CN102589182A - 制冷系统以及具有该制冷系统的冰箱和该冰箱的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制冷系统以及具有所述制冷系统的冰箱和所述冰箱的控制方法。所述制冷系统包括：压缩机；冷凝器；切换单元；第一至第三节流器；冷藏蒸发器，冷藏蒸发器的入口与第一节流器的出口相连；变温蒸发器，变温蒸发器的入口与第二节流器的出口相连；第一冷冻蒸发器，第一冷冻蒸发器的入口与第三节流器的出口相连且出口与压缩机的入口相连；和第二冷冻蒸发器，第二冷冻蒸发器的入口分别与冷藏蒸发器的出口和变温蒸发器的出口相连且出口与压缩机的入口相连。根据本发明实施例的制冷系统具有制冷效率高、能耗低等优点。

Description

制冷系统以及具有该制冷系统的冰箱和该冰箱的控制方法

技术领域

本发明涉及家电领域，具体而言，涉及一种制冷系统和具有该制冷系统的冰箱，还涉及一种该冰箱的控制方法。

背景技术

对于多间室的冰箱来说，由于不同的间室所实现的功能不同，因此不同的间室所要求的温度或温度变化范围也不一样，不同的间室所需的冷量也不同。现有的方法是通过控制蒸发器的面积来控制冷量，但存在很大误差。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种制冷效率高、能耗低的制冷系统。

本发明的另一个目的在于提出一种具有所述制冷系统的冰箱。

本发明的又一个目的在于提出一种所述冰箱的控制方法。

为了实现上述目的，根据本发明第一方面的实施例提出一种制冷系统，所述制冷系统包括：压缩机；冷凝器，所述冷凝器的入口与所述压缩机的出口相连；切换单元，所述切换单元的入口与所述冷凝器的出口相连；第一至第三节流器，所述第一节流器的入口与所述切换单元的第一出口相连，所述第二节流器的入口与所述切换单元的第二出口相连，所述第三节流器的入口与所述切换单元的第三出口相连；冷藏蒸发器，所述冷藏蒸发器的入口与所述第一节流器的出口相连；变温蒸发器，所述变温蒸发器的入口与所述第二节流器的出口相连；第一冷冻蒸发器，所述第一冷冻蒸发器的入口与所述第三节流器的出口相连且出口与所述压缩机的入口相连；和第二冷冻蒸发器，所述第二冷冻蒸发器的入口分别与所述冷藏蒸发器的出口和所述变温蒸发器的出口相连且出口与所述压缩机的入口相连。

在对所述冷藏室和/或所述变温室进行制冷后，会剩余一部分制冷剂。根据本发明实施例的制冷系统通过设置与所述冷藏蒸发器和所述变温蒸发器相连且位于所述冷冻室内的所述第二冷冻蒸发器，从而可以在对所述冷藏室和/或所述变温室进行制冷后，对所述冷冻室也进行制冷，这样不仅可以充分地利用制冷剂，而且可以大大地减少所述压缩机开启的次数和时间。具体而言，通过利用对所述冷藏室和/或所述变温室进行制冷后剩余的制冷剂对所述冷冻室进行制冷(即一次制冷)，从而可以不需要再开启所述压缩机并通过所述第一冷冻蒸发器对所述冷冻室进行制冷。如果利用所述剩余的制冷剂对所述冷冻室进行制冷后，所述冷冻室的温度并未低于设定温度(多数情况下进行所述一次制冷后，所述冷冻室的温度会低于设定温度)，则所述控制器可以控制所述压缩机开启并通过所述第一冷冻蒸发器对所述冷冻室进行制冷(即二次制冷)。由于进行了所述一次制冷，因此可以大大地缩短所述二次制冷的时间，即可以大大地缩短所述压缩机开启的时间。因此，根据本发明实施例的制冷系统具有制冷效率高、能耗低等优点。

另外，根据本发明实施例的制冷系统可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述第一冷冻蒸发器为绕管蒸发器，所述第二冷冻蒸发器为丝管蒸发器。所述绕管蒸发器具有结构简单、制造成本低等优点。所述丝管蒸发器具有结构简单、制造成本低、外形美观等优点。

根据本发明的一个实施例，所述切换单元为电磁阀和电动切换阀中的一种。

根据本发明的一个实施例，所述第一节流器为冷藏毛细管，所述第二节流器为变温毛细管，所述第三节流器为冷冻毛细管。

根据本发明的一个实施例，所述冷凝器包括第一冷凝器和第二冷凝器，其中所述第一冷凝器的入口与所述压缩机的出口相连，所述第二冷凝器的入口与所述第一冷凝器的出口相连且所述第二冷凝器的出口与所述切换单元的入口相连。通过设置所述第一冷凝器和所述第二冷凝器，可以大大地提高制冷剂的冷凝效果。

根据本发明的一个实施例，所述制冷系统还包括防凝露管，所述防凝露管的入口与所述第一冷凝器的出口相连且所述防凝露管的出口与所述第二冷凝器的入口相连。通过设置所述防凝露管可以防止冰箱的门体在空气湿度大时结露。

根据本发明的一个实施例，所述制冷系统还包括干燥过滤器，所述干燥过滤器的入口与所述第二冷凝器的出口相连且所述干燥过滤器的出口与所述切换单元的入口相连。通过设置所述干燥过滤器不仅可以清除所述制冷系统中的残留水分，从而防止冰堵，并减小水分对所述制冷系统的腐蚀作用，而且可以滤除所述制冷系统中的杂质，例如金属屑、各种氧化物和灰尘等，从而可以避免所述第一节流器、所述第二节流器和所述第三节流器脏堵。

根据本发明第二方面的实施例提出一种冰箱，所述冰箱包括：箱体，所述箱体内具有冷藏室、变温室和冷冻室；门体，所述门体安装在所述箱体上；制冷系统，所述制冷系统安装在所述箱体上，所述制冷系统为根据本发明第一方面所述的制冷系统，其中所述第一冷冻蒸发器设在所述冷冻室的后壁上，所述第二冷冻蒸发器设在所述冷冻室内；第一至第三温度检测器，所述第一至第三温度检测器分别设在所述冷藏室、所述变温室和所述冷冻室内；和控制器，所述控制器分别与所述第一至第三温度检测器、所述切换单元和所述压缩机相连以便根据所述第一至第三温度检测器的温度检测值控制所述切换单元的第一至第三出口的开启和关闭以及控制所述压缩机的开机和停机。

根据本发明实施例的冰箱通过设置根据本发明第一方面所述的制冷系统(在所述冷冻室内设置与所述冷藏蒸发器和所述变温蒸发器相连的所述第二冷冻蒸发器)，从而不仅可以充分地利用制冷剂，而且可以大大地减少所述压缩机开启的次数和时间。因此，根据本发明实施例的冰箱具有制冷效率高、能耗低等优点。而且，由于所述冷冻室内只设置所述第二冷冻蒸发器，因此可以大大地减少所述冷冻室内的结霜量。

根据本发明的一个实施例，所述第二冷冻蒸发器邻近所述冷冻室的顶壁设置。通过将所述第二冷冻蒸发器邻近所述冷冻室的顶壁设置，从而可以加快冷空气向所述冷冻室的其他区域流动，这样可以大大地减小所述冷冻室的温差，使所述冷冻室内的温度更加均匀。

根据本发明第三方面的实施例提出一种根据本发明第二方面所述的冰箱的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：A)检测冷藏室和/或变温室的温度，当所述冷藏室和/或所述变温室需要制冷时，控制器控制压缩机开机且控制切换单元的第一出口和/或第二出口打开且第三出口关闭以使制冷剂经过第一节流器和/或第二节流器进入冷藏蒸发器和/或变温蒸发器以便对所述冷藏室和/或所述变温室进行制冷；B)离开所述冷藏蒸发器和/或所述变温蒸发器的制冷剂进入第二冷冻蒸发器以便对冷冻室进行制冷；和C)当所述冷藏室和所述变温室不需要制冷时，检测所述冷冻室的温度，如果所述冷冻室不需要制冷时，所述控制器控制所述压缩机停机，如果所述冷冻室需要制冷时，所述控制器控制所述切换单元的第一和第二出口关闭且第三出口打开，以使制冷剂经过第三节流器和第一冷冻蒸发器以便对所述冷冻室进行制冷。

根据本发明实施例的冰箱的控制方法通过利用对所述冷藏室和/或所述变温室制冷后剩余的制冷剂对所述冷冻室进行制冷，从而可以大大地提高制冷效率、大大地降低能耗。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的制冷系统的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的冰箱的结构示意图；和

图3是根据本发明实施例的冰箱的控制方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面参照图2描述根据本发明实施例的冰箱1。如图2所示，冰箱1包括箱体20、门体(图中未示出)、制冷系统10、第一温度检测器(图中未示出)、第二温度检测器(图中未示出)、第三温度检测器(图中未示出)和控制器(图中未示出)。

箱体20内具有冷藏室21、变温室22和冷冻室23。所述门体安装在箱体20上，制冷系统10安装在箱体20上。所述第一温度检测器、所述第二温度检测器和所述第三温度检测器分别设在冷藏室21、变温室22和冷冻室23内。换言之，所述第一温度检测器设在冷藏室21内，所述第二温度检测器设在变温室22内，所述第三温度检测器设在冷冻室23内(具体地，所述第一温度检测器、所述第二温度检测器和所述第三温度检测器都可以是温度传感器)。所述控制器分别与所述第一温度检测器、所述第二温度检测器、所述第三温度检测器、所述切换单元和所述压缩机相连以便根据所述第一温度检测器、所述第二温度检测器和所述第三温度检测器的温度检测值控制所述切换单元的第一出口、第二出口和第三出口的开启和关闭以及控制所述压缩机的开机和停机。

首先参照图1和图2描述根据本发明实施例的制冷系统10。如图1和图2所示，制冷系统10包括压缩机100、冷凝器、切换单元300、第一节流器410、第二节流器420、第三节流器430、冷藏蒸发器510、变温蒸发器520、第一冷冻蒸发器530和第二冷冻蒸发器540。

所述冷凝器的入口与压缩机100的出口相连，切换单元300的入口与所述冷凝器的出口相连。第一节流器410的入口与切换单元300的第一出口相连，第二节流器420的入口与切换单元300的第二出口相连，第三节流器430的入口与切换单元300的第三出口相连。冷藏蒸发器510的入口与第一节流器410的出口相连，变温蒸发器520的入口与第二节流器420的出口相连。第一冷冻蒸发器530的入口与第三节流器430的出口相连，且第一冷冻蒸发器530的出口与压缩机100的入口相连。第二冷冻蒸发器540的入口分别与冷藏蒸发器510的出口和变温蒸发器520的出口相连，且第二冷冻蒸发器540的出口与压缩机100的入口相连。

其中，第一冷冻蒸发器530设在冷冻室23的后壁24上，第二冷冻蒸发器540设在冷冻室23内。

下面参照图3描述根据本发明实施例的冰箱1的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：

A)检测冷藏室21和/或变温室22的温度(利用所述第一温度检测器检测冷藏室21的温度，利用所述第二温度检测器检测变温室22的温度)，当冷藏室21和/或变温室22需要制冷时，所述控制器控制压缩机100开机且控制切换单元300的第一出口和/或第二出口打开且第三出口关闭以使制冷剂经过第一节流器410和/或第二节流器420进入冷藏蒸发器510和/或变温蒸发器520以便对冷藏室21和/或变温室22进行制冷。

换言之，当冷藏室21需要制冷时，所述控制器控制压缩机100开机且控制切换单元300的第一出口打开且切换单元300的第二出口和第三出口关闭以使制冷剂经过第一节流器410进入冷藏蒸发器510以便对冷藏室21进行制冷。当变温室22需要制冷时，所述控制器控制压缩机100开机且控制切换单元300的第二出口打开且切换单元300的第一出口和第三出口关闭以使制冷剂经过第二节流器420进入变温蒸发器520以便对变温室22进行制冷。当冷藏室21和变温室22需要制冷时，所述控制器控制压缩机100开机且控制切换单元300的第一出口和第二出口打开且切换单元300的第三出口关闭以使制冷剂经过第一节流器410和第二节流器420进入冷藏蒸发器510和变温蒸发器520以便对冷藏室21和变温室22进行制冷。

B)离开冷藏蒸发器510和/或变温蒸发器520的制冷剂进入第二冷冻蒸发器540以便对冷冻室23进行制冷。

C)当冷藏室21和变温室22不需要制冷时，检测冷冻室23的温度，如果冷冻室23不需要制冷时，所述控制器控制压缩机100停机，如果冷冻室23需要制冷时，所述控制器控制切换单元300的第一出口和第二出口关闭且切换单元300的第三出口打开以使制冷剂经过第三节流器430进入第一冷冻蒸发器530以便对冷冻室23进行制冷。

在对冷藏室21和/或变温室22进行制冷后，会剩余一部分制冷剂。根据本发明实施例的制冷系统10通过设置与冷藏蒸发器510和变温蒸发器520相连且位于冷冻室23内的第二冷冻蒸发器540，从而可以在对冷藏室21和/或变温室22进行制冷后，对冷冻室23也进行制冷，这样不仅可以充分地利用制冷剂，而且可以大大地减少压缩机100开启的次数和时间。具体而言，通过利用对冷藏室21和/或变温室22进行制冷后剩余的制冷剂对冷冻室23进行制冷(即一次制冷)，从而可以不需要再开启压缩机100并通过第一冷冻蒸发器530对冷冻室23进行制冷。如果利用所述剩余的制冷剂对冷冻室23进行制冷后，冷冻室23的温度并未低于设定温度(多数情况下进行所述一次制冷后，冷冻室23的温度会低于设定温度)，则所述控制器可以控制压缩机100开启并通过第一冷冻蒸发器530对冷冻室23进行制冷(即二次制冷)。由于进行了所述一次制冷，因此可以大大地缩短所述二次制冷的时间，即可以大大地缩短压缩机100开启的时间。因此，根据本发明实施例的制冷系统10具有制冷效率高、能耗低等优点。

根据本发明实施例的冰箱1通过设置制冷系统10(在冷冻室23内设置与冷藏蒸发器510和变温蒸发器520相连的第二冷冻蒸发器540)，从而不仅可以充分地利用制冷剂，而且可以大大地减少压缩机100开启的次数和时间。因此，根据本发明实施例的冰箱1具有制冷效率高、能耗低等优点。而且，由于冷冻室23内只设置第二冷冻蒸发器540，因此可以大大地减少冷冻室23内的结霜量。

根据本发明实施例的冰箱1的控制方法通过利用对冷藏室21和/或变温室22制冷后剩余的制冷剂对冷冻室23进行制冷，从而可以大大地提高制冷效率、大大地降低能耗。

本领域技术人员可以理解的是，第一冷冻蒸发器530设在冷冻室23的后壁24的后表面上(其中前后方向A如图2中的箭头方向所示)，其中冷冻室23的后壁24的后表面是指冷冻室23的后壁24的远离用户的表面。冷藏蒸发器510可以设在冷藏室21的后壁26的后表面上，其中冷藏室21的后壁26的后表面是指冷藏室21的后壁26的远离用户的表面。变温蒸发器520可以设在变温室22的后壁27的后表面上，其中变温室22的后壁27的后表面是指变温室22的后壁27的远离用户的表面。

第一冷冻蒸发器530可以是任意一种蒸发器且第二冷冻蒸发器540也可以是任意一种蒸发器。在本发明的一些实施例中，第一冷冻蒸发器530可以是绕管蒸发器，所述绕管蒸发器具有结构简单、制造成本低等优点。第二冷冻蒸发器540可以是丝管蒸发器，所述丝管蒸发器具有结构简单、制造成本低、外形美观等优点。

如图2所示，在本发明的一个实施例中，第二冷冻蒸发器540可以邻近冷冻室23的顶壁25设置。由于经过第二冷冻蒸发器540制冷的冷空气的密度较大，因此通过将第二冷冻蒸发器540邻近冷冻室23的顶壁25设置，从而可以加快所述冷空气向冷冻室23的其他区域流动，这样可以大大地减小冷冻室23的温差，使冷冻室23内的温度更加均匀。有利地，第二冷冻蒸发器540可以设在冷冻室23的顶壁25上，这样可以进一步加快所述冷空气向冷冻室23的其他区域流动，从而进一步减小冷冻室23的温差，使冷冻室23内的温度更加均匀。

有利地，切换单元300可以是电磁阀和电动切换阀中的一种，第一节流器410可以是冷藏毛细管，第二节流器420可以是变温毛细管，第三节流器430可以是冷冻毛细管。

如图1所示，在本发明的一些示例中，所述冷凝器可以包括第一冷凝器210和第二冷凝器220，其中第一冷凝器210的入口可以与压缩机100的出口相连，第二冷凝器220的入口可以与第一冷凝器210的出口相连，且第二冷凝器220的出口可以与切换单元300的入口相连。通过设置两个冷凝器(第一冷凝器210和第二冷凝器220)，可以大大地提高制冷剂的冷凝效果。

在本发明的一个示例中，如图1所示，制冷系统10还可以包括防凝露管600，防凝露管600的入口可以与第一冷凝器210的出口相连，且防凝露管600的出口可以与第二冷凝器220的入口相连。通过设置防凝露管600可以防止冰箱1的门体在空气湿度大时结露。

如图1所示，在本发明的一个具体示例中，制冷系统10还可以包括干燥过滤器700，干燥过滤器700的入口可以与第二冷凝器220的出口相连，且干燥过滤器700的出口可以与切换单元300的入口相连。通过设置干燥过滤器700不仅可以清除制冷系统10中的残留水分，从而防止冰堵，并减小水分对制冷系统10的腐蚀作用，而且可以滤除制冷系统10中的杂质，例如金属屑、各种氧化物和灰尘等，从而可以避免第一节流器410、第二节流器420和第三节流器430脏堵。

根据本发明实施例的制冷系统10具有制冷效率高、能耗低等优点。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种制冷系统，其特征在于，包括：

压缩机；

冷凝器，所述冷凝器的入口与所述压缩机的出口相连；

切换单元，所述切换单元的入口与所述冷凝器的出口相连；

第一至第三节流器，所述第一节流器的入口与所述切换单元的第一出口相连，所述第二节流器的入口与所述切换单元的第二出口相连，所述第三节流器的入口与所述切换单元的第三出口相连；

冷藏蒸发器，所述冷藏蒸发器的入口与所述第一节流器的出口相连；

变温蒸发器，所述变温蒸发器的入口与所述第二节流器的出口相连；

第一冷冻蒸发器，所述第一冷冻蒸发器的入口与所述第三节流器的出口相连且出口与所述压缩机的入口相连；和

第二冷冻蒸发器，所述第二冷冻蒸发器的入口分别与所述冷藏蒸发器的出口和所述变温蒸发器的出口相连且出口与所述压缩机的入口相连。

2.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述第一冷冻蒸发器为绕管蒸发器，所述第二冷冻蒸发器为丝管蒸发器。

3.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述切换单元为电磁阀和电动切换阀中的一种。

4.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述第一节流器为冷藏毛细管，所述第二节流器为变温毛细管，所述第三节流器为冷冻毛细管。

5.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述冷凝器包括第一冷凝器和第二冷凝器，其中所述第一冷凝器的入口与所述压缩机的出口相连，所述第二冷凝器的入口与所述第一冷凝器的出口相连且所述第二冷凝器的出口与所述切换单元的入口相连。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的制冷系统，其特征在于，还包括防凝露管，所述防凝露管的入口与所述第一冷凝器的出口相连且所述防凝露管的出口与所述第二冷凝器的入口相连。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的制冷系统，其特征在于，还包括干燥过滤器，所述干燥过滤器的入口与所述第二冷凝器的出口相连且所述干燥过滤器的出口与所述切换单元的入口相连。

8.一种冰箱，其特征在于，包括：

箱体，所述箱体内具有冷藏室、变温室和冷冻室；

门体，所述门体安装在所述箱体上；

制冷系统，所述制冷系统安装在所述箱体上，所述制冷系统为根据权利要求1-7中任一项所述的制冷系统，其中所述第一冷冻蒸发器设在所述冷冻室的后壁上，所述第二冷冻蒸发器设在所述冷冻室内；

第一至第三温度检测器，所述第一至第三温度检测器分别设在所述冷藏室、所述变温室和所述冷冻室内；和

控制器，所述控制器分别与所述第一至第三温度检测器、所述切换单元和所述压缩机相连以便根据所述第一至第三温度检测器的温度检测值控制所述切换单元的第一至第三出口的开启和关闭以及控制所述压缩机的开机和停机。

9.根据权利要求8所述的制冷系统，其特征在于，所述第二冷冻蒸发器邻近所述冷冻室的顶壁设置。

10.一种如权利要求8或9所述的冰箱的控制方法，包括以下步骤：

A)检测冷藏室和/或变温室的温度，当所述冷藏室和/或所述变温室需要制冷时，控制器控制压缩机开机且控制切换单元的第一出口和/或第二出口打开且第三出口关闭以使制冷剂经过第一节流器和/或第二节流器进入冷藏蒸发器和/或变温蒸发器以便对所述冷藏室和/或所述变温室进行制冷；

B)离开所述冷藏蒸发器和/或所述变温蒸发器的制冷剂进入第二冷冻蒸发器以便对冷冻室进行制冷；和

C)当所述冷藏室和所述变温室不需要制冷时，检测所述冷冻室的温度，如果所述冷冻室不需要制冷时，所述控制器控制所述压缩机停机，如果所述冷冻室需要制冷时，所述控制器控制所述切换单元的第一和第二出口关闭且第三出口打开，以使制冷剂经过第三节流器和第一冷冻蒸发器以便对所述冷冻室进行制冷。

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