CN116007217A - 冷媒循环系统、制冷设备和冷媒循环系统的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种冷媒循环系统、制冷设备和冷媒循环系统的控制方法，冷媒循环系统包括：第一压缩机(1)；第一冷凝器(3)，与所述第一压缩机(1)的排气口连接；第一节流部件(6)，与所述第一冷凝器(3)的出口连接；第二节流部件(7)，与所述第一冷凝器(3)的出口连接并与所述第一节流部件(6)并联；第一蒸发器(8)，包括可选择与所述第一节流部件(6)和所述第二节流部件(7)中的一个连通的进口和与所述第一压缩机(1)的吸气口连接的出口，第一节流部件(6)和第二节流部件(7)中的一个发生堵塞时可将第一蒸发器(8)切换至与另一个连通，改善了现有技术中存在的因节流部件堵塞而导致冷媒循环系统运行异常的问题。

Description

冷媒循环系统、制冷设备和冷媒循环系统的控制方法

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，具体而言，涉及一种冷媒循环系统、制冷设备和冷媒循环系统的控制方法。

背景技术

对于低温制冷产品，尤其是采用多级制冷循环的低温级制冷系统，系统中的润滑油由于温度降低，粘度增加而难以流动。压缩机停机，毛细管两端的压力差逐渐消失，以及温度达到润滑油倾点，易发生润滑油的聚积及凝结。此外，润滑油易吸收水分，系统含水率难以有效控制在较低范围内，在低温环境下会发生凝结形成冰晶。为此，在压缩机排气出口位置设置油分离器，降低制冷剂中的含油量；在毛细管前部设置干燥过滤器，对制冷剂中的水分进行吸收。但油分离器并非百分百将润滑油分离出来，总存在少量润滑油参与循环，参与循环的润滑油可能导致节流部件堵塞。干燥过滤器失效也可能导致节流部件堵塞，造成制冷系统运行异常。

发明内容

本发明旨在提供一种冷媒循环系统、制冷设备和冷媒循环系统的控制方法，以改善现有技术中存在的冷媒循环系统因节流部件堵塞而导致运行异常的问题。

根据本发明实施例的一个方面，本发明提供了一种冷媒循环系统，冷媒循环系统包括：

冷媒循环系统，在一些实施例中，包括：

第一压缩机；

第一冷凝器，与第一压缩机的排气口连接；

第一节流部件，与第一冷凝器的出口连接；

第二节流部件，与第一冷凝器的出口连接并与第一节流部件并联；

第一蒸发器，与第一节流部件连接以引入节流后的冷媒并被配置成在所述第一节流部件堵塞后切换至与所述第二节流部件连接以引入节流后的冷媒。

在一些实施例中，冷媒循环系统还包括：

第一控制阀，具有使第一蒸发器与第一节流部件连通的第一状态和使第一蒸发器与第二节流部件连通的第二状态；

温度检测部件，被配置成检测第一蒸发器的进口引入的冷媒的温度或第一蒸发器的出口排出的冷媒的温度；以及

控制器，与第一控制阀和温度检测部件分别信号连接，并被配置成在温度检测部件检测到的温度满足预定条件时控制第一控制阀切换状态。

在一些实施例中，

预定条件包括第一蒸发器的出口输出的冷媒的温度Te大于参考温度Tx和/或第一蒸发器输出的冷媒的温度升高持续预定时间和/或第一蒸发器输出的冷媒的温度在单位时间内升高的幅度高于预设值；和/或

预定条件包括第一蒸发器待引入的冷媒的温度降低到预定温度和/或第一蒸发器待引入的冷媒的温度降低速度到达预定速度和/或第一蒸发器待引入的冷媒的温度在单位时间内降低幅度高于预设值。

在一些实施例中，参考温度Tx包括与第一蒸发器换热的环境的温度。

在一些实施例中，冷媒循环系统还包括：

第一换热管路，用于在第一蒸发器与第二节流部件连通时流通加热第一节流部件的冷媒；和/或

第二换热管路，用于在第一蒸发器与第一节流部件连通时流通加热第二节流部件的冷媒。

在一些实施例中，冷媒循环系统还包括第二压缩机和与第二压缩机的排气口连接的第二冷凝器，第一换热管路和第二换热管路分别与第二冷凝器的出口连接。

在一些实施例中，冷媒循环系统还包括：

第二控制阀，具有使第二冷凝器与第一换热管路连通的第一状态和使第二冷凝器与第二换热管路连通的第二状态；

温度检测部件，被配置成检测第一蒸发器的进口引入的冷媒的温度或第一蒸发器的出口排出的冷媒的温度；以及

控制器，与第二控制阀和温度检测部件分别信号连接，并被配置成在温度检测部件检测到的温度满足预定条件时控制第一控制阀切换状态。

在一些实施例中，冷媒循环系统还包括第二蒸发器，第二蒸发器的进口与第二冷凝器连接，第二蒸发器的出口与第二压缩机的吸气口连接，第二蒸发器被配置成与第一冷凝器换热。

在一些实施例中，冷媒循环系统包括分别与第一冷凝器连接的第一支路和第二支路，第一换热管路和第二节流部件串联在第一支路中，第二换热管路和第一节流部件串联在第二支路中。

在一些实施例中，在冷媒流动路径上，第一换热管路位于第二节流部件的上游；在冷媒流动路径上，第二换热管路位于第一节流部件的上游。

根据本发明的另一方面，还提供了一种制冷设备，制冷设备包括上述的冷媒循环系统。

在一些实施例中，制冷设备包括医用冷藏箱。

根据本发明的另一方面，还提供了一种上述的冷媒循环系统的控制方法，控制方法包括：

检测第一蒸发器的进口引入的冷媒的温度或第一蒸发器的出口排出的冷媒的温度；

若检测到的温度满足预定条件，将第一蒸发器与第一节流部件连通切换至与第二节流部件连通。

在一些实施例中，

预定条件包括第一蒸发器的出口输出的冷媒的温度Te大于参考温度Tx和/或第一蒸发器输出的冷媒的温度升高持续预定时间和/或第一蒸发器输出的冷媒的温度在单位时间内升高的幅度高于预设值；和/或

预定条件包括第一蒸发器待引入的冷媒的温度降低到预定温度和/或第一蒸发器待引入的冷媒的温度降低速度到达预定速度和/或第一蒸发器待引入的冷媒的温度在单位时间内降低幅度高于预设值。

在一些实施例中，参考温度Tx包括与第一蒸发器换热的环境的温度。

应用本申请的技术方案，第一节流部件和第二节流部件中的一个发生堵塞时可将第一蒸发器切换至与另一个连通，改善了现有技术中存在的因节流部件堵塞而导致冷媒循环系统运行异常的问题。

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

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明的一些实施例的冷媒循环系统的结构示意图；

图2示出了本发明的一些实施例的冷媒循环系统的控制流程图；以及

图3示出了本发明的另一些实施例的冷媒循环系统的结构示意图。

图中：1、第一压缩机；2、油分离器；3、第一冷凝器；4、第一干燥过滤器；5、第一控制阀；6、第一节流部件；7、第二节流部件；8、第一蒸发器；9、温度检测部件；10、第一换热管路；11、第二换热管路；12、第二控制阀；13、第二压缩机；14、第二冷凝器；15、第二干燥过滤器；16、第三节流部件；17、第二蒸发器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，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，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

结合图1和图2所示，本实施例的冷媒循环系统包括第一压缩机1、第一冷凝器3、第一节流部件6、第二节流部件7和第一蒸发器8。

第一冷凝器3与第一压缩机1的排气口连接；第一节流部件6，与第一冷凝器3的出口连接；第二节流部件7，与第一冷凝器3的出口连接并与第一节流部件6并联；第一蒸发器8与第一节流部件6连接以引入节流后的冷媒并被配置成在第一节流部件6堵塞后切换至与第二节流部件7连接以引入节流后的冷媒。

在本实施例中，第一节流部件6和第二节流部件7中的一个发生堵塞时可将第一蒸发器8切换至与另一个连通，改善了现有技术中存在的因节流部件堵塞而导致冷媒循环系统运行异常的问题。

冷媒循环系统还包括与第一压缩机1的出口连接的油分离器2，油分离器2包括与第一压缩机1排气口连接的进口、与第一压缩机1的吸气口连接的润滑油出口和与第一冷凝器3连接的冷媒出口。

在一些实施例中，冷媒循环系统还包括第一干燥过滤器4，第一干燥过滤器4的进口与第一冷凝器3的出口连接，第一节流部件5和第二节流部件7分别与第一干燥过滤器4的出口连接。

冷媒循环系统还包括第一控制阀5、温度检测部件9和控制器。第一控制阀5具有使第一蒸发器8与第一节流部件6连通的第一状态和使第一蒸发器8与第二节流部件7连通的第二状态；温度检测部件9被配置成检测第一蒸发器8的进口引入的冷媒的温度或第一蒸发器8的出口排出的冷媒的温度；控制器与第一控制阀5和温度检测部件9分别信号连接，并被配置成在温度检测部件9检测到的温度满足预定条件时控制第一控制阀5切换状态。

在本实施例中，通过温度检测部件9检测到的温度判断与第一蒸发器8连接的处于工作状态的节流部件是否发生堵塞，在与第一蒸发器8连接节流部件发生堵塞后，将第一蒸发器8切换至与另一个节流部件连接，以引入节流后的冷媒。

第一控制阀5包括与第一冷凝器3的出口连接的进口a、与第一节流部件6连接的第一出口b和与第二节流部件7连接的第二出口c。第一控制阀5具有进口a和第一出口b连通的第一状态和进口a和第二出口c连通的第二状态。

由于节流部件堵塞后，进入到第一蒸发器8中的冷媒的量下降，第一蒸发器8的制冷能力变差，第一蒸发器8输出的冷媒的温度变高。在一些实施例中，预定条件包括所述第一蒸发器8的出口输出的冷媒的温度Te大于参考温度Tx并且所述第一蒸发器8输出的冷媒的温度升高持续预定时间。在另一些实施例中，预定条件包括所述第一蒸发器8的出口输出的冷媒的温度Te大于参考温度Tx并且所述第一蒸发器8输出的冷媒的温度在单位时间内升高的幅度高于预设值。

在另一些实施例中，温度检测部件9在冷媒流动方向上位于第一蒸发器8的上游且位于第一节流部件6和第二节流部件7的下游。由于，在节流部件发生堵塞后，位于节流部件下游且位于第一蒸发器8上游的管路中的压力下降，冷媒蒸发更加充分，因此冷媒的温度更加低。预定条件包括第一蒸发器8待引入的冷媒的温度降低到预定温度和/或所述第一蒸发器8待引入的冷媒的温度降低速度到达预定速度和/或所述第一蒸发器8待引入的冷媒的温度在单位时间内降低幅度高于预设值。

在一些实施例中，参考温度Tx为与第一蒸发器8换热的环境的温度。

冷媒循环系统还包括第一换热管路10和第二换热管路11。第一换热管路10用于在第一蒸发器8与第二节流部件7连通时流通加热第一节流部件6的冷媒；第二换热管路11用于在第一蒸发器8与第一节流部件6连通时流通加热第二节流部件7的冷媒。

如图1所示，在一些实施例中，冷媒循环系统还包括第二压缩机13和与第二压缩机13的排气口连接的第二冷凝器14，第一换热管路10和第二换热管路11分别与第二冷凝器14的出口连接。

冷媒循环系统还包括第二控制阀12。第二控制阀12具有使第二冷凝器14与第一换热管路10连通的第一状态和使第二冷凝器14与第二换热管路11连通的第二状态。

控制器与第二控制阀12和温度检测部件9分别信号连接，并被配置成在温度检测部件9检测到的温度满足上述预定条件时控制第二控制阀12切换状态。

第二控制阀12包括与第二冷凝器14的出口连接的进口a、与第二换热管路11连接的第一出口b和与第一换热管路10连接的第二出口c。第二控制阀12具有进口a和第一出口b连通的第一状态和进口a和第二出口c连通的第二状态。

冷媒循环系统还包括第二蒸发器17，第二蒸发器17的进口与第二冷凝器14连接，第二蒸发器17的出口与第二压缩机13的吸气口连接，第二蒸发器17被配置成与第一冷凝器3换热。

冷媒循环系统还包括第三节流部件16和第二干燥过滤器15，第三节流部件16的进口与第二冷凝器14的出口连接，第三节流部件16的出口与第二蒸发器17的进口连接。第二干燥过滤器15在冷媒流通路径上位于第二冷凝器14和第三节流部件16之间。

如图3本申请的另一可选实施例，该实施例与图1所示的实施例的不同在于，在第一节流部件6和第二节流部件7中的处于工作状态的一个发生堵塞后，第一蒸发器8切换至另一连通，以使冷媒循环系统正常运行。同时，对堵塞的节流部件进行加热以提高堵塞节流部件的润滑油的流动性或融化堵塞节流部件的冰，因此可使堵塞的节流部件再次畅通。

例如，系统运行初期，第一控制阀5和第二控制阀12均处于第一状态，第一冷凝器3输出的冷媒流向第一节流部件6，第二冷凝器14与第二换热管路11连接。在系统运行一端时间后，若温度检测部件9检测到的温度满足上述的预定条件，则将第一控制阀5和第二控制阀12切换至第二状态，第一冷凝器3输出的冷媒流向第二节流部件7，第二冷凝器14与第一换热管路10连接。然后系统继续运动，若温度检测部件9再次检测到的温度满足上述的预定条件，则将第一控制阀5和第二控制阀12切换至第一状态。

如图2所示，在另一些实施例中，冷媒循环系统包括分别与第一冷凝器3连接的第一支路和第二支路，第一换热管路10和第二节流部件7串联在第一支路中，第二换热管路11和第一节流部件6串联在第二支路中。

在冷媒流动路径上，第一换热管路10位于第二节流部件7的上游；在冷媒流动路径上，第二换热管路11位于第一节流部件6的上游。

根据本发明的另一方面，还提供了一种制冷设备，在一些实施例中，包括上述的冷媒循环系统。

在一些实施例中，制冷设备包括医用冷藏箱。

根据本发明的另一方面，还提供了一种上述的冷媒循环系统的控制方法，控制方法包括：

检测第一蒸发器8的进口引入的冷媒的温度或第一蒸发器8的出口排出的冷媒的温度；

若检测到的温度满足预定条件，将第一蒸发器8与第一节流部件6连通切换至与第二节流部件7连通。

在一些实施例中，

预定条件包括第一蒸发器8的出口输出的冷媒的温度Te大于参考温度Tx和/或第一蒸发器8输出的冷媒的温度升高持续预定时间和/或第一蒸发器8输出的冷媒的温度在单位时间内升高的幅度高于预设值；和/或

预定条件包括第一蒸发器8待引入的冷媒的温度降低到预定温度和/或第一蒸发器8待引入的冷媒的温度降低速度到达预定速度和/或第一蒸发器8待引入的冷媒的温度在单位时间内降低幅度高于预设值。

在一些实施例中，参考温度Tx包括与第一蒸发器8换热的环境的温度。

以上仅为本发明的示例性实施例，并不用以限制本发明，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。

Claims (15)

1.一种冷媒循环系统，其特征在于，包括：

第一压缩机(1)；

第一冷凝器(3)，与所述第一压缩机(1)的排气口连接；

第一节流部件(6)，与所述第一冷凝器(3)的出口连接；

第二节流部件(7)，与所述第一冷凝器(3)的出口连接并与所述第一节流部件(6)并联；

第一蒸发器(8)，与所述第一节流部件(6)连接以引入节流后的冷媒并被配置成在所述第一节流部件(6)堵塞后切换至与所述第二节流部件(7)连接以引入节流后的冷媒。

2.根据权利要求1所述的冷媒循环系统，其特征在于，还包括：

第一控制阀(5)，具有使所述第一蒸发器(8)与所述第一节流部件(6)连通的第一状态和使所述第一蒸发器(8)与所述第二节流部件(7)连通的第二状态；

温度检测部件(9)，被配置成检测所述第一蒸发器(8)的进口引入的冷媒的温度或所述第一蒸发器(8)的出口排出的冷媒的温度；以及

控制器，与所述第一控制阀(5)和所述温度检测部件(9)分别信号连接，并被配置成在所述温度检测部件(9)检测到的温度满足预定条件时控制所述第一控制阀(5)切换状态。

3.根据权利要求2所述的冷媒循环系统，其特征在于，

所述预定条件包括所述第一蒸发器(8)的出口输出的冷媒的温度Te大于参考温度Tx和/或所述第一蒸发器(8)输出的冷媒的温度升高持续预定时间和/或所述第一蒸发器(8)输出的冷媒的温度在单位时间内升高的幅度高于预设值；和/或

所述预定条件包括所述第一蒸发器(8)待引入的冷媒的温度降低到预定温度和/或所述第一蒸发器(8)待引入的冷媒的温度降低速度到达预定速度和/或所述第一蒸发器(8)待引入的冷媒的温度在单位时间内降低幅度高于预设值。

4.根据权利要求3所述的冷媒循环系统，其特征在于，所述参考温度Tx包括与所述第一蒸发器(8)换热的环境的温度。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的冷媒循环系统，其特征在于，还包括：

第一换热管路(10)，用于在所述第一蒸发器(8)与所述第二节流部件(7)连通时流通加热所述第一节流部件(6)的冷媒；和/或

第二换热管路(11)，用于在所述第一蒸发器(8)与所述第一节流部件(6)连通时流通加热所述第二节流部件(7)的冷媒。

6.根据权利要求5所述的冷媒循环系统，其特征在于，还包括第二压缩机(13)和与所述第二压缩机(13)的排气口连接的第二冷凝器(14)，所述第一换热管路(10)和所述第二换热管路(11)分别与所述第二冷凝器(14)的出口连接。

7.根据权利要求6所述的冷媒循环系统，其特征在于，还包括：

第二控制阀(12)，具有使所述第二冷凝器(14)与所述第一换热管路(10)连通的第一状态和使所述第二冷凝器(14)与所述第二换热管路(11)连通的第二状态；

温度检测部件(9)，被配置成检测所述第一蒸发器(8)的进口引入的冷媒的温度或所述第一蒸发器(8)的出口排出的冷媒的温度；以及

控制器，与所述第二控制阀(12)和所述温度检测部件(9)分别信号连接，并被配置成在所述温度检测部件(9)检测到的温度满足预定条件时控制所述第一控制阀(5)切换状态。

8.根据权利要求6所述的冷媒循环系统，其特征在于，还包括第二蒸发器(17)，所述第二蒸发器(17)的进口与所述第二冷凝器(14)连接，所述第二蒸发器(17)的出口与所述第二压缩机(13)的吸气口连接，所述第二蒸发器(17)被配置成与所述第一冷凝器(3)换热。

9.根据权利要求5所述的冷媒循环系统，其特征在于，包括分别与所述第一冷凝器(3)连接的第一支路和第二支路，所述第一换热管路(10)和所述第二节流部件(7)串联在所述第一支路中，所述第二换热管路(11)和所述第一节流部件(6)串联在所述第二支路中。

10.根据权利要求9所述的冷媒循环系统，其特征在于，在冷媒流动路径上，所述第一换热管路(10)位于所述第二节流部件(7)的上游；在冷媒流动路径上，所述第二换热管路(11)位于所述第一节流部件(6)的上游。

11.一种制冷设备，其特征在于，包括权利要求1至10中任一项所述的冷媒循环系统。

12.根据权利要求11所述的制冷设备，其特征在于，包括医用冷藏箱。

13.一种权利要求1至10中任一项所述的冷媒循环系统的控制方法，其特征在于，包括：

检测所述第一蒸发器(8)的进口引入的冷媒的温度或所述第一蒸发器(8)的出口排出的冷媒的温度；

若检测到的所述温度满足预定条件，将所述第一蒸发器(8)与所述第一节流部件(6)连通切换至与所述第二节流部件(7)连通。

14.根据权利要求13所述的冷媒循环系统的控制方法，其特征在于，

所述预定条件包括所述第一蒸发器(8)的出口输出的冷媒的温度Te大于参考温度Tx和/或所述第一蒸发器(8)输出的冷媒的温度升高持续预定时间和/或所述第一蒸发器(8)输出的冷媒的温度在单位时间内升高的幅度高于预设值；和/或

所述预定条件包括所述第一蒸发器(8)待引入的冷媒的温度降低到预定温度和/或所述第一蒸发器(8)待引入的冷媒的温度降低速度到达预定速度和/或所述第一蒸发器(8)待引入的冷媒的温度在单位时间内降低幅度高于预设值。

15.根据权利要求14所述的冷媒循环系统的控制方法，其特征在于，所述参考温度Tx包括与所述第一蒸发器(8)换热的环境的温度。

Images