油單元開啟進入雙向導通狀態，所述壓縮制冷裝置的工質和防凍油通過所述防凍油單元由所述壓縮制冷裝置流入所述中間回熱器的第二冷流入口，所述蒸發器單元的工質和防凍油由蒸發器單元流入中間回熱器的第一冷流入口；由于系統的壓差推動是持續的，潤滑油最后都不會滯留在蒸發器單元中；當系統關閉后，所述防凍油單元關閉進入單向導通狀態，所述蒸發器單元的工質和防凍油由蒸發器單元流入中間回熱器的第一冷流入口，雖然系統關閉后，雖然氣液分離器內的壓力比蒸發器單元內的壓力大，但由于防凍油單元大單向導通作用能夠反向阻斷潤滑油回流至蒸發器單元，從而解決潤滑油通過中間回熱器進入蒸發器單元內形成潤滑油冰堵的問題。
[0040]此外，所述壓縮制冷裝置11還包括:過濾器116，所述冷凝器112的出口通過所述過濾器116連接至所述氣液分離器113的入口。
[0041]所述壓縮制冷裝置11還包括:高壓保護器117，所述高壓保護器117連接于所述壓縮機111的入口和出口之間。示例性的，第二節流單元114為毛細管。
[0042 ]本發明的實施例提供上述防低溫凍油自復疊制冷系統的控制方法，包括如下步驟:
[0043]101、在所述低溫制冷系統啟動后，控制所述防凍油單元開啟進入雙向導通狀態；
[0044]102、在所述低溫制冷系統關閉后，控制所述防凍油單元關閉進入單向導通狀態。
[0045]上述實施例提供的防低溫凍油自復疊制冷系統的控制方法中，當系統啟動后，所述防凍油單元開啟進入雙向導通狀態，所述壓縮制冷裝置的工質和防凍油通過所述防凍油單元由所述壓縮制冷裝置流入所述中間回熱器的第二冷流入口，所述蒸發器單元的工質和防凍油由蒸發器單元的出口流入中間回熱器的第一冷流入口；由于系統的壓差推動是持續的，潤滑油最后都不會滯留在蒸發器單元中；當系統關閉后，所述防凍油單元關閉進入單向導通狀態，所述蒸發器單元的工質和防凍油由蒸發器單元的出口流入中間回熱器的第一冷流入口，雖然系統關閉后，雖然壓縮制冷裝置側的壓力比蒸發器單元內的壓力大，但由于防凍油單元的單向導通作用能夠反向阻斷潤滑油回流至蒸發器單元，從而解決潤滑油通過中間回熱器進入蒸發器單元內形成潤滑油冰堵的問題。
[0046]以上所述，僅為本發明的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種防低溫凍油自復疊制冷系統，其特征在于，包括壓縮制冷裝置、中間回熱器和第一節流單元以及蒸發器單元;所述中間回熱器的熱流入口通過管路與壓縮制冷裝置的第一出口連接，所述中間回熱器的熱流出口通過所述第一節流單元連接至所述蒸發器單元的入口 ；所述中間回熱器的第一冷流入口通過管路與所述蒸發器單元的出口連通，所述中間回熱器的冷流出口通過管路與壓縮制冷裝置的入口連接； 所述壓縮制冷裝置的第二出口通過防凍油單元與所述中間回熱器的第二冷流入口連通;當系統啟動后，所述防凍油單元開啟進入雙向導通狀態，所述壓縮制冷裝置的工質和防凍油通過所述防凍油單元由所述壓縮制冷裝置流入所述中間回熱器的第二冷流入口，所述蒸發器單元的工質和防凍油由蒸發器單元的出口流入中間回熱器的第一冷流入口；當系統關閉后，所述防凍油單元關閉進入單向導通狀態，所述蒸發器單元的工質和防凍油由蒸發器單元的出口流入中間回熱器的第一冷流入口。2.根據權利要求1所述的制冷系統，其特征在于，所述防凍油單元為電磁閥。3.根據權利要求1所述的制冷系統，其特征在于，所述第一節流單元為毛細管。4.根據權利要求1所述的制冷系統，其特征在于，所述壓縮制冷裝置包括:壓縮機、冷凝器、氣液分離器、第二節流單元和氣分裝置； 其中所述中間回熱器的冷流出口通過所述氣分裝置連接至所述壓縮機的入口，所述壓縮機的出口連接至所述冷凝器的入口，所述冷凝器的出口連接至所述氣液分離器的入口，所述氣液分離器的液相出口通過所述第二節流單元和所述防凍油單元連接至所述中間回熱器的第二冷流入口 ；所述氣液分離器的氣相出口連接所述中間回熱器的熱流入口。5.根據權利要求4所述的制冷系統，其特征在于，所述壓縮制冷裝置還包括:過濾器，所述冷凝器的出口通過所述過濾器連接至所述氣液分離器的入口。6.根據權利要求4所述的制冷系統，其特征在于，所述壓縮制冷裝置還包括:高壓保護器，所述高壓保護器連接于所述壓縮機的入口和出口之間。7.根據權利要求4所述的制冷系統，其特征在于，所述第二節流單元為毛細管。8.根據權利要求1-7任一項所述的制冷系統，其特征在于，所述中間回熱器、所述第一節流單元、所述蒸發器單元設置于保溫層中。9.一種如權利要求1-8任一項所述的防低溫凍油自復疊制冷系統的控制方法，其特征在于， 在所述低溫制冷系統啟動后，控制所述防凍油單元開啟進入雙向導通狀態； 在所述低溫制冷系統關閉后，控制所述防凍油單元關閉進入單向導通狀態。
【文檔編號】F25B41/06GK106016801SQ201610473584
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月22日
【發明人】付志明, 劉金平, 朱寶平, 潘垚池, 許雄文
【申請人】海信容聲(廣東)冷柜有限公司, 華南理工大學