一种利用非共沸混合制冷剂实现超低温储藏的家用制冷设备制造技术

本发明专利技术涉及一种利用非共沸混合制冷剂实现超低温储藏的家用制冷设备，其具有一制冷系统，制冷系统包括：压缩机、冷凝器、蒸发器，冷凝器包含有串联设置的第一冷凝器以及第二冷凝器，第二冷凝器设置在第一冷凝器的制冷剂流出端；蒸发器包含有串联设置的第一蒸发器以及回气管，回气管设置在第一蒸发器的出口端，且回气管与第二冷凝器热耦合在一起形成热交换关系。本发明专利技术的家用制冷设备通过回气管与第二冷凝器热耦合以及使用非共沸混合制冷剂，制冷设备可以实现低于零下四十度的超低温储存。家用制冷设备设置有冷藏室和超低温冷冻室，控制冷藏室和超低温冷冻室的风门开闭同时实现冷藏和超低温冷冻存储。

A kind of household refrigeration equipment using non azeotropic refrigerant mixture for ultra-low temperature storage

【技术实现步骤摘要】
一种利用非共沸混合制冷剂实现超低温储藏的家用制冷设备
本专利技术涉及一种制冷设备，具体的，本专利技术涉及一种可利用非共沸混合制冷剂实现超低温储藏的家用制冷设备。本专利技术属于制冷

技术介绍
随着生活品质的不断提升，日常家庭对深海海鲜、珍贵药材等高端食材的保存有了新的要求，对制冷设备的降温速度以及所能达到的最低制冷温度的要求越来越高，因此人们也对传统制冷设备的低温冷冻储藏技术提出了新的要求。然而，目前的传统家电市场，家用制冷设备冷冻温度一般只能达到-18℃至-24℃左右，放进传统家用制冷设备冷冻的肉类解冻时有血水流出，新鲜大虾解冻后出现黑头，水饺冷冻过程中破皮等的现象出现，都是冷冻温度不够低，降温速度慢导致，造成了食物的养分流失，不能满足用户对食物保鲜的需求。对高档水产以及一些名贵药材等食品，上述普通冻结冷藏温度不能很好的保存它们，需进一步将制冷设备的超低温冷冻室的温度降低到-40℃～-70℃。目前，能实现-40℃～-70℃储藏温度的制冷设备主要采用2种技术：1、制冷设备中采用R290制冷剂，配合变频压缩机，通过提升压缩机转速，得到更大的制冷量输出。该技术存在耗电量高，产品噪音大，储藏间室单一，只能满足用户家庭的冷冻需求，无冷藏功能，不能在一个制冷设备上同时满足不同种低温保存的需求。2、制冷设备使用双级压缩节流复叠系统，采用混合制冷剂，系统分为高温级和低温级。用高温级产生的冷量来冷凝低温级制冷剂，通过低温级的蒸发实现较低的间室温度。该技术一般用在商用领域，技术成熟，应用广泛，但是缺点在于制冷设备系统复杂，可靠性差，制造成本高，不适合家用用户。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术提供一种家用制冷设备。具体的是一种制冷设备系统结构简单，可靠性高，制造成本低且能同时兼顾冷藏、超低温冷冻储藏的家用制冷设备。具体的：本专利技术涉及一种利用非共沸混合制冷剂实现超低温储藏的家用制冷设备，其具有一制冷系统，制冷系统包括：压缩机、冷凝器、蒸发器，其特征在于：冷凝器包含有串联设置的第一冷凝器以及第二冷凝器，第二冷凝器设置在第一冷凝器的制冷剂流出端；蒸发器包含有串联设置的第一蒸发器以及回气管，回气管设置在第一蒸发器的出口端，且回气管与第二冷凝器热耦合在一起形成热交换关系；非共沸混合制冷剂经过压缩机压缩流入第一冷凝器进行第一次冷凝放热，继而非共沸混合制冷剂经过第二冷凝器；非共沸混合制冷剂在第二冷凝器中与回气管中的非共沸混合制冷剂进行热交换作用后，非共沸混合制冷剂在第二冷凝器中继续冷凝放热，回气管中的非共沸混合制冷剂吸取来自第二冷凝器的热量进行蒸发；从第二冷凝器流出的非共沸混合制冷剂经节流装置后进入第一蒸发器进行蒸发吸热，并在回气管继续进行蒸发吸热，从回气管流出的非共沸混合制冷剂流进压缩机。进一步可选的，非共沸混合制冷剂中至少包含一种高沸点制冷剂以及一种低沸点制冷剂，在环境温度为25℃至40℃范围内，高沸点制冷剂的沸点取值范围是[-30℃,-10℃]，低沸点制冷剂的沸点取值范围是[-50℃,-30℃]。进一步可选的，高沸点制冷剂至少包含以下一种组分：R600a；低沸点制冷剂至少包含以下一种组分：R290。进一步可选的，高沸点制冷剂先在第一冷凝器中实现冷凝，环境温度处于25℃至40℃范围内时，第一冷凝器中需要达到的冷凝温度范围是[30℃,45℃]；低沸点制冷剂在第二冷凝器中经过与回气管的换热实现冷凝，第二冷凝器达到的冷凝温度范围是[-30℃,-10℃]；第一蒸发器的需要达到的蒸发温度的范围是[-35℃,-20℃]；回气管需要达到的蒸发温度的范围是[-50℃,-40℃]。进一步可选的，非共沸混合制冷剂的高沸点的质量比例取值范围是[55％,60％]；低沸点制冷剂的质量比例取值范围是[40％,45％]。进一步可选的，非共沸混合制冷剂中高沸点制冷剂为R600a,低沸点制冷剂为R290。进一步可选的，高沸点制冷剂R600a与低沸点制冷剂R290的质量比为55％：45％。进一步可选的，利用非共沸混合制冷剂实现超低温储藏的家用制冷设备中回气管和第二冷凝器通过一壳管式换热装置实现热耦合，并通过壳管式换热装置实现热交换，回气管形成管侧流路，管侧流路流入低压制冷剂，第二冷凝器形成壳侧流路，壳侧流路流入高压制冷剂。进一步可选的，在家用制冷设备的风道中设置第一蒸发器，家用制冷设备设置有冷藏室和超低温冷冻室，冷藏室设置有第一风门，超低温冷冻室设置有第二风门，第一、第二风门均与风道连接；根据冷藏室和超低温冷冻室的预设温度分别控制第一风门和第二风门的开闭。【有益效果】本专利技术中通过在制冷设备的制冷系统中设置第二冷凝器，以及通过壳管式换热器实现第二冷凝器与回气管间换热，且在该制冷系统中应用非共沸混合制冷剂，在家用制冷设备通过单级复叠原理可以实现超低温储藏。且本专利技术的家用制冷设备可以实现-40℃及以下的超低温储藏，能够基本满足家庭生活中对超低温冷冻储藏的需求。本专利技术的家用制冷设备中制冷系统结构简单，相比于普通的家用制冷设备而言可以在增加较少的零部件的情况下实现制冷系统的单级复叠，进而实现普通家用设备所不具备的超低温储藏功能。相较于商用的超低温制冷设备而言，本专利技术的制冷设备中的单级复叠制冷系相较商用制冷设备中的双级复叠制冷系统可靠性高，制冷循环效率更高。本专利技术中采用非共沸混合制冷剂为高沸点制冷剂R600a与低沸点制冷剂R290。相比单纯采用R290制冷剂，制冷设备耗电量较低，压缩机更易选型。与现有技术中只能用于超低温储藏的只具有单冷冻温区的制冷设备，本专利技术的家用制冷设备设置有冷藏室和用于超低温储藏的冷冻室，可同时满足用户的冷藏和冷冻的需求。附图说明通过参照附图详细描述其示例实施例，本专利技术公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本专利技术公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例中制冷设备的制冷系统示意图；图2(a)是本专利技术实施例中制冷设备结构左视图；图2(b)是本专利技术实施例中制冷设备结构后视图；图3是本专利技术实施例中壳管式换热装置结构示意图；图中：制冷设备-100；冰箱壳体-110；制冷箱体-120；冷藏室-121；超低温冷冻室-122；发泡层-130；紧固件-140；支撑部-141；壳管式换热装置-150；换热装置壳体-151；换热装置管体-152；第一腔体-153；第二腔体-154；A1、A2-第一腔体中高压制冷剂流向；B1、B2-第二腔体中低压制冷剂流向；制冷系统-200；压缩机-210；第一冷凝器-221；防凝管-230；第二冷凝器-222；干燥过滤器-240；节流装置-250；第一蒸发器-260；回气管-270；具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用非共沸混合制冷剂实现超低温储藏的家用制冷设备，其具有一制冷系统，所述制冷系统包括：压缩机、冷凝器、蒸发器，其特征在于：所述冷凝器包含有串联设置的第一冷凝器以及第二冷凝器，所述第二冷凝器设置在第一冷凝器的制冷剂流出端；所述蒸发器包含有串联设置的第一蒸发器以及回气管，所述回气管设置在第一蒸发器的出口端，且所述回气管与第二冷凝器热耦合在一起形成热交换关系；/n所述非共沸混合制冷剂经过压缩机压缩流入第一冷凝器进行第一次冷凝放热，继而所述非共沸混合制冷剂经过第二冷凝器；所述非共沸混合制冷剂在第二冷凝器中与回气管中的所述非共沸混合制冷剂进行热交换作用后，所述非共沸混合制冷剂在第二冷凝器中继续冷凝放热，所述回气管中的非共沸混合制冷剂吸取来自所述第二冷凝器的热量进行蒸发；从所述第二冷凝器流出的非共沸混合制冷剂经节流装置后进入第一蒸发器进行蒸发吸热，并在回气管继续进行蒸发吸热，从回气管流出的非共沸混合制冷剂流进压缩机。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用非共沸混合制冷剂实现超低温储藏的家用制冷设备，其具有一制冷系统，所述制冷系统包括：压缩机、冷凝器、蒸发器，其特征在于：所述冷凝器包含有串联设置的第一冷凝器以及第二冷凝器，所述第二冷凝器设置在第一冷凝器的制冷剂流出端；所述蒸发器包含有串联设置的第一蒸发器以及回气管，所述回气管设置在第一蒸发器的出口端，且所述回气管与第二冷凝器热耦合在一起形成热交换关系；
所述非共沸混合制冷剂经过压缩机压缩流入第一冷凝器进行第一次冷凝放热，继而所述非共沸混合制冷剂经过第二冷凝器；所述非共沸混合制冷剂在第二冷凝器中与回气管中的所述非共沸混合制冷剂进行热交换作用后，所述非共沸混合制冷剂在第二冷凝器中继续冷凝放热，所述回气管中的非共沸混合制冷剂吸取来自所述第二冷凝器的热量进行蒸发；从所述第二冷凝器流出的非共沸混合制冷剂经节流装置后进入第一蒸发器进行蒸发吸热，并在回气管继续进行蒸发吸热，从回气管流出的非共沸混合制冷剂流进压缩机。


2.根据权利要求1所述的利用非共沸混合制冷剂实现超低温储藏的家用制冷设备，其特征在于：所述非共沸混合制冷剂中至少包含一种高沸点制冷剂以及一种低沸点制冷剂，在环境温度为25℃至40℃范围内，所述高沸点制冷剂的沸点取值范围是[-30℃,-10℃]，所述低沸点制冷剂的沸点取值范围是[-50℃,-30℃]。


3.根据权利要求2所述的利用非共沸混合制冷剂实现超低温储藏的家用制冷设备，其特征在于：所述高沸点制冷剂至少包含以下一种组分：R600a；所述低沸点制冷剂至少包含以下一种组分：R290。


4.根据权利要求3所述的利用非共沸混合制冷剂实现超低温储藏的家用制冷设备，其特征在于：所述高沸点制冷剂先在第一冷凝器中实现冷凝，环境温度处于25℃至40℃范围内时，所述第一冷凝器中需要达到的冷凝温度范围是[30℃,...

【专利技术属性】
技术研发人员：常志强，辛海亚，石祎明，
申请(专利权)人：合肥晶弘电器有限公司，珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34