CN105627686A - 冷冻装置的制冷控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种冷冻装置的制冷控制方法。所述冷冻装置具有冷冻间室、制冷系统和控制装置，制冷系统具有相互连接的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，节流装置具有流量阻抗不同的至少两种工作模式。制冷控制方法包括：判断冷冻间室是否有高温负载放入或者处于高温状态；如果是，则控制节流装置先以流量阻抗小的第一种工作模式运行，并在运行第一预订时间或冷冻间室内的温度降至预订温度时，控制节流装置以流量阻抗大的第二种工作模式运行，然后在第二预订时间后或冷冻间室内温度达到停机点温度后控制节流装置保持以第二种工作模式循环工作，其中所述预订温度大于所述停机点温度；如果否，则控制节流装置以流量阻抗大的第二种工作模式循环工作。

Description

冷冻装置的制冷控制方法

技术领域

本发明涉及一种冷冻装置，尤其涉及一种可减少冷冻时间和降低能效的冷冻装置的制冷控制方法。

背景技术

冰箱、冷柜等制冷器具在家用及商用食品的储藏上起到至关重要的作用，其中产品的冷冻能力和耗电量是人们最关注的两项性能因素，也是能最直观的反应产品性能好坏的评价参数。通过对比，人们发现对于能效高的产品其冷冻能力相应较低；而冷冻能力高的产品能效又相应较高。为提高冷冻能力又降低能效，于2004年9月22日公开的中国发明专利申请第CN1530618A公开了一种电冰箱应对负荷的运行方法，其主要是在冰箱内并联设置流量阻抗大小不同的两组毛细管，在冰箱内部负荷增加时，使用流量阻抗小的毛细管配合蒸发器进行循环制冷，在冰箱内部负荷稳定时则使用流量阻抗大的毛细管配合蒸发器进行循环制冷，即通过一根毛细管实现大冷冻能力，另一根毛细管实现节能运行的方式，虽然在一定程度上可以实现大冷冻能力和节能运行，但实际上并不能更加充分地实现冷冻能力高而能效又低的效果。

因此，有必要提供一种改进的冷冻装置的制冷控制方法以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冷冻能力高、且可减少冷冻时间和能耗实现低能效的冷冻装置的制冷控制方法。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种冷冻装置的制冷控制方法，其中所述冷冻装置具有冷冻间室、向冷冻间室供应冷气的制冷系统和控制装置，所述制冷系统具有相互连接的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，所述节流装置具有流量阻抗不同的至少两种工作模式，所述制冷控制方法包括：判断冷冻间室是否有高温负载放入或者处于高温状态；如果是，则控制节流装置先以流量阻抗小的第一种工作模式运行，并在运行第一预订时间或冷冻间室内的温度降至预订温度时，控制节流装置以流量阻抗大的第二种工作模式运行，然后在第二预订时间后或冷冻间室内温度达到停机点温度后控制节流装置保持以第二种工作模式循环工作，其中所述预订温度大于所述停机点温度；如果否，则控制节流装置以流量阻抗大的第二种工作模式循环工作。

作为本发明的进一步改进，所述预订温度为-3℃至-7℃。

作为本发明的进一步改进，所述冷冻间室内设置有检测传感器，所述的“判断冷冻间室是否有高温负载放入”为在冷冻装置每次开关门后通过检测传感器检测冷冻间室内是否有高温负载放入。

作为本发明的进一步改进，所述检测传感器包括有温度传感器和重量传感器或光强度传感器或红外传感器或图像识别装置。

作为本发明的进一步改进，在冷冻间室有高温负载放入或者处于高温状态时，所述第一预订时间和第二预订时间均为可变的，并且主要通过控制装置根据检测传感器的检测结果进行控制设定。

作为本发明的进一步改进，所述冷冻装置还设置有用以控制节流装置两种工作模式切换的机械开关。

作为本发明的进一步改进，所述节流装置包括相互并联且流量阻抗大小不同的两根毛细管及连接在两个毛细管输入端的换向阀。

作为本发明的进一步改进，所述节流装置为一电子膨胀阀。

作为本发明的进一步改进，所述节流装置包括第一毛细管、与第一毛细管通过一三通阀分别串联的第二毛细管和蒸发管，所述第二毛细管和蒸发管的另一端连接所述蒸发器，所述第一毛细管和蒸发管连通时实现第一种工作模式，所述第一毛细管和第二毛细管连通时实现第二种工作模式。

作为本发明的进一步改进，所述制冷系统还具有设置在蒸发器输出端和压缩机回气管之间的储液回热器，所述冷凝器尾管也先经过所述储液回热器后再连接所述节流装置。

本发明的有益效果是：本发明冷冻装置的制冷控制方法通过对节流装置两种工作模式的切换和控制准确把握，可以更加充分地实现冷冻能力高、同时冷冻降温时间短和能效又低的效果。

附图说明

图1是本发明中冷冻装置第一较佳实施例的结构示意图；

图2是本发明中冷冻装置第二较佳实施例的结构示意图；

图3是本发明中冷冻装置第三较佳实施例的结构示意图；

图4是本发明中冷冻装置第四较佳实施例的结构示意图；

图5是本发明冷冻装置的制冷控制方法的制冷效果示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

本发明中冷冻装置具有冷冻间室（未图示）、向冷冻间室供应冷气的制冷系统和控制装置（未图示）。请参照图1至图4所示，本发明各较佳实施例中的所述制冷系统均包括相互连接的压缩机1、冷凝器2、节流装置3和蒸发器4。所述节流装置3可以提供流量阻抗不同的至少两种工作模式，本发明具体实施例中仅以大小不同的两种工作模式进行举例说明，当然，在本发明方法的基础上以未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围。

本发明冷冻装置的制冷控制方法主要包括如下步骤：

首先，判断冷冻间室是否有高温负载放入或者处于高温状态；

如果是，则控制节流装置3先以流量阻抗小的第一种工作模式运行，并在运行第一预订时间或冷冻间室内的温度降至预订温度时，控制节流装置3以流量阻抗大的第二种工作模式运行，然后在第二预订时间后或冷冻间室内温度达到停机点温度后控制节流装置3保持以第二种工作模式循环工作，其中所述预订温度大于所述停机点温度；

如果否，则控制节流装置3以流量阻抗大的第二种工作模式循环工作。

本发明上述制冷控制方法中所讲的第二种工作模式循环工作是指节流装置3根据冷冻间室内的温度状况进行启停制冷的循环工作。

另外，所述预订温度预先设置在控制装置中，为-3℃至-7℃，优选为-5℃。前述高温大于所述预订温度。参考图5中各降温曲线，其中L0为单独采用流量阻抗大的第二种工作模式运行降温至冷冻温度的降温曲线图，L1为单独采用流量阻抗小的第一种工作模式运行降温至冷冻温度的降温曲线图；经多次进行研究发现，冷冻装置在负载从室温降低到冷冻温度（或称为停机点温度，一般为-18℃）的过程中，在各个温度段内的降温时间是不同的；其中，负载从室温25℃降低到-5℃的时候，节流装置3采用流量阻抗小的第一种工作模式运行时，降温时间比第二种工作模式运行快，而在-5℃降低到-18℃的过程中，第二种工作模式的降温时间要比第一种工作模式的降温时间快。参考图5中降温曲线L2所示，本发明上述制冷控制方法则主要通过将负载在降温的过程中，25℃到-5℃降温段内选用流量阻抗小的第一种工作模式运行，-5℃降温到-18℃的时候切换选择流量阻抗大的第二种工作模式运行，由此可以使负载总的降温时间最短，进而实现更佳的大冷冻能力，且可充分降低能耗，实现低能效。

具体地，在所述冷冻间室内设置有检测传感器，所述的“判断冷冻间室是否有高温负载放入”为在冷冻装置每次开关门后通过检测传感器检测冷冻间室内是否有高温负载放入。其中，在冷冻间室有高温负载放入或者处于高温状态时，所述第一预订时间和第二预订时间均可设置为可变的，并主要通过控制装置根据检测传感器的检测结果进行控制设定。

所述检测传感器包括有温度传感器和重量传感器或光强度传感器或红外传感器或图像识别装置。其中，对光强度传感器来说，当放入的食物增加时，冷冻间室透过的光强度会减小，由此可以估算所存食品的质量，进而可通过控制装置准确计算出节流装置3采用本发明制冷控制方法将冷冻间室内温度降至停机点温度所需要运行的时间，即第一预订时间和第二预定时间；另外，红外传感器则可以对有需要冷冻的外部食品放入时的温度做出准确的判断，进而更加方便计算第一和第二预订时间的长短。

当然，作为本发明的另一较佳实施方式，所述冷冻装置还可设置有用以控制节流装置3两种工作模式切换的机械开关（未图示），由此可使得用户直接进行人为控制。在该种情况下，先判断所存食物的大小后，启动机械开关，节流装置3先以第一种工作模式运行第一预订时间，运行时间根据所存食品的大小来判断，然后自动切换到更低蒸发温度的第二种工作模式运行直至达到停机点温度。

请参照图1和图2所示，作为本发明中冷冻装置的制冷系统的第一和第二较佳实施例，其中的所述节流装置3为相互并联且流量阻抗大小不同的两根毛细管A、B以及设置在两根毛细管A、B输入端的换向阀C，或者为一电子膨胀阀。其中在第一实施例中，节流装置3的第一种工作模式则通过换向阀C选择流量阻抗小的毛细管A进行，而第二种工作模式则通过换向阀C选择流量阻抗大的毛细管B运行。在第二实施例中，直接通过控制装置对电子膨胀阀3按照预设程序调节通过电子膨胀阀3的制冷剂的量，以实现第一种工作模式或第二种工作模式。

请参照图3所示，作为本发明中制冷系统的第三种较佳实施例，其中的所述节流装置包括第一毛细管32、与第一毛细管32通过一三通阀35分别直接串联的第二毛细管33和蒸发管34，所述第二毛细管33和蒸发管34的另一端连接所述蒸发器4；在所述第一毛细管32和蒸发管34通过三通阀35连通时实现第一种工作模式，所述第一毛细管32和第二毛细管33通过三通阀35连通时实现第二种工作模式。

此外，在一般的制冷循环中，压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器流量调节一定时，制冷系统的制冷剂量的最优值是一定的；但是，在本发明中，当节流装置3在进行两种工作模式的运行切换时，流量发生相应变化，而蒸发器4、冷凝器2、压缩机1等都不发生变化，因而，导致制冷系统的最优灌注量发生变化；在该种情况下，请参照图4所示，为避免多余的制冷剂在经过蒸发器4后没有完全蒸发，从而导致未充分蒸发的液体制冷剂被吸进压缩机1中产生液击，损坏压缩机1，作为本发明的第四较佳实施例，在制冷系统中增设一储液回热器6，该储液回热器6设置在蒸发器4输出端和压缩机1回气管之间。

另外，在本实施方式中，同时将所述储液回热器6结构做成与冷凝器2尾管回热的形式，即使得所述冷凝器2尾管先经过所述储液回热器6后再连接节流装置3；由此一方面可以实现利用冷凝器2的高温充分实现回热；另一方面该冷量可对进入节流装置3前的制冷剂充分过冷，提高了制冷系统的过冷冻度，利于制冷系统得到更大的制冷量。

由以上可知，本发明冷冻装置的制冷控制方法通过对节流装置3两种工作模式的切换点准确把握，可以更加充分地实现冷冻能力高、同时冷冻降温时间短和能效又低的效果。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种冷冻装置的制冷控制方法，其中所述冷冻装置具有冷冻间室、向冷冻间室供应冷气的制冷系统和控制装置，所述制冷系统具有相互连接的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，所述节流装置具有流量阻抗不同的至少两种工作模式，其特征在于，所述制冷控制方法包括：

判断冷冻间室是否有高温负载放入或者处于高温状态；

如果是，则控制节流装置先以流量阻抗小的第一种工作模式运行，并在运行第一预订时间或冷冻间室内的温度降至预订温度时，控制节流装置以流量阻抗大的第二种工作模式运行，然后在第二预订时间后或冷冻间室内温度达到停机点温度后控制节流装置保持以第二种工作模式循环工作，其中所述预订温度大于所述停机点温度；

如果否，则控制节流装置以流量阻抗大的第二种工作模式循环工作。

2.根据权利要求1所述的冷冻装置的制冷控制方法，其特征在于：所述预订温度为-3℃至-7℃。

3.根据权利要求1或2所述的冷冻装置的制冷控制方法，其特征在于：所述冷冻间室内设置有检测传感器，所述的“判断冷冻间室是否有高温负载放入”为在冷冻装置每次开关门后通过检测传感器检测冷冻间室内是否有高温负载放入。

4.根据权利要求3所述的冷冻装置的制冷控制方法，其特征在于：所述检测传感器包括有温度传感器和重量传感器或光强度传感器或红外传感器或图像识别装置。

5.根据权利要求3所述的冷冻装置的制冷控制方法，其特征在于：在冷冻间室有高温负载放入或者处于高温状态时，所述第一预订时间和第二预订时间均为可变的，并且主要通过控制装置根据检测传感器的检测结果进行控制设定。

6.根据权利要求1所述的冷冻装置的制冷控制方法，其特征在于：所述冷冻装置还设置有用以控制节流装置两种工作模式切换的机械开关。

7.根据权利要求1所述的冷冻装置的制冷控制方法，其特征在于：所述节流装置包括相互并联且流量阻抗大小不同的两根毛细管及连接在两个毛细管输入端的换向阀。

8.根据权利要求1所述的冷冻装置的制冷控制方法，其特征在于：所述节流装置为一电子膨胀阀。

9.根据权利要求1所述的冷冻装置的制冷控制方法，其特征在于：所述节流装置包括第一毛细管、与第一毛细管通过一三通阀分别串联的第二毛细管和蒸发管，所述第二毛细管和蒸发管的另一端连接所述蒸发器，所述第一毛细管和蒸发管连通时实现第一种工作模式，所述第一毛细管和第二毛细管连通时实现第二种工作模式。

10.根据权利要求1所述的冷冻装置的制冷控制方法，其特征在于：所述制冷系统还具有设置在蒸发器输出端和压缩机回气管之间的储液回热器，所述冷凝器尾管也先经过所述储液回热器后再连接所述节流装置。