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分体式双制冷装置

阅读：432发布：2021-02-27

IPRDB可以提供分体式双制冷装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供一种分体式双制冷装置，包括双制冷系统、风机、室外机壳和多个独立的室内储物柜；所述双制冷系统中的第一气液分离器和第一换热器连接，第一换热器与第二蒸发器连接；第一气液分离器与第一蒸发器连接，第一蒸发器与第一换热器连接；第二冷凝器与第二气液分离器连接；第二气液分离器和第二换热器连接，第二换热器与第四蒸发器连接；第二气液分离器与第三蒸发器连接，第三蒸发器与第二换热器连接，第四蒸发器和第二换热器分别与第二压缩机连接；第二蒸发器和第一换热器分别通过第三换热器与第一压缩机连接。实现提高分体式双制冷装置能源利用率和制冷性能，扩大制冷温度区间以提高通用性。，下面是分体式双制冷装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种分体式双制冷装置，其特征在于，包括双制冷系统、第一风机、第二风机、室外机壳和多个独立的室内储物柜；所述双制冷系统包括第一压缩机、第二压缩机、第一蒸发器、第二蒸发器、第三蒸发器、第四蒸发器、第一气液分离器、第二气液分离器、第一换热器、第二换热器、第三换热器、第一冷凝器和第二冷凝器；所述第一压缩机、所述第二压缩机、所述第一冷凝器、所述第二冷凝器所述第一风机和所述第二风机设置在所述室外机壳中，所述第一蒸发器、第二蒸发器、第三蒸发器、第四蒸发器设置在对应的所述室内储物柜中；所述第一冷凝器和/或所述第二冷凝器上设置有水换热器；所述第一蒸发器的进口连接有第一毛细管，所述第二蒸发器的进口连接有第二毛细管，所述第一冷凝器的出口与所述第一气液分离器的进口连接；所述第一气液分离器的出气口和所述第一换热器的换热通道一连接，所述第一换热器的换热通道一通过所述第二毛细管与所述第二蒸发器连接，所述第一气液分离器的出液口通过所述第一毛细管与所述第一蒸发器连接，所述第一蒸发器的出口与所述第一换热器的换热通道二连接；所述第三蒸发器的进口连接有第三毛细管，所述第四蒸发器的进口连接有第四毛细管，所述第二冷凝器的出口通过所述第三换热器的换热通道一与所述第二气液分离器的进口连接；所述第二气液分离器的出气口和所述第二换热器的换热通道一连接，所述第二换热器的换热通道一通过所述第四毛细管与所述第四蒸发器连接，所述第二气液分离器的出液口通过所述第三毛细管与所述第三蒸发器连接，所述第三蒸发器的出口与所述第二换热器的换热通道二连接，所述第四蒸发器的出口和所述第二换热器的换热通道二分别与所述第二压缩机的进口连接；所述第二蒸发器的出口和所述第一换热器的换热通道二分别通过所述第三换热器的换热通道二与所述第一压缩机的进口连接。

2.根据权利要求1所述的分体式双制冷装置，其特征在于，所述第一冷凝器设置有第一附加制冷剂管，所述第二冷凝器设置有第二附加制冷剂管，所述第一附加制冷剂管和所述第二附加制冷剂管相互热交换设置形成公用冷凝部，所述第一冷凝器通过所述第一附加制冷剂管与所述第一压缩机连接，所述第二冷凝器通过所述第二附加制冷剂管与所述第三换热器的换热通道一连接。

3.根据权利要求2所述的分体式双制冷装置，其特征在于，所述第一冷凝器、所述第二冷凝器和所述公用冷凝部为一整体结构。

4.根据权利要求3所述的分体式双制冷装置，其特征在于，所述第一冷凝器、所述第二冷凝器和所述公用冷凝部中的制冷剂管均胀管设置在同一翅片组中。

5.根据权利要求1所述的分体式双制冷装置，其特征在于，所述第一蒸发器、第二蒸发器、第三蒸发器、和/或第四蒸发器包括多个并联或串联设置的子蒸发器。

6.根据权利要求1所述的分体式双制冷装置，其特征在于，所述室外机壳中包括第一壳体和第二壳体，所述第一压缩机、所述第一冷凝器和所述第一风机设置在所述室外机壳中，所述第一风机设置在所述第一压缩机和所述第一冷凝器之间，所述第一风机和所述第一压缩机之间设置有第一风道，所述第二压缩机、所述第二冷凝器和所述第二风机设置在所述室外机壳中，所述第二风机设置在所述第二压缩机和所述第二冷凝器之间，所述第二风机和所述第二压缩机之间设置有第二风道。

7.根据权利要求6所述的分体式双制冷装置，其特征在于，所述第一壳体的上表面形成有第一坡面，所述第一风机与所述第一壳体之间设置有第一风罩，所述第一风罩与所述第一壳体的底面、两侧壁和第一坡面构成所述第一风道；所述第二壳体的上表面形成有第二坡面，所述第二风机与所述第二壳体之间设置有第二风罩，所述第二风罩与所述第二壳体的底面、两侧壁和第二坡面构成所述第二风道。

8.根据权利要求7所述的分体式双制冷装置，其特征在于，所述第一风罩和所述第二风罩均为圆弧形结构，所述第一风道和所述第二风道沿吹风方向分别依次形成有风道渐扩段和风道渐缩段；其中，沿吹风方向，所述风道渐扩段的截面面积逐渐增大，所述风道渐缩段的截面面积逐渐减小。

9.根据权利要求1所述的分体式双制冷装置，其特征在于，所述双制冷系统采用混合制冷剂，所述混合制冷剂包括多种制冷剂。

10.根据权利要求9所述的分体式双制冷装置，其特征在于，所述混合制冷剂为R600a和R290的混合物；或者，所述混合制冷剂为R600和R290的混合物；或者，所述混合制冷剂为R600a和R600的混合物；或者，所述混合制冷剂为R600a和R170的混合物；或者，所述混合制冷剂为R290和R170的混合物；或者，所述混合制冷剂为R600a、R290和R170的混合物。

说明书全文

分体式双制冷装置

技术领域

[0001] 本发明涉及制冷设备，尤其涉及一种分体式双制冷装置。

背景技术

[0002] 目前，制冷设备（冰箱、冷柜等）被广泛的应用于人们的日常生活中。随着人们的生活水平不断提高，人们对食品及制冷设备在环保、节能、保鲜等方面的要求越来越高，单一储藏温区及两储藏温区的冰箱等制冷器具慢慢不能满足人们不同食品的储藏要求，酒类需要储藏在5 20℃的温区，水果蔬菜要储藏在0 8℃的温区，普通的肉类、鱼类等产品需要储~ ~藏在-18℃，而某些特殊食品需要超低的温度储藏，如金枪鱼需要储藏在-55℃左右的环境中，才能保证其肉质的鲜美。现有技术中，具有多温区制冷功能的制冷设备，通常采用冷量分配配合对应的电控控制策略，以实现多温区制冷，而在实际使用过程中，现有技术中的多温区制冷设备一方面拉大传热温度能源利用率低，另一方面控制系统繁琐，在用户使用过程中容易出现某个温度制冷差甚至不制冷的问题；更重要的是，不同温区之间不能实现大温差的制冷，制冷温度区间较小。如何设计一种能源利用率高、制冷温度区间大、通用性强的多温区制冷设备是本发明所要解决的技术问题。

发明内容

[0003] 本发明所要解决的技术问题是：提供一种分体式双制冷装置，实现提高分体式双制冷装置能源利用率高和制冷性能，扩大制冷温度区间以提高通用性。

[0004] 本发明提供的技术方案是，一种分体式双制冷装置包括双制冷系统、第一风机、第二风机、室外机壳和多个独立的室内储物柜；所述双制冷系统包括第一压缩机、第二压缩机、第一蒸发器、第二蒸发器、第三蒸发器、第四蒸发器、第一气液分离器、第二气液分离器、第一换热器、第二换热器、第三换热器、第一冷凝器和第二冷凝器；所述第一压缩机、所述第二压缩机、所述第一冷凝器、所述第二冷凝器所述第一风机和所述第二风机设置在所述室外机壳中，所述第一蒸发器、第二蒸发器、第三蒸发器、第四蒸发器设置在对应的所述室内储物柜中；所述第一冷凝器和/或所述第二冷凝器上设置有水换热器；所述第一蒸发器的进口连接有第一毛细管，所述第二蒸发器的进口连接有第二毛细管，所述第一冷凝器的出口与所述第一气液分离器的进口连接；所述第一气液分离器的出气口和所述第一换热器的换热通道一连接，所述第一换热器的换热通道一通过所述第二毛细管与所述第二蒸发器连接，所述第一气液分离器的出液口通过所述第一毛细管与所述第一蒸发器连接，所述第一蒸发器的出口与所述第一换热器的换热通道二连接；所述第三蒸发器的进口连接有第三毛细管，所述第四蒸发器的进口连接有第四毛细管，所述第二冷凝器的出口通过所述第三换热器的换热通道一与所述第二气液分离器的进口连接；所述第二气液分离器的出气口和所述第二换热器的换热通道一连接，所述第二换热器的换热通道一通过所述第四毛细管与所述第四蒸发器连接，所述第二气液分离器的出液口通过所述第三毛细管与所述第三蒸发器连接，所述第三蒸发器的出口与所述第二换热器的换热通道二连接，所述第四蒸发器的出口和所述第二换热器的换热通道二分别与所述第二压缩机的进口连接；所述第二蒸发器的出口和所述第一换热器的换热通道二分别通过所述第三换热器的换热通道二与所述第一压缩机的进口连接。

[0005] 本发明提供的分体式双制冷装置，采用两个独立循环的制冷系统，针对每个制冷系统将气液分离器中气态和液态的制冷剂分别输送至不同的蒸发器中，气态制冷剂将经过热交换器输送到深低温蒸发器中进行深低温的制冷，而液态制冷剂经过毛细管节流后进入到浅低温蒸发器中进行浅低温的制冷，而为了有效的拉大温差范围，从浅低温蒸发器中输出的制冷剂通过换热与进入到浅低温蒸发器中的制冷剂进行热交换，从而使得浅低温蒸发器的制冷温度更低，实现多温区制冷的效果，并且无需采用复杂的控制程序，而热交换器能够有效的提高能效，降低能耗，实现提高风冷式制冷设备能源利用率高和制冷性能，扩大制冷温度区间以提高通用性；而两个独立的制冷系统之间通过第三换热器进行换热，能够更进一步的拉大各个蒸发器之间的温差，一方面可以获得更低的温度，另一方面能够更有效的提高使用通用性。

附图说明

[0006] 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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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。

[0007] 图1为本发明分体式双制冷装置实施例的结构原理图；图2为本发明分体式双制冷装置实施例的原理图；
图3为本发明冷凝器的结构示意图；
图4为本发明室外机壳的结构示意图。

具体实施方式

[0008] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

[0009] 如图1-图4所示，本实施例分体式双制冷装置，采用分体式结构，包括室外机壳101和多个独立的室内储物柜102，室外机壳101放置在墙壁100的外侧，而室内储物柜102放置在墙壁100的内侧，其中，双制冷系统的中的压缩机、冷凝器、节流装置和风机（未图示）等部件设置在室外机壳101中，而双制冷系统的蒸发器设置在对应的室内储物柜102中。在实际使用过程中，由于压缩机设置在外部的室外机壳101中，压缩机运行产生的噪音和热量不会对室内侧产生影响，可以有效的提高用户在室内使用的舒适性，提高用户体验性。同时，由于采用多个独立的室内储物柜102，室内储物柜102可以根据需要放置在不同的房间中使用，以满足不同房间冷冻或冷藏物品的需求。其中，所述室内储物柜102中还设置有循环风扇（未图示），利用循环风扇可以实现室内储物柜102内的空气循环流动，以提高室内储物柜102内的温度分布均匀性。另外，根据用户需要，所述室内储物柜102可以为卧式柜体、或立式柜体、或壁挂式柜体。

[0010] 其中，本实施例中的双制冷系统包括两套独立循环的制冷系统：制冷系统一和制冷系统二，两个制冷系统之间通过第三换热器63进行热交换，具体如下：制冷系统一包括连接在一起的第一压缩机11和第一冷凝器21，还包括第一蒸发器41、第二蒸发器42、第一气液分离器31和第一换热器61；所述第一冷凝器21的出口与所述第一气液分离器31的进口连接；所述第一气液分离器31的出气口和所述第一换热器61的换热通道一连接，第一换热器的换热通道一通过第二毛细管421与所述第二蒸发器42的进口连接；
所述第一气液分离器31的出液口通过所述第一毛细管411与所述第一蒸发器41的进口连接，所述第一蒸发器41的出口与所述第一换热器61的换热通道二连接，所述第二蒸发器42的出口和第一换热器61的换热通道二通过所述第三换热器63的换热通道一与所述第一压缩机11的进口连接。

[0011] 制冷系统二包括连接在一起的第二压缩机12和第二冷凝器22，还包括第三蒸发器43、第四蒸发器44、第二气液分离器32和第二换热器62；所述第二冷凝器22的出口通过第三换热器63的换热通道二与所述第二气液分离器32的进口连接，所述第二气液分离器32的出气口和所述第二换热器62的换热通道一连接，第二换热器62的换热通道一通过第四毛细管
441与所述第四蒸发器44的进口连接；所述第二气液分离器32的出液口通过所述第三毛细管431与所述第三蒸发器43的进口连接，所述第三蒸发器43的出口与所述第二换热器62的换热通道二连接，所述第四蒸发器44的出口和第二换热器62的换热通道二分别与所述第二压缩机12的进口连接。

[0012] 具体而言，本实施例分体式双制冷装置采用两个热交换且独立循环的制冷系统，以制冷系统一为例：制冷剂经过第一压缩机11压缩形成高温、高压的过热制冷剂气体，制冷剂气体进入第一冷凝器21进行冷凝，利用制冷剂中高低沸点制冷剂的露点温度不同，制冷剂气体冷凝后形成富含高沸点制冷剂液体和富含低沸点制冷剂气体的两相制冷剂，该制冷剂进入第一气液分离器31进行分离。富含高沸点制冷剂的液相制冷剂从第一气液分离器31的出液口输出，经由第一毛细管411节流后，进入到第一蒸发器41进行换热后形成两相制冷剂进入第一换热器61的换热通道二中，而气相制冷剂先进入第一换热器61吸收第一蒸发器41输出的制冷剂的冷量后形成液相制冷剂，液相制冷剂经过第二毛细管421节流后进入第二蒸发器42换热；从第一换热器61的换热通道二和第二蒸发器42输出的制冷剂输送到第三换热器62的换热通道一中与制冷系统二中第二冷凝器22输出的制冷剂进行热交换后形成气体制冷剂流回第一压缩机11中。

[0013] 在实际使用过程中，制冷系统一中的第一蒸发器41用于冷藏或常规的冷冻，而对于第二蒸发器42除了能够用于常规的冷冻外还可以实现深度冷冻，配合不同的制冷剂能够实现大跨度温度范围的制冷；同样的，制冷系统二中的第三蒸发器43也用于冷藏或常规的冷冻，而第四蒸发器44除了能够用于常规的冷冻外可以实现深度冷冻；制冷系统二相比于制冷系统一，第三蒸发器43比第一蒸发器41的制冷温度更低，同时，第四蒸发器44比第二蒸发器42的制冷温度更低。本实施例分体式双制冷装置采用混合制冷剂，所述混合制冷剂包括多种制冷剂，例如：所述混合制冷剂为R600a和R290的混合物；或者，所述混合制冷剂为R600和R290的混合物；或者，所述混合制冷剂为R600a和R600的混合物；或者，所述混合制冷剂为R600a和R170的混合物；或者，所述混合制冷剂为R290和R170的混合物；或者，所述混合制冷剂为R600a、R290和R170的混合物。通过不同的非公沸混合制冷剂可形成不同的储藏温区，工质对R600a/R290：可实现-18 -30℃储藏温区和-30 -40℃储藏温区；工质对R600/~ ~R290：可实现-6 -18℃储藏温区和-30 -40℃储藏温区；工质对R600/R600a：可实现0 9℃储~ ~ ~
藏温区和-6 -12℃储藏温区；工质对R600a/R170：可实现-18 -30℃储藏温区和-40 -60℃~ ~ ~
储藏温区；工质对R290/R170：可实现-20 -40℃储藏温区和-40 -60℃储藏温区等。
~ ~

[0014] 其中，根据不同数量温区的设定，第一蒸发器41、第二蒸发器42、第三蒸发器43和第四蒸发器44均可以采用多个子蒸发器构成，而子蒸发器之间可以采用串联或并联的方式组合使用。

[0015] 进一步的，为了更有效的提高制冷系统一和制冷系统二之间进行热交换，以获得更宽温度范围的制冷效果，本实施例中的第一冷凝器21设置有第一附加制冷剂管（未标记），所述第二冷凝器22设置有第二附加制冷剂管（未标记），所述第一附加制冷剂管和所述第二附加制冷剂管相互热交换设置形成公用冷凝部23，所述第一冷凝器21通过所述第一附加制冷剂管与所述第一压缩机11连接，所述第二冷凝器22通过所述第二附加制冷剂管与所述第三换热器63的换热通道一连接。具体的，在公用冷凝部23的作用下，从第一压缩机11输出的高温、高压的过热制冷剂气体将与从第二冷凝器22冷凝后输出的制冷剂进行热交换，以使得制冷系统二中的冷凝效果更佳，同时，配合第三换热器63进行两个系统之间的热交换处理，可以获得更低的制冷温度，在共用冷凝部23的作用下，从第一冷压缩机11输出的高温、高压过热制冷剂气体与从第二冷凝器22冷凝后输出的制冷剂进行热交换，使制冷系统二冷凝效果更佳的同时，提高了室外机空间利用率；另外制冷系统一蒸发器出口制冷剂与制冷系统二共用冷凝器出口制冷剂进行换热，进一步提升制冷系统二的冷凝效果，增大系统过冷度，进而可提升系统的制冷量。其中，所述第一冷凝器21、所述第二冷凝器22和所述公用冷凝部23为一整体结构，具体的，在冷凝器组装过程中，制冷剂管需要胀管形成在翅片上，而第一冷凝器21、所述第二冷凝器22和所述公用冷凝部23中的制冷剂管均胀管设置在同一翅片组中，优选的，所述第一冷凝器21、所述公用冷凝部22和所述第二冷凝器23由上至下依次布置。

[0016] 另外，室外机壳101作为室外机设置在房间外部，制冷系统中的压缩机、冷凝器和风机等部件设在室外机壳101中。以制冷系统一中的第一压缩机11、第一冷凝器21和第一风机10的安装在第一壳体的具体方式为例，第一压缩机11、第一冷凝器21和第一风机10布置在同一条直线上，第一风机10从第一冷凝器21侧吸风吹向第一压缩机11，既考虑了风机的扬程问题，又能保证压缩机和冷凝器的散热效果，达到节能目的。第一风机10位于第一冷凝器21和第一压缩机11之间，第一风机10吸风时给第一冷凝器21散热，同时，第一风机10可从第一冷凝器21的外围吸风，则吹出的风温较低，送给第一压缩机11后的散热效果较好。进一步的，所述第一壳体的上表面形成有坡面1011，所述第一风机10与所述第一壳体之间设置有第一风罩1012，所述第一风罩1012与所述第一壳体的底面、两侧壁和第一坡面1011构成所述第一风道，优选的，所述第一风罩1012为圆弧形结构，所述第一风道沿所述第一风机10至所述第一压缩机11方向依次形成有风道渐扩段（未标记）和风道渐缩段（未标记）；其中，沿所述风机10至所述第一压缩机11方向，所述风道渐扩段的截面面积逐渐增大，所述风道渐缩段的截面面积逐渐减小，所述风道渐扩段的长度W2和所述风道渐缩段的长度W1比为1：（3-5）。具体的，风道将风量的横截面先变大使风扩散到整个风道截面上，然后风道横截面缩小，此时风速逐渐上升而吹到第一压缩机11表面时，风速大于第一风机10出口的风速，增大了第一压缩机11表面的换热系数；同样的，制冷系统二中的第二压缩机12、第二冷凝器22和第一风机10'的安装在第二壳体的安装方式与上述方式相同，而对于公用冷凝部23则同时设置在第一壳体和第二壳体中。优选的，为了充分利用冷凝器的的冷凝热，冷凝器设置有水换热器7，水换热器7中的水将吸收冷凝器释放的冷凝热，水换热器7则与外部的供水端连接，外界水进入到水换热器7中进行热交换形成热水，实现充分利用冷凝的热能，提高能源利用率；而由于水换热器7中可以设置有蓄热材料，在停机时，蓄热材料依然能够提供热量加热水。

[0017] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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