本實用新型涉及制冷技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種制冷系統(tǒng)和具有其的制冷設(shè)備。
背景技術(shù):
一般來講,微通道冷凝器具有比表面積大,換熱效率高,散熱量大,冷媒充注量少,體積小,重量輕等優(yōu)點,成為目前制冷行業(yè)研究比較熱門的領(lǐng)域。在制冷系統(tǒng)中使用微通道冷凝器,尤其是在冰箱等小型制冷系統(tǒng)中使用時,由于微通道冷凝器的多孔扁管的每個孔的孔徑都很小,很有可能被制冷劑中的雜質(zhì)堵住,從而導致制冷系統(tǒng)的制冷性能下降。經(jīng)過長時間積累,微通道冷凝器的多孔扁管的孔可能會全部被堵住,造成制冷劑無法流通,使得制冷系統(tǒng)無法正常運行。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此,本實用新型的一個目的在于提出一種制冷系統(tǒng),這種制冷系統(tǒng)可以長時間正常運行,且制冷性能良好。
本實用新型的另一個目的在于提出一種具有上述制冷系統(tǒng)的制冷設(shè)備。
根據(jù)本實用新型第一方面的制冷系統(tǒng),包括:壓縮機,所述壓縮機具有進口和出口;第一換熱器,所述第一換熱器的第一端與所述出口相連,所述第一換熱器為微通道換熱器;第二換熱器,所述第二換熱器的第一端與所述進口相連;節(jié)流裝置,所述節(jié)流裝置連接在所述第一換熱器的第二端和所述第二換熱器的第二端之間;過濾器,所述過濾器設(shè)在所述壓縮機的所述出口和所述第一換熱器的所述第一端之間,所述過濾器用于過濾從所述壓縮機排出的雜質(zhì),所述雜質(zhì)包括所述壓縮機內(nèi)的潤滑油碳化而成的碳化顆粒。
根據(jù)本實用新型的制冷系統(tǒng),通過在壓縮機和第一換熱器之間設(shè)置過濾器,以過濾從壓縮機排出的制冷劑中的雜質(zhì),其中雜質(zhì)包括壓縮機內(nèi)的潤滑油由于持續(xù)高溫而產(chǎn)生的碳化顆粒,從而保證第一換熱器的換熱性能,由此,保證制冷系統(tǒng)可以正常運行,且制冷系統(tǒng)在長時間運行后,仍然可以保證其制冷性能。
另外,根據(jù)本實用新型的制冷系統(tǒng)還可具有如下附加技術(shù)特征:
根據(jù)本實用新型的一個實施例,所述過濾器與所述第一換熱器一體成型。
根據(jù)本實用新型的一個實施例,所述第一換熱器內(nèi)具有平行設(shè)置的多個換熱通道。
根據(jù)本實用新型的一個實施例,多個所述換熱通道排成一排。
根據(jù)本實用新型的一個實施例,每個所述換熱通道的水力直徑為d,其中所述d滿足:0.6mm≤d≤1mm。
根據(jù)本實用新型的一個實施例,所述第一換熱器的所述第二端和所述節(jié)流裝置之間連接有干燥過濾器。
根據(jù)本實用新型的一個實施例,所述節(jié)流裝置為毛細管或電子膨脹閥。
根據(jù)本實用新型第二方面的制冷設(shè)備,包括根據(jù)本實用新型上述第一方面的制冷系統(tǒng)。
根據(jù)本實用新型的一個實施例,所述制冷設(shè)備為冰箱。
本實用新型的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本實用新型的實踐了解到。
附圖說明
本實用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解,其中:
圖1是根據(jù)本實用新型實施例的制冷系統(tǒng)的示意圖;
圖2是根據(jù)本實用新型另一個實施例的制冷系統(tǒng)的示意圖;
圖3是圖1和圖2中所示的第一換熱器的示意圖;
圖4是圖3中所示的扁管的剖面圖;
圖5是圖1-圖3中所示的過濾器的示意圖;
圖6是沿圖5中A-A線的剖面圖。
附圖標記:
100:制冷系統(tǒng);
1:壓縮機;11:進口;12:出口;
2:第一換熱器;21:扁管;211:換熱通道;22:進口端;23:出口端;24:波紋翅片;25:進口集流管;26:出口集流管;
3:第二換熱器;31:進口端;32:出口端;
4:節(jié)流裝置;
5:過濾器;
51:外殼;52:第一過濾網(wǎng);53:第二過濾網(wǎng);54:干燥劑;55:工藝管;
6:干燥過濾器。
具體實施方式
下面詳細描述本實用新型的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,僅用于解釋本實用新型,而不能理解為對本實用新型的限制。
在本實用新型的描述中,需要理解的是,術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本實用新型的限制。
此外,術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。
在本實用新型的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。
下面參考圖1-圖6描述根據(jù)本實用新型第一方面實施例的制冷系統(tǒng)100。
如圖1-圖6所示,根據(jù)本實用新型第一方面實施例的制冷系統(tǒng)100,包括壓縮機1、第一換熱器2、第二換熱器3、節(jié)流裝置4和過濾器5。
壓縮機1具有進口11和出口12,第一換熱器2的第一端與出口12相連,第一換熱器2為微通道換熱器,第二換熱器3的第一端與進口11相連,節(jié)流裝置4連接在第一換熱器2的第二端和第二換熱器3的第二端之間。過濾器5設(shè)在壓縮機1的出口12和第一換熱器2的第一端之間,過濾器5用于過濾從壓縮機1排出的雜質(zhì),雜質(zhì)包括壓縮機1內(nèi)的潤滑油碳化而成的碳化顆粒。
其中,第一換熱器2為微通道換熱器,且第一換熱器2包括扁管21,扁管21的尺寸較小,且扁管21經(jīng)彎折大體成S形,由此,可以使第一換熱器2的結(jié)構(gòu)緊湊。進一步地,扁管21被彎折成多個直管段和多個彎管段,多個直管段平行間隔分布,相鄰的兩個直管段通過彎管段相連。進一步地,相鄰的兩個直管段之間設(shè)有波紋翅片24以增大第一換熱器2的換熱面積。扁管21的進口端22與進口集流管25相連,扁管21的出口端23與出口集流管26相連。進口集流管25和出口集流管26的內(nèi)部可以設(shè)置隔板,以控制對制冷劑的分配。
例如,如圖1和圖2所示,過濾器5的一端與第一換熱器2的進口端22相連,過濾器5的另一端與壓縮機1的出口12相連。從壓縮機1的出口12開始,沿著制冷劑的流動方向依次連接有過濾器5、第一換熱器2、節(jié)流裝置4和第二換熱器3,第二換熱器3的出口端32與壓縮機的進口11相連,由此壓縮機1、過濾器5、第一換熱器2、節(jié)流裝置4和第二換熱器3共同構(gòu)成了封閉的循環(huán)制冷系統(tǒng)100。其中,過濾器5可以過濾出從壓縮機1出口12排出的制冷劑中的雜質(zhì),該雜質(zhì)包括壓縮機1內(nèi)的潤滑油由于持續(xù)高溫而產(chǎn)生的碳化顆粒,且該雜質(zhì)可以不包括壓縮機1的潤滑油,從而流出壓縮機1的潤滑油經(jīng)制冷系統(tǒng)100的封閉循環(huán)可以再次回流入壓縮機1內(nèi)。由此,可以有效保證制冷劑順利通過第一換熱器2進行有效換熱,保證壓縮機1的正常潤滑,進而保證了整個制冷系統(tǒng)100的正常運行。
具體地,制冷系統(tǒng)100運行過程中,壓縮機1高速運轉(zhuǎn),壓縮機1將低溫低壓的氣態(tài)制冷劑壓縮成高溫高壓的氣態(tài)制冷劑后排向過濾器5,過濾器5可以過濾從壓縮機1出口12排出的制冷劑中的雜質(zhì),接著過濾后的高溫高壓的氣態(tài)制冷劑經(jīng)第一換熱器2的進口端22在第一換熱器2中進行放熱并轉(zhuǎn)化成低溫高壓的液態(tài)制冷劑,該低溫高壓的液態(tài)制冷劑從第一換熱器2的出口端23流出并經(jīng)節(jié)流裝置4節(jié)流降壓以轉(zhuǎn)化成低溫低壓的兩相態(tài)制冷劑,該兩相態(tài)制冷劑經(jīng)第二換熱器3的進口端31在第二換熱器3內(nèi)進行吸熱并轉(zhuǎn)化成低溫低壓的氣態(tài)制冷劑,以達到制冷效果,最終低溫低壓的氣態(tài)制冷劑從第二換熱器3的出口端32流出,經(jīng)壓縮機1的進口11流入壓縮機1以進行下一次循環(huán)。
其中,當制冷系統(tǒng)100長時間運行,壓縮機1的高速運轉(zhuǎn)使壓縮機1內(nèi)的潤滑油在持續(xù)高溫的作用下將發(fā)生輕微的碳化,潤滑油碳化后會形成微小的固體碳化顆粒(包括含碳的化合物),這些微小的碳化顆粒會隨著制冷劑從壓縮機1的出口12排出,由于壓縮機1的出口12處設(shè)置有過濾器5,這些包含有碳化顆粒的制冷劑在流經(jīng)過濾器5時碳化顆粒將被過濾器5過濾而沉積在過濾器5內(nèi),可以防止這些微小碳化顆粒隨制冷劑一起在流至第一換熱器2時堵住第一換熱器2,由此,通過設(shè)置過濾器5,可以保證第一換熱器2的換熱性能,進而保證制冷系統(tǒng)100正常運行,而且制冷系統(tǒng)100在長時間運行后,仍然可以保證其制冷性能。而且,流出壓縮機1的潤滑油隨著制冷劑在流經(jīng)過濾器5時,潤滑油將順利通過過濾器5,可在制冷系統(tǒng)100中循環(huán)流動再次流入壓縮機1內(nèi),由此,制冷系統(tǒng)100中的潤滑油不會減少,從而保證了壓縮機1的正常潤滑,使得壓縮機1正常運行,進而進一步保證制冷系統(tǒng)100的正常運行。
其中,如圖5和圖6所示,過濾器5包括外殼51和設(shè)在外殼51內(nèi)的第一過濾網(wǎng)52、干燥劑54和第二過濾網(wǎng)53等部件,外殼51可以由金屬管收口成型,金屬管的兩端分別為過濾器5的進口端和出口端。制冷劑從該進口端進入外殼51內(nèi),并依次經(jīng)過第一過濾網(wǎng)52、干燥劑54和第二過濾網(wǎng)53,最后從出口端流出過濾器5。其中,第一過濾網(wǎng)52可以為目數(shù)較小的過濾網(wǎng),第二過濾網(wǎng)53為目數(shù)較大的過濾網(wǎng),干燥劑54可以為分子篩填充物、活性氧化鋁和硅膠等。第一過濾網(wǎng)52可以過濾制冷劑中粒度較大的顆粒例如粒度較大的碳化顆粒,第二過濾網(wǎng)53可以過濾制冷劑中粒度較小的顆粒例如粒度較小的碳化顆粒,干燥劑54可以過濾制冷劑中的水分,從而提高制冷系統(tǒng)100的制冷性能。進一步地,在過濾器5的外殼51上還可以連接一段工藝管55,且工藝管55與過濾器5的內(nèi)部相通,以便于在制冷系統(tǒng)100連接完成后,在制冷系統(tǒng)100運行前通過工藝管55抽取制冷系統(tǒng)100內(nèi)部的空氣。
當然,過濾器5還可以不設(shè)置干燥劑,此時外殼內(nèi)可以僅設(shè)有第一過濾網(wǎng)52和第二過濾網(wǎng)53中的其中一個,制冷劑從過濾器5的進口端進入過濾器5內(nèi),穿過第一過濾網(wǎng)和第二過濾網(wǎng)中的上述其中一個后,制冷劑中的雜質(zhì)例如碳化顆粒將被第一過濾網(wǎng)和第二過濾網(wǎng)中的上述其中一個過濾掉而沉積在第一過濾網(wǎng)和第二過濾網(wǎng)中的上述其中一個上,從而潔凈的制冷劑可以從過濾器5的出口端流出。
可選地,過濾器5為一個干燥過濾器,從而不僅可以過濾制冷劑中的碳化顆粒,還可以過濾制冷劑中的雜質(zhì)(例如灰塵、粉塵等)和水分,防止制冷系統(tǒng)100發(fā)生堵塞例如臟堵、冰堵等,保證制冷系統(tǒng)100的正常運行。
根據(jù)本實用新型實施例的制冷系統(tǒng)100,通過在壓縮機1和第一換熱器2之間設(shè)置過濾器5,過濾器5可以過濾從壓縮機1排出的制冷劑中的雜質(zhì),其中該雜質(zhì)可以包括壓縮機1內(nèi)的潤滑油由于持續(xù)高溫而產(chǎn)生的碳化顆粒,從而保證了第一換熱器2可以有效換熱,由此可以保證制冷系統(tǒng)100的正常運行,且制冷系統(tǒng)100在長時間運行后,仍然可以保證其制冷性能。
在本實用新型的一個實施例中,過濾器5可以與第一換熱器2一體成型。例如,如圖3所示,過濾器5和第一換熱器2整體加工制造,由此,提高了第一換熱器2的制造效率,而且相比沒有過濾器5的第一換熱器2,與過濾器5一體成型的第一換熱器2的可靠性更高。具體地,制冷劑從過濾器5的進口端(例如,圖3中的左端)流入過濾器5,然后經(jīng)過濾器5的出口端(例如,圖3中的右端)由第一換熱器2的進口端22進入第一換熱器2進行換熱,最終制冷劑從第一換熱器2的出口端23流出。
當然,過濾器5和第一換熱器2還可以分別單獨加工制造,然后將過濾器5連接在壓縮機1的出口11與第一換熱器2的進口端22之間。由此,方便了過濾器5和第一換熱器2的加工工藝。
在本實用新型的一個實施例中,第一換熱器2內(nèi)具有平行設(shè)置的多個換熱通道211。例如,如圖3和圖4所示,第一換熱器2的扁管21內(nèi)設(shè)置有多個平行間隔的換熱通道211,每個換熱通道211內(nèi)流通制冷劑以與換熱通道211外的換熱介質(zhì)進行換熱。由此,第一換熱器2的比表面積大、換熱效率高。
具體地,多個換熱通道211排成一排。例如,如圖3和圖4所示,扁管21內(nèi)的多個換熱通道211沿著扁管21的長度方向延伸,且多個換熱通道211沿扁管21橫截面的長度方向并排排布。由此,方便了換熱通道211的加工工藝。
可選地,每個換熱通道211的水力直徑為d,其中d滿足:0.6mm≤d≤1mm。例如,如圖4所示,每個換熱通道211的橫截面形狀可以大體為長圓形,此時每個換熱通道211的水力直徑d滿足0.6mm≤d≤1mm,制冷劑在換熱通道211內(nèi)流動與換熱通道211外的換熱介質(zhì)進行換熱。由此,第一換熱器2的制冷劑充注量少、體積小,且換熱效果好。這里,需要說明的是,“水力直徑”是在管內(nèi)流動中引入的,其目的是為了給流體在非圓管內(nèi)流動取一個合適的特征長度來計算其雷諾數(shù),“水力直徑”常用的表達式是:4倍的管道橫截面面積與流體接觸的管道邊長(即濕周)之比。
進一步地,第一換熱器2的第二端和節(jié)流裝置4之間可以連接有干燥過濾器6。例如,如圖2所示,干燥過濾器6的一端與第一換熱器2的出口端23相連,干燥過濾器6的另一端與節(jié)流裝置4相連。干燥過濾器6可以過濾從第一換熱器2的出口端23流出的制冷劑中的雜質(zhì)(例如灰塵、粉塵)和水分,防止制冷系統(tǒng)100發(fā)生堵塞例如臟堵、冰堵等,從而進一步保證制冷劑在制冷系統(tǒng)100內(nèi)流通的通道的暢通,使制冷系統(tǒng)100正常運行,提高了制冷系統(tǒng)100的可靠性。
可以理解的是,過濾器5和干燥過濾器6的類型可以不同,也可以相同。例如,過濾器5還可以根據(jù)實際要求例如成本要求設(shè)置為可以過濾制冷劑中的碳化顆粒而不過濾制冷劑中的雜質(zhì)(例如灰塵、粉塵)和水分,干燥過濾器6僅具有過濾制冷劑中的雜質(zhì)(例如灰塵、粉塵)和水分的作用,由此,可以進一步保證制冷系統(tǒng)100的正常運行,提高了制冷系統(tǒng)100的可靠性,并使成本最優(yōu)化。當然,也可以根據(jù)工藝要求,將過濾器5和干燥過濾器6設(shè)置為相同類型的干燥過濾器,此時過濾器5和干燥過濾器6均可以過濾制冷劑中的碳化顆粒、雜質(zhì)(例如灰塵、粉塵)和水分,由此,較大程度地提高了制冷系統(tǒng)100的可靠性。
可選地,節(jié)流裝置4為毛細管或電子膨脹閥等。由此,毛細管或電子膨脹閥均可以將低溫高壓的氣態(tài)制冷劑轉(zhuǎn)化為低溫低壓的兩相態(tài)制冷劑,從而使制冷系統(tǒng)100可以利用制冷劑的相態(tài)變化達到制冷的效果。
根據(jù)本實用新型第二方面實施例的制冷設(shè)備(圖未示出),包括根據(jù)本實用新型上述第一方面實施例的制冷系統(tǒng)100。可選地,制冷設(shè)備為冰箱,但不限于此。
根據(jù)本實用新型實施例的制冷設(shè)備例如冰箱,通過采用上述的制冷系統(tǒng)100,可以長時間制冷,且制冷設(shè)備的制冷性能始終保持良好。
根據(jù)本實用新型實施例的制冷設(shè)備的其他構(gòu)成以及操作對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言都是已知的,這里不再詳細描述。
在本說明書的描述中,參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示意性實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。
盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下可以對實施例進行多種變化、修改、替換和變型,本實用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。