CN105135768A - 一种制冷装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种制冷装置及其控制方法，涉及制冷设备技术领域。为解决现有技术中为实现制冷装置倒放或侧放装集装箱或运输，所设计的防回油压缩机体积大、制作成本高的问题而发明。本发明制冷装置，包括压缩机和蒸发器，所述压缩机壳体上穿设有吸气管，所述吸气管位于所述压缩机壳体外的一端与所述蒸发器通过回气管连接，还包括截止阀，所述截止阀串接于所述回气管上或串接于所述回气管与所述吸气管之间。本发明制冷装置可用于冰箱或冷柜。

Description

一种制冷装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及制冷设备技术领域，尤其涉及一种制冷装置及其控制方法。

背景技术

现在的制冷装置(如冰箱或冷柜)从出厂到用户，都需要运输，在运输装箱时，通常因装置内部存在压缩制冷系统，而不允许倒放或者侧放，从而降低了产品的装箱率，导致运输成本较高。

压缩制冷系统为一个循环回路系统，此循环回路系统中连接有压缩机，用于将低温低压蒸气状制冷剂加压成高温高压蒸气。制冷装置中通常采用全封闭式压缩机，全封闭式压缩机将压缩机与电动机装配在一起放入外壳中，其体积小、结构紧凑，能够增大制冷空间。如图1所示为全封闭式压缩机的结构示意图，参见图1，全封闭式压缩机包括外壳01、气缸02、吸气管03和排气管04，气缸02设置于外壳01内部，外壳01与气缸02之间为内腔05，内腔05中有大量的润滑油06，用于润滑压缩机内部活动部件，降低电动机的温度。吸气管03焊接于外壳01壁面上，外端与回路系统的回气管连接，里端暴露在内腔05中，循环系统中的低温低压气体可通过吸气管03进入此内腔05；气缸02上设有进气口021和排气口022，内腔05中的气体可由进气口021进入气缸02内，排气口022与排气管04相连，进气口021和排气口022处均设有阀板023，当阀板023关闭时，进气口021和排气口022均封闭，此时可通过气缸活塞024给气体加压，产生高温高压气体，然后打开排气口022对应阀板023，将高温高压气体由排气管04排出至循环系统中。

因此，阻碍制冷装置倒放或者侧放的原因为：压缩机的内腔05中有大量润滑油06，若将压缩机长时间地倒放或者卧放，将会使压缩机中的润滑油06通过吸气管03进入回气管，进而进入制冷回路系统，而由于循环回路系统的结构限制和长时间的运输振动，导致即使装置再次长时间静态正放，润滑油06也不能完全依靠其重力流回压缩机中。因此，在启动装置运行的瞬间，制冷回路中产生负压，大量润滑油06被倒吸至压缩机的气缸02中，而由于润滑油06为液体，不容易被压缩，因此当气缸02加压时，气缸02内的高压力被传递至阀板023上，导致阀板023被润滑油06击穿，从而导致产品不制冷，产品失效。

为了防止润滑油进入制冷管道中，中国专利CN98222671.3提出在压缩机内部吸气管中设置止流阀，止流阀的结构为在吸气管底部设置一个凹处，在此凹处内设置一个钢球，在压缩机正放时，由于重力作用钢球存放于此凹处内，使吸气管管路畅通；而当压缩机向吸气管方向倾斜时，钢球可以移动进入吸气管，以堵住吸气管口，防止润滑油进入吸气管中，起到止回阀的作用。但是由于此止流阀设置于压缩机内部，因此占用了压缩机内部空间，不利于达到压缩机小型化设计目的，且为了制冷装置满足倒放或侧放需求，需专门定做内部设置止流阀的压缩机，从而提高了制冷装置的制作成本。同时，由于吸气管位于压缩机内的部分为一端固定，另一端悬置的悬臂梁结构，而悬臂梁结构无法提供较大的支撑力，因此将止流阀安装于吸气管内端后，会增加悬臂梁的负重，容易导致吸气管断裂。

发明内容

本发明的实施例提供一种制冷装置及其控制方法，能够在保持压缩机原有的尺寸及制作成本的基础上，实现倒放或侧放装箱，提高产品装箱率，降低运输成本，且可避免回气管产生断裂。

为达到上述目的，本发明的实施例提供了一种制冷装置，包括压缩机和蒸发器，所述压缩机壳体上穿设有吸气管，所述吸气管位于所述压缩机壳体外的一端与所述蒸发器通过回气管连接，还包括截止阀，所述截止阀串接于所述回气管上或串接于所述回气管与所述吸气管之间。

进一步地，所述制冷装置包括电控板，所述截止阀为常闭型电磁阀，所述常闭型电磁阀与所述电控板电连接。

本发明的实施例提供了一种上述制冷装置的控制方法，所述方法包括：接通电控板的电源，开启常闭型电磁阀；断开电控板的电源，闭合常闭型电磁阀。

本发明实施例提供的一种制冷装置及其控制方法，蒸发器与压缩机通过回气管连接，具体地，蒸发器与回气管连接，回气管与压缩机上的吸气管连接。由于截止阀串接于所述回气管上或串接于所述回气管与所述吸气管之间，而截止阀可接通或截断回气管中的介质流通，因此在制冷装置向吸气管一侧倾斜时，可通过关闭截止阀防止内腔中大量润滑油通过回气管流入蒸发器及另一端连接的管道中，从而阻止润滑油进入气缸，避免出现润滑油击穿阀板的现象，进而有效保证了制冷装置的制冷效果。由此在装箱运输时，可以将本发明实施例的制冷装置倒放或侧放，从而提高了产品装箱率，降低了运输成本。而且，由于截止阀处于压缩机外部，因此无需在压缩机内部进行改进操作，可保持原有的压缩机结构尺寸及制作成本不变。同时，由于截止阀串接于所述回气管上或串接于所述回气管与所述吸气管之间，因此截止阀的两端均有支撑，从而使得结构较稳固，可减小回气管发生断裂的风险。

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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为全封闭式压缩机的结构示意图；

图2为本发明实施例制冷装置的结构示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

制冷装置通常包括食品储藏室与制冷系统，食品储藏室用于存放食物，而制冷系统用于降低食品储藏室内的温度。在制冷装置中，制冷系统是装箱运输过程中影响制冷装置性能的关键。制冷系统包括压缩机和蒸发器，蒸发器设置于食品储藏室的内部，压缩机外壳上穿设有吸气管，吸气管通过回气管与蒸发器连接，当通过制冷系统制冷时，蒸发器将制冷系统中降压后的制冷剂液体吸热蒸发变成低温低压蒸气，吸热过程使食品储藏室中的食物温度降低，低温低压蒸气分别通过回气管和吸气管进入压缩机内腔，以等待进入气缸内被压缩；当压缩机向吸气管一侧倾斜时，内腔中大量润滑油容易通过吸气管进入回气管，进而进入蒸发器等制冷管道中，导致产品不制冷，产品失效。

参照图2，图2为本发明实施例制冷装置的一个具体实施例，本实施例的制冷装置包括压缩机1和蒸发器2，所述压缩机壳体上穿设有吸气管，所述吸气管位于所述压缩机1壳体外的一端与所述蒸发器2通过回气管4连接，还包括截止阀3，所述截止阀3串接于所述回气管4上或串接于所述回气管4与所述吸气管之间。

本发明实施例提供的一种制冷装置，蒸发器2与压缩机1通过回气管4连接，具体地，蒸发器2与回气管4连接，回气管4与压缩机1上的吸气管连接。由于截止阀3串接于所述回气管4上或串接于所述回气管4与所述吸气管之间，而截止阀3可接通或截断回气管4中的介质流通，因此在制冷装置倾斜一定角度放置时，可通过关闭此截止阀3防止内腔中的润滑油通过回气管4流入蒸发器2及另一端连接的管道中，阻止润滑油进入气缸，避免出现润滑油击穿阀板的现象，从而有效保证了制冷装置的制冷效果。由此在装箱运输时，可以将本发明实施例的制冷装置倒放或侧放，从而提高了产品装箱率，降低了运输成本。而且，由于截止阀3设置于回气管4内，回气管4处于压缩机1外部，因此可保持原有的压缩机1结构尺寸及制作成本不变。同时，由于截止阀3串接于所述回气管4上或串接于所述回气管4与所述吸气管之间，截止阀3的两端均有支撑，因此结构较稳固，可减小回气管4产生断裂的风险。

如图2所示为制冷系统图，制冷系统包括压缩机1、冷凝器6和节流阀5(小型制冷装置，一般采用毛细管)，蒸发器2、截止阀3以及回气管4，上述各部件通过多个管道连接成一个封闭系统，此封闭系统可以以制冷剂为介质实现循环制冷，压缩机1为实现循环制冷的动力设备，用于将低温低压蒸气状制冷剂加压变成高温高压蒸气，然后通过排气管将此高温高压蒸气送到冷凝器，在冷凝器中对外放热，高温高压蒸气经冷却冷凝变为高压常温液体，此高压常温液体经节流阀节流降压后送入蒸发器2进行吸热降压，从而降低制冷装置内部的温度，实现食物的制冷，同时将常温液体变为低温低压气体，并通过吸气管送入压缩机1中以循环使用。

截止阀3可以分为手动方式控制的截止阀和电动方式控制的截止阀，其中，手动方式控制的截止阀，如手动开关阀，是通过手动操作实现截止阀3的打开和关闭；电动方式控制的截止阀，如常闭型电磁阀，可以与制冷装置的电控板连接，通过电控板实现常闭型电磁阀的开启和关断。

电控板可控制常闭型电磁阀的打开或闭合，具体控制方法如下：

接通电控板的电源，开启常闭型电磁阀；断开电控板的电源，闭合常闭型电磁阀。

制冷装置在运输过程中，电控板处于断电状态，此时常闭型电磁阀是闭合的，可有效阻止润滑油进入制冷回路。相比于手动方式控制的截止阀，电动方式控制的截止阀可避免复杂的手动操作。

当截止阀3采用常闭型电磁阀时，还可以与电控板和冷藏室内温度传感器一起控制制冷装置的运行，具体的控制步骤为：

冰箱在开机后的运行过程中，制冷装置的控制过程具体如下：

接通电控板电源后，当储藏间室温度高于预设开机温度时，开启常闭型电磁阀，并启动压缩机；当储藏间室温度低于预设停机温度时，停止压缩机，并关闭常闭型电磁阀；当电控板断电后，关闭常闭型电磁阀。

在上述方法中，由于在开启常闭型电磁阀后，常闭型电磁阀靠近蒸发器一侧的管路气压高，而靠近压缩机一侧的管路气压低，此时若立刻启动压缩机，则会导致压缩机在启动后的瞬间吸入的气体量较少，从而会影响压缩机的工作效率。因此，优选的，所述当储藏间室温度高于预设开机温度时，开启常闭型电磁阀，并启动压缩机，具体为：当储藏间室温度高于预设开机温度时，开启常闭型电磁阀；常闭型电磁阀开启预设第一时间后，开启压缩机。由此，在第一时间内，可使常闭型电磁阀两端的气压逐渐平衡，由此可避免因气压不平衡而导致压缩机启动瞬间工作效率低的问题。

同理，为了解决上述问题，也可在并关闭常闭型电磁阀前就让常闭型电磁阀两侧的气压平衡，具体地，所述当储藏间室温度低于预设停机温度时，停止压缩机，并关闭常闭型电磁阀，具体为：当储藏间室温度低于预设停机温度时，停止压缩机；压缩机停止预设第二时间后，关闭常闭型电磁阀。由此，在停止压缩机后，可等待一段时间，让整个管路的气压平衡，然后再关闭常闭型电磁阀，因此可使常闭型电磁阀关闭后，其两侧的气压处于平衡状态，从而可避免因气压不平衡而导致压缩机在下次启动的瞬间工作效率低的问题。

具体的，上述第一时间和第二时间可以设置为1秒～10秒。优选5秒～8秒。

为了简化结构，在图2所示的实施例中，截止阀3还可以为以下结构：即包括串接于所述回气管4上或串接于所述回气管4与所述吸气管之间的软管段，以及用于夹紧或松开软管段的管夹。当管夹夹紧软管段时，可阻止回气管4中的介质从软管段通过，当松开管夹时，回气管4中的介质可从软管段通过，由此在制冷设备装箱运输时，可夹紧软管段的管夹，防止润滑油进入蒸发器2，进而防止制冷失效；在启动制冷系统之前，可松开软管段的管夹，使制冷回路连通。此软管段质量较轻，因此不会使回气管承受较大力矩，从而避免回气管产生断裂，且软管段制作难度小、成本低，管夹可采用常用的办公用的燕尾夹或曲别针，因此容易实现。

由于软管段位于压缩机附近，压缩机的温度较高，因此软管段需由耐高温材料制作，优选地，软管段可耐受150度以上的温度。且为了节省成本，软管段优选采用耐高温软塑料制作。

具体地，可以优选软管段的制作材料为聚酰胺66、聚砜、聚芳砜或聚醚砜。

为了降低润滑油倒吸至气缸的可能性，优选地，将截止阀3靠近压缩机1设置，以尽量缩短截止阀3与压缩机1之间的回气管4的长度，从而防止回气管4中进入过多的润滑油，从而降低了润滑油倒吸至气缸的可能性。

回气管4的管径通常为6毫米或8毫米，为了弥补截止阀3造成的流动阻力，可以适当增大管径，例如，原先为6毫米的管径可增大为大于6毫米且小于8毫米，原先为8毫米的管径可增大为大于8毫米且小于10毫米。优选地，可以选择英制标准管，例如，可以选择采用管径为6.35毫米或7.94毫米的管替代原来管径为6毫米的管，选择采用管径为9.52毫米的管替代原来管径为8毫米的管，以弥补截止阀3造成的流动阻力。

其中，截止阀3可以沿水平方向串接于回气管4上，两端与回气管4焊接，或串接于所述回气管4与所述吸气管之间，一端与回气管4焊接，另一端与所述吸气管焊接。还可以沿竖直方向串接于回气管4上或串接于所述回气管4与所述吸气管之间。当采用上述第一种方案时，由于截止阀3自身具有一定的重力，且水平设置的回气管4在竖直方向的支撑力较弱，因此容易造成回气管4变形。因此，为了避免上述问题，优选将截止阀3沿竖直方向串接于回气管4上，且两端与回气管4焊接；或串接于所述回气管4与所述吸气管之间，一端与回气管4焊接，另一端与所述吸气管焊接。从而与回气管4和所述吸气管形成整体，强度能够得到保证，使回气管4在长时间运输颠簸状况下仍不会变形或断裂，同时截止阀3沿竖直方向串接时，截止阀3与压缩机1之间的水平距离较短，从而达到了节省压缩机安装空间的目的。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种制冷装置，包括压缩机和蒸发器，其特征在于，所述压缩机壳体上穿设有吸气管，所述吸气管位于所述压缩机壳体外的一端与所述蒸发器通过回气管连接，还包括截止阀，所述截止阀串接于所述回气管上或串接于所述回气管与所述吸气管之间。

2.根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，所述截止阀为手动开关阀。

3.根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，所述制冷装置包括电控板，所述截止阀为常闭型电磁阀，所述常闭型电磁阀与所述电控板电连接。

4.根据权利要求3所述的制冷装置，其特征在于，所述制冷装置包括储藏间室，所述储藏间室内设有温度传感器，所述温度传感器与所述电控板连接。

5.根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，所述截止阀包括串接于所述回气管上或串接于所述回气管与所述吸气管之间的软管段，以及用于夹紧或松开所述软管段的管夹，当所述管夹夹紧所述软管段时，可阻止所述回气管中的介质从所述软管段通过，当松开所述管夹时，所述回气管中的介质可从所述软管段通过。

6.根据权利要求5所述的制冷装置，其特征在于，所述软管段为耐高温软塑料材质。

7.根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，所述截止阀靠近所述压缩机设置。

8.根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，所述回气管的管径大于6毫米且小于10毫米。

9.根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，所述截止阀沿竖直方向串接于所述回气管上，且所述截止阀的两端与所述回气管焊接。

10.一种权利要求3所述的制冷装置的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

接通电控板的电源，开启常闭型电磁阀；

断开电控板的电源，闭合常闭型电磁阀。

11.一种权利要求4所述的制冷装置的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

接通电控板电源后，当储藏间室温度高于预设开机温度时，开启常闭型电磁阀，并启动压缩机；当储藏间室温度低于预设停机温度时，停止压缩机，并关闭常闭型电磁阀；

当电控板断电后，关闭常闭型电磁阀。

12.根据权利要求11所述的制冷装置的控制方法，其特征在于，当储藏间室温度高于预设开机温度时，开启常闭型电磁阀，并启动压缩机具体为：

当储藏间室温度高于预设开机温度时，开启常闭型电磁阀；

常闭型电磁阀开启预设第一时间后，开启压缩机。

13.根据权利要求11或12所述的制冷装置的控制方法，其特征在于，当储藏间室温度低于预设停机温度时，停止压缩机，并关闭常闭型电磁阀具体为：

当储藏间室温度低于预设停机温度时，停止压缩机；

压缩机停止预设第二时间后，关闭常闭型电磁阀。