制冷系统和制冷设备的制作方法

1.本发明涉及制冷技术领域，特别是制冷系统和制冷设备。


背景技术：

2.目前，为了实现超低温制冷，一般采用复叠循环或多级压缩循环系统，冷凝液无过冷或过冷度很小，导致换热量低，具有换热效率低、制冷效果差、不便于远距离输送的缺点。
3.在制冷系统运行时，蒸发器会发生结霜，目前大多数冰箱采用的化霜方式是在蒸发器底部布置电加热丝，会造成间室温度升高，温度波动较大；在电加热丝工作时，压缩机会停止运行，更会造成间室温度的升高，具有制冷效果差、制冷效率低的缺点。
4.因此，有必要研究一种制冷系统和制冷设备，以解决上述至少一个问题。


技术实现要素：

5.本发明旨在提供一种节能高效、结构紧凑、制冷效率高的制冷系统。
6.为了实现以上目标，本发明一实施方式提供了制冷系统，包括：
7.第一制冷系统，其包括构成高温级制冷回路的高温级压缩机、冷凝器、高温级蓄冷装置、高温级节流装置、蒸发冷凝器；
8.第二制冷系统，其包括构成低温级制冷回路的低温级压缩机、前述蒸发冷凝器、低温级蓄冷装置、低温级节流装置、第一蒸发器；
9.其中，蒸发冷凝器包括蒸发段和冷凝段，蒸发段和冷凝段之间进行热交换，蒸发段接入高温级制冷回路，冷凝段接入低温级制冷回路。
10.作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第二制冷系统还包括连接于所述低温级蓄冷装置与所述低温级压缩机之间的辅助蒸发器；其中，
11.所述高温级蓄冷装置的出口端分成两路，一路连接所述高温级节流装置、所述蒸发段，另一路连接所述低温级蓄冷装置、所述辅助蒸发器。
12.作为本发明一实施方式的进一步改进，所述低温级压缩机、所述第一蒸发器、所述低温级节流装置、所述高温级蓄冷装置、所述低温级蓄冷装置、所述辅助蒸发器依次连接形成化霜回路。
13.作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第二制冷系统还包括四通换向阀，四通换向阀具有第一接口、第二接口、第三接口及第四接口；
14.第一接口连接低温级压缩机的出气端；
15.第二接口分成两路，一路连接前述冷凝段，另一路连接辅助蒸发器；
16.第三接口连接第一蒸发器；
17.第四接口连接低温级压缩机的进气端。
18.作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第二制冷系统还包括连接于所述四通换向阀与所述冷凝段之间的第一三通阀，所述第一三通阀具有第五接口、第六接口及第七接口，其中，所述第五接口连接前述冷凝段、所述第六接口连接辅助蒸发器、所述第七接口
连接第二接口。
19.作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第二制冷系统还包括连接于所述低温级蓄冷装置与所述低温级节流装置之间的第二三通阀，其中，所述第二三通阀具有第八接口、第九接口及第十接口，其中，所述第八接口连接低温级蓄冷装置、所述第九接口连接高温级蓄冷装置、所述第十接口连接低温级节流装置。
20.作为本发明一实施方式的进一步改进，当所述第一接口与所述第二接口连通、所述第三接口与所述第四接口连通、所述第七接口与所述第五接口接通、所述第八接口与所述第十接口连通时，所述低温级制冷回路导通。
21.作为本发明一实施方式的进一步改进，当所述第一接口与所述第三接口连通、所述第二接口与所述第四接口连通、所述第六接口与所述第七接口接通、所述第十接口与所述第九接口连通时，所述化霜回路导通。
22.作为本发明一实施方式的进一步改进，所述低温级蓄冷装置包括换热器和蓄冷单元，其中，前述换热器为翅片管式换热器或板式换热器。
23.本发明采用的另一个技术方案是：
24.一种制冷设备，所述制冷设备包括如前所述的制冷系统。
25.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明的制冷系统和制冷设备，通过在高温级制冷回路增加高温级蓄冷装置是增加高温级冷凝后的过冷度，以便于高温级节流装置更快降温，在低温级制冷回路低温级蓄冷装置增加低温级冷凝后的过冷度，以便于低温级节流装置更快降温，以提高换热效率、从而提高制冷效率。同时通过蒸发冷凝器的设置将高温级制冷回路与低温级制冷回路结合起来，以节省安装空间，提高资源利用率，具有节能高效、结构紧凑、制冷效率高的优点。
附图说明
26.图1为本发明制冷系统的结构组成示意图；
27.图2为本发明制冷系统的第二制冷系统的结构组成示意图。
28.图中：11、高温级压缩机；12、低温级压缩机；2、冷凝器；31、高温级蓄冷装置；32、低温级蓄冷装置；41、高温级节流装置；42、低温级节流装置；5、蒸发冷凝器；51、蒸发段；52、冷凝段；61、第一蒸发器；62、辅助蒸发器；7、四通换向阀；71、第一接口；72、第二接口；73、第三接口；74、第四接口；8、第一三通阀；81、第五接口；82、第六接口；83、第七接口；9、第二三通阀；91、第八接口；92、第九接口；93、第十接口。
具体实施方式
29.下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
30.本发明中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
31.本发明主要涉及：一种制冷设备包括储物空间及制冷系统，其中，制冷系统用于给储物空间制冷。
32.制冷系统包括第一制冷系统和第二制冷系统。
33.结合图1所示，在本实施例中，第一制冷系统包括构成高温级制冷回路的高温级压缩机11、冷凝器2、高温级蓄冷装置31、高温级节流装置41、蒸发冷凝器5。制冷剂流经高温级蓄冷装置31是为了增加高温级冷凝后的过冷度，以便于高温级节流装置41更快降温，以提高制冷效率。
34.第二制冷系统包括构成低温级制冷回路的低温级压缩机12、前述蒸发冷凝器5、低温级蓄冷装置32、低温级节流装置42、第一蒸发器61。制冷剂流经低温级蓄冷装置32是为了增加低温级冷凝后的过冷度，以便于低温级节流装置42更快降温，以提高制冷效率。
35.其中，蒸发冷凝器5包括相邻设置的蒸发段51和冷凝段52，蒸发段51和冷凝段52之间进行热交换，蒸发段51接入高温级制冷回路，冷凝段52接入低温级制冷回路。蒸发冷凝器5在高温级制冷回路中起到蒸发的作用，同时在低温级制冷回路中起到冷凝的作用，以节省安装空间，提高资源利用率，具有节能高效的优点。
36.具体地，制冷剂由高温级压缩机11的出气端排除后依次流经冷凝器2、高温级蓄冷装置31、高温级节流装置41、蒸发段51后回到高温级压缩机11进气端完成高温级制冷循环。
37.制冷剂由低温级压缩机12的排气口排出后依次流经冷凝段52、低温级蓄冷装置32、低温级节流装置42、第一蒸发器61后回到低温级压缩机12的进气端完成复叠式制冷系统的低温级制冷循环。
38.优选地，高温级节流装置41和低温级节流装置42均设为毛细管或者节流阀，起到节流降压的目的。
39.优选地，蒸发段51和冷凝段52均可以为相邻设置的管状结构，具有运转功率小、耗电量少的优点。
40.进一步地，第二制冷系统还包括连接于低温级蓄冷装置32与低温级压缩机12之间的辅助蒸发器62；其中，高温级蓄冷装置31的出口端分成两路，一路连接高温级节流装置41、蒸发段51，以连接形成高温级制冷回路。另一路连接低温级蓄冷装置32、辅助蒸发器62。具有易于切换、便于实现的优点。
41.进一步地，低温级压缩机12、第一蒸发器61、低温级节流装置42、高温级蓄冷装置31、低温级蓄冷装置32、辅助蒸发器62依次连接形成化霜回路。当前述第一蒸发器61需要化霜时，高温级制冷回路暂不运行。制冷剂由低温级压缩机12的出气端排出后依次流经第一蒸发器61、低温级节流装置42、高温级蓄冷装置31、低温级蓄冷装置32、辅助蒸发器62后回到低温级压缩机12的进气端完成逆向化霜循环。制冷剂通过低温级压缩机12排出高温高压气体，经过第一蒸发器61放出热量，第一蒸发器61在化霜回路实现化霜，在第一蒸发器61化霜时，可由辅助蒸发器62为储物空间供冷。
42.进一步的，储物空间包括多个间室，第一蒸发器61和辅助蒸发器62均为同一间室提供冷热量。只有在化霜时才会启动辅助蒸发器62，在第一蒸发器61化霜时，可由辅助蒸发器62为间室供冷。化霜回路独立运行，实现在第一蒸发器61化霜的同时不影响间室的制冷效果。
43.结合图2所示，为了便于切换低温级制冷回路的制冷模式和化霜回路的化霜模式，
第二制冷系统还包括四通换向阀7，四通换向阀7具有第一接口71、第二接口72、第三接口73及第四接口74；
44.第一接口71连接低温级压缩机12的出气端；
45.第二接口72分成两路，一路连接前述冷凝段52，另一路连接辅助蒸发器62；
46.第三接口73连接第一蒸发器61；
47.第四接口74连接低温级压缩机12的进气端。
48.进一步地，第二制冷系统还包括连接于四通换向阀7与冷凝段52之间的第一三通阀8，第一三通阀8具有第五接口81、第六接口82及第七接口83，其中，第五接口81连接前述冷凝段52、第六接口82连接辅助蒸发器62、第七接口83连接第二接口72。通过四通换向阀7和第一三通阀8的组合设置，可达到切换低温级制冷回路和化霜回路的目的，具有便于切换和控制的优点。
49.进一步地，第二制冷系统还包括连接于低温级蓄冷装置32与低温级节流装置42之间的第二三通阀9，其中，第二三通阀9具有第八接口91、第九接口92及第十接口93，其中，第八接口91连接低温级蓄冷装置32、第九接口92连接高温级蓄冷装置31、第十接口93连接低温级节流装置42。通过四通换向阀7、第一三通阀8及第二三通阀9的组合设置，可达到精细化地控制和切换低温级制冷回路和化霜回路的目的，具有便于控制、降低成本的优点。
50.进一步地，当第一接口71与第二接口72连通、第三接口73与第四接口74连通、第七接口83与第五接口81接通、第八接口91与第十接口93连通时，低温级制冷回路导通。制冷剂由低温级压缩机12的排气口排出后依次流经第一接口71、第二接口72、第七接口83、第五接口81、冷凝段52、低温级蓄冷装置32、第八接口91、第十接口93、低温级节流装置42、第一蒸发器61、第三接口73、第四接口74后回到低温级压缩机12的进气端完成复叠式制冷系统的低温级制冷循环。达到切换至低温级制冷回路的目的，具有便于切换和控制的优点。
51.进一步地，当第一接口71与第三接口73连通、第二接口72与第四接口74连通、第六接口82与第七接口83接通、第十接口93与第九接口92连通时，化霜回路导通。制冷剂由低温级压缩机12的出气端排出后依次流经第一接口71、第三接口73、第一蒸发器61、低温级节流装置42、第十接口93、第九接口92、高温级蓄冷装置31、低温级蓄冷装置32、辅助蒸发器62、第六接口82、第七接口83、第二接口72、第四接口74后回到低温级压缩机12的进气端完成逆向化霜循环。达到切换至化霜回路的目的，具有便于切换和控制的优点。
52.进一步地，低温级蓄冷装置32包括换热器和蓄冷单元，其中，前述换热器为翅片管式换热器或板式换热器。可以理解的是，高温级蓄冷装置31与低温级蓄冷装置32相同的结构形式，蓄冷单元内设置有蓄冷材料，用于冷凝制冷剂。
53.相较于现有技术，本发明的制冷系统和制冷设备，通过在高温级制冷回路增加高温级蓄冷装置31是增加高温级冷凝后的过冷度，以便于高温级节流装置41更快降温，在低温级制冷回路低温级蓄冷装置32增加低温级冷凝后的过冷度，以便于低温级节流装置42更快降温，以提高换热效率、从而提高制冷效率。同时通过蒸发冷凝器5的设置将高温级制冷回路与低温级制冷回路结合起来，以节省安装空间，提高资源利用率，具有节能高效、结构紧凑、制冷效率高的优点。
54.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式
上和细节上对其做出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。