CN110595149B - 制冷系统、制冷系统的控制方法及冰箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制冷系统、制冷系统的控制方法及冰箱，制冷系统包括：第一控制开关，第一控制开关包括第一进口、第一出口及第二出口，且第一出口及第二出口的通闭状态可控；第一换热器，第一换热器的进口与第一出口通过管道连通，第二换热器，第二换热器的进口与第二出口通过管道连通；及第二控制开关，第二控制开关包括第二进口、第三出口及第四出口，且第三出口及第四出口的通闭状态可控，第二进口与第一换热器的出口通过管道连通，第三出口与第二换热器的进口通过管路连接，第四出口与第二换热器的出口通过管路连通。

Description

制冷系统、制冷系统的控制方法及冰箱

技术领域

本发明涉及冰箱技术领域，特别是涉及一种制冷系统、制冷系统的控制方法及冰箱。

背景技术

冰箱是生活中常见的一种用于低温保藏食物或其他物品的电器，广泛应用于生活、工业领域。目前，部分冰箱的制冷系统采用多循环制冷系统，在此种制冷系统中，冷藏室、冷冻室及变温室内的蒸发器完全独立。

而多循环制冷系统普遍采用单个压缩机，通过阀门控制各蒸发器的工作状态。这必然会面临制冷剂通过管路回流到其它不处于工作状态的蒸发器里面，进而导致整个制冷回路中制冷剂的减少，降低制冷效率。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够提高制冷效率的制冷系统、制冷系统的控制方法及冰箱。

其技术方案如下：

一种制冷系统，包括：第一控制开关，所述第一控制开关包括第一进口、第一出口及第二出口，且所述第一出口及所述第二出口的通闭状态可控；第一换热器，所述第一换热器的进口与所述第一出口通过管道连通，第二换热器，所述第二换热器的进口与所述第二出口通过管道连通；及第二控制开关，所述第二控制开关包括第二进口、第三出口及第四出口，且所述第三出口及所述第四出口的通闭状态可控，所述第二进口与所述第一换热器的出口通过管道连通，所述第三出口与所述第二换热器的进口通过管路连接，所述第四出口与所述第二换热器的出口通过管路连通。

上述的制冷系统中，第一换热器及第二换热器分别放在冰箱的不同的间室，其中，第一换热器用于放在冰箱的第一间室，第一间室用作冷藏室，第二换热器用于放在冰箱的第二间室，第二间室用作变温室。当第二间室内的温度被设定在第一温度以下，且第二间室内的温度达到温度设定值时，位于第二间室内的制冷系统中的制冷剂主要以液态形式存在，且第二控制开关内的制冷剂的压力高于第二换热器中的制冷剂的压力。如此，在当第二间室内的温度被设定在第一温度以下时，可以通过第二控制开关控制第三出口导通，第四出口关闭，即使在关闭第一控制开关的第二出口的情况下，制冷剂也会沿第一控制开关→第一换热器→第二控制开关→第二换热器的方向流动，从而避免液态制冷剂停留在第二换热器中。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，所述的制冷系统还包括第三换热器，所述第二换热器的出口及所述第四出口均与所述第三换热器的进口通过管道连通。

在其中一个实施例中，所述第一控制开关还包括第五出口，且所述第五出口的通闭状态可控，所述第五出口与所述第三换热器的进口通过管道连通。

在其中一个实施例中，所述第三换热器为蒸发器。

在其中一个实施例中，所述第一换热器和/或第二换热器为蒸发器。

在其中一个实施例中，所述第一控制开关和/或所述第二控制开关均为阀门。

本技术方案还提供了一种如上所述的制冷系统的控制方法，包括：

获取所述第二换热器所处间室的温度设定值；

当所述温度设定值在第一温度以下时，控制所述第三出口导通，并控制所述第四出口关闭，其中，当所述第二换热器处于所述第一温度以下的环境时，所述第二控制开关内的制冷剂的压力高于所述第二换热器中的制冷剂的压力，且所述第二换热器的出口处具有可回流的液态制冷剂。

在其中一个实施例中，所述制冷系统还包括第三换热器，所述第二换热器的出口及所述第四出口均与所述第三换热器的进口通过管道连通；所述第一控制开关还包括第五出口，所述第五出口的通闭状态可控，所述第五出口与所述第三换热器的进口通过管道连通；

当所述温度设定值在所述第一温度以下时，控制所述第五出口关闭。

在其中一个实施例中，所述第一温度为负1℃—负25℃之间的任意值。

在其中一个实施例中，当所述温度设定值在第二温度以上时，控制所述第三出口关闭，所述第四出口导通，其中，所述第二温度高于所述第一温度，当所述第二换热器处于所述第二温度以上的环境时，制冷剂进入所述第二换热器内后能够被气化。

在其中一个实施例中，所述制冷系统还包括第三换热器，所述第二换热器的出口及所述第四出口均与所述第三换热器的进口通过管道连通；所述第一控制开关还包括第五出口，且所述第五出口的通闭状态可控，所述第五出口与所述第三换热器的进口通过管道连通；

当所述温度设定值在所述第二温度以上时，控制所述第五出口导通。

在其中一个实施例中，所述第二温度为0℃。

本技术方案还提供了一种冰箱，其包括：如上所述的制冷系统，其中，所述的制冷系统应用了如上所述的制冷系统的控制方法；第一间室，所述第一换热器设置于所述第一间室内；第二间室，所述第二间室与所述第一间室相隔离，所述第二换热器设置于所述第二间室内。

在其中一个实施例中，所述制冷系统还包括第三换热器，所述第二换热器的出口及所述第四出口均与所述第三换热器的进口通过管道连通，所述冰箱还包括第三间室，所述第一间室及所述第二间室均与所述第三间室相隔离，所述第三换热器设置于所述第三间室内；

或所述制冷系统还包括第三换热器，所述第二换热器的出口及所述第四出口均与所述第三换热器的进口通过管道连通；所述第一控制开关还包括第五出口，且所述第五出口的通闭状态可控，所述第五出口与所述第三换热器的进口通过管道连通，所述冰箱还包括第三间室，所述第一间室及所述第二间室均与所述第三间室相隔离，所述第三换热器设置于所述第三间室内。

附图说明

图1为本发明一实施例中的制冷系统的原理结构示意图；

图2为本发明一实施例中的制冷系统的控制方法的原理图。

附图标记说明：

100、压缩机，200、冷凝器，300、第一控制开关，310、第一进口，320、第一出口，330、第二出口，340、第五出口，400、第一换热器，500、第二换热器，600、第二控制开关，610、第二进口，620、第三出口，630、第四出口，700、第三换热器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

如图1所示，一实施例涉及的一种制冷系统，包括：第一控制开关300、第一换热器400、第二换热器500及第二控制开关600。

具体地，第一控制开关300包括第一进口310、第一出口320及第二出口330，第二控制开关600包括第二进口610、第三出口620及第四出口630，第一控制开关300的第一出口320与第一换热器400的进口通过管道连通，第一控制开关300的第二出口330与第二换热器500的进口通过管道连通，第二控制开关600的第二进口610与第一换热器400的出口通过管道连通，第二控制开关600的第三出口620与第二换热器500的进口通过管路连接，第二控制开关600的第四出口630与第二换热器500的出口通过管路连通。

更具体地，制冷系统还包括压缩机100及冷凝器200，压缩机100的出口与冷凝器200的进口通过管道连通，冷凝器200的出口通过管道与第一控制开关300的第一进口310连通。

其中，第一控制开关300可以是阀门，第一出口320、第二出口330的通闭状态可控；第二控制开关600为阀门，第三出口620及第四出口630的通闭状态可控；第一换热器400及第二换热器500均可以是蒸发器。

上述的制冷系统中，第一换热器400及第二换热器500分别放在冰箱的不同的间室，其中，第一换热器400用于放在冰箱的第一间室，第一间室用作冷藏室，第二换热器500用于放在冰箱的第二间室，第二间室用作变温室。当第二间室内的温度被设定在第一温度以下，且第二间室内的温度达到温度设定值时，位于第二间室内的制冷系统中的制冷剂主要以液态形式存在，且第二控制开关600内的制冷剂的压力高于第二换热器500中的制冷剂的压力。如此，在当第二间室内的温度被设定在第一温度以下时，可以通过第二控制开关600控制第三出口620导通，第四出口630关闭，在关闭第一控制开关300的第二出口330的情况下，制冷剂会沿第一控制开关300→第一换热器400→第二控制开关600→第二换热器500的方向流动，从而避免液态制冷剂停留在第二换热器500中。

其中，所述第一温度为负1℃—负25℃之间的任意值。具体地，所述第一温度为负12℃。

需要说明的是，若是在传统的制冷系统中，第一换热器400与第二换热器500并联，且第一换热器400的出口与第二换热器500的出口直接连通，当第二间室内的温度被设定在第一温度以下，且第二间室内的温度达到温度设定值时，当第一控制开关300的第二出口330关闭，使得第二换热器500停止工作时，由于位于第二间室内的制冷系统中的制冷剂主要以液态形式存在，且从第一换热器400出来的制冷剂的压力高于第二换热器500中的制冷剂的压力，因此，液态的制冷剂就会回流至第二换热器500内，进而导致整个制冷回路中制冷剂的减少，降低制冷效率。

另外，当第二间室的温度设定值在第二温度以上时，控制第二控制开关600的第三出口620关闭，并控制第二控制开关600的第四出口630导通，其中，第二温度高于第一温度，当第二换热器500处于温度设定在第二温度以上的间室内，且第二间室内的温度达到温度设定值时，制冷剂进入第二换热器500内后能够被气化。如此，即使在关闭第一控制开关300的第二出口330，使得第二换热器500停止工作时，当制冷剂进入到第二换热器500后会被气化，气化后的制冷剂的压力会迅速增高，从而阻止制冷剂回流，因此，第二换热器500中不会大量储存制冷剂。在这种情况下，控制第二控制开关600的第三出口620关闭，并控制第二控制开关600的第四出口630导通，使得第一换热器400与第二换热器500并联，可以充分发挥制冷效率。

其中，所述第二温度为0℃—8℃之间的任意值。具体地，所述第二温度为0℃。

在其中一个实施例中，制冷系统还包括第三换热器700，第二换热器500的出口及第二控制开关600的第四出口630均与第三换热器700的进口通过管道连通，第三换热器700的出口与压缩机100的进口通过连通。

其中，所述的第三换热器700可以是蒸发器，第三换热器700用于放在冰箱的第三间室，第三间室用作冷冻室。

进一步地，第一控制开关300还包括第五出口340，第五出口340的通闭状态可控，第一控制开关300的第五出口340与第三换热器700的进口通过管道连通。当第二间室内的温度被设定在第一温度以下时，且第二间室内的温度达到温度设定值时，位于第二间室内的制冷系统中的制冷剂主要以液态形式存在，且第二控制开关600内的制冷剂的压力高于第二换热器500中的制冷剂的压力，如此，通过第二控制开关600控制第三出口620导通，第四出口630关闭，且通过第一控制开关300控制第五出口关闭，此时整个制冷系统回路只有两个，分别是：

(1)压缩机100→冷凝器200→第一控制开关300→第一换热器400→第二控制开关600→第二换热器500→第三换热器700→压缩机100；

(2)压缩机100→冷凝器200→第一控制开关300→第二换热器500→第三换热器700→压缩机100。

即使在关闭第二出口330的情况下，制冷剂也会沿冷凝器200→第一控制开关300→第一换热器400→第二控制开关600→第二换热器500→第三换热器700的方向流动，从而避免液态制冷剂停留在第二换热器500中。

需要说明的是，若是第一控制开关300的第五出口340打开，那么，需要将第一控制开关300的第一出口320及第二出口330关闭，使第一换热器400及第二换热器500停止工作时，第三换热器700内的制冷剂的压力就有可能大于第二换热器500内的制冷剂的压力，或第三换热器700内的制冷剂的压力与第二换热器500内的制冷剂的压力大致相同，从而使得一部分制冷剂存留在第二换热器500中，进而导致整个制冷回路中制冷剂的减少，降低制冷效率。

如图1-2所示，一实施例还涉及一种制冷系统的控制方法，包括：

S100，获取第二换热器500所处间室的温度设定值。

具体地，第二换热器500用于放置在第二间室中，可以通过冰箱的控制系统获取第二间室的温度设定值。

S200，当温度设定值在第一温度以下时，控制第三出口620导通，并控制第四出口630关闭，其中，当第二换热器500处于第一温度以下的环境时，第二控制开关600内的制冷剂的压力高于第二换热器500中的制冷剂的压力，且第二换热器500的出口处具有可回流的液态制冷剂。

具体地，当温度设定值在第一温度以下时，可以通过冰箱的控制系统控制第二控制开关600的第三出口620导通，并控制第二控制开关600的第四出口630关闭，当第二间室内的温度被设定在第一温度以下，且第二间室内的温度达到温度设定值时，位于第二间室内的制冷系统中的制冷剂主要以液态形式存在，且第二控制开关600内的制冷剂的压力高于第二换热器500中的制冷剂的压力。如此，在当第二间室内的温度被设定在第一温度以下时，可以通过第二控制开关600控制第三出口620导通，第四出口630关闭，在关闭第一控制开关300的第二出口330的情况下，制冷剂会沿第一控制开关300→第一换热器400→第二控制开关600→第二换热器500的方向流动，从而避免液态制冷剂停留在第二换热器500中。

其中，所述第一温度为负1℃—负25℃之间的任意值。具体地，所述第一温度为负12℃。

进一步地，制冷系统还包括第三换热器700，第二换热器500的出口及第四出口630均与第三换热器700的进口通过管道连通；第一控制开关300还包括第五出口340，第五出口340的通闭状态可控，第五出口与第三换热器700的进口通过管道连通；

S200，当温度设定值在第一温度以下时，控制第五出口340关闭。

当第二间室内的温度被设定在第一温度以下，且第二间室内的温度达到温度设定值时，位于第二间室内的制冷系统中的制冷剂主要以液态形式存在，且第二控制开关600内的制冷剂的压力高于第二换热器500中的制冷剂的压力，如此，通过冰箱的控制系统控制第二控制开关600的第三出口620导通，第四出口630关闭，且通过第一控制开关300控制第五出口340关闭，此时整个制冷系统回路只有两个，分别是：

(1)压缩机100→冷凝器200→第一控制开关300→第一换热器400→第二控制开关600→第二换热器500→第三换热器700→压缩机100；

(2)压缩机100→冷凝器200→第一控制开关300→第二换热器500→第三换热器700→压缩机100。

即使在关闭第二出口330的情况下，制冷剂也会沿冷凝器200→第一控制开关300→第一换热器400→第二控制开关600→第二换热器500→第三换热器700的方向流动，从而避免液态制冷剂停留在第二换热器500中。

需要说明的是，若是第一控制开关300的第五出口340打开，那么，需要将第一控制开关300的第一出口320及第二出口330关闭，使第一换热器400及第二换热器500停止工作时，第三换热器700内的制冷剂的压力就有可能大于第二换热器500内的制冷剂的压力，从而使得一部分制冷剂存留在第二换热器500中，进而导致整个制冷回路中制冷剂的减少，降低制冷效率。

S200，更进一步地，当第二换热器500所处的环境温度高于第二温度时，控制第三出口620关闭，第四出口630导通，第二温度高于第一温度，其中，当第二换热器500处于第二温度以上的环境时，制冷剂进入第二换热器500内后能够被气化。

其中，所述第二温度为0℃—8℃之间的任意值。具体地，所述第二温度为0℃。

当第二间室的温度设定值在第二温度以上时，控制第二控制开关600的第三出口620关闭，并控制第二控制开关600的第四出口630导通，其中，第二温度高于第一温度，当第二换热器500处于温度设定在第二温度以上的间室内，且第二间室内的温度达到温度设定值时，制冷剂进入第二换热器500内后能够被气化。如此，即使在关闭第一控制开关300的第二出口330，使得第二换热器500停止工作时，当制冷剂进入到第二换热器500后会被气化，气化后的制冷剂的压力会迅速增高，从而阻止制冷剂回流，因此，第二换热器500中不会大量储存制冷剂。在这种情况下，控制第二控制开关的第三出口620关闭，并控制第二控制开关的第四出口630导通，使得第一换热器400与第二换热器500并联，可以充分发挥制冷效率。

进一步地，制冷系统还包括第三换热器700，第二换热器500的出口及第四出口630均与第三换热器700的进口通过管道连通；第一控制开关300还包括第五出口340，第五出口340的通闭状态可控，第五出口340与第三换热器700的进口通过管道连通；

S200，当温度设定值在第二温度以上时，控制第五出口340导通。

当第二间室的温度设定值在第二温度以上时，控制第二控制开关的第三出口620关闭，并控制第二控制开关的第四出口630导通，其中，第二温度高于第一温度，当第二换热器500处于温度设定在第二温度以上的间室内，且第二间室内的温度达到温度设定值时，制冷剂进入第二换热器500内后能够被气化。如此，即使在关闭第一控制开关300的第二出口330，使得第二换热器500停止工作时，当制冷剂进入到第二换热器500后会被气化，气化后的制冷剂的压力会迅速增高，从而阻止制冷剂回流，因此，第二换热器500中不会大量储存制冷剂。在这种情况下，控制第二控制开关的第三出口620关闭，并控制第二控制开关的第四出口630导通，且控制第五出口340导通，使得第一换热器400与第二换热器500并联，可以充分发挥制冷效率。

一实施例还涉及一种冰箱，包括：如上的制冷系统，相互分隔的第一间室、第二间室及第三间室，第一换热器400设置于第一间室内，第二换热器500设置于第二间室内，第三换热器700设置于第三间室内。

上述的冰箱还应用了上述的制冷系统的控制方法。

上述的冰箱中，第一换热器400及第二换热器500分别放在冰箱的不同的间室，其中，第一换热器400用于放在冰箱的第一间室，第一间室用作冷藏室，第二换热器500用于放在冰箱的第二间室，第二间室用作变温室。当第二间室内的温度被设定在第一温度以下，且第二间室内的温度达到温度设定值时，位于第二间室内的制冷系统中的制冷剂主要以液态形式存在，且第二控制开关600内的制冷剂的压力高于第二换热器500中的制冷剂的压力。如此，在当第二间室内的温度被设定在第一温度以下时，可以通过第二控制开关600控制第三出口620导通，第四出口630关闭，即使在关闭第一控制开关300的第二出口330的情况下，制冷剂也会沿第一控制开关300→第一换热器400→第二控制开关600→第二换热器500的方向流动，从而避免液态制冷剂停留在第二换热器500中。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种制冷系统，其特征在于，包括：

第一控制开关，所述第一控制开关包括第一进口、第一出口及第二出口，且所述第一出口及所述第二出口的通闭状态可控；

第一换热器，所述第一换热器的进口与所述第一出口通过管道连通，

第二换热器，所述第二换热器的进口与所述第二出口通过管道连通；及

第二控制开关，所述第二控制开关包括第二进口、第三出口及第四出口，且所述第三出口及所述第四出口的通闭状态可控，所述第二进口与所述第一换热器的出口通过管道连通，所述第三出口与所述第二换热器的进口通过管路连接，所述第四出口与所述第二换热器的出口通过管路连通；

当所述第二换热器所处间室的温度设定值在第一温度以下时，所述第三出口导通，所述第四出口关闭。

2.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，还包括第三换热器，所述第二换热器的出口及所述第四出口均与所述第三换热器的进口通过管道连通。

3.根据权利要求2所述的制冷系统，其特征在于，所述第一控制开关还包括第五出口，且所述第五出口的通闭状态可控，所述第五出口与所述第三换热器的进口通过管道连通。

4.根据权利要求2所述的制冷系统，其特征在于，所述第三换热器为蒸发器。

5.根据权利要求1-4任一项所述的制冷系统，其特征在于，所述第一换热器和/或第二换热器为蒸发器。

6.根据权利要求1-4任一项所述的制冷系统，其特征在于，所述第一控制开关和/或所述第二控制开关均为阀门。

7.一种如上权利要求1-6任一项所述的制冷系统的控制方法，其特征在于，包括：

获取所述第二换热器所处间室的温度设定值；

当所述温度设定值在第一温度以下时，控制所述第三出口导通，并控制所述第四出口关闭，其中，当所述第二换热器处于所述第一温度以下的环境时，所述第二控制开关内的制冷剂的压力高于所述第二换热器中的制冷剂的压力，且所述第二换热器的出口处具有可回流的液态制冷剂。

8.根据权利要求7所述的制冷系统的控制方法，其特征在于，所述制冷系统还包括第三换热器，所述第二换热器的出口及所述第四出口均与所述第三换热器的进口通过管道连通；所述第一控制开关还包括第五出口，所述第五出口的通闭状态可控，所述第五出口与所述第三换热器的进口通过管道连通；

当所述温度设定值在所述第一温度以下时，控制所述第五出口关闭。

9.根据权利要求7所述的制冷系统的控制方法，其特征在于，所述第一温度为负1℃—负25℃之间的任意值。

10.根据权利要求7所述的制冷系统的控制方法，其特征在于，当所述温度设定值在第二温度以上时，控制所述第三出口关闭，所述第四出口导通，其中，所述第二温度高于所述第一温度，当所述第二换热器处于所述第二温度以上的环境时，制冷剂进入所述第二换热器内后能够被气化。

11.根据权利要求10所述的制冷系统的控制方法，其特征在于，所述制冷系统还包括第三换热器，所述第二换热器的出口及所述第四出口均与所述第三换热器的进口通过管道连通；所述第一控制开关还包括第五出口，且所述第五出口的通闭状态可控，所述第五出口与所述第三换热器的进口通过管道连通；

当所述温度设定值在所述第二温度以上时，控制所述第五出口导通。

12.根据权利要求10所述的制冷系统的控制方法，其特征在于，所述第二温度为0℃。

13.一种冰箱，其特征在于，包括：

如上权利要求1-6任一项所述的制冷系统，其中，所述的制冷系统应用了如上权利要求7-12任一项所述的制冷系统的控制方法；

第一间室，所述第一换热器设置于所述第一间室内；

第二间室，所述第二间室与所述第一间室相隔离，所述第二换热器设置于所述第二间室内。

14.根据权利要求13所述冰箱，其特征在于，所述制冷系统还包括第三换热器，所述第二换热器的出口及所述第四出口均与所述第三换热器的进口通过管道连通，所述冰箱还包括第三间室，所述第一间室及所述第二间室均与所述第三间室相隔离，所述第三换热器设置于所述第三间室内；

或所述制冷系统还包括第三换热器，所述第二换热器的出口及所述第四出口均与所述第三换热器的进口通过管道连通；所述第一控制开关还包括第五出口，且所述第五出口的通闭状态可控，所述第五出口与所述第三换热器的进口通过管道连通，所述冰箱还包括第三间室，所述第一间室及所述第二间室均与所述第三间室相隔离，所述第三换热器设置于所述第三间室内。

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