本發(fā)明涉及制冷領(lǐng)域，特別涉及一種智能三源無霜制冷系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

一般制冷機的制冷原理為：制冷劑以液態(tài)在蒸發(fā)器中吸熱制冷，低溫液體吸收汽化潛熱變成制冷劑氣體被壓縮機吸入并壓縮，被壓縮的氣體壓力和溫度都增高，之后流進冷凝器，冷凝器以風(fēng)冷水冷等形式對制冷劑氣體進行冷凝，冷凝后的高溫高壓液體儲存在冷凝器底部及儲液器中，冷凝時放出的熱量通過風(fēng)機、水泵等設(shè)備帶出并散到環(huán)境中，當(dāng)高溫高壓的液體流經(jīng)膨脹閥后，以低溫低壓的液體狀態(tài)再進入蒸發(fā)器吸收汽化潛熱而制冷，如此完成制冷循環(huán)。

對于蒸發(fā)器而言，若有多種不同狀態(tài)的制冷劑流入，則相應(yīng)的制冷系統(tǒng)可稱之為多源制冷系統(tǒng)。目前的制冷系統(tǒng)，由于流入到蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑為低溫低壓液體，因此屬于一源制冷系統(tǒng)。目前的制冷系統(tǒng)，存在如下問題：

1、蒸發(fā)器制冷一段時間后會在表面積霜，積霜過厚將導(dǎo)致熱交換變差，使制冷性能變差、系統(tǒng)運行不穩(wěn)定，嚴(yán)重者環(huán)境間不降溫，引發(fā)一系列故障發(fā)生，還會損壞設(shè)備，所以要將蒸發(fā)器表面的積霜清除，而且化霜結(jié)束后再次啟動制冷也會導(dǎo)致系統(tǒng)運行不穩(wěn)定。制冷設(shè)備常用電加熱器化霜，熱氟化霜，水沖霜等方式進行蒸發(fā)器化霜處理，水沖霜，是用水噴在蒸發(fā)器翅片上將霜清除，電加熱化霜和水沖霜，熱氟化霜，都需要一個化霜過程，化霜過程中停止制冷，從而影響制冷速度和效果，嚴(yán)重的延長了運行時間，加大了電量消耗，降低設(shè)備使用壽命。蒸發(fā)器積霜化完后即退出化霜過程，進行第二次啟動制冷。

2、目前的制冷系統(tǒng)中使用的膨脹閥為熱力膨脹閥，熱力膨脹閥存在控制范圍小、響應(yīng)慢、滯后時間長以及誤差大等缺點，從而導(dǎo)致制冷效果差。例如工人將冷庫中的物品取出后，放入溫度高的待凍物品，這種情況下冷庫中產(chǎn)生大量熱量，當(dāng)膨脹閥感應(yīng)到冷庫中的溫度變化并增大冷媒流量時，已經(jīng)與待凍物品放入冷庫相隔一段時間，從而膨脹閥無法在冷庫溫度變化的第一時間作出響應(yīng)，因此制冷效果較差。

3、當(dāng)環(huán)境溫度較低時，蒸發(fā)器可吸收到的熱量減少，蒸發(fā)器與環(huán)境間的熱交換減少，從而導(dǎo)致制冷系統(tǒng)對環(huán)境進行進一步地制冷的效率降低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明目的是提供一種智能三源無霜制冷系統(tǒng)，通過向蒸發(fā)器提供三種狀態(tài)不同的制冷劑，來智能化地解決目前的制冷系統(tǒng)中存在的蒸發(fā)器結(jié)霜、制冷效果差以及低溫環(huán)境下的制冷效率低的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種智能三源無霜制冷系統(tǒng)，包括壓縮機、冷凝器和蒸發(fā)器，所述壓縮機與冷凝器通過一排氣管連通，所述壓縮機與蒸發(fā)器通過一吸氣管連通，所述冷凝器和蒸發(fā)器通過一供液管連通，所述供液管上設(shè)有第一供液電磁閥，所述壓縮機的排氣口通過第一支管與蒸發(fā)器的進液口連通，所述第一支管上安裝有一第一排氣電磁閥，所述冷凝器的排液口通過第二支管與蒸發(fā)器的進液口連通，所述第二支管上安裝有一第二供液電磁閥，所述供液管上安裝有一伺服閥，所述第一供液電磁閥、第一排氣電磁閥、第二供液電磁閥和伺服閥與一控制器連接，所述控制器與至少一個用于檢測環(huán)境溫度的環(huán)境溫度探頭連接。優(yōu)選地，所述第一排氣電磁閥和第二供液電磁閥為具有流量調(diào)節(jié)功能的電磁閥。

進一步地，所述蒸發(fā)器的進風(fēng)口處安裝有一第一加熱器，所述第一加熱器與所述控制器連接，所述吸氣溫度探頭和吸氣壓力變送器與所述控制器連接。

進一步地，所述吸氣管上安裝有吸氣溫度探頭和吸氣壓力變送器。

進一步地，所述吸氣管和排氣管通過一第三支管連通，所述第三支管上安裝有一第二排氣電磁閥，所述第二排氣電磁閥與所述控制器連接。優(yōu)選地，所述第二排氣電磁閥為具有流量調(diào)節(jié)功能的電磁閥。

進一步地，所述吸氣管上安裝有一與所述控制器連接的吸氣電磁閥，所述吸氣電磁閥按制冷劑的流向安裝于所述吸氣管上與所述第三支管的連接處的上游。優(yōu)選地，所述吸氣電磁閥為具有流量調(diào)節(jié)功能的電磁閥。

進一步地，所述吸氣管上還安裝有一與所述控制器連接的第二加熱器，所述第二加熱器按制冷劑的流向安裝于所述吸氣管上與所述第三支管的連接處的上游。

進一步地，所述蒸發(fā)器的排氣口處設(shè)有一蒸發(fā)溫度探頭，所述冷凝器的排液口設(shè)有一冷凝溫度探頭，所述排氣管上設(shè)有排氣溫度探頭和排氣壓力變送器，所述蒸發(fā)溫度探頭、所述冷凝溫度探頭、所述排氣溫度探頭和所述排氣壓力變送器與所述控制器連接。

本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明的智能三源無霜制冷系統(tǒng)，可向蒸發(fā)器提供呈低溫低壓氣體狀態(tài)的制冷劑、呈高溫高壓氣體狀態(tài)的制冷劑和呈高溫高壓液體狀態(tài)的制冷劑，通過控制器將三源按比例混合供給蒸發(fā)器，精確控制供給蒸發(fā)器所需能量，有效保證蒸發(fā)器不結(jié)霜，提高了制冷效果和低溫環(huán)境下的制冷效率。

2、本發(fā)明的智能三源無霜制冷系統(tǒng)，通過在蒸發(fā)器的進液口安裝第一加熱器，可以進一步提高低溫環(huán)境下的制冷效率。

3、本發(fā)明的智能三源無霜制冷系統(tǒng)，通過在第三支管上安裝第二排氣電磁閥，從而可以改善壓縮機吸液過多和吸氣壓力過高，防止排氣壓力過高，保證壓縮機的正常工作壽命。

4、本發(fā)明的智能三源無霜制冷系統(tǒng)，通過設(shè)置吸氣電磁閥，從而可以進一步改善壓縮機吸液過多和吸氣壓力過高。

5、本發(fā)明的智能三源無霜制冷系統(tǒng)，通過設(shè)置第二加熱器，可以更進一步地改善壓縮機吸液過多和吸氣壓力過高。

6、本發(fā)明的智能三源無霜制冷系統(tǒng)，通過設(shè)置蒸發(fā)溫度探頭和冷凝溫度探頭，使得控制器可以控制蒸發(fā)風(fēng)機和冷凝風(fēng)機轉(zhuǎn)速，有效地控制了蒸發(fā)換熱效果和冷凝換熱效果，使系統(tǒng)保持穩(wěn)定運行。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的工作流程圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實施方式，進一步闡述本發(fā)明。

如圖1所示，一種智能三源無霜制冷系統(tǒng)包括壓縮機1、冷凝器5和蒸發(fā)器15，所述壓縮機1與冷凝器5通過一排氣管2連通，所述壓縮機1與蒸發(fā)器15通過一吸氣管20連通，所述冷凝器5和蒸發(fā)器15通過一供液管7連通，所述供液管7上設(shè)有第一供液電磁閥8，所述壓縮機1的排氣口通過第一支管10與蒸發(fā)器15的進液口連通，所述第一支管10上安裝有一第一排氣電磁閥11，所述冷凝器5的排液口通過第二支管12與蒸發(fā)器15的進液口連通，所述第二支管12上安裝有一第二供液電磁閥13，所述供液管7上安裝有一伺服閥9，伺服閥9具有精準(zhǔn)調(diào)節(jié)流量和壓力的功能，可以替換傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)中的膨脹閥，且比膨脹閥的反應(yīng)速度更快。所述第一供液電磁閥8、第一排氣電磁閥11、第二供液電磁閥13和伺服閥9與一控制器25連接，所述控制器25與壓縮機1、冷凝風(fēng)機和蒸發(fā)風(fēng)機連接，所述控制器25與至少一個用于檢測環(huán)境溫度的環(huán)境溫度探頭14連接，優(yōu)選所述控制器25為plc。所述溫度探頭的數(shù)量通常為多個，溫度探頭根據(jù)制冷系統(tǒng)所需制冷的空間的形狀和大小而進行合理的布置。

正常情況下，從冷凝器5的排液口流出的呈高溫高壓液體狀態(tài)的制冷劑流經(jīng)伺服閥9后流向蒸發(fā)器15，然后在蒸發(fā)器15內(nèi)汽化，從而與外界環(huán)境產(chǎn)生熱交換。通過plc控制第一排氣電磁閥11間歇性地開閉，從而可以將從壓縮機1排氣口排出的高溫高壓氣體導(dǎo)入一部分到蒸發(fā)器15內(nèi)，高溫高壓氣體可以將形成在蒸發(fā)器15表面的霜融化，進而保證了冷風(fēng)通道暢通，系統(tǒng)制冷效果快，能耗降低，壓縮機1運行時間短。又通過控制器25來控制第二供液電磁閥13的開閉，從而可以加大流入到蒸發(fā)器15內(nèi)的呈液態(tài)的制冷劑的量（包括由伺服閥流入到蒸發(fā)器15內(nèi)的呈低溫低壓液態(tài)的制冷劑和由冷凝器5流入到蒸發(fā)器15內(nèi)的呈高溫高壓液態(tài)的制冷劑），此時可同時將第一排氣電磁閥11打開，使部分高溫高壓氣體流入到蒸發(fā)器15內(nèi)，高溫高壓氣體促進了呈液態(tài)的制冷劑汽化，從而提高了系統(tǒng)在低溫環(huán)境下的制冷效率。通過環(huán)境溫度探頭14檢測環(huán)境溫度的變化，使控制器25控制第二供液電磁閥13打開，從而增強系統(tǒng)與環(huán)境間的換熱能力，進而提高系統(tǒng)對于環(huán)境溫度變化的響應(yīng)速度，最終提高系統(tǒng)的制冷效果。

本發(fā)明通過將三種不同狀態(tài)的制冷劑按比例混合供給蒸發(fā)器15，在控制器25的控制下實現(xiàn)精準(zhǔn)地供給蒸發(fā)器15所需能量，有效保證蒸發(fā)器15不結(jié)霜。

作為上述方案的進一步改進，所述蒸發(fā)器15的進風(fēng)口處安裝有一第一加熱器16，所述第一加熱器16優(yōu)選為電加熱器，所述第一加熱器16與所述控制器25連接。在低溫環(huán)境下進行制冷時，可以通過控制器25使第一加熱器16工作，使得通過蒸發(fā)器15的風(fēng)帶有一定熱源，從而促進流入到蒸發(fā)器15內(nèi)的液體汽化，以進一步增強系統(tǒng)在低溫環(huán)境下的制冷效率。

作為上述方案的進一步改進，所述吸氣管20上安裝有吸氣溫度探頭18和吸氣壓力變送器19，吸氣溫度探頭18和吸氣壓力變送器19與所述控制器25連接。吸氣溫度探頭18和吸氣壓力變送器19設(shè)置在蒸發(fā)器15的排氣口附近，分別用于測量蒸發(fā)器15排氣口的溫度和壓力?？刂破?5收集環(huán)境溫度探頭14、吸氣溫度探頭18和吸氣壓力變送器19的信號，然后控制三源的供給比例，提高控制三源供給量的精確度，有效保證系統(tǒng)運行穩(wěn)定。

作為上述方案的進一步改進，所述吸氣管20和排氣管2通過一第三支管23連通，所述第三支管23上安裝有一第二排氣電磁閥24，所述第二排氣電磁閥24與所述控制器25連接。當(dāng)吸氣管20內(nèi)的液體較多時，控制器25控制第二排氣電磁閥24打開，排氣管2內(nèi)的部分高溫高壓氣體進入到吸氣管20內(nèi)，以促進吸氣管20內(nèi)的液體汽化。避免了因吸氣管20內(nèi)液體過多而造成壓縮機1做功過多和排氣壓力過高而縮短壓縮機1的使用壽命。

作為上述方案的進一步改進，所述吸氣管20上安裝有一與所述控制器25連接的吸氣電磁閥21，所述吸氣電磁閥21按制冷劑的流向安裝于所述吸氣管20上與所述第三支管23的連接處的上游。吸氣電磁閥21可以中斷制冷劑在吸氣管20中的循環(huán)，使得位于吸氣電磁閥21下游的吸氣管20內(nèi)多余的液體被壓縮機1做汽化，進一步避免了過多的液體流入到壓縮機1內(nèi)造成壓縮機1做功過多和排氣壓力過高而縮短壓縮機1的使用壽命。

作為上述方案的進一步改進，所述吸氣管20上還安裝有一與所述控制器25連接的第二加熱器22，優(yōu)選所述第二加熱器22為電加熱器，所述第二加熱器22按制冷劑的流向安裝于所述吸氣管20上與所述第三支管23的連接處的上游。當(dāng)吸氣壓力變送器19檢測到吸氣管20內(nèi)壓力仍然較高時（說明吸氣管20內(nèi)仍有液態(tài)制冷劑存在），控制器25控制第二加熱器22工作，使得液態(tài)制冷劑經(jīng)過吸氣管20上的第二加熱器22所在的管段時被汽化，進而更進一步地改善壓縮機1吸液過多和吸氣壓力過高的問題。

作為上述方案的進一步改進，所述蒸發(fā)器15的排氣口處設(shè)有一蒸發(fā)溫度探頭17，所述冷凝器5的排液口設(shè)有一冷凝溫度探頭6，所述排氣管2上設(shè)有排氣溫度探頭3和排氣壓力變送器4，所述蒸發(fā)溫度探頭17、所述冷凝溫度探頭6、所述排氣溫度探頭3和所述排氣壓力變送器4與所述控制器25連接。蒸發(fā)溫度探頭17和冷凝溫度探頭6分別用于采集蒸發(fā)溫度和冷凝溫度，然后將信號傳遞給控制器25，控制器25控制蒸發(fā)風(fēng)機和冷凝風(fēng)機轉(zhuǎn)速，從而控制蒸發(fā)換熱效果和冷凝換熱效果，避免了冷凝換熱量過大或者過小導(dǎo)致系統(tǒng)出故障，進而使系統(tǒng)保持穩(wěn)定運行。排氣溫度探頭3和排氣壓力變送器4將采集到的排氣溫度和壓力傳遞給控制器25，從而控制排氣溫度和壓力在一個合適的范圍內(nèi)，對壓縮機1進行智能保護，避免排氣溫度過高和壓力過大而縮短壓縮機1的使用壽命，使系統(tǒng)運行更穩(wěn)定。

作為上述方案的進一步改進，所述第一排氣電磁閥11、第二排氣電磁閥24和吸氣電磁閥21為具有流量調(diào)節(jié)功能的電磁閥，這樣設(shè)置可提高控制器控制對三源流量的控制精度。在本實施例中，帶流量調(diào)節(jié)功能的電磁閥的具體結(jié)構(gòu)可以參考申請人為寧波多貝機械實業(yè)有限公司、授權(quán)公布號為cn104154299a的具有流體流量調(diào)節(jié)功能的電磁閥。

特別說明的是，附圖1中實線箭頭表示蒸發(fā)器15的進風(fēng)方向。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點,對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。