CN106766526A - 串并联双蒸发器制冷系统、具有该系统的冰箱及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种串并联双蒸发器制冷系统，包括冷冻制冷组件、冷藏制冷组件，其中，冷藏制冷组件中设置有汽液分离器及第一电子膨胀阀，在冰箱制冷过程中，若冷媒需要同时经过冷藏蒸发器及冷冻蒸发器，冷媒是在经过汽液分离器及第一电子膨胀阀处理之后才进入冷冻蒸发器，经处理后过的冷媒在冷冻蒸发器内可以达到较低的蒸发温度，使得制冷系统在实现冷藏室内部制冷的过程中能够同时对冷冻室内部保持较低温度，而不会对冷冻室内部产生负面影响。

Description

串并联双蒸发器制冷系统、具有该系统的冰箱及控制方法

技术领域

本发明涉及家用电器领域，尤其涉及一种串并联双蒸发器制冷系统、具有该系统的冰箱及控制方法。

背景技术

传统冰箱的串并联双蒸发器制冷系统参考图1所示，其包括，压缩机11、冷凝器12、电磁三通阀13、冷藏室毛细管141、冷冻室毛细管142、冷藏室蒸发器151、冷冻室蒸发器152、冷藏风机161以及冷冻风机162。其具体连接方式参考图1所示，冷藏室内部制冷时的冷媒走向为：压缩机11→冷凝器12→电磁三通阀13→冷藏室毛细管141→冷藏蒸发器151→冷冻蒸发器152→压缩机11；冷冻室内部制冷时冷媒走向为：压缩机11→冷凝器12→电磁三通阀13→冷冻毛细管142→冷冻蒸发器152→压缩机11。

更为具体的，在冰箱制冷过程中，压缩机11压缩后的冷媒进入冷凝器12，由冷凝器12冷凝处理后的冷媒流进电磁三通阀13，电磁三通阀13选择性连通冷藏室毛细管141或冷冻室毛细管142。在冷藏室内部制冷过程中，电磁三通阀13连通冷藏室毛细管141，经冷藏室毛细管141降压后的冷媒进入冷藏蒸发器151，并通过冷藏蒸发器151进行蒸发以实现冷藏室的内部制冷，由冷藏风机161实现冷藏室内部冷量的均匀分布，冷藏蒸发器151的冷媒需要经过冷冻蒸发器152进一步蒸发后再流回压缩机11，如此设计可以保证回流到压缩机11时的冷媒具有较为合适的压力及温度范围；在冷冻室内部制冷过程中，电磁三通阀13连通冷冻室毛细管142，经冷冻毛细管142降压后的冷媒进入冷冻蒸发器152，并通过冷冻蒸发器152进行蒸发以实现冷冻室的内部制冷，由冷冻风机162实现冷藏室内部冷量的均匀分布，冷冻蒸发器152的冷媒直接流回压缩机11。

冰箱正常使用时冷藏室的特性温度为5℃，冷冻室的特性温度为-18℃，采用以上串并联双蒸发器制冷系统冰箱制冷时，存在以下问题：在冷藏室内部制冷过程中，冷藏蒸发器151的温度与冷冻蒸发器152的温度较为接近（一般冷藏蒸发器151比冷冻蒸发器152高2~3℃），如果为了提升冷藏室的蒸发温度以达到较好的保鲜效果，会使冷藏蒸发器151的温度尽量接近0℃，如此会使得冷冻蒸发器152的温度高于冷冻的特性温度，对冷冻室造成负面的影响；如果需要在冷藏室内部制冷过程中需要同时实现冷冻室的制冷，就需要降低冷藏蒸发器151的蒸发温度，使其保持在-20℃，如此又不利于冷藏室食物的保鲜。

现有技术中，为了使冷藏室内部制冷时冷藏蒸发器151的蒸发温度尽量高而又不会对冷冻室造成过大的影响，一般冷藏蒸发器151的温度控制在-15℃左右，此时冷冻蒸发器152的温度为-18℃左右，而-18℃的冷冻蒸发温度是不能满足冷冻室的制冷需求的。

有鉴于此，有必要提供一种改进的冰箱制冷系统以解决上述问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术存在的技术问题之一，为实现上述发明目的，本发明提供了一种串并联双蒸发器制冷系统，其具体设计方式如下。

一种串并联双蒸发器制冷系统，包括冷冻制冷组件、冷藏制冷组件，所述冷冻制冷组件包括压缩机、冷凝器、第一节流装置以及用以对冷冻室内部制冷的冷冻蒸发器，用以供冷媒流动的冷媒管道依次连接所述压缩机、冷凝器、第一节流装置以及冷冻蒸发器并形成回路；所述冷藏制冷组件包括与所述冷冻制冷组件共用的压缩机以及冷凝器，所述冷藏制冷组件还包括第二节流装置、用以对冷藏室内部制冷的冷藏蒸发器、汽液分离器、第一电子膨胀阀，所述第二节流装置与第一节流装置并联设置，所述第二节流装置的出口端与所述冷藏蒸发器的入口端相连，所述冷藏蒸发器的出口端与所述汽液分离器入口端相连，所述汽液分离器的气体排出端口直接连接至所述压缩机的入口端，所述汽液分离器的液体排出端口设置有所述第一电子膨胀阀并通过所述第一电子膨胀阀与所述冷冻蒸发器的入口端相连。

进一步，所述冷冻蒸发器的出口端设置有单向阀。

进一步，所述第一节流装置与所述第二节流装置均为毛细管，所述冷凝器的出口端设置有三通阀，所述三通阀两个出口端分别连接所述第一节流装置与所述第二节流装置。

进一步，所述三通阀为电磁三通阀。

进一步，所述第一节流装置与所述第二节流装置均为电子膨胀阀，所述第一节流装置与所述第二节流装置并联的设置于所述冷凝器的出口端。

进一步，所述串并联双蒸发器制冷系统还包括分别用以实现所述冷藏蒸发器、冷冻蒸发器冷量转移的冷藏风扇、冷冻风扇。

进一步，所述压缩机为无油压缩机。

本发明还提供了一种冰箱，其包括冷藏室、冷冻室以及以上所述的串并联双蒸发器制冷系统，所述冷藏蒸发器用以对所述冷藏室内部制冷，所述冷冻蒸发器用以对所述冷冻室内部制冷。

本发明还提供了一种串并联双蒸发器制冷系统的控制方法，其包括以下步骤：

冷冻步骤，冷媒流经所述第一节流装置，经降压后进入所述冷冻蒸发器，所述冷冻蒸发器对冷冻室内部进行制冷；

快速冷藏步骤，所述第一电子膨胀阀关闭，冷媒流经所述第二节流装置，经降压后进入所述冷藏蒸发器，所述冷藏蒸发器对冷藏室内部进行制冷；

普通冷藏步骤，所述第一电子膨胀阀开启，冷媒流经所述第二节流装置，经降压后进入所述冷藏蒸发器，所述冷藏蒸发器对冷藏室内部进行制冷，由所述冷藏蒸发器出口流出的冷媒进入汽液分离器，气相冷媒经气体排出端口回流至压缩机，液相冷媒经第一电子膨胀阀节流降压后进入所述冷冻蒸发器，从所述冷冻蒸发器出口回流至所述压缩机。

本发明的有益效果是：本发明的串并联双蒸发器制冷系统在冷藏室内部制冷过程中，当电子膨胀阀关闭时，冷藏蒸发器与冷冻蒸发器形成并联结构，冷藏室内部的制冷过程不会对冷冻室内部形成干扰；当电子膨胀阀开启时，冷媒需要经过汽液分离器及第一电子膨胀阀处理后才进入冷冻蒸发器，经处理后过的冷媒在冷冻蒸发器内可以达到较低的蒸发温度，使得制冷系统在实现冷藏室内部制冷的过程中能够同时对冷冻室内部保持较低温度，而不会对冷冻室内部产生负面影响。

附图说明

图1所示为现有技术中串并联双蒸发器制冷系统结构示意图；

图2所示为本发明串并联双蒸发器制冷系统一种结构示意图；

图3所示为本发明串并联双蒸发器制冷系统另一种结构示意图。

图中，

现有技术中，11为压缩机，12为冷凝器，13为电磁三通阀，141为冷藏室毛细管，142为冷冻室毛细管，151为冷藏室蒸发器，152为冷冻室蒸发器，161为冷藏风机，162为冷冻风机；

本发明中，21为压缩机，22为冷凝器，23为三通阀，241为第二节流装置，242为第一节流装置，251为冷藏蒸发器，252为冷冻蒸发器，261为冷藏风机，262为冷冻风机，27为汽液分离器，28为第一电子膨胀阀。

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，请参照图2、图3所示，其为本发明两个较佳实施方式。

如图2所示，本发明的一实施例中，串并联双蒸发器制冷系统包括冷冻制冷组件、冷藏制冷组件。

其中，冷冻制冷组件包括压缩机21、冷凝器22、第一节流装置242以及用以对冷冻室内部制冷的冷冻蒸发器252，用以供冷媒流动的冷媒管道依次连接压缩机21、冷凝器22、第一节流装置242以及冷冻蒸发器252并形成回路。

冷藏制冷组件包括与冷冻制冷组件共用的压缩机21以及冷凝器22，冷藏制冷组件还包括第二节流装置241、用以对冷藏室内部制冷的冷藏蒸发器251、汽液分离器27、第一电子膨胀阀28，第二节流装置241与第一节流装置242并联设置，第二节流装置241的出口端与冷藏蒸发器251的入口端相连，冷藏蒸发器251的出口端与汽液分离器27入口端相连，汽液分离器27的气体排出端口直接连接至压缩机21的入口端，汽液分离器27的液体排出端口设置有第一电子膨胀阀28并通过第一电子膨胀阀28与冷冻蒸发器252的入口端相连。

本发明中，在冷藏蒸发器251出口端设置有一个汽液分离器27，汽液分离器27的气体排出端口通过冷媒管道连接至压缩机21入口端，用于气相冷媒直接回流；而液相的冷媒可通过汽液分离器27的液体排出端口进入第一电子膨胀阀28，经第一电子膨胀阀28进一步节流降压后在冷冻蒸发器252内蒸发，可以实现冷冻室内部保持较低温度。

通过本发明的制冷系统，在家庭普通冷藏过程中，可以实现冷藏蒸发器251与冷冻蒸发器252具有较大的温差，即冷冻蒸发器252的蒸发温度相对冷藏蒸发器251的蒸发温度低很多。例如：温差可以为5-6℃（传统制冷系统的温差为2-3℃），当然温差幅度可根据用户需求进行设计，具体可以通过控制第一电子膨胀阀28的开度来实现，第一电子膨胀阀28的开度越小，节流降压效果更好，可以在一定程度上扩大两蒸发器之间的温差。

在本发明中，冷冻蒸发器252的出口端设置有单向阀29。由于第一电子膨胀阀28的节流降压作用，在普通冷藏制冷过程中，冷冻蒸发器252的一侧处于低压状态，设置单向阀29可以防止压缩机21停机时汽液分离器27气体排出端口排出的气相冷媒流向冷冻蒸发器252，对冷冻室造成负面影响。

参考图2所示，本实施例的具体实施过程中，第一节流装置242与第二节流装置241均为毛细管，冷凝器22的出口端设置有三通阀23，三通阀23两个出口端分别连接第一节流装置242与第二节流装置241。为便于控制，三通阀23为电磁三通阀，冰箱的控制系统（图中未示出）通过控制三通阀23的流向以实现冷冻功能与冷藏功能的选择，即三通阀23选择性连通冷凝器22与第一节流装置242或连通冷凝器22与第二节流装置241。

参考图3所示，本发明的另一实施例中，第一节流装置242与第二节流装置241均为电子膨胀阀，第一节流装置242与第二节流装置241并联的设置于冷凝器22的出口端。在冰箱制冷过程中，冰箱的控制系统（图中未示出）通过选择性开启第一节流装置242与第二节流装置241以实现冷冻或冷藏功能。一般，第一节流装置242与第二节流装置241不同时开启。

在本发明的一些实施例中，串并联双蒸发器制冷系统还包括分别用以实现冷藏蒸发器251、冷冻蒸发器252冷量转移的冷藏风扇261、冷冻风扇262。

此外，本发明的冷媒中如果混有油滴，油滴易积存于汽液分离器27中，难以回至压缩机，故本发明中的压缩机21优选为为无油压缩机。

在以上串并联双蒸发器制冷系统的基础上，本发明还提供了一种冰箱，其包括冷藏室、冷冻室以及以上所述的串并联双蒸发器制冷系统，冷藏蒸发器251用以对冷藏室内部制冷，冷冻蒸发器252用以对冷冻室内部制冷。当然，冰箱还具有用于控制冰箱运行的控制系统，具体在此不作过多陈述。

本发明还提供了一种串并联双蒸发器制冷系统的控制方法，其包括以下步骤：

冷冻步骤，冷媒流经第一节流装置242，经降压后进入冷冻蒸发器252，冷冻蒸发器252对冷冻室内部进行制冷；

快速冷藏步骤，第一电子膨胀阀28关闭，冷媒流经第二节流装置241，经降压后进入冷藏蒸发器251，冷藏蒸发器251对冷藏室内部进行制冷；

普通冷藏步骤，第一电子膨胀阀28开启，冷媒流经第二节流装置241，经降压后进入冷藏蒸发器251，冷藏蒸发器251对冷藏室内部进行制冷，由冷藏蒸发器251出口流出的冷媒进入汽液分离器27，气相冷媒经气体排出端口回流至压缩机21，液相冷媒经第一电子膨胀阀28节流降压后进入冷冻蒸发器252，从冷冻蒸发器252的出口回流至压缩机21。

在具体应用过程中，冰箱的控制系统根据冰箱内部需求选择运行步骤。例如，当冷藏室需要制冷时，冰箱可按普通冷藏步骤运行，在实现冷藏室制冷的同时，可以保证冷冻室具有较低的温度；而当冷藏室内部突然放置大量需要冷藏的食物时，制冷系统按快速冷藏制冷步骤运行，实现冷藏室内部的快速制冷而不会对冷冻室造成负面影响；当冷冻室需要制冷而冷藏室暂时无需制冷时，冰箱即可按冷冻步骤运行即可。

本发明所提供的串并联双蒸发器制冷系统具有多种运行模式，通过其配合使用，可以较好的满足用户日常需求，且可以较好的实现冰箱运行过程中的稳定性。

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 (9)

1.一种串并联双蒸发器制冷系统，包括冷冻制冷组件、冷藏制冷组件，其特征在于，

所述冷冻制冷组件包括压缩机（21）、冷凝器（22）、第一节流装置（242）以及用以对冷冻室内部制冷的冷冻蒸发器（252），用以供冷媒流动的冷媒管道依次连接所述压缩机（21）、冷凝器（22）、第一节流装置（242）以及冷冻蒸发器（252）并形成回路；

所述冷藏制冷组件包括与所述冷冻制冷组件共用的压缩机（21）以及冷凝器（22），所述冷藏制冷组件还包括第二节流装置（241）、用以对冷藏室内部制冷的冷藏蒸发器（251）、汽液分离器（27）、第一电子膨胀阀（28），所述第二节流装置（241）与第一节流装置（242）并联设置，所述第二节流装置（241）的出口端与所述冷藏蒸发器（251）的入口端相连，所述冷藏蒸发器（251）的出口端与所述汽液分离器（27）入口端相连，所述汽液分离器（27）的气体排出端口直接连接至所述压缩机（21）的入口端，所述汽液分离器（27）的液体排出端口设置有所述第一电子膨胀阀（28）并通过所述第一电子膨胀阀（28）与所述冷冻蒸发器（252）的入口端相连。

2.根据权利要求1所述的串并联双蒸发器制冷系统，其特征在于，所述冷冻蒸发器（252）的出口端设置有单向阀（29）。

3.根据权利要求1或2所述的串并联双蒸发器制冷系统，其特征在于，所述第一节流装置（242）与所述第二节流装置（241）均为毛细管，所述冷凝器（22）的出口端设置有三通阀（23），所述三通阀（23）两个出口端分别连接所述第一节流装置（242）与所述第二节流装置（241）。

4.根据权利要求3所述的串并联双蒸发器制冷系统，其特征在于，所述三通阀（23）为电磁三通阀。

5.根据权利要求1或2所述的串并联双蒸发器制冷系统，其特征在于，所述第一节流装置（242）与所述第二节流装置（241）均为电子膨胀阀，所述第一节流装置（242）与所述第二节流装置（241）并联的设置于所述冷凝器（22）的出口端。

6.根据权利要求1或2所述的串并联双蒸发器制冷系统，其特征在于，所述串并联双蒸发器制冷系统还包括分别用以实现所述冷藏蒸发器（251）、冷冻蒸发器（252）冷量转移的冷藏风扇（261）、冷冻风扇（262）。

7.根据权利要求1或2所述的串并联双蒸发器制冷系统，其特征在于，所述压缩机（21）为无油压缩机。

8.一种冰箱，包括冷藏室以及冷冻室，其特征在于，所述冰箱还包括权利要求1-7任意一项所述的串并联双蒸发器制冷系统，所述冷藏蒸发器（251）用以对所述冷藏室内部制冷，所述冷冻蒸发器（252）用以对所述冷冻室内部制冷。

9.一种如权利要求1-7任意一项所述的串并联双蒸发器制冷系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

冷冻步骤，冷媒流经所述第一节流装置（242），经降压后进入所述冷冻蒸发器（252），所述冷冻蒸发器（252）对冷冻室内部进行制冷；

快速冷藏步骤，所述第一电子膨胀阀（28）关闭，冷媒流经所述第二节流装置（241），经降压后进入所述冷藏蒸发器（251），所述冷藏蒸发器（251）对冷藏室内部进行制冷；

普通冷藏步骤，所述第一电子膨胀阀（28）开启，冷媒流经所述第二节流装置（241），经降压后进入所述冷藏蒸发器（251），所述冷藏蒸发器（251）对冷藏室内部进行制冷，由所述冷藏蒸发器（251）出口流出的冷媒进入汽液分离器（27），气相冷媒经气体排出端口回流至压缩机（21），液相冷媒经第一电子膨胀阀（28）节流降压后进入所述冷冻蒸发器（252），从所述冷冻蒸发器（252）出口回流至所述压缩机（21）。