二级制冷系统技术方案

本发明专利技术公开了一种二级制冷系统，包括：压缩机、冷凝器、引射器、闪蒸容器以及第一蒸发器和第二蒸发器，在第一工作模式中，第一蒸发器参与制冷，在第二工作模式中，第二蒸发器与第一蒸发器配合参与制冷。本二级制冷系统在第二工作模式中，利用压缩机作为动力增加流经第二蒸发器的制冷剂的量并结合利用换热管路吸热增加制冷剂的过冷度，从而能显著提高第二蒸发器的制冷量，相比于利用引射器驱动制冷剂流经第二蒸发器的方式，本系统在第二工作模式中对第二蒸发器的制冷量的提升显著优于现有技术中的制冷系统。中的制冷系统。中的制冷系统。

【技术实现步骤摘要】
二级制冷系统


[0001]本专利技术涉及制冷
，尤其涉及一种的二级制冷系统。

技术介绍

[0002]公知地，传统的制冷系统通常包括压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀部件、存储容器（用于存储制冷剂）、阀部件以及相关管路（制冷管路），相关管路用于将上述部件进行连接，压缩机提供动力使得制冷剂从压缩机的出口侧流出并依次经过冷凝器、存储容器、膨胀部件、蒸发器，并随后通过压缩机的入口侧进入压缩机，从而形成持续循环的制冷回路。其中，制冷剂在经过膨胀阀膨胀后转化为气态或气液两相混合状态，该状态的制冷剂在经过蒸发器过程中吸收蒸发器外部的周围环境（室内环境）的气体的热量，从而对周围环境实现制冷。
[0003]针对具有二级制冷温度范围要求的工况，单一数量或者单一种类的蒸发器难以满足二级制冷温度范围要求，例如，若要求制冷系统选择性地既可以使室内环境维持在
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5℃至10℃的温度范围又可以使室内环境维持在
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35℃至
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5℃的温度范围，单一的蒸发器难以实现。而为能够实现对室内环境的两个温度范围的调节，在制冷回路中配置两个蒸发器以及与该两个蒸发器相适应的膨胀部件，其中第一个蒸气器用于使室内环境维持在较高的温度范围（如，
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5℃至10℃的温度范围），第二个蒸发器单独或者与第一个蒸发器联合用于使室内温度维持在较低的温度范围（例如，
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35℃至
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5℃的温度范围）。
[0004]上述的传统的制冷系统（包括二级制冷系统）中的制冷剂从蒸发器流出后直接通过压缩机的入口侧进入到压缩机中，而由于所对应的膨胀部件具有较大的节流压力，这容易导致压缩机的出口侧与入口侧的压力差较大，而较大的压力差会使制冷剂产生较大的压缩比，这会降低压缩机的效率，使得压缩机噪音增大，且较大的压缩比导致出口侧的制冷剂的温度过高，进而影响制冷效率。
[0005]为改善上述问题，现有技术中提供了一种制冷系统，在该制冷系统中，选用闪蒸容器作为存储容器，该闪蒸容器用于使流入其内的制冷剂依靠重力气液分离；选用将压缩机配置成具有两个入口侧一个出口侧的结构，该两个入口侧包括底部入口侧（该入口侧为低压入口侧）和中间入口侧（该入口侧为中压入口侧）；在闪蒸容器与冷凝器中间增设引射器，该引射器具有高压进口端、低压进口端以及出口端；从冷凝器的出口与引射器的高压进口端通过管路连接使得从冷凝器的出口流出的液态制冷剂通过高压进口端流入引射器并从出口端流出；自蒸发器的出口引出管路连接至引射器的低压进口端以使得从蒸发器流出的气态或者气液两相状态的制冷剂被经过高压进口端进入到引射器的制冷剂而引射（或称吸引）而也进入到引射器，两方面的制冷剂在引射器混合而最终从引射器的出口端流出；自引射器的出口端引出管路而伸入至闪蒸容器的液态制冷剂的液面以上，从而将经引射器混合的制冷剂引流至闪蒸容器，进入到闪蒸容器的制冷剂中的液相部分依靠重力下落。
[0006]在上述系统中，自闪蒸容器引出一个管路，该管路连接至压缩机的中间入口侧，这使得闪蒸容器中制冷剂的气相部分通过该管路、中间入口侧进入到压缩机中以用于为压缩
机补充制冷剂，因而，该管路成为补气管路。通过该管路为压缩机补气而能够降低制冷剂经过压缩机的压缩比，从而能够在一定程度提高压缩机的效率。
[0007]然而，上述制冷系统在实际运行过程中，申请人发现如下问题：1、在利用制冷系统将室内温度维持在较高温度范围时（不妨将制冷系统所处的工作模式称为第一工作模式），即，仅通过第一个蒸发器参与换热制冷时，采用上述的制冷回路确实会使第一蒸发器产生相对较高的制冷量，进而提高该温度范围内的制冷效率，且压缩机的噪音较低。
[0008]2、然而，在利用制冷系统将室内温度维持在较低温度范围时（不妨将制冷系统所处的工作模式称为第二工作模式），即，第二个蒸发器或者两个蒸发器均参与换热制冷时，采用上述的制冷回路在该温度范围内并不能产生理想的制冷效率，第二蒸发器的相对制冷量不高，具体表现例如，制冷系统不能将室内温度快速降至较低温度范围。经申请人分析发现，产生该问题的原因在于：1、一方面，由于从蒸发器流出的制冷剂需全部经过引射器才能参与制冷循环，而引射器作为动力源对制冷剂的引射作用有限，进而不能维持足够的制冷剂经过第二蒸发器；另一方面，由于从蒸发器流出的制冷剂需全部经过引射器而进入到闪蒸容器，通过闪蒸容器的气液分离而用于为压缩机补气，为压缩机补充过多的的气态制冷剂会导致制冷剂的压缩比过小，而过小的压缩比会导致压缩机在过小的负载状态下运转，这不但会导致经过冷凝器后而流向高压入口侧的液体制冷剂的压力不足，进而导致对来自蒸发器的制冷剂的引射动力不足，而且会增加冷凝器的负载。
[0009]3、在制冷系统运行第二工作模式时，压缩机在过小的负载下运行反而也会降低压缩机的效率。

技术实现思路

[0010]针对现有技术中存在的上述技术问题，本专利技术的实施例提供了一种二级制冷系统。
[0011]为解决上述技术问题，本专利技术的实施例采用的技术方案是：一种二级制冷系统，包括：压缩机，其具有低压入口侧、中压入口侧以及出口侧；冷凝器，其入口与所述压缩机的出口侧连接，以使得经压缩机压缩的制冷剂流向所述冷凝器；引射器，其高压进口端与所述冷凝器的出口连接，以使得从冷凝器的出口流出的制冷剂流向所述引射器；闪蒸容器，自其顶部与所述引射器的出口端连接；自所述闪蒸容器的顶部引出补气管路而连接至所述压缩机的中压入口侧，自所述闪蒸容器的底部引出供给管路，自所述供给管路的远端引出第一制冷管路和第二制冷管路；蒸发器，其包括用于维持第一温度范围的第一蒸发器以及用于维持第二温度范围的第二蒸发器，所述第二温度范围低于所述第一温度范围；所述第一蒸发器以及所述第二蒸发器分别并列设置于所述第一制冷管路和所述第二制冷管路上，且所述第一蒸发器的上游以及所述第二蒸发器的上游均对应设置有第一膨胀阀和第二膨胀阀；其中：自所述第一蒸发器的出口引出第一引射管路而连接至所述引射器的低压入口端；
自所述第二蒸发器的出口引出第一回流管路而连接至所述压缩机的低压入口侧；所述第二膨胀阀的上游的第二制冷管路上设置有第一换热器，自所述蒸发器上游的管路引出第一换热管路，使得所述第一换热管路经过所述第一换热器，且所述第一换热管路上设置有第三膨胀阀，经过所述第一换热器后的第一换热管路作为第二引射管路而连接至所述引射器的低压入口端。
[0012]优选地，所述第一膨胀阀的上游的第一制冷管路上设置有第二换热器；所述第二换热器的上游的第一制冷管路具有并联排布的第一分支管路和第二分支管路，所述第一分支管路上装设有第一电控开关阀，所述第二分支管路上装设有节流阀；自所述第二换热器下游的第一制冷管路上引出第二换热管路，使得所述第二换热管路经过所述第二换热器，且所述第二换热管路上设置有第四膨胀阀，经过所述第二换热器后的第二换热管路作为第三引射管路连接至所述引射器的低压入口端；其中：所述第一换热管路自所述第二换热器的下游的所述第一制冷管路引出。
[0013]优选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二级制冷系统，其特征在于，包括：压缩机，其具有低压入口侧、中压入口侧以及出口侧；冷凝器，其入口与所述压缩机的出口侧连接，以使得经压缩机压缩的制冷剂流向所述冷凝器；引射器，其高压进口端与所述冷凝器的出口连接，以使得从冷凝器的出口流出的制冷剂流向所述引射器；闪蒸容器，自其顶部与所述引射器的出口端连接；自所述闪蒸容器的顶部引出补气管路而连接至所述压缩机的中压入口侧，自所述闪蒸容器的底部引出供给管路，自所述供给管路的远端引出第一制冷管路和第二制冷管路；蒸发器，其包括用于维持第一温度范围的第一蒸发器以及用于维持第二温度范围的第二蒸发器，所述第二温度范围低于所述第一温度范围；所述第一蒸发器以及所述第二蒸发器分别并列设置于所述第一制冷管路和所述第二制冷管路上，且所述第一蒸发器的上游以及所述第二蒸发器的上游均对应设置有第一膨胀阀和第二膨胀阀；其中：自所述第一蒸发器的出口引出第一引射管路而连接至所述引射器的低压入口端；自所述第二蒸发器的出口引出第一回流管路而连接至所述压缩机的低压入口侧；所述第二膨胀阀的上游的第二制冷管路上设置有第一换热器，自所述蒸发器上游的管路引出第一换热管路，使得所述第一换热管路经过所述第一换热器，且所述第一换热管路上设置有第三膨胀阀，经过所述第一换热器后的第一换热管路作为第二引射管路而连接至所述引射器的低压入口端。2.根据权利要求1所述的二级制冷系统，其特征在于，所述第一膨胀阀的上游的第一制冷管路上设置有第二换热器；所述第二换热器的上游的第一制冷管路具有并联排布的第一分支管路和第二分支管路，所述第一分支管路上装设有第一电控开关阀，所述第二分支管路上装设有节流阀；自所述第二换热器下游的第一制冷管路上引出第二换热管路，使得所述第二换热管路经过所述第二换热器，且所述第二换热管路上设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：周康，董岩，何雨果，熊小文，
申请(专利权)人：中联云港数据科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：