制冷系统及制冷设备的制作方法

1.本实用新型涉及制冷技术领域，特别涉及制冷系统及制冷设备。


背景技术：

2.现有的制冷设备，以冰箱为例，制冷单系统的设置方式是压缩机、冷凝器、蒸发器串联形成的流路，这种设计方式对冰箱冷柜等整机的制冷性能和能效水平有着极大的影响。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的是提出一种制冷系统及制冷设备，能够满足更高的性能需求，具有更大的制冷量。
4.为实现上述目的，本实用新型提出一种制冷系统，包括：包括循环回路，所述循环回路包括主流路以及与所述主流路连接且并联设置的第一支路和第二支路，所述主流路上设置有冷凝器和压缩机，所述冷凝器的输出端与所述第一支路和所述第二支路的一端连通，所述压缩机具有两个吸气孔，所述压缩机的两个吸气孔对应与所述第一支路和所述第二支路的另一端连通，所述第一支路上设置有蒸发器，所述制冷系统还包括回热器，所述回热器与所述第一支路和所述第二支路均连通设置。
5.可选地，所述压缩机包括：
6.缸体，包括开设于其内部的工作腔，所述工作腔的底部设置有第一吸气孔，且侧壁设置有第二吸气孔，所述第一吸气孔和所述第二吸气孔分别与所述第一支路和所述第二支路连通；以及，
7.活塞组件，包括活动设于所述工作腔内的活塞，所述活塞在活动行程中具有位于所述工作腔底部的第一止点及远离所述工作腔底部的第二止点。
8.可选地，所述第二吸气孔与所述第一止点的距离为l，所述第一止点与所述第二止点之间的距离为s，其中，0.5s＜l。
9.可选地，连通所述第一支路的吸气孔的吸气流量为q1，连通所述第二支路的吸气孔的吸气流量为q2，其中，q1≤q2。
10.可选地，0≤q2/q1≤5。
11.可选地，连通所述第一支路的吸气孔的吸气压力为f1，连通所述第二支路的吸气孔的吸气压力为f2，其中，f1＜f2。
12.可选地，所述制冷系统还包括分流阀，所述分流阀设于所述第一支路、所述第二支路和所述主流路的连接处；或者，
13.所述第二支路上设有控制阀。
14.可选地，所述制冷系统还包括第一节流元件，所述第一节流元件设于所述第一支路上，且处在所述回热器和所述蒸发器之间；和/或，
15.所述制冷系统还包括第二节流元件，所述第二节流元件设于所述第二支路上，且
处在所述回热器和所述冷凝器之间。
16.可选地，所述回热器为间壁式换热器。
17.本实用新型还提出一种制冷设备，包括制冷系统，所述制冷系统包括循环回路，所述循环回路包括主流路以及与所述主流路连接且并联设置的第一支路和第二支路，所述主流路上设置有冷凝器和压缩机，所述冷凝器的输出端与所述第一支路和所述第二支路的一端连通，所述压缩机具有两个吸气孔，所述压缩机的两个吸气孔对应与所述第一支路和所述第二支路的另一端连通，所述第一支路上设置有蒸发器，所述制冷系统还包括回热器，所述回热器与所述第一支路和所述第二支路均连通设置。
18.可选地，所述制冷设备为冰箱。
19.本实用新型的技术方案中，由于压缩机的双吸气设计，可以使得所述制冷系统中分别设置第一支路和第二支路连通所述压缩机，如此使得从制冷剂从所述冷凝器流出以后，分别流入所述第一支路和所述第二支路上，由于所述回热器的设计，使得所述第一支路和所述第二支路进行换热，从而使得第一支路和第二支路经过所述回热器流出时，所述第一支路具有更低温度的制冷剂流入所述蒸发器，而所述第二支路内的制冷剂吸热气化再回到所述压缩机，相较于常规的单吸单排压缩机和制冷系统，具有更大的制冷量，更高的制冷性能，能更好的满足未来技术需求，实用性更优。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
21.图1为本实用新型提供的制冷系统一实施例的示意图；
22.图2为图1中制冷系统阀体设置一实施例的示意图；
23.图3为图1中制冷系统阀体设置另一实施例的示意图；
24.图4为图1中压缩机一实施例的内部结构示意图；
25.图5为图4中压缩机的局部剖视示意图。
26.附图标号说明：
27.标号名称标号名称100制冷系统4回热器1压缩机51分流阀1a第一吸气孔52控制阀1b第二吸气孔61第一节流元件11工作腔62第二节流元件12活塞a第一支路13第二吸气内管b第二支路14内排管220第二吸气外管2冷凝器230排气外管3蒸发器
ꢀꢀ
28.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
29.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
31.另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
32.随着全球碳排放的限制升级，国家炭达峰和碳中和的迫切要求，对制冷行业的节能减排要求也不断提高，由此对冰箱冷柜等家用制冷系设备的技术升级要求也越来越高，压缩机作为制冷系统的最核心部件和耗能大件，其在制冷系统中与其他零部件的组合方式，以及整体的制冷系统的循环组成方式，对冰箱冷柜等整机的制冷性能和能效水平有着极大的影响。
33.鉴于此，本实用新型提供一种制冷系统及制冷设备，满足更多功能、更高性能的需要，制冷效果更好，具有结构简单、成本较低、性能更高、实用性更好的优点。图1至图5为本实用新型提供的制冷系统的实施例。
34.请参照图1至图2，制冷系统100包括循环回路，所述循环回路包括主流路以及与所述主流路连接且并联设置的第一支路a和第二支路b，所述主流路上设置有冷凝器2和压缩机1，所述冷凝器2的输出端与所述第一支路a和所述第二支路b的一端连通，所述压缩机1具有两个吸气孔，所述压缩机1的两个吸气孔对应与所述第一支路a和所述第二支路b的另一端连通，所述第一支路a上设置有蒸发器3，所述制冷系统100还包括回热器4，所述回热器4与所述第一支路a和所述第二支路b均连通设置。
35.本实用新型的技术方案中，由于压缩机1的双吸气设计，可以使得所述制冷系统100中分别设置第一支路a和第二支路b连通所述压缩机1，如此使得从制冷剂从所述冷凝器2流出以后，分别流入所述第一支路a和所述第二支路b上，由于所述回热器4的设计，使得所述第一支路a和所述第二支路b进行换热，从而使得第一支路a和第二支路b经过所述回热器4流出时，所述第一支路a具有更低温度的制冷剂流入所述蒸发器3，而所述第二支路b内的制冷剂吸热气化再回到所述压缩机1，相较于常规的单吸单排压缩机和制冷系统，具有更大的制冷量，更高的制冷性能，能更好的满足未来技术需求，实用性更优。
36.为了保证所述第二支路b内制冷剂的利用率，本实用新型的一实施例中，连通所述第一支路a的吸气孔的吸气流量为q1，连通所述第二支路b的吸气孔的吸气流量为q2，其中，
q1≤q2，这是为了合理的设置第一支路a和第二支路b中制冷剂的流量，由于所述第一支路a中的制冷剂会将热量换给所述第二支路b中的制冷剂，在实际工作过程中，只有所述第一支路a的制冷剂会进入所述蒸发器3，为制冷设备提供冷气，如果所述第二支路b的流量过大，会存在浪费的情况，理论上所述第二支路b的制冷剂在与所述第一支路a的制冷剂经过回热器4换热后，就会全部变成蒸汽，气态制冷剂回到压缩机1内，而当所述第二支路b中的制冷剂流量过大，部分液态制冷剂未进行换热就直接回流到所述压缩机1，会造成浪费。
37.进一步的，本实施例中设计所述第一支路a和所述第二支路b的流量关系为0≤q2/q1≤5，可以根据制冷效果的需求合理的调整所述第二支路b的流量。
38.需要说明的是，所述回热器4是一种间壁式换热器，间壁式换热器的特点是冷、热两流体被一层固体壁面隔开，不相混合，通过间壁进行热交换，本实施例中，所述回热器4可以是套管式换热器，板式换热器，管绕管式换热器等，在此不作限制。
39.节流元件是压缩式制冷系统中的基本部件之一。其功能是把来自冷凝器的高压制冷剂液体降压成低压低温制冷剂，并进入蒸发器蒸发吸热。主要有毛细管、节流短管、热力膨胀阀、电子膨胀阀、浮球阀等。一实施例中，所述制冷系统100还包括第一节流元件61，所述第一节流元件61设于所述第一支路a上，且处在所述回热器4和所述蒸发器3之间；另一实施例中，所述制冷系统100还包括第二节流元件62，所述第二节流元件62设于所述第二支路b上，且处在所述回热器4和所述冷凝器2之间。本实施例中，所述第一节流元件61和所述第二节流元件62同时设置，以使得所述回热器4处在所述第一节流元件61和所述第二节流元件62之间，本实用新型不限制所述第一节流元件61和所述第二节流元件62的具体类型，二者可以设置相同也可以设计不同。
40.具体的，所述第一节流元件61设置在所述回热器4和所述蒸发器3中间，主要是由于第一支路a为该制冷系统100的功能流路，用于将制冷剂输送至蒸发器3以对制冷设备的冷室降温，而所述第二支路b并不具备制冷功能，其主要目的是为了换热，因此所述第二节流元件62设置在所述回热器4远离所述压缩机1的一侧，所述第二支路b内制冷剂经所述第二节流元件62后减压降温，通过所述回热器4，从而对与所述第一支路a内的制冷剂进行进一步降温，提升所述第一支路a的制冷剂的过冷度，增加其制冷能力，同时所述第一支路a上经过所述回热器4流出的制冷剂在所述第一节流元件61的作用下由相对高压制冷剂液体降压成相对低压低温制冷剂，再进入所述蒸发器3。
41.为了便于控制所述第一支路a和所述第二支路b选择性的开启和关闭，请参照图2，所述制冷系统100还包括分流阀51，所述分流阀51设于所述第一支路a、所述第二支路b和所述主流路的连接处。分流阀也称速度同步阀，是液压阀中分流阀、集流阀、单向分流阀、单向集流阀和比例分流阀的总称。具有结构简单、成本低、制造容易、可靠性强等许多优点。所述分流阀51的设计可以使得所述第一支路a和所述第二支路b的流动速度是同步的，同时，所述分流阀51可使得其中一个支路为关闭状态。
42.在其他实施例中，请参照图3，所述第二支路b上设有控制阀52，此时，所述第一支路a为常连通状态，而所述第二支路b在所述控制阀52的控制下可以选择性的连通或者关闭，从而实现两种工作状态。
43.为了实现所述压缩机1的双吸气功能，请参阅图4至图5，本实用新型提供的压缩机1包括缸体和活塞组件，所述缸体包括开设于其内部的工作腔11，所述工作腔11的底部设置
有第一吸气孔1a，且侧壁设置有第二吸气孔1b，所述第一吸气孔1a和所述第二吸气孔1b分别与所述第一支路a和所述第二支路b连通，所述活塞组件包括活动设于所述工作腔11内的活塞12，所述活塞12在活动行程中具有位于所述工作腔11底部的第一止点及远离所述工作腔11底部的第二止点。本实用新型提供的压缩机1中，所述工作腔11同时连通所述第一吸气孔1a及所述第二吸气孔1b，以能够通过所述第一吸气孔1a和所述第二吸气孔1b对应连通的所述第一支路a和所述第二支路b同时向所述工作腔11内补气，提高了所述工作腔11的吸气量，进而提高所述压缩机的压缩能效、降低功率消耗。且该压缩机1具有结构简单、成本较低、性能更高、实用性更好的优点。
44.具体的，该压缩机1为双吸气压缩机，由于所述第一吸气孔1a和所述第二吸气孔1b在所述工作腔11中的位置，连通所述第一支路a的吸气孔的吸气压力为f1，即第一吸气孔1a的吸气压流为f1，连通所述第二支路b的吸气孔的吸气压力为f2，即第二吸气孔1b的吸气压流为f2，其中，所述第一吸气孔1a的吸气压力小于所述第二吸气孔1b的吸气压力，即f1＜f2，使得所述第一吸气孔1a与外部管路连通形成气流压力较低的第一吸气流道，所述第二吸气孔1b与外部管路连通形成气流压力较高的第二吸气流道，可以有效提高制冷系统100能效、降低功率消耗。
45.需要说明的是，在一实施例中，所述活塞组件还包括曲轴及连杆，所述曲轴与所述连杆一端传动连接，所述连杆远离所述曲轴的一端与所述活塞12传动连接。从而，所述曲轴在电机的驱动下带动所述连杆活动，进而带动所述活塞12在所述工作腔11内进行往复运动，以完成吸入气流及压缩气流的动作。
46.可以理解的是，以所述压缩机用于的制冷系统为冰箱的制冷系统为例进行说明，在常规的压缩机中往往需要通过控制阀组来控制各个吸气孔的打开和关闭，当压缩机只有一个吸气孔时，则设置一个控制阀组；当压缩机有多个吸气孔时，一般会对应设置多个控制阀组，这样控制较为繁琐。因此，在本实用新型的一实施例中，所述第二吸气孔1b与所述第一止点的距离为l，所述第一止点与所述第二止点之间的距离为s，其中，0.5s＜l。所述活塞12在运动过程中，所述第一吸气孔1a及所述第二吸气孔1b的开闭状态如下：
47.所述压缩机1的吸气行程，包括：
48.第一行程：所述活塞12自所述第一止点向所述第二止点活动，且距所述第一止点的距离小于0.5s。在第一行程中，所述控制阀组开启，使得所述第一吸气孔1a导通，且所述第二吸气孔1b被所述活塞12遮挡。此时，所述工作腔11仅通过所述第一吸气孔1a实现吸气，此时所述工作腔11内的冷媒总量均来自于所述第一吸气孔1a的冷媒。可以理解的是，由于所述活塞12在向靠近所述第二止点的位置活动时，所述工作腔11的压缩空间增大，处于负压状态，便于外部的气流自所述第一吸气孔1a进入所述工作腔11。而由于经由所述第一吸气孔1a的气流压力小于经由所述第二吸气孔1b的气流压力。故，在此活动行程中，通过所述活塞12将所述第二吸气孔1b遮挡，以避免所述第二吸气孔1b的气流阻碍所述第一吸气孔1a的气流进入所述工作腔11。
49.第二行程：在所述活塞12自所述第一止点向所述第二止点活动，且距所述第一止点的距离大于0.5s。在第二行程中，所述活塞12未遮挡所述第二吸气孔1b，使得所述第二吸气孔1b连通所述工作腔11。此时，所述控制阀组按实际需求在开启状态与闭合状态之间切换。在所述控制阀组处于开启状态时，所述第一吸气孔1a及所述第二吸气孔1b同时向所述
工作腔11输入气流。由于在第一行程中，所述工作腔11的空间内经由所述第一吸气孔1a吸入了一定量的气流，使得压缩空间中具有一定的气流压力。故，在经由所述第二吸气孔1b向所述工作腔11输入气流时，对所述第一吸气孔1a的气流影响较小。且由于所述第二吸气孔1b到所述第一止点的距离大于0.5s，也即到所述第一吸气孔1a的距离大于0.5s，使得两者之间存在适宜的缓冲距离，减轻了所述第二吸气孔1b的气流对所述第一吸气孔1a气流的阻碍影响，提高压缩能效。在所述控制阀组处于闭合状态时，所述第二吸气孔1b向所述工作腔11输入气流。此时补充至所述工作腔11内的冷媒来自于所述第二吸气孔1b。可以理解的是，所述第二吸气孔1b越靠近所述第一止点与所述第二止点的中点，所述第二吸气孔1b开启时间早，并且关闭的时间晚，相应的支路提供的高压冷媒时间长，补气量大；所述第二吸气孔1b越靠近所述第二止点时，所述第二吸气孔1b开启时间晚，并且关闭的时间早，相应的支路提供的高压冷媒时间短，补气时间短，从而补气量也较少。在现实中，可以依据补气量的需求，来设置所述第二吸气孔1b的位置。
50.所述压缩机1的压缩行程，包括：
51.第三行程：所述活塞12自所述第二止点向靠近所述第一止点的方向活动，且距所述第一止点大于0.5s。在第三行程中，所述控制阀组关闭，所述活塞12向靠近所述第一止点的方向快速活动。此时，所述第二吸气孔1n仍然向所述工作腔11输入气流，此时补充至所述工作腔11内的冷媒来自于所述第二吸气孔1b，因此，在第三行程中，所述工作腔11中的气流被压缩时，尚不会过度阻碍经由所述第二吸气孔1b输入所述工作腔11内的气流，使得所述压缩机1在压缩行程中，仍可吸入气流。并且，由于所述工作腔11中混合有来自所述第一吸气孔1a及所述第二吸气孔1b的气流，使得所述工作腔11中气流压力小于经由所述第二吸气孔内的气流压力。
52.第四行程：所述活塞12自所述第二止点向靠近所述第一止点的方向活动，且距所述第一止点的距离小于0.5s。在第四行程中，所述控制阀组仍关闭，且所述活塞12遮挡所述第二吸气孔1b。此过程中，所述活塞12将所述工作腔11中的气流压缩成高压气流。并在所述活塞12活动至所述第二止点时，所述工作腔11中的气流压力压缩到位。此时，连通所述工作腔11的输出管道的控制阀组从关闭状态切换为打开状态，以输出压缩好的高压气流。
53.此外，在本实施例中，所述压缩机1包括还壳体、第一吸气外管及第二吸气外管220，所述第一吸气外管及所述第二吸气外管220设于所述壳体外，且连通所述壳体的内腔。所述压缩机1设于所述壳体的内腔中，其中，所述第二吸气内管13连接于所述第二吸气外管220设于所述壳体上的一端，以形成第二吸气流道，所述第一吸气外管对应形成第一吸气流道。
54.其对应两个冷凝流路的工作线路为：
55.第一吸气流道中气流的流路为：第一冷凝流路
→
所述第一吸气孔1a
→
所述工作腔11。
56.所述第二吸气流道中气流流路为：第二冷凝流路
→
所述第二吸气孔1b
→
所述工作腔11。
57.且所述压缩机1还包括与所述工作腔11连通的内排管14，所述内排管14用以与排气外管230连通，以将所述工作腔11内压缩好的高压气流自所述内排管14排出至排气外管230。
58.在具体现实中，所述第一冷凝流路对应的是所述第一支路a，因该支路上设置工作的蒸发器3，用于冷冻室或者冷藏室，所需的冷媒量较多，而所述第二冷凝流路对应的是所述第二支路b，该支路上并不设置蒸发器，因此相对所需的制冷量较小，这样回流至所述第一吸气孔1a内的压力是远小于所述第二吸气孔1b的压力，但是第一冷凝流路的冷媒量较大，这样在所述压缩机1工作时，通过所述活塞12先在吸气的前大半段的吸气行程中主要是打开第一吸气孔1a进行主吸气，能够吸入所述第一支路a上的较大的冷媒量，在后面小半段的吸气行程中，所述第二吸气孔1b与所述工作腔11连通，第一吸气孔1a关闭，所述第二吸气孔1b开始补入高压冷媒气体，并在压缩阶段的前小半段行程继续补气，最后在压缩的后大半段行程中，所述第二吸气孔1b关闭，所述活塞12将所述工作腔11内的冷媒进行压缩，通过设置所述第二吸气孔1b距离所述第一止点和所述第二止点的距离，可以控制所述第二吸气孔1b的进气量，即，因所述第二吸气孔1b的位置设定，可以使得所述活塞12在往复运动的时候，来调整所述第二吸气孔1b开闭的时长，从而实现调节所述第一吸气孔1a和所述第二吸气孔1b的流量配比。并且通过将所述第二吸气孔1b设置于所述缸体的侧壁上，且靠近第二止点设置，从而使得所述压缩机1无需专门设置控制阀组来控制所述第二吸气孔1b的开闭，而是在所述活塞12的活动行程中就能实现对所述第二吸气孔1b的自动开闭，结构设计巧妙，还节约了成本。
59.需要说明的是，所述第一止点与所述第二止点之间的距离为s。即所述第一止点是指所述活塞12靠近所述工作腔11底部的一端的端面运动至靠近所述缸体的底壁的最近的距离时，所述活塞12靠近所述缸体的底壁的一端所在的位置。所述第二止点是指所述活塞12靠近所述缸体的底壁的一端的端面运动至远离所述工作腔11底部的最远的距离时，所述活塞12靠近所述缸体的底壁的一端所在的位置。也即距离s为所述活塞12靠近所述缸体的底壁的一端的端面两种极限状态下之间的距离。所述第二吸气孔1b与所述第一止点的距离为l，也即，所述第二吸气孔1b的中心线与所述第一止点的距离为l。
60.具体的，本实施例中所述制冷系统100的结构如下：所述制冷系统100包括双吸气往复式的压缩机1、回热器4、冷凝器2、蒸发器3、第一节流元件61，第二节流元件62，第二支路b和第二支路b等，其中，所述压缩机1、所述冷凝器2均处在所述循环回路的主流路上，所述第一节流元件61和所述蒸发器3串联的设置在所述第一支路a上，所述第二节流元件62设于所述第二支路b上，所述回热器4连通所述第一支路a和所述第二支路b、且处在所述第一节流元件61和所述第二节流元件62之间，其中，连通所述第一支路a的吸气孔的吸气压力小于连通所述第二支路b的吸气孔的吸气压力，通过所述分流阀51可选择同时开启所述第一支路a和所述第二支路b的双吸气压缩模式，或者只开启所述第一支路a的单吸气压缩模式，从而实现两种制冷工作状态，满足不同的制冷需求和场景，显而易见的，所述第一支路a和所述第二支路b同时开启是制冷效果更好。
61.本实用新型还提供一种制冷设备，包括上述的制冷系统100，所述制冷设备包括上述的制冷系统100的全部技术特征，因此，也具有上述全部技术特征带来的技术效果，此处不再一一赘述。需要说明的是，该制冷设备可以是冰箱、冷柜、冷藏箱等，在此不做限制，本实施例中，所述制冷设备为冰箱。
62.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构
变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。