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可双向调节的冷库机组及冷库的制作方法

  • 国知局
  • 2024-07-29 14:20:25

本发明涉及冷库,具体地说,是涉及一种可双向调节的冷库机组及设有该冷库机组的冷库。

背景技术:

1、冷库主要用于对具有特定温湿度要求的物品进行保存,相比于传统的冰箱,冷库具有更大的制冷量及更大的贮存空间,因此被广泛用于食品、化工、医疗、科学试验等领域。

2、现有冷库的冷库机组基本都是单冷型冷库机组,其中,部分冷库机组常采用单级的旋子压缩机或涡旋压缩机来做冷藏库温(冷藏库温一般为0℃以上),部分冷库机组采用补气增焓压缩机来做冷冻库温(冷冻库温一般为-20℃以上);而对于低于-20℃的冷冻库温则基本使用双级螺杆压缩机,但此类冷库机组最低也只能实现-30℃左右的制冷,且仅能够满足小型冷库制冷需求,还存在设备体积大、成本高的缺点。

3、因此,对于一些需要使用更低的温度对物品进行贮存特殊的场合(如深海鱼类通常需要在-50℃至-40℃的环境中进行贮存),现有的冷库机组难以满足该冷冻温度条件;此外,现有的冷库机组也无满足用户的制热需求;再者,现有的冷库机组对室内换热器进行除霜时,通常是采用电加热装置对换热器进行加热除霜,导致除霜过程中冷库的库房内环境温度波动大且能耗高。

技术实现思路

1、为了解决上述问题,本发明的主要目的是提供一种实现更低温度的制冷并具有制热功能、能耗低且实用性强的可双向调节的冷库机组。

2、本发明的另一目的是提供一种设有上述冷库机组的冷库。

3、为了实现本发明的主要目的,本发明提供一种可双向调节的冷库机组,包括室外换热器、第一电子膨胀阀、室内换热器和控制器,室外换热器包括第一换热管件,第一电子膨胀阀的第一接口与第一换热管件的第一端口连接,室内换热器包括第二换热管件,第二换热管件的第三端口与第一电子膨胀阀的第二接口连接,第一电子膨胀阀与控制器电连接,其中,冷库机组还包括四通阀、双级变频压缩机、经济器、第二电子膨胀阀和r32冷媒,第一换热管件的第二端口与四通阀的第一中转口连接,第二换热管件的第四端口与四通阀的第二中转口连接,双级变频压缩机的排气口与四通阀的第一入口连接,双级变频压缩机的回气口与四通阀的第一出口连接,经济器包括第一壳体和换热管,第一壳体具有换热腔、第二入口和第二出口,第二入口和第二出口均与换热腔连通,第二出口与双级变频压缩机的补气口连接,换热管贯穿换热腔,换热管的第五端口与第一端口连接,换热管的第六端口与第一接口连接,第二电子膨胀阀的第三接口与第六端口连通,第二电子膨胀阀的第四接口与第二入口连接,控制器还分别与四通阀、双级变频压缩机、第二电子膨胀阀电连接,r32冷媒受双级变频压缩机循环压缩驱动。

4、由上可见,冷库机组通过双级变频压缩机、r32冷媒及经济器等的配合,可实现低温、超低温的制冷,进而使得冷库机组能够满足绝大部分具有特殊冷冻需求的场合;此外,通过设置四通阀来切换冷媒的流向,使得冷库机组可对室内换热器进行热氟化霜,与传统的冷库机组采用电加热装置对室内换热器进行化霜相比具有化霜速度快、能耗低且对冷库的库房的环境温度影响小等优点;再者,四通阀的设置还使得冷库机组具备制热能力,大幅度扩大冷库机组的温度调控范围,使得冷库机组可满足用户的不同特殊需求,且提升了冷库机组的实用性。

5、一个优选的方案是,冷库机组还包括储液器,储液器连接在第一端口和第五端口之间。

6、由上可见,通过设置储液器,使储液器在制冷模式下能够暂时存储从室外换热器流出的液态冷媒,保证室外换热器始终以适宜的液位进行有效换热。

7、另一个优选的方案是,冷库机组还包括油分离器,油分离器的进气口与排气口连接,油分离器的出气口与第一入口连接,油分离器的出油口与双级变频压缩机的回油口连接。

8、由上可见,油分离器在能够分离冷媒中的润滑油,保护双级变频压缩机并防止脏堵,能够提高换热效率,保证冷库机组稳定运行。

9、进一步的方案是,室内换热器还包括多片第二翅片,多片第二翅片沿自身的厚度方向分布;第二换热管件包括多组分流管、输入管和输出管,多组分流管沿第二翅片的长度方向分布,分流管呈蜿蜒状并贯穿第二翅片,输入管具有第三端口和多个分流出口,多个分流出口与多组分流管一一对应,一个分流出口与相对应的一组分流管的第三入口对接,输出管具有第四端口和多个分流入口,多个分流入口与多组分流管一一对应,一个分流入口与相对应的一组分流管的第三出口对接。

10、由上可见,该设计能够提升冷媒换热的均匀性,进而使室内换热器在制冷模式下的蒸发温度或室内换热器在制热模式下的冷凝温度更加均匀。

11、更进一步的方案是,室内换热器还包括电子调压阀和毛细管,电子调压阀与控制器电连接;输入管包括输入段、中继段、主段和多个支段,输入段的第一端为第三端口,输入段的第二端与电子调压阀的第五接口对接,中继段的第一端与电子调压阀的第六接口对接,中继段的第二端与主段对接,支段的第一端与主段对接,支段的第二端为分流出口,毛细管的第一端与输入段对接,毛细管的第二端与中继段对接。

12、由上可见,上述设计使得电子调压阀和毛细管可配合r32冷媒及双级变频压缩机等可更好的实现超低温温段的制冷,以进一步保证冷库机组的制冷能力。

13、更进一步的方案是,相邻两片第二翅片之间的间距小于或等于2毫米。

14、由上可见,通过对第二翅片之间的间距设计,使得在实现相同需求换热器面积的情况下,室内换热器的体积相比于常规冷库机组的室内换热器的体积可减小一倍以上,进而提高对冷库的库房的利用率,同时也利于冷库机组的小型化设计。

15、更进一步的方案是,冷库机组还包括室外风机和室内风机,室外风机设于室外换热器处,室外风机与控制器电连接,室内风机设于室内换热器处,室内风机与控制器电连接,室内风机的数量介于一个至八个之间。

16、由上可见,室外风机可加速室外换热器处的空气流动,提升室外换热器的换热效果;同理地,室内风机可加速室内换热器处的空气流动,提升室内换热器的换热效果;而通过对室内风机的数量设计并配合室内换热器的尺寸设计,使得冷库机组的也设置成不同的匹数规格,进而使冷库机组可对不同大小的库房进行制冷或制热,同时能够更好的减小冷库机组的尺寸,以更好地减小对库房空间的挤占。

17、更进一步的方案是,双级变频压缩机为双级涡旋结构压缩机。

18、由上可见,该设计使双级涡旋结构压缩机在r32冷媒、经济器等的配合下,能够使室内换热器制冷时的蒸发温度达到-50℃甚至更低,进而使冷库机组实现超低温制冷。

19、更进一步的方案是,双级涡旋结构压缩机包括第二壳体,第二壳体内设置有一横直的驱动曲轴;驱动曲轴的一端安装有第一轴承支撑,第一轴承支撑的外侧安装有第一定涡旋,第一轴承支撑的端部安装有位于第一定涡旋与第一轴承支撑之间且与第一定涡旋配合的第一动涡旋,第一动涡旋与第一轴承支撑之间安装有第一防自转机构;驱动曲轴的另一端安装有第二轴承支撑,第二轴承支撑的外侧安装有第二定涡旋,第二轴承支撑的端部安装有位于第二定涡旋与第二轴承支撑之间且与第二定涡旋配合的第二动涡旋,第二动涡旋与第二轴承支撑之间安装有第二防自转机构,且第二定涡旋的外侧安装有用于隔开第二壳体内腔室的高低压隔离板,第二壳体的两端通过端盖封装形成一个封闭的腔室,高低压隔离板隔开的两个腔室上分别连通有吸气管和排气管,回气口与吸气管连通,排气口与排气管连通;第二壳体上位于第一轴承支撑和第二轴承支撑间的位置设有补气管,补气管与补气口连通。

20、由上可见,双级涡旋结构压缩机整体负荷由两套涡旋机构和轴承支撑分担,因此降低了各摩擦副的负荷,提高了双级涡旋结构压缩机的可靠性,且由于采用双级压缩方式,突破了第二壳体外径尺寸对压比的限制,在较小的外径尺寸下,压比可以做得很高,有利于双级涡旋结构压缩机小型化设计;此外,由于双级涡旋结构压缩机实用两套涡旋盘,因此若采用错峰排气的方式,可有效降低曲轴扭矩的最大负荷,从而进一步提高双级涡旋结构压缩机可靠性;再者,补气通道(补气口)的设置可以在双级涡旋结构压缩机运行工况严重超出内压比调整范围时,确保双级涡旋结构压缩机正常运转,与传统的直接向涡旋中间压缩腔进行喷液或者补气相比,该补气通道两端压差恒定且不受结构限制,阻力小,喷液或者补气充分。

21、为了实现本发明的另一目的,本发明提供一种冷库,包括库房,其中,还包括上述的冷库机组,室内换热器设于库房内,室外换热器、第一电子膨胀阀、控制器、四通阀、双级变频压缩机、经济器和第二电子膨胀阀均设于库房外。

22、由上可见,冷库通过设置上述冷库机组,可实现对库房的低温、超低温制冷,也可实现对库房的制热,大幅度扩大冷库的温度调控范围,从而使冷库可满足用户的不同特殊需求,且提升了冷库的实用性;并且,还可降低冷库的能耗,且在对室内换热器进行化霜处理时,库房内的环境温度波动小。

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