CN111059843A - 冷藏冷冻装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种冷藏冷冻装置。该冷藏冷冻装置包括箱体、蒸气压缩制冷系统和斯特林制冷系统。箱体限定有多个储物间室，其中一个储物间室为深冷间室。蒸气压缩制冷系统至少一部分设置于深冷间室内或通达至深冷间室内，以向深冷间室供冷。斯特林制冷系统至少一部分设置于深冷间室内或通达至深冷间室内，以向深冷间室供冷。本发明的冷藏冷冻装置通过使蒸气压缩制冷系统和斯特林制冷系统可选择地同时为深冷间室供冷，不仅制冷效率高，还可实现深冷间室的宽幅变温，灵活地满足不同用户的使用需求，适用性高。

Description

冷藏冷冻装置

技术领域

本发明涉及制冷领域，特别是涉及一种采用斯特林制冷系统和蒸气压缩制冷系统制冷的冷藏冷冻装置。

背景技术

随着人们对健康的重视，对高端食材的家庭储备量也在增加。经研究，食材的储存温度低于其玻璃化温度，食材性质会相对稳定，保质期限会大大延长。其中，食材的玻璃化温度多集中在-80℃～-30℃。

现有的家用冰箱都是采用蒸气压缩方式制冷，近些年研发出采用半导体、磁制冷等方式的冰箱，但因制冷效率的限制，箱内温度难以达到-30℃以下。航天、医疗等领域采用斯特林制冷系统制冷，该系统可实现制冷温度-200℃以下。

发明内容

本发明的一个目的是要克服现有技术的至少一个技术缺陷，提供一种采用斯特林制冷系统和蒸气压缩制冷系统制冷的冷藏冷冻装置。

本发明一个进一步的目的是要避免蒸气压缩制冷系统的冷媒积聚在为深冷间室供冷的蒸发管内。

本发明另一个进一步的目的是要提高为深冷间室供冷的效率。

特别地，本发明提供了一种冷藏冷冻装置，其特征在于，包括：

箱体，限定有多个储物间室，其中一个所述储物间室为深冷间室；

蒸气压缩制冷系统，至少一部分设置于所述深冷间室内或通达至所述深冷间室内，以向所述深冷间室供冷；以及

斯特林制冷系统，至少一部分设置于所述深冷间室内或通达至所述深冷间室内，以向所述深冷间室供冷。

可选地，所述蒸气压缩制冷系统包括：

压缩机、冷凝管、节流元件；

多个蒸发管，一个所述蒸发管设置于所述深冷间室内，其他所述蒸发管与所述深冷间室内的蒸发管并联在所述冷凝管和所述压缩机之间或至少部分串联于所述深冷间室内的蒸发管的下游；以及

阀门，设置为至少通断所述冷凝管至所述深冷间室内的蒸发管的冷媒流路。

可选地，所述蒸气压缩制冷系统还包括：

单向阀，串联于所述深冷间室内的蒸发管的出口与所述压缩机之间，并配置为禁止该蒸发管接收其他蒸发管内的冷媒。

可选地，在普冷模式下，

所述蒸气压缩制冷系统配置为当所述深冷间室的间室温度大于等于预设切换温度时为所述深冷间室供冷；且

所述斯特林制冷系统位置为当所述深冷间室的间室温度大于等于设定深冷温度且小于所述预设切换温度时为所述深冷间室供冷。

可选地，在速冻模式下，

所述蒸气压缩制冷系统配置为当所述深冷间室的间室温度大于等于预设切换温度时为所述深冷间室供冷；且

所述斯特林制冷系统位置为当所述深冷间室的间室温度大于等于设定深冷温度时为所述深冷间室供冷。

可选地，在普冷模式下，

所述蒸气压缩制冷系统配置为当所述深冷间室的间室温度大于等于设定深冷温度时在预设时间内向所述深冷间室供冷；且

所述斯特林制冷系统配置为在所述预设时间后且所述深冷间室的间室温度大于等于设定深冷温度时向所述深冷间室供冷。

可选地，在普冷模式下，

所述蒸气压缩制冷系统和所述斯特林制冷系统配置为当所述深冷间室的间室温度大于等于设定深冷温度时交替为所述深冷间室供冷；其中

在每个交替制冷的制冷周期中，所述斯特林制冷系统最先为所述深冷间室供冷。

可选地，在速冻模式下，

所述蒸气压缩制冷系统配置为当所述深冷间室的间室温度大于等于设定深冷温度时在预设时间内向所述深冷间室供冷；且

所述斯特林制冷系统配置为当所述深冷间室的间室温度大于等于设定深冷温度时向所述深冷间室供冷。

可选地，所述冷藏冷冻装置还包括：

制冷风机，设置于所述深冷间室内，用于循环所述深冷间室内的空气；且

所述制冷风机配置为在所述蒸气压缩制冷系统和所述斯特林制冷系统至少之一为所述深冷间室供冷时运行。

可选地，所述冷藏冷冻装置为十字对开门冰箱，所述深冷间室为所述箱体的一个下部储物间室；且

所述斯特林制冷系统的斯特林制冷机设置于所述深冷间室的后侧。

本发明的冷藏冷冻装置通过使蒸气压缩制冷系统和斯特林制冷系统可选择地同时为深冷间室供冷，不仅制冷效率高，还可实现深冷间室的宽幅变温，灵活地满足不同用户的使用需求，适用性高。

进一步地，本发明在深冷间室的蒸发管的出口与压缩机之间设置单向阀，并将单向阀配置为禁止该蒸发管接收其他蒸发管内的冷媒，可在深冷间室的温度低于普冷间室的温度且压缩机停止运行时，避免其他蒸发管内的冷媒在压差的作用下不断积聚到深冷间室的蒸发管内，影响为普冷间室的正常制冷。

进一步地，本发明的蒸气压缩制冷系统和斯特林制冷系统在普冷模式下交替或接续工作，不仅在整体上提高了冷藏冷冻装置向深冷间室的制冷效率，还降低了冷藏冷冻装置的能耗，延长了斯特林制冷机的使用寿命。

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冷藏冷冻装置的示意性剖视图；

图2是本发明一个实施例的蒸气压缩制冷系统的示意性结构图；

图3是图1所示箱体的示意性侧视图；

图4是图1所示冷藏冷冻装置的示意性局部后视图；

图5是图4所示冷藏冷冻装置的示意性后视图，其中器件室盖板被去除；

图6是图5所示冷藏冷冻装置的示意性后视图，其中一个半壳、一个弹性垫脚、和保温罩均被去除；

图7是图6中区域A的示意性局部放大视图；

图8是图1中热交换器的示意性侧视图；

图9是本发明一个实施例的控制器的示意性结构图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的冷藏冷冻装置100的示意性剖视图；图2是本发明一个实施例的蒸气压缩制冷系统的示意性结构图；图3是图1所示箱体的示意性侧视图。参见图1至图3，冷藏冷冻装置100可包括限定有至少一个储物间室的箱体、用于分别开闭至少一个储物间室的至少一个门体、至少为一个储物间室制冷的斯特林制冷系统和至少为一个储物间室制冷的蒸气压缩制冷系统、以及控制蒸气压缩制冷系统和斯特林制冷系统运行的控制器190。其中，冷藏冷冻装置100可为冰箱、冷柜、冰柜等。

箱体可包括外箱111、设置于外箱111内的至少一个内胆、以及设置于外箱111与至少一个内胆之间的隔热层112。其中，至少一个内胆分别限定有至少一个储物间室。

在图示实施例中，箱体包括普冷内胆113、普冷内胆114、普冷内胆115和深冷内胆116。蒸气压缩制冷系统可设置为向普冷内胆113限定的冷藏间室、普冷内胆114和普冷内胆115限定的普冷间室以及深冷内胆116限定的深冷间室供冷，斯特林制冷系统可设置为仅向深冷内胆116限定的深冷间室供冷。

可举例说明的是，冷藏间室的保藏温度可为0～+8℃；普冷间室的保藏温度可为-14～-24℃；深冷间室的保藏温度可覆盖普冷间室的保藏温度，可为-14～80℃。

具体地，蒸气压缩制冷系统可包括一个压缩机131、一个冷凝管132、至少一个节流元件和多个蒸发管。其中，蒸发管133a、蒸发管133b和蒸发管133c可分别设置于普冷内胆113、普冷内胆114和深冷内胆116内。普冷内胆115可与普冷内胆114通过风道连通。

蒸发管133a可与蒸发管133c并联在冷凝管132和压缩机131之间。蒸发管133b可与蒸发管133a和蒸发管133c并联在冷凝管132和压缩机131之间，或串联在蒸发管133a和蒸发管133c的下游，或部分与蒸发管133a和蒸发管133c并联且部分串联在蒸发管133a和蒸发管133c的下游。

蒸气压缩制冷系统还可包括设置为至少通断冷凝管132至蒸发管133c的冷媒流路的阀门137、以及串联于蒸发管133c的出口与压缩机131之间的单向阀138。单向阀138可配置为禁止蒸发管133c接收蒸发管133a和蒸发管133b内的冷媒，以在深冷间室的温度低于普冷间室的温度且压缩机131停止运行时(特别是在此时阀门137阻断冷凝管132至蒸发管133c的冷媒流路的情况下)，避免蒸发管133a和蒸发管133b内的冷媒在压差的作用下不断积聚到蒸发管133c内，影响为普冷间室的正常制冷。

节流元件的数量可为多个，具体可包括节流元件136a、节流元件136b和节流元件136c。节流元件136a、节流元件136b和节流元件136c可分别串联在冷凝管132与蒸发管133a、蒸发管133b和蒸发管133c之间。阀门137还可配置为通断冷凝管132与节流元件136a和节流元件136b之间的冷媒流路。

蒸气压缩制冷系统还可包括例如干燥过滤器和储液包等其他部件。

斯特林制冷系统可包括至少一个斯特林制冷机120、分别与至少一个斯特林制冷机120的冷端热连接的至少一个导冷装置150、以及分别与至少一个斯特林制冷机120的热端热连接的至少一个散热装置160。在图示实施例中，斯特林制冷机120的数量为一个。

具体地，每个斯特林制冷机120可包括机壳、气缸、活塞、和驱动活塞运动的驱动机构。其中，机壳可由主体121和圆筒部122组成。驱动机构可设置于主体121内。活塞可设置为在圆筒部122内往复运动，以形成冷端和热端。

在一些实施例中，冷藏冷冻装置100可为十字对开门冰箱，深冷间室可为箱体的一个下部储物间室中，例如左下或右下储物间室，或其部分分隔。斯特林制冷机120可设置于深冷间室的后侧，以便于供冷。

在一些实施例中，冷藏冷冻装置100可为多门冰箱，深冷间室可为箱体的某一独立储物间室，或其部分分隔。

在一些实施例中，冷藏冷冻装置100可为三门冰箱，深冷间室可为箱体的某一独立储物间室(优选为中部间室)，或其部分分隔。

在一些实施例中，冷藏冷冻装置100可为双门冰箱，深冷间室可为箱体的上部或下部储物间室，或其部分分隔。

在一些实施例中，冷藏冷冻装置100可为对开门冰箱，深冷间室可为箱体的左侧或右侧储物间室，或其部分分隔。

在一些实施例中，冷藏冷冻装置100可为酒柜或立式冷柜或卧式冷柜，深冷间室可为其唯一储物间室，或其部分分隔。

在一些实施例中，冷藏冷冻装置100可为其他各种异形冷藏冷冻装置的任一储物间室，或其部分分隔。

在一些实施例中，在不限于以上任一形式的冷藏冷冻装置中，也可根据需要设置多个深冷间室。

图4是图1所示冷藏冷冻装置100的示意性局部后视图；图5是图4所示冷藏冷冻装置100的示意性后视图，其中器件室117的盖板118被去除。参见图4和图5，外箱111的后侧底部还可限定有一个器件室117。特别地，斯特林制冷机120可设置于器件室117内，以便于斯特林制冷机120的安装和维护，并提高斯特林制冷机120的稳定性，在一定程度上防止斯特林制冷机120产生的振动传递至箱体引起共振问题。

在一些实施例中，冷藏冷冻装置100还可包括与外箱111固定连接的底钢。底钢可设置于器件室117的底部，用于支撑斯特林制冷机120。

在一些实施例中，斯特林制冷机120的冷端可设置于其热端的上方，以便于将冷端产生的冷量传递至深冷间室。

在一些实施例中，压缩机131和冷凝管132也可设置于器件室117内，以使结构紧凑，箱体具有较大的储物空间，而且有利于压缩机131、冷凝管132和斯特林制冷机120的安装维护和线路布局，降低了生产成本。

在一些实施例中，冷藏冷冻装置100还可包括保温罩175。保温罩175可设置为将斯特林制冷机120的冷端和热端分隔于其内侧和外侧，以避免冷端受热端的热量干扰，使冷端产生的冷量大部分甚至全部传输至深冷间室，进而提高斯特林制冷机120的制冷效率。

在一些实施例中，冷藏冷冻装置100还可包括罩壳170，罩设于斯特林制冷机120的主体121的外侧，以避免压缩机131产生的热量影响斯特林制冷机120的工作效率，并对斯特林制冷机120产生的振动噪声进行屏蔽，减少了传递至周围环境的噪声，提高了用户体验。

图6是图5所示冷藏冷冻装置100的示意性后视图，其中一个半壳、一个弹性垫脚、和保温罩175均被去除；图7是图6中区域A的示意性局部放大视图。参见图6和图7，罩壳170可由关于斯特林制冷机120的纵向中央对称平面镜像对称的两个半壳组成。即罩壳170的两个半壳可关于一与斯特林制冷机120的活塞运动方向共面的平面镜像对称，以便于斯特林制冷机120与罩壳170的装配，以及斯特林制冷机120的冷端和热端的引出。

导冷装置150可包括与斯特林制冷机120的冷端热连接的冷端适配器和与冷端适配器热连接的多个导冷热管。

冷端适配器可开设有多个管孔。多个导冷热管的一端可分别设置于多个管孔内并与冷端适配器热连接，以接收冷端的冷量，并将冷量导出。

图8是图1中热交换器140的示意性侧视图。参见图8，热交换器140可包括导冷板142和与导冷板142热连接的制冷端适配器141。

导冷板142可开设有多个冷媒管孔，蒸发管133c可蛇形延伸并穿过多个冷媒管孔，以增大蒸发管133c与导冷板142的接触面积。

制冷端适配器141可开设有多个热管孔。多个导冷热管的另一端可分别设置于多个热管孔内并与制冷端适配器141热连接，以将接收到的冷量传递给导冷板142。

在一些实施例中，冷藏冷冻装置100还可包括至少一个电加热管180。每个电加热管180可设置为部分嵌入导冷板142内，为热交换器140化霜。

在一些实施例中，冷藏冷冻装置100还可包括一个设置于深冷间室的制冷风机134，用于循环深冷间室内的空气，以使深冷间室内的热空气与冷空气的换热更加充分。

制冷风机134可配置为在蒸气压缩制冷系统和斯特林制冷系统至少之一为深冷间室供冷时运行。

图9是本发明一个实施例的控制器190的示意性结构图。参见图9，控制器190可包括处理单元191和存储单元192。其中存储单元192存储有计算机程序193，计算机程序193被处理单元191执行时用于实现本发明实施例的控制方法。

在第一实施例中，冷藏冷冻装置100设置有普通模式。在普通模式下，控制器190可配置为在深冷间室的间室温度大于等于预设切换温度且大于等于设定深冷温度时，控制蒸气压缩制冷系统为深冷间室供冷，并控制斯特林制冷系统停止为深冷间室供冷；在深冷间室的间室温度小于预设切换温度且大于等于设定深冷温度时，控制斯特林制冷系统为深冷间室供冷，并控制蒸气压缩制冷系统停止为深冷间室供冷。

在本发明中，设定深冷温度为用户输入或系统默认的深冷间室的设定保藏温度。预设切换温度可大于蒸气压缩制冷系统的最低制冷温度，例如，蒸气压缩制冷系统的最低制冷温度为40℃，切换温度可为-25℃。

本发明的冷藏冷冻装置100在普通模式下使蒸气压缩制冷系统在间室温度大于等于预设切换温度时向深冷间室供冷，在间室温度小于预设切换温度时再切换为斯特林制冷系统向深冷间室供冷，不仅在整体上提高了冷藏冷冻装置100向深冷间室的制冷效率，还降低了冷藏冷冻装置100的能耗，延长了斯特林制冷机120的使用寿命。

进一步地，控制器190可配置为根据深冷间室的间室温度与设定深冷温度之差以及冷藏冷冻装置100周围的环境温度来确定斯特林制冷机120的工作功率。即，在制冷过程中，实时根据温差的改变重新确定斯特林制冷机120的工作功率，以在保证制冷效率的同时，节约能源。

在环境温度相同的情况下，斯特林制冷机120的工作功率可大致与深冷间室的间室温度与设定深冷温度之差，即深冷间室的间室温度减去设定深冷温度的差值呈正相关。

在深冷间室的间室温度与设定深冷温度之差相同的情况下，斯特林制冷机120的工作功率可大致与环境温度呈正相关。

表1为本发明一个示例性实施例的不同深冷间室的间室温度减去设定深冷温度的差值、以及不同冷藏冷冻装置100周围的环境温度对应的斯特林制冷机120的工作功率，其中斯特林制冷机120的工作功率的单位为瓦(W)，温度差值及环境温度的单位为摄氏度(℃)。

表1

控制器190可通过调节斯特林制冷机120的输入电压来调节斯特林制冷机120的工作功率。

进一步地，控制器190还可配置为根据设定深冷温度、设定普冷温度以及冷藏冷冻装置100周围的环境温度确定压缩机131的工作转速，以使冷藏冷冻装置100的功率分配更加合理，在不降低向普冷间室供冷的效率的同时实现为深冷间室的高效制冷。

在本发明中，设定普冷温度为用户输入或系统默认的普冷间室的设定保藏温度。

在设定深冷温度和环境温度均相同的情况下，压缩机131的工作转速可大致与设定普冷温度呈负相关。

在设定深冷温度和设定普冷温度均相同的情况下，压缩机131的工作转速可大致与环境温度呈正相关。

进一步地，在设定普冷温度和环境温度均相同且蒸气压缩制冷系统为深冷间室供冷的情况下，压缩机在设定深冷温度大于等于预设深冷温度时的工作转速可大于等于在设定深冷温度小于预设深冷温度时的工作转速，以提高为深冷间室供冷的效率。

例如，预设切换温度为-25℃，预设深冷温度为-21℃。则其他条件相同的情况下，压缩机在设定深冷温度大于等于-21℃时，其工作转速可大于等于其在设定温度大于等于-25℃且小于-21℃时的工作转速。

具体地，表2为本发明一个示例性实施例的普通模式下压缩机131为深冷间室供冷且设定深冷温度大于等于预设深冷温度时不同设定普冷温度、以及不同冷藏冷冻装置100周围的环境温度对应的压缩机131的工作转速，其中压缩机131的工作转速的单位为转/分钟(rpm)，设定普冷温度及环境温度的单位为摄氏度(℃)。

表2

表3为本发明一个示例性实施例的普通模式下压缩机131为深冷间室供冷且设定深冷温度小于预设深冷温度时不同设定普冷温度、以及不同冷藏冷冻装置100周围的环境温度对应的压缩机131的工作转速，其中压缩机131的工作转速的单位为转/分钟(rpm)，设定普冷温度及环境温度的单位为摄氏度(℃)。

表3

进一步地，在设定深冷温度、设定普冷温度和环境温度均相同的情况下，压缩机131在斯特林制冷系统为深冷间室供冷且蒸气压缩制冷系统为普冷间室供冷时的工作转速可小于等于压缩机131在蒸气压缩制冷系统为深冷间室供冷时的工作转速。即，压缩机131在仅为深冷间室供冷或同时为深冷间室和其他(冷藏间室和普冷间室)至少一个间室供冷时的工作转速，大于等于其在停止为深冷间室供冷而为其他至少一个间室供冷时的工作转速，以使功率的分配更加合理。

表4为本发明一个示例性实施例的普通模式下压缩机131仅为其他至少一个储物间室供冷时不同设定普冷温度、以及不同冷藏冷冻装置100周围的环境温度对应的压缩机131的工作转速，其中压缩机131的工作转速的单位为转/分钟(rpm)，设定普冷温度及环境温度的单位为摄氏度(℃)。

表4

进一步地，在普通模式下，控制器190可配置为在蒸气压缩制冷系统为深冷间室供冷时，根据设定深冷温度来确定制冷风机134的占空比(工作转速与额定转速的比值)，在该情况下，占空比可小于100％，以使深冷间室内的热空气与冷空气换热更加充分，提高制冷效率，避免不期望的能源浪费，延长制冷风机的使用寿命。其中，制冷风机134的占空比可与设定深冷温度呈反比。

具体地，表5为本发明一个示例性实施例的普通模式下压缩机131为深冷间室供冷时不同设定深冷温度对应的制冷风机134的占空比，其中设定普冷温度的单位为摄氏度(℃)。

表5

进一步地，在普通模式下，控制器190可配置为在斯特林制冷系统为深冷间室供冷时，控制制冷风机134以100％的占空比工作，以进一步地提高制冷效率，避免冷量过于集中而降低制冷风机134的使用寿命。

进一步地，冷藏冷冻装置100还可设置有速冻模式。速冻模式可在接收到用户输入的速冻模式开启指令时运行、或在冷藏冷冻装置100首次通电(即自冷藏冷冻装置100首次开始通电至深冷间室的间室温度小于设定深冷温度)甚至前两次通电时运行、或在深冷间室化霜完成后立即运行，以提高深冷间室内的食物的保藏品质。

在速冻模式下，控制器190可配置为在深冷间室的间室温度大于等于预设切换温度且大于等于设定深冷温度时，控制蒸气压缩制冷系统和斯特林制冷系统为深冷间室供冷；在深冷间室的间室温度小于预设切换温度且大于等于设定深冷温度时，控制斯特林制冷系统为深冷间室供冷，并控制蒸气压缩制冷系统停止为深冷间室供冷，以进一步提高向深冷间室供冷的效率。

进一步地，在设定普冷温度和环境温度均相同的情况下，压缩机131在速冻模式下为深冷间室供冷时的工作转速可大于等于其在普通模式下为深冷间室供冷时的工作转速，以在节约能源的同时，进一步地提高制冷效率。

表6为本发明一个示例性实施例的速冻模式下压缩机131为深冷间室供冷时不同设定普冷温度、以及不同冷藏冷冻装置100周围的环境温度对应的压缩机131的工作转速，其中压缩机131的工作转速的单位为转/分钟(rpm)，设定普冷温度及环境温度的单位为摄氏度(℃)。

表6

进一步地，在速冻模式下，控制器190可配置为控制制冷风机134以100％占空比工作，以进一步地提高制冷效率，避免冷量过于集中而降低制冷风机134的使用寿命。

进一步地，在普通模式和速冻模式下，控制器190可配置为在间室温度小于设定深冷温度时，控制蒸气压缩制冷系统和斯特林制冷系统停止为深冷间室供冷。

进一步地，冷藏冷冻装置100还可包括用于检测深冷间室的间室温度的检测装置。

在普通模式和速冻模式下，控制器190可配置为在判断间室温度是否大于等于设定深冷温度时，将检测装置检测到的检测温度减去预设的温度波动值的差值作为深冷间室的间室温度；在判断间室温度是否小于设定深冷温度时，将检测装置检测到的检测温度与预设的温度波动值之和作为深冷间室的间室温度，以避免蒸气压缩制冷系统向深冷间室供冷的部分频繁通断或斯特林制冷系统频繁开闭。

在本发明中，温度波动值可为1～3℃中的任一值，例如1℃、2℃、或3℃。

在普通模式和速冻模式下，控制器190还可配置为在蒸气压缩制冷系统为深冷间室供冷的情况下判断间室温度是否大于等于预设切换温度时，将检测装置检测到的检测温度减去预设的温度波动值的差值作为深冷间室的间室温度；在斯特林制冷系统为深冷间室供冷的情况下判断间室温度是否小于预设切换温度时，将检测装置检测到的检测温度与预设的温度波动值之和作为深冷间室的间室温度，以避免蒸气压缩制冷系统和斯特林制冷系统之间频繁切换。

在第二实施例中，其与第一实施例的区别为，在普通模式下，控制器190可配置为在深冷间室的间室温度大于等于设定深冷温度时，控制蒸气压缩制冷系统为深冷间室供冷预设时间，斯特林制冷系统停止为深冷间室供冷；在预设时间后，若间室温度仍然大于等于设定深冷温度，控制斯特林制冷系统为深冷间室供冷，蒸气压缩制冷系统停止为深冷间室供冷。

本发明的冷藏冷冻装置100通过时间来切换制冷系统，使两制冷系统均处于最佳的工作状态，不仅在整体上提高了冷藏冷冻装置100向深冷间室的制冷效率，还延长了压缩机131和斯特林制冷机120的使用寿命。

进一步地，控制器190可配置为在设定深冷温度大于等于预设切换温度时，在每个制冷周期中，均控制蒸气压缩制冷系统为深冷间室供冷预设时间，若深冷间室的间室温度仍然大于等于设定深冷温度再启动斯特林制冷系统；在设定深冷温度小于预设切换温度时，仅在首个制冷周期中，控制蒸气压缩制冷系统为深冷间室供冷预设时间，若深冷间室的间室温度仍然大于等于设定深冷温度再启动斯特林制冷系统，提高制冷效率的同时，满足用户的使用需求。

在本发明中，制冷周期是指自蒸气压缩制冷系统和/或斯特林制冷系统为深冷间室供冷至蒸气压缩制冷系统和斯特林制冷系统停止为深冷间室供冷的周期，即自向深冷间室供冷至完成制冷的周期。设定深冷温度小于预设切换温度时的首个制冷周期，是指设定深冷温度由大于等于预设切换温度调节至小于预设切换温度的首个制冷周期。

控制器190可配置为在设定深冷温度小于预设切换温度的情况下，在除首个制冷周期外的其他制冷周期中，控制蒸气压缩制冷系统停止为深冷间室供冷，斯特林制冷系统为所述深冷间室供冷，以使深冷间室的间室温度快速下降至设定深冷温度。

进一步地，控制器190还可配置为根据设定深冷温度以及冷藏冷冻装置100周围的环境温度确定前述预设时间(即压缩机131的工作时间)，以避免不期望的能源浪费。

在设定深冷温度相同的情况下，预设时间可与环境温度呈正相关。

在环境温度相同的情况下，预设时间可与设定深冷温度呈负相关。即，设定深冷温度越低，预设时间越长。

表7为本发明一个示例性实施例的普通模式下压缩机131为深冷间室提供冷量且设定深冷温度大于等于预设切换温度时不同设定深冷温度、以及不同冷藏冷冻装置100周围的环境温度对应的压缩机131的工作时间，其中压缩机131的工作时间的单位为分钟(min)，设定普冷温度及环境温度的单位为摄氏度(℃)。

表7

进一步地，在设定深冷温度和环境温度均相同的情况下，在设定深冷温度小于预设切换温度时的预设时间可大于等于在设定深冷温度大于等于预设切换温度时的预设时间，以延长斯特林制冷机120的使用寿命。

在设定深冷温度大于等于设定深冷温度时，首个制冷周期的预设时间可大于其他制冷周期的预设时间，以避免不期望的能源浪费，延长压缩机131的使用寿命。

进一步地，在速冻模式下，控制器190可配置为在设置深冷温度大于等于预设切换温度时，在每个制冷周期中，均控制蒸气压缩制冷系统和斯特林制冷系统为深冷间室提供冷量；在设置深冷温度小于预设切换温度时，仅在首个制冷周期中，控制蒸气压缩制冷系统和斯特林制冷系统为深冷间室供冷预设时间，若在预设时间后间室温度仍然大于等于设定深冷温度，控制斯特林制冷系统为深冷间室供冷，蒸气压缩制冷系统停止为深冷间室供冷，以进一步提高向深冷间室供冷的效率。

控制器190可配置为在设置深冷温度小于预设切换温度时的除首个制冷周期外的其他制冷周期中，控制斯特林制冷系统为深冷间室供冷，蒸气压缩制冷系统停止为深冷间室供冷。

在速冻模式下，在设置深冷温度小于预设切换温度时的预设时间可大于等于速冻模式下设置深冷温度大于等于预设切换温度时的预设时间。在速冻模式下，在设置深冷温度大于等于预设切换温度时的预设时间可大于等于普通模式下在设置深冷温度小于预设切换温度时的预设时间。

在第三实施例中，其与第二实施例的区别为，在普通模式下，控制器190可配置为在深冷间室的间室温度大于等于设定深冷温度时，控制蒸气压缩制冷系统与斯特林制冷系统交替为深冷间室供冷。且在每个交替制冷的制冷周期中，斯特林制冷系统可最先为深冷间室供冷，以在使两系统均处于最佳的工作状态的同时，在整体上提高冷藏冷冻装置100向深冷间室的制冷效率，降低能耗。

进一步地，控制器190可配置为在设定深冷温度大于等于预设切换温度时，在每个制冷周期中，均控制蒸气压缩制冷系统与斯特林制冷系统交替制冷；在设定深冷温度小于预设切换温度时，仅在首个制冷周期中，控制蒸气压缩制冷系统与斯特林制冷系统交替制冷，以提高制冷效率的同时，满足用户的使用需求。

进一步地，控制器190可配置为根据设定深冷温度以及冷藏冷冻装置100周围的环境温度来确定在每个交替制冷周期中每次斯特林制冷系统为深冷间室供冷的供冷时间以及每次蒸气压缩制冷系统为深冷间室供冷的供冷时间，以避免不期望的能源浪费。每次斯特林制冷系统为深冷间室供冷的供冷时间以及每次蒸气压缩制冷系统为深冷间室供冷的供冷时间可根据与表7相似的表格确定。

在环境温度相同的情况下，每个交替制冷周期中每次斯特林制冷系统为深冷间室供冷的供冷时间以及每次蒸气压缩制冷系统为深冷间室供冷的供冷时间可大致与设定深冷温度呈反比。

在设定深冷温度相同的情况下，每个交替制冷周期中每次斯特林制冷系统为深冷间室供冷的供冷时间以及每次蒸气压缩制冷系统为深冷间室供冷的供冷时间可大致与环境温度呈正比。

进一步地，每个交替制冷周期中，后一向深冷间室供冷的制冷系统的供冷时间可大于等于前一向深冷间室供冷的制冷系统的供冷时间，以在保证两制冷系统的性能的同时，避免两系统频繁地切换。

对于蒸气压缩制冷系统的最低制冷温度小于斯特林制冷系统的最低制冷温度的冰箱，两制冷系统的供冷时间可设置为使斯特林制冷系统在设定深冷温度小于蒸气压缩制冷系统的最低制冷温度时供冷至深冷间室的间室温度小于设定深冷温度。

特别地，控制器190可配置为在判断满足蒸气压缩制冷系统和斯特林制冷系统同时由关停状态切换为开启状态的条件时，开启蒸气压缩制冷系统并使其在预设时间内供冷，在预设时间后，开启斯特林制冷系统以与蒸气压缩制冷系统一同供冷，以降低压缩机131和斯特林制冷机120的振动噪音，降低整机最大功率，在整体上提高制冷效率的同时，降低斯特林制冷机120的初始负荷，进一步地降低振动噪音，并延长斯特林制冷机120的使用寿命。在该实施例中，预设时间可为20～40min。

蒸气压缩制冷系统和斯特林制冷系统同时由关停状态切换为开启状态的条件可为冷藏冷冻装置100初次通电、在蒸气压缩制冷系统停止为冷藏间室和普冷间室供冷的情况下运行速冻模式使蒸气压缩制冷系统和斯特林制冷系统同时向深冷间室供冷的条件、以及使蒸气压缩制冷系统为普冷间室供冷且斯特林制冷系统为深冷间室供冷的条件。

在开启蒸气压缩制冷系统时(包括判断满足蒸气压缩制冷系统和斯特林制冷系统同时由关停状态切换为开启状态的条件的情况下，和在斯特林制冷机120工作过程中)，控制器190可配置为控制压缩机131自预设初始转速每间隔预设的第一时间间隔以预设转速步长上升至目标转速，以进一步减少振动噪音。其中，目标转速为压缩机131的目标工作转速，可由前述任一实施例的确定压缩机131的工作转速的方法确定。

在一些示例性实施例中，预设初始转速可为1000～1500rpm，第一时间间隔可为2～5min，预设转速步长可为300～600rpm。

在开启斯特林制冷系统时(包括判断满足蒸气压缩制冷系统和斯特林制冷系统同时由关停状态切换为开启状态的条件的情况下，和在压缩机131工作过程中)，控制器190可配置为控制斯特林制冷机120自预设初始功率每间隔预设的第二时间间隔以预设供冷步长上升至目标功率，以进一步减少振动噪音。其中，目标功率为斯特林制冷机120的目标工作功率，可由前述任一实施例的确定斯特林制冷机120的工作功率的方法确定。

在一些示例性实施例中，预设初始功率可为5～10W，第二时间间隔可为2～5min，预设功率步长可为4～6W。

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)

1.一种冷藏冷冻装置，其特征在于，包括：

箱体，限定有多个储物间室，其中一个所述储物间室为深冷间室；

蒸气压缩制冷系统，至少一部分设置于所述深冷间室内或通达至所述深冷间室内，以向所述深冷间室供冷；以及

斯特林制冷系统，至少一部分设置于所述深冷间室内或通达至所述深冷间室内，以向所述深冷间室供冷。

2.根据权利要求1所述的冷藏冷冻装置，其特征在于，所述蒸气压缩制冷系统包括：

压缩机、冷凝管、节流元件；

多个蒸发管，一个所述蒸发管设置于所述深冷间室内，其他所述蒸发管与所述深冷间室内的蒸发管并联在所述冷凝管和所述压缩机之间或至少部分串联于所述深冷间室内的蒸发管的下游；以及

阀门，设置为至少通断所述冷凝管至所述深冷间室内的蒸发管的冷媒流路。

3.根据权利要求2所述的冷藏冷冻装置，其特征在于，所述蒸气压缩制冷系统还包括：

单向阀，串联于所述深冷间室内的蒸发管的出口与所述压缩机之间，并配置为禁止该蒸发管接收其他蒸发管内的冷媒。

4.根据权利要求1所述的冷藏冷冻装置，其特征在于，在普冷模式下，

所述蒸气压缩制冷系统配置为当所述深冷间室的间室温度大于等于预设切换温度时为所述深冷间室供冷；且

所述斯特林制冷系统位置为当所述深冷间室的间室温度大于等于设定深冷温度且小于所述预设切换温度时为所述深冷间室供冷。

5.根据权利要求1所述的冷藏冷冻装置，其特征在于，在速冻模式下，

所述蒸气压缩制冷系统配置为当所述深冷间室的间室温度大于等于预设切换温度时为所述深冷间室供冷；且

所述斯特林制冷系统位置为当所述深冷间室的间室温度大于等于设定深冷温度时为所述深冷间室供冷。

6.根据权利要求1所述的冷藏冷冻装置，其特征在于，在普冷模式下，

所述蒸气压缩制冷系统配置为当所述深冷间室的间室温度大于等于设定深冷温度时在预设时间内向所述深冷间室供冷；且

所述斯特林制冷系统配置为在所述预设时间后且所述深冷间室的间室温度大于等于设定深冷温度时向所述深冷间室供冷。

7.根据权利要求1所述的冷藏冷冻装置，其特征在于，在普冷模式下，

所述蒸气压缩制冷系统和所述斯特林制冷系统配置为当所述深冷间室的间室温度大于等于设定深冷温度时交替为所述深冷间室供冷；其中

在每个交替制冷的制冷周期中，所述斯特林制冷系统最先为所述深冷间室供冷。

8.根据权利要求1所述的冷藏冷冻装置，其特征在于，在速冻模式下，

所述蒸气压缩制冷系统配置为当所述深冷间室的间室温度大于等于设定深冷温度时在预设时间内向所述深冷间室供冷；且

所述斯特林制冷系统配置为当所述深冷间室的间室温度大于等于设定深冷温度时向所述深冷间室供冷。

9.根据权利要求1所述的冷藏冷冻装置，其特征在于，还包括：

制冷风机，设置于所述深冷间室内，用于循环所述深冷间室内的空气；且

所述制冷风机配置为在所述蒸气压缩制冷系统和所述斯特林制冷系统至少之一为所述深冷间室供冷时运行。

10.根据权利要求1所述的冷藏冷冻装置，其特征在于，

所述冷藏冷冻装置为十字对开门冰箱，所述深冷间室为所述箱体的一个下部储物间室；且

所述斯特林制冷系统的斯特林制冷机设置于所述深冷间室的后侧。

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