冷冻系统及冰箱的制作方法

1.本技术涉及冰箱技术领域，特别涉及一种冷冻系统及冰箱。


背景技术：

2.现有技术中冷媒经过冷凝器及节流降压装置降温降压后形成低温低压的湿蒸汽状态冷媒，湿蒸汽冷媒经过蒸发器蒸发，湿蒸汽内的液态冷媒吸收环境热量升温后变成气态冷媒再进入压缩机进行压缩，从而降低环境温度起到冷冻效果。而湿蒸汽内的气态冷媒在蒸发器中不能吸热，因此湿蒸汽状态的冷媒经过蒸发器的冷冻效率远低于纯液态冷媒经过蒸发器的冷冻效率，并且气态冷媒所占冷媒总质量的比例越大蒸发器的冷冻效率将会越低。


技术实现要素：

3.本技术提供一种冷冻系统，以解决现有技术中蒸发器冷冻效率较低的技术问题。
4.为解决上述问题，本技术提供一种冷冻系统，包括双吸单排压缩机，所述双吸单排压缩机包括第一吸气口、第二吸气口和排气口；冷凝器，所述排气口与所述冷凝器的进口连接；节流降压装置，所述节流降压装置包括第一子节流降压装置与第二子节流降压装置，所述第一子节流降压装置的一端与所述冷凝器的出口连接；气液分离器，所述气液分离器包括进口端、气体出口、液体出口，所述进口端与所述第一子节流降压装置的另一端连接，所述气体出口与所述第一吸气口连接，所述第二子节流降压装置的一端连接所述液体出口；蒸发器，所述蒸发器连接于所述第二子节流降压装置的另一端与所述第二吸气口。
5.其中，所述气液分离器用于将流经所述进口端的冷媒气液分离，经所述气体出口流出的气态冷媒质量占流入所述气液分离器内全部冷媒质量的10％～20％。
6.其中，所述第一吸气口的压力高于所述第二吸气口的压力。其中，所述第一子节流降压装置和所述第二子节流降压装置选自毛细管和膨胀阀。
7.其中，所述毛细管的管径为0.6mm～0.8mm。
8.其中，所述第一子节流降压装置用于控制流出的冷媒温度为5℃～8℃。
9.其中，所述第二子节流降压装置用于控制流出的冷媒温度为-23℃～-27℃。
10.其中，所述气液分离器选自离心力分离器，超滤分离器、重力沉降分离器、折流分离器、丝网分离器和填料分离器。
11.其中，所述气液分离器和所述第一子节流降压装置之间还设有第二蒸发器，所述第二蒸发器的入口连接所述第一子节流降压装置，所述第二蒸发器的出口连接所述进口端。
12.本技术还提供一种冰箱，包括以上所述的冷冻系统。
13.本技术实施方式的有益效果是：本技术提供了一种冷冻系统及冰箱，所述冷冻系统用于提高冰箱的冷冻系统效率，减少冰箱能耗。通过在第一子节流降压装置后设置气液分离器使得从第一子节流降压装置流出的湿蒸汽状态的冷媒分离成饱和液态冷媒和饱和
蒸汽冷媒，饱和蒸汽冷媒输入双吸单排压缩机的高压吸气口，饱和液态冷媒经过第二子节流降压装置减压降温后进入蒸发器内吸收室内热量，饱和液态冷媒进而升温到过热蒸汽后从进入双吸单排压缩机的低压吸气口。因排除了气态冷媒，因此蒸发器内只有液态冷媒，液态冷媒的起始温度降低，冷媒的吸热量增加，使得蒸发器的冷冻能力增强。
14.同时由于双吸单排压缩机的压缩机功率不变，在蒸发器冷冻能力增加的基础上，冰箱的冷冻效率提高，冰箱的能耗得到改善。
附图说明
15.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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获得其他的附图，其中：
16.图1是相关技术所提供的冰箱的冷冻系统的结构示意图；
17.图2是以异丁烷(r600a)为冷媒时图1所示的冰箱的冷冻系统的压焓图；
18.图3是本技术所提供的冰箱的冷冻系统的实施例一的结构示意图；
19.图4是以异丁烷(r600a)为冷媒时图3所示的冰箱的冷冻系统的压焓图；
20.图5是本技术所提供的冰箱的冷冻系统的实施例二的结构示意图。
具体实施方式
21.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部结构。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
22.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个所述特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
23.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
24.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它
们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
25.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。
26.请参阅图1和2，图1是相关技术所提供的冰箱的冷冻系统的结构示意图，图2是以异丁烷(r600a)为冷媒时图1所示的冰箱的冷冻系统的压焓图。如图1所示，在相关技术中，经压缩机101压缩后的高温、高压的气态冷媒，在经过冷凝器102的过程中，由于气态冷媒温度高于环境温度，故气态冷媒通过放热过程减少自身热量逐步过渡到为常温、高压的气液两相冷媒。冷凝后的常温、高压气液两相冷媒经过节流降压装置103节流降压，同时少量液态冷媒因沸腾吸热而从液态冷媒变为低温、低压的湿蒸汽冷媒，接着湿蒸汽冷媒进入蒸发器104，随着蒸发器104内湿蒸汽冷媒中的液态冷媒不断吸收环境内的热量，蒸发器104外表面及周围的空气逐渐被冷却，继而从蒸发器104前端少量气体的出现，随后，液态冷媒不断吸收热量从液体逐渐转变为常温、低压气态冷媒，在蒸发器104末端和压缩机101的回气管中，冷媒不断从环境吸热，为压缩机101的吸气做好准备，从而完成冰箱冷冻系统的循环过程。
27.请参阅图2，从点1到点2的过程中，低压的气态冷媒被压缩机101压缩升压升温后热能增加转变为高温、高压的过热蒸汽冷媒；从点2到点3的过程中，高温、高压的过热蒸汽冷媒经冷凝器102后通过放热过程热能减少过渡到常温、高压的气液两相冷媒；从点3到点4的过程中，常温、高压的气液两相冷媒经过节流降压装置103逐步降压降温转变为低温、低压的湿蒸汽冷媒；接着从点4到点1的过程中，湿蒸汽冷媒进入蒸发器104后不断吸收热量过渡为常温、低压气态冷媒，也就是说，从点4到点1的过程中，蒸发器104一直在吸收环境的热量，蒸发器104吸收环境的热量为蒸发器的冷冻能力q，而从点1到点2的过程中，压缩机做功的功率为压缩机功率w，冰箱的冷冻性能效率cop即为蒸发器的冷冻能力q与压缩机功率w的比值。
28.在相关技术中，因冷媒在点4处为湿蒸汽冷媒，包含气态冷媒与液态冷媒一起进入蒸发器104蒸发，由于蒸发器的功能是将液态冷媒通过吸收环境热量蒸发转变成气态冷媒，从而降低环境温度。而气态冷媒在蒸发器104内不能进行吸热被蒸发，所以湿蒸汽冷媒的气态冷媒部分经过蒸发器104时不能起到冷冻环境的作用，因此当混有气态冷媒的湿蒸汽冷媒进行蒸发会降低蒸发器的冷冻能力q，从而降低冰箱的冷冻性能效率cop。
29.另一方面因湿蒸汽冷媒的热能相对于饱和液态冷媒的热能大，因此由点4处的湿蒸汽冷媒经蒸发器104转变为点1处的气态冷媒时的冷冻能力小于由全饱和液态冷媒经蒸发器104转变为气态冷媒时的冷冻能力。
30.基于现有技术中蒸发器冷冻能力低导致冰箱的冷冻性能效率低的问题，本技术提出了一种冰箱冷冻系统，参阅图3和图4，图3为本技术所提供的冰箱的冷冻系统的实施例一的结构示意图，图4是以异丁烷(r600a)为冷媒时图3所示的冰箱的冷冻系统的压焓图。如图
3所示，本实施例所提供的冰箱的冷冻系统包括双吸单排压缩机11、冷凝器21、节流降压装置31、气液分离器41、蒸发器51。双吸单排压缩机11包括第一吸气口111、第二吸气口112和排气口113，排气口113与冷凝器21的进口连接。节流降压装置31包括第一子节流降压装置311与第二子节流降压装置312，第一子节流降压装置311的一端与冷凝器21的出口连接。气液分离器41包括进口端411、气体出口412、液体出口413，进口端411与第一子节流降压装置311的另一端连接，气体出口412与第一吸气口111连接，第二子节流降压装置312的一端连接液体出口413。气液分离器41用于将流经进口端411的冷媒气液分离。蒸发器51连接于第二子节流降压装置312的另一端与第二吸气口112。
31.本实施例采用双吸单排压缩机11，经双吸单排压缩机11压缩后的高温、高压的气态冷媒经排气口113流出，在输入冷凝器21后，由于气态冷媒温度高于环境温度，故气态冷媒通过放热过程减少自身热量逐步过渡到为常温、高压的气液两相冷媒。冷凝后的常温、高压气液两相冷媒经过第一子节流降压装置311节流降压，使得液态冷媒变为较低温、较低压的湿蒸汽冷媒，接着湿蒸汽冷媒进入气液分离器41的进口端411，在气液分离器41内，湿蒸汽冷媒被分离为低温的饱和液态冷媒与高温的饱和蒸汽冷媒，饱和蒸汽冷媒从气液分离器41的气体出口412流出再进入双吸单排压缩机11的第一吸气口111，饱和液态冷媒则继续通往第二子节流降压装置312进行节流降压，过渡为低温、低压的湿蒸汽冷媒，湿蒸汽冷媒继续流入蒸发器51，随着蒸发器51内湿蒸汽冷媒中的液态冷媒不断吸收环境内的热量，蒸发器51外表面及周围的空气逐渐被冷却，继而从蒸发器51前端少量气体的出现，随后到液态冷媒不断吸收热量液体逐渐转变为常温、低压气态冷媒，常温、低压气态冷媒从蒸发器51末端流出进入双吸单排压缩机11的第二吸气口112，完成整个冰箱的冷冻系统的循环过程。
32.如图4所示，从双吸单排压缩机11到点2的过程中，气态冷媒经双吸单排压缩机11压缩升压升温后热能增加转变为高温、高压的过热蒸汽冷媒；从点2到点3的过程中，高温、高压的过热蒸汽冷媒经冷凝器21后通过放热过程热能减少过渡到常温、高压的气液两相冷媒；从点3到点4的过程中，常温、高压的气液两相冷媒经过第一子节流降压装置311逐步降压降温转变为较低温、较低压的湿蒸汽冷媒；接着湿蒸汽冷媒进入气液分离器41的进口端411，从冷媒在气液分离器41内完成气液分离到点1’的过程中，热能较高的常温、较低压的饱和蒸汽冷媒经气体出口412流出进入双吸单排压缩机11的第一吸气口111，从冷媒在气液分离器41内完成气液分离到点5的过程中，热能较低的低温、较低压的饱和液态冷媒经液体出口413流出；从点5到点6的过程中，冷媒进入第二子节流降压装置312逐步降压降温后转变为低温、低压的湿蒸汽冷媒；从点6到点1的过程中，湿蒸汽冷媒进入蒸发器51后不断吸收热量过渡为常温、低压气态冷媒，也就是说，从点6到点1的过程中，蒸发器51一直在吸收环境的热量，蒸发器51吸收环境的热量为蒸发器51的冷冻能力q+δq；而在点1处的常温、低压气态冷媒和在点1’处的常温、较低压气态冷媒一起被双吸单排压缩机11吸入后压缩到点2处的高温、高压的过热蒸汽冷媒的过程中，压缩机做功的功率为压缩机功率w，冰箱的冷冻性能效率cop即为蒸发器51的冷冻能力q+δq与压缩机功率w的比值。
33.因冷媒在点4处为湿蒸汽冷媒，进入气液分离器41后进行气态冷媒和液态冷媒的分离，气液分离后进入第二子节流降压装置312的就只有饱和液态冷媒，饱和液态冷媒经过第二子节流降压装置312降压后为点6处的湿蒸汽冷媒，此时点6处的湿蒸汽冷媒中的气体含量低于点4处的气体含量，使得作用于蒸发器51的液态冷媒更多，从而提高蒸发器51的冷
冻效果。另一方面因饱和液态冷媒的热能相对于湿蒸汽冷媒的热能小，因此由点6处的饱和液态冷媒经蒸发器51转变为点1处的气态冷媒时的冷冻能力大于相关技术中由点4处的湿蒸汽冷媒经蒸发器104转变为点1处的气态冷媒时的冷冻能力，所以本技术的冰箱的冷冻能力相较相关技术增加了δq。而压缩机做功的功率w保持在点1处到点2处不变，因此本技术冰箱冷冻性能效率cop相对现有技术的冰箱冷冻性能效率cop得到了提升。在实际应用中，本技术冰箱冷冻性能效率cop相对现有技术的冰箱冷冻性能效率cop提高了5％～8％。
34.进一步的，因点1和点1’位于同一等温线上，但是两者热能不同，因此两者压强也不同，点1’处的气态冷媒压力相对于点1处的气态冷媒压力更大，因此从气体出口412流出后进入的第一吸气口111为高压吸气口，而从蒸发器51出口流出进入的第二吸气口112为低压吸气口。
35.进一步的，因蒸发器51仅能作用于液态冷媒吸收环境热量转变为气态冷媒从而起到冷冻效果，并且气态冷媒占比越低，湿蒸汽冷媒的热量越低，蒸发器51的冷冻能力更高，所以提高蒸发器51内流通的液态冷媒比例则会更大的提高蒸发器51的冷冻效果。同时考虑到双吸单排压缩机11的双吸气口的气态冷媒温度一致，因此综合设置成在湿蒸汽冷媒进入气液分离器41后，经气体出口412流出的气态冷媒质量占流入气液分离器41内全部冷媒质量的10％～20％，能在同步提高蒸发器的冷冻效果的同时满足双吸单排压缩机的使用效果。
36.进一步的，节流降压装置31可以选自毛细管和膨胀阀。可以将第一子节流降压装置311设置为第一毛细管，将第二子节流降压装置312设置为第二毛细管。为使得节流降压装置的降压能力达到所需冰箱冷冻性能效率的需求，将第一毛细管与第二毛细管的管径设置在0.6mm-0.8mm之间。另外，节流降压装置31也可以设置为膨胀阀，将第一子节流降压装置311设置为第一膨胀阀，将第二子节流降压装置312设置为第二膨胀阀。还可以将第一子节流降压装置311设置为膨胀阀，将第二子节流降压装置312设置为毛细管；或第一子节流降压装置311设置为毛细管，将第二子节流降压装置312设置为膨胀阀。
37.进一步的，为达到理想的冰箱冷冻系统所需的冷冻性能效率，冷媒在流出节流降压装置的温度可以灵活调整。在一种实施例中，冷媒流出第一子节流降压装置311时的温度可以为5℃～8℃，冷媒流出第二子节流降压装置312时的温度可以为-23℃～-27℃。
38.进一步的，气液分离器41可选自离心力分离器、超滤分离器、重力沉降分离器、折流分离器、丝网分离器和填料分离器中的一种或者以上多种分离器的组合，前提是确保压力的损失尽可能小并且减少杂质进入系统内。
39.本技术提出的冰箱冷冻系统还可应用于双系统双蒸发器的冰箱，实现两个密闭环境的冷冻。参阅图5，图5为本技术所提供的冰箱冷冻系统的实施例二的结构示意图。本实施例相比于实施例一，在气液分离器41与第一子节流降压装置311之间还设有第二蒸发器52。第二蒸发器52的入口连接第一子节流降压装置311，第二蒸发器的出口连接气液分离器41的进口端411。经第二蒸发器52蒸发后存在的液态冷媒还可以继续作用于蒸发器51继续蒸发，气态冷媒可以回到双吸单排压缩机11继续压缩，继而提高冰箱整体冷冻系统的冷冻性能效率。
40.以上所述仅为本技术的实施方式，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所做的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。