复叠式压缩制冷系统、制冷装置的制作方法

1.本实用新型涉及制冷设备技术领域，尤其涉及一种复叠式压缩制冷系统以及具有其的制冷装置。


背景技术：

2.随着人们生活水平的不断提高和健康生活理念的健全，对食材的种类及储备量也越来越多，但是不同食材的储存条件和保鲜要求并不相同，需要对不同的食材进行分类，并将其储存于不同的温区中。
3.因此，需要制冷装置中具有不同温区的多个间室，以满足不同食材的分类储存，现有的制冷装置常采用复叠式压缩制冷系统对不同间室进行制冷，然而，现有的制冷装置在使用过程中往往存在制冷效率低、低温级压缩机启动时启动压力大的问题。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种复叠式压缩制冷系统以及具有其的制冷装置，以解决现有的制冷装置在使用过程中往往存在制冷效率低、低温级压缩机启动时启动压力大的问题。
5.为实现上述实用新型目的之一，本实用新型一实施方式提供了一种复叠式压缩制冷系统，包括，
6.高温级制冷循环回路，包括高温级压缩机、并联支路、蒸发部、设置于所述并联支路入口处的切换阀、以及连接所述蒸发部和所述高温级压缩机的高温级回气管，所述高温级制冷循环回路内流通有第一制冷剂，所述并联支路包括并联设置的第一供冷支路、第二供冷支路和第三供冷支路，所述切换阀可选择地与所述第一供冷支路、所述第二供冷支路以及所述第三供冷支路中的至少其一连通，所述第一供冷支路包括串联设置的第一节流装置和高温级蒸发器，所述第二供冷支路包括第二节流装置，所述第三供冷支路包括第三节流装置，流经所述第一节流装置内的第一制冷剂、流经所述第二节流装置内的第一制冷剂分别与流经所述高温级回气管内的第一制冷剂换热；
7.低温级制冷循环回路，包括低温级压缩机和冷凝部，所述低温级制冷循环回路内流通有第二制冷剂，流经所述冷凝部的第二制冷剂与流经所述蒸发部的第一制冷剂换热。
8.作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述低温级制冷循环回路还包括串联设置的低温级压缩机、低温级节流装置、低温级蒸发器和第一回气管段，所述冷凝部设于所述低温级压缩机与所述低温级节流装置之间。
9.作为本实用新型一实施方式的进一步改进，流经所述第一回气管段内的第二制冷剂与流经所述低温级节流装置内的第二制冷剂换热。
10.作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述低温级制冷循环回路还包括第二回气管段和放热管段，所述第二回气管段设于所述低温级蒸发器和所述低温级压缩机之间，所述放热管段设于所述低温级压缩机和所述冷凝部之间，流经所述第二回气管段内的
第二制冷剂与流经所述放热管段内的第二制冷剂换热。
11.作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述第二回气管段位于所述第一回气管段和所述低温级压缩机之间。
12.作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述第二回气管段与所述放热管段相互套接或贴靠设置。
13.作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述低温级节流装置为毛细管，所述第一回气管段与所述低温级节流装置相互套接或贴靠设置。
14.作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述第一节流装置、所述第二节流装置分别与所述高温级回气管相互套接或贴靠设置。
15.为实现上述实用新型目的之一，本实用新型一实施方式还提供了一种制冷装置，包括箱体，还包括如上所述的复叠式压缩制冷系统，所述箱体中具有第一储物间室和第二储物间室，所述低温级制冷循环回路为所述第一储物间室供冷，所述高温级制冷循环回路为所述第二储物间室供冷。
16.作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述制冷装置还包括控制器，所述控制器与所述切换阀相连接，并用于：根据所述第一储物间室和所述第二储物间室的温度控制所述切换阀与所述第一供冷支路、所述第二供冷支路以及第三供冷支路的连通状态。
17.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型的复叠式压缩制冷系统以及具有其的制冷装置，第一制冷剂于第一供冷支路中流通时，高温级蒸发器为第二储物间室供冷；第一制冷剂于第二供冷支路中流通时，第一制冷剂自第二供冷支路中流出至高温级制冷循环回路中的蒸发部，通过流经所述冷凝部的第二制冷剂与流经所述蒸发部的第一制冷剂换热，蒸发部内的第一制冷剂可以吸收流经冷凝部的第二制冷剂的热量，从而可以进一步降低冷凝部中的第二制冷剂的温度，为低温级制冷循环回路预冷，从而使低温级制冷循环回路可以实现更低的温度；同时，由于流经所述第一节流装置内的第一制冷剂、流经所述第二节流装置内的第一制冷剂分别与流经所述高温级回气管内的第一制冷剂换热，从而可以利用高温级回气管中的第一制冷剂给第一节流装置和第二节流装置中的第一制冷剂降温，增大制冷量，同时提高高温级压缩机的吸气温度，使其升温至环温左右，提高高温级压缩机的制冷效率，提高高温级制冷循环回路的工作效率；在低温级压缩机启动时，可以使第一制冷剂于第三供冷支路中流通，从而可以解决低温级压缩机启动瞬间启动压力大的问题。
附图说明
18.图1为本实用新型一实施例的复叠式压缩制冷系统的结构示意图。
具体实施方式
19.以下将结合附图所示的具体实施例对本实用新型进行详细描述。
20.在本实用新型的各个图示中，为了便于图示，结构或部分的某些尺寸会相对于其它结构或部分扩大，因此，仅用于图示本实用新型的主题的基本结构。
21.应当理解的是尽管术语第一、第二等在本文中可以被用于描述各种元件或结构，但是这些被描述对象不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于将这些描述对象彼此区分
开。
22.本实用新型一实施例提供的制冷装置，包括箱体和门体，箱体中具有储物间室，门体用于打开或关闭储物间室，制冷装置还包括制冷系统，制冷系统设于箱体中并向储物间室供冷。具体地，制冷装置可以设置为冷柜、冰箱等，以满足不同用户和不同应用场景的需求。
23.在本实施例中，箱体中具有第一储物间室和第二储物间室，第一储物间室可以为变温间室或深冷间室，第二储物间室可以为冷藏间室或冷冻间室。制冷系统采用复叠式压缩制冷系统100，具体包括高温级制冷循环回路1和低温级制冷循环回路2。
24.为便于描述，在本实施例中，以高温级制冷循环回路1为第二储物间室供冷，低温级制冷循环回路2为第一储物间室供冷为例展开描述。当然，二者也可以互换。
25.当然，在其它实施例中，还可以根据实际需要设置除第一储物间室和第二储物间室之外的其它储物间室。
26.参看图1，高温级制冷循环回路1，包括相互串联设置的高温级压缩机11、并联支路、蒸发部12以及连接蒸发部12和高温级压缩机11的高温级回气管13，高温级制冷循环回路1内流通有第一制冷剂，并联支路包括并联设置的第一供冷支路、第二供冷支路和第三供冷支路，所述第一供冷支路包括串联设置的第一节流装置161和高温级蒸发器15，所述第二供冷支路包括第二节流装置162，所述第三供冷支路包括第三节流装置163，流经所述第一节流装置161内的第一制冷剂、流经所述第二节流装置162内的第一制冷剂分别与流经所述高温级回气管13内的第一制冷剂换热。这样，所述第一储物间室可以实现-30～10℃的温度范围，而且可以在该温度范围内实现温度可调。
27.低温级制冷循环回路2，包括冷凝部21，低温级制冷循环回路2内流通有第二制冷剂，流经冷凝部21的第二制冷剂与流经蒸发部12的第一制冷剂换热。
28.高温级制冷循环回路1还包括设置于所述并联支路入口处的切换阀17，切换阀17可选择地与所述第一供冷支路、所述第二供冷支路以及所述第三供冷支路中的至少其一连通，从而根据需要选择性地控制第一制冷剂的流向，以实现不同的功能和制冷效果。
29.这样，第一制冷剂于第一供冷支路中流通时，高温级蒸发器15可以为第二储物间室供冷；第一制冷剂于第二供冷支路中流通时，第一制冷剂自第二供冷支路中流出至高温级制冷循环回路1中的蒸发部12，通过流经冷凝部21的第二制冷剂与流经蒸发部12的第一制冷剂换热，蒸发部12内的第一制冷剂可以吸收流经冷凝部21的第二制冷剂的热量，从而可以进一步降低冷凝部21中的第二制冷剂的温度，为低温级制冷循环回路2预冷，从而使低温级制冷循环回路2可以实现更低的温度；同时，由于流经第一节流装置161内的第一制冷剂、流经第二节流装置162内的第一制冷剂分别与流经高温级回气管13内的第一制冷剂换热，从而可以利用高温级回气管13中的第一制冷剂给第一节流装置161和第二节流装置162中的第一制冷剂降温，增大制冷量，同时提高高温级压缩机11的吸气温度，使其升温至环温左右，提高高温级压缩机11的制冷效率，提高高温级制冷循环回路1的工作效率；在低温级压缩机22启动时，可以使第一制冷剂于第三供冷支路中流通，从而可以解决低温级压缩机22启动瞬间启动压力大的问题，究其原因，在低温级压缩机22启动瞬间由于冷凝部21的散热量大会导致蒸发部12中的第一制冷剂的温度过高，甚至达到几十度，当第一制冷剂流入高温级回气管13中与第二节流装置162换热时，会导致第二节流装置162中的第一制冷剂的
温度升高而减小第一制冷剂的流量，从而使蒸发部12无法给冷凝部21提供足够的冷量，进而造成低温级压缩机22的启动压力大。
30.优选地，第一节流装置161、第二节流装置162、第三节流装置163均为毛细管。
31.第一节流装置161、第二节流装置162分别与高温级回气管13通过相互套接或贴靠设置的方式热连接，以利于二者中流通的第一制冷剂的热交换效率，提高能量利用率。
32.进一步地，高温级制冷循环回路1还包括设于高温级冷凝器14和所述并联支路之间的高温级干燥过滤器18，以及设置于蒸发部12和高温级回气管13之间的储液包19。
33.低温级制冷循环回路2还包括串联设置的低温级压缩机22、低温级节流装置23、低温级蒸发器24和第一回气管段25，冷凝部21设于低温级压缩机22与低温级节流装置23之间。
34.进一步地，流经第一回气管段25内的第二制冷剂与流经低温级节流装置23内的第二制冷剂换热。从而可以使流经第一回气管段25内的第二制冷剂吸收流经低温级节流装置23内的第二制冷剂的热量，提高流向低温级压缩机22吸入口的第二制冷剂的温度，从而提高低温级压缩机22的吸气温度，而且提高了低温级制冷循环回路2的能量利用率，提高了整个制冷装置的能效。
35.优选地，低温级节流装置23为毛细管，第一回气管段25与低温级节流装置23相互套接或贴靠设置，以利于二者中流通的第二制冷剂的热交换效率，提高能量利用率。
36.进一步地，低温级制冷循环回路2还包括第二回气管段26和放热管段27，第二回气管段26设于低温级蒸发器24和低温级压缩机22之间，放热管段27设于低温级压缩机22和冷凝部21之间，流经第二回气管段26内的第二制冷剂与流经放热管段27内的第二制冷剂换热。从而可以使流经第二回气管段26内的第二制冷剂吸收流经放热管段27内的第二制冷剂的热量，提高低温级压缩机22的吸气温度，并且降低了自放热管段27流向冷凝部21的第二制冷剂的冷量，使低温级制冷循环回路2可以实现更低的温度，使所述第二储物间室在-60～-20℃的温度范围内实现温度可调，而且提高了低温级制冷循环回路2的能量利用率，提高了整个制冷装置的能效。
37.优选地，第二回气管段26位于第一回气管段25和低温级压缩机22之间，可以最大化地提高低温级制冷循环回路2的能量利用率。
38.第二回气管段26与放热管段27相互套接或贴靠设置，以利于二者中流通的第二制冷剂的热交换效率，提高能量利用率。
39.进一步地，低温级制冷循环回路2还包括设于低温级压缩机22和放热管段27之间的低温级散热管28，以及设置于冷凝部21和低温级节流装置23之间的低温级干燥过滤器29。通过低温级散热管28，可以对低温级压缩机22中流出的第二制冷剂进行散热，从而使低温级制冷循环回路2可以实现更低的温度；通过低温级干燥过滤器29，可以对冷凝部21流出的第二制冷剂进行干燥和过滤。
40.第一制冷剂和第二制冷剂可为相同的制冷剂，也可以为不同的制冷剂。
41.另外，“高温级制冷循环回路1”和“低温级制冷循环回路2”中的“高温”和“低温”是相对而言的，相对而言高温级制冷循环回路1内所流经的第一制冷剂的蒸发温度高于低温级制冷循环回路2内所流经的第二制冷剂的蒸发温度。
42.制冷装置还包括控制器，所述控制器与切换阀17相连接，并用于，根据所述第一储
物间室和所述第二储物间室的温度控制切换阀17与所述第一供冷支路、所述第二供冷支路以及第三供冷支路的连通状态。
43.具体地，所述控制器用于，
44.若所述第一储物间室的温度t1≥其预设开机温度t
1开
，则判断t1是否大于预设温度t0；
45.若是，则控制切换阀17切换至与所述第三供冷支路连通，并控制高温级压缩机11启动；
46.经预设时间t1后，控制低温级压缩机22启动；
47.经预设时间t2后，控制切换阀17切换至与所述第二供冷支路连通。
48.这样，在高温级压缩机11和低温级压缩机22均处于停机状态下，当所述第一储物间室需要制冷，且其温度高于预设温度t0时，通过控制切换阀17切换至与所述第三供冷支路连通，并控制高温级压缩机11启动，可以解决低温级压缩机22启动瞬间启动压力大的问题，由于所述第三供冷支路中的第一制冷剂与高温级回气管13中的第一制冷剂不发生热交换，从而避免了所述第三供冷支路中的第一制冷剂流量减小，确保了蒸发部12为冷凝部21提供足够的冷量，从而避免了低温级压缩机22启动瞬间压力过大。进一步地，经预设时间t1后，蒸发部12为冷凝部21提供了足够的冷量，此时启动低温级压缩机22，低温级制冷循环回路2为所述第一储物间室进行供冷。进一步经预设时间t2后，低温级压缩机22运行稳定，此时控制切换阀17切换至与所述第二供冷支路连通，通过流经第二节流装置162内的第一制冷剂与流经高温级回气管13内的第一制冷剂换热，从而可以利用高温级回气管13中的第一制冷剂给第二节流装置162中的第一制冷剂降温，增大制冷量，同时提高高温级压缩机11的吸气温度，使其升温至环温左右，提高高温级压缩机11的制冷效率，进而提高蒸发部12向冷凝部21的供冷量，提高低温级制冷循环回路2的制冷效率，提高制冷装置的能量利用率。
49.优选地，t0＝-30～5℃，从而可以避免第一储物间室的实际温度t1过高时，低温级压缩机22启动压力大的问题发生。
50.优选地，t1≤5min，以确保蒸发部12为冷凝部21提供了足够的冷量，同时避免了第一储物间室长时间得不到降温。
51.优选地，t2＝0.5～10min，通过这段时间，可以使低温级压缩机22的压力趋于平稳，同时有利于提高低温级制冷循环回路2的制冷效率，使第一储物间室内的温度尽快达到预设温度，提高开机效率。
52.进一步地，所述控制器还用于，
53.若t1不大于t0，则控制切换阀17切换至与所述第二供冷支路连通，并控制高温级压缩机11启动；
54.经预设时间t1后，控制低温级压缩机22启动。
55.在高温级压缩机11和低温级压缩机22均处于停机状态下，当所述第一储物间室需要制冷，且其温度t1不大于预设温度t0时，此时可以直接通过所述第二供冷支路，使蒸发部12向冷凝部21供冷，这样，通过流经第二节流装置162内的第一制冷剂与流经高温级回气管13内的第一制冷剂换热，从而可以提高蒸发部12向冷凝部21的供冷量，加快预冷效率，提高开机效率。
56.进一步地，所述控制器还用于，
57.若t1《t
1开
，且所述第二储物间室的温度t2≥其预设开机温度t
2开
，则控制切换阀17切换至与所述第一供冷支路连通，并控制高温级压缩机11启动。
58.也就是说，当所述第一储物间室需要制冷，而所述第二储物间室不需要制冷时，通过控制切换阀17切换至与所述第一供冷支路连通，并控制高温级压缩机11启动，即可实现对所述第一储物间室制冷，使其尽快达到其预设温度。
59.本实用新型一实施方式还提供了一种如前所述的制冷装置的控制方法，其包括，
60.若所述第一储物间室的温度t1≥其预设开机温度t
1开
，则判断t1是否大于预设温度t0；
61.若是，则控制切换阀17切换至与所述第三供冷支路连通，并控制高温级压缩机11启动；
62.经预设时间t1后，控制低温级压缩机22启动；
63.经预设时间t2后，控制切换阀17切换至与所述第二供冷支路连通。
64.这样，在高温级压缩机11和低温级压缩机22均处于停机状态下，当所述第一储物间室需要制冷，且其温度高于预设温度t0时，通过控制切换阀17切换至与所述第三供冷支路连通，并控制高温级压缩机11启动，可以解决低温级压缩机22启动瞬间启动压力大的问题，由于所述第三供冷支路中的第一制冷剂与高温级回气管13中的第一制冷剂不发生热交换，从而避免了所述第三供冷支路中的第一制冷剂流量减小，确保了蒸发部12为冷凝部21提供足够的冷量，从而避免了低温级压缩机22启动瞬间压力过大。进一步地，经预设时间t1后，蒸发部12为冷凝部21提供了足够的冷量，此时启动低温级压缩机22，低温级制冷循环回路2为所述第一储物间室进行供冷。进一步经预设时间t2后，低温级压缩机22运行稳定，此时控制切换阀17切换至与所述第二供冷支路连通，通过流经第二节流装置162内的第一制冷剂与流经高温级回气管13内的第一制冷剂换热，从而可以利用高温级回气管13中的第一制冷剂给第二节流装置162中的第一制冷剂降温，增大制冷量，同时提高高温级压缩机11的吸气温度，使其升温至环温左右，提高高温级压缩机11的制冷效率，进而提高蒸发部12向冷凝部21的供冷量，提高低温级制冷循环回路2的制冷效率，提高制冷装置的能量利用率。
65.优选地，t0＝-30～5℃，从而可以避免第一储物间室的实际温度t1过高时，低温级压缩机22启动压力大的问题发生。
66.优选地，t1≤5min，以确保蒸发部12为冷凝部21提供了足够的冷量，同时避免了第一储物间室长时间得不到降温。
67.优选地，t2＝0.5～10min，通过这段时间，可以使低温级压缩机22的压力趋于平稳，同时有利于提高低温级制冷循环回路2的制冷效率，使第一储物间室内的温度尽快达到预设温度，提高开机效率。
68.进一步地，所述控制方法还包括，
69.若t1不大于t0，则控制切换阀17切换至与所述第二供冷支路连通，并控制高温级压缩机11启动；
70.经预设时间t1后，控制低温级压缩机22启动。
71.在高温级压缩机11和低温级压缩机22均处于停机状态下，当所述第一储物间室需要制冷，且其温度t1不大于预设温度t0时，此时可以直接通过所述第二供冷支路，使蒸发部12向冷凝部21供冷，这样，通过流经第二节流装置162内的第一制冷剂与流经高温级回气管
13内的第一制冷剂换热，从而可以提高蒸发部12向冷凝部21的供冷量，使第一储物间室内的温度尽快达到预设温度，提高开机效率。
72.进一步地，所述控制方法还包括，
73.若t1《t
1开
，且所述第二储物间室的温度t2≥其预设开机温度t
2开
，则控制切换阀17切换至与所述第一供冷支路连通，并控制高温级压缩机11启动。
74.也就是说，当所述第一储物间室需要制冷，而所述第二储物间室不需要制冷时，通过控制切换阀17切换至与所述第一供冷支路连通，并控制高温级压缩机11启动，即可实现对所述第一储物间室制冷，使其尽快达到其预设温度。
75.与现有技术相比，本实用新型提供的复叠式压缩制冷系统100、具有其的制冷装置以及制冷装置的控制方法，其有益效果在于：第一制冷剂于第一供冷支路中流通时，高温级蒸发器15为第二储物间室供冷；第一制冷剂于第二供冷支路中流通时，第一制冷剂自第二供冷支路中流出至高温级制冷循环回路1中的蒸发部12，通过流经冷凝部21的第二制冷剂与流经蒸发部12的第一制冷剂换热，蒸发部12内的第一制冷剂可以吸收流经冷凝部21的第二制冷剂的热量，从而可以进一步降低冷凝部21中的第二制冷剂的温度，为低温级制冷循环回路2预冷，从而使低温级制冷循环回路2可以实现更低的温度；同时，由于流经第一节流装置161内的第一制冷剂、流经第二节流装置162内的第一制冷剂分别与流经高温级回气管13内的第一制冷剂换热，从而可以利用高温级回气管13中的第一制冷剂给第一节流装置161和第二节流装置162中的第一制冷剂降温，增大制冷量，同时提高高温级压缩机11的吸气温度，使其升温至环温左右，提高高温级压缩机11的制冷效率，提高高温级制冷循环回路1的工作效率；在低温级压缩机22启动时，可以使第一制冷剂于第三供冷支路中流通，从而可以解决低温级压缩机22启动瞬间启动压力大的问题。
76.应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
77.上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。