CN109000414A - 用于冰箱的制冷系统及冰箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于冰箱的制冷系统及冰箱。制冷系统包括依次设置的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器。压缩机连接有用于供冷媒回流其中的回气管和用于供冷媒流向冷凝器的排气管，节流装置连接有用于供冷媒流出的出液管，回气管与出液管之间连接有电磁阀，以在电磁阀受控地开启后允许从出液管流出的部分冷媒流向回气管。制冷系统还包括第一换热器，用于在电磁阀受控地开启后允许从出液管流向回气管的冷媒与从排气管流向冷凝器的冷媒进行热交换，以促使流向冷凝器的冷媒温度降低，即降低了冷凝器内冷媒放热量的显热量，从而从根本上有效地解决了冰箱侧板发热发烫的技术问题，同时，还至少部分地抵消掉因节流装置出液分流引起的冷量损失。

Description

用于冰箱的制冷系统及冰箱

技术领域

本发明涉及制冷设备，特别是涉及一种用于冰箱的制冷系统及冰箱。

背景技术

对于采用自然对流冷却式冷凝器的冰箱，即采用侧板冷凝器的冰箱，当环境温度较高，尤其是在夏季使用时，冷凝器往外散热会在其表面产生较高的温度。此时，对壁板盘管式冷凝器来讲，用户触摸冰箱侧板会感觉发热、发烫等；对丝管式冷凝器来讲，用户不小心触碰到丝管可能会被烫伤。

目前，现有技术中主要是通过增大冷凝器的换热面积，或者将冷凝器安装在用户不易触摸的位置等来解决上述技术问题。但是，对于采用自然对流冷却式冷凝器的冰箱，当通过增大冷凝器的换热面积来解决发热问题时，材料成本会随之上升，此时虽然部分地解决了冰箱夏季发热问题，但对其它季节而言，过大的冷凝器面积实际上是一种浪费；若将冷凝器安装在用户不易触摸到的位置来解决发热问题，发热问题实际还存在，同时由于冰箱空间有限，用户触摸到冰箱发热的几率还是很大的。

发明内容

本发明第一方面的一个目的旨在克服现有技术中的至少一个缺陷，提供一种用于冰箱的制冷系统，以从根本上有效地解决冰箱侧板发热发烫的技术问题。

本发明第一方面的另一个目的是降低成本、降低能耗。

本发明第一方面的一个进一步的目的是简化制冷系统的结构。

本发明第二方面的目的是提供一种具有上述制冷系统的冰箱。

根据本发明的第一方面，本发明提供一种用于冰箱的制冷系统，包括依次设置的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，其中

所述压缩机连接有用于供冷媒回流其中的回气管和用于供冷媒流向所述冷凝器的排气管，所述节流装置连接有用于供冷媒流出的出液管，所述回气管与所述出液管之间连接有电磁阀，以在所述电磁阀受控地开启后允许从所述出液管流出的部分冷媒流向所述回气管；且

所述制冷系统还包括第一换热器，用于在所述电磁阀受控地开启后允许从所述出液管流向所述回气管的冷媒与从所述排气管流向所述冷凝器的冷媒进行热交换。

可选地，所述电磁阀配置成在所述冰箱的箱体侧板温度达到预设温度值时受控地打开，以允许从所述节流装置流出的部分冷媒流向所述回气管。

可选地，所述电磁阀与所述回气管之间通过第一换热管路相连，所述第一换热管路和所述排气管的外管壁通过焊接的方式并排相连，以形成所述第一换热器，从而通过热传导为主的方式实现所述第一换热管路和所述排气管之间的热传递。

可选地，所述电磁阀与所述回气管之间通过第一换热管路相连，所述第一换热管路和所述排气管通过捆绑的方式并排相连，以形成所述第一换热器，从而通过热传导为主的方式实现所述第一换热管路和所述排气管之间的热传递。

可选地，所述第一换热器的内部具有相互独立的第三换热管和第四换热管；

所述第三换热管的入口和出口分别与所述排气管和所述冷凝器相连，所述第四换热管的入口和出口分别与所述电磁阀和所述回气管相连，以允许从所述出液管流向所述回气管的冷媒与从所述排气管流向所述冷凝器的冷媒在所述第一换热器的内部进行热交换。

可选地，所述蒸发器与所述回气管之间设有储液包，所述储液包与所述回气管之间通过第二换热管相连，所述第二换热管与所述节流装置形成第二换热器，以允许所述第二换热管内流通的冷媒和所述节流装置内流通的冷媒进行热交换。

可选地，所述冷凝器和所述节流装置之间的连接管路中设有干燥过滤器，用于滤除冷媒中的杂质、并吸收冷媒中的残留水分。

可选地，所述冷凝器和所述节流装置之间的连接管路中还设有用于防冻防露的防露管。

根据本发明的第二方面，本发明还提供一种冰箱，包括箱体和上述任一所述的制冷系统。

可选地，所述冰箱还包括：温度传感器，设置于所述箱体的侧板处，以用于检测所述侧板的温度；且

所述制冷系统的电磁阀配置成在所述温度传感器检测到的温度达到预设温度值时受控地打开，以允许从所述节流装置流出的部分冷媒流向所述回气管。

冰箱侧板发热的直接原因是冷凝器表面温度过高，本领域技术人员仅仅看到了这一问题的表象，因此常用的解决方法也仅停留在对冷凝器本身(例如背景技术部分提及的位置、面积等)进行改进的层面上，没有认识到问题的本质。本申请的发明人通过深入的研究和分析认识到，冷凝器内冷媒放热量的显热量是引起冷凝器发热、发烫的主要原因，因此，降低冷凝器内冷媒放热量的显热量是解决冰箱侧板发热发烫的根本途径。

为此，本发明的制冷系统在压缩机连接的回气管与节流装置连接的出液管之间设置一可受控地开启的电磁阀，并在制冷系统中特别设计第一换热器，由此，当冰箱的侧板温度达到预设温度后(也可在制冷系统运行预设时长后)，可控制电磁阀开启，以允许从节流装置流出的部分冷媒流向回气管，从而通过第一换热器使得从出液管流向回气管的冷媒与从排气管流向冷凝器的冷媒进行热交换，以促使流向冷凝器的冷媒温度降低，即降低了冷凝器内冷媒放热量的显热量，从而从根本上有效地解决了冰箱侧板发热发烫的技术问题。同时，还可以增大冷凝器内制冷剂的过冷度、增加蒸发器的制冷量，从而至少部分地抵消掉因节流装置出液分流引起的冷量损失。

同时，本发明并未对冷凝器的换热面积和布置位置进行更改，因此，几乎不需要对传统冰箱的制冷系统结构做较大改动，降低了成本，并且无论在任何情况下都不会造成能量的浪费，降低了能耗。

进一步地，本发明通过将电磁阀与回气管之间的第一换热管路和排气管通过焊接或捆绑在一起的方式形成第一换热器，省去了额外的换热器，在很大程度上简化了制冷系统的结构。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的用于冰箱的制冷系统的电磁阀处于开启状态的示意性结构图；

图2是根据本发明一个实施例的用于冰箱的制冷系统的电磁阀处于关闭状态的示意性结构图；

图3是根据本发明一个实施例的冰箱的示意性结构框图。

具体实施方式

本发明首先提供一种用于冰箱的制冷系统，以解决现有技术中冰箱箱体侧板发热发烫的技术问题。总所周知，冰箱的箱体侧板发热的直接原因是冷凝器表面温度过高，本领域技术人员仅仅看到了这一问题的表象，因此常用的解决方法也仅停留在对冷凝器本身(例如背景技术部分提及的冷凝器位置、冷凝器的换热面积等)进行改进的层面上，没有认识到问题的本质。

本申请的发明人通过深入的研究和分析认识到，冷凝器内冷媒放热量的显热量是引起冷凝器发热、发烫的主要原因，因此，降低冷凝器内冷媒放热量的显热量是解决冰箱侧板发热发烫的根本途径。

图1是根据本发明一个实施例的用于冰箱的制冷系统的电磁阀处于开启状态的示意性结构图，图2是根据本发明一个实施例的用于冰箱的制冷系统的电磁阀处于关闭状态的示意性结构图。参见图1和图2，制冷系统10一般性地可包括依次设置的压缩机11、冷凝器12、节流装置13和蒸发器14。节流装置13具体可以为毛细管，也可以为其他合适的节流装置。

压缩机11连接有用于供冷媒回流其中的回气管111和用于供冷媒流向冷凝器12的排气管112，节流装置13连接有用于供冷媒流出的出液管131。特别地，回气管111与出液管131之间连接有电磁阀15，以在电磁阀15受控地开启后允许从出液管131流出的部分冷媒流向回气管111。制冷系统10还包括第一换热器16，用于在电磁阀15受控地开启后允许从出液管131流向回气管111的冷媒与从排气管112流向冷凝器12的冷媒进行热交换。

也就是说，本发明的制冷系统10在回气管111与出液管131之间设置一可受控地开启的电磁阀15，并在制冷系统10中特别设计第一换热器16，由此，当冰箱的侧板温度达到预设温度后(也可在制冷系统运行预设时长后)，可控制电磁阀15开启，以允许从节流装置13流出的部分冷媒流向回气管111，从而通过第一换热器16使得从出液管131流向回气管111的冷媒与从排气管112流向冷凝器12的冷媒进行热交换，以促使流向冷凝器12的冷媒温度降低，即降低了冷凝器12内冷媒放热量的显热量，从而从根本上有效地解决了冰箱侧板发热发烫的技术问题。同时，还可以增大冷凝器12内制冷剂的过冷度、增加蒸发器14的制冷量，从而至少部分地抵消掉因节流装置13出液分流引起的冷量损失。

同时，本发明并未对冷凝器12的换热面积和布置位置进行更改，因此，几乎不需要对传统冰箱的制冷系统结构做较大改动，降低了成本，并且无论在任何情况下都不会造成能量的浪费，降低了能耗。

在本发明的一些实施例中，电磁阀15配置成在冰箱的箱体侧板温度达到预设温度值时受控地打开，以允许从节流装置13流出的部分冷媒流向回气管111。具体地，该预设温度值可以为范围在35～50℃之间的任一温度值，例如，该预设温度值可以为35℃、37℃、39℃、41℃、43℃、45℃、47℃或49℃。

在本发明的另一些实施例中，电磁阀15也可配置成在制冷系统持续运行的时长达到预设时长时受控地打开，以允许从节流装置13流出的部分冷媒流向回气管111。

在本发明的一些实施例中，电磁阀15与回气管111之间通过第一换热管路161相连，第一换热管路161和排气管112的外管壁通过焊接的方式并排相连，以形成第一换热器16，从而通过热传导为主的方式实现第一换热管路161和排气管112之间的热传递。具体地，可以将第一换热管路161和排气管112锡焊在一起组成第一换热器16，省去了额外的换热器，在很大程度上简化了制冷系统10的结构。

在本发明的另一些实施例中，电磁阀15与回气管111之间通过第一换热管路161相连，第一换热管路161和排气管112通过捆绑的方式并排相连，以形成第一换热器16，从而通过热传导为主的方式实现第一换热管路161和排气管112之间的热传递，省去了额外的换热器，在很大程度上简化了制冷系统10的结构。

在本发明的又一些实施例中，第一换热器16也可以为连接在冷媒管路中的额外设置的小型换热器。具体地，第一换热器16的内部可具有相互独立的第三换热管和第四换热管，第三换热管的入口和出口分别与排气管112和冷凝器12相连，第四换热管的入口和出口分别与电磁阀15和回气管111相连，以允许从出液管131流向回气管111的冷媒与从排气管112流向冷凝器12的冷媒在第一换热器16的内部进行热交换。

在本发明的一些实施例中，蒸发器14与回气管111之间设有储液包17，储液包17与回气管111之间通过第二换热管181相连，第二换热管181与节流装置13形成第二换热器18，以允许第二换热管181内流通的冷媒和节流装置13内流通的冷媒进行热交换。

在本发明的一些实施例中，冷凝器12和节流装置13之间的连接管路中设有干燥过滤器19，用于滤除冷媒中的杂质、并吸收冷媒中的残留水分。

在本发明的一些实施例中，冷凝器12和节流装置13之间的连接管路中还设有用于防冻防露的防露管30。

下面以其中一个实施方式为例对本发明的制冷系统10的冷媒流向及工作过程进行具体描述。

从压缩机11出来的冷媒经排气管112流向冷凝器12，当冰箱箱体侧板的温度达到预设温度值(例如可以为43℃)时，电磁阀15受控地打开，从节流装置13的出液管131流出的部分冷媒经电磁阀15进入第一换热管路161。第一换热管路161中的冷媒和排气管112中的冷媒进行换热，其中，排气管112中的冷媒放出热量，温度降低后流向冷凝器12，第一换热管路161中的冷媒吸收热量后进入压缩机11的回气管111。当冰箱箱体侧板的温度低于预设温度值时，电磁阀15受控地关闭，此时从压缩机11流出的冷媒不经过换热直接通过排气管112流向冷凝器12。

在冷凝器12中，冷媒与空气进行换热，冷媒放出热量并冷却、冷凝成液态冷媒，然后流向防露管30。

从防露管30流出的液态冷媒经过干燥过滤器干燥过滤后进入节流装置13。节流装置13内的冷媒与来自储液包17的气态冷媒进行换热，液态冷媒在节流装置13内经过节流、降压、过冷、放热后进入蒸发器14。

在蒸发器14内冷媒从被冷却/冷冻对象吸收热量，蒸发、沸腾成气态冷媒，气态冷媒经过储液包17后与节流装置13中的液态冷媒进行换热，储液包17中的气态冷媒吸收热量后返回压缩机，从而完成压缩制冷循环。

本发明还提供一种冰箱。图3是根据本发明一个实施例的冰箱的示意性结构框图。参见图3，本发明的冰箱1包括箱体20和上述任一实施例所描述的制冷系统10。本发明通过对制冷系统10的管路进行优化设计，有效降低了自然对流式冷凝器放热量的显热比例，从而降低了箱体20的侧板发热程度，提高了产品的市场竞争力和用户的舒适性体验。

进一步地，冰箱1还包括温度传感器40，设置于箱体20的侧板处，以用于检测侧板的温度。电磁阀15配置成在温度传感器40检测到的温度达到预设温度值时受控地打开，以允许从节流装置13流出的部分冷媒流向回气管111。

进一步地，温度传感器40可设置在侧板的发热位置，具体地，温度传感器40可位于发热区域的中心位置或者用户容易触碰到的中上位置等等。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种用于冰箱的制冷系统，包括依次设置的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，其特征在于，

所述压缩机连接有用于供冷媒回流其中的回气管和用于供冷媒流向所述冷凝器的排气管，所述节流装置连接有用于供冷媒流出的出液管，所述回气管与所述出液管之间连接有电磁阀，以在所述电磁阀受控地开启后允许从所述出液管流出的部分冷媒流向所述回气管；且

所述制冷系统还包括第一换热器，用于在所述电磁阀受控地开启后允许从所述出液管流向所述回气管的冷媒与从所述排气管流向所述冷凝器的冷媒进行热交换。

2.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，

所述电磁阀配置成在所述冰箱的箱体侧板温度达到预设温度值时受控地打开，以允许从所述节流装置流出的部分冷媒流向所述回气管。

3.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，

所述电磁阀与所述回气管之间通过第一换热管路相连，所述第一换热管路和所述排气管的外管壁通过焊接的方式并排相连，以形成所述第一换热器，从而通过热传导为主的方式实现所述第一换热管路和所述排气管之间的热传递。

4.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，

所述电磁阀与所述回气管之间通过第一换热管路相连，所述第一换热管路和所述排气管通过捆绑的方式并排相连，以形成所述第一换热器，从而通过热传导为主的方式实现所述第一换热管路和所述排气管之间的热传递。

5.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，

所述第一换热器的内部具有相互独立的第三换热管和第四换热管；

所述第三换热管的入口和出口分别与所述排气管和所述冷凝器相连，所述第四换热管的入口和出口分别与所述电磁阀和所述回气管相连，以允许从所述出液管流向所述回气管的冷媒与从所述排气管流向所述冷凝器的冷媒在所述第一换热器的内部进行热交换。

6.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，

所述蒸发器与所述回气管之间设有储液包，所述储液包与所述回气管之间通过第二换热管相连，所述第二换热管与所述节流装置形成第二换热器，以允许所述第二换热管内流通的冷媒和所述节流装置内流通的冷媒进行热交换。

7.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，

所述冷凝器和所述节流装置之间的连接管路中设有干燥过滤器，用于滤除冷媒中的杂质、并吸收冷媒中的残留水分。

8.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，

所述冷凝器和所述节流装置之间的连接管路中还设有用于防冻防露的防露管。

9.一种冰箱，其特征在于，包括箱体和权利要求1-8任一所述的制冷系统。

10.根据权利要求9所述的冰箱，其特征在于，还包括：

温度传感器，设置于所述箱体的侧板处，以用于检测所述侧板的温度；且

所述制冷系统的电磁阀配置成在所述温度传感器检测到的温度达到预设温度值时受控地打开，以允许从所述节流装置流出的部分冷媒流向所述回气管。