CN211372812U - 一种冷柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种冷柜，包括柜体及安装于柜体上的复叠式制冷***，制冷***包括：冷凝蒸发器；高温压缩机，吸气口与冷凝蒸发器连通；冷凝器，进口连通高温压缩机的排气口；第一节流装置，进口与冷凝器的出口相连，出口连通冷凝蒸发器；第二节流装置，进口与冷凝蒸发器连通；第一蒸发器，进口与第二节流装置的出口连通；及低温压缩机，吸气口连通第一蒸发器的出口，排气口连通冷凝蒸发器；第一分支点与第二分支点之间串接有：第三节流装置，其进口与第一分支点连通；及第二蒸发器，进口与第三节流装置的出口连通，出口连通第二分支点；第一分支点处设置有切换装置；本实用新型能够实现快速降温，保证降温均匀，且降低产品使用能耗。

Description

一种冷柜

技术领域

本实用新型涉及一种冷柜。

背景技术

当预设温度为超低温时，冷柜一般采用双级复叠式制冷***，具体参照附图1所示：左边制冷***为高温级，内部采用中温制冷剂，右边制冷***为低温级，内部采用低温制冷剂。

该制冷***的工作过程为：

拉温过程中，高温压缩机B先启动，对冷凝蒸发器E进行预冷，待冷凝蒸发器E的温度降低至一定程度后，启动低温压缩机A进行制冷，此时由于低温制冷***刚开始运行，制冷量较小，低温制冷剂在蒸发器F的前端就已经完全蒸发，从而使得高温压缩机B的吸气温度及吸气压力增高，进而导致高温压缩机B的排气温度及排气压力增加，低温制冷剂处于不完全冷凝的状态，使得低温***的制冷效率降低，延长降温时间，且会导致低温压缩机A在一段时间内超负荷运转，易出现过载保护器跳机现象；

稳定运行过程中，由于产品是按照超低温设计的，如设计的制冷温度为﹣86℃时，低温***的蒸发器F设计的蒸发温度较低，对于设定温度在﹣40℃左右时，蒸发器F中各层的蒸发温度温差较大，下层温度还未达到设定值时往往上层温度偏低，引起局部低温，甚至冻坏存储物品。

实用新型内容

本实用新型的目的是：克服现有技术的不足，提供一种冷柜，在超低温制冷过程中能够缩短降温时间，且在设定制冷温度较高时，防止出现温度不均匀的情况。

为了实现上述目的，本实用新型了一种冷柜，其包括柜体及安装于所述柜体上的复叠式制冷***，所述复叠式制冷***包括：

冷凝蒸发器，具有相互连通的第一进口及第一出口、以及相互连通的第二进口及第二出口；

高温压缩机，其吸气口与所述第一出口连通；

冷凝器，其进口连通所述高温压缩机的排气口；

第一节流装置，其进口与所述冷凝器的出口相连，所述第一节流装置的出口连通所述第一出口；

第二节流装置，其进口与所述第二出口连通；

第一蒸发器，其进口与所述第二节流装置的出口连通；及

低温压缩机，其吸气口连通所述第一蒸发器的出口，所述低温压缩机的排气口连通所述第二进口；

连通所述冷凝器与所述第一节流装置的管路上具有第一分支点，连通所述高温压缩机与所述冷凝蒸发器的管路上具有第二分支点，所述第一分支点与所述第二分支点之间连接有支路，所述支路上串接有：

第三节流装置，其进口与所第一分支点连通；及

第二蒸发器，其进口与所述第三节流装置的出口连通，所述第二蒸发器的出口连通所述第二分支点；

所述第一分支点处设置有切换装置，所述切换装置能够实现将所述冷凝器与所述第三节流装置连通或者将所述冷凝器与所述第一节流装置连通。

作为优选方案，所述切换装置为三通阀，所述三通阀的第一阀口连通所述冷凝器的出口，所述三通阀的第二阀口连通所述第一节流装置的进口，所述三通阀的第三阀口连通所述第三节流装置的进口。

作为优选方案，所述三通阀为电磁阀或电动切换阀。

作为优选方案，所述第一节流装置、所述第二节流装置及所述第三节流装置均为毛细管。

实用新型作为优选方案，所述柜体包括底座及安装于所述底座上的箱体，所述第一蒸发器及所述第二蒸发器均沿所述箱体从上至下延伸设置，所述冷凝蒸发器、所述高温压缩机、所述冷凝器、所述低温压缩机及所述切换装置均设于所述底座内。

作为优选方案，所述第一蒸发器的进口及所述第二蒸发器的进口均设于所述箱体的顶端，所述第一蒸发器的出口及第二蒸发器的出口均设于所述箱体的底端。

作为优选方案，所述第一蒸发器及所述第二蒸发器并行设置。

本实用新型实施例一种冷柜，与现有技术相比，其有益效果在于：

本实用新型实施例的冷柜设置复叠式制冷***，复叠式制冷***设计了双蒸发结构，除了在低温回路上串接有第一蒸发器，还在高温回路上并联有第二蒸发器；当低温制冷时，在拉温阶段刚开始时，由于柜体内温度相对较高，蒸发温度无需设计太低，此时先以中温制冷剂在第二蒸发器蒸发来提供制冷，可有效提升降温速度；另外，当中温制冷时，则仅需要由中温制冷剂在第二蒸发器蒸发来提供拉温及制冷，不仅保证降温迅速且可使得柜体内的温度保持均匀，再者，由于此时无需开启低温压缩机，能够有效降低产品的使用能耗。

附图说明

图1是本实用新型背景技术中一种冷柜的复叠式制冷***的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中一种冷柜的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中一种冷柜的复叠式制冷***的结构示意图；

图4是本实用新型实施例中一种冷柜的复叠式制冷***的另一结构示意图；

图5是本实用新型实施例中一种冷柜的复叠式制冷***隐藏了各节流装置、各蒸发器及冷凝蒸发器后的结构示意图；

图6是本实用新型实施例中一种冷柜的复叠式制冷***的第一蒸发器及第二蒸发器的结构示意图。

图中，100、柜体；101、箱体；102、底座；1、冷凝蒸发器；a、第一进口；b、第一出口；c、第二进口；d、第二出口；2、高温压缩机；3、冷凝器；4、第一节流装置；5、第二节流装置；6、第一蒸发器；7、低温压缩机；8、支路；e、第一分支点；f、第二分支点；9、第三节流装置；10、第二蒸发器；20、切换装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，应当理解的是，本实用新型中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

如图1-图6所示，本实用新型实施例的第一方面提出一种冷柜，其包括柜体100及安装于所述柜体100上的复叠式制冷***，复叠式制冷***包括冷凝蒸发器1、高温压缩机2、冷凝器3、第一节流装置4、第二节流装置5、第一蒸发器6及低温压缩机7；冷凝蒸发器1具有相互连通的第一进口a及第一出口b、以及相互连通的第二进口c及第二出口d，高温压缩机2的吸气口与所述第一出口a连通，冷凝器3的进口连通所述高温压缩机2的排气口，第一节流装置4的进口与所述冷凝器3的出口相连，所述第一节流装置4的出口连通所述第一出口b，第二节流装置5的进口与所述第二出口d连通，第一蒸发器6的进口与所述第二节流装置7的出口连通，低温压缩机7的吸气口连通所述第一蒸发器6的出口，所述低温压缩机7的排气口连通所述第二进口c；

在此结构的基础上，本实施例中，连通所述冷凝器3与所述第一节流装置4的管路上具有第一分支点e，连通所述高温压缩机2与所述冷凝蒸发器1的管路上具有第二分支点f，具体参阅附图3所示，所述第一分支点e与所述第二分支点f之间连接有支路8，所述支路8上串接有第三节流装置9及第二蒸发器10，第三节流装置9的进口与所第一分支点e连通，第二蒸发器10的进口与所述第三节流装置9的出口连通，所述第二蒸发器10的出口连通所述第二分支点f，且所述第一分支点e处设置有切换装置20，所述切换装置20能够实现将所述冷凝器3与所述第三节流装置9连通或者将所述冷凝器3与所述第一节流装置4连通。

基于上述技术方案，高温压缩机2、冷凝器3、第一节流装置4及冷凝蒸发器1限定形成高温回路，高温回路中循环流动有中温制冷剂，低温压缩机7、冷凝蒸发器1、第二节流装置5及第一蒸发器6限定形成低温回路，低温回路中循环流动有低温制冷剂，另外在高温回路的第一支点e及第二支点f之间并联有支路8，支路8上串接有第三节流装置9及第二蒸发器10。

具体地，本实施例中，该制冷***的运行过程为：

当设定的制冷温度较低时，拉温阶段先启动高温压缩机2，并通过切换装置20控制冷凝器3与第三节流装置9连通，中温制冷剂经冷凝器3冷凝后流至第三节流装置9节流，并流入第二蒸发器10内进行高温蒸发以进行制冷，待降温至一定程度时，再通过切换装置20控制冷凝器3与冷凝蒸发器1连通，从而使中温制冷剂流入冷凝蒸发器1内蒸发以对冷凝蒸发器1进行降温，当冷凝蒸发器1降温至一定程度后，再开启低温压缩机7，低温制冷剂在第一蒸发器6内低温蒸发进行制冷，直至稳定运行；

当设定的制冷温度较高时，则在拉温阶段及稳定运行阶段均只开启高温压缩机2，切换装置20控制冷凝器3与第三节流装置9连通，中温制冷剂流经第二蒸发器后高温蒸发，以进行制冷，整个过程中低温压缩机7无需启动，可有效降低产品使用能耗。

本实施例中，设计了双蒸发结构，即在低温回路上串接有第一蒸发器6，在高温回路上并联有第二蒸发器10；在需要进行低温蒸发时，由第一蒸发器6来提供制冷，而当需要进行高温蒸发时，则由第二蒸发器10来提供制冷，从而在提升降温速度的同时，还可保证在设定的冷却温度较高时，温度更加均匀。

优选地，为了简化结构，实现将中温制冷剂流至冷凝蒸发器或者第二蒸发器内进行蒸发的切换，所述切换装置20为三通阀，所述三通阀的第一阀口连通所述冷凝器3的出口，所述三通阀的第二阀口连通所述第一节流装置4的进口，所述三通阀的第三阀口连通所述第三节流装置9的进口。

作为可替换方案，可将上述切换装置20设置成两个二通阀，两个二通阀分别串接于第一支点e与第一节流装置4之间、以及第一支点e与第三节流装置9之间。

本实施例中，所述三通阀为电磁阀或电动切换阀，其中，电磁阀通过控制电磁铁的电流通断来控制阀体的运行，从而实现阀门不同位置的切换，电动切换阀则用电动执行器控制阀门以实现阀门的位置切换；利用电磁阀或者电动切换阀均能够自动控制冷凝器3与第一节流装置4连通、或者冷凝器3与第三节流装置9连通，从而控制中温制冷剂流入冷凝蒸发器1中或者第二蒸发器10中进行蒸发。

示例性地，本实施例中，所述第一节流装置4、所述第二节流装置5及所述第三节流装置9均为毛细管，经过毛细管后制冷剂的压力变小。

示例性地，如图4所示，本实施例中的冷凝蒸发器1呈盘状，且盘状的冷凝蒸发器1设于各压缩机及各冷凝器之间。

实用新型实用新型优选地，本实施例中，所述柜体100包括底座102及安装于所述底座102上的箱体101，所述第一蒸发器6及所述第二蒸发器10均沿所述箱体101从上至下延伸设置，低温制冷剂在第一蒸发器6内蒸发以进行逐层降温、中温制冷剂在第二蒸发器10内蒸发以进行逐层降温，所述冷凝蒸发器1、所述高温压缩机2、所述冷凝器3、所述低温压缩机7及所述切换装置20均设于所述底座102内，便于将运行过程中产生的热量散发出去。

本实施例中，所述第一蒸发器6的进口及所述第二蒸发器10的进口均设于所述箱体101的顶端，所述第一蒸发器6的出口及第二蒸发器10的出口均设于所述箱体101的底端，低温制冷剂沿箱体101从上至下流过第一蒸发器6进行低温蒸发，中温制冷剂能够沿箱体101从上至下流过第二蒸发器10进行高温蒸发。

为了合理布置第一蒸发器6及第二蒸发器10，节约布置空间，所述第一蒸发器6及所述第二蒸发器10并行设置，具体参阅附图6所示。

本实用新型的第二方面还提出一种如第一方面的冷柜的运行方法，其包括：

当设定的制冷温度低于第一预设温度时，拉温阶段，先启动高温压缩机2且低温压缩机7保持关闭状态，并将切换装置20切换至连通冷凝器3及第三节流装置9，经冷凝器3冷凝后的中温制冷剂经切换装置20流向第三节流装置9节流后，再流向第二蒸发器10内发生蒸发，以给柜体内进行降温；待柜体内温度达到第二预设温度时，将切换装置20切换至连通冷凝器3及第一节流装置4，中温制冷剂经切换装置20流至第一节流装置4后，再流入冷凝蒸发器1内蒸发，以给冷凝蒸发器1降温；待冷凝蒸发器1的温度达到第三预设温度时，启动低温压缩机7，低温制冷剂经冷凝蒸发器1冷凝后流向第一蒸发器6内低温蒸发，以给柜体内制冷，直至稳定运行阶段；

当设定的制冷温度大于或等于第一预设温度时，在拉温及稳定运行阶段，均开启高温压缩机2且保持低温压缩机7处于关闭状态，并将切换装置20切换至连通冷凝器3及第三节流装置9，中温制冷剂经冷凝器3冷凝后，经切换装置流入第三节流装置节流9，节流后再流入第二蒸发器10进行高温蒸发，从而对柜体内进行制冷。

优选地，为了达到最优化的拉温及冷却效果，所述第一预设温度为-35℃～-45℃，所述第二预设温度为-25℃～-35℃。

更具体地，将第一预设温度设为－40℃，将第二预设温度设为－30℃。

综上，本实用新型实施例提供一种冷柜及冷柜的运行方法，冷柜中设置复叠式制冷***，在制冷***中设计了双蒸发结构，除了在低温回路上串接有第一蒸发器，还在高温回路上并联有第二蒸发器；当低温制冷时，在拉温阶段刚开始时，由于柜体内温度相对较高，蒸发温度无需设计太低，此时先以中温制冷剂在第二蒸发器蒸发来提供制冷，可有效提升降温速度；另外，当中温制冷时，则仅需要由中温制冷剂在第二蒸发器蒸发来提供拉温及制冷，不仅保证降温迅速且可使得柜体内的温度保持均匀，再者，由于此时无需开启低温压缩机，能够有效降低产品的使用能耗。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种冷柜，其特征在于，包括柜体及安装于所述柜体上的复叠式制冷***，所述复叠式制冷***包括：

冷凝蒸发器，其具有相互连通的第一进口及第一出口、以及相互连通的第二进口及第二出口；

高温压缩机，其吸气口与所述第一出口连通；

冷凝器，其进口连通所述高温压缩机的排气口；

第一节流装置，其进口与所述冷凝器的出口相连，所述第一节流装置的出口连通所述第一出口；

第二节流装置，其进口与所述第二出口连通；

第一蒸发器，其进口与所述第二节流装置的出口连通；及

低温压缩机，其吸气口连通所述第一蒸发器的出口，所述低温压缩机的排气口连通所述第二进口；

连通所述冷凝器与所述第一节流装置的管路上具有第一分支点，连通所述高温压缩机与所述冷凝蒸发器的管路上具有第二分支点，所述第一分支点与所述第二分支点之间连接有支路，所述支路上串接有：

第三节流装置，其进口与所第一分支点连通；及

第二蒸发器，其进口与所述第三节流装置的出口连通，所述第二蒸发器的出口连通所述第二分支点；

所述第一分支点处设置有切换装置，所述切换装置能够实现将所述冷凝器与所述第三节流装置连通或者将所述冷凝器与所述第一节流装置连通。

2.如权利要求1所述的冷柜，其特征在于，所述切换装置为三通阀，所述三通阀的第一阀口连通所述冷凝器的出口，所述三通阀的第二阀口连通所述第一节流装置的进口，所述三通阀的第三阀口连通所述第三节流装置的进口。

3.如权利要求2所述的冷柜，其特征在于，所述三通阀为电磁阀或电动切换阀。

4.如权利要求2所述的冷柜，其特征在于，所述第一节流装置、所述第二节流装置及所述第三节流装置均为毛细管。

5.如权利要求1所述的冷柜，其特征在于，所述柜体包括底座及安装于所述底座上的箱体，所述第一蒸发器及所述第二蒸发器均沿所述箱体从上至下延伸设置，所述冷凝蒸发器、所述高温压缩机、所述冷凝器、所述低温压缩机及所述切换装置均设于所述底座内。

6.如权利要求5所述的冷柜，其特征在于，所述第一蒸发器的进口及所述第二蒸发器的进口均设于所述箱体的顶端，所述第一蒸发器的出口及第二蒸发器的出口均设于所述箱体的底端。

7.如权利要求5所述的冷柜，其特征在于，所述第一蒸发器及所述第二蒸发器并行设置。

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