多温区制冷循环双系统及多温区制冷设备技术领域
本发明涉及制冷设备，尤其涉及一种多温区制冷循环双系统及多温区制冷设备。
背景技术
目前，制冷设备（冰箱、冷柜等）被广泛的应用于人们的日常生活中。随着人们的生
活水平不断提高，人们对食品及制冷设备在环保、节能、保鲜等方面的要求越来越高，单一
储藏温区及两储藏温区的冰箱等制冷器具慢慢不能满足人们不同食品的储藏要求，酒类需
要储藏在5~20℃的温区，水果蔬菜要储藏在0~8℃的温区，普通的肉类、鱼类等产品需要储
藏在-18℃，而某些特殊食品需要超低的温度储藏，如金枪鱼需要储藏在-55℃左右的环境
中，才能保证其肉质的鲜美。现有技术中，具有多温区制冷功能的制冷设备，通常采用冷量
分配配合对应的电控控制策略，以实现多温区制冷，而在实际使用过程中，现有技术中的多
温区制冷设备一方面拉大传热温度能源利用率低，另一方面控制系统繁琐，在用户使用过
程中容易出现某个温度制冷差甚至不制冷的问题；更重要的是，不同温区之间不能实现大
温差的制冷，制冷温度区间较小。如何设计一种能源利用率高、制冷温度区间大、通用性强
的多温区制冷设备是本发明所要解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种多温区制冷循环双系统及多温区制冷设
备，实现提高多温区制冷循环双系统能源利用率高和制冷性能，扩大制冷温度区间以提高
通用性。
本发明提供的技术方案是，一种多温区制冷循环双系统，包括第一压缩机、第二压
缩机、第一蒸发器、第二蒸发器、第三蒸发器、第四蒸发器、第一气液分离器、第二气液分离
器、第一换热器、第二换热器、第三换热器、第一冷凝器、第二冷凝器、第一回热器和第二回
热器，所述第一蒸发器的进口连接有第一毛细管，所述第二蒸发器的进口连接有第二毛细
管，所述第一冷凝器的出口与所述第一气液分离器的进口连接；所述第一气液分离器的出
气口和所述第一换热器的换热通道一连接，所述第一换热器的换热通道一通过所述第二毛
细管与所述第二蒸发器连接，所述第一气液分离器的出液口通过所述第一毛细管与所述第
一蒸发器连接，所述第一蒸发器的出口与所述第一换热器的换热通道二连接，所述第二蒸
发器的出口和所述第一换热器的换热通道二分别通过所述第三换热器的换热通道二与所
述第一压缩机的进口连接；第一回热器中设置有相互热交换的第三毛细管和第一回热管，
所述第二回热器中设置有相互热交换的所述第四毛细管和第二回热管，所述第二冷凝器的
出口通过所述第三换热器的换热通道一与所述第二气液分离器的进口连接；所述第二气液
分离器的出气口和所述第二换热器的换热通道一连接，所述第二换热器的换热通道一通过
所述第四毛细管与所述第四蒸发器连接，所述第二气液分离器的出液口通过所述第三毛细
管与所述第三蒸发器连接，所述第三蒸发器的出口与所述第二换热器的换热通道二连接，
所述第二换热器的换热通道二通过所述第一回热管与所述第二回热管连接，所述第四蒸发
器的出口与所述第二回热管连接，所述第二回热管与所述第二压缩机的进口连接。
本发明还提供一种多温区制冷设备，包括多个制冷间室，还包括上述多温区制冷
回路，所述多温区制冷循环双系统中的蒸发器设置在对应的所述制冷间室中。
本发明提供的多温区制冷循环双系统及多温区制冷设备，采用两个独立循环的制
冷系统，针对每个制冷系统将气液分离器中气态和液态的制冷剂分别输送至不同的蒸发器
中，气态制冷剂将经过热交换器输送到深低温蒸发器中进行深低温的制冷，而液态制冷剂
经过毛细管节流后进入到浅低温蒸发器中进行浅低温的制冷，而为了有效的拉大温差范
围，从浅低温蒸发器中输出的制冷剂通过换热与进入到浅低温蒸发器中的制冷剂进行热交
换，从而使得浅低温蒸发器的制冷温度更低，实现多温区制冷的效果，并且无需采用复杂的
控制程序，而热交换器能够有效的提高能效，降低能耗，实现提高风冷式制冷设备能源利用
率高和制冷性能，扩大制冷温度区间以提高通用性；而两个独立的制冷系统之间通过第三
换热器进行换热，能够更进一步的拉大各个蒸发器之间的温差，一方面可以获得更低的温
度，另一方面能够更有效的提高使用通用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发
明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以
根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明多温区制冷循环双系统实施例的原理图。
图2为本发明冷凝器的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例
中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是
本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员
在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-图2所示，本实施例多温区制冷循环双系统，包括两套独立循环的制冷系
统：制冷系统一和制冷系统二，两个制冷系统之间通过第三换热器63进行热交换，具体如
下：
制冷系统一包括连接在一起的第一压缩机11和第一冷凝器21，还包括第一蒸发器41、
第二蒸发器42、第一气液分离器31和第一换热器61；所述第一冷凝器21的出口与所述第一
气液分离器31的进口连接；所述第一气液分离器31的出气口和所述第一换热器61的换热通
道一连接，第一换热器的换热通道一通过第二毛细管421与所述第二蒸发器42的进口连接；
所述第一气液分离器31的出液口通过所述第一毛细管411与所述第一蒸发器41的进口连
接，所述第一蒸发器41的出口与所述第一换热器61的换热通道二连接，所述第二蒸发器42
的出口和第一换热器61的换热通道二通过所述第三换热器63的换热通道一与所述第一压
缩机11的进口连接。
制冷系统二包括连接在一起的第二压缩机12和第二冷凝器22，还包括第三蒸发器
43、第四蒸发器44、第二气液分离器32、第二换热器62、第一回热器51和第二回热器52；所述
第二冷凝器22的出口通过第三换热器63的换热通道二与所述第二气液分离器32的进口连
接，所述第二气液分离器32的出气口和所述第二换热器62的换热通道一连接，第二换热器
62的换热通道一通过第四毛细管441与所述第四蒸发器44的进口连接；所述第二气液分离
器32的出液口通过所述第三毛细管431与所述第三蒸发器43的进口连接，所述第三蒸发器
43的出口与所述第二换热器62的换热通道二连接，第二换热器62的换热通道二通过第一回
热器51的第一回热管与所述第二压缩机12的进口连接，所述第四蒸发器44的出口通过所述
第二回热器52的第二回热管与所述第二压缩机12的进口连接。
具体而言，本实施例多温区双制冷系统采用两个热交换且独立循环的制冷系统，
以制冷系统一为例：制冷剂经过第一压缩机11压缩形成高温、高压的过热制冷剂气体，制冷
剂气体进入第一冷凝器21进行冷凝，利用制冷剂中高低沸点制冷剂的露点温度不同，制冷
剂气体冷凝后形成富含高沸点制冷剂液体和富含低沸点制冷剂气体的两相制冷剂，该制冷
剂进入第一气液分离器31进行分离。富含高沸点制冷剂的液相制冷剂从第一气液分离器31
的出液口输出，经由第一毛细管411节流后，进入到第一蒸发器41进行换热后形成两相制冷
剂进入第一换热器61的换热通道二中，而气相制冷剂先进入第一换热器61吸收第一蒸发器
41输出的制冷剂的冷量后形成液相制冷剂，液相制冷剂经过第二毛细管421节流后进入第
二蒸发器42换热；从第一换热器61的换热通道二和第二蒸发器42输出的制冷剂输送到第三
换热器62的换热通道一中与制冷系统二中第二冷凝器22输出的制冷剂进行热交换后形成
气体制冷剂流回第一压缩机11中。而对于制冷系统二，由于要实现更低温的制冷，而增加了
第一回热器51和第二回热器52，具体的，制冷剂进入到第三蒸发器43进行换热后形成两相
制冷剂进入第二换热器62中进一步换热成饱和制冷剂气体，随后制冷剂气体进入第一回热
器51中的第一回热管，第一回热管与第三毛细管431进行换热，并且，制冷剂气体从第一回
热管输送回第二回热器52的第二回热管中；同时，第四蒸发器44换热后形成气的体制冷剂
流入到第二回热器52的第二回热管中，第二回热管与第四毛细管441进行换热后，能够更加
有的降低第四蒸发器44所能制冷的温度，获得更加低温的制冷效果，并且更有效的利用能
耗，提高能效，制冷系统二中两个蒸发器配置有对应的回热器，回热器能回收利用回气中制
冷剂的冷量提高系统的能源利用率、也不需要复杂的控制程序，保证产品成本的同时也保
证了产品的性能。
在实际使用过程中，制冷系统一中的第一蒸发器41用于冷藏或常规的冷冻，而对
于第二蒸发器42除了能够用于常规的冷冻外还可以实现深度冷冻，配合不同的制冷剂能够
实现大跨度温度范围的制冷；同样的，制冷系统二中的第三蒸发器43也用于冷藏或常规的
冷冻，而第四蒸发器44除了能够用于常规的冷冻外可以实现深度冷冻；制冷系统二相比于
制冷系统一，第三蒸发器43比第一蒸发器41的制冷温度更低，同时，第四蒸发器44比第二蒸
发器42的制冷温度更低。本实施例多温区双制冷系统采用混合制冷剂，所述混合制冷剂包
括多种制冷剂，例如：所述混合制冷剂为R600a和R290的混合物；或者，所述混合制冷剂为
R600和R290的混合物；或者，所述混合制冷剂为R600a和R600的混合物；或者，所述混合制冷
剂为R600a和R170的混合物；或者，所述混合制冷剂为R290和R170的混合物；或者，所述混合
制冷剂为R600a、R290和R170的混合物。通过不同的非公沸混合制冷剂可形成不同的储藏温
区，工质对R600a/R290：可实现-18~-30℃储藏温区和-30~-40℃储藏温区；工质对R600/
R290：可实现-6~-18℃储藏温区和-30~-40℃储藏温区；工质对R600/R600a：可实现0~9℃储
藏温区和-6~-12℃储藏温区；工质对R600a/R170：可实现-18~-30℃储藏温区和-40~-60℃
储藏温区；工质对R290/R170：可实现-20~-40℃储藏温区和-40~-60℃储藏温区等。
其中，根据不同数量温区的设定，第一蒸发器41、第二蒸发器42、第三蒸发器43和
第四蒸发器44均可以采用多个子蒸发器构成，而子蒸发器之间可以采用串联或并联的方式
组合使用。
进一步的，为了更有效的提高制冷系统一和制冷系统二之间进行热交换，以获得
更宽温度范围的制冷效果，本实施例中的第一冷凝器21设置有第一附加制冷剂管（未标
记），所述第二冷凝器22设置有第二附加制冷剂管（未标记），所述第一附加制冷剂管和所述
第二附加制冷剂管相互热交换设置形成公用冷凝部23，所述第一冷凝器21通过所述第一附
加制冷剂管与所述第一压缩机11连接，所述第二冷凝器22通过所述第二附加制冷剂管与所
述第三换热器63的换热通道一连接。具体的，在公用冷凝部23的作用下，从第一压缩机11输
出的高温、高压的过热制冷剂气体将与从第二冷凝器22冷凝后输出的制冷剂进行热交换，
以使得制冷系统二中的冷凝效果更佳，同时，配合第三换热器63进行两个系统之间的热交
换处理，可以获得更低的制冷温度。其中，所述第一冷凝器21、所述第二冷凝器22和所述公
用冷凝部23为一整体结构，具体的，在冷凝器组装过程中，制冷剂管需要胀管形成在翅片
上，而第一冷凝器21、所述第二冷凝器22和所述公用冷凝部23中的制冷剂管均胀管设置在
同一翅片组中，优选的，所述第一冷凝器21、所述公用冷凝部22和所述第二冷凝器23由上至
下依次布置。
本发明还提供一种多温区制冷设备，包括多个制冷间室，还包括上述多温区制冷
循环双系统，所述多温区制冷循环双系统中的蒸发器设置在对应的所述制冷间室中。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管
参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可
以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；
而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和
范围。