专利名称：耦合制冷循环系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于制冷技术领域，尤其涉及耦合制冷循环系统。
背景技术：
通过高蒸发温度的系统给低蒸发温度系统液体进行过冷，可以提高制冷机组的制 冷效率，通过降低制冷机组风冷冷凝器周围的环境温度，可以降低机组的冷凝温度，从而提 高制冷效果，并使制冷机组能够适应高环境温度工况使用要求。申请号为CN2010201591788 的中国专利提供了这种制冷机组的耦合循环系统。该制冷机组的耦合循环系统由冷冻系统，复叠系统和过冷系统三个独立的循环系 统组成。复叠系统的开停根据冷冻冷凝器的进风温度控制，进风温度达到设定开启值时复 叠系统开启，达到设定关闭值时复叠系统关闭；过冷系统的开停受冷冻系统蒸发器的被冷 却介质的温度控制，当被冷却介质温度不断降低并达到设定开启温度时，过冷系统打开，被 冷却介质温度升高到设定关闭温度时，过冷系统关闭。其不足是应用该系统循环，复叠系统和过冷系统作为两个独立的循环，在冷冻系 统蒸发温度较高，并且环境温度较高时，复叠系统达到运行条件，过冷系统通常是在蒸发温 度较低的工况达到运行条件，复叠系统的开启往往伴随过冷系统的关闭，系统整体配置没 有得到有效利用，进风温度达到设定开启值，复叠系统开启，而此时冷冻系统的冷凝温度不 一定会高出正常使用范围，特别是当冷冻系统使用多台并联压缩机或变容量压缩机，冷冻 系统蒸发温度较低时，复叠系统的开启容易导致冷凝压力过低，影响系统正常运行，不能发 挥复叠系统的积极效果。
发明内容本实用新型的目的是提供一种节能优化的可以提高主循环的高压液体过冷度和 降低主循环空冷冷凝器冷凝温度的新型耦合循环系统。本实用新型的技术方案是耦合制冷循环系统，包括主循环系统、辅助循环系统及 控制系统，主循环系统包括冷冻系统，所述冷冻系统为带有液管过冷换热器的制冷机组，由 冷冻压缩机、冷冻油分离器、空冷冷凝蒸发器的冷冻冷凝器、冷冻贮液器、过冷换热器的冷 冻换热端、冷冻液管电磁阀、冷冻膨胀阀、冷冻蒸发器和冷冻气液分离器通过管路和阀门连 接构成；所述辅助循环系统包括复叠系统和过冷系统，其特征在于所述辅助循环系统的复 叠系统和过冷系统包括通过管路和阀门连接的辅助气液分离器、辅助压缩机、辅助冷凝器、 辅助贮液器、复叠电磁阀、复叠膨胀阀、空冷冷凝蒸发器的复叠蒸发器、过冷电磁阀、过冷膨 胀阀和过冷换热器的过冷换热端，过冷电磁阀包括过冷换热端入口电磁阀和过冷换热端出 口电磁阀，复叠电磁阀包括复叠蒸发器入口电磁阀和出口电磁阀，所述辅助循环系统的复 叠系统和过冷系统公用一套由辅助压缩机、辅助气液分离器、辅助冷凝器和辅助贮液器构 成的制冷机组，所述辅助贮液器出口分为两路一路与复叠蒸发器入口电磁阀进口连接， 另一路与过冷换热端入口电磁阀进口连接，复叠蒸发器入口电磁阀出口通过复叠膨胀阀与复叠蒸发器进口连接，复叠蒸发器出口连接复叠蒸发器出口电磁阀的进口，过冷换热端入 口电磁阀出口通过过冷膨胀阀与过冷换热器的过冷换热端进口连接，冷换热器的过冷换热 端出口连接过冷换热端出口电磁阀进口，复叠蒸发器出口电磁阀出口与过冷换热端出口电 磁阀出口汇总连接成一路与辅助气液分离器连接，构成辅助循环系统的复叠系统和过冷系 统；所述控制系统包括冷冻冷凝压力传感器，蒸发介质温度传感器和控制器，所述冷 冻冷凝压力传感器安装在冷冻压缩机排气管上，蒸发介质温度传感器置于蒸发介质内，压 力传感器和温度传感器通过线路与控制器连接，控制器与复叠电磁阀和过冷电磁阀的控制 电路连接。本实用新型所述的耦合制冷循环系统，其特征在于所述冷冻压缩机和辅助压缩机 为单台压缩机或多台并联的压缩机。本实用新型所述的耦合制冷循环系统，其特征在于所述复叠膨胀阀和过冷膨胀阀 为电子膨胀阀，热力膨胀阀或毛细管。本实用新型所述的耦合制冷循环系统的控制过程是冷冻系统停止运行时，所有 电磁阀关闭，当冷冻系统运行时，蒸发介质温度传感器感知蒸发介质温度，当温度低于设定 开启值时，蒸发介质温度传感器传递信号给控制器，控制器通过线路传递信号给过冷电磁 阀，过冷电磁阀打开，辅助循环系统实现过冷系统功能，当蒸发介质温度高于设定关闭值 时，过冷电磁阀关闭，辅助压缩机停止运转，冷冻冷凝压力传感器感知冷冻系统的冷凝压力 并传递信号给控制器，当冷凝压力高于设定开启值时，控制器传递信号给复叠电磁阀和过 冷电磁阀，关闭过冷电磁阀，打开复叠电磁阀，辅助循环系统实现复叠系统功能，当冷凝压 力低于设定关闭值，冷冻冷凝压力控制器将复叠电磁阀关闭；当复叠电磁阀和冷冻电磁阀 均满足打开条件时，控制器优先打开复叠电磁阀。与现有技术相比，本实用新型具有以下特点1.辅助循环系统通过一台压缩机的运行实现复叠系统和过冷系统的交替循环，减 少了压缩机运行的数量，降低了能耗，进一步实现节能，2.合并了部分功能部件，提高了部件的利用率，简化了整个耦合制冷系统的结构 和配置，进一步降低生产成本，使系统简单，易于维护。3.通过控制方式的变更，提高辅助循环系统运行的积极效果，改变了复叠系统和 过冷系统的运行工况范围，使系统循环达到更优配置。
本实用新型共有2幅附图，其中图1现有技术耦合系统的系统原理图图2本实用新型的系统原理图附图中，1是冷冻压缩机，2是冷冻油分离器，3是空冷冷凝蒸发器，3a是冷冻冷凝 器，3b是复叠蒸发器，4是冷冻贮液器，5是过冷换热器，5a是冷冻换热端，5b是过冷换热端， 6是冷冻液管电磁阀，7是冷冻膨胀阀，8是冷冻蒸发器，9是冷冻气液分离器，10是辅助气液 分离器，11是辅助压缩机，12是辅助冷凝器，13是辅助贮液器，14a是复叠蒸发器入口电磁 阀，14b是复叠蒸发器出口电磁阀，15是复叠膨胀阀，16a是过冷换热端入口电磁阀，16b是过冷换热端出口电磁阀，17是过冷膨胀阀，18是蒸发介质温度传感器，19是冷冻冷凝压力 传感器，20是控制器，21是过冷气液分离器，22是过冷压缩机，23是过冷冷凝器，24是过冷 贮液器，25是冷冻冷凝器进风温度传感器，26是复叠温控器，27是过冷温控器。
具体实施方式
以下结合附图的具体实施例对本实用新型作进一步的描述。图2是本实用新型 的系统原理图，包括主循环系统、辅助循环系统及控制系统，冷冻压缩机1，冷冻油分离器 2，空冷冷凝蒸发器3的冷冻冷凝器3a，冷冻贮液器4，过冷换热器的冷冻换热端fe，冷冻液 管电磁阀6，冷冻膨胀阀7，冷冻蒸发器8，冷冻气液分离器9依次连接构成冷冻系统的制冷 循环，冷冻压缩机1可以为单台压缩机，也可以是多台并联的压缩机，本实施例是单台压缩 机，辅助气液分离器10，辅助压缩机11，辅助冷凝器12，辅助贮液器13依次连接，复叠电磁 阀包括复叠蒸发器入口电磁阀Ha和复叠蒸发器出口电磁阀14b，过冷电磁阀包括过冷换 热端入口电磁阀16a和过冷换热端出口电磁阀16b，辅助贮液器13的出口分为两路，一路 与复叠蒸发器入口电磁阀Ha连接，复叠蒸发器入口电磁阀Ha依次与复叠膨胀阀15，复叠 蒸发器3b，复叠蒸发器出口电磁阀14b连接，另一路与过冷换热端入口电磁阀16a连接，过 冷换热端入口电磁阀16a依次与过冷膨胀阀17，过冷换热器5的过冷换热端恥，过冷换热 端出口电磁阀16b连接，复叠蒸发器出口电磁阀14b与过冷换热端出口电磁阀16b会合为 一路与辅助气液分离器10连接，蒸发介质温度传感器18置于蒸发介质内，冷冻冷凝压力传 感器19安装在冷冻压缩机1排气管上，蒸发介质温度传感器18和冷冻冷凝压力传感器19 通过线路连接控制器20，控制器20与复叠电磁阀14a、14b和过冷电磁阀16a、16b的控制 电路连接，当复叠电磁阀14a、14b打开时，辅助循环系统构成复叠系统，当过冷电磁阀16a、 16b打开时，辅助循环系统构成过冷系统，简化了过冷系统的过冷气液分离器21，过冷压缩 机22，过冷冷凝器23，过冷贮液器M等部件。本实施例的耦合制冷循环系统的控制方法是当主循环系统停止运行时，冷冻液管 电磁阀6，复叠电磁阀14a、14b和过冷电磁阀16a、16b均关闭，冷冻液管电磁阀6打开，主循 环系统运行，此时蒸发介质温度传感器18感知蒸发介质温度，当温度低于设定开启值时， 蒸发介质温度传感器18传递信号给控制器20，控制器20通过线路传递信号给过冷电磁阀 16a、16b，过冷电磁阀16a、16b打开，辅助压缩机11运转，辅助循环系统实现过冷系统功能， 提高主循环系统的液体过冷度，从而提高制冷效果，当蒸发介质温度高于设定关闭值时，过 冷电磁阀16a、16b关闭，辅助压缩机11停止运转，与此同时，冷冻冷凝压力传感器19感知 主循环系统的冷凝压力并传递信号给控制器20，当冷凝压力高于设定开启值时，控制器20 传递信号给复叠电磁阀Ha、14b和过冷电磁阀16，复叠电磁阀14a、14b打开，过冷电磁阀 16a、16b关闭，辅助循环系统实现复叠系统功能，当冷凝压力低于设定关闭值，控制器20传 递信号给复叠电磁阀14a、14b，复叠电磁阀14a、14b关闭，辅助压缩机11停止运转，并重复 以上过程，当复叠电磁阀14a、14b和冷冻电磁阀16a、16b均满足打开条件时，控制器20打 开复叠电磁阀14，关闭冷冻电磁阀16a、16b。
权利要求1.耦合制冷循环系统，包括主循环系统、辅助循环系统及控制系统，主循环系统包括冷 冻系统，所述冷冻系统为带有液管过冷换热器的制冷机组，由冷冻压缩机(1)、冷冻油分离 器(2)、空冷冷凝蒸发器(3)的冷冻冷凝器(3a)、冷冻贮液器⑷、过冷换热器(5)的冷冻换 热端(5a)、冷冻液管电磁阀(6)、冷冻膨胀阀(7)、冷冻蒸发器(8)和冷冻气液分离器(9)通 过管路和阀门连接构成；所述辅助循环系统包括复叠系统和过冷系统，其特征在于所述辅 助循环系统的复叠系统和过冷系统包括通过管路和阀门连接的辅助气液分离器(10)、辅助 压缩机(11)、辅助冷凝器(12)、辅助贮液器(13)、复叠电磁阀(14aU4b)、复叠膨胀阀(15)、 空冷冷凝蒸发器(3)的复叠蒸发器C3b)、过冷电磁阀(16a、16b)、过冷膨胀阀(17)和过冷 换热器(5)的过冷换热端( )，过冷电磁阀包括过冷换热端入口电磁阀(16a)和过冷换热 端出口电磁阀(16b)，复叠电磁阀包括复叠蒸发器入口电磁阀(14a)和复叠蒸发器出口电 磁阀(14b)，所述辅助循环系统的复叠系统和过冷系统公用一套由辅助压缩机(11)、辅助 气液分离器(10)、辅助冷凝器(12)和辅助贮液器(13)构成的制冷机组，所述辅助贮液器 (13)出口分为两路一路与复叠蒸发器入口电磁阀(14a)进口连接，另一路与过冷换热端 入口电磁阀(16a)进口连接，复叠蒸发器入口电磁阀(14a)出口通过复叠膨胀阀(15)与复 叠蒸发器(3b)进口连接，复叠蒸发器(3b)出口连接复叠蒸发器出口电磁阀(14b)的进口， 过冷换热端入口电磁阀(16a)出口通过过冷膨胀阀(17)与过冷换热器(5)的过冷换热端 (5b)进口连接，过冷换热器( 的过冷换热端(5b)出口连接过冷换热端出口电磁阀(16b) 进口，复叠蒸发器出口电磁阀(14b)出口与过冷换热端出口电磁阀(16b)出口汇总连接成 一路与辅助气液分离器(10)连接，构成辅助循环系统的复叠系统和过冷系统；所述控制系统包括冷冻冷凝压力传感器(19)、蒸发介质温度传感器(18)和控制器 (20)，所述冷冻冷凝压力传感器(19)安装在冷冻压缩机(1)排气管上，蒸发介质温度传感 器(18)置于蒸发介质内，冷冻冷凝压力传感器(19)和蒸发介质温度传感器(18)通过线路 与控制器(20)连接，控制器(20)与复叠电磁阀(14aU4b)和过冷电磁阀(16aU6b)的控 制电路连接。
2.根据权利要求1所述的耦合制冷循环系统，其特征在于所述冷冻压缩机(1)和辅助 压缩机(11)为单台压缩机或多台并联的压缩机。
3.根据权利要求1所述的耦合制冷循环系统，其特征在于所述复叠膨胀阀(1 和过冷 膨胀阀(17)为电子膨胀阀，热力膨胀阀或毛细管。
专利摘要耦合制冷循环系统，包括主循环系统、辅助循环系统及控制系统，主循环系统包括带有液管过冷换热器的制冷机组；辅助循环系统包括复叠系统和过冷系统，辅助循环系统的复叠系统和过冷系统公用一套由辅助压缩机、辅助气液分离器、辅助冷凝器和辅助贮液器构成的制冷机组；控制系统通过冷冻冷凝压力传感器和蒸发介质温度传感器控制辅助系统的运行。冷冻冷凝压力传感器安装在冷冻压缩机排气管上，蒸发介质温度传感器置于蒸发介质内，冷冻冷凝压力传感器和蒸发介质温度传感器通过线路与控制器连接，控制器与复叠电磁阀和过冷电磁阀的控制电路连接。本实用新型减少了压缩机数量，节约能源；简化了耦合制冷系统结构和配置，提高了部件利用率，降低生产成本。
文档编号F25B41/06GK201852345SQ201020606300
公开日2011年6月1日 申请日期2010年11月15日 优先权日2010年11月15日
发明者刘光华, 徐静, 秦海杰 申请人:大连三洋压缩机有限公司