CN105091437A - 一种风冷冰箱的自动化霜系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种风冷冰箱的自动化霜系统及其控制方法，包括压缩机、冷凝器、干燥过滤器、毛细管、蒸发器一、蒸发器二、阀门控制系统，由于设置了两套系统，在其中一套系统进行化霜时，通过特有的阀门控制系统调整切换制冷剂流路，将压缩机出来的高温制冷剂直接输入待化霜系统的蒸发器内，将待化霜系统的蒸发器充当另外一套系统的冷凝器，利用冷凝热进行化霜，使待化霜系统的蒸发器本身温度升高，充分利用了系统产生的热量，减少热量损失，降低了系统能耗，相对减少了化霜时间，并且无需使用化霜加热器设备，降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及制冷设备及其控制方法技术领域，尤其涉及的是一种风冷冰箱的自动化霜系统及其控制方法。
背景技术
目前，相关技术中提及的无霜冰箱，在进入化霜程序后，压缩机停止运行，制冷循环停止，由化霜加热器对蒸发器进行融霜，此时因为没有可持续的冷量给予冰箱内部制冷，而冰箱化霜过程一般比较长，在化霜完成后，冰箱内箱体温度都会有所回升。
市面上的无霜风冷冰箱在进行化霜时，多是利用化霜加热器进行融霜，化霜加热器的功率比冰箱制冷运行的平均功率较高。在一次化霜的过程中，化霜加热器需要运行很长一段时间，此部分电能不能被利用于冰箱制冷，造成了电能的浪费。而冷凝器中有相当多的冷凝热直接散入空气中，不能加以利用，也同样造成了能量的浪费。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种风冷冰箱的自动化霜系统及其控制方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种风冷冰箱的自动化霜系统,包括依次连接的压缩机、冷凝器、干燥过滤器和毛细管，所述压缩机的排气端通过主管路连接所述冷凝器，所述毛细管的进口连接所述干燥过滤器，所述毛细管的出口通过两条并列的分支管路连接到所述压缩机的进气端，所述两条并列的分支管路分别为分支管路一和分支管路二，所述分支管路一上设有蒸发器一位置，所述分支管路二上设有蒸发器二，所述自动化霜系统还包括：
阀门控制系统，所述阀门控制系统包括单向阀一、单向阀二、单向阀三、单向阀四、三通阀一、三通阀二、电磁阀一、电磁阀二，所述单向阀一设置在位于所述毛细管和蒸发器一之间的所述分支管路一上，所述单向阀二设置在所述干燥过滤器的进口和所述蒸发器一的进口跨接的管路上，所述单向阀三设置在位于所述毛细管和蒸发器二之间的所述分支管路二上，所述单向阀四设置在所述干燥过滤器的进口和所述蒸发器二的进口跨接的管路上，所述电磁阀一设置在位于所述蒸发器一和所述压缩机之间的所述分支管路一上，所述电磁阀二设置在所述蒸发器二和所述压缩机之间的所述分支管路二上，所述三通阀一和三通阀二依次设置在所述主管路上，且所述三通阀一的进口连接所述压缩机的排气端，所述三通阀一的第一出口连接所述三通阀二的进口，所述三通阀一的第二出口通过管路连接到所述蒸发器一的出口，所述三通阀二的第一出口连接所述冷凝器，所述三通阀二的第二出口通过管路连接到所述蒸发器二的出口；
化霜传感器一，所述化霜传感器一设置在所述蒸发器一上用于检测所述蒸发器一的温度；
化霜传感器二，所述化霜传感器二设置在所述蒸发器二上用于检测所述蒸发器二的温度；
温度传感器一，所述温度传感器一设在所述风冷冰箱的间室内左侧用于检测所述间室内左侧的温度；
温度传感器二，所述温度传感器二设在所述风冷冰箱的间室内右侧用于检测所述间室内右侧的温度；
控制器，所述控制器分别与所述压缩机、阀门控制系统、化霜传感器一、化霜传感器二、温度传感器一和温度传感器二相连接。
作为上述的一种风冷冰箱的自动化霜系统的优选实施方式，所述蒸发器一和蒸发器二分别设在所述风冷冰箱的左、右两侧。
作为上述的一种风冷冰箱的自动化霜系统的优选实施方式，所述蒸发器一和蒸发器二分别设在所述风冷冰箱的背部的左端和右端。
作为上述的一种风冷冰箱的自动化霜系统的优选实施方式，所述自动化霜系统还包括储液器，所述储液器设置在靠近所述压缩机的进气端的管路上。
本发明还公开了上述的一种风冷冰箱的自动化霜系统的控制方法,所述压缩机、冷凝器、干燥过滤器、毛细管、蒸发器一、化霜传感器一、温度传感器一构成系统一，所述压缩机、冷凝器、干燥过滤器、毛细管、蒸发器二、化霜传感器二、温度传感器二构成系统二，所述控制方法包括如下步骤：
(1)当系统一达到化霜条件或停机化霜条件时，系统一启动化霜、同时系统二保持制冷运行，所述系统一启动化霜、同时系统二保持制冷运行是指：系统一对应一侧的风机和风门均关闭，系统二对应一侧的风机和风门均打开，同时将三通阀一打向其第二出口，三通阀二打向其第一出口，将电磁阀一关闭、电磁阀二打开，将单向阀一和单向阀四关闭、单向阀二和单向阀三打开，制冷剂通过压缩机排气端进入蒸发器一，而后进入干燥过滤器、毛细管和蒸发器二，最后回流至压缩机的进气端；
(2)当系统一达到化霜退出条件时，系统一结束化霜，调整阀门控制系统让系统一返回化霜前的状态，进入步骤(3)；
当系统一还未达到化霜退出条件，同时系统二达到了化霜条件或停机化霜条件时，则进入步骤(4)；
(3)当系统二达到化霜条件或停机化霜条件时，系统二启动化霜、同时系统一保持制冷运行，所述系统二启动化霜、同时系统一保持制冷运行是指：系统二对应一侧的风机和风门均关闭，系统一对应一侧的风机和风门均打开，同时将三通阀一打向其第一出口，三通阀二打向其第二出口，将电磁阀一开启、电磁阀二关闭，将单向阀一和单向阀四打开、单向阀二和单向阀三关闭，制冷剂通过压缩机排气端进入蒸发器二，而后进入干燥过滤器、毛细管和蒸发器一，最后回流至压缩机的进气端；直至系统二达到化霜退出条件时，系统二结束化霜，调整阀门控制系统让系统二返回化霜前的状态；
(4)系统一继续进行化霜，直至系统一达到化霜退出条件时，系统一结束化霜，紧接着系统二启动化霜、同时系统一保持制冷运行，直至系统二达到化霜退出条件时，系统二结束化霜，调整阀门控制系统让系统一和系统二均返回化霜前的状态。
作为上述控制方法的优选实施方式，所述化霜条件是指：系统一或系统二累计制冷运行时间达到设定时间t1；所述停机化霜条件是指：系统一或系统二对应的温度传感器一或温度传感器二的温度T传与设定温度T设作差得到差值△T＝T设-T传，差值△T大于等于设定值△T设，同时距离上次化霜结束累计制冷运行时间大于或等于设定时间t2。
作为上述控制方法的优选实施方式，所述化霜退出条件是指：在设定时间段t3内，若进行化霜的系统对应的化霜传感器的温度大于设定温度T设1时退出化霜；否则经过设定时间段t3后，强制退出化霜。
作为上述控制方法的优选实施方式，所述步骤(1)中，当系统一达到停机条件已进入待机状态，此时系统二达到了化霜条件或停机化霜条件，则进入所述步骤(3)。
作为上述控制方法的优选实施方式，所述停机条件是指：所述系统一对应的温度传感器一的温度T传与设定温度T设作差得到差值△T＝T设-T传，差值△T大于等于设定值△T设，同时距离上次化霜结束累计制冷运行时间小于设定时间t2。
本发明相比现有技术具有以下优点：
1、本发明包括系统一和系统二两套系统，在其中一套系统进行化霜时，在不影响另一套系统制冷运行的情况下，通过特有的阀门控制系统调整切换制冷剂流路，将压缩机出来的高温制冷剂直接输入待化霜系统的蒸发器内，将待化霜系统的蒸发器充当另外一套系统的冷凝器，利用冷凝热进行化霜，使待化霜系统的蒸发器本身温度升高，充分利用了系统产生的热量，减少热量损失，降低了系统能耗，相对减少了化霜时间，并且无需使用化霜加热器设备，降低了成本。
2、本发明设置了系统一和系统二两套系统，其中一套系统化霜时、另一套系统进行正常制冷，有效解决了现有冰箱在化霜过程中，因冰箱不能持续制冷，导致冰箱箱体内温度上升的问题。
3、本发明设置两个温度传感器，有助于平衡箱体内左右两侧的温度。
附图说明
图1是本发明的一种风冷冰箱的自动化霜系统的结构示意图。
图2是本发明的双系统运行时制冷剂流向示意图。
图3是本发明的系统一化霜时制冷剂流向示意图。
图4是本发明的系统二化霜时制冷剂流向示意图。
图5示出了系统一运行时制冷剂流向示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
参见图1至图5，本实施例提供的一种风冷冰箱的自动化霜系统,包括依次连接的压缩机1、冷凝器2、干燥过滤器3和毛细管4，压缩机1的排气端通过主管路连接冷凝器2，毛细管4的进口连接干燥过滤器3，毛细管4的出口通过两条并列的分支管路连接到压缩机1的进气端，两条并列的分支管路分别为分支管路一和分支管路二，分支管路一上设有蒸发器一61位置，分支管路二上设有蒸发器二62，该自动化霜系统还包括：
阀门控制系统，阀门控制系统包括单向阀一71、单向阀二72、单向阀三73、单向阀四74、三通阀一81、三通阀二82、电磁阀一91、电磁阀二92，单向阀一71设置在位于毛细管4和蒸发器一61之间的分支管路一上，单向阀二72设置在干燥过滤器3的进口和蒸发器一61的进口跨接的管路上，单向阀三73设置在位于毛细管4和蒸发器二62之间的分支管路二上，单向阀四74设置在干燥过滤器3的进口和蒸发器二62的进口跨接的管路上，电磁阀一91设置在位于蒸发器一61和压缩机1之间的分支管路一上，电磁阀二92设置在蒸发器二62和压缩机1之间的分支管路二上，三通阀一81和三通阀二82依次设置在主管路上，且三通阀一81的进口连接压缩机的排气端，三通阀一81的第一出口连接三通阀二82的进口，三通阀一81的第二出口通过管路连接到蒸发器一61的出口，三通阀二82的第一出口连接冷凝器2，三通阀二82的第二出口通过管路连接到蒸发器二62的出口；
化霜传感器一，化霜传感器一设置在蒸发器一61上用于检测蒸发器一61的温度；
化霜传感器二，化霜传感器二设置在蒸发器二62上用于检测蒸发器二62的温度；
温度传感器一，温度传感器一设在风冷冰箱的间室内左侧用于检测间室内左侧的温度；
温度传感器二，温度传感器二设在风冷冰箱的间室内右侧用于检测间室内右侧的温度；
控制器，控制器分别与压缩机、阀门控制系统、化霜传感器一、化霜传感器二、温度传感器一和温度传感器二相连接；
储液器5，储液器5设置在靠近压缩机1的进气端的管路上。
其中，蒸发器一61和蒸发器二62可分别设在风冷冰箱的左、右两侧，也可分别设在风冷冰箱的背部的左端和右端。
在自动化霜系统中，压缩机1、冷凝器2、干燥过滤器3、毛细管4、蒸发器一61、化霜传感器一、温度传感器一构成系统一，压缩机1、冷凝器2、干燥过滤器3、毛细管4、蒸发器二62、化霜传感器二、温度传感器二构成系统二。
正常运行时，系统一和系统二均处于制冷运行状态，此时，三通阀一81打到第一出口，三通阀二82打到第一出口，电磁阀一91、电磁阀二92处于打开状态，单向阀一71和单向阀三73打开，单向阀二72和单向阀四74关闭，系统一和系统二共用压缩机1、冷凝器2、干燥过滤器3和毛细管4，制冷剂经毛细管4后分流分别进入蒸发器一61和蒸发器二62，最终汇合后回流至压缩机1。
本实施例还提供了上述的一种风冷冰箱的自动化霜系统的控制方法,该控制方法包括如下步骤：
(1)当系统一达到化霜条件或停机化霜条件时，系统一启动化霜、同时系统二保持制冷运行，系统一启动化霜、同时系统二保持制冷运行是指：系统一对应一侧的风机和风门均关闭，系统二对应一侧的风机和风门均打开，同时将三通阀一81打向其第二出口，三通阀二82打向其第一出口，将电磁阀一91关闭、电磁阀二92打开，将单向阀一71和单向阀四74关闭、单向阀二72和单向阀三73打开，制冷剂通过压缩机1排气端进入蒸发器一61，而后进入干燥过滤器3、毛细管4和蒸发器二62，最后回流至压缩机1的进气端；在此过程中，蒸发器一61相当于系统二的冷凝器，利用系统冷凝热进行化霜；且在蒸发器一61进行化霜的过程中，蒸发器二62保持制冷运行，为冰箱内部提供冷量，冰箱保持了继续制冷的状态；
(2)当系统一达到化霜退出条件时，系统一结束化霜，调整阀门控制系统让系统一返回化霜前的状态，进入步骤(3)；
当系统一还未达到化霜退出条件，同时系统二达到了化霜条件或停机化霜条件时，则进入步骤(4)；
(3)当系统二达到化霜条件或停机化霜条件时，系统二启动化霜、同时系统一保持制冷运行，系统二启动化霜、同时系统一保持制冷运行是指：系统二对应一侧的风机和风门均关闭，系统一对应一侧的风机和风门均打开，同时将三通阀一81打向其第一出口，三通阀二82打向其第二出口，将电磁阀一91开启、电磁阀二92关闭，将单向阀一71和单向阀四74打开、单向阀二72和单向阀三73关闭，制冷剂通过压缩机1排气端进入蒸发器二62，而后进入干燥过滤器3、毛细管4和蒸发器一61，最后回流至压缩机1的进气端；直至系统二达到化霜退出条件时，系统二结束化霜，调整阀门控制系统让系统二返回化霜前的状态；在系统二化霜过程中，蒸发器二62相当于系统一的冷凝器，利用系统冷凝热进行化霜；且在蒸发器二62进行化霜的过程中，蒸发器一61保持制冷运行，为冰箱内部提供冷量，冰箱保持了继续制冷的状态；
(4)系统一继续进行化霜，直至系统一达到化霜退出条件时，系统一结束化霜，紧接着系统二启动化霜、同时系统一保持制冷运行，直至系统二达到化霜退出条件时，系统二结束化霜，调整阀门控制系统让系统一和系统二均返回化霜前的状态。
其中，步骤(1)中，当系统一达到停机条件已进入待机状态，此时系统二达到了化霜条件或停机化霜条件，则进入步骤(3)。
停机条件是指：系统一对应的温度传感器一的温度T传与设定温度T设作差得到差值△T＝T设-T传，差值△T大于等于设定值△T设，同时距离上次化霜结束累计制冷运行时间小于设定时间t2。例如：△T设为3℃，t2为8小时。
化霜条件是指：系统一或系统二累计制冷运行时间达到设定时间t1。例如：冰箱初次上电时，t1为5小时；当冰箱未进入稳态运行时，t1为8小时；当冰箱进入稳态运行时，t1为74小时。
停机化霜条件是指：系统一或系统二对应的温度传感器一或温度传感器二的温度T传与设定温度T设作差得到差值△T＝T设-T传，差值△T大于等于设定值△T设，同时距离上次化霜结束累计制冷运行时间大于或等于设定时间t2。采用两个温度传感器用以判断对应的系统是否达到停机条件，当其中一套系统满足停机条件而且该系统距离上一次化霜结束达到设定时间t2后，判定该系统达到了停机化霜条件，该系统进入停机化霜程序。如此，避免了频繁化霜，而且利用该系统停机时间用于化霜，一方面相对减少了化霜时间，另一方面该系统在下次启动时是以蒸发器无霜状态启动，提高了制冷性能。
化霜退出条件是指：在设定时间段t3内，若进行化霜的系统对应的化霜传感器的温度大于设定温度T设1时退出化霜；否则经过设定时间段t3后，强制退出化霜。例如：T设1为10℃，t3为2小时。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种风冷冰箱的自动化霜系统,包括依次连接的压缩机(1)、冷凝器(2)、干燥过滤器(3)和毛细管(4)，所述压缩机(1)的排气端通过主管路连接所述冷凝器(2)，所述毛细管(4)的进口连接所述干燥过滤器(3)，所述毛细管(4)的出口通过两条并列的分支管路连接到所述压缩机(1)的进气端，所述两条并列的分支管路分别为分支管路一和分支管路二，所述分支管路一上设有蒸发器一(61)位置，所述分支管路二上设有蒸发器二(62)，其特征在于，所述自动化霜系统还包括：
阀门控制系统，所述阀门控制系统包括单向阀一(71)、单向阀二(72)、单向阀三(73)、单向阀四(74)、三通阀一(81)、三通阀二(82)、电磁阀一(91)、电磁阀二(92)，所述单向阀一(71)设置在位于所述毛细管(4)和蒸发器一(61)之间的所述分支管路一上，所述单向阀二(72)设置在所述干燥过滤器(3)的进口和所述蒸发器一(61)的进口跨接的管路上，所述单向阀三(73)设置在位于所述毛细管(4)和蒸发器二(62)之间的所述分支管路二上，所述单向阀四(74)设置在所述干燥过滤器(3)的进口和所述蒸发器二(62)的进口跨接的管路上，所述电磁阀一(91)设置在位于所述蒸发器一(61)和所述压缩机(1)之间的所述分支管路一上，所述电磁阀二(92)设置在所述蒸发器二(62)和所述压缩机(1)之间的所述分支管路二上，所述三通阀一(81)和三通阀二(82)依次设置在所述主管路上，且所述三通阀一(81)的进口连接所述压缩机的排气端，所述三通阀一(81)的第一出口连接所述三通阀二(82)的进口，所述三通阀一(81)的第二出口通过管路连接到所述蒸发器一(61)的出口，所述三通阀二(82)的第一出口连接所述冷凝器(2)，所述三通阀二(82)的第二出口通过管路连接到所述蒸发器二(62)的出口；
化霜传感器一，所述化霜传感器一设置在所述蒸发器一(61)上用于检测所述蒸发器一(61)的温度；
化霜传感器二，所述化霜传感器二设置在所述蒸发器二(62)上用于检测所述蒸发器二(62)的温度；
温度传感器一，所述温度传感器一设在所述风冷冰箱的间室内左侧用于检测所述间室内左侧的温度；
温度传感器二，所述温度传感器二设在所述风冷冰箱的间室内右侧用于检测所述间室内右侧的温度；
控制器，所述控制器分别与所述压缩机、阀门控制系统、化霜传感器一、化霜传感器二、温度传感器一和温度传感器二相连接。
2.如权利要求1所述的一种风冷冰箱的自动化霜系统,其特征在于：所述蒸发器一(61)和蒸发器二(62)分别设在所述风冷冰箱的左、右两侧。
3.如权利要求1所述的一种风冷冰箱的自动化霜系统,其特征在于：所述蒸发器一(61)和蒸发器二(62)分别设在所述风冷冰箱的背部的左端和右端。
4.如权利要求1所述的一种风冷冰箱的自动化霜系统,其特征在于：所述自动化霜系统还包括储液器(5)，所述储液器(5)设置在靠近所述压缩机(1)的进气端的管路上。
5.如权利要求1至4任一所述的一种风冷冰箱的自动化霜系统的控制方法,所述压缩机(1)、冷凝器(2)、干燥过滤器(3)、毛细管(4)、蒸发器一(61)、化霜传感器一、温度传感器一构成系统一，所述压缩机(1)、冷凝器(2)、干燥过滤器(3)、毛细管(4)、蒸发器二(62)、化霜传感器二、温度传感器二构成系统二，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：
(1)当系统一达到化霜条件或停机化霜条件时，系统一启动化霜、同时系统二保持制冷运行，所述系统一启动化霜、同时系统二保持制冷运行是指：系统一对应一侧的风机和风门均关闭，系统二对应一侧的风机和风门均打开，同时将三通阀一(81)打向其第二出口，三通阀二(82)打向其第一出口，将电磁阀一(91)关闭、电磁阀二(92)打开，将单向阀一(71)和单向阀四(74)关闭、单向阀二(72)和单向阀三(73)打开，制冷剂通过压缩机(1)排气端进入蒸发器一(61)，而后进入干燥过滤器(3)、毛细管(4)和蒸发器二(62)，最后回流至压缩机(1)的进气端；
(2)当系统一达到化霜退出条件时，系统一结束化霜，调整阀门控制系统让系统一返回化霜前的状态，进入步骤(3)；
当系统一还未达到化霜退出条件，同时系统二达到了化霜条件或停机化霜条件时，则进入步骤(4)；
(3)当系统二达到化霜条件或停机化霜条件时，系统二启动化霜、同时系统一保持制冷运行，所述系统二启动化霜、同时系统一保持制冷运行是指：系统二对应一侧的风机和风门均关闭，系统一对应一侧的风机和风门均打开，同时将三通阀一(81)打向其第一出口，三通阀二(82)打向其第二出口，将电磁阀一(91)开启、电磁阀二(92)关闭，将单向阀一(71)和单向阀四(74)打开、单向阀二(72)和单向阀三(73)关闭，制冷剂通过压缩机(1)排气端进入蒸发器二(62)，而后进入干燥过滤器(3)、毛细管(4)和蒸发器一(61)，最后回流至压缩机(1)的进气端；直至系统二达到化霜退出条件时，系统二结束化霜，调整阀门控制系统让系统二返回化霜前的状态；
(4)系统一继续进行化霜，直至系统一达到化霜退出条件时，系统一结束化霜，紧接着系统二启动化霜、同时系统一保持制冷运行，直至系统二达到化霜退出条件时，系统二结束化霜，调整阀门控制系统让系统一和系统二均返回化霜前的状态。
6.如权利要求5所述的一种风冷冰箱的自动化霜系统的控制方法，其特征在于：所述化霜条件是指：系统一或系统二累计制冷运行时间达到设定时间t1；所述停机化霜条件是指：系统一或系统二对应的温度传感器一或温度传感器二的温度T传与设定温度T设作差得到差值△T＝T设-T传，差值△T大于等于设定值△T设，同时距离上次化霜结束累计制冷运行时间大于或等于设定时间t2。
7.如权利要求5所述的一种风冷冰箱的自动化霜系统的控制方法，其特征在于：所述化霜退出条件是指：在设定时间段t3内，若进行化霜的系统对应的化霜传感器的温度大于设定温度T设1时退出化霜；否则经过设定时间段t3后，强制退出化霜。
8.如权利要求5所述的一种风冷冰箱的自动化霜系统的控制方法，其特征在于：所述步骤(1)中，当系统一达到停机条件已进入待机状态，此时系统二达到了化霜条件或停机化霜条件，则进入所述步骤(3)。
9.如权利要求8所述的一种风冷冰箱的自动化霜系统的控制方法，其特征在于：所述停机条件是指：所述系统一对应的温度传感器一的温度T传与设定温度T设作差得到差值△T＝T设-T传，差值△T大于等于设定值△T设，同时距离上次化霜结束累计制冷运行时间小于设定时间t2。
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