[發明專利]一種大冷凍能力節能制冷系統及其控制方式

有效

• 申請號: 201310082224.7
• 申請日: 2013-03-14
• 公開（公告）號: CN103175327A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 晏剛;孫兆雷
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F25B5/04
• 分類號: F25B5/04;F25B49/02
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

技術領域

本發明涉及一種冷柜，具體涉及一種大冷凍能力節能制冷系統及其控制方式。

背景技術

目前傳統的冷柜，多采用定速壓縮機的單制冷回路，即系統流程為：壓縮機-冷凝器-干燥過濾器-毛細管-蒸發器-回氣管-壓縮機。冷柜箱內溫度保持在-18℃以下，蒸發溫度為-30℃左右。在既定的系統情況下，為了提升冷柜的冷凍能力，需要大功率的壓縮機提供大冷量；但是在測量耗電量時，冷柜箱體不需要這么大冷量，而既定的單制冷系統無調節冷量的能力，則會造成壓縮機的頻繁啟停，使得冷柜耗電量上升。

在現有的發明及實用新型專利中，關于提升冷凍能力的專利亦有一些，現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，該發明的主要特點是：采用兩臺壓縮機構成兩條獨立的制冷回路，可以讓冷藏冷凍回路完全獨立工作，保持各自的效率，也可以在必要時，讓冷凍回路適當借用冷藏回路的冷量來提高冷凍能力。其缺點是采用雙壓縮機構成的雙系統，壓縮機的高價格會造成制造成本的大幅上升。

2.申請號為201110201861.2，名稱為氣液分離型冷凍裝置的中國專利，設有氣液分離器熱交換器，使得制冷劑經過該流程，在進入壓縮機前的回氣溫度能夠降低，從而增大制冷劑吸氣比容，增大制冷系統的冷凍能力。其缺點是由于回氣管暴露于空氣和壓縮機進氣通道需要冷卻電機等因素會導致回壓縮機的制冷劑溫度上升，增加氣液分離器只能小幅增加制冷量，效果并不明顯。

3.申請號為201020289010.9，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分別設有蒸發器，在冷凍室內設有主蒸發器和輔助蒸發器，所述主蒸發器和輔助蒸發器支路并聯連接。可調整冷凍室的冷凍能力，負荷較小的情況下，可對并聯流路作調整，壓縮機運轉時間減少，從而減少能耗，使冰箱使用更加節能效果。但是該專利存在也存在缺點：主蒸發器和輔助蒸發器為并聯方式，當主蒸發器和輔助蒸發器均打開時，制冷劑經過干燥過濾器后，進入電磁閥之前，專利中沒有述及制冷劑的分流方式以及在什么條件下對制冷劑進行分流，會導致各支路蒸發器內制冷劑量不足，蒸發溫度不穩定，同時蒸發器面積的浪費而制冷量并無大幅提升。

上述專利雖各有特點，但均未在冷柜冷凍能力和耗電量矛盾的領域進行討論研究，并且涉及的制冷系統亦無法用于解決該矛盾。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種大冷凍能力節能制冷系統及其控制方式，能夠解決常規單制冷系統中無法同時實現大冷凍能力和低耗電量的問題。

為解決上述計算問題，本發明所采用的技術方案是：

一種大冷凍能力節能制冷系統，包括壓縮機1，和壓縮機1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的一個接口依次連接的第一毛細管7、主蒸發器10以及氣液分離器11，所述氣液分離器11和壓縮機1也相連；和三通換向閥4的另一接口依次連接的第二毛細管6、輔助蒸發器8以及止回閥9，所述止回閥9連接在第一毛細管7和主蒸發器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1、冷凝器2、干燥過濾器3、三通換向閥4、第一毛細管7、主蒸發器10以及氣液分離器11構成第一制冷回路即冷凍模塊；

所述壓縮機1、冷凝器2、干燥過濾器3、三通換向閥4、第二毛細管6、輔助蒸發器8、止回閥9、主蒸發器10以及氣液分離器11構成第二制冷回路即速凍模塊。

所述邏輯控制器5為計時器。

所述計數器上設置有不同的負載質量對應的速凍運行時間。

上述所述的大冷凍能力節能制冷系統的控制方式：在制冷系統僅需要冷凍保溫時，人工不做強制動作，則制冷系統按第一制冷回路，即冷凍模塊運行；當放入冷凍負載后，手動開啟“速凍模式”并選擇冷凍負載質量“x”kg，此時邏輯控制器5會產生對應的速凍運行時間“T”，且邏輯控制器5控制三通換向閥4換向，將運行模式切換為第二制冷回路，制冷系統轉為按第二制冷回路即速凍模塊運行，同時邏輯控制器5開始工作，在速凍模塊運行時間滿“T”后，邏輯控制器5控制三通換向閥4將運行模式再次切換為第一制冷回路，同時邏輯控制器5將記時時間歸零，制冷系統轉回按第一制冷回路即冷凍模塊運行。

第一制冷回路主要提供偏低的蒸發溫度和小冷量，用以平衡箱體熱負荷，維持箱體的低溫環境，為制冷系統的冷凍模塊；第二制冷回路主要提供偏高的蒸發溫度和大冷量，用以產生較大的冷卻速度，實現制冷系統的大冷凍能力，為制冷系統的速凍模塊。

本發明和現有技術相比，具有如下優點：