CN107024015A - 一种制冷系统、冰箱及冰箱的制冷方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及家用电器技术领域，提供一种制冷系统、冰箱及冰箱的制冷方法。其中，制冷系统的冷凝器和节流装置通过第一管路连接，节流装置和蒸发器通过第二管路连接，第一管路中和/或第二管路中接入有旁通支路，旁通支路上连接有储液器；第一管路和/或第二管路，以及旁通支路根据制冷系统的工况导通或者断开。由于在该制冷系统第一管路中和/或第二管路中连接有储液器，从而根据制冷系统的工况选择储存部分制冷剂，实现制冷系统中制冷剂的动态调节。其中，通过动态调节制冷剂量，不仅可提升制冷系统的制冷效率，而且可尽量使节流装置出口处制冷剂为单相状态，减少节流装置出口处冷媒噪音。

Description

一种制冷系统、冰箱及冰箱的制冷方法

技术领域

本发明涉及家用电器技术领域，尤其涉及一种制冷系统、冰箱及冰箱的制冷方法。

背景技术

以冰箱为例，其制冷系统包括依次连接的压缩机1、冷凝器2、节流装置3和蒸发器4。其中，制冷系统中的冷媒量也即制冷剂量主要在设计阶段进行匹配，在冰箱的使用过程中制冷剂量是固定的。然而实际使用时，由于环温、负载等不一致，冰箱运行工况始终在变化，此时制冷剂量固定会导致冰箱运行效率并不处于最佳状态。并且，由于冰箱运行工况始终在变化，制冷剂在毛细管出口处的状态(气液两相比、湍流程度)也是变化的，此处制冷剂的状态的变化会产生制冷剂噪音并导致噪音波动。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

本发明的其中一个目的是：提供一种制冷系统、冰箱及冰箱的制冷方法，解决现有技术中存在的制冷系统中制冷剂量固定导致运行效率降低并产生噪音的问题。

为了实现该目的，本发明提供了一种制冷系统，包括依次连接并构成回路的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，所述冷凝器和所述节流装置通过第一管路连接，所述节流装置和所述蒸发器通过第二管路连接，所述第一管路中和/或所述第二管路中接入有旁通支路，所述旁通支路上连接有用于存储制冷剂的储液器；所述第一管路和/或第二管路，以及所述旁通支路根据所述制冷系统的工况导通或者断开。

优选的，所述旁通支路为多支且互相并联。

优选的，所述旁通支路为多支且与所述第一管路和/或所述第二管路的不同管段并联。

优选的，所述制冷系统还包括控制器，所述控制器根据所述制冷系统的工况控制所述第一管路和/或所述第二管路，以及所述旁通支路的通断。

优选的，所述第一管路和/或所述第二管路，以及所述旁通支路上分别设置有开关阀，所述控制器与所述开关阀信号连接以控制所述开关阀的通断。

优选的，所述储液器包括储液壳体，所述储液壳体的顶部开设有制冷剂的入口，底部开设有制冷剂的出口；所述入口处设置有延伸至所述储液壳体底部的进口管，所述出口处设置有延伸至所述储液壳体顶部的出口管。

优选的，所述储液器包括储液壳体，所述储液壳体的顶部开设有制冷剂的出口。

本发明还提供一种冰箱，包括上述制冷系统。

优选的，为单系统冰箱、双系统冰箱或者三系统冰箱。

本发明还提供一种冰箱的制冷方法，包括以下步骤：

在冷凝器和节流装置之间的第一管路接入旁通支路，和/或，在节流装置和蒸发器之间的第二管路接入旁通支路；

在所述旁通支路上连接储液器；

测量冰箱所处环境温度T；

根据所述环境温度T控制所述第一管路和/或第二管路，以及所述旁通支路的通断。

本发明的技术方案具有以下优点：本发明的制冷系统，由于在第一管路中和/或第二管路中连接有储液器，从而根据制冷系统的工况选择储存部分制冷剂，实现制冷系统中制冷剂的动态调节。其中，通过动态调节制冷剂量，不仅可以提升制冷系统的制冷效率，而且可以尽量使得节流装置出口处制冷剂为单相状态，从而减少节流装置出口处冷媒噪音。

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是现有技术的制冷系统的结构示意图；

图2是实施例一的制冷系统的结构示意图；

图3是实施例一的制冷系统中储液器的结构示意图；

图4是实施例一的冰箱的制冷流程示意图；

图5是实施例二的制冷系统的结构示意图；

图中：1、压缩机；2、冷凝器；3、节流装置；4、蒸发器；5、第一管路；6、第二管路；7、旁通支路；8、储液器；801、储液壳体；802、进口管；803、出口管。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本申请的制冷系统，包括依次连接并构成回路的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，所述冷凝器和所述节流装置通过第一管路连接，所述节流装置和所述蒸发器通过第二管路连接，所述第一管路中和/或所述第二管路中接入有旁通支路，所述旁通支路上连接有用于存储制冷剂的储液器；所述第一管路和/或第二管路，以及所述旁通支路根据所述制冷系统的工况导通或者断开。

其中，“所述第一管路中和/或所述第二管路中接入有旁通支路”包括三种情况：

第一种情况，在第一管路中接入有旁通支路；

第二种情况，在第二管路中接入有旁通支路；

第三种情况，在第一管路中接入有旁通支路，并且，在第二管路中也接有旁通支路。

下面分为几个不同的实施例对本申请进行说明。

实施例一

请参见图2，本实施例一的制冷系统，包括依次连接并构成回路的压缩机1、冷凝器2、节流装置3和蒸发器4，所述冷凝器2和所述节流装置3通过第一管路5连接，所述第一管路5中接入有旁通支路，所述旁通支路上连接有用于存储制冷剂的储液器8；所述第一管路5以及所述旁通支路根据所述制冷系统的工况导通或者断开。

其中，旁通支路既可以是一支，还可以是任意多支。并且，第一管路5中接入旁通支路意味着：旁通支路和第一管路5中的某一管段并联。

本实施例一的制冷系统，由于在冷凝器2和节流装置3之间连接有储液器8，从而根据制冷系统的工况选择储存部分制冷剂，实现制冷系统中制冷剂的动态调节。其中，通过动态调节制冷剂量，不仅可以提升制冷系统的制冷效率，而且可以尽量使得节流装置3出口处制冷剂为单相状态，从而减少节流装置3出口处冷媒噪音。

具体的，当旁通支路导通时，那么该旁通支路上储液器8中的制冷剂就参与到制冷循环中；反之，如果旁通支路断开，则该旁通支路上储液器8中制冷剂就暂时被存储起来，且不参与制冷循环。由此，通过控制旁通支路的通断就可以实现制冷循环中制冷剂量的调节。

需要说明的是，在冷凝器2和节流装置3之间的第一管路5中流通的制冷剂呈液态，从而将储液器8接在冷凝器2和节流装置3之间时，能够便于制冷剂的储存，实现制冷剂最佳动态调节效果。

图2中，旁通支路的数量为两支且彼此并联。应当理解，旁通支路的数量不受附图的限制，其既可以是单支，也可以是三支或者三支以上。当然，旁通支路的数量和制冷系统中制冷剂量的调节精细程度有关，旁通支路数量越多，制冷剂动态调节越精细。

以附图2中的结构为例，旁通支路为两支时，导通其中一支旁通支路，导通两支旁通支路，或者断开所有旁通支路时，对应的制冷系统中的制冷剂量均不同，从而可以实现制冷剂量的三级调节。

需要说明的是，每支旁通支路的储液器8的数量不受限制，既可以是一个，还可以是两个或者任意多个。此外，单个储液器8的容量也不做特殊要求，具体根据旁通支路对制冷系统中制冷剂动态调节能力进行选择。

本实施例一中，各支旁通支路对制冷系统中制冷剂动态调节能力既可以相同也可以不同。当每支旁通支路对制冷系统中制冷剂动态调节能力相同时，通过控制参与制冷循环的旁通支路的数量，可调制冷循环中的制冷剂量。当每支旁通支路对制冷系统中制冷剂动态调节能力不同时，选择在制冷循环中接入不同的旁通支路，可调制冷循环中的制冷剂量。

其中，旁通支路和第一管路5的通断可以通过控制器来控制。从而，本实施例一的制冷系统，其还包括控制器。

在此基础上，优选第一管路5和旁通支路上分别设置有开关阀，且所述控制器与所述开关阀信号连接。从而，通过控制器发出不同的信号控制开关阀的导通或者断开。

其中，开关阀的类型不限，例如可以采用较为常见的电磁通断阀，还可以采用气动阀、液压阀等。

例如附图2中，两支旁通支路7和第一管路5之间通过一进三出电磁阀和三进一出电磁阀连接。其中，一进三出电磁阀包括第一阀口1-1、第二阀口1-2和第三阀口1-3，三进一出电磁阀包括第一阀口2-1、第二阀口2-2和第三阀口2-3。其中，当阀口1-1和阀口2-1之间的管路接通，阀口1-2和阀口2-2之间的旁通支路以及阀口1-3和阀口2-3之间的旁通支路均断开时，两支旁通支路中存储有较多制冷剂，从而制冷系统中循环的制冷剂量此时较少；当阀口1-1和阀口2-1之间的管路接通，阀口1-2和阀口2-2之间的旁通支路接通，阀口1-3和阀口2-3之间的旁通支路断开时，此时一支旁通支路中存储有部分制冷剂，从而制冷系统中循环的制冷剂量相对多一些；当阀口1-2和阀口2-2之间的旁通支路以及阀口1-3和阀口2-3之间的旁通支路均导通时，此时所有的制冷剂都参与制冷系统的制冷循环中。

如果每支旁通支路对制冷系统中制冷剂量的调节能力不同，那么：当旁通支路为一支时，旁通支路和第一管路5通过连接二位三通阀择一导通；当旁通支路为两支时，两支旁通支路和第一管路5通过连接三位四通阀择一导通；当旁通支路为三支时，三支旁通支路和第一管路5通过连接四位五通阀择一导通……。上述情况中，通过导通不同的旁通支路，可以实现制冷循环中制冷剂量的调节。

制冷系统中的储液器8的结构请参见图3，包括储液壳体801。所述储液壳体801的顶部开设有制冷剂的入口，底部开设有制冷剂的出口。在此基础上，为了保证储液器8具有一定的储存能力，使得储液壳体801中的制冷剂必须达到一定的储存量才能从出口排出，优选所述出口处设置有延伸至所述储液壳体801顶部的出口管803。该种情况下，只有制冷剂到达出口管803位置才能最终从出口排出。此外，优选但是不必须入口处设置有延伸至所述储液壳体801底部的进口管802，防止入口管和出口管803之间发生干涉。

当然，也可以直接将出口开设在储液壳体801的顶部，从而制冷剂只有达到出口的位置才能从储液壳体801排出。

当然，本实施例一中的储液壳体801及储液器8的结构不受附图及上述描述的限制，其可以根据储液需求合理安排制冷剂的进口和出口。

此外，本实施例一的节流装置3，其优选但是不必须为毛细管。

本实施例一还提供一种冰箱，包括上述制冷系统。

本实施例一还提供一种冰箱的制冷方法，包括：

在冷凝器2和节流装置3之间的第一管路5接入旁通支路；

在所述旁通支路上连接储液器8；

测量冰箱所处环境温度T；

根据所述环境温度T控制所述第一管路5和所述旁通支路的通断。

请参见图4，当本实施例一的冰箱包括两支并联的旁通支路时，上述“根据所述环境温度T控制所述第一管路5和所述旁通支路的通断”包括：

当T＞25℃时，接通两支所述旁通支路，断开与所述旁通支路并联的第一管路5；此时，制冷系统中的制冷剂都参与到制冷循环中；

当15℃<T≤25℃时，接通其中一支所述旁通支路，断开另一支旁通支路以及与所述旁通支路并联的第一管路5；此时，一支旁通支路中存储有制冷剂，另一支旁通支路中的制冷剂进入制冷循环；

当T<15℃时，断开所有所述旁通支路，接通第一管路5；此时两支旁通支路中都储存有制冷剂。

其中，在判断环境温度T大小之前，可以先检测压缩机1是否运行。当压缩机1停机，则可先启动压缩机1，并经过设定时间之后再测量环境温度T，例如设定时间可以设置为10min。并且，可以设定一个判断周期t，从而每间隔时间t测量一次环境温度T，并基于环境温度T控制旁通支路和第一管路5的通断，例如判断周期可以为30min。

当然，各个旁通支路的通断不受上述条件的限制，具体可以根据各个旁通支路的调节能力进行调整。

实施例二

和实施例一不同之处在于，本实施例二的制冷系统，其旁通支路的数量为两支以上，并且与所述第一管路5的不同管段并联。

此外，该种情况下，第一管路5中根据旁通支路进入的位置分成多个管段，且该多个管段中均设置开关阀，从而分别控制该多个管段的通断。

请参见图5，本实施例二的制冷系统给出了旁通支路的数量为两支的情况，且两支所述旁通支路在第一管路5中接入的位置不同，从而其分别与第一管路5的不同管段并联。其中，旁通支路与第一管路5的对应管段之间通过二位三通阀择一导通。当然，还可以采用其它阀控制旁通支路和第一管路5。

需要说明的是，附图5不构成对本实施例二中旁通支路数量的限制。并且，本实施例二中旁通支路为三支以上时，也可以将其中部分旁通支路并联，而剩下的旁通支路接入第一管路5的其它管段。

本实施例二还提供一种冰箱，包括本实施例二的制冷系统。

实施例三

本实施例三的制冷系统，包括依次连接的压缩机1、冷凝器2、节流装置3和蒸发器4，所述节流装置3和所述蒸发器4通过第二管路6连接。和实施例一不同之处在于，本实施例三中，旁通支路接入到第二管路6。该种情况下，可以将从节流装置3流出后的制冷剂部分储存在旁通支路上的储液器8中，以对制冷系统中的制冷剂量进行调节。

本实施例三还提供一种冰箱，包括本实施例三的制冷系统。

本实施例三还提供一种冰箱的制冷方法，包括：

测量冰箱所处环境温度T；

在节流装置3和蒸发器4之间的第二管路6接入旁通支路；

在所述旁通支路上连接储液器8；

根据所述环境温度T控制所述第二管路6和所述旁通支路的通断。

例如，当本实施例三的冰箱包括两支并联的旁通支路时，上述“根据所述环境温度T控制所述第二管路6和所述旁通支路的通断”包括：

当T＞25℃时，接通两支所述旁通支路，断开与所述旁通支路并联的第二管路6；此时，制冷系统中的制冷剂都参与到制冷循环中；

当15℃<T≤25℃时，接通其中一支所述旁通支路，断开另一支旁通支路以及与所述旁通支路并联的第二管路6；此时，一支旁通支路中存储有制冷剂，另一支旁通支路中的制冷剂进入制冷循环；

当T<15℃时，断开所有所述旁通支路，接通第二管路6；此时两支旁通支路中都储存有制冷剂。

同样，各个旁通支路的通断不受上述条件的限制，具体可以根据各个旁通支路的调节能力进行调整。

实施例四

本实施例四的制冷系统，包括依次连接的压缩机1、冷凝器2、节流装置3和蒸发器4，所述节流装置3和所述蒸发器4通过第二管路6连接。和实施例二不同之处在于，本实施例四中，旁通支路接入到第二管路6。

本实施例四还提供一种冰箱，包括本实施例四的制冷系统。

上述实施例的冰箱，其可以为单系统冰箱、双系统冰箱甚至三系统冰箱，或者还可以是其它多系统冰箱。

并且，需要说明的是，上述实施例中，不管旁通支路怎么设置看，显然不会影响制冷剂流经冷凝器2、节流装置3和蒸发器4。

以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种制冷系统，包括依次连接并构成回路的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，其特征在于，所述冷凝器和所述节流装置通过第一管路连接，所述节流装置和所述蒸发器通过第二管路连接，所述第一管路中和/或所述第二管路中接入有旁通支路，所述旁通支路上连接有用于存储制冷剂的储液器；所述第一管路和/或第二管路，以及所述旁通支路根据所述制冷系统的工况导通或者断开。

2.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述旁通支路为多支且互相并联。

3.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述旁通支路为多支且与所述第一管路和/或所述第二管路的不同管段并联。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的制冷系统，其特征在于，所述制冷系统还包括控制器，所述控制器根据所述制冷系统的工况控制所述第一管路和/或所述第二管路，以及所述旁通支路的通断。

5.根据权利要求4所述的制冷系统，其特征在于，所述第一管路和/或所述第二管路，以及所述旁通支路上分别设置有开关阀，所述控制器与所述开关阀信号连接以控制所述开关阀的通断。

6.根据权利要求1至3中任意一项所述的制冷系统，其特征在于，所述储液器包括储液壳体，所述储液壳体的顶部开设有制冷剂的入口，底部开设有制冷剂的出口；所述入口处设置有延伸至所述储液壳体底部的进口管，所述出口处设置有延伸至所述储液壳体顶部的出口管。

7.根据权利要求1至3中任意一项所述的制冷系统，其特征在于，所述储液器包括储液壳体，所述储液壳体的顶部开设有制冷剂的出口。

8.一种冰箱，其特征在于，包括权利要求1至7中任意一项所述的制冷系统。

9.根据权利要求8所述的冰箱，其特征在于，为单系统冰箱、双系统冰箱或者三系统冰箱。

10.一种冰箱的制冷方法，其特征在于，包括以下步骤：

在冷凝器和节流装置之间的第一管路接入旁通支路，和/或，在节流装置和蒸发器之间的第二管路接入旁通支路；

在所述旁通支路上连接储液器；

测量冰箱所处环境温度T；

根据所述环境温度T控制所述第一管路和/或第二管路，以及所述旁通支路的通断。