多溫區製冷循環系統及多溫區製冷設備的製作方法

2023-04-23 20:02:16 2

本發明涉及製冷設備，尤其涉及一種多溫區製冷循環系統及多溫區製冷設備。

背景技術：

目前，製冷設備（冰箱、冷櫃等）被廣泛的應用於人們的日常生活中。隨著人們的生活水平不斷提高，人們對食品及製冷設備在環保、節能、保鮮等方面的要求越來越高，單一儲藏溫區及兩儲藏溫區的冰箱等製冷器具慢慢不能滿足人們不同食品的儲藏要求，酒類需要儲藏在5~20℃的溫區，水果蔬菜要儲藏在0~8℃的溫區，普通的肉類、魚類等產品需要儲藏在-18℃，而某些特殊食品需要超低的溫度儲藏，如金槍魚需要儲藏在-55℃左右的環境中，才能保證其肉質的鮮美。現有技術中，具有多溫區製冷功能的製冷設備，通常採用冷量分配配合對應的電控控制策略，以實現多溫區製冷，而在實際使用過程中，現有技術中的多溫區製冷設備一方面拉大傳熱溫度能源利用率低，另一方面控制系統繁瑣，在用戶使用過程中容易出現某個溫度製冷差甚至不製冷的問題；更重要的是，不同溫區之間不能實現大溫差的製冷，製冷溫度區間較小。如何設計一種能源利用率高、製冷溫度區間大、通用性強的多溫區製冷設備是本發明所要解決的技術問題。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是：提供一種多溫區製冷循環系統及多溫區製冷設備，實現提高多溫區製冷循環系統能源利用率高和製冷性能，擴大製冷溫度區間以提高通用性。

本發明提供的技術方案是，一種多溫區製冷循環系統，包括連接在一起的壓縮機和冷凝器，其特徵在於，還包括第一蒸發器、第二蒸發器、氣液分離器、第一回熱器和換熱器；所述第一回熱器中設置有相互熱交換的第一毛細管和第一回熱管，所述冷凝器的出口與所述氣液分離器的進口連接；所述氣液分離器的出氣口和所述換熱器的第一換熱通道連接，所述第一換熱通道通過第二毛細管與所述第二蒸發器的進口連接，所述第二蒸發器的出口連接所述壓縮機的進口；所述氣液分離器的出液口通過所述第一毛細管與所述第二蒸發器的進口連接，所述第二蒸發器的出口與所述換熱器的第二換熱通道連接，所述第二換熱通道通過所述第一回熱管與所述壓縮機的進口連接。

本發明還提供一種多溫區製冷設備，包括多個製冷間室，還包括上述多溫區製冷迴路，所述多溫區製冷循環系統中的蒸發器設置在對應的所述製冷間室中。

本發明提供的多溫區製冷循環系統及多溫區製冷設備，通過將氣液分離器中氣態和液態的製冷劑分別輸送至不同的蒸發器中，氣態製冷劑將經過換熱器輸送到第二蒸發器中進行深低溫的製冷，而液態製冷劑經過毛細管節流後進入到第一蒸發器中進行淺低溫的製冷，而為了有效的拉大溫差範圍，從第一蒸發器中輸出的製冷劑通過換熱與進入到第一蒸發器中的製冷劑進行熱交換，從而使得第一蒸發器的製冷溫度更低，實現多溫區製冷的效果，並且無需採用複雜的控制程序，而換熱器能夠有效的提高能效，降低能耗，實現提高多溫區製冷循環系統能源利用率高和製冷性能，擴大製冷溫度區間以提高通用性。

附圖說明

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一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明多溫區製冷循環系統實施例的原理圖。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，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，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，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，都屬於本發明保護的範圍。

如圖1所示，本實施例多溫區製冷循環系統，包括連接在一起的壓縮機1和冷凝器2，還包括第一蒸發器4、第二蒸發器5、氣液分離器3、第一回熱器7和換熱器6；所述第一回熱器7中設置有相互熱交換的第一毛細管71和第一回熱管72，所述冷凝器2的出口與所述氣液分離器3的進口連接；所述氣液分離器3的出氣口和所述換熱器6的第一換熱通道連接，所述第一換熱通道通過第二毛細管82與所述第二蒸發器5的進口連接，所述第二蒸發器5的出口連接所述壓縮機1的進口；所述氣液分離器3的出液口通過所述第一毛細管71與所述第二蒸發器5的進口連接，所述第二蒸發器5的出口與所述換熱器6的第二換熱通道連接，所述第二換熱通道通過所述第一回熱管72與所述壓縮機1的進口連接。

具體而言，本實施例多溫區製冷循環系統製冷劑經過壓縮機1壓縮形成高溫、高壓的過熱製冷劑氣體，製冷劑氣體進入冷凝器2進行冷凝，利用製冷劑中高低沸點製冷劑的露點溫度不同，製冷劑氣體冷凝後形成富含高沸點製冷劑液體和富含低沸點製冷劑氣體的兩相製冷劑，該製冷劑進入氣液分離器3進行分離。富含高沸點製冷劑的液相製冷劑從氣液分離器3的出液口輸出，經由第一毛細管71節流後，進入到第一蒸發器4進行換熱後形成兩相製冷劑進入換熱器6中進一步換熱成飽和製冷劑氣體，隨後製冷劑氣體進入第一回熱器7中的第一回熱管72，第一回熱管72與第一毛細管71進行換熱，並且，製冷劑氣體從第一回熱管7輸送回壓縮機1；氣相製冷劑先進入換熱器6吸收第一蒸發器4輸出的製冷劑的冷量後形成液相製冷劑，液相製冷劑經過第二毛細管81節流後進入第二蒸發器5換熱後形成氣體製冷劑流回壓縮機1。優選的，本實施例多溫區製冷循環系統還包括第二回熱器8，所述第二回熱器8中設置有相互熱交換的所述第二毛細管81和第二回熱管82，所述第二蒸發器5通過所述第二回熱管82與所述壓縮機1的進口連接。具體的，第二蒸發器5換熱後形成氣的體製冷劑第二回熱器8的第二回熱管82中，第二回熱管82與第二毛細管81進行換熱後，能夠更加有的降低第二蒸發器5所能製冷的溫度，獲得更加低溫的製冷效果，並且更有效的利用能耗，提高能效。具體的，兩個蒸發器配置有對應的回熱器，回熱器能回收利用回氣中製冷劑的冷量提高系統的能源利用率、也不需要複雜的控制程序，保證產品成本的同時也保證了產品的性能。

在實際使用過程中，第一蒸發器4用於冷藏或常規的冷凍，而對於第二蒸發器5除了能夠用於常規的冷凍外，還可以實現深度冷凍，配合不同的製冷劑能夠實現大跨度溫度範圍的製冷，本實施例多溫區製冷循環系統採用混合製冷劑，所述混合製冷劑包括多種製冷劑，例如：所述混合製冷劑為R600a和R290的混合物；或者，所述混合製冷劑為R600和R290的混合物；或者，所述混合製冷劑為R600a和R600的混合物；或者，所述混合製冷劑為R600a和R170的混合物；或者，所述混合製冷劑為R290和R170的混合物；或者，所述混合製冷劑為R600a、R290和R170的混合物。通過不同的非公沸混合製冷劑可形成不同的儲藏溫區，工質對R600a/R290：可實現-18~-30℃儲藏溫區和-30~-40℃儲藏溫區；工質對R600/R290：可實現-6~-18℃儲藏溫區和-30~-40℃儲藏溫區；工質對R600/R600a：可實現0~9℃儲藏溫區和-6~-12℃儲藏溫區；工質對R600a/R170：可實現-18~-30℃儲藏溫區和-40~-60℃儲藏溫區；工質對R290/R170：可實現-20~-40℃儲藏溫區和-40~-60℃儲藏溫區等。

其中，根據不同數量溫區的設定，第一蒸發器4和第二蒸發器5均可以採用多個子蒸發器構成，而子蒸發器之間可以採用串聯或並聯的方式組合使用。另外，有關換熱器6其表現實體可以採用板式換熱器、或套管式換熱。

本發明還提供一種多溫區製冷設備，包括多個製冷間室，還包括上述多溫區製冷循環系統，所述多溫區製冷循環系統中的蒸發器設置在對應的所述製冷間室中。

最後應說明的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。