CN105020818B - 一种厨房冰箱空调一体机的制冷系统、结构及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种厨房冰箱空调一体机的制冷系统、结构及其控制方法，该制冷系统包括压缩机，和压缩机出口连接的第一双稳态电磁阀，第一双稳态电磁阀出口分两条支路，其中一路依次连接冰箱冷凝器、冰箱毛细管、冷冻室蒸发器的进口，另一路连接第三双稳态电磁阀，第三双稳态电磁阀出口分两条支路，其中一路连接冷冻室蒸发器进口，另一路连接冷冻室蒸发器出口，冷冻室蒸发器出口连接第二双稳态电磁阀，所述第二双稳态电磁阀出口分两条支路，其中一路依次连接空调冷凝器、空调毛细管、空调蒸发器、压缩机进口，另一路直接连接压缩机进口；本发明还公开采用所述制冷系统的冰箱空调一体机及其控制方法；本发明既实现冰箱和空调的功能，又能在空调运行时解决冰箱化霜的问题。

Description

一种厨房冰箱空调一体机的制冷系统、结构及其控制方法
技术领域
本发明涉及冰箱空调技术领域，具体涉及一种厨房冰箱空调一体机的制冷系统、结构及其控制方法。
背景技术
夏季天气炎热，对于在厨房劳作的人们来说，无疑使一种煎熬。然而，对于绝大多数的用户而言，单独给厨房配备一台空调确实不可行的，一方面受制于厨房的面积，另一方面，受制于多买一台空调的所花费的成本。并且，鉴于人们做饭的时间每次大约半小时，为厨房配备一台空调没有必要。
空调和冰箱在制冷原理和基本部件上都有很大的相似性。于是，有很多人提出了冰箱空调一体机的概念，很多实用新型和发明也相继被提出。中国专利文献号CN204006933中公开了一种空调冰箱一体机，其工作原理是，在白天没有使用空调时，冰箱功能工作在传统的模式下，空调功能的实现是在冰箱冷冻室的冰仓里盛装水，利用冰箱的制冷使并仓的水结冰，晚上打开进风口、排风口，启动风扇，使室内的热空气与冰箱冰仓的冰进行热交换，从而达到为厨房空气降温的目的。此方案受使用时间的限制，不能够随时制造冷风，并且利用冰箱的冷量制造的冰和空气热交换，冷量损失大、传热效率低、不节能，冰占据的冰箱空调一体机的体积大，浪费空间。
冰箱的结霜问题一直是用户所困扰的。一般的风冷冰箱都是利用电加热丝来化霜，这样平白给冰箱带来了很大的热负荷。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提出一种厨房冰箱空调一体机的制冷系统、结构及其控制方法，既在节约成本的基础上为用户带来舒适度，又回收冰箱、空调的冷量，利用冷凝器的热负荷解决冷冻室化霜的问题。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种厨房冰箱空调一体机的制冷系统，包括压缩机1，和压缩机1出口连接的第一双稳态电磁阀2，所述第一双稳态电磁阀2的出口分两条支路，其中一路依次连接冰箱冷凝器3、冰箱毛细管4和冷冻室蒸发器6的进口，另一路连接第三双稳态电磁阀12，第三双稳态电磁阀12的出口分两条支路，其中一路连接冷冻室蒸发器6的进口，另一路连接冷冻室蒸发器6的出口，冷冻室蒸发器6的出口连接第二双稳态电磁阀7，所述第二双稳态电磁阀7的出口分两条支路，其中一路依次连接空调冷凝器8、空调毛细管9、空调蒸发器11和压缩机1的进口，另一路直接连接压缩机1的进口；
所述压缩机1、第一双稳态电磁阀2、冰箱冷凝器3、冰箱毛细管4、冷冻室蒸发器6和第二双稳态电磁阀7构成第一制冷回路即冰箱制冷回路；所述压缩机1、第一双稳态电磁阀2、冷冻室蒸发器6、第二双稳态电磁阀7、空调冷凝器8、空调毛细管9和空调蒸发器11构成第二制冷回路即空调制冷化霜回路；所述压缩机1、第一双稳态电磁阀2、第三双稳态电磁阀12、第二双稳态电磁阀7、空调冷凝器8、空调毛细管9和空调蒸发器11构成第三制冷回路即空调制冷回路。
一种厨房冰箱空调一体机，所述冰箱空调一体机的结构从上到下依次是，空调室20、冷藏室30、冷冻室40和压缩机仓50；冷藏室30和冷冻室40对应权利要求1所述冰箱制冷回路；空调室20和冷冻室40对应权利要求1所述空调制冷化霜回路；空调室20对应权利要求1所述空调制冷回路。
所述空调室20内从右到左依次包括进风口101、过滤器102、空调蒸发器11、空调风机10、出风口103以及位于空调蒸发器11下方的接水盘104；
所述冷藏室30底部开有冷藏室排水孔108；
所述冷冻室40包括设置在后背内胆上的风机盖板115，设置在后背内胆底部的冷冻室排水孔118，所述冷藏室30和冷冻室40的侧壁面设有冰箱冷凝器3；所述冷藏室30和冷冻室40之间开有冷藏室回风口105，所述冷冻室排水孔118和冷却水接水盘130之间连通有冷冻室排水管120，所述冷冻室排水管120上有第二控制阀119。
所述的风机盖板115从上到下依次安装有冷冻室风机5、冷冻室出风口116、冷冻室蒸发器6和冷冻室回风口117，冷冻室风机5和冷藏室30之间设有可控的冷藏室风门106；
所述压缩机仓50内包括位于左侧的压缩机1、右侧上部的冷却水接水盘130及其下方的冷凝水箱131；所述冷却水接水盘130和接水盘104之间连通有空调排水管141；冷却水接水盘130和冷藏室排水孔108之间连通有冷藏室排水管110，所述冷藏室排水管110上有第一控制阀109。
所述冷凝水箱131的内部有冷凝器8，在冷凝水箱131的侧壁的中间高度安装有水位报警器132；所述冷凝水箱131的外部低于冷凝水箱131的侧壁的中间高度3～5厘米处安装有连接管133并连通注水器134，注水器134包括外侧的排废水管135；注水器134的液位最低要求为冷凝水箱131侧壁的中间高度位置。
上述所述厨房冰箱空调一体机的控制方法，
(1)用户选择“冰箱”运行模式，第一双稳态电磁阀2、第二双稳态电磁阀7和第三双稳态电磁阀12都切换到冰箱制冷回路，系统检测冷藏室温度Tr，若高于冷藏室第一设定温度Tr1，则冷藏室风门106打开，系统为冷藏室30和冷冻室40供冷；若冷藏室温度Tr低于第二设定温度Tr2，冷冻室温度Tf高于冷冻室第一设定温度Tf1，则冷藏室风门106关闭，系统为冷冻室40单独供冷；若冷藏室温度Tr低于第二设定温度Tr2并且冷冻室温度Tf低于冷冻室第二设定温度Tf2，冰箱停机；
(2)用户切换为“空调”运行模式，水位报警器132检测冷凝水箱131的水位，若低于冷凝水箱131的侧壁的中间高度，则水位报警器132报警提示用户向注水器134注水至最低要求液位，水位报警器132检测到水位满足要求后，第一双稳态电磁阀2、第二双稳态电磁阀7和第三双稳态电磁阀12均切换到空调制冷化霜回路，此时冷冻室蒸发器6作为空调的第一冷凝器使用，为冷冻室40除霜，第一控制阀109打开，冰箱的冷藏室30积攒的凝露水和空调冷凝水以及冷凝水箱131中的自来水作为冷却水为空调冷凝器8的热负荷的消除提供冷量，系统检测冷冻室蒸发器6的温度，若高于8℃，则第三双稳态电磁阀12动作，切换到空调制冷回路，第一控制阀109关闭，第二控制阀119打开，此时冷冻室40的化霜水、空调冷凝水、冷凝水箱131中的自来水作为冷却水提供冷量；用户不需要空调的运行，切换为“冰箱”运行模式，则第一控制阀109和第二控制阀119关闭，第一双稳态电磁阀2、第二双稳态电磁阀7和第三双稳态电磁阀12都切换到冰箱制冷回路。
和现有技术相比较，本发明具有如下优点：
1.实现空调、冰箱的完美结合，在减少了为厨房购置两台设备的成本的前提下，为夏季在厨房劳作的人们带来舒适享受。
2.在空调运行时，利用空调冷凝器的热负荷为冰箱冷冻室化霜，既可以消除部分热负荷，又解决了冷冻室的化霜问题。
3.合理利用空调冷凝水、冷藏室冷凝水、冷冻室化霜水，回收冷量，节能环保。
附图说明
图1是本发明所述厨房冰箱空调一体机制冷系统示意图。
图2是本发明所述厨房冰箱空调一体机的内部结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，本发明一种厨房冰箱空调一体机的制冷系统，包括压缩机1，和压缩机1出口连接的第一双稳态电磁阀2，所述第一双稳态电磁阀2的出口分两条支路，其中一路依次连接冰箱冷凝器3、冰箱毛细管4和冷冻室蒸发器6的进口，另一路连接第三双稳态电磁阀12的进口，第三双稳态电磁阀12的出口分两条支路，其中一路连接冷冻室蒸发器6的进口，另一路连接冷冻室蒸发器6的出口，冷冻室蒸发器6的出口连接第二双稳态电磁阀7的进口，所述第二双稳态电磁阀7的出口分两条支路，其中一路依次连接空调冷凝器8、空调毛细管9、空调蒸发器11和压缩机1的进口，另一路直接连接压缩机1的进口；
所述压缩机1、第一双稳态电磁阀2、冰箱冷凝器3、冰箱毛细管4、冷冻室蒸发器6和第二双稳态电磁阀7构成第一制冷回路即冰箱制冷回路；所述压缩机1、第一双稳态电磁阀2、冷冻室蒸发器6、第二双稳态电磁阀7、空调冷凝器8、空调毛细管9和空调蒸发器11构成第二制冷回路即空调制冷化霜回路；所述压缩机1、第一双稳态电磁阀2、第三双稳态电磁阀12、第二双稳态电磁阀7、空调冷凝器8、空调毛细管9和空调蒸发器11构成第三制冷回路即空调制冷回路；其中，系统运行空调制冷化霜回路时，此时冷冻室蒸发器6作为空调第一冷凝器，为冷冻室化霜；在系统运行空调制冷回路时，即化霜停止，第二电磁阀打开，化霜水从冷冻室排水孔118经由冷冻室排水管120排至冷却水接水盘130，通过喷淋为空调冷凝器降温，消除热负荷。
如图2所示，本发明厨房冰箱空调一体机主体结构从上到下依次是，空调室20、冷藏室30、冷冻室40和压缩机仓50；冷藏室30和冷冻室40对应所述冰箱制冷回路；空调室20和冷冻室40对应空调制冷化霜回路；空调室20对应空调制冷回路。
所述空调室20内从右到左依次包括进风口101、过滤器102、空调蒸发器11、空调风机10、出风口103以及位于空调蒸发器11下方的接水盘104；所述接水盘104的底部和冷却水接水盘130之间连通有空调排水管141；空调系统工作时，室内空气由于风机10的抽吸通过进风口101进去空调室20，经过过滤器102除去空气中的灰尘、有害物质，而后和空调蒸发器11交换热量，获得冷量，最后被空调风机10经由出风口103吹入厨房，为厨房降温，给用户带来舒适；而空气中的水汽在蒸发器表面凝结成水，被接水盘104收集，通过空调排水管141排至冷却水接水盘130，通过喷淋为空调冷凝器8降温，消除热负荷。
所述冷藏室30包括设置在底部的冷藏室排水孔108；所述冷藏室排水孔108和冷却水接水盘130之间连通有冷藏室排水管110，所述冷藏室排水管110上有第一控制阀109；当第一电磁阀109打开时，冷藏室30内的凝结水通过冷藏室排水孔108经由冷藏室排水管110排至冷却水接水盘130，通过喷淋为空调冷凝器8降温，消除热负荷。
所述冷冻室40包括设置在后背内胆上的风机盖板115，在冷冻室40后背内胆的底部有冷冻室排水孔118，所述冷藏室30和冷冻室40的侧壁面设有冰箱冷凝器3；所述冷藏室30和冷冻室40之间有冷藏室回风口105，；所述冷冻室排水孔118和冷却水接水盘130之间连通有冷冻室排水管120，所述冷冻室排水管120上有第二控制阀119；所述的风机盖板115从上到下依次安装有冷冻室风机5、冷冻室出风口116、冷冻室蒸发器6、冷冻室回风口117；风机5和冷藏室30之间有可控的冷藏室风门106。
当系统运行“冰箱”模式时，冷冻室风机5抽吸空气和冷冻室蒸发器6进行热交换，吸收冷量，通过冷冻室出风口116进入冷冻室40，和冷冻室40内的空气进行热交换后，通过冷冻室回风口117回到风机盖板115内，进行下一个循环；当冷藏室风门106打开时，冷冻室风机5抽吸冷风经由冷藏室风门106进入冷藏室30，和冷藏室30内空气进行热交换后，通过冷藏室回风口105进入冷冻室40，进行下一个循环；
所述冷冻室40后背内胆底部有冷冻室排水孔118；当第一控制阀109打开时，冷冻室40内的化霜水通过冷冻室排水孔118经由冷冻室排水管120排至冷却水接水盘130，通过喷淋为空调冷凝器8降温，消除热负荷。
所述压缩机仓50，包括位于左侧的压缩机1、右侧上部的冷却水接水盘130及其下方的冷凝水箱131；所述冷凝水箱131的内部有空调冷凝器8；在冷凝水箱131的侧壁的中间高度安装有水位报警器132；所述冷凝水箱131的外部低于冷凝水箱131的侧壁的中间高度3～5厘米处安装有连接管133并连通注水器134，注水器134包括外侧的排废水管135；注水器134的最低要求液位是冷凝水箱131的侧壁的中间高度位置。
当选择“空调”模式后，若冷凝水箱的液位低于冷凝水箱131的侧壁的中间高度，则水位报警器132会报警提示用户加水，用户即可从注水器134中注水，由于注水器134和冷凝水箱131通过连接管133连通，注水器134优选为透明材料，利用连通器原理，用水注水到注水器134的最低要求液位；在空调运行中，若冷凝水箱131的水位高于排废水管135的水平位置，则多余的水会从排废水管135排出，从而避免了溢水的现象发生。冷凝器接水盘130的底部有很多圆形小孔，通过喷淋的形式加强冷却水和空调冷凝器8的热交换；
本发明一种厨房冰箱空调一体机的控制方法：
(1)用户选择“冰箱”运行模式，第一双稳态电磁阀2、第二双稳态电磁阀7和第三双稳态电磁阀12都切换到冰箱制冷回路，制冷系统检测冷藏室温度Tr，若高于冷藏室第一设定温度Tr1，则冷藏室风门106打开，制冷系统为冷藏室30和冷冻室40供冷；若冷藏室温度Tr低于冷藏室第二设定温度Tr2，冷冻室温度Tf高于冷冻室第一设定温度Tf1，则冷藏室风门106关闭，制冷系统为冷冻室40单独供冷；若冷藏室温度Tr低于第二设定温度Tr2并且冷冻室温度Tf低于冷冻室第二设定温度Tf2，冰箱停机。
(2)用户切换为“空调”运行模式，水位报警器132检测冷凝水箱131的水位，若低于冷凝水箱131的侧壁的中间高度，则水位报警器132报警提示用户向注水器134注水至最低要求液位，水位报警器132检测到水位满足要求后，第一双稳态电磁阀2和第二双稳态电磁阀7和第三双稳态电磁阀12均切换到空调制冷化霜回路，此时冷冻室蒸发器6作为空调的第一冷凝器使用，为冷冻室40除霜，第一控制阀109打开，冰箱的冷藏室30积攒的凝露水和空调冷凝水以及冷凝水箱131中的自来水作为冷却水为空调冷凝器8的热负荷的消除提供冷量，系统检测冷冻室蒸发器6的温度，若高于8℃，则第三双稳态电磁阀12动作，切换到空调制冷回路，第一控制阀109关闭，第二控制阀119打开，此时冷冻室40的化霜水、空调冷凝水、冷凝水箱中的自来水作为冷却水提供冷量；用户不需要空调的运行，切换为“冰箱”运行模式，则第一控制阀109和第二控制阀119关闭，第一双稳态电磁阀2、第二双稳态电磁阀7和第三双稳态电磁阀12都切换到冰箱制冷回路。
注：Tr：冷藏室温度；Tr1：冷藏室第一设定温度；Tr2：冷藏室第二设定温度；Tf：冷冻室温度；Tf1：冷冻室第一设定温度；Tf2：冷冻室第二设定温度。

Claims (9)

1.一种厨房冰箱空调一体机的制冷系统，其特征在于：包括压缩机(1)，和压缩机(1)出口连接的第一双稳态电磁阀(2)，所述第一双稳态电磁阀(2)的出口分两条支路，其中一路依次连接冰箱冷凝器(3)、冰箱毛细管(4)和冷冻室蒸发器(6)的进口，另一路连接第三双稳态电磁阀(12)，第三双稳态电磁阀(12)的出口分两条支路，其中一路连接冷冻室蒸发器(6)的进口，另一路连接冷冻室蒸发器(6)的出口，冷冻室蒸发器(6)的出口连接第二双稳态电磁阀(7)，所述第二双稳态电磁阀(7)的出口分两条支路，其中一路依次连接空调冷凝器(8)、空调毛细管(9)、空调蒸发器(11)和压缩机(1)的进口，另一路直接连接压缩机(1)的进口；
所述压缩机(1)、第一双稳态电磁阀(2)、冰箱冷凝器(3)、冰箱毛细管(4)、冷冻室蒸发器(6)和第二双稳态电磁阀(7)构成第一制冷回路即冰箱制冷回路；所述压缩机(1)、第一双稳态电磁阀(2)、冷冻室蒸发器(6)、第二双稳态电磁阀(7)、空调冷凝器(8)、空调毛细管(9)和空调蒸发器(11)构成第二制冷回路即空调制冷化霜回路；所述压缩机(1)、第一双稳态电磁阀(2)、第三双稳态电磁阀(12)、第二双稳态电磁阀(7)、空调冷凝器(8)、空调毛细管(9)和空调蒸发器(11)构成第三制冷回路即空调制冷回路。
2.采用权利要求1所述制冷系统的一种厨房冰箱空调一体机，其特征在于：所述冰箱空调一体机的结构从上到下依次是，空调室(20)、冷藏室(30)、冷冻室(40)和压缩机仓(50)；冷藏室(30)和冷冻室(40)对应所述冰箱制冷回路；空调室(20)和冷冻室(40)对应所述空调制冷化霜回路；空调室(20)对应所述空调制冷回路。
3.根据权利要求2所述的一种厨房冰箱空调一体机，其特征在于：所述空调室(20)内从右到左依次包括进风口(101)、过滤器(102)、空调蒸发器(11)、空调风机(10)、出风口(103)以及位于空调蒸发器(11)下方的接水盘(104)。
4.根据权利要求2所述的一种厨房冰箱空调一体机，其特征在于：所述冷藏室(30)底部开有冷藏室排水孔(108)。
5.根据权利要求2所述的一种厨房冰箱空调一体机，其特征在于：所述冷冻室(40)包括设置在后背内胆上的风机盖板(115)，设置在后背内胆底部的冷冻室排水孔(118)，所述冷藏室(30)和冷冻室(40)的侧壁面设有冰箱冷凝器(3)；所述冷藏室(30)和冷冻室(40)之间开有冷藏室回风口(105)，所述冷冻室排水孔(118)和冷却水接水盘(130)之间连通有冷冻室排水管(120)，所述冷冻室排水管(120)上有第二控制阀(119)。
6.根据权利要求5所述的一种厨房冰箱空调一体机，其特征在于：所述的风机盖板(115)从上到下依次安装有冷冻室风机(5)、冷冻室出风口(116)、冷冻室蒸发器(6)和冷冻室回风口(117)，冷冻室风机(5)和冷藏室(30)之间设有可控的冷藏室风门(106)。
7.根据权利要求2所述的一种厨房冰箱空调一体机，其特征在于：所述压缩机仓(50)内包括位于左侧的压缩机(1)、右侧上部的冷却水接水盘(130)及其下方的冷凝水箱(131)；所述冷却水接水盘(130)和接水盘(104)之间连通有空调排水管(141)；冷却水接水盘(130)和冷藏室排水孔(108)之间连通有冷藏室排水管(110)，所述冷藏室排水管(110)上有第一控制阀(109)。
8.根据权利要求7所述的一种厨房冰箱空调一体机，其特征在于：所述冷凝水箱(131)的内部有空调冷凝器(8)，在冷凝水箱(131)的侧壁的中间高度安装有水位报警器(132)；所述冷凝水箱(131)的外部低于冷凝水箱(131)的侧壁的中间高度3～5厘米处安装有连接管(133)并连通注水器(134)，注水器(134)包括外侧的排废水管(135)；注水器(134)的液位最低要求为冷凝水箱(131)侧壁的中间高度位置。
9.权利要求2至8任一项所述厨房冰箱空调一体机的控制方法，其特征在于：
(1)用户选择“冰箱”运行模式，第一双稳态电磁阀(2)、第二双稳态电磁阀(7)和第三双稳态电磁阀(12)都切换到冰箱制冷回路，系统检测冷藏室温度Tr，若高于冷藏室第一设定温度Tr1，则冷藏室风门(106)打开，系统为冷藏室(30)和冷冻室(40)供冷；若冷藏室温度Tr低于第二设定温度Tr2，冷冻室温度Tf高于冷冻室第一设定温度Tf1，则冷藏室风门(106)关闭，系统为冷冻室(40)单独供冷；若冷藏室温度Tr低于第二设定温度Tr2并且冷冻室温度Tf低于冷冻室第二设定温度Tf2，冰箱停机；
(2)用户切换为“空调”运行模式，水位报警器(132)检测冷凝水箱(131)的水位，若低于冷凝水箱(131)的侧壁的中间高度，则水位报警器(132)报警提示用户向注水器(134)注水至最低要求液位，水位报警器(132)检测到水位满足要求后，第一双稳态电磁阀(2)、第二双稳态电磁阀(7)和第三双稳态电磁阀(12)均切换到空调制冷化霜回路，此时冷冻室蒸发器(6)作为空调的第一冷凝器使用，为冷冻室(40)除霜，第一控制阀(109)打开，冰箱的冷藏室(30)积攒的凝露水和空调冷凝水以及冷凝水箱(131)中的自来水作为冷却水为空调冷凝器(8)的热负荷的消除提供冷量，系统检测冷冻室蒸发器(6)的温度，若高于8℃，则第三双稳态电磁阀(12)动作，切换到空调制冷回路，第一控制阀(109)关闭，第二控制阀(119)打开，此时冷冻室(40)的化霜水、空调冷凝水、冷凝水箱(131)中的自来水作为冷却水提供冷量；用户不需要空调的运行，切换为“冰箱”运行模式，则第一控制阀(109)和第二控制阀(119)关闭，第一双稳态电磁阀(2)、第二双稳态电磁阀(7)和第三双稳态电磁阀(12)都切换到冰箱制冷回路。
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