CN102102934A - 冰箱及操作控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种冰箱。在致冷循环中包括通道切换阀以选择性地供应致冷剂到第一蒸发器侧及/或第二蒸发器侧和热管，在冷冻室侧的热管和在冷藏室侧的热管分别布置在通道切换阀的上游和下游以减小致冷剂量和产生的热量的失衡。

Description

冰箱及操作控制方法
技术领域
此处讨论的实施例涉及具有致冷循环的冰箱及其操作控制方法，该冰箱包括分别设置在冷藏室和冷冻室中的蒸发器。
背景技术
一般来说，冰箱是这样一种装置：其提供低温冷气到储藏室中以在低温下将储藏室中的食物储存在新鲜状态中。冰箱可包括在低于冷冻温度的温度下储存食物的冷冻室以及在略微高于冷冻温度的温度下储存食物的冷藏室。
要被供应到冰箱中的冷气是通过致冷剂的热交换产生的。重复完成压缩、冷凝、膨胀和蒸发这一致冷循环以连续供应冷气到冰箱中。供应的冷气通过对流而均匀地扩散在冰箱中，以将冰箱中的食物储存或保持在预定温度下。
公开了一种冰箱，其中致冷循环包括分别设置在冷藏室和冷冻室中的蒸发器以及将冷凝器排出的致冷剂提供到冷藏室侧的蒸发器或冷冻室侧的蒸发器上的三通阀，由此根据冰箱的运行模式来控制致冷剂的流动。
当在冰箱内的冷气和在冰箱外的热气彼此直接/间接地接触时，可能由于温度差的原因而在冷藏室和冷冻室的开口的周界中形成露珠。还公开了一种冰箱，其中从致冷循环的冷凝器延伸出的热管布置在冷藏室和冷冻室的开口的周界以防止露珠的形成。
热管是安装在高压侧的致冷剂管。一般地，热管被布置在三通阀的上游遍及冷藏室和冷冻室的开口的周界，以防止在压缩机运行期间通过来自高温致冷剂气体的热量的消散而在冷藏室和冷冻室的开口处形成露珠。
在包括热管的致冷循环中，可能由于从冷冻室侧的热管与冷藏室侧的热管所产生的热量的失衡以及在致冷剂量的失衡而产生能量损失。
发明内容
实施例的一个方面是提供一种冰箱，其依照冰箱循环的运行模式减小致冷剂量的失衡，由此提高冷藏室和冷冻室的冷却效率。
另一个方面是提供一种冰箱，其减小从热管产生的热量的失衡，由此减小功率消耗。
在下面的描述中，另外的方面将被部分地阐明，部分地因为该描述而变得显而易见，或者可以通过对实施例的实践而获知。
根据一个方面，一种冰箱，包括压缩机、冷凝器、热管、冷却冷藏室的第一循环通道、冷却冷冻室的第二循环通道，以及在所述循环通道之间进行切换的通道切换阀，其中热管包括在冷冻室侧的第一热管和在冷藏室侧的第二热管，第一热管的第一端连接到冷凝器和通道切换阀的入口，而第二热管连接到通道切换阀的出口。
第二循环通道可连接到通道切换阀的另一出口，第二循环通道可经由冷冻室侧的第二蒸发器和第二膨胀装置连接到压缩机。
第一循环通道可经由第二热管、第一膨胀装置、冷藏室侧的第一蒸发器以及第三膨胀装置顺序地连接到冷冻室侧的第二蒸发器及压缩机。
第一循环通道可经由第二热管和第一膨胀装置连接到冷藏室侧的第一蒸发器和压缩机。
通道切换阀可包括三通阀，该三通阀具有连接到第一热管的出口的一个入口和分别连接到第一循环通道和第二循环通道的两个出口。
根据另一方面，一种冰箱，包括压缩机、冷凝器、包括在冷冻室侧的第一热管和在冷藏室侧的第二热管，以及控制冷却冷藏室的第一运行模式和冷却冷冻室的第二运行模式的控制器，其中所述控制器控制致冷剂通道使得在第一运行模式的运行期间，从冷凝器排出的致冷剂经由第一热管和第二热管冷却冷冻室并返回到压缩机。
控制器可控制致冷剂通道，使得在第二运行模式的运行期间致冷剂流到第一热管。
控制器可控制致冷剂通道，使得在第一运行模式的运行期间，从冷凝器排出的致冷剂经由第一热管和第二热管冷却冷藏室和冷冻室并返回到压缩机。
控制器可控制致冷剂通道，使得在第一运行模式的运行期间，从冷凝器排出的致冷剂经由第一热管和第二热管冷却冷藏室并返回到压缩机。
根据又一方面，一种冰箱的运行控制方法，所述冰箱包括压缩机、冷凝器、在冷冻室侧的第一热管、在冷藏室侧的第二热管、冷藏室和冷冻室，所述控制方法包括：确定是否冷藏室或冷冻室要被冷却；及在确定了要冷却冷冻室以后，控制从冷凝器排出的致冷剂以经由第一热管冷却冷冻室。
该运行控制方法还可包括：在确定了要冷却冷藏室以后，控制从冷凝器排出的致冷剂以经由第一热管和第二热管来冷却冷藏室。
该运行控制方法还可包括：在冷却冷藏室之后，控制致冷剂以冷却冷冻室并返回到压缩机。
该运行控制方法还可包括：在冷却冷藏室之后，控制致冷剂返回到压缩机
附图说明
从如下对实施方式的说明中，这些和/或其它方面参照附图将变得明显和更容易理解，其中：
图1为示意性透视图，示出根据实施例的冰箱的致冷循环；
图2示出根据实施例的致冷循环的第一运行模式；
图3示出图2的致冷循环的第二运行模式；
图4示出根据另一实施例的致冷循环的第一运行模式；及
图5图4的致冷循环的第二运行模式。
具体实施方式
下面详细参考实施例，其实例在附图中示出，在整个附图中相同的附图标记指代相同的元件。
参考图1，根据实施例的冰箱可包括冰箱主体10和由搁板11分隔开的多个储存室12和13。
储存室12和13包括将食物储存在略高于冷冻温度的温度下的冷藏室12以及将食物储存在低于冷冻温度的温度下的冷冻室13。在储存室12和13中可分别设置蒸发器28和29，以与储存室12和13中的空气进行热交换。
蒸发器28和29包括分别安装在冷藏室12中的第一蒸发器28以及安装在冷冻室13中的第二蒸发器29。蒸发器28和29连接到致冷循环以冷却各自的储存室12和13。
致冷循环包括用于将气体致冷剂压缩至高温高压状态的压缩机21、将压缩机21压缩的气体致冷剂冷凝至液态的冷凝器22、将液体致冷剂转变至低温低压状态的膨胀装置24和25，以及使低温低压液体致冷剂蒸发以产生冷气的蒸发器28和29。这些部件经由致冷剂管30彼此连接，使得当致冷剂的相被改变时循环所述致冷剂。
膨胀装置24和25可包括毛细管或膨胀阀。蒸发器28和29可设置在各自的储存室12和13中。
还有，致冷循环还可包括干燥器26和蓄液器27，干燥器26设置在压缩机22与膨胀装置24和25之间以从供应自冷凝器22的致冷剂去除湿气，蓄液器27设置在蒸发器28和29与压缩机21之间以抑制液体致冷剂到冷凝器21的供给。
在连接在冷凝器22与膨胀阀24和25之间的致冷剂管30中，可设置簇管31和热管32、33，簇管31以蜿蜒的方式布置在冰箱主体10的顶部和相对的侧壁处，热管32和33沿冰箱主体10的前开口的周界布置。
热管32和33从冷凝器22延伸，从而热管32和33沿冰箱主体10的开口的周界被掩盖。可以防止由于冰箱主体10的内部和外部之间的温差的原因在冰箱主体10的正面处形成露珠，并且通过从流在热管32和22中的高温致冷剂的热量的消散，从高压侧消散的热量增大。
热管32和33可包括埋在构成冷冻室13的冰箱主体10的周界中的第一热管32，以及埋在构成冷藏室12的冰箱主体10的周界中的第二热管33。
通常，热管被连接到致冷剂管。热管的入口和出口被分别连接到高压侧致冷剂管的出口和阀的入口以控制到冷藏室或冷冻室蒸发器的致冷剂流。
在这种情况中，在压缩机运行期间，高温致冷剂总是在热管中流动，结果是：从冷藏室侧的热管(其温度相对较低)产生的热量过多，而降低了能量效率。
因此，在这个实施例中，通道切换阀可设置在埋入构成冷藏室12的冰箱主体的开口的周界中的在第二热管入口侧的致冷循环通道上，以防止由于热管产生过多的热而降低冰箱的能量效率。
下面将描述致冷循环的致冷剂循环通道。图2为概略图，示出根据实施例的致冷循环20的结构。在该实施例中，致冷循环构造为使得为冷藏室产生冷气的第一蒸发器和为冷冻室产生冷气的第二蒸发器串联。
如图2所示，致冷循环20构造成使得冷凝器22被连接到压缩机21的高压侧排出端口，而在图1中的埋在冷冻室13的开口的周界中的第一热管32被连接到冷凝器22的出口。
通道切换阀34被连接到第一热管32的出口。通道切换阀34可包括具有一个入口和两个出口的三通阀。通道切换阀34的出口可分别被连接到第一循环通道35和第二循环通道36。
只要一个出口被选择性地打开，或者进行双向的打开和关闭，就不必特别限制通道切换阀34。
埋在冷藏室12的开口的周界中的第二热管33被连接到通道切换阀34的连至第一循环通道35的那个出口。用于冷藏室的第一膨胀装置24和第一蒸发器28依序连接到第二热管33的出口。
用于冷冻室的第二膨胀装置25和第二蒸发器29依序连接到通道切换阀34的连至第二循环通道36的那个出口。第二蒸发器29的出口经由吸管37连接到压缩机21。
还有，第一蒸发器28的出口和第二蒸发器29的入口经由连接致冷剂管38而串联。第三膨胀装置39安装在所述连接致冷剂管38上。
下面，描述图2的致冷循环的运转。
在这个实施例中，致冷循环可包括同时冷却冷藏室12和冷冻室13的第一运行模式、仅冷却冷冻室13的第二运行模式，以及控制第一运行模式和第二运行模式的控制器100。
控制器100可以是微处理器或微控制器，其包括中央处理单元(CPU)用来执行至少一个计算机指令以根据用户或者预定程序设置的操作来控制冰箱的各个部件的运行。
在图2所示的第一运行模式中，被压缩机21压缩并排出的致冷剂被引入到冷凝器22中。被冷凝器22冷凝的致冷剂经由第一热管32流到通道切换阀34。
此时，在控制器100的控制下，通道切换阀34仅打开第一循环通道35。因此，引入到通道切换阀34中的致冷剂经由第二热管33和第一膨胀装置24引入到第一蒸发器28以冷却冷藏室12。
从第一蒸发器28排出的致冷剂经由第三膨胀装置39引入到第二蒸发器29中以冷却冷冻室13。从第二蒸发器29排出的致冷剂经由吸管37返回到压缩机21。
在图3所示的第二运行模式中，被压缩机21压缩并排出的致冷剂被引入到冷凝器22中。被冷凝器22冷凝的致冷剂经由第一热管32流到通道切换阀34。
此时，在控制器100的控制下，通道切换阀34仅打开第二循环通道36。因此，引入到通道切换阀34中的致冷剂经由第二膨胀装置25和第二蒸发器29冷却冷冻室13。从第二蒸发器29排出的致冷剂经由吸管37返回到压缩机21。
就是说，控制器100确定是否冷藏室12或冷冻室13要被冷却。当确定冷却冷冻室13时，控制器100控制通道切换阀34的第二循环通道36，从而从冷凝器22排出的致冷剂经由第一热管32冷却冷冻室13。当决定冷却冷藏室12时，控制器100控制通道切换阀34的第一循环通道35，从而从冷凝器22排出的致冷剂经由第一热管32和第二热管33冷却冷藏室12。
同时，可以取决于冷藏运行或冷冻运行来改变最佳填充在致冷循环中的致冷剂的量。一般来说，在致冷剂的用于冷藏和冷冻运行的最佳量之间的一定量致冷剂填充在致冷循环中。
结果，致冷剂在冷藏和冷冻运行的一个中过多而在冷藏和冷冻运行的另一个中不足。
就是说，致冷剂在冷藏运行中过多，并且致冷剂在冷冻运行中不足，结果是由于致冷剂量的失衡而可能产生能量损失。在这个实施例中，这种能量损失可以被最小化。
参考图2，在致冷循环的第一运行模式中，填充了比要引入到第一蒸发器28中的致冷剂的最佳量更多的致冷剂。此时，致冷剂流到第二热管33，由此防止致冷剂被过度地引入到第一蒸发器28中。
参考图3，在致冷循环的第二运行模式中，填充了比要引入到第二蒸发器29中的致冷剂的最佳量更少的致冷剂。此时，致冷剂不流到第二热管33，由此防止致冷剂被不足地引入到第二蒸发器29中。
因此，在传统结构中(即，在压缩机21工作期间，致冷剂既流到第一热管32也流到第二热管33)，由于致冷剂量的失衡而降低了能量效率。在上述这个实施例中，相对减小了致冷剂量的失衡，由此提高的了冰箱的能量效率。
还有，由于要提供的用于防止露珠形成的热量一般是基于冷冻室侧的第一热管32而算出的，因此从冷藏室侧的第二热管33过度地产生热，而过度地增加冰箱的热负荷。在上述整个实施例中，从致冷循环的第二热管33产生的热量与从第一热管32产生的热量相比相对减小，结果是防止了由于过度产生热而造成的热负荷的增加，由此提高了冰箱的能量效率。
图4为概略图，示出根据另一实施例的致冷循环40的结构。
在下文中，这个实施例中的与前一实施例相同的部件由相同的附图标记标示，不再给出对这些部件的详细描述。
在这个实施例中，与前一实施例不同，致冷循环构造为使得产生用于冷藏室的冷气的第一蒸发器和产生用于冷冻室的冷气的第二蒸发器并联。
如图4所示，致冷循环40构造为使得冷凝器22连接到压缩机21的高压测排出端口，而在图1中埋在冷冻室13的开口的周界中的第一热管32连接到冷凝器22的出口。
通道切换阀34被连接到第一热管32的出口。通道切换阀34可包括具有一个入口和两个出口的三通阀。通道切换阀34的出口可以分别连接到冷藏室侧的第一循环通道41和冷冻室侧的第二循环通道42。
埋在冷藏室12的开口的周界中的第二热管33被连接到通道切换阀34的连至第一循环通道41的那个出口。用于冷藏室的第一膨胀装置24和第一蒸发器28依序连接到第二热管33的出口。
参考图4，第二热管33、第一膨胀装置24、第一蒸发器28和吸管37依序连接到通道切换阀34的连至第一循环通道41的那个出口。第二膨胀装置25、第二蒸发器29和吸管37依序连接到通道切换阀34的连至第二循环通道42的那个出口。
第一蒸发器28的出口连接到第一致冷剂排出管43，该排出管为冷藏室12的排出通道。第二蒸发器29的出口连接到第二致冷剂排出管44，该排出管为冷冻室13的排出通道。
在被引入到压缩机21之前，从第一致冷剂排出管43排出的致冷剂和从第二致冷剂排出管44排出的致冷剂被混合。在第一致冷剂排出管43和第二致冷剂排出管44之间的接头经由吸管37连接到压缩机21的入口。
止回阀45安装在第二致冷剂排出管44上以防止从第一致冷剂排出管43来的致冷剂逆流。
在下文中，将描述图4的致冷循环的运行。
在这个实施例中，致冷循环可包括运行冷藏室12的第一运行模式、运行冷冻室13的第二运行模式，以及控制第一运行模式和第二运行模式的控制器。
在图4所示的第一运行模式中，被压缩机21压缩并排出的致冷剂被引入到冷凝器22中。被冷凝器22冷凝的致冷剂经由第一热管32流到通道切换阀34。
此时，在控制器的控制下，通道切换阀34仅打开第一循环通道41。因此，被引入到通道切换阀34中的致冷剂依次流经第二热管33、第一膨胀装置24和第一蒸发器28，并经由吸管37返回到压缩机。
在其中填充的致冷剂的量大于要被引入到第一蒸发器28的致冷剂最佳量的致冷循环中，因此，致冷剂流到第二热管33，由此防止致冷剂被过度引入到第一蒸发器28中。
还有，与从第一热管32产生的热量相比，从第二热管33产生的热量相对较少，结果是：可以防止由于从第二热管33过度地产生热量而造成热负荷的增加。
在图5所示的第二运行模式中，被压缩机21压缩并排出的致冷剂被引入到冷凝器22中。被冷凝器22冷凝的致冷剂经由第一热管32流到通道切换阀34。
此时，在控制器的控制下，通道切换阀34仅打开第二循环通道42。因此，引入到通道切换阀34中的致冷剂依次流经第二膨胀装置25和第二蒸发器29，并经由吸管37返回压缩机21。
在其中填充的致冷剂的量小于要被引入到第二蒸发器29的致冷剂最佳量的致冷循环中，因此，致冷剂不流到第二热管33，由此防止致冷剂被不足地引入到第二蒸发器29中。
因此，在具有如上所述的致冷剂循环通道的致冷循环中，致冷剂量的失衡和取决于运行模式的从热管32和33产生的热量的失衡被减小，由此提高了冰箱的能量效率。
从上面描述中能明显看到，致冷剂量的失衡和取决于致冷循环的运行模式从热管产生的热量的失衡被减小，由此提高了冰箱的能量效率。
尽管已经示出和描述了几个实施例，本领域技术人员应该意识到可以不偏离本发明的原则和精神对这些实施例进行改变，本发明的范围限定在权利要求及其等同物中。

Claims (13)

1.一种冰箱，包括压缩机、冷凝器、用于冷却冷藏室的第一循环通道、用于冷却冷冻室的第二循环通道，以及在所述第一循环通道和第二循环通道之间执行切换的通道切换阀，其中
第一热管在冷冻室侧；第二热管在冷藏室侧，
其中第一热管连接到冷凝器和通道切换阀的入口，并且第二热管连接到通道切换阀的出口。
2.根据权利要求1所述的冰箱，其中
第二循环通道连接到通道切换阀的另一出口，及
第二循环通道经由第二膨胀装置和冷冻室侧的第二蒸发器连接到压缩机。
3.根据权利要求1所述的冰箱，其中第一循环通道经由第二热管、第一膨胀装置、冷藏室侧的第一蒸发器以及第三膨胀装置顺序地连接到冷冻室侧的第二蒸发器和压缩机。
4.根据权利要求1所述的冰箱，其中第一循环通道经由第二热管和第一膨胀装置连接到冷藏室侧的第一蒸发器和压缩机。
5.根据权利要求1所述的冰箱，其中通道切换阀包括三通阀，该三通阀具有连接到第一热管的出口的一个入口和分别连接到第一循环通道和第二循环通道的两个出口。
6.一种冰箱，包括压缩机、冷凝器、热管以及控制用于冷却冷藏室的第一运行模式和用于冷却冷冻室的第二运行模式的控制器，其中
所述热管包括在冷冻室侧的第一热管和在冷藏室侧的第二热管，及
所述控制器控制致冷剂通道使得在第二运行模式的运行期间，从冷凝器排出的致冷剂经由第一热管冷却冷冻室并返回到压缩机。
7.根据权利要求6所述的冰箱，其中控制器控制致冷剂通道，使得在第一运行模式的运行期间所述致冷剂流到第一热管和第二热管。
8.根据权利要求6所述的冰箱，其中控制器控制致冷剂通道，使得在第一运行模式的运行期间，从冷凝器排出的致冷剂经由第一热管和第二热管冷却冷藏室和冷冻室并返回到压缩机。
9.根据权利要求6所述的冰箱，其中控制器控制致冷剂通道，使得在第一运行模式的运行期间，从冷凝器排出的致冷剂经由第一热管和第二热管冷却冷藏室并返回到压缩机。
10.一种冰箱的运行控制方法，该冰箱包括压缩机、冷凝器、在冷冻室侧的第一热管、在冷藏室侧的第二热管、冷藏室和冷冻室，所述控制方法包括：
确定是否冷藏室或冷冻室要被冷却；及
在确定了要冷却冷冻室以后，控制从冷凝器排出的致冷剂以经由第一热管冷却冷冻室。
11.根据权利要求10所述的运行控制方法，还包括：在确定了要冷却冷藏室以后，控制从冷凝器排出的致冷剂以经由第一热管和第二热管来冷却冷藏室。
12.根据权利要求11所述的运行控制方法，还包括：在冷却冷藏室之后，控制致冷剂以冷却冷冻室并返回到压缩机。
13.根据权利要求11所述的运行控制方法，还包括：在冷却冷藏室之后，控制致冷剂返回到压缩机。
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