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一種大冷凍能力節(jié)能制冷系統(tǒng)及其控制方式的制作方法

文檔序號(hào):4794316閱讀:202來源:國知局
專利名稱:一種大冷凍能力節(jié)能制冷系統(tǒng)及其控制方式的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種冷柜,具體涉及一種大冷凍能力節(jié)能制冷系統(tǒng)及其控制方式。
背景技術(shù)
目前傳統(tǒng)的冷柜,多采用定速壓縮機(jī)的單制冷回路,即系統(tǒng)流程為:壓縮機(jī)-冷凝器-干燥過濾器-毛細(xì)管-蒸發(fā)器-回氣管-壓縮機(jī)。冷柜箱內(nèi)溫度保持在_18°C以下,蒸發(fā)溫度為_30°C左右。在既定的系統(tǒng)情況下,為了提升冷柜的冷凍能力,需要大功率的壓縮機(jī)提供大冷量;但是在測(cè)量耗電量時(shí),冷柜箱體不需要這么大冷量,而既定的單制冷系統(tǒng)無調(diào)節(jié)冷量的能力,則會(huì)造成壓縮機(jī)的頻繁啟停,使得冷柜耗電量上升。在現(xiàn)有的發(fā)明及實(shí)用新型專利中,關(guān)于提升冷凍能力的專利亦有一些,現(xiàn)選較典型專利列舉如下:1.中國專利CN1261730C,名稱為:提高冷凍能力的雙制冷回路冷藏冷凍箱,該發(fā)明的主要特點(diǎn)是:采用兩臺(tái)壓縮機(jī)構(gòu)成兩條獨(dú)立的制冷回路,可以讓冷藏冷凍回路完全獨(dú)立工作,保持各自的效率,也可以在必要時(shí),讓冷凍回路適當(dāng)借用冷藏回路的冷量來提高冷凍能力。其缺點(diǎn)是采用雙壓縮機(jī)構(gòu)成的雙系統(tǒng),壓縮機(jī)的高價(jià)格會(huì)造成制造成本的大幅上升。2.申請(qǐng)?zhí)枮?01110201861.2,名稱為氣液分離型冷凍裝置的中國專利,設(shè)有氣液分離器熱交換器,使得制冷劑經(jīng)過該流程,在進(jìn)入壓縮機(jī)前的回氣溫度能夠降低,從而增大制冷劑吸氣比容,增大制冷系統(tǒng)的冷凍能力。其缺點(diǎn)是由于回氣管暴露于空氣和壓縮機(jī)進(jìn)氣通道需要冷卻電機(jī)等因素會(huì)導(dǎo)致回壓縮機(jī)的制冷劑溫度上升,增加氣液分離器只能小幅增加制冷量,效果并不明顯。3.申請(qǐng)?zhí)枮?01020289010.9,名稱為一種冷凍能力可變的電冰箱的中國專利,在冷藏室和冷凍室內(nèi)分別設(shè)有蒸發(fā)器,在冷凍室內(nèi)設(shè)有主蒸發(fā)器和輔助蒸發(fā)器,所述主蒸發(fā)器和輔助蒸發(fā)器支路并聯(lián)連接??烧{(diào)整冷凍室的冷凍能力,負(fù)荷較小的情況下,可對(duì)并聯(lián)流路作調(diào)整,壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間減少,從而減少能耗,使冰箱使用更加節(jié)能效果。但是該專利存在也存在缺點(diǎn):主蒸發(fā)器和輔助蒸發(fā)器為并聯(lián)方式,當(dāng)主蒸發(fā)器和輔助蒸發(fā)器均打開時(shí),制冷劑經(jīng)過干燥過濾器后,進(jìn)入電磁閥之前,專利中沒有述及制冷劑的分流方式以及在什么條件下對(duì)制冷劑進(jìn)行分流,會(huì)導(dǎo)致各支路蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑量不足,蒸發(fā)溫度不穩(wěn)定,同時(shí)蒸發(fā)器面積的浪費(fèi)而制冷量并無大幅提升。上述專利雖各有特點(diǎn),但均未在冷柜冷凍能力和耗電量矛盾的領(lǐng)域進(jìn)行討論研究,并且涉及的制冷系統(tǒng)亦無法用于解決該矛盾。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明的目的在于提供一種大冷凍能力節(jié)能制冷系統(tǒng)及其控制方式,能夠解決常規(guī)單制冷系統(tǒng)中無法同時(shí)實(shí)現(xiàn)大冷凍能力和低耗電量的問題。為解決上述計(jì)算問題,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種大冷凍能力節(jié)能制冷系統(tǒng),包括壓縮機(jī)1,和壓縮機(jī)I依次連接的冷凝器2、干燥過濾器3以及三通換向閥4,和三通換向閥4的一個(gè)接口依次連接的第一毛細(xì)管7、主蒸發(fā)器10以及氣液分離器11,所述氣液分離器11和壓縮機(jī)I也相連;和三通換向閥4的另一接口依次連接的第二毛細(xì)管6、輔助蒸發(fā)器8以及止回閥9,所述止回閥9連接在第一毛細(xì)管7和主蒸發(fā)器10間,還包括和三通換向閥4連接的邏輯控制器5 ;
所述壓縮機(jī)1、冷凝器2、干燥過濾器3、三通換向閥4、第一毛細(xì)管7、主蒸發(fā)器10以及氣液分離器11構(gòu)成第一制冷回路即冷凍模塊;
所述壓縮機(jī)1、冷凝器2、干燥過濾器3、三通換向閥4、第二毛細(xì)管6、輔助蒸發(fā)器8、止回閥9、主蒸發(fā)器10以及氣液分離器11構(gòu)成第二制冷回路即速凍模塊。
所述邏輯控制器5為計(jì)時(shí)器。
所述計(jì)數(shù)器上設(shè)置有不同的負(fù)載質(zhì)量對(duì)應(yīng)的速凍運(yùn)行時(shí)間。
上述所述的大冷凍能力節(jié)能制冷系統(tǒng)的控制方式:在制冷系統(tǒng)僅需要冷凍保溫時(shí),人工不做強(qiáng)制動(dòng)作,則制冷系統(tǒng)按第一制冷回路,即冷凍模塊運(yùn)行;當(dāng)放入冷凍負(fù)載后,手動(dòng)開啟“速凍模式”并選擇冷凍負(fù)載質(zhì)量“X” kg,此時(shí)邏輯控制器5會(huì)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的速凍運(yùn)行時(shí)間“T”,且邏輯控制器5控制三通換向閥4換向,將運(yùn)行模式切換為第二制冷回路,制冷系統(tǒng)轉(zhuǎn)為按第二制冷回路即速凍模塊運(yùn)行,同時(shí)邏輯控制器5開始工作,在速凍模塊運(yùn)行時(shí)間滿“T”后,邏輯控制器5控制三通換向閥4將運(yùn)行模式再次切換為第一制冷回路,同時(shí)邏輯控制器5將記時(shí)時(shí)間歸零,制冷系統(tǒng)轉(zhuǎn)回按第一制冷回路即冷凍模塊運(yùn)行。
第一制冷回路主要提供偏低的蒸發(fā)溫度和小冷量,用以平衡箱體熱負(fù)荷,維持箱體的低溫環(huán)境,為制冷系統(tǒng)的冷凍模塊;第二制冷回路主要提供偏高的蒸發(fā)溫度和大冷量,用以產(chǎn)生較大的冷卻速度,實(shí)現(xiàn)制冷系統(tǒng)的大冷凍能力,為制冷系統(tǒng)的速凍模塊。
本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下優(yōu)點(diǎn):
1.本發(fā)明僅有兩條制冷回路,輔助蒸發(fā)器和主蒸發(fā)器為串聯(lián)關(guān)系。制冷系統(tǒng)的冷凍模塊和速凍模塊都僅對(duì)應(yīng)一根毛細(xì)管,用以保證各自穩(wěn)定的蒸發(fā)溫度。在制冷系統(tǒng)只需要小冷量僅需要維持箱體低溫時(shí),制冷劑僅通過第一毛細(xì)管和主蒸發(fā)器,此時(shí)冷凍模塊以低能耗運(yùn)行;在制冷系統(tǒng)中的負(fù)載增加,需要大冷量時(shí),制冷劑通過第二毛細(xì)管,然后先后經(jīng)過輔助蒸發(fā)器和主蒸發(fā)器,此時(shí)速凍模塊運(yùn)行,提供大冷量,將冷凍負(fù)荷溫度快速降低。
2.制冷系統(tǒng)中配以邏輯控制器來控制兩條回路的切換,可以實(shí)現(xiàn)速凍模塊向冷凍模塊的智能切換,真正實(shí)現(xiàn)智能節(jié)能。
本發(fā)明具有明顯的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),它結(jié)合了當(dāng)前冷柜測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)以及使用訴求,針對(duì)定頻壓縮機(jī)單制冷系統(tǒng)的缺陷,給出了解決大冷凍能力和低耗電量之間矛盾的思路和方法。


附圖為大冷凍能力節(jié)能制冷系統(tǒng)示意圖。
具體實(shí)施方式
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。
如附圖所示,本發(fā)明制冷系統(tǒng)應(yīng)用于某冷柜,冷柜熱負(fù)荷Q0。
本發(fā)明制冷系統(tǒng)的第一制冷回路即冷凍模塊包括依次連接成回路的壓縮機(jī)1、冷凝器2、干燥過濾器3、三通換向閥4、第一毛細(xì)管7、主蒸發(fā)器10以及氣液分離器11 ;第一制冷回路的運(yùn)行可以提供_30°C的蒸發(fā)溫度,且由于流量和蒸發(fā)面積限制,該回路可以提供較小冷量Q1 ;第二制冷回路即速凍模塊包括依次連接成回路的壓縮機(jī)1、冷凝器2、干燥過濾器
3、三通換向閥4、第二毛細(xì)管6、輔助蒸發(fā)器8、止回閥9、主蒸發(fā)器10以及氣液分離器11構(gòu)成第二制冷回路即速凍模塊;第二制冷回路的運(yùn)行可以提供_23°C的蒸發(fā)溫度,且由于流量和蒸發(fā)面積偏大,該回路可以提供較大冷量Q2 ;兩制冷回路的切換由邏輯控制器5來完成,本實(shí)施例的邏輯控制器5為計(jì)時(shí)器,計(jì)時(shí)器上設(shè)置有不同的負(fù)載質(zhì)量對(duì)應(yīng)的速凍運(yùn)行時(shí)間。本發(fā)明制冷系統(tǒng)的控制方式為:在制冷系統(tǒng)僅需要冷凍保溫時(shí),人工不做強(qiáng)制動(dòng)作,則制冷系統(tǒng)按第一制冷回路,即冷凍模塊運(yùn)行;當(dāng)放入冷凍負(fù)載后,手動(dòng)開啟“速凍模式”并選擇冷凍負(fù)載質(zhì)量“x” kg,此時(shí)邏輯控制器5會(huì)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的速凍運(yùn)行時(shí)間“T”,且邏輯控制器5控制三通換向閥4換向,將運(yùn)行模式切換為第二制冷回路,制冷系統(tǒng)轉(zhuǎn)為按第二制冷回路即速凍模塊運(yùn)行,同時(shí)邏輯控制器5開始工作,在速凍模塊運(yùn)行時(shí)間滿“T”后,邏輯控制器5控制三通換向閥4將運(yùn)行模式再次切換為第一制冷回路,同時(shí)邏輯控制器5將記時(shí)時(shí)間歸零,制冷系統(tǒng)轉(zhuǎn)回按第一制冷回路即冷凍模塊運(yùn)行。其中,第二制冷回路的運(yùn)行時(shí)間“T”和負(fù)載質(zhì)量“X”滿足下列公式,假設(shè)在第二制冷回路下,希望冷凍負(fù)載xkg能從25°C降至-13°C,那么有
權(quán)利要求
1.一種大冷凍能力節(jié)能制冷系統(tǒng),其特征在于:包括壓縮機(jī)(1),和壓縮機(jī)(I)依次連接的冷凝器(2)、干燥過濾器(3)以及三通換向閥(4),和三通換向閥(4)的一個(gè)接口依次連接的第一毛細(xì)管(7)、主蒸發(fā)器(10)以及氣液分離器(11),所述氣液分離器(11)和壓縮機(jī)(I)也相連;和三通換向閥(4)的另一接口依次連接的第二毛細(xì)管(6)、輔助蒸發(fā)器(8)以及止回閥(9),所述止回閥(9)連接在第一毛細(xì)管(7)和主蒸發(fā)器(10)間,還包括和三通換向閥(4)連接的邏輯控制器(5); 所述壓縮機(jī)(I)、冷凝器(2)、干燥過濾器(3)、三通換向閥(4)、第一毛細(xì)管(7)、主蒸發(fā)器(10)以及氣液分離器(11)構(gòu)成第一制冷回路即冷凍模塊; 所述壓縮機(jī)(I)、冷凝器(2)、干燥過濾器(3)、三通換向閥(4)、第二毛細(xì)管(6)、輔助蒸發(fā)器(8)、止回閥(9)、主蒸發(fā)器(10)以及氣液分離器(11)構(gòu)成第二制冷回路即速凍模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大冷凍能力節(jié)能制冷系統(tǒng),其特征在于:所述邏輯控制器(5)為計(jì)時(shí)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大冷凍能力節(jié)能制冷系統(tǒng),其特征在于:所述計(jì)時(shí)器上設(shè)置有不同的負(fù)載質(zhì)量對(duì)應(yīng)的速凍運(yùn)行時(shí)間。
4.權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的大冷凍能力節(jié)能制冷系統(tǒng)的控制方式:其特征在于:在制冷系統(tǒng)僅需要冷凍保溫時(shí),人工不做強(qiáng)制動(dòng)作,則制冷系統(tǒng)按第一制冷回路,即冷凍模塊運(yùn)行;當(dāng)放入冷凍負(fù)載后,手動(dòng)開啟“速凍模式”并選擇冷凍負(fù)載質(zhì)量“x” kg,此時(shí)邏輯控制器(5 )會(huì)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的速凍運(yùn)行時(shí)間“ T ”,且邏輯控制器(5 )控制三通換向閥(4 )換向,將運(yùn)行模式切換為第二制冷回路,制冷系統(tǒng)轉(zhuǎn)為按第二制冷回路即速凍模塊運(yùn)行,同時(shí)邏輯控制器(5)開始工作,在速凍模塊運(yùn)行時(shí)間滿“T”后,邏輯控制器(5)控制三通換向閥(4)將運(yùn)行模式再次切換為第一制冷回路,同時(shí)邏輯控制器(5)將記時(shí)時(shí)間歸零,制冷系統(tǒng)轉(zhuǎn)回按第一制冷回路即冷凍模塊運(yùn)行。
全文摘要
一種大冷凍能力節(jié)能制冷系統(tǒng)及其控制方式,制冷系統(tǒng)包括通過邏輯控制器來控制三通換向閥切換的第一制冷回路即冷凍模塊和第二制冷回路即速凍模塊,第一制冷回路即冷凍模塊提供偏低的蒸發(fā)溫度和小冷量,以低能耗保持箱體溫度;第二制冷回路提供偏高的蒸發(fā)溫度并提供大冷量,提升制冷系統(tǒng)的冷凍能力;其控制方式通過邏輯控制器來控制兩條回路的切換,能夠?qū)崿F(xiàn)速凍模塊向冷凍模塊的智能切換,真正實(shí)現(xiàn)智能節(jié)能;能夠解決常規(guī)單制冷系統(tǒng)中無法同時(shí)實(shí)現(xiàn)大冷凍能力和低耗電量的問題。
文檔編號(hào)F25B49/02GK103175327SQ20131008222
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月14日
發(fā)明者晏剛, 孫兆雷 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)
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