制冷机组、制冷设备及制冷机组控制方法与流程

文档序号:15964301发布日期:2018-11-16 23:04阅读:197来源:国知局

本发明涉及制冷领域,具体而言,涉及一种制冷机组、制冷设备及制冷机组控制方法。

背景技术

冷藏车制冷机组是应用于易腐易变质的商品的一种随车移动的特种制冷机,为车厢空间创造并维持所需的-20℃-10℃的温度提供冷量。在此温度区间内,制冷机组的蒸发温度往往在0℃以下,冷凝水容易在蒸发器表面结霜,导致换热表面被堵塞,进一步快速降低蒸发温度,结霜恶化。

常用的技术手段是通过感应到蒸发器铜管的表面温度降低到某一温度后,采用四通阀换向,冷媒逆向热气融霜。这种方法在化霜期间无冷量输出,容易导致车厢内温度剧烈波动,四通阀瞬间切换冷媒流向时对系统的冲击比较大,降低了系统的可靠性,而且带有四通阀的管路系统在车载环境下容易成为振动疲劳的薄弱点。



技术实现要素:

本发明的主要目的在于提供一种制冷机组、制冷设备及制冷机组控制方法,以解决现有技术中的制冷机组在化霜期间无冷量输出的问题。

为了实现上述目的,根据本发明的第一个方面,提供了一种制冷机组,包括:第一蒸发器;第二蒸发器,第二蒸发器与第一蒸发器间隔设置;其中,第二蒸发器可用于对第二蒸发器和第一蒸发器进行化霜。

进一步地,制冷机组还包括:压缩机;冷凝器,压缩机的出口与冷凝器的进口相连通;其中,冷凝器的出口与第一蒸发器和第二蒸发器均连通。

进一步地,制冷机组还包括:第一管路,第一管路设置在冷凝器与第二蒸发器之间;第二管路,第二管路设置在冷凝器与第二蒸发器之间;第一膨胀阀,第一膨胀阀设置在第一管路上;其中,第一管路与第二管路并联设置,第一管路和第二管路均可通断地设置。

进一步地,当第一管路连通,第二管路断开时,第二蒸发器制冷;当第一管路断开,第二管路连通时,第二蒸发器化霜。

进一步地,第一膨胀阀为电子膨胀阀。

进一步地,制冷机组还包括:开关控制阀,开关控制阀设置在第二管路上。

进一步地,制冷机组还包括:换热器,换热器设置在压缩机与第二蒸发器之间形成的循环管路上。

进一步地,换热器具有第一通道和第二通道,第一通道的一端与冷凝器的出口相连通,第一通道的另一端与第二蒸发器的进口相连通;第二通道的一端与第二蒸发器的出口相连通,第一通道的另一端与压缩机的进口相连通。

进一步地,制冷机组还包括:第二膨胀阀,第二膨胀阀设置在冷凝器与第一蒸发器之间的管路上。

进一步地,制冷机组还包括:气液分离器,气液分离器的进口与第一蒸发器和第二蒸发器均连通,气液分离器的出口与压缩机的进口相连通。

进一步地,制冷机组还包括:第一风机,第一风机的出风口朝向第二蒸发器设置,第二蒸发器设置在第一风机与第一蒸发器之间。

进一步地,第一蒸发器和第二蒸发器均为翅片换热器,第一蒸发器的相邻两片翅片之间的间距小于第二蒸发器的相邻两片翅片之间的间距。

根据本发明的第二个方面,提供了一种制冷设备,包括制冷机组,制冷机组为上述的制冷机组。

根据本发明的第三个方面,提供了一种制冷机组控制方法,包括:控制经冷凝器冷凝后的制冷剂进入第一蒸发器,第一蒸发器制冷;控制冷凝器与第二蒸发器之间的各个管路的通断,以使经冷凝器冷凝后的制冷剂可选择地经过冷凝器与第二蒸发器之间的管路进入第二蒸发器,以实现第二蒸发器的制冷或化霜。

进一步地,冷凝器与第二蒸发器之间具有第一管路和第二管路,第一管路与第二管路并联设置,第一管路和第二管路均可通断地设置,第一管路上设置有第一膨胀阀;当第一管路连通,第二管路断开时,第二蒸发器制冷;当第一管路断开,第二管路连通时,第二蒸发器化霜。

进一步地,制冷机组控制方法还包括:根据第二蒸发器的进口管的温度,控制第一管路与第二管路的通断。

进一步地,当第二蒸发器制冷时,通过调节第一膨胀阀的开度,使第二蒸发器的进口管的温度保持在0℃-5℃之间。

进一步地,制冷机组控制方法还包括:根据室内的温度,调节压缩机的运行频率以及第一风机的风速;其中,第一风机的出风口朝向第二蒸发器,第二蒸发器设置在第一风机与第一蒸发器之间。

本发明的制冷机组通过设置有第一蒸发器和第二蒸发器能够实现制冷与化霜的同步进行。其中,第二蒸发器与第一蒸发器间隔设置。在制冷机组运行过程中,第一蒸发器一直处于正常的制冷状态,当不需要进行化霜时,第二蒸发器进行正常的制冷运行,当需要进行化霜时,第二蒸发器开始化霜,此时,由于第一蒸发器一直处于正常的制冷状态,故,室内一直处于制冷状态,解决了现有技术中的制冷机组在化霜期间无冷量输出的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1示出了根据本发明的制冷机组的系统原理示意图。

其中,上述附图包括以下附图标记:

10、第一蒸发器;20、第二蒸发器;30、压缩机;40、冷凝器;50、第一膨胀阀;60、开关控制阀;70、第一管路;80、第二管路;90、换热器;100、第二膨胀阀;110、气液分离器;120、第一风机;130、干燥过滤器;140、视液镜;150、第一单向阀;160、第二单向阀;170、第二风机。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本发明提供个了一种制冷机组,请参考图1,制冷机组包括:第一蒸发器10;第二蒸发器20,第二蒸发器20与第一蒸发器10间隔设置;其中,第二蒸发器20可用于对第二蒸发器20和第一蒸发器10进行化霜。

本发明的制冷机组通过设置有第一蒸发器10和第二蒸发器20能够实现制冷与化霜的同步进行。其中,第二蒸发器20与第一蒸发器10间隔设置。在制冷机组运行过程中,第一蒸发器10一直处于正常的制冷状态,当不需要进行化霜时,第二蒸发器20进行正常的制冷运行,当需要进行化霜时,第二蒸发器20开始化霜,此时,由于第一蒸发器10一直处于正常的制冷状态,故,室内一直处于制冷状态,解决了现有技术中的制冷机组在化霜期间无冷量输出的问题。

为了能够实现第一蒸发器10和第二蒸发器20的制冷功能,如图1所示,制冷机组还包括:压缩机30;冷凝器40,压缩机30的出口与冷凝器40的进口相连通;其中,冷凝器40的出口与第一蒸发器10和第二蒸发器20均连通。

在本实施例中,通过在制冷机组上设置有压缩机30与冷凝器40,其中,压缩机30的出口与冷凝器40的进口相连通,冷凝器40的出口与第一蒸发器10和第二蒸发器20均连通。在制冷剂经过压缩机压缩处理后,经过冷凝器40,然后进入第一蒸发器10和第二蒸发器20。从而实现了第一蒸发器10的制冷功能,以及第二蒸发器20的制冷或化霜功能。

为了能够使得第二蒸发器20实现制冷或化霜功能,如图1所示,制冷机组还包括:第一管路70,第一管路70设置在冷凝器40与第二蒸发器20之间;第二管路80,第二管路80设置在冷凝器40与第二蒸发器20之间;第一膨胀阀50,第一膨胀阀50设置在第一管路70上;其中,第一管路70与第二管路80并联设置,第一管路70和第二管路80均可通断地设置。

在本实施例中,通过在制冷机组上设置有第一管路70、第二管路80以及第一膨胀阀50,其中,第一管路70设置在冷凝器40与第二蒸发器20之间,第二管路80设置在冷凝器40与第二蒸发器20之间,第一膨胀阀50设置在第一管路70上。

在本实施例中,第一管路70与第二管路80并联设置,第一管路70和第二管路80均可通断地设置,在制冷机组运行过程中,通过调节第一管路70和第二管路80的通断,从而可以实现第二蒸发器20的制冷或化霜的切换。

针对第二蒸发器20的制冷或化霜的具体运行过程,当第一管路70连通,第二管路80断开时,第二蒸发器20制冷;当第一管路70断开,第二管路80连通时,第二蒸发器20化霜。

在本实施例中,当第一管路70连通,第二管路80断开时,制冷剂经过第一膨胀阀50进入第二蒸发器20,第二蒸发器20制冷;当第一管路70断开,第二管路80连通时,制冷剂通过第二管路80进入第二蒸发器20,第二蒸发器20化霜。

优选地,第一膨胀阀50为电子膨胀阀。

为了能够控制第二管路80的通断,如图1所示,制冷机组还包括:开关控制阀60,开关控制阀60设置在第二管路80上。

在本实施例中,通过在制冷机组上设置有开关控制阀60,其中,开关控制阀60设置在第二管路80上。当开关控制阀60打开时,第一管路70断开,第二管路80连通,制冷剂通过第二管路80进入第二蒸发器20,第二蒸发器20化霜。当开关控制阀60关闭时,第一管路70连通,第二管路80断开,制冷剂经过第一膨胀阀50进入第二蒸发器20,第二蒸发器20制冷。

优选地,开关控制阀60为电磁阀。

考虑到经第二蒸发器20换热后,此时的制冷剂相对于从冷凝器40出来的制冷剂温度更低,为了能够充分利用这一部分冷量,如图1所示,制冷机组还包括:换热器90,换热器90设置在压缩机30与第二蒸发器20之间形成的循环管路上。

在本实施例中,通过在制冷机组上设置有换热器90,其中,换热器90设置在压缩机30与第二蒸发器20之间形成的循环管路上,从而可以使得从冷凝器40出来的制冷剂与从第二蒸发器20内出来的制冷剂进行换热。

优选地,换热器90具有第一通道和第二通道,第一通道的一端与冷凝器40的出口相连通,第一通道的另一端与第二蒸发器20的进口相连通;第二通道的一端与第二蒸发器20的出口相连通,第一通道的另一端与压缩机30的进口相连通。

可选地,制冷机组还包括:换热器90,换热器90设置在压缩机30与第一蒸发器10之间形成的循环管路上。

可选地,制冷机组还包括:换热器90,换热器90设置在压缩机30与第一蒸发器10之间形成的循环管路上,和/或,换热器90设置在压缩机30与第二蒸发器20之间形成的循环管路上。

为了能够实现第一蒸发器10的制冷,如图1所示,制冷机组还包括:第二膨胀阀100,第二膨胀阀100设置在冷凝器40与第一蒸发器10之间的管路上。

在本实施例中,通过在制冷机组上设置有第二膨胀阀100,其中,第二膨胀阀100设置在冷凝器40与第一蒸发器10之间的管路上,从冷凝器40出来的制冷剂通过第二膨胀阀100进入第一蒸发器10进行换热。

优选地,制冷机组还包括:气液分离器110,气液分离器110的进口与第一蒸发器10和第二蒸发器20均连通,气液分离器110的出口与压缩机30的进口相连通。

为了能够在第二蒸发器20处于化霜状态时,对第一蒸发器10也进行化霜,如图1所示,制冷机组还包括:第一风机120,第一风机120的出风口朝向第二蒸发器20设置,第二蒸发器20设置在第一风机120与第一蒸发器10之间。

在本实施例中,通过在制冷机组上设置有第一风机120,通过将第一风机120的出风口朝向第二蒸发器20设置,当第二蒸发器20处于化霜状态时,在第一风机120的吹动下,第二蒸发器20产生的热量会经过第一蒸发器10,从而实现了对第一蒸发器10的除霜。

在本实施例中,第二蒸发器20设置在第一风机120与第一蒸发器10之间。

优选地,第一蒸发器10和第二蒸发器20均为翅片换热器,第一蒸发器10的相邻两片翅片之间的间距小于第二蒸发器20的相邻两片翅片之间的间距。

在本实施例中,第二管路80上设置有第一单向阀150,第一单向阀150设置在开关控制阀60与冷凝器40之间。

在本实施例中,冷凝器40与第一蒸发器10之间依次设置有干燥过滤器130、视液镜140,其中,干燥过滤器130、视液镜140都设置在第二管路80与冷凝器40与第一蒸发器10之间的管路连通节点之前。

在本实施例中,压缩机30与冷凝器40之间设置有第二单向阀160。

制冷机组还包括:第二风机170,第二风机170的出风口背离冷凝器40设置。

针对本发明的制冷机组包括:变频压缩机30、冷凝器40、干燥过滤器130、视液镜140、回热器(换热器90)、热力膨胀阀(第二膨胀阀100)、电子膨胀阀(第一膨胀阀50)、电磁阀(开关控制阀60)、第一蒸发器10、第二蒸发器20、气液分离器110。

制冷路径按如下进行:高温高压的气态冷媒从压缩机30的排气口进入冷凝器40与室外空气进行换热后变成常温高压液态冷媒,通过干燥过滤器130吸收冷媒中的水分,通过视液镜140查看冷媒状态,冷媒在此处分成两路:一路经过回热器进一步冷却液态冷媒,再经过电子膨胀阀节流后变成较低温度较低压力的冷媒进入第二蒸发器20,经过充分的蒸发换热后,通过回热器再进入气液分离器110。另外一路通过热力膨胀阀节流后变成低温低压的冷媒进入第一蒸发器10,经过充分的蒸发换热后,进入气液分离器110。

蒸发器布置在冷藏车车厢内,室内风先经过第二蒸发器20,再经过第一蒸发器10。在相同的额定工况下,考虑到第二蒸发器20的换热能力要大于第一蒸发器10,故,电子膨胀阀的标称冷量要大于热力膨胀阀的标称冷量。第一蒸发器10和第二蒸发器20均为亲水铝箔翅片铜管式换热器,但第二蒸发器20的翅片片距略大于第一蒸发器10的翅片片距,亲水膜厚度前者略大于后者。

本发明还提供了一种制冷设备,包括制冷机组,制冷机组为上述的制冷机组。

在本实施例中,制冷设备为冷藏车或空调系统。

本发明还提供了一种制冷机组控制方法,包括:控制经冷凝器40冷凝后的制冷剂进入第一蒸发器10,第一蒸发器10制冷;控制冷凝器40与第二蒸发器20之间的各个管路的通断,以使经冷凝器40冷凝后的制冷剂可选择地经过冷凝器40与第二蒸发器20之间的管路进入第二蒸发器20,以实现第二蒸发器20的制冷或化霜。

在本实施例中,制冷机组控制方法应用于上述的制冷机组。

优选地,冷凝器40与第二蒸发器20之间具有第一管路70和第二管路80,第一管路70与第二管路80并联设置,第一管路70和第二管路80均可通断地设置,第一管路70上设置有第一膨胀阀50;当第一管路70连通,第二管路80断开时,第二蒸发器20制冷;当第一管路70断开,第二管路80连通时,第二蒸发器20化霜。

优选地,制冷机组控制方法还包括:根据第二蒸发器20的进口管的温度,控制第一管路70与第二管路80的通断。

优选地,当第二蒸发器20制冷时,通过调节第一膨胀阀50的开度,使第二蒸发器20的进口管的温度保持在0℃-5℃之间。

优选地,制冷机组控制方法还包括:根据室内的温度,调节压缩机30的运行频率以及第一风机120的风速;其中,第一风机120的出风口朝向第二蒸发器20,第二蒸发器20设置在第一风机120与第一蒸发器10之间。

优选地,根据压缩机30的运行频率调节第一风机120的风速,压缩机30的运行频率越高,第一风机120的风速越高。

针对本发明的制冷机组控制方法的具体控制过程:

开机初始阶段:在制冷机组开机1小时内或者车厢内温度高于10℃时,第一风机120的风档自动设置为风档1,压缩机运行的目标频率为a,电磁阀(开关控制阀60)处于关闭状态。通过控制电子膨胀阀(第一膨胀阀50)的开度,使第二蒸发器20的进口管温t维持在0℃-5℃之间。

接近零度阶段:若车厢内的温度降至0℃-10℃区间时,将第一风机120的风档升高至风档2,压缩机运行目标频率为b,若检测到第二蒸发器20的进口管温t低于0℃并且≤t1℃时,此时系统自动进入化霜阶段。

深度制冷阶段:若车厢内的温度降至-20℃-0℃区间时,将第一风机120的风档升高至风档3,压缩机运行目标频率为c,若检测到第二蒸发器20的进口管温t低于0℃并且≤t1℃时,此时系统自动进入化霜阶段。

化霜阶段:先将电磁阀转为开启状态,逐步将电子膨胀阀关闭,利用室外冷凝器冷凝后的冷媒对第二蒸发器20进行除霜,风机按风档3运行,压缩机的运行目标频率为d。第二蒸发器20的进口管温t恢复到0℃以上并≥t2℃时,先将电子膨胀阀逐步开启,然后再将电磁阀转为关闭状态,压缩机的运行目标频率恢复为b。在化霜期间,第一蒸发器10仍持续对车厢内空气进行制冷,实现了不停机化霜。

上述的压缩机频率:a<b<c<d,风速:风档1<风档2<风档3,管温t1<管温t2。

从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:

本发明的制冷机组通过设置有第一蒸发器10和第二蒸发器20能够实现制冷与化霜的同步进行。其中,第二蒸发器20与第一蒸发器10间隔设置。在制冷机组运行过程中,第一蒸发器10一直处于正常的制冷状态,当不需要进行化霜时,第二蒸发器20进行正常的制冷运行,当需要进行化霜时,第二蒸发器20开始化霜,此时,由于第一蒸发器10一直处于正常的制冷状态,故,室内一直处于制冷状态,解决了现有技术中的制冷机组在化霜期间无冷量输出的问题。

本发明的制冷机组通过设置有第一蒸发器10和第二蒸发器20,在冷藏车的车厢开始冷却的降温初始阶段,第二蒸发器20主要负责提供冷量提取空气中的潜热进行除湿,将冷凝水尽可能多的排到室外;第一蒸发器10主要负责提供冷量提取空气中的显热进行冷却,进一步降低循环空气温度。系统无需四通阀,有效地延缓结霜甚至进行连续无霜运行,既可以提高车厢冷却速度,又可以避免在达到所需温度区间后制冷系统频繁化霜时停止制冷导致的车厢内温度剧烈波动。

需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1