CN110285595B - 制冷系统及具有其的制冷设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于制冷技术领域，具体涉及一种制冷系统及具有其的制冷设备。制冷系统包括：制冷回路，制冷回路包括串联的压缩机、冷凝器和多个蒸发器，多个蒸发器包括低温室蒸发器和至少一个高温室蒸发器，低温室蒸发器位于制冷回路的最下游；化霜回路，化霜回路包括串联连接的压缩机、低温室蒸发器、高温室蒸发器；切换装置，切换装置具有能够相互切换的第一状态和第二状态，切换装置在第一状态下能够使制冷回路导通并且使化霜回路断开，切换装置在第二状态下能够使化霜回路导通并且使制冷回路断开。本发明实施例的制冷系统利用制冷原理，将低温室蒸发器转换为冷凝器，高温制冷剂直接进入低温室蒸发器进行化霜，化霜速度快、效果高，并且节省能耗。

Description

制冷系统及具有其的制冷设备

技术领域

本发明属于制冷技术领域，具体涉及一种制冷系统及具有其的制冷设备。

背景技术

同时具有冷藏和冷冻功能的制冷设备(例如冰箱、冷藏冷冻两用冰柜等)，其低温室蒸发器存在结霜的问题。现有的无霜式制冷设备，均采用电加热的方式对低温室蒸发器进行化霜，例如置于低温室蒸发器下方的钢管加热器、置于蒸发器侧表面的铝管加热器等。钢管加热器在化霜时加热周围的空气，加热后的空气上升从而将蒸发器及其周围的冰霜化掉，铝管加热器在化霜时通过接触式热传导将热量传递给蒸发器，从而将对蒸发器进行化霜。钢管加热器本体的温度很高，而化霜场则上低下高，温差很大，可见钢管加热器本体及其周围的热量为无效热量，由此导致化霜时间长、效率低。而铝管加热器因自身温度就不高，因此化霜效率也较低。另外，电加热的方式进行化霜需要消耗电能，在化霜效率低的情况下，能耗也会增加。简而言之，利用电加热的方式进行化霜，具有化霜时间长、化霜效率低、能耗较大的问题。

发明内容

本发明的目的是至少解决采用电加热的方式进行化霜所带来的化霜效率低、能耗较大的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的第一方面提出了一种制冷系统，包括：制冷回路，所述制冷回路包括串联的压缩机、冷凝器和多个蒸发器，所述多个蒸发器包括低温室蒸发器和至少一个高温室蒸发器，所述低温室蒸发器位于所述制冷回路的最下游；化霜回路，所述化霜回路包括串联连接的所述压缩机、所述低温室蒸发器、所述高温室蒸发器；切换装置，所述切换装置具有能够相互切换的第一状态和第二状态，所述切换装置在第一状态下能够使所述制冷回路导通并且使所述化霜回路断开，所述切换装置在第二状态下能够使所述化霜回路导通并且使所述制冷回路断开。

根据本发明实施例的制冷系统，其具有包括压缩机、冷凝器和多个蒸发器的制冷回路，同时，压缩机、多个蒸发器中的低温室蒸发器、多个蒸发器中的高温室蒸发器又顺次串联从而形成了化霜回路，并且，制冷系统可以通过切换装置选择性地使制冷剂在制冷回路和化霜回路之一中进行循环。具体而言，当切换装置处于第一状态时，制冷剂在制冷回路中循环，即从压缩机排出的制冷剂依次流经冷凝器、高温室蒸发器、低温室蒸发器，再回到压缩机，从而使得制冷设备制冷；当切换装置处于第二状态时，制冷剂在化霜回路中循环，即从压缩机排出的制冷剂依次流经低温室蒸发器、高温室蒸发器，再回到压缩机，由于制冷剂从压缩机排出后处于高温状态，因此，高温状态的制冷剂达到低温室蒸发器时可以与低温室蒸发器表面的冰霜换热，从而将冰霜融化，此时的低温室蒸发器相当于冷凝器。本发明实施例的制冷系统利用制冷原理，将低温室蒸发器转换为冷凝器，高温制冷剂直接进入低温室蒸发器进行化霜，化霜速度快、效果高，并且节省能耗。另外，制冷剂在离开低温室蒸发器后进入高温室蒸发器，并在气体蒸发器中蒸发吸热，进而实现高温室蒸发器的制冷，从而使得在低温室蒸发器化霜的同时，高温室蒸发器同步进行制冷，从而实现了能源的有效利用，因此，具有进一步的节能效果。

另外，根据本发明实施例的制冷系统，还可具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述切换装置包括第一至第四切换阀，所述第一至第四切换阀均具有第一至第三接口，所述第一至第三接口中的任意两个能够导通；所述第一切换阀的第一接口与所述压缩机的出口连接，所述第一切换阀的第二接口与所述冷凝器的进口连接，所述第一切换阀的第三接口与所述低温室蒸发器的第一端连接；所述第二切换阀的第一接口与所述冷凝器的出口连接，所述第二切换阀的第二接口与所述高温室蒸发器的进口连接，所述第二切换阀的第三接口与所述低温室蒸发器的第二端连接；所述第三切换阀的第一接口与所述高温室蒸发器的出口连接，所述第三切换阀的第二接口与所述低温室蒸发器的第二端连接；所述第四切换阀的第一接口与低温室蒸发器的第一端连接，所述第四切换阀的第二接口与所述压缩机的进口连接，所述第四切换阀的第三接口与所述第三切换阀的第三接口连接。

在本发明的一些实施例中，在所述切换装置处于所述第一状态的情况下，所述第一切换阀的第一接口与第二接口导通，并且所述第二切换阀的第一接口与第二接口导通，并且所述第三切换阀的第一接口与第二接口导通，并且所述第四切换阀的第一接口与第二接口导通；在所述切换装置处于所述第二状态的情况下，所述第一切换阀的第一接口与第三接口导通，并且所述第二切换阀的第三接口与第二接口导通，并且所述第三切换阀的第一接口与第三接口导通，并且所述第四切换阀的第三接口与第二接口导通。

在本发明的一些实施例中，所述切换装置还具有能够与所述第一状态、第二状态相互切换的第三状态；在所述切换装置处于所述第三状态的情况下，所述第一切换阀的第一接口与第二接口导通，并且所述第二切换阀的第一接口和第三接口导通，并且所述第四切换阀的第一接口与第二接口导通。

在本发明的一些实施例中，所述制冷系统还包括第一节流装置，所述第一节流装置设在所述高温室蒸发器的进口前。

在本发明的一些实施例中，所述制冷系统还包括第二节流装置，所述第二节流装置设在所述低温室蒸发器的第二端处。

在本发明的一些实施例中，所述第二切换阀还具有第四接口，所述第四接口与所述高温室蒸发器的进口连接，所述第二切换阀的第四接口能够与第三接口导通或断开；在所述切换装置处于所述第一状态的情况下，所述第一切换阀的第一接口与第二接口导通，并且所述第二切换阀的第一接口与第二接口导通，并且所述第三切换阀的第一接口与第二接口导通，并且所述第四切换阀的第一接口与第二接口导通；在所述切换装置处于所述第二状态的情况下，所述第一切换阀的第一接口与第三接口导通，并且所述第二切换阀的第三接口与第四接口导通，并且所述第三切换阀的第一接口与第三接口导通，并且所述第四切换阀的第三接口与第二接口导通。

在本发明的一些实施例中，所述制冷系统还包括干燥过滤器，所述干燥过滤器设在所述冷凝器的出口处。

在本发明的一些实施例中，所述第一节流装置和所述第二节流装置为毛细管或膨胀阀。

本发明的第二方面提出了一种制冷设备，其具有上述任一实施例中的制冷系统。

根据本发明实施例的制冷设备，由于具有上述任一实施例中的制冷系统，因此，也具有上述制冷系统所具有的有益的技术效果。

另外，根据本发明实施例的制冷设备，还可具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述制冷设备为冰箱或冰柜。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1是本发明实施例的制冷系统的示意图；

图2是本发明实施例的制冷系统处于低温室蒸发器和高温室蒸发器同步制冷的工作模式下的示意图(图中箭头表示制冷剂的流动方向)；

图3是本发明实施例的制冷系统处于低温室蒸发器化霜的工作模式下的示意图(图中箭头表示制冷剂的流动方向)；

图4是本发明实施例的制冷系统处于低温室蒸发器单独制冷的工作模式下的示意图(图中箭头表示制冷剂的流动方向)；

图5是本发明另一实施例的制冷系统处于低温室蒸发器化霜的工作模式下的示意图(图中箭头表示制冷剂的流动方向)。

附图中各标记表示如下：

100：制冷回路；

10：压缩机、20：冷凝器、30：低温室蒸发器、301：第一端、302：第二端、40：高温室蒸发器；

200：化霜回路；

300：切换装置；

310：第一切换阀、320：第二切换阀、330：第三切换阀、340：第四切换阀；

A：第一接口、B：第二接口、C：第三接口、D：第四接口；

400：第一节流装置；

500：第二节流装置；

600：干燥过滤器。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

如图1所示，本发明第一方面的实施例提出了一种制冷系统，包括制冷回路100、化霜回路200和切换装置300。

具体而言，制冷回路100包括串联的压缩机10、冷凝器20和多个蒸发器，多个蒸发器包括低温室蒸发器30和至少一个高温室蒸发器40，其中，低温室蒸发器30位于制冷回路100的最下游。化霜回路200包括串联连接的所述压缩机10、所述低温室蒸发器30、所述高温室蒸发器40。切换装置300具有能够相互切换的第一状态和第二状态，切换装置300在第一状态下能够使制冷回路100导通并且使化霜回路200断开，切换装置300在第二状态下能够使化霜回路200导通并且使制冷回路100断开。

根据本发明实施例的制冷系统，其具有包括压缩机10、冷凝器20和多个蒸发器的制冷回路100，同时，压缩机10、多个蒸发器中的低温室蒸发器40、多个蒸发器中的高温室蒸发器40又顺次串联从而形成了化霜回路200，并且，制冷系统可以通过切换装置300选择性地使制冷剂在制冷回路100和化霜回路200之一中进行循环。具体而言，当切换装置300处于第一状态时，如图2所示，制冷剂在制冷回路100中循环，即从压缩机10排出的制冷剂依次流经冷凝器20、高温室蒸发器40、低温室蒸发器30，再回到压缩机10，从而使得制冷设备制冷；当切换装置300处于第二状态时，如图3所示，制冷剂在化霜回路200中循环，即从压缩机10排出的制冷剂依次流经低温室蒸发器30、高温室蒸发器40，再回到压缩机10，由于制冷剂从压缩机10排出后处于高温状态，因此，高温状态的制冷剂达到低温室蒸发器30时可以与低温室蒸发器30表面的冰霜换热，从而将冰霜融化，此时的低温室蒸发器30相当于冷凝器。本发明实施例的制冷系统利用制冷原理，将低温室蒸发器30转换为冷凝器，高温制冷剂直接进入低温室蒸发器30进行化霜，化霜速度快、效果高，并且节省能耗。另外，制冷剂在离开低温室蒸发器30后进入高温室蒸发器40，并在高温室蒸发器40中蒸发吸热，进而实现高温室蒸发器40的制冷，从而使得在低温室蒸发器30化霜的同时，高温室蒸发器40同步进行制冷，从而实现了能源的有效利用，因此，具有进一步的节能效果。

容易理解的是，低温室蒸发器30用于制冷设备的冷冻室的制冷，而高温室蒸发器40可用于制冷设备的冷藏室或微冻室(其温度低于冷藏室的温度而高于冷冻室的温度)的制冷，当制冷系统中包括有多个高温室蒸发器40时，各高温室蒸发器40所对应的制冷温度可以不同。

在本发明的一些实施例中，切换装置300包括第一切换阀310、第二切换阀320、第三切换阀330和第四切换阀340，每一切换阀均具有第一接口A、第二接口B和第三接口C，其中，第一接口A、第二接口B和第三接口C中的任意两个能够导通。

具体而言，第一切换阀310的第一接口A与压缩机10的出口连接，第一切换阀310的第二接口B与冷凝器20的进口连接，第一切换阀310的第三接口C与低温室蒸发器30的第一端301连接；第二切换阀320的第一接口A与冷凝器20的出口连接，第二切换阀320的第二接口B与高温室蒸发器40的进口连接，第二切换阀320的第三接口C与低温室蒸发器30的第二端302连接；第三切换阀330的第一接口A与高温室蒸发器40的出口连接，第三切换阀330的第二接口B与低温室蒸发器30的第二端302连接；第四切换阀340的第一接口A与低温室蒸发器30的第一端301连接，第四切换阀340的第二接口B与压缩机10的进口连接，第四切换阀340的第三接口C与第三切换阀330的第三接口C连接。

通过第一切换阀310、第二切换阀320、第三切换阀330和第四切换阀340的协同配合，可以实现切换装置300在第一状态和第二状态之间的切换。

进一步地，在切换装置300处于第一状态的情况下，第一切换阀310的第一接口A与第二接口B导通，并且第二切换阀320的第一接口A与第二接口B导通，并且第三切换阀330的第一接口A与第二接口B导通，并且第四切换阀340的第一接口A与第二接口B导通；

在切换装置300处于第二状态的情况下，第一切换阀310的第一接口A与第三接口C导通，并且第二切换阀320的第三接口C与第二接口B导通，并且第三切换阀330的第一接口A与第三接口C导通，并且第四切换阀340的第三接口C与第二接口B导通。

在本发明的另外一些实施例中，切换装置300也可以包括两个多路切换阀，每个多路切换阀具有第一至第六接口，其中的一个多路切换阀相当于第一切换阀310和第二切换阀320的整合，另外的一个多路切换阀相当于第三切换阀330和第四切换阀340的整合。需要说明的是，多路切换阀还可以整合成其它的形式，例如切换装置300可以包括一个具有第一至第三接口的切换阀和一个具有第一至第九接口的多路切换阀。

在本发明的一些实施例中，切换装置300还具有能够与第一状态、第二状态相互切换的第三状态；在切换装置300处于第三状态的情况下，如图4所示，第一切换阀310的第一接口A与第二接口B导通，并且第二切换阀320的第一接口A和第三接口C导通，并且第四切换阀340的第一接口A与第二接口B导通。在切换装置300处于第三状态时，制冷剂在压缩机10、冷凝器20、低温室蒸发器30之间进行循环，此时可以实现低温室蒸发器30的单独制冷，由此，使得本发明实施例的制冷系统，可以实现低温室蒸发器30和高温室蒸发器40同步制冷(对应切换装置300的第一状态)、低温室蒸发器30单独制冷(对应切换装置300的第三状态)、低温室蒸发器30化霜(对应切换装置300的第二状态)等多种工作模式，从而满足用户的多种需求。

在本发明的一些实施例中，制冷系统还包括第一节流装置400，第一节流装置400设在高温室蒸发器40的进口前，由此可在低温室蒸发器30和高温室蒸发器40同步制冷的工作模式下对流出冷凝器20的制冷剂进行降压。

在本发明的一些实施例中，制冷系统还包括第二节流装置500，第二节流装置500设在低温室蒸发器30的第二端302处，由此可在低温室蒸发器30化霜的工作模式下对流出低温室蒸发器30的制冷剂进行降压。

进一步地，如图5所示，第二切换阀320还可以具有第四接口D，第四接口D与高温室蒸发器40的进口连接，第二切换阀320的第四接口D能够与第三接口C导通或断开。

具体而言，在切换装置300处于第一状态的情况下，第一切换阀310的第一接口A与第二接口B导通，并且第二切换阀320的第一接口A与第二接口B导通，并且第三切换阀330的第一接口A与第二接口B导通，并且第四切换阀340的第一接口A与第二接口B导通；在切换装置300处于第二状态的情况下，第一切换阀310的第一接口A与第三接口C导通，并且第二切换阀320的第三接口C与第四接口D导通，并且第三切换阀330的第一接口A与第三接口C导通，并且第四切换阀340的第三接口C与第二接口B导通。由此，可以使得从低温室蒸发器30流出的制冷剂经过第二节流装置500的降压后直接进入高温室蒸发器40，而不必经过第一节流装置400，避免对制冷剂的重复降压。

在本发明的一些实施例中，制冷系统还包括干燥过滤器600，干燥过滤器600设在冷凝器20的出口处，由此可对流出冷凝器20的制冷剂进行杂质的过滤。

在本发明的一些实施例中，第一节流装置400和第二节流装置500是毛细管，也可以是膨胀阀。

本发明第二方面的实施例提出了一种制冷设备，其具有上述任一实施例中的制冷系统。

根据本发明实施例的制冷设备，由于具有上述任一实施例中的制冷系统，因此，也具有上述制冷系统所具有的有益的技术效果。

具体而言，制冷设备可以是冰箱，也可以是冰柜或其它具有类似功能的制冷设备。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，可轻易想到的变化或替换，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权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种制冷系统，其特征在于，包括：

制冷回路，所述制冷回路包括串联的压缩机、冷凝器和多个蒸发器，所述多个蒸发器包括低温室蒸发器和至少一个高温室蒸发器，所述低温室蒸发器位于所述制冷回路的最下游；

化霜回路，所述化霜回路包括串联连接的所述压缩机、所述低温室蒸发器、所述高温室蒸发器；

切换装置，所述切换装置具有能够相互切换的第一状态和第二状态，所述切换装置在第一状态下能够使所述制冷回路导通并且使所述化霜回路断开，所述切换装置在第二状态下能够使所述化霜回路导通并且使所述制冷回路断开；

所述切换装置包括第一至第四切换阀，所述第一至第四切换阀均具有第一至第三接口，所述第一至第三接口中的任意两个能够导通；

所述第一切换阀的第一接口与所述压缩机的出口连接，所述第一切换阀的第二接口与所述冷凝器的进口连接，所述第一切换阀的第三接口与所述低温室蒸发器的第一端连接；

所述第二切换阀的第一接口与所述冷凝器的出口连接，所述第二切换阀的第二接口与所述高温室蒸发器的进口连接，所述第二切换阀的第三接口与所述低温室蒸发器的第二端连接；

所述第三切换阀的第一接口与所述高温室蒸发器的出口连接，所述第三切换阀的第二接口与所述低温室蒸发器的第二端连接；

所述第四切换阀的第一接口与低温室蒸发器的第一端连接，所述第四切换阀的第二接口与所述压缩机的进口连接，所述第四切换阀的第三接口与所述第三切换阀的第三接口连接。

2.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，

在所述切换装置处于所述第一状态的情况下，所述第一切换阀的第一接口与第二接口导通，并且所述第二切换阀的第一接口与第二接口导通，并且所述第三切换阀的第一接口与第二接口导通，并且所述第四切换阀的第一接口与第二接口导通；

在所述切换装置处于所述第二状态的情况下，所述第一切换阀的第一接口与第三接口导通，并且所述第二切换阀的第三接口与第二接口导通，并且所述第三切换阀的第一接口与第三接口导通，并且所述第四切换阀的第三接口与第二接口导通。

3.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，

所述切换装置还具有能够与所述第一状态、第二状态相互切换的第三状态；

在所述切换装置处于所述第三状态的情况下，所述第一切换阀的第一接口与第二接口导通，并且所述第二切换阀的第一接口和第三接口导通，并且所述第四切换阀的第一接口与第二接口导通。

4.根据权利要求1或3所述的制冷系统，其特征在于，还包括第一节流装置，所述第一节流装置设在所述高温室蒸发器的进口前。

5.根据权利要求4所述的制冷系统，其特征在于，还包括第二节流装置，所述第二节流装置设在所述低温室蒸发器的第二端处。

6.根据权利要求5所述的制冷系统，其特征在于，所述第二切换阀还具有第四接口，所述第四接口与所述高温室蒸发器的进口连接，所述第二切换阀的第四接口能够与第三接口导通或断开；

在所述切换装置处于所述第一状态的情况下，所述第一切换阀的第一接口与第二接口导通，并且所述第二切换阀的第一接口与第二接口导通，并且所述第三切换阀的第一接口与第二接口导通，并且所述第四切换阀的第一接口与第二接口导通；

在所述切换装置处于所述第二状态的情况下，所述第一切换阀的第一接口与第三接口导通，并且所述第二切换阀的第三接口与第四接口导通，并且所述第三切换阀的第一接口与第三接口导通，并且所述第四切换阀的第三接口与第二接口导通。

7.根据权利要求1或3所述的制冷系统，其特征在于，还包括干燥过滤器，所述干燥过滤器设在所述冷凝器的出口处。

8.根据权利要求5所述的制冷系统，其特征在于，所述第一节流装置和所述第二节流装置为毛细管或膨胀阀。

9.一种制冷设备，其特征在于，具有根据权利要求1至8中任一项所述的制冷系统。

10.根据权利要求9所述的制冷设备，其特征在于，所述制冷设备为冰箱或冰柜。

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