CN113758038A - 基于非共沸制冷剂的制冷系统及冰箱 - Google Patents

Abstract

一种基于非共沸制冷剂的制冷系统及冰箱，其特征在于，非共沸制冷剂包括第一制冷剂和第二制冷剂，在第二制冷剂的冷凝压力下，第一制冷剂的沸点低于环境温度，第二制冷剂的沸点高于环境温度；制冷系统包括：压缩单元、冷凝单元、第一过滤单元、第一节流单元、换热单元、第二节流单元以及蒸发单元。本申请通过采用非共沸混合制冷剂作为冷媒，有助于制冷系统及冰箱实现‑30℃及以下的深低温并长期维持制冷系统低噪声工作。

Description

基于非共沸制冷剂的制冷系统及冰箱

技术领域

本申请涉及制冷技术领域，尤其涉及一种制冷系统。

背景技术

随着冰箱制冷行业的发展，市场上已经出现了各式各样的冷藏冷冻箱，它们的温度覆盖范围一般是十几摄氏度到零下二十几摄氏度，这一温度范围可以满足大多数的日常使用。

但随着社会经济的发展，普通老百姓对更深低温的需求也越来越多。比如金枪鱼的保鲜温度在-30℃以下，温度越低速冻保鲜效果越好。深低温环境非常有利于食品速冻保鲜，肉类在深低温环境下保存很容易快速降温，快速通过肉的冰晶生成带，锁住食物水分，保持新鲜口感。因此，深低温条件也是普通老百姓所需求的。

家用制冷器具一般使用单一冷媒，多数是R600a，由于冷媒本身的特性，通常它的蒸发温度在-20～-30℃左右，无法工作在更冷的工作环境，这就限制了家用制冷器具实现更低温度的需求。在这方面很多家电企业做了探索，比如采用R290冷媒，可以实现更低的蒸发温度，但是相应的压缩机压缩比大，噪声比较高且难以解决，只能用在一些对环境噪声要求不高的地方。

发明内容

本申请实施例提供一种基于非共沸制冷剂的制冷系统及冰箱，通过采用非共沸混合制冷剂作为冷媒，有助于制冷系统实现-30℃及以下的深低温并长期维持制冷系统低噪声工作。

本申请实施例提供一种基于非共沸制冷剂的制冷系统，非共沸制冷剂包括第一制冷剂和第二制冷剂，在第二制冷剂的冷凝压力下，第一制冷剂的沸点低于环境温度，第二制冷剂的沸点高于环境温度；制冷系统包括：

压缩单元，用以压缩非共沸制冷剂得到气相的第一制冷剂和气相的第二制冷剂的混合流体；

冷凝单元，用以对经压缩的非共沸制冷剂进行冷凝得到气相的第一制冷剂和液相的第二制冷剂的混合流体；

第一过滤单元，用以将经冷凝的非共沸冷凝剂的混合流体分离为气相的第一制冷剂的流体和液相的第二制冷剂的流体；

第一节流单元，用以接收经分离得到的液相的第二制冷剂的流体并进行节流降压以得到气液混合相的第二制冷剂的流体；

换热单元，用以接收经分离得到的气相的第一制冷剂的流体及液相的第二制冷剂的流体，并使气相的第一制冷剂的流体与液相的第二制冷剂的流体进行热交换，得到液相的第一制冷剂的流体和气相的第二制冷剂；

第二节流单元，用以接收经热交换得到的液相的第一制冷剂并进行节流降压以得到气液混合相的第一制冷剂；和

蒸发单元，用以对经节流降压得到的气液混合相的第一制冷剂进行蒸发以得到气相的第一制冷剂；

其中，压缩单元与第二通道连接，用以接收经热交换得到的气相的第二制冷剂；压缩单元还与蒸发单元连接，用以将接收经蒸发得到的气相的第二制冷剂；气相的第一制冷剂和气相的第二制冷剂在压缩单元混合形成非共沸制冷剂的混合流体。

本申请实施例还提供一种冰箱，其包括基于非共沸制冷剂的制冷系统。

本申请实施例中，通过向第一通道导入气相的第一制冷剂，向环绕第一通道设置的第二通道导入液相的第二制冷剂，第一制冷剂的沸点低于第二制冷剂的沸点，第一制冷剂和第二制冷剂作为非共沸混合制冷剂的两个组分，气相的第一制冷剂与液相的第二制冷剂进行热交换，第一制冷剂释放热量相态由气相转化为液相，第二制冷剂吸收热量相态由液相转化为气相，将这种换热单元应用于制冷系统，有助于制冷系统实现-30℃及以下的深低温。

本申请实施例中，第一制冷剂的放热过程是逐步进行的。第一制冷剂经压缩单元压缩，压缩单元对第一制冷剂压缩做功，第一制冷剂由低温低压气相变为高温高压过热气相。第一制冷剂通过冷凝单元进行第一次放热，第一制冷剂与环境进行热交换释放热量，因第一制冷剂的沸点低于环境温度，第一制冷剂由高温高压过热气相变为降温的气相。第一制冷剂通过换热单元进行第二次放热，经第一过滤单元分离得到的气相的第一制冷剂与经第一过滤单元分离再经第一节流单元节流降压得到的气液混合相的第二制冷剂在换热单元内进行热交换，因第一制冷剂的沸点高于第二制冷剂的沸点(相同压力下，第一制冷剂的沸点低于第二制冷剂的沸点；但是第一制冷剂与第二制冷剂在换热单元内彼此热交换的时候，因第二制冷剂已经经过第一节流单元节流降压了，此时第二制冷剂的沸点是低于第一制冷剂的沸点的)，第一制冷剂释放热量由气相变为液相。第一制冷剂经至少上述二次放热过程后再次回流至压缩单元。第一制冷剂经至少上述两次放热过程进行逐步放热，通过第一制冷剂对待制冷保鲜物品降温，通过第二制冷剂对第一制冷剂进行降温液化，从而有助于制冷系统实现-30℃及以下的深低温；同时无需采用高压缩比的压缩单元(此处的高压缩比可以理解为以第一制冷剂作为单一冷媒时的制冷系统所使用的压缩单元的压缩比，而压缩单元的高压缩比导致压缩单元工作噪声很大)，因压缩单元的压缩比越低压缩单元工作时产生的噪声就越低，从而使得有助于制冷系统实现-30℃及以下的深低温的同时能够维持压缩单元在低噪声工作。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的基于非共沸制冷剂的制冷系统的第一结构示意图。

图2为图1所示的基于非共沸制冷剂的制冷系统的第二结构示意图。

图3为图1所示基于非共沸制冷剂的制冷系统的第三结构示意图。

图4为图1所示第一过滤单元的第一结构示意图。

图5为图4所示第一过滤单元的剖视图。

图6为图4所示第一过滤单元的第二结构示意图。

图7为图6中局部A的放大图。

图8为图6所示结构的剖视图。

图9为图1所示基于非共沸制冷剂的制冷系统的第四结构示意图。

图10为图1中所示的换热单元的第一种结构的结构示意图。

图11为图1所示基于非共沸制冷剂的制冷系统的第四结构示意图。

图12为图1中所示的换热单元的第二种结构的结构示意图。

图13为图1中所示的换热单元的第三种结构的结构示意图。

图14为图1中所示的换热单元的第四种结构的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请的保护范围。

请参阅图1-图3，本申请实施例提供一种基于非共沸制冷剂的制冷系统800。非共沸制冷剂包括第一制冷剂和第二制冷剂，在第二制冷剂的冷凝压力下，第一制冷剂的沸点低于环境温度，第二制冷剂的沸点高于环境温度。制冷系统800包括压缩单元801、冷凝单元802、第一过滤单元803、第一节流单元804、换热单元805、第二节流单元807以及蒸发单元808。

压缩单元801，用以压缩非共沸制冷剂得到气相的第一制冷剂和气相的第二制冷剂的混合流体。

冷凝单元802，用以对经压缩的非共沸制冷剂进行冷凝得到气相的第一制冷剂和液相的第二制冷剂的混合流体。

第一过滤单元803，用以将经冷凝的非共沸冷凝剂的混合流体分离为气相的第一制冷剂的流体和液相的第二制冷剂的流体。

第一节流单元804，用以接收经分离得到的液相的第二制冷剂的流体并进行节流降压以得到气液混合相的第二制冷剂的流体。

换热单元805，用以接收经分离得到的气相的第一制冷剂的流体及液相的第二制冷剂的流体，并使气相的第一制冷剂的流体与液相的第二制冷剂的流体进行热交换，得到液相的第一制冷剂的流体和气相的第二制冷剂。

第二节流单元807，用以接收经热交换得到的液相的第一制冷剂并进行节流降压以得到气液混合相的第一制冷剂。

蒸发单元808，用以对经节流降压得到的气液混合相的第一制冷剂进行蒸发以得到气相的第一制冷剂。

压缩单元801与第二通道204连接，用以接收经热交换得到的气相的第二制冷剂；压缩单元801还与蒸发单元808连接，用以将接收经蒸发得到的气相的第二制冷剂；气相的第一制冷剂和气相的第二制冷剂在压缩单元801混合形成非共沸制冷剂的混合流体。

可以理解的是，图2中，标记①表示气相的第一制冷剂，标记②表示气相的第二制冷剂，标记③表示液相的第一制冷剂，标记④表示液相的第二制冷剂。

可以理解的是，为了使本申请实施例的技术方案更加清楚，现对本申请实施例中的环境温度作如下解释。

一般而言，冰箱放置的环境温度应该在5℃-38℃之间。环境温度过高，容易增加冰箱的耗电量，环境温度越高，冰箱内外的温差会越大，为了平衡内外温度，压缩机就要长时间运行，耗电量也自然会增加；同时可能会造成压缩机不停机，甚至烧坏压缩机；环境温度过低，可能会造成压缩机不启动，进而影响冰箱的制冷工作的情况。

需要解释的是，目前实现-30℃以下低温的制冷器具，基本上都是商用或者科研用的，它们的使用环境一般晚上不会有人在旁边休息的，而家用制冷器具也就是电冰箱，对噪声有很高的要求，如果噪声很高，是不允许出售的(国标规定低于45dB，但是实际上冰箱的噪声值都只有30多分贝，即便如此，仍然有很多客户投诉噪声)，或者用户会有大量的投诉，导致产品根本不会被社会接受，目前家用冰箱所采用的技术路线主要就是使用R600a，但是它的特性导致它难以实现在-30℃以下正常工作，而目前可以在-30℃以下工作的冷媒以及使用它的制冷装置，基本上无法实现低噪声，本发明的主要意义就在于通过这种新的系统，就可以让常规的R600a压缩机实现-30℃以下的低温并长期维持低噪声工作。

可以理解的是，为了使本申请实施例的技术方案更加清楚，现对本申请实施例中的第一制冷剂与第二制冷剂经压缩单元801压缩及经冷凝单元802冷凝的相变过程作如下解释。第一制冷剂为低沸点制冷剂，第一制冷剂的沸点低于环境温度，第二制冷剂为高沸点制冷剂，第二制冷剂的沸点高于环境温度。第一制冷剂与第二制冷剂混合被压缩单元801压缩之后，形成高温高压状态(温度可达50～60℃，压力约7～8kgf，这是采用R600a的冰箱排气后压力温度)。

在这个高温高压状态，会出现一个情况，第二制冷剂(比如R600a)在这种高压状态下，它的沸点(或者说液化点，约50℃)高于环境温度，那么第二制冷剂和环境进行热交换时候，会慢慢液化，变成了液态即液相，这就是冷凝，这是潜热换热(比如烧开水到100℃，虽然火仍然再烧，但是温度并不升高，都变成了蒸汽)，和冰箱里面的情况是一样的。但是第一制冷剂和第二制冷剂的混合制冷剂即非共沸制冷剂中的第一制冷剂(比如R290)它也会放热，但是在那种压力之下，它的沸点(液化点小于10℃)很低，比环境温度还要低，那么第一制冷剂就只能放热降温，但是并不液化，这就叫显热换热，至此，第一制冷剂和第二制冷剂经过充分换热之后，第二制冷剂液化，第一制冷剂仍然保留气体状态，第一制冷剂和第二制冷剂进入第一过滤单元803进行气液相分离。

可以理解的是，关于非共沸制冷剂的选择，在一些实施例中，第一制冷剂可以选为R290，第二制冷剂可以选为R600a。在另一些实施例中，第一制冷剂可以选为R170，第二制冷剂可以选为R290。在另一些实施例中，第一制冷剂可以选为R134a，第二制冷剂可以选为R170。

可以理解的是，为了使本申请实施例的技术方案更加清楚，现对本申请实施例中的第一制冷剂与第二制冷剂在换热单元805内进行热交换过程作如下解释。气相的第一制冷剂进入第四通道101，液相的第二制冷剂经第一节流单元804节流至低温低压状态后进入第五通道102。液相的第二制冷剂在第五通道102内流动的过程中进行蒸发吸热，液相的第二制冷剂吸收的热量来自于第四通道101内流动的气相的第一制冷剂。由于第二制冷剂的沸点高于第二制冷剂的沸点，使得第二制冷剂的蒸发温度是低于第一制冷剂的冷凝温度，因此，在本申请实施例提供的换热单元的作用下，第二制冷剂与第一制冷剂进行热交换，第二制冷剂会吸收第一制冷剂的热量从而得到充分气化，第一制冷剂的热量会被第二制冷剂吸收从而得到充分液化。

可以理解的是，压缩单元801可以为压缩器。冷凝单元802可以为冷凝器。第一节流单元804及第二节流单元807可以为节流器，节流器可以为毛细管、也可以为膨胀阀。蒸发单元808可以为蒸发器。

可以理解的是，制冷系统800的连接方式可以为，压缩单元801、冷凝单元802及第一通道202依次连接；第二通道204、第四通道101、第二节流单元807、蒸发单元808及压缩单元801依次连接；第三通道206、第五通道102及压缩单元801依次连接。

在一些实施例中，制冷系统800还可以包括第二过滤单元806。此时制冷系统800的连接方式可以为，压缩单元801、冷凝单元802及第一通道202依次连接；第二通道204、第四通道101、第二过滤单元806、第二节流单元807、蒸发单元808及压缩单元801依次连接；第三通道206、第五通道102及压缩单元801依次连接；其中，第二过滤单元806用以从第四通道101接收经热交换得到的液相的第一制冷剂，并对液相的第一制冷剂进行除水及除杂后导入第二节流单元807。

可以理解的是，第二过滤单元806可以为干燥过滤器。

在一些实施例中，制冷系统800还可以同时包括第二过滤单元806和防凝露单元809。此时制冷系统800的连接方式可以为，压缩单元801、防凝露单元809、冷凝单元802及第一通道202依次连接；第二通道204、第四通道101、第二过滤单元806、第二节流单元807、蒸发单元808及压缩单元801依次连接；第三通道206、第五通道102及压缩单元801依次连接；其中，第二过滤单元806用以从第四通道101接收经热交换得到的液相的第一制冷剂，并对液相的第一制冷剂进行除水及除杂后导入第二节流单元807；防凝露单元809用以从压缩单元801接收经压缩的非共沸制冷剂，用以在制冷系统800应用于冰箱时利用非共沸制冷剂释放热量防止冰箱的冷藏室或冷冻室的开口产生凝露；冷凝单元802与防凝露单元809连接，用以接收从防凝露单元809导出的非共沸制冷剂。

可以理解的是，防凝露单元809可以为防凝露器，也可以为防凝露管。

可以理解的是，请参阅图1，压缩单元801和冷凝单元802之间设置防凝露单元809，使得经压缩单元801压缩做功后得到的高温高压的第一制冷剂依次经历三次放热，首先通过防凝露单元809进行第一次放热，然后通过冷凝单元802进行第二次放热，再然后通过换热单元805进行第三次放热。第一制冷剂经上述三次放热过程后再次回流至压缩单元801。通过第一制冷剂对制冷器具或冰箱内待制冷保鲜物品降温，通过第二制冷剂对第一制冷剂进行降温液化，从而有助于制冷系统实现-30℃及以下的深低温。

可以理解的是，请参阅图3，制冷系统还包括带支路的回气管810。带支路的回气管包括主管路8101和与主管路8101连通的第一支管路8102和第二支管路8103。第二支路管8103用以接收从第二过滤单元806及第二节流单元807导出的第一制冷剂，并将接收的第一制冷剂导入主管路8101。第一支管路8102用以接收第二制冷剂，并将接收的第二制冷剂导入主管路8101。主管路8101再将第一制冷剂及第二制冷剂输送至图1所示的压缩单元801。

本申请实施例还提供一种冰箱，其包括基于非共沸制冷剂的制冷系统800。

请参阅图4-图8，本申请实施例提供一种第一过滤单元803，包括壳体200、第一通道202、第二通道204、第三通道206以及多孔干燥剂207。

请参阅图4和图8，壳体200形成有相连通的第一容纳腔室220和第二容纳腔室240。

请参阅图5和图8，第一通道202与第一容纳腔室220连通，用以向第一容纳腔室220导入气相的第一制冷剂的流体和液相的第二制冷剂的流体；气相的第一制冷剂的流体和液相的第二制冷剂的流体在第一容纳腔室220分离为气相的第一制冷剂的流体和液相的第二制冷剂的流体，液相的第二制冷剂的流体导入第二容纳腔室240。第二通道204与第一容纳腔室220连通，用以将气相的第一制冷剂的流体从第一容纳腔室220导出。多孔干燥剂207设置于第二容纳腔室240，用以吸收导入第二容纳腔室240的液相的第二制冷剂的流体中的水分。第三通道206与第二容纳腔室240连通，用以将的液相的第二制冷剂的流体从第二容纳腔室240导出。可以理解的是，请参阅图5和图8，第二通道204伸入第一容纳腔室220的深度小于第一通道202伸入第一容纳腔室220的深度。

可以理解的是，请参阅图4和图8，壳体200包括第一内侧壁210，第一内侧壁210围合形成第一容纳腔室220。第一容纳腔室220位于第二容纳腔室240的上方。

请参阅图4和图5，第一通道202包括第一入口端2022和第一出口端2024，第二通道204包括第二入口端2042和第二出口端2044；第一入口端2022、第二出口端2044位于第一容纳腔室220外，第一出口端2024、第二入口端2042位于第一容纳腔室220内。

请参阅图5，第一出口端2024的开口朝向第一内侧壁210设置，且第一出口端2024与第一内侧壁210间隔设置，用以使气相的第一制冷剂的流体和液相的第二制冷剂的流体从第一入口端2022喷出至第一内侧壁210后，气相的第一制冷剂的流体和液相的第二制冷剂的流体中的液相物质在重力作用下沿第一内侧壁210向下流动形成所述液相的第二制冷剂的流体，气相的第一制冷剂的流体和液相的第二制冷剂的流体中的气相物质受到第一内侧壁210的阻挡作用力反向流入第一容纳腔室220形成气相的第一制冷剂的流体，气相的第一制冷剂的流体再向上流动至第二入口端2042进而经第二通道204导出。

示例性的，第一通道主体2026沿从第一入口端2022到第一出口端2024的轴线方向呈弯曲状，使得进入第一通道主体2026的气相的第一制冷剂的流体和液相的第二制冷剂的流体可以改变流动方向，便于第一入口端2022与气相的第一制冷剂的流体和液相的第二制冷剂的流体的提供管道连接，也能够实现第一出口端2024的开口朝向第一内侧壁210设置。

可以理解的是，请参阅图4和图8，壳体200包括第一开口部260和第二开口部280，第一开口部260与第一容纳腔室220连通，第一开口部260位于第一容纳腔室220远离第二容纳腔室240的一端，第二开口部280与第二容纳腔室240连通，第二开口部280位于第二容纳腔室240远离第一容纳腔室220的一端；第二开口部280与第三通道206连通。

请参阅图4、图5和图8，第一通道202包括第一通道主体2026，第一通道主体2026的一端为第一入口端2022、另一端为第一出口端2024，第一通道主体2026以穿插于第一开口部260的方式与第一开口部260固定连接。

请参阅图4、图5和图8，第二通道204包括第二通道主体2046，第二通道主体2046的一端为第二入口端2042、另一端为第二出口端2044，第二通道主体2046以穿插于第一开口部260的方式与第一开口部260固定连接。

请参阅图5，第二入口端2042靠近第一开口部260设置，第二入口端2042的开口方向朝向第一开口部260指向第二开口部280方向，用以使气相的第一制冷剂的流体更容易流入第二入口端2042进而经第二通道204导出。

可以理解的是，本申请实施例中，请参阅图4和图8，第一过滤单元803在使用过程中，第一开口部260远离地面设置，第二开口部280靠近地面设置，也就是第一开口部260位于第二开口部280的上方，第二开口部280位于第一开口部260的下方。

可以理解的是，一方面，请参阅图4、图5和图8，因第一容纳腔室220位于第二容纳腔室240的上方，第一开口部260又位于第一容纳腔室220远离第二容纳腔室240的一端，也就是第一开口部260位于第一容纳腔室220的上端。当气相的第一制冷剂的流体和液相的第二制冷剂的流体中的气相的第一制冷剂的流体受到第一内侧壁210的阻挡作用力反向流入第一容纳腔室220时，使得位于第一容纳腔室220内的重力场中重力较轻的气相的第一制冷剂的流体向上流动到位于第一容纳腔室220上端的第一开口部260处，第二入口端2042靠近第一开口部260设置，使得流动到第一开口部260处的气体自动的从第二入口端2042流入第二通道204，从而得以经第二通道204导出。

再一方面，请参阅图4、图5和图8，第二入口端2042的开口方向朝向第一开口部260指向第二开口部280方向，也就是第二入口端2042的开口方向朝下，使得向上流动的气相的第一制冷剂的流体更容易进入第二入口端2042，从而得以经第二通道204导出。示例性的，第一通道202、第二通道204可以为管道。

请参阅图6-图8，第一开口部260形成有间隔设置的第一子开口通道262和第二子开口通道264。第一子开口通道262用以容纳第一通道主体2026穿过，第一子开口通道262的内壁与第一通道主体2026的外壁贴合连接，用以防止漏气。第二子开口通道264用以容纳第二通道主体2046穿过，第二子开口通道264的内壁与第二通道主体2046的外壁贴合连接，用以防止漏气。

可以理解的是，请参阅图4、图5和图8，第一容纳腔室220的横截面积大于第一通道202的开口尺寸，使得在气相的第一制冷剂的流体和液相的第二制冷剂的流体由第一通道202导入至第一容纳腔室220时，气相的第一制冷剂的流体和液相的第二制冷剂的流体受到的压强由大变小，以促进气相的第一制冷剂的流体和液相的第二制冷剂的流体中的气相物质与液相物质分离。

在一些实施例中，请参阅图8，第一容纳腔室220包括沿第一开口部260指向第二开口部280方向依次连通的第一子容纳腔室222、第二子容纳腔室224及第三子容纳腔室226；第一子容纳腔室222与第一开口部260连通。

请参阅2和图8，第一内侧壁210包括第一子内侧壁212，第一子内侧壁212围合形成第一子容纳腔室222。在一些实施例中，第一子容纳腔室222的横截面积沿第二开口部280指向第一开口部260方向逐渐减小，用以使向上流动的气相的第一制冷剂的流体得以汇集至第一开口部260及第二入口端2042。

请参阅图8，第一内侧壁210还包括第二子内侧壁214，第二子内侧壁214围合形成第二子容纳腔室224。在一些实施例中，第二子容纳腔室224的横截面积沿第一开口部260指向第二开口部280方向保持不变或逐渐减小，使得第二子内侧壁214从上至下呈竖直状或倾斜状。

可以理解的是，请参阅图5和图8，第二入口端2042的开口朝向第二子内侧壁214设置，用以使气相的第一制冷剂的流体和液相的第二制冷剂的流体从第一入口端2022喷出至第二子内侧壁214后，气相的第一制冷剂的流体和液相的第二制冷剂的流体中的液相的第二制冷剂的流体在重力作用下能够沿第二子内侧壁214向下流动至第三子容纳腔室226，气相的第一制冷剂的流体和液相的第二制冷剂的流体中的气相的第一制冷剂的流体受到第二子内侧壁214的阻挡作用力反向流入第二子容纳腔室224再向上流动至第一子容纳腔室222。

在一些实施例中，请参阅图5和图8，第一内侧壁210还包括第三子内侧壁216，第三子内侧壁216围合形成第三子容纳腔室226，第三子容纳腔室226的横截面积沿第一开口部260指向第二开口部280方向逐渐减小，第三子容纳腔室226与第二容纳腔室240连通，用以使液相的第二制冷剂的流体经第三子内侧壁216流动至第二容纳腔室240。

示例性的，多孔干燥剂207为分子筛或硅胶。

在一些实施例中，请参阅图5和图8，第二容纳腔室240靠近第二开口部280的一端设有第一过滤层201，用以支撑多孔干燥剂207，以及用以拦截流入第二容纳腔室240的液相的第二制冷剂的流体中的固体杂质，以防止液相的第二制冷剂的流体中的固体杂质随液相的第二制冷剂的流体经第三通道206管导出。

在一些实施例中，请参阅图5和图8，第二容纳腔室240靠近第一开口部260的一端还设有多孔板208，用以将多孔干燥剂207限位于多孔板208与第一过滤层201之间，以防止多孔干燥剂207进入第一容纳腔室220。

在一些实施例中，请参阅图5，第一过滤单元803包括第二过滤层203。请参阅图5和图8，第二过滤层203设置于第二子容纳腔室224靠近第一开口部260的一端，第一子容纳腔室位于第二过滤层203朝向第一开口部260的一侧，第三子容纳腔室位于第二过滤层203朝向第二开口部280的一侧；第一通道主体2026从第二过滤层203穿过，第一出口端2024位于第二过滤层203朝向第二开口部280一侧。

可以理解的是，请参阅图5和图8，第二过滤层203用以拦截气相的第一制冷剂的流体和液相的第二制冷剂的流体中的固体杂质，以防止气相的第一制冷剂的流体和液相的第二制冷剂的流体中的固体杂质进入第一子容纳腔室222进而随气相的第一制冷剂的流体从第二通道204导出。

可以理解的是，请参阅图5，第二过滤层203设有能够容纳第一通道主体2026穿过的通孔，形成通孔的侧壁与第一通道主体2026的侧壁贴合连接，以防止在第二过滤层203与第一通道主体2026之间形成缝隙从而减损第二过滤层203的过滤效果。

在一些实施例中，请参阅图4和图8，第一过滤单元803还包括第六通道209，第六通道209与第一容纳腔室220连通，用以在第一过滤单元803接入制冷剂循环系统且需要向制冷剂循环系统注入制冷剂时，通过第六通道209管对制冷剂循环系统进行抽真空，用以确保灌入制冷剂循环系统的制冷剂的纯净度。

可以理解的是，第六通道209设有阀门，可以通过控制阀门开启，使得第六通道209的两端之间为连通状态，同时还可以通过控制阀门关闭，使得第六通道209的两端之间为非连通状态。

本申请实施例还提供一种制冷系统。制冷系统包括第一过滤单元803。气相的第一制冷剂的流体和液相的第二制冷剂的流体为包括至少两种制冷剂的非共沸制冷剂的混合物，在将非共沸制冷剂导入第一过滤单元803时，非共沸制冷剂的混合物中至少一种制冷剂为液相且至少一种制冷剂为气相。

请参阅图9-图12，本申请实施例提供一种换热单元805。

本申请实施例还提供一种制冷系统，该制冷系统包括本申请实施例提供的换热单元805。

请参阅图9-图12，本申请实施例提供一种换热单元805，包括第四通道101和第五通道102。

可以理解的是，第四通道101的一端用以导入气相的第一制冷剂。第五通道102环绕第四通道101设置；第五通道102的一端用以导入液相的第二制冷剂；第一制冷剂的沸点低于第二制冷剂的沸点。

在气相的第一制冷剂在第四通道101流动且液相的第二制冷剂在第五通道102流动时，气相的第一制冷剂与液相的第二制冷剂进行热交换，气相的第一制冷剂液化为液相的第一制冷剂并从第四通道101的另一端导出，液相的第二制冷剂气化为气相的第二制冷剂并从第五通道102的另一端导出。

请参阅图9-图12，本申请实施例提供的换热单元805包括第一管道12和第二管道15。第一管道12包括第一管道壁120；第一管道壁120围合形成第四通道101。第二管道15包括第二管道壁150；第二管道壁150环绕第一管道壁120设置。第二管道壁150与第一管道壁120围合形成第五通道102。

可以理解的是，第一管道壁120及第二管道壁150为导热性良好的金属材质。第一管道壁120及第二管道壁150可以为紫铜材质，也可以为不锈钢材质。第一管道12及第二管道15可以为紫铜管，也可以为不锈钢管。

请参阅图9和图11，第一节流单元804与第五通道102连通；第一节流单元804用以对液相的第二制冷剂进行节流降压，然后将经节流降压的液相的第二制冷剂导入第五通道102。

请参阅图9和图11，第二节流单元807与第四通道101连通；第二节流单元807用以接收第四通道101导出的液相的第一制冷剂，并将液相的第一制冷剂进行节流降压。

可以理解的是，第一节流单元804、第二节流单元807可以为毛细管。

可以理解的是，气相的第一制冷剂进入第四通道101，液相的第二制冷剂经第一节流单元804节流至低温低压状态后进入第五通道102。液相的第二制冷剂在第五通道102内流动的过程中进行蒸发吸热，液相的第二制冷剂吸收的热量来自于第四通道101内流动的气相的第一制冷剂。由于第二制冷剂的沸点高于第二制冷剂的沸点，使得第二制冷剂的蒸发温度是低于第一制冷剂的冷凝温度，因此，在本申请实施例提供的换热单元的作用下，第二制冷剂与第一制冷剂进行热交换，第二制冷剂会吸收第一制冷剂的热量从而得到充分气化，第一制冷剂的热量会被第二制冷剂吸收从而得到从发液化。

请参阅图9和图11，第二过滤单元806的入口端8062与第四通道101连通，第二过滤单元806的出口端8064与第二节流单元807连通，第二过滤单元806用以对从第四通道101导出的液相的第一制冷剂进行除水除杂。

可以理解的是，第二过滤单元806吸收液相的第一制冷剂中的水分以及除去液相的第一制冷剂中的固体杂质。

可以理解的是，第二过滤单元806可以为干燥过滤器。干燥过滤器内设置有分子筛或硅胶，用以吸收液相的第一制冷剂中的水分。干燥过滤器内设有滤网，用以滤除液相的第一制冷剂中的固体杂质。

请参阅图9-图12，可以理解的是，第一管道12包括第一管道主体122、第一流入部124和第一流出部126，第一流入部124位于第一管道主体122的一端且与第一管道主体122连通，第一流出部126位于第一管道主体122的另一端且与第一管道主体122连通。

第二管道15包括第二管道主体152、第二流入部154和第二流出部156，第二流入部154位于第二管道主体152的一端且与第二管道主体152连通，第二流出部156位于第二管道主体152的另一端且与第二管道主体152连通。

第一节流单元804与第二流入部154连通；第二过滤单元806的入口端8062与第一流出部126连通。

在同时向第一流入部124导入气相的第一制冷剂及向第二流入部154导入液相的第二制冷剂时，气相的第一制冷剂与液相的第二制冷剂同向流动进行热交换，气相的第一制冷剂液化为液相的第一制冷剂并从第一流出部126导出，液相的第二制冷剂气化为气相的第二制冷剂并从第二流出部156导出。

请参阅图9-图12，可以理解的是，第一管道壁120包括依次连接的第二子管道壁1204、第一子管道壁1202、第三子管道壁1206；第一子管道壁1202围合形成第一管道主体122，第二子管道壁1204围合形成第一流入部124，第三子管道壁1206围合形成第一流出部126；

第二管道壁150包括依次连接的第五子管道壁1504、第四子管道壁1502、第六子管道壁1506；第四子管道壁1502环绕第一子管道壁1202设置，第四子管道壁1502的内壁与第一子管道壁1202的外壁围合形成第二管道主体152；第五子管道壁1504环绕第二子管道壁1204设置，第五子管道壁1504的内壁与第二子管道壁1204的外壁围合形成第二流入部154；第六子管道壁1506环绕第三子管道壁1206设置，第六子管道壁1506的内壁与第三子管道壁1206的外皮围合形成第二流出部156。

请参阅图9-图12，可以理解的是，第五子管道壁1504设有第一开口1504a，第一开口1504a与第二流入部154连通，第一节流单元804的出口端8064与第一开口1504a连通，用以将经第一节流单元804节流降压的液相的第二制冷剂经第一开口1504a向第二流入部154导入；第六子管道壁1506设有第二开口1506a，第二开口1506a与第二流出部156连通，用以将经热交换得到的气相的第二制冷剂从第二流出部156导出。

第二子管道壁1204相对于第五子管道壁1504向远离第一子管道壁1202的方向延伸并形成有第三开口1204a，第三开口1204a用以将气相的第一制冷剂向第一流入部124导入；第三子管道壁1206相对于第六子管道壁1506向远离第一子管道壁1202的方向延伸并形成有第四开口1206a，第四开口1206a用以将经热交换得到的液相的第一制冷剂向第一流出部126导出。

请参阅图9和图10，可以理解的是，第五子管道壁1504沿径向的开口尺寸大于第四子管道壁1502沿径向的开口尺寸，用以使第五子管道壁1504的端口内缘能够套设于第四子管道壁1502的端口外缘，实现第五子管道壁1504与第四子管道壁1502的连接。

第六子管道壁1506沿径向的开口尺寸大于第三子管道壁1206沿径向的开口尺寸，用以使第六子管道壁1506的端口内缘能够套设于第三子管道壁1206的端口外缘，实现第六子管道壁1506与第三自管道壁的连接。

请参阅图10和图12，第一管道主体122及第二管道主体152以蛇形走线形式排布，使得换热单元的整体结构比较紧凑。在另一些实施例中，图10和图12中的第一管道主体122及第二管道主体152还可以以盘绕形式排布，请参阅图13和图14。第一管道主体122及第二管道主体152以盘绕形式排布，使得换热单元的整体结构更为紧凑，制作工艺更为简单，同时不容易出现管瘪现象，从而避免因管瘪导致流通面积显小的情况发生。

可以理解的是，图13中的第一管道12的中间部分相当于图10中的第一管道主体122，图13中的第二管道15的中间部分相当于图10中的第二管道主体152。图14中的第一管道12的中间部分相当于图12中的第一管道主体122，图14中的第二管道15的中间部分相当于图12中的第二管道主体152。

可以理解的是，第一管道主体122及第二管道主体152以蛇形走线形式排布，能够使第一管道主体122与第二管道主体152的整体，在保持体积紧凑具有较低的空间占用率的同时，能够使得在第一管道主体122流动的气相的第一制冷剂与在第二管道主体152流动的液相的第二制冷剂充分换热，使得气相的第一制冷剂液化为液相的第一制冷剂，且使得液相的第二制冷剂气化为气相的第二制冷剂。

请参阅图9-图12，本申请实施例提供的换热单元，还包括第一支管106和第二支管107。

第一支管106设置于第五子管道壁1504，第一支管106的一端与第一开口1504a连通，第一支管106的另一端与第一节流单元804的出口端8064连接，用以将经第一节流单元804节流降压的液相的第二制冷剂经第一支管106向第二流入部154导入；

第二支管107设置于第六子管道壁1506，第二支管107与第二开口1506a连通，第二支管107用以经第二开口1506a将经热交换得到的气相的第二制冷剂从第二流出部156导出。

可以理解的是，第一支管106及第二支管107为导热性良好的金属材质制成。第一支管106及第二支管107的材质可以为紫铜，也可以为不锈钢。

以上对本申请实施例所提供的基于非共沸制冷剂的制冷系统及冰箱进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (16)

1.一种基于非共沸制冷剂的制冷系统，其特征在于，所述非共沸制冷剂包括第一制冷剂和第二制冷剂，在所述第二制冷剂的冷凝压力下，所述第一制冷剂的沸点低于环境温度，所述第二制冷剂的沸点高于所述环境温度；所述制冷系统包括：

压缩单元，用以压缩所述非共沸制冷剂得到气相的所述第一制冷剂和气相的所述第二制冷剂的混合流体；

冷凝单元，用以对经压缩的所述非共沸制冷剂进行冷凝得到气相的所述第一制冷剂和液相的所述第二制冷剂的混合流体；

第一过滤单元，用以将经冷凝的所述非共沸冷凝剂的混合流体分离为气相的所述第一制冷剂的流体和液相的所述第二制冷剂的流体；

第一节流单元，用以接收经分离得到的液相的所述第二制冷剂的流体并进行节流降压以得到气液混合相的所述第二制冷剂的流体；

换热单元，用以接收经分离得到的气相的所述第一制冷剂的流体及液相的所述第二制冷剂的流体，并使气相的所述第一制冷剂的流体与液相的所述第二制冷剂的流体进行热交换，得到液相的所述第一制冷剂的流体和气相的所述第二制冷剂；

第二节流单元，用以接收经热交换得到的液相的所述第一制冷剂并进行节流降压以得到气液混合相的所述第一制冷剂；和

蒸发单元，用以对经节流降压得到的气液混合相的所述第一制冷剂进行蒸发以得到气相的所述第一制冷剂；

其中，所述压缩单元与所述第二通道连接，用以接收经热交换得到的气相的所述第二制冷剂；所述压缩单元还与所述蒸发单元连接，用以将接收经蒸发得到的气相的所述第二制冷剂；气相的所述第一制冷剂和气相的所述第二制冷剂在所述压缩单元混合形成所述非共沸制冷剂的混合流体。

2.根据权利要求1所述的基于非共沸制冷剂的制冷系统，其特征在于，所述第一过滤单元包括：

壳体，形成有相连通的第一容纳腔室和第二容纳腔室；

第一通道，与所述第一容纳腔室连通，用以向所述第一容纳腔室导入经冷凝得到的气相的所述第一制冷剂和液相的所述第二制冷剂的混合流体；气相的所述第一制冷剂和液相的所述第二制冷剂的混合流体在所述第一容纳腔室分离为气相的所述第一制冷剂的流体和液相的所述第二制冷剂的流体，液相的所述第二制冷剂的流体导入所述第二容纳腔室；

第二通道，与所述第一容纳腔室连通，用以将气相的所述第一制冷剂的流体从所述第一容纳腔室导出；

多孔干燥剂，设置于所述第二容纳腔室，用以吸收导入所述第二容纳腔室的液相的所述第二制冷剂的流体中的水分；和

第三通道，与所述第二容纳腔室连通，用以将液相的所述第二制冷剂的流体从所述第二容纳腔室导出。

3.根据权利要求2所述的基于非共沸制冷剂的制冷系统，其特征在于，所述第二通道伸入所述第一容纳腔室的深度小于所述第一通道伸入所述第一容纳腔室的深度。

4.根据权利要求3所述的基于非共沸制冷剂的制冷系统，其特征在于，所述壳体包括第一内侧壁，所述第一内侧壁围合形成所述第一容纳腔室；

所述第一容纳腔室位于所述第二容纳腔室的上方；

所述第一通道包括第一入口端和第一出口端，所述第二通道包括第二入口端和第二出口端；所述第一入口端、所述第二出口端位于所述第一容纳腔室外，所述第一出口端、所述第二入口端位于所述第一容纳腔室内；

所述第一出口端的开口朝向第一内侧壁设置，且所述第一出口端与所述第一内侧壁间隔设置，用以使气相的所述第一制冷剂和液相的所述第二制冷剂的混合流体从所述第一入口端喷出至所述第一内侧壁后，气相的所述第一制冷剂和液相的所述第二制冷剂的混合流体中的液相物质在重力作用下沿所述第一内侧壁向下流动形成液相流体，所述液相流体为液相的所述第二制冷剂的流体，气相的所述第一制冷剂和液相的所述第二制冷剂的混合流体中的气相物质受到所述第一内侧壁的阻挡作用力反向流入所述第一容纳腔室形成气相流体，所述气相流体为气相的所述第一制冷剂的流体，气相的所述第一制冷剂的流体再向上流动至所述第二入口端进而经所述第二通道导出。

5.根据权利要求4所述的基于非共沸制冷剂的制冷系统，其特征在于，所述多孔干燥剂为分子筛或硅胶。

6.根据权利要求5所述的基于非共沸制冷剂的制冷系统，其特征在于，所述壳体包括第一开口部和第二开口部，所述第一开口部与所述第一容纳腔室连通，所述第一开口部位于所述第一容纳腔室远离所述第二容纳腔室的一端，所述第二开口部与所述第二容纳腔室连通，所述第二开口部位于所述第二容纳腔室远离所述第一容纳腔室的一端；所述第二开口部与所述第三通道连通；

所述第二容纳腔室远离所述第二开口部的一端设有第一过滤层，用以支撑所述多孔干燥剂，以及用以拦截流入所述第二容纳腔室的液相的所述第二制冷剂的流体中的固体杂质，以防止液相的所述第二制冷剂的流体中的固体杂质随液相的所述第二制冷剂的流体经所述第三通道导出；

所述第二容纳腔室靠近所述第一开口部的一端还设有多孔板，用以将所述多孔干燥剂限位于所述多孔板与所述第一过滤层之间，以防止所述多孔干燥剂进入所述第一容纳腔室。

7.根据权利要求6所述的基于非共沸制冷剂的制冷系统，其特征在于，所述第一容纳腔室包括沿所述第一开口部指向所述第二开口部方向依次连通的第一子容纳腔室、第二子容纳腔室及第三子容纳腔室；所述第一子容纳腔室与所述第一开口部连通；

所述第二子容纳腔室靠近所述第一开口部的一端设置有第二过滤层；

所述第一通道包括第一通道主体，所述第一通道主体的一端为所述第一入口端、另一端为所述第一出口端，所述第一通道主体以穿插于所述第一开口部的方式与所述第一开口部固定连接；

所述第一子容纳腔室位于所述第二过滤层朝向所述第一开口部的一侧，所述第三子容纳腔室位于所述第二过滤层朝向所述第二开口部的一侧；所述第一通道主体从所述第二过滤层穿过，所述第一出口端位于所述第二过滤层朝向所述第二开口部一侧；

所述第二过滤层用以拦截气相的所述第一制冷剂和液相的所述第二制冷剂的混合流体中的固体杂质，以防止气相的所述第一制冷剂和液相的所述第二制冷剂的混合流体中的固体杂质进入所述第一子容纳腔室进而随气相的所述第一制冷剂的流体从所述第二通道导出。

8.根据权利要求2-7任一项所述的基于非共沸制冷剂的制冷系统，其特征在于，所述换热单元包括邻接设置的第四通道和第五通道，所述第五通道环绕所述第四通道设置；所述第四通道用以接收经分离得到的气相的所述第一制冷剂；所述第五通道用以接收经节流降压得到的气液混合相的所述第二制冷剂；流经所述第四通道的气相的所述第一制冷剂与流经所述第五通道的液相的所述第二制冷剂进行热交换得到液相的所述第一制冷剂和气相的所述第二制冷剂。

9.根据权利要求8所述的基于非共沸制冷剂的制冷系统，其特征在于，包括第一管道和第二管道；

所述第一管道包括第一管道壁；所述第一管道壁围合形成所述第四通道；

所述第二管道包括第二管道壁；所述第二管道壁环绕所述第一管道壁设置；所述第二管道壁与所述第一管道壁围合形成所述第五通道。

10.根据权利要求9所述的基于非共沸制冷剂的制冷系统，其特征在于，所述第一管道包括第一管道主体、第一流入部和第一流出部，所述第一流入部位于所述第一管道主体的一端且与所述第一管道主体连通，所述第一流出部位于所述第一管道主体的另一端且与所述第一管道主体连通；

所述第二管道包括第二管道主体、第二流入部和第二流出部，所述第二流入部位于所述第二管道主体的一端且与所述第二管道主体连通，所述第二流出部位于所述第二管道主体的另一端且与所述第二管道主体连通；

所述第一节流单元与所述第二流入部连通；所述过滤单元的入口端与所述第一流出部连通；

在同时向所述第一流入部导入气相的所述第一制冷剂及向所述第二流入部导入液相的所述第二制冷剂时，气相的所述第一制冷剂与液相的所述第二制冷剂同向流动进行热交换，气相的所述第一制冷剂液化为液相的所述第一制冷剂并从所述第一流出部导出，液相的所述第二制冷剂气化为气相的所述第二制冷剂并从所述第二流出部导出。

11.根据权利要求10所述的基于非共沸制冷剂的制冷系统，其特征在于，所述第一管道主体及所述第二管道主体以蛇形走线形式排布或者以盘绕形式排布。

12.根据权利要求8所述的基于非共沸制冷剂的制冷系统，其特征在于，所述压缩单元、所述冷凝单元及所述第一通道依次连接；所述第二通道、所述第四通道、所述第二节流单元、所述蒸发单元及所述压缩单元依次连接；

所述第三通道、所述第五通道及所述压缩单元依次连接。

13.根据权利要求8所述的基于非共沸制冷剂的制冷系统，其特征在于，还包括第二过滤单元；

所述压缩单元、所述冷凝单元及所述第一通道依次连接；

所述第二通道、所述第四通道、所述第二过滤单元、所述第二节流单元、所述蒸发单元及所述压缩单元依次连接；

所述第三通道、所述第五通道及所述压缩单元依次连接；

其中，所述第二过滤单元用以从所述第四通道接收经热交换得到的液相的第一制冷剂，并对液相的第一制冷剂进行除水及除杂后导入所述第二节流单元。

14.根据权利要求8所述的基于非共沸制冷剂的制冷系统，其特征在于，还包括第二过滤单元和防凝露单元；

所述压缩单元、所述防凝露单元、所述冷凝单元及所述第一通道依次连接；

所述第二通道、所述第四通道、所述第二过滤单元、所述第二节流单元、所述蒸发单元及所述压缩单元依次连接；

所述第三通道、所述第五通道及所述压缩单元依次连接；其中，所述第二过滤单元用以从所述第四通道接收经热交换得到的液相的第一制冷剂，并对液相的第一制冷剂进行除水及除杂后导入所述第二节流单元；所述防凝露单元用以从所述压缩单元接收经压缩的所述非共沸制冷剂，用以在所述制冷系统应用于冰箱时利用所述非共沸制冷剂释放热量防止所述冰箱的冷藏室或冷冻室的开口产生凝露；所述冷凝单元与所述防凝露单元连接，用以接收从所述防凝露单元导出的所述非共沸制冷剂。

15.根据权利要求8所述的基于非共沸制冷剂的制冷系统，其特征在于，所述第一制冷剂为R290，所述第二制冷剂为R600a；或者所述第一制冷剂为R170，所述第二制冷剂为R290；或者所述第一制冷剂为R134a，所述第二制冷剂为R170。

16.一种冰箱，其特征在于，包括权利要求1-15任一项所述的基于非共沸制冷剂的制冷系统。

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