一種防凍結(jié)超低溫制冷系統(tǒng)及其使用方法專利背景

制冷溫度達(dá)到-40℃以下的冰箱大都采用雙級復(fù)疊或多級復(fù)疊的制冷方法，第一級先開機制冷，利用第一級的蒸發(fā)器給第二級冷凝器降溫，從而讓第二級制冷系統(tǒng)在不超壓的情況下，實現(xiàn)第二級或更多級達(dá)到-80℃或者更低的蒸發(fā)溫度?，F(xiàn)在所有壓縮機潤滑油有三種：脂類油、礦物油和烷基苯油。在-40℃以下，都會析出凝固，造成第二級以后系統(tǒng)毛細(xì)管堵塞，使冰箱失效。2017年12月以前，采用多級復(fù)疊的超低溫冰箱大多通過在第二級毛細(xì)管上纏繞一個硅膠加熱線，在二級系統(tǒng)停機時，加熱線通電給毛細(xì)管加熱，使析出凝固的潤滑油融化，以保證系統(tǒng)通暢。但這一解決方案會造成加熱線長期加熱的額外能耗；同時第二級制冷時毛細(xì)管溫度一直處于低溫狀態(tài)，纏繞其上的硅膠加熱線易造成開裂脆硬老化，加熱線電流泄露至制冷系統(tǒng)的金屬管，致使箱體帶電引發(fā)安全隱患。

一種防凍結(jié)超低溫制冷系統(tǒng)及其使用方法專利目的

《一種防凍結(jié)超低溫制冷系統(tǒng)及其使用方法》采用的技術(shù)方案在于，提供一種防凍結(jié)超低溫制冷系統(tǒng)。

一種防凍結(jié)超低溫制冷系統(tǒng)及其使用方法技術(shù)方案

所述防凍結(jié)超低溫制冷系統(tǒng)包括第一制冷組件和第二制冷組件，所述第一制冷組件和所述第二制冷組件均包括壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、毛細(xì)管，所述第一制冷組件和所述第二制冷組件分別通過導(dǎo)管將各自的所述壓縮機、所述冷凝器、所述蒸發(fā)器和所述毛細(xì)管連接從而形成獨立的制冷循環(huán)，所述制冷循環(huán)中充滿制冷介質(zhì)，所述第一制冷組件的所述蒸發(fā)器和所述第二制冷組件的所述冷凝器對應(yīng)設(shè)置；所述防凍結(jié)超低溫制冷系統(tǒng)還包括加熱組件，所述加熱組件設(shè)置在所述第一制冷組件上，所述加熱組件包括第一電磁閥、第二電磁閥和流通管道，所述第一電磁閥和所述第二電磁閥分別設(shè)置在所述流通管道的兩端，所述第一電磁閥和所述第二電磁閥均設(shè)置在所述第一制冷組件中所述壓縮機和所述冷凝器之間的導(dǎo)管上，通過控制所述第一電磁閥和所述第二電磁閥實現(xiàn)所述流通管道和所述第一制冷組件的連通；所述流通管道設(shè)置換熱段，所述換熱段對應(yīng)設(shè)置在所述第二制冷組件的所述毛細(xì)管位置處。

較佳的，所述換熱段設(shè)置阻斷組件，所述阻斷組件包括變壓管、制動部和塞體，所述變壓管和所述換熱段同軸設(shè)置，且所述變壓管和所述換熱段內(nèi)徑一致；所述變壓管的一端和所述換熱段連通，所述制動部與所述變壓管的另一端口密封連接；所述塞體和所述制動部固定連接，所述塞體設(shè)置在所述變壓管內(nèi)，所述制動部控制所述塞體在所述變壓管和所述換熱段的位置。較佳的，所述換熱段設(shè)置為直管，所述塞體為圓柱體結(jié)構(gòu)，所述塞體與所述換熱段、所述變壓管內(nèi)壁密封連接。較佳的，所述換熱段設(shè)置為螺旋管，所述換熱段螺旋纏繞在所述第二制冷組件的所述毛細(xì)管外壁上；所述塞體設(shè)置為柔性材料，致使所述塞體進(jìn)入所述換熱段內(nèi)部時，所述塞體可沿所述換熱段延伸軌跡進(jìn)行變形移動。

較佳的，所述換熱段長度公式L1為，

其中，c為所述制冷介質(zhì)的比熱容；ρ為所述制冷介質(zhì)的密度；d為所述毛細(xì)管內(nèi)徑；π為圓周率；D為所述毛細(xì)管外徑；L為所述毛細(xì)管長度；τ1為所述換熱段材料的熱導(dǎo)率；τ2為所述毛細(xì)管材料的熱導(dǎo)率；T1為所述毛細(xì)管初始溫度；T2為所述制冷介質(zhì)在所述換熱段時的溫度；TΔ為所述毛細(xì)管提升溫度差為熱傳遞效率。

較佳的，所述換熱段長度公式L2為，

其中，c為所述制冷介質(zhì)的比熱容；ρ為所述制冷介質(zhì)的密度；d為所述毛細(xì)管內(nèi)徑； D為所述毛細(xì)管外徑；L為所述毛細(xì)管長度；τ1為所述換熱段材料的熱導(dǎo)率；τ2為所述毛細(xì)管材料的熱導(dǎo)率；T1為所述毛細(xì)管初始溫度；T2為所述制冷介質(zhì)在所述換熱段時的溫度；TΔ為所述毛細(xì)管提升溫度差 為熱傳遞效率。較佳的，所述流通管道設(shè)置支管，所述支管連通所述換熱段兩端的所述流通管道，所述支管上設(shè)置第三電磁閥，所述第三電磁閥控制所述支管的連通和阻隔。較佳的，一種使用所述防凍結(jié)超低溫制冷系統(tǒng)的使用方法，包括步驟，S1，所述制冷系統(tǒng)啟動，所述加熱組件打開，所述第一制冷組件中的高溫高壓制冷介質(zhì)對所述第二制冷組件中的所述毛細(xì)管進(jìn)行加熱；S2，所述加熱組件關(guān)閉，所述第一制冷組件和所述第二制冷組件進(jìn)行復(fù)疊制冷。

較佳的，步驟S1具體為，所述第一電磁閥和所述第二電磁閥打開，實現(xiàn)所述流通管道和所述第一制冷組件之間的連通，所述第一電磁閥和所述第二電磁閥之間所述導(dǎo)管的隔斷；所述第一制冷組件打開，所述第一制冷組件中從所述壓縮機壓出的高溫高壓制冷介質(zhì)進(jìn)入所述流通管道中；所述第三電磁閥關(guān)閉，所述支管被阻隔；所述制動部將所述塞體從所述換熱段中拉回至所述變壓管中，所述高溫高壓制冷介質(zhì)通過所述換熱段與所述第二制冷組件的所述毛細(xì)管進(jìn)行熱交換，使所述毛細(xì)管中因低溫析出凝固的潤滑油融化；所述第二制冷組件打開，制冷介質(zhì)在所述第二制冷組件中流通動。較佳的，步驟S2具體為，當(dāng)所述第一制冷組件中所述蒸發(fā)器到達(dá)-40℃，所述第一電磁閥關(guān)閉，阻斷制冷介質(zhì)通過所述第一電磁閥進(jìn)入所述流通管道；所述第二電磁閥打開， 所述第一電磁閥和所述第二電磁閥之間的導(dǎo)管流通，同時所述流通管道內(nèi)的制冷介質(zhì)可通過所述第二電磁閥進(jìn)入所述第二制冷組件；所述第三電磁閥開打，所述支管連通；所述制動部將所述塞體從所述變壓管中推入所述換熱段中，將所述換熱段內(nèi)的制冷介質(zhì)排空；當(dāng)所述塞體到位后，所述第二電磁閥關(guān)閉所述流通管道和所述第一制冷組件的連通，所述第一制冷組件和所述第二制冷組件同時工作，實現(xiàn)復(fù)疊制冷。

一種防凍結(jié)超低溫制冷系統(tǒng)及其使用方法改善效果

1、通過與所述第一制冷組件連通的所述加熱組件對所述第二制冷組件的所述毛細(xì)管進(jìn)行預(yù)加熱，避免所述毛細(xì)管中潤滑油低溫下析出凝固造成的堵塞；

2、通過在所述加熱組件中設(shè)置所述阻斷組件，對所述加熱組件中壓強進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且避免潤滑油在所述加熱段中析出凝固；

3、通過所述換熱段長度計算公式，可對所述換熱段的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置，在保證所述換熱段對所述毛細(xì)管的有效熱交換的同時避免過長的所述換熱段對所述毛細(xì)管設(shè)置的不良影響。

圖1為《一種防凍結(jié)超低溫制冷系統(tǒng)及其使用方法》防凍結(jié)超低溫制冷系統(tǒng)實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為該發(fā)明防凍結(jié)超低溫制冷系統(tǒng)實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為所述加熱組件實施例二的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為所述加熱組件實施例三的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為所述加熱組件實施例四的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中數(shù)字表示：1-第一制冷組件；2-第二制冷組件；11-壓縮機；12-冷凝器；13-蒸發(fā)器；14-毛細(xì)管；31-第一電磁閥；32-第二電磁閥；33-流通管道；34-換熱段；35-變壓管；36-制動部；37-塞體；38-支管；39-第三電磁閥。

《一種防凍結(jié)超低溫制冷系統(tǒng)及其使用方法》涉及制冷設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種防凍結(jié)超低溫制冷系統(tǒng)及其使用方法。

1.《一種防凍結(jié)超低溫制冷系統(tǒng)及其使用方法》包括第一制冷組件和第二制冷組件，所述第一制冷組件和所述第二制冷組件均包括壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、毛細(xì)管，所述第一制冷組件和所述第二制冷組件分別通過導(dǎo)管將各自的所述壓縮機、所述冷凝器、所述蒸發(fā)器和所述毛細(xì)管連接從而形成獨立的制冷循環(huán)，所述制冷循環(huán)中充滿制冷介質(zhì)，所述第一制冷組件的所述蒸發(fā)器和所述第二制冷組件的所述冷凝器對應(yīng)設(shè)置；其特征在于，還包括加熱組件，所述加熱組件設(shè)置在所述第一制冷組件上，所述加熱組件包括第一電磁閥、第二電磁閥和流通管道，所述第一電磁閥和所述第二電磁閥分別設(shè)置在所述流通管道的兩端，所述第一電磁閥和所述第二電磁閥均設(shè)置在所述第一制冷組件中所述壓縮機和所述冷凝器之間的導(dǎo)管上，通過控制所述第一電磁閥和所述第二電磁閥實現(xiàn)所述流通管道和所述第一制冷組件的連通；所述流通管道設(shè)置換熱段，所述換熱段對應(yīng)設(shè)置在所述第二制冷組件的所述毛細(xì)管位置處，所述換熱段設(shè)置阻斷組件。

2.如權(quán)利要求1所述的防凍結(jié)超低溫制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述阻斷組件包括變壓管、制動部和塞體，所述變壓管和所述換熱段同軸設(shè)置，且所述變壓管和所述換熱段內(nèi)徑一致；所述變壓管的一端和所述換熱段連通，所述制動部與所述變壓管的另一端口密封連接；所述塞體和所述制動部固定連接，所述塞體設(shè)置在所述變壓管內(nèi)，所述制動部控制所述塞體在所述變壓管和所述換熱段的位置。

3.如權(quán)利要求2所述的防凍結(jié)超低溫制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱段設(shè)置為直管，所述塞體為圓柱體結(jié)構(gòu)，所述塞體與所述換熱段、所述變壓管內(nèi)壁密封連接。

4.如權(quán)利要求2所述的防凍結(jié)超低溫制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱段設(shè)置為螺旋管，所述換熱段螺旋纏繞在所述第二制冷組件的所述毛細(xì)管外壁上；所述塞體設(shè)置為柔性材料，致使所述塞體進(jìn)入所述換熱段內(nèi)部時，所述塞體可沿所述換熱段延伸軌跡進(jìn)行變形移動。

5.如權(quán)利要求3所述的防凍結(jié)超低溫制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱段長度公式L1為，

其中，c為所述制冷介質(zhì)的比熱容；ρ為所述制冷介質(zhì)的密度；d為所述第二制冷組件的所述毛細(xì)管內(nèi)徑；π為圓周率；D為所述第二制冷組件的所述毛細(xì)管外徑；L為所述第二制冷組件的所述毛細(xì)管長度；τ1為所述換熱段材料的熱導(dǎo)率；τ2為所述第二制冷組件的所述毛細(xì)管材料的熱導(dǎo)率；T1為所述第二制冷組件的所述毛細(xì)管初始溫度；T2為所述制冷介質(zhì)在所述換熱段時的溫度；TΔ為所述第二制冷組件的所述毛細(xì)管提升溫度差為熱傳遞效率。

6.如權(quán)利要求4所述的防凍結(jié)超低溫制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱段長度公式L2為，其中，c為所述制冷介質(zhì)的比熱容；ρ為所述制冷介質(zhì)的密度；d為所述第二制冷組件的所述毛細(xì)管內(nèi)徑；D為所述第二制冷組件的所述毛細(xì)管外徑；L為所述第二制冷組件的所述毛細(xì)管長度；τ1為所述換熱段材料的熱導(dǎo)率；τ2為所述第二制冷組件的所述毛細(xì)管材料的熱導(dǎo)率；T1為所述第二制冷組件的所述毛細(xì)管初始溫度；T2為所述制冷介質(zhì)在所述換熱段時的溫度；TΔ為所述第二制冷組件的所述毛細(xì)管提升溫度差為熱傳遞效率。

7.如權(quán)利要求2所述的防凍結(jié)超低溫制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述流通管道設(shè)置支管，所述支管連通所述換熱段兩端的所述流通管道，所述支管上設(shè)置第三電磁閥，所述第三電磁閥控制所述支管的連通和阻隔。

8.一種使用權(quán)利要求1至7任一項所述防凍結(jié)超低溫制冷系統(tǒng)的使用方法，其特征在于，包括步驟，S1，所述制冷系統(tǒng)啟動，所述加熱組件打開，所述第一制冷組件中的高溫高壓制冷介質(zhì)對所述第二制冷組件中的所述毛細(xì)管進(jìn)行加熱；S2，所述加熱組件關(guān)閉，所述第一制冷組件和所述第二制冷組件進(jìn)行復(fù)疊制冷。

9.如權(quán)利要求8所述的使用方法，其特征在于，步驟S1具體為，所述第一電磁閥和所述第二電磁閥打開，實現(xiàn)所述流通管道和所述第一制冷組件之間的連通，所述第一電磁閥和所述第二電磁閥之間所述導(dǎo)管的隔斷；所述第一制冷組件打開，所述第一制冷組件中從所述壓縮機壓出的高溫高壓制冷介質(zhì)進(jìn)入所述流通管道中；第三電磁閥關(guān)閉，支管被阻隔；制動部將塞體從所述換熱段中拉回至變壓管中，所述高溫高壓制冷介質(zhì)通過所述換熱段與所述第二制冷組件的所述毛細(xì)管進(jìn)行熱交換，使所述第二制冷組件的所述毛細(xì)管中因低溫析出凝固的潤滑油融化；所述第二制冷組件打開，制冷介質(zhì)在所述第二制冷組件中流動。

10.如權(quán)利要求9所述的使用方法，其特征在于，步驟S2具體為，當(dāng)所述第一制冷組件中所述蒸發(fā)器到達(dá)-40℃，所述第一電磁閥關(guān)閉，阻斷制冷介質(zhì)通過所述第一電磁閥進(jìn)入所述流通管道；所述第二電磁閥打開，所述第一電磁閥和所述第二電磁閥之間的導(dǎo)管流通，同時所述流通管道內(nèi)的制冷介質(zhì)可通過所述第二電磁閥進(jìn)入所述第二制冷組件；所述第三電磁閥打開，所述支管連通；所述制動部將所述塞體從所述變壓管中推入所述換熱段中，將所述換熱段內(nèi)的制冷介質(zhì)排空；當(dāng)所述塞體到位后，所述第二電磁閥關(guān)閉所述流通管道和所述第一制冷組件的連通，所述第一制冷組件和所述第二制冷組件同時工作，實現(xiàn)復(fù)疊制冷。

• 實施例一

如圖1所示，圖1為《一種防凍結(jié)超低溫制冷系統(tǒng)及其使用方法》防凍結(jié)超低溫制冷系統(tǒng)實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，所述制冷系統(tǒng)包括第一制冷組件1和第二制冷組件2，所述第一制冷組件1和所述第二制冷組件2均包括壓縮機11、冷凝器12、蒸發(fā)器13、毛細(xì)管14，所述第一制冷組件1和所述第二制冷組件2分別通過導(dǎo)管將各自的所述壓縮機11、所述冷凝器12、所述蒸發(fā)器13和所述毛細(xì)管14連接從而形成獨立的制冷循環(huán)。所述第一制冷組件1的所述蒸發(fā)器13和所述第二制冷組件2的所述冷凝器12對應(yīng)設(shè)置，保證所述第一制冷組件1的所述蒸發(fā)器13對所述第二制冷組件2的所述冷凝器12進(jìn)行降溫處理，實現(xiàn)所述制冷系統(tǒng)的復(fù)疊制冷。所述制冷系統(tǒng)還包括加熱組件，所述加熱組件設(shè)置在所述第一制冷組件1上，所述加熱組件包括第一電磁閥31、第二電磁閥32和流通管道33，所述第一電磁閥31和所述第二電磁閥32分別設(shè)置在所述流通管道33的兩端，所述第一電磁閥31和所述第二電磁閥32均設(shè)置在所述第一制冷組件1上，所述第一電磁閥31和所述第二電磁閥32均設(shè)置在所述壓縮機11和所述冷凝器12之間的導(dǎo)管上，通過控制所述第一電磁閥31和所述第二電磁閥32實現(xiàn)所述流通管道33和所述壓縮機11、所述冷凝器12的連通。所述流通管道33設(shè)置換熱段34，所述換熱段34對應(yīng)設(shè)置在所述第二制冷組件2的所述毛細(xì)管14位置處，較佳的，所述換熱段34緊貼所述毛細(xì)管14設(shè)置。當(dāng)所述制冷系統(tǒng)在開機時，通過所述第一電磁閥31和所述第二電磁閥32的開通，實現(xiàn)在所述第一制冷組件1的制冷介質(zhì)從所述壓縮機11中流出后經(jīng)所述流通管道33至所述冷凝器12中，當(dāng)從所述壓縮機11流出的高溫高壓制冷介質(zhì)流經(jīng)所述換熱段34時，所述高溫高壓制冷介質(zhì)與所述第二制冷組件2的所述毛細(xì)管14進(jìn)行熱交換，使所述毛細(xì)管14中因低溫造成析出凝固的潤滑油融化，避免所述第二制冷組件2發(fā)生堵塞；當(dāng)所述第一制冷組件1中所述蒸發(fā)器13到達(dá)-40℃或其他規(guī)定溫度時，所述第一電磁閥31和所述第二電磁閥32關(guān)閉，實現(xiàn)在所述第一制冷組件1的制冷介質(zhì)從所述壓縮機11流出后通過導(dǎo)管直接流至所述冷凝器12，避免所述高溫高壓制冷介質(zhì)對所述第二制冷組件2的制冷影響。通過所述加熱組件的設(shè)置，避免電加熱組件的額外設(shè)置，利用所述制冷系統(tǒng)自身從所述第一制冷組件1中高溫高壓制冷介質(zhì)的溫度加熱所述第二制冷組件2中所述毛細(xì)管14，降低額外能耗，提高所述制冷系統(tǒng)的安全性能。

• 實施例二

如圖2所示，圖2為《一種防凍結(jié)超低溫制冷系統(tǒng)及其使用方法》防凍結(jié)超低溫制冷系統(tǒng)實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖，實施例二在實施例一的基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)，所述改進(jìn)之處在于，所述換熱段34與其兩端的所述流通管道33以一定角度連接設(shè)置，所述換熱段34設(shè)置阻斷組件。如圖3所示，圖3為所述加熱組件實施例二的局部結(jié)構(gòu)示意圖；所述阻斷組件包括變壓管35、制動部36和塞體37，所述變壓管35和所述換熱段34同軸設(shè)置，且所述變壓管35和所述換熱段34內(nèi)徑一致；所述變壓管35的一端和所述換熱段34、所述流通管道33連通，所述變壓管35的另一端設(shè)置所述制動部36，所述制動部36保證所述變壓管35端口的密封性；所述塞體37和所述制動部36固定連接，所述塞體37設(shè)置在所述變壓管35內(nèi)，所述塞體37為圓柱體結(jié)構(gòu)，所述塞體37外徑尺寸等于所述換熱段34內(nèi)徑尺寸，保證所述塞體37外表面和所述換熱段34、所述變壓管35內(nèi)表面的密封連接，所述制動部36控制所述塞體37在所述換熱段34和所述變壓管35內(nèi)移動。當(dāng)所述高溫高壓制冷介質(zhì)進(jìn)入所述換熱段34和所述第二制冷組件2的所述毛細(xì)管14進(jìn)行熱交換時，所述制冷介質(zhì)溫度會發(fā)生變化，致使所述制冷介質(zhì)體積發(fā)生變化，所述流通管道33內(nèi)部壓強發(fā)生變化影響所述第一制冷組件1的制冷效果；通過所述阻斷組件的設(shè)置，所述塞體37的移動改變所述變壓管35內(nèi)體積的變化，從而調(diào)節(jié)所述流通管道33的內(nèi)部壓強，避免所述換熱段34熱交換所造成的不良影響。所述流通管道33設(shè)置支管38，所述支管38連通所述換熱段34兩端的所述流通管道33，所述支管38上設(shè)置第三電磁閥39，所述第三電磁閥39控制所述支管38的連通和阻隔。 所述制動部36可推動所述塞體37進(jìn)入所述換熱段34，并使所述塞體37將所述換熱段34兩端同時密封，即所述塞體37將所述換熱段34內(nèi)的制冷介質(zhì)排空，避免所述換熱段34中靜止的制冷介質(zhì)長期處于低溫狀態(tài)導(dǎo)致潤滑油的析出凝固致使所述換熱段34堵塞。通過所述第三電磁閥39的開啟，在所述塞體37被推動過程中，所述換熱段34中的制冷介質(zhì)可經(jīng)所述支管38流至所述第一制冷循環(huán)中，避免所述流通管道33內(nèi)的壓強變化。

• 實施例三

如圖4所示，圖4為所述加熱組件實施例三的局部結(jié)構(gòu)示意圖；實施例三中將實施例二中的所述換熱段34設(shè)置為螺旋形，所述換熱段34螺旋纏繞在所述第二制冷組件2的所述毛細(xì)管14外壁上，便于所述換熱段34對所述毛細(xì)管14的熱價換。所述塞體37設(shè)置為柔性材料，保證所述塞體37進(jìn)入所述換熱段34內(nèi)部時，所述塞體37可沿所述換熱段34延伸軌跡進(jìn)行變形移動，實現(xiàn)所述塞體37對所述換熱段34內(nèi)制冷介質(zhì)的排空。截至2017年12月，由于在已有冰箱的制冷循環(huán)中的毛細(xì)管14長度一般設(shè)置在0.5～3米，故所述換熱段34無法與所述毛細(xì)管14整體接觸并進(jìn)行加熱處理，所述毛細(xì)管14需設(shè)定一定的長度與所述換熱段34直接接觸，實現(xiàn)所述換熱段34與所述毛細(xì)管14的有效熱交換。由于當(dāng)所述換熱段34分別為直管或螺旋管時，所述換熱段34和所述毛細(xì)管14之間的接觸面積不同，故所述換熱段34長度不同；為保證所述換熱段34的熱交換滿足對所述毛細(xì)管14整體的升溫，需對所述換熱段34長度進(jìn)行設(shè)定，當(dāng)所述換熱段34為直管時，所述換熱段34長度公式L1為，

當(dāng)所述換熱段34為螺旋管時，所述換熱段34長度公式L2為，

其中，c為所述制冷介質(zhì)的比熱容；ρ為所述制冷介質(zhì)的密度；d為所述毛細(xì)管內(nèi)徑；π為圓周率；D為所述毛細(xì)管外徑；L為所述毛細(xì)管長度；τ1為所述換熱段材料的熱導(dǎo)率；τ2為所述毛細(xì)管材料的熱導(dǎo)率；T1為所述毛細(xì)管初始溫度；T2為所述制冷介質(zhì)在所述換熱段時的溫度；TΔ為所述毛細(xì)管提升溫度差和均為熱傳遞效率 一般取20％一般取40％。所述毛細(xì)管14初始溫度為所述第二制冷組件2未工作潤滑油析出凝固時溫度；所述毛細(xì)管14提升溫度差為為實現(xiàn)析出凝固的所述潤滑油融化，加熱前后所述毛細(xì)管14的溫度差，一般取20℃；所述毛細(xì)管14初始溫度和所述制冷介質(zhì)在所述換熱段34時的溫度通過溫度感應(yīng)器測量其平均值。當(dāng)所述換熱段34材料和所述毛細(xì)管14材料的熱導(dǎo)率越大時，所述換熱段34和所述毛細(xì)管14之間的熱交換效果越好，所需要的所述換熱段34長度就越?。挥捎诋?dāng)所述換熱段34設(shè)置為螺旋管時，所述換熱段34和所述毛細(xì)管14之間的面接觸越大；同時所述換熱段34向外界的熱量流失也較小，故所述換熱段34設(shè)置為螺旋管時的長度小于設(shè)置為支管38時的長度。通過所述換熱段34長度計算公式，可對所述換熱段34的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置，在保證所述換熱段34對所述毛細(xì)管14的有效熱交換的同時避免長度過長的所述換熱段34對所述毛細(xì)管14設(shè)置的不良影響，從而實現(xiàn)所述加熱組件對所述第二制冷組件2的加熱操作，避免所述毛細(xì)管14的堵塞。

• 實施例四

如圖5所示，圖5為所述加熱組件實施例四的局部結(jié)構(gòu)示意圖；實施例四在實施例二的基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)，改進(jìn)之處在于所述第二制冷組件2的所述毛細(xì)管14設(shè)置在所述換熱段34內(nèi)，所述換熱段34設(shè)置為與所述毛細(xì)管14同軸設(shè)置的直管，使所述換熱段34的高溫高壓制冷介質(zhì)直接與所述毛細(xì)管14外壁接觸進(jìn)行熱交換，增加所述換熱段34和所述毛細(xì)管14的熱交換效率。所述制動部36和所述塞體37設(shè)置為空心管狀結(jié)構(gòu)，且所述制動部36和所述塞體37套接在所述毛細(xì)管14上，所述制動部36和所述毛細(xì)管14固定連接，所述塞體37內(nèi)徑等于所述毛細(xì)管14外徑，所述塞體37和所述毛細(xì)管14同軸設(shè)置，所述塞體37可沿所述毛細(xì)管14延伸軌跡進(jìn)行移動，實現(xiàn)所述塞體37對所述換熱段34內(nèi)的制冷介質(zhì)的排空。 當(dāng)所述第一制冷組件1和所述第二制冷組件2同時進(jìn)行制冷工作時，所述第一制冷組件1和所述第二制冷組件2均會由于所述壓縮機11震動導(dǎo)致整體發(fā)生一定的諧振，由于所述毛細(xì)管14設(shè)置在所述換熱段34內(nèi)，所述第一制冷組件1和所述第二制冷組件2的諧振會導(dǎo)致所述毛細(xì)管14和所述換熱段34之間的相對作用，通過所述塞體37對所述換熱段34內(nèi)的制冷介質(zhì)的排空，致使所述毛細(xì)管14外壁和所述換熱段34內(nèi)壁之間填充所述塞體37，降低所述毛細(xì)管14和所述換熱段34之間的相對作用，避免所述毛細(xì)管14和所述換熱段34的損壞。

• 實施例五

實施例五在實施例二的基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)，所述改進(jìn)之處在于，所述加熱組件包括加熱管，所述加熱管設(shè)置在所述第一制冷組件1的所述壓縮機11上，所述流通管道33兩端不通過所述第一電磁閥31和所述第二電磁閥32與所述第一制冷組件1連通，而是分別與所述加熱管兩端連通，形成獨立的加熱循環(huán)，所述加熱循環(huán)內(nèi)充滿導(dǎo)熱介質(zhì)。所述加熱循環(huán)的獨立設(shè)置，避免所述第一電磁閥31和所述第二電磁閥32實現(xiàn)所述流通管道33與所述第一制冷組件1連通時對所述第一制冷組件1內(nèi)部壓強的不良影響，同時通過所述加熱循環(huán)的設(shè)置可將經(jīng)所述換熱段34降溫后的所述導(dǎo)熱介質(zhì)對所述壓縮機11進(jìn)行降溫，避免所述壓縮機11溫度過高。所述加熱循環(huán)可設(shè)置電機和第四電磁閥，通過所述電機實現(xiàn)所述加熱循環(huán)的流動，通過所述第四電磁閥阻止所述加熱循環(huán)內(nèi)所述導(dǎo)熱介質(zhì)因熱對流形成的自主流動。

• 實施例六

《一種防凍結(jié)超低溫制冷系統(tǒng)及其使用方法》包括步驟；S1，所述制冷系統(tǒng)啟動，所述加熱組件打開，所述第一制冷組件1中的高溫高壓制冷介質(zhì)對所述第二制冷組件2中的所述毛細(xì)管14進(jìn)行加熱；S2，所述加熱組件關(guān)閉，所述第一制冷組件1和所述第二制冷組件2進(jìn)行復(fù)疊制冷。步驟S1具體為，所述第一電磁閥31和所述第二電磁閥32打開，實現(xiàn)所述流通管道33和所述第一制冷組件1之間的連通，所述第一電磁閥31和所述第二電磁閥32之間所述導(dǎo)管的隔斷；所述第一制冷組件1打開，所述第一制冷組件1中從所述壓縮機11壓出的高溫高壓制冷介質(zhì)進(jìn)入所述流通管道33中；所述第三電磁閥39關(guān)閉，所述支管38被阻隔；所述制動部36將所述塞體37從所述換熱段34中拉回至所述變壓管35中，所述高溫高壓制冷介質(zhì)通過所述換熱段34與所述第二制冷組件2的所述毛細(xì)管14進(jìn)行熱交換，使所述毛細(xì)管14中因低溫析出凝固的潤滑油融化；所述第二制冷組件2打開，制冷介質(zhì)在所述第二制冷組件2中流通動。步驟S2具體為，當(dāng)所述第一制冷組件1中所述蒸發(fā)器13到達(dá)-40℃，所述第一電磁閥31關(guān)閉，阻斷制冷介質(zhì)通過所述第一電磁閥31進(jìn)入所述流通管道33，所述第二電磁閥32打開，所述第一電磁閥31和所述第二電磁閥32之間所述導(dǎo)管的流通，同時所述流通管道33內(nèi)的制冷介質(zhì)可通過所述第二電磁閥32進(jìn)入所述第二制冷組件2；所述第三電磁閥39開打，所述支管38連通；所述制動部36將所述塞體37從所述變壓管35中推入所述換熱段34中，將所述換熱段34內(nèi)的制冷介質(zhì)排空；當(dāng)所述塞體37到位后，所述第二電磁閥32關(guān)閉所述流管道33和所述第一制冷組件1的連通，所述第一制冷組件1和所述第二制冷組件2同時工作，實現(xiàn)復(fù)疊制冷。

2021年8月16日，《一種防凍結(jié)超低溫制冷系統(tǒng)及其使用方法》獲得安徽省第八屆專利獎優(yōu)秀獎。 2100433B

一種具有三循環(huán)制冷系統(tǒng)的風(fēng)冷電冰箱及其制冷方法專利目的

《一種具有三循環(huán)制冷系統(tǒng)的風(fēng)冷電冰箱及其制冷方法》提供一種具有三循環(huán)制冷系統(tǒng)的風(fēng)冷電冰箱及其制冷控制方法，以期可以使各間室獨立控溫、加快降溫速度。同時提高制冷系統(tǒng)效率，降低冰箱耗電量。

一種具有三循環(huán)制冷系統(tǒng)的風(fēng)冷電冰箱及其制冷方法技術(shù)方案

《一種具有三循環(huán)制冷系統(tǒng)的風(fēng)冷電冰箱及其制冷方法》具有三循環(huán)制冷系統(tǒng)的風(fēng)冷電冰箱，所述風(fēng)冷電冰箱至少包括冷凍室、冷藏室和變溫室三個間室，其結(jié)構(gòu)特點在于：所述風(fēng)冷電冰箱的制冷系統(tǒng)設(shè)置為：

壓縮機的排氣口依次經(jīng)冷凝器和干燥過濾器連接于一進(jìn)三出電動閥的入口；

所述一進(jìn)三出電動閥的第一出口依次經(jīng)冷藏毛細(xì)管和冷藏蒸發(fā)器連于壓縮機的進(jìn)氣口；

所述一進(jìn)三出電動閥的第二出口依次經(jīng)變溫毛細(xì)管、變溫蒸發(fā)器及冷凍蒸發(fā)器連于壓縮機的進(jìn)氣口；

所述一進(jìn)三出電動閥的第三出口依次經(jīng)冷凍毛細(xì)管和冷凍蒸發(fā)器連于壓縮機的進(jìn)氣口；

所述冷藏蒸發(fā)器、變溫蒸發(fā)器及冷凍蒸發(fā)器分別與冷藏室、變溫室及冷凍室對應(yīng)設(shè)置。

《一種具有三循環(huán)制冷系統(tǒng)的風(fēng)冷電冰箱及其制冷方法》具有三循環(huán)制冷系統(tǒng)的風(fēng)冷電冰箱，其特點也在于：所述冷藏蒸發(fā)器、變溫蒸發(fā)器以及冷凍蒸發(fā)器皆為翅片蒸發(fā)器，且每個蒸發(fā)器獨立配置風(fēng)扇、風(fēng)扇電機及風(fēng)道系統(tǒng)，用于該間室制冷時冷量的輸送。

《一種具有三循環(huán)制冷系統(tǒng)的風(fēng)冷電冰箱及其制冷方法》具有三循環(huán)制冷系統(tǒng)的風(fēng)冷電冰箱的制冷方法，其特征在于：

當(dāng)冷藏室有制冷請求時，所述一進(jìn)三出電動閥的第一出口打開，冷藏室風(fēng)扇運轉(zhuǎn)，且第二出口和第三出口關(guān)閉；在冷藏室制冷期間，若其他間室有制冷請求，則在冷藏室制冷完成時，與有制冷請求的間室相對應(yīng)的一進(jìn)三出電動閥的出口打開，其他出口關(guān)閉；

當(dāng)變溫室有制冷請求時，若變溫室設(shè)定溫度≥T0，所述一進(jìn)三出電動閥的第二出口打開，且第一出口和第三出口關(guān)閉，變溫室風(fēng)扇運轉(zhuǎn)，且冷凍室風(fēng)扇不運轉(zhuǎn)；在變溫室制冷期間若冷凍室有制冷請求，則在變溫室制冷結(jié)束后，所述一進(jìn)三出電動閥的第二出口關(guān)閉、第三出口打開且第一出口保持關(guān)閉狀態(tài)，冷凍室風(fēng)扇運轉(zhuǎn)；

當(dāng)變溫室有制冷請求時，若變溫室設(shè)定溫度＜T0，所述一進(jìn)三出電動閥的第二出口打開，且第一出口和第三出口關(guān)閉，變溫室風(fēng)扇運轉(zhuǎn)，在變溫室制冷期間若冷凍室有制冷請求，則冷凍室風(fēng)扇運轉(zhuǎn)且一進(jìn)三出電動閥保持開關(guān)狀態(tài)；

在變溫室制冷期間，若冷藏室有制冷請求，則在變溫室制冷結(jié)束后，所述一進(jìn)三出電動閥的第二出口關(guān)閉、第一出口打開且第三出口保持關(guān)閉狀態(tài)；

當(dāng)冷凍室有制冷請求時，所述一進(jìn)三出電動閥的第三出口打開，冷凍室風(fēng)扇運轉(zhuǎn)，且第一出口和第二出口關(guān)閉；在冷凍室制冷期間，若其他間室有制冷請求，則在冷凍室制冷完成時，與有制冷請求的間室相對應(yīng)的一進(jìn)三出電動閥的出口打開，其他出口關(guān)閉；

若冷凍室、冷藏室以及變溫室中兩個或三個間室同時有制冷請求，則按照冷藏室、變溫室、冷凍室的優(yōu)先級順序進(jìn)行制冷。

《一種具有三循環(huán)制冷系統(tǒng)的風(fēng)冷電冰箱及其制冷方法》具有三循環(huán)制冷系統(tǒng)的風(fēng)冷電冰箱的制冷方法，其特點在于：所述變溫室設(shè)定溫度為8～-24℃。

T0為-20～-5℃。

一種具有三循環(huán)制冷系統(tǒng)的風(fēng)冷電冰箱及其制冷方法有益效果

1、《一種具有三循環(huán)制冷系統(tǒng)的風(fēng)冷電冰箱及其制冷方法》的制冷系統(tǒng)可以實現(xiàn)冰箱各間室的單獨制冷，各間室獨立控溫，溫度控制準(zhǔn)確，間室濕度高，降溫速度快且制冷系統(tǒng)效率更高降低能耗；

2、《一種具有三循環(huán)制冷系統(tǒng)的風(fēng)冷電冰箱及其制冷方法》制冷系統(tǒng)在冷凍室有單獨制冷請求時，一進(jìn)三出電動閥打開第三出口，制冷劑經(jīng)過冷凍毛細(xì)管與冷凍蒸發(fā)器串聯(lián)構(gòu)成獨立制冷循環(huán)；此時壓縮機運行功率小，節(jié)約能耗；

3、《一種具有三循環(huán)制冷系統(tǒng)的風(fēng)冷電冰箱及其制冷方法》的制冷系統(tǒng)可以實現(xiàn)冰箱的變?nèi)?；比如?00升冰箱：冷藏容積400升，變溫室100升，冷凍室100升；在各間室全開的狀態(tài)下，是一個600升的冷藏冷凍箱；關(guān)閉冷藏室，將變溫室室設(shè)定為冷藏溫區(qū)，就是一個200升的冷藏冷凍箱；進(jìn)一步的將冷藏室或冷凍室關(guān)閉，則可以根據(jù)食物儲藏的需要，將變溫室變?yōu)?00升的冷藏箱或冷凍箱。

專利榮譽

2021年6月24日，《一種氣化爐燒嘴及其使用方法、含其的氣化爐》獲得第二十二屆中國專利優(yōu)秀獎。