节流机构和制冷系统的制作方法

文档序号:14524167阅读:175来源:国知局

本实用新型涉及制冷技术领域,特别涉及一种节流机构和制冷系统。



背景技术:

集装箱在冷冻工况下,箱内温度最低可达到-30℃,而箱外由于是海洋运输环境,温度最高可达到50℃以上。因此集装箱制冷系统需要在高压差的工况下可靠运行。目前的集装箱制冷系统大多采用压差供液的方式。在高压差工况下,由于制冷系统的吸气量少,制冷系统的制冷剂循环量少,节流装置的开度将变得很小,此时,节流装置将会产生啸叫声,严重影响制冷系统的用户体验。

另外,集装箱制冷系统在开始降温时,箱内外的温度可能均是40℃左右,甚至更高,此时制冷系统的制冷剂循环量很大。在节流装置的开度开到最大时,制冷剂经过蒸发器后,吸气过热度依然很大,造成蒸发器供液不足。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种节流机构和制冷系统,以改善现有技术中的制冷系统存在的节流噪声较大的问题。

本实用新型第一方面提供一种节流机构,所述节流机构具有第一制冷剂流通口和第二制冷剂流通口且包括主节流装置、辅节流装置和控制装置,所述节流机构具有第一工作状态和第二工作状态,在所述第一工作状态,所述控制装置控制从所述第一制冷剂流通口进入所述节流机构的制冷剂通过所述主节流装置流至所述第二制冷剂流通口;在所述第二工作状态,所述控制装置控制从所述第一制冷剂流通口进入所述节流机构的制冷剂通过串联的所述主节流装置和所述辅节流装置流至所述第二制冷剂流通口。

进一步地,所述主节流装置具有第一端口和第二端口,所述节流机构还包括设置于所述第一制冷剂流通口与所述主节流装置的第一端口之间的第一流路和第二流路,所述辅节流装置设置于所述第二流路上,所述主节流装置的第二端口与所述第二制冷剂流通口连通,在所述第一工作状态,所述控制装置控制所述第一流路连通且控制所述第二流路断开;在所述第二工作状态,所述控制装置控制所述第一流路断开且控制所述第二流路连通。

进一步地,所述控制装置包括设置于所述第一流路上以控制所述第一流路的通断的第一通断阀和设置于所述第二流路上以控制所述第二流路的通断的第二通断阀。

进一步地,所述第二通断阀设置于所述主节流装置与所述辅节流装置之间。

进一步地,所述控制装置还包括设置于所述辅节流装置与所述第二制冷剂流通口之间的第三通断阀。

进一步地,所述主节流装置包括膨胀阀或毛细管;和/或,所述辅节流装置包括膨胀阀或毛细管。

进一步地,所述节流机构还具有第三工作状态,在所述第三工作状态,所述控制装置控制从所述第一制冷剂流通口进入所述节流机构的制冷剂分别通过所述主节流装置和所述辅节流装置流向所述第二制冷剂流通口。

进一步地,所述节流机构还具有第三工作状态,在所述第三工作状态,所述控制装置控制从所述第一制冷剂流通口进入所述节流机构的制冷剂分别通过所述主节流装置和所述辅节流装置流向所述第二制冷剂流通口,所述辅节流装置具有第一端口和第二端口,所述辅节流装置的第一端口与所述第一制冷剂流通口连通,所述节流机构还包括设置于所述辅节流装置的第二端口与所述第二制冷剂流通口之间的第三流路,在所述第一工作状态,所述控制装置控制所述第三流路断开;在所述第三工作状态,所述控制装置控制所述第一流路连通且控制所述第三流路连通。

本实用新型第二方面提供一种制冷系统,包括依次连接的压缩机、冷凝器、如本实用新型第一方面任一项提供的节流机构和蒸发器,所述第一制冷剂流通口与所述冷凝器连通,所述第二制冷剂流通口与所述蒸发器连通。

进一步地,所述制冷系统包括集装箱制冷系统。

基于本实用新型提供的节流机构和制冷系统,节流机构具有第一制冷剂流通口和第二制冷剂流通口且包括主节流装置、辅节流装置和控制装置,节流机构具有第一工作状态和第二工作状态,在第一工作状态,控制装置控制从第一制冷剂流通口进入节流机构的制冷剂通过主节流装置流至所述第二制冷剂流通口;在第二工作状态,控制装置控制从第一制冷剂流通口进入节流机构的制冷剂通过串联的主节流装置和辅节流装置流至第二制冷剂流通口。本实用新型的节流机构用于制冷系统时,在制冷系统处于高压差工况时可以控制节流机构处于第二工作状态从而使冷凝器冷凝后的制冷剂先通过辅节流装置进行一次节流降低其压力,然后再通过主节流装置进行节流,从而改善现有技术中的制冷系统只经过膨胀阀进行一次节流存在的噪声较大的问题。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述,本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,构成本申请的一部分,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:

图1为本实用新型实施例的制冷系统的结构示意图。

各附图标记分别代表:

1-压缩机;2-冷凝器;3-节流机构;31-主膨胀阀;32-毛细管;33-第一通断控制阀;34-第二通断控制阀;35-第三通断控制阀;4-蒸发器;5-储液器;6-干燥过滤器;7-板式换热器;8-膨胀阀;9-电磁阀。

具体实施方式

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一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。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。

除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

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。

参考图1所示,本实用新型实施例的节流机构3具有第一制冷剂流通口FI和第二制冷剂流通口FO且包括主节流装置、辅节流装置和控制装置。节流机构具有第一工作状态和第二工作状态,在第一工作状态,控制装置控制从第一制冷剂流通口进入节流机构的制冷剂通过主节流装置流至第二制冷剂流通口;在第二工作状态,控制装置从第一制冷剂流通口进入节流机构的制冷剂通过串联的主节流装置和辅节流装置流至第二制冷剂流通口。

本实用新型实施例的节流机构用于制冷系统时,在制冷系统处于高压差工况时可以控制节流机构3处于第二工作状态从而使冷凝器冷凝后的制冷剂先通过辅节流装置进行一次节流降低其压力,然后再通过主节流装置进行节流,也就是说本实用新型实施例的节流机构对制冷剂进行逐级节流使其压力逐步降低,从而改善现有技术中的制冷系统只经过膨胀阀进行一次节流存在的噪声较大的问题。在制冷系统处于正常压差工况时可以控制节流机构处于第一工作状态使冷凝器冷凝后的制冷剂只通过主节流装置进行节流正常调节制冷剂的供给量。综上,本实用新型实施例的节流机构改善现有技术中的制冷系统的节流装置存在的节流噪声较大的问题。

本实用新型实施例的制冷系统的控制方法,包括如下步骤:

获取压缩机的排气压力与吸气压力之间的当前压力差值;

根据当前压力差值控制节流机构处于第一工作状态或第二工作状态。

本实用新型实施例的制冷系统的控制方法可以根据制冷系统的当前工况对节流机构的工作状态进行控制,从而实现节流噪声的降低。

下面根据图1对本实用新型一具体实施例的节流机构的结构以及制冷系统的结构进行详细说明。

在本实施例中,制冷系统为集装箱制冷系统。

如图1所示,在本实施例中,制冷系统包括依次连接的压缩机1、冷凝器2、节流机构3和蒸发器4。

节流机构3包括第一制冷剂流通口FI、第二制冷剂流通口FO以及设置于第一制冷剂流通口FI与第二制冷剂流通口FO之间的主节流装置和辅节流装置。具体在本实施例中,主节流装置为主膨胀阀31,辅节流装置为毛细管32。当然,在其他附图未示出的实施例中,主节流装置也可以是毛细管,辅节流装置可以是膨胀阀。

主膨胀阀31具有第一端口和第二端口。主膨胀阀31的第二端口与第二制冷剂流通口FO连通。节流机构3包括设置于第一制冷剂流通口FI与主膨胀阀31的第一端口之间的第一流路和第二流路。毛细管32设置于第二流路上。在第一工作状态,控制装置控制第一流路连通且第二流路断开。在第二工作状态,控制装置控制第一流路断开且第二流路连通。

具体地,控制装置包括设置于第一流路上的第一通断阀33和设置于第二流路上的第二通断阀34。在第一工作状态时,控制第一通断阀33处于连通状态而控制第二通断阀34处于断开状态从而使第一制冷剂流通口FI通过第一流路与主膨胀阀31的第一端口连通。在第二工作状态时,控制第二通断阀34处于连通状态而控制第一通断阀33处于断开状态从而使第一制冷剂流通口FI通过第二流路与主膨胀阀31的第一端口连通。

具体在本实施例中,毛细管32的第一端口与第一制冷剂流通口连通,第二通断阀34设置于毛细管32的第二端口与主膨胀阀31的第一端口之间。

在一个附图未示出的实施例中,毛细管32的第二端口与主膨胀阀31连通,此时,控制装置可以包括设置于毛细管32的第一端口与第一制冷剂流通口之间的通断阀。控制装置还可以包括换向阀。换向阀的进口与第一制冷剂流通口FI连通,换向阀的第一出口与主膨胀阀31的第一端口连通,换向阀的第二出口与毛细管32连通。换向阀具有第一位置和第二位置,在第一位置,换向阀的进口与第一出口连通,此时第一制冷剂流通口与主膨胀阀的第一端口连通;在第二位置,换向阀的进口与第二出口连通,此时第一制冷剂流通口通过毛细管32与主膨胀阀31的第一端口连通以实现逐级节流从而降低节流噪声。

优选地,本实施例的节流机构还具有第三工作状态。在第三工作状态,从第一制冷剂流通口进入节流机构的制冷剂分别通过主膨胀阀和毛细管流至第二制冷剂流通口。在本实施例的制冷系统的过热度较高时,可以控制节流机构处于第三工作状态从而使冷凝器冷凝后的制冷剂液体通过毛细管和主膨胀阀一起进入蒸发器,从而使制冷系统供液充足,保证制冷能力。

具体在本实施例中,毛细管32的第一端口与第一制冷剂流通口连通。节流机构还包括设置于毛细管32的第二端口与第二制冷剂流通口之间的第三流路。在第一工作状态时,控制装置控制第一流路连通且控制第三流路断开;在第三工作状态时,控制装置控制第一流路连通且控制第三流路连通。

具体地,本实施例的控制装置还包括设置于毛细管32的第二端口与第二制冷剂流通口之间的第三通断阀35。在制冷系统的当前吸气过热度值大于等于设定吸气过热度值范围的最大值时,控制第二通断阀34处于断开状态,而控制第一通断阀33和第三通断阀35均处于连通状态从而使第一流路和第三流路均连通。此时制冷剂通过毛细管32和主膨胀阀31共同流至蒸发器,从而有效保证蒸发器的供液量。

优选地,本实施例的制冷系统还包括检测装置。检测装置用于获取制冷系统的吸气压力P0、排气压力Pe以及吸气温度T0。

本实施例的制冷系统的控制方法,包括如下步骤:

获取压缩机的当前吸气过热度值和压缩机的排气压力Pe与吸气压力P0之间的当前压力差值;

根据当前吸气过热度值和当前压力差值控制节流机构是否处于第一工作状态或是否处于第二工作状态。

具体地,根据当前吸气过热度值和当前压力差值控制节流机构是否处于第一工作状态或是否处于第二工作状态包括:

在当前吸气过热度值处于设定吸气过热度值范围内时根据当前压力差值控制节流机构是否处于第一工作状态或是否处于第二工作状态。

具体如下:若当前压力差值小于设定压力差值,控制制冷系统处于第一工作状态;若当前压力差值不小于设定压力差值,控制节流机构处于第二工作状态。

具体在本实施例中,若当前压力差值小于设定压力差值,控制第一通断控制阀33连通,第二通断控制阀34和第三通断控制阀35断开,此时制冷剂只通过主膨胀阀31进入蒸发器,由于此时压差小制冷系统供液正常,主膨胀阀31可正常调节制冷剂的供给量,制冷系统运行稳定。若当前压力差值不小于设定压力差值,控制第一通断控制阀和第三通断控制阀断开,而控制第二通断控制阀34连通,此时冷凝器冷凝后的制冷剂液体先通过毛细管进行一次节流降低其压力,然后再通过主膨胀阀,从而降低制冷剂液体通过主膨胀阀时产生的噪音。

在当前吸气过热度值不处于设定吸气过热度值范围内,控制方法如下:在当前吸气过热度值小于等于设定吸气过热度值范围的最小值时,控制节流机构处于第一工作状态;在当前吸气过热度值大于等于设定吸气过热度值范围的最大值时,控制节流机构处于第三工作状态。

若当前吸气过热度值大于等于设定吸气过热度值范围的最大值,控制第一通断控制阀33和第三通断控制阀35连通且控制第二通断控制阀34断开,从而使冷凝器输出的制冷剂液体通过主膨胀阀和毛细管一起进入蒸发器,从而保证供液充足以保证制冷系统的制冷能力。若当前吸气过热度值小于等于设定吸气过热度值范围的最小值,则控制第一通断控制阀33连通而控制第二通断控制阀34和第三通断控制阀35断开从而使制冷系统靠主膨胀阀控制。

优选地,当制冷系统在第一时间段内连续获取的当前吸气过热度值均处于设定吸气过热度值范围内,根据当前压力差值控制节流机构的工作状态。

当制冷系统在第二时间段内连续获取的当前吸气过热度值小于等于设定吸气过热度值范围的最小值,则控制第一通断控制阀33连通而控制第二通断控制阀34和第三通断控制阀35断开从而使制冷系统靠主膨胀阀控制。

当制冷系统在第三时间段内连续获取的当前吸气过热度大于等于设定吸气过热度值范围的最大值,控制第一通断控制阀33和第三通断控制阀35连通且控制第二通断控制阀34断开,从而使冷凝器输出的制冷剂液体通过主膨胀阀和毛细管一起进入蒸发器,从而保证供液充足以保证制冷系统的制冷能力。

具体在本实施例中,第一时间段为1分钟,第二时间段和第三时间段均为10分钟。

综上,本实施例的制冷系统的控制方法以当前吸气过热度值的判定条件为优先条件。在当前吸气过热度值不处于设定吸气过热度值范围内时根据当前吸气过热度值控制节流机构处于第一工作状态或第三工作状态。在当前吸气过热度值处于设定吸气过热度值范围内时根据当前压力差值控制节流机构处于第一工作状态或第二工作状态。

如图1所示,本实施例的制冷系统还包括中间补气装置。中间补气装置包括板式换热器7、膨胀阀8和电磁阀9。压缩机1具有补气口。当压缩机需要补气时打开电磁阀9使部分高温高压的制冷剂液体通过膨胀阀8进行节流降压形成低温低压的制冷剂液体,这部分低温低压的制冷剂液体再通过板式换热器7与高温高压的制冷剂液体进行换热形成低温低压的制冷剂气体进入压缩机的补气口对压缩机进行补气。

本实施例的制冷系统还包括设置于冷凝器2与中间补气装置之间的储液器5和干燥过滤器6。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本实用新型技术方案的精神,其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

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