CN111365929A - 基于冷凝蓄热组件补偿制冷系统的冰箱 - Google Patents

基于冷凝蓄热组件补偿制冷系统的冰箱 Download PDF

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Abstract

本发明公开了基于冷凝蓄热组件补偿制冷系统的冰箱，涉及冰箱制冷技术领域。本发明包括制冷系统以及冷凝蓄热组件；制冷系统包括顺次连通的压缩机、防凝管、蓄热冷凝器、冷凝器、过滤器、毛细管、冷冻蒸发器以及冷藏蒸发器；冷藏蒸发器与压缩机进口连通；蓄热冷凝器的冷凝管安装在冷藏蒸发器底部；冷凝蓄热组件包括蓄热冷凝器以及蓄热材料。本发明可缓解由于冷藏制冷冷气下沉导致的冷藏底部温度偏低的问题，降低冷藏底部温度过零导致的食品冻坏的问题；充分利用制冷系统自身散热，并将热量储存在热量需要的位置，在停机阶段，将储存的热量分配到热量需求的位置，从而匹配冷藏冷冻热负荷配置，达到冷量匹配的目的；节能且安全可靠。

Description

基于冷凝蓄热组件补偿制冷系统的冰箱
技术领域
本发明属于冰箱制冷技术领域，特别是涉及一种基于冷凝蓄热组件补偿制冷系统的冰箱。
背景技术
目前直冷机械控制的冷藏冷冻冰箱，制冷系统一般为单循环系统，其结构简图如图4所示。制冷系统原理图如图5，由单根毛细管连接依次经冷冻蒸发器、冷藏蒸发器，返回至压缩机，形成制冷循环。制冷系统开停由冷藏室内感温包控制。此类冰箱冷冻间室温度不能单独控制，当环境温度10～38℃内波动，冷藏热负荷变化与冷冻热负荷比例变化较大，即R＝Q冷藏热负荷/Q冷冻热负荷，R低环温＜R高环温。为兼顾高低环温设计要求，一般是按25℃环境温度匹配冷藏冷冻蒸发器大小，调整合适制冷剂，达到10～38℃储藏温度需求。此种设计方法缺点是低环境温度下冷藏室温度偏低，冷冻室温度偏高。现有技术通过在冷藏蒸发器底部增加低温补偿加热器，在环温低于16℃时，通过环温传感器控制开启低温补偿加热器，使冷藏蒸发器附近温度升高，控制启动压缩机，给箱体提供冷量，从而保证冷冻室冷冻温度的要求。
但上述方式存在以下缺点：(1)低温补偿加热器考虑安全问题，不能设置高于8w以上的，故仅能部分解决实验室平衡稳定情况下低环温冷冻室温度偏高的问题。实际用户使用过程中，冷藏冷冻热负荷变化会随用户使用开关门频次的变化，或者放入热负载的变化，冷藏冷冻热负荷比例发生变化，例如当冷冻室放入大量热负载，冷冻室热负荷突然增大，而冷藏室制冷需求较小，此时制冷系统会根据冷藏室负荷的大小控制压缩机开停，此时无法满足冷冻室需要制冷的请求。(2)、在冷藏室后背增加补偿加热器，冷藏后背内衬长期处于高低温度波动的状态，容易引起冰箱内胆脱胆，发黄，影响外观，用户体验感不好。(3)、电加热需要消耗电能，不利于节能。
本发明提供一种基于冷凝蓄热组件补偿制冷系统的冰箱，用以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供基于冷凝蓄热组件补偿制冷系统的冰箱，通过在冷藏室底部安装冷凝蓄热组件；冷凝蓄热组件的蓄热材料包裹蓄热冷凝器的冷凝管，可缓解由于冷藏制冷冷气下沉导致的冷藏底部温度偏低的问题，降低冷藏底部温度过零导致的食品冻坏的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为基于冷凝蓄热组件补偿制冷系统的冰箱，包括冷藏室和冷冻室，还包括制冷系统以及冷凝蓄热组件；所述制冷系统包括顺次连通的压缩机、防凝管、蓄热冷凝器、冷凝器、过滤器、毛细管、冷冻蒸发器以及冷藏蒸发器；所述冷藏蒸发器与压缩机进口连通；
所述冷藏室蒸发器安装在冷藏室后背板上；所述冷藏室内顶部安装温控器；所述冷藏室蒸发器底部安装温控感温包；所述温控器分别与温控感温包以及压缩机电性连接；所述温控器接收温控感温包采集的冷藏室温度信息；所述温控器根据冷藏室温度信息控制压缩机的开关；所述蓄热冷凝器的冷凝管安装在冷藏蒸发器底部；所述冷凝蓄热组件包括蓄热冷凝器以及蓄热材料；所述蓄热材料包裹所述蓄热冷凝器的冷凝管。
优选地，所述冷凝蓄热组件经胶带固定在冷藏室后背板上。
优选地，所述蓄热材料采用复合相变蓄热材料；所述蓄热材料的相变温度在27～33℃之间蓄热。
优选地，所述蓄热材料采用工业石蜡、膨胀石墨复合。
本发明的一个方面具有以下有益效果：
1、本发明通过在冷藏室底部安装冷凝蓄热组件；冷凝蓄热组件的蓄热材料包裹蓄热冷凝器的冷凝管，可缓解由于冷藏制冷冷气下沉导致的冷藏底部温度偏低的问题，降低冷藏底部温度过零导致的食品冻坏的问题。
2、本发明充分利用制冷系统自身散热，并将热量储存在热量需要的位置，在停机阶段，将储存的热量分配到热量需求的位置，从而匹配冷藏冷冻热负荷配置，达到冷量匹配的目的；无需浪费多余的电能，节能且安全可靠。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为本发明基于冷凝蓄热组件补偿制冷系统的冰箱的结构示意图；
图2为图1中A的放大图；
图3为本发明基于冷凝蓄热组件补偿制冷系统的冰箱中制冷系统的示意图；
图4为本发明背景技术中现有冰箱的结构示意图；
图5为本发明背景技术中现有冰箱中制冷系统的示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-冷藏室，11-温控器，2-冷冻室，21-防凝管，22-压缩机，3-蓄热冷凝器，4-冷凝器，41-过滤器，42-毛细管，5-冷冻蒸发器，6-冷藏蒸发器，61-温控感温包，7-冷凝蓄热组件，71-蓄热材料。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“中”、“长度”、“内”等指示方位或位置关系，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组件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。
请参阅图1-3所示，本发明为基于冷凝蓄热组件补偿制冷系统的冰箱，包括冷藏室1和冷冻室2，还包括制冷系统以及冷凝蓄热组件7；制冷系统包括顺次连通的压缩机22、防凝管21、蓄热冷凝器3、冷凝器4、过滤器41、毛细管42、冷冻蒸发器5以及冷藏蒸发器6；冷藏蒸发器6与压缩机22进口连通；实际使用时，压缩机22将制冷剂压缩成高温高压气体，依次进入防凝管21、蓄热冷凝器3以及冷凝器4散热，经毛细管42节流后成低温低压液体，进入蒸发器蒸发吸热，将冰箱间室温度降温，制冷剂蒸发吸热后成低温低压气体回热进入压缩机2再次压缩，形成完整制冷循环；
冷藏室蒸发器6安装在冷藏室1后背板上；冷藏室1内顶部安装温控器11；冷藏室蒸发器6底部安装温控感温包61；温控器11分别与温控感温包61以及压缩机22电性连接；温控器11接收温控感温包61采集的冷藏室温度信息；温控器11根据冷藏室温度信息控制压缩机22的开关；
蓄热冷凝器3的冷凝管安装在冷藏蒸发器6底部；冷凝蓄热组件7包括蓄热冷凝器3以及蓄热材料71；蓄热材料71包裹蓄热冷凝器3的冷凝管，冷凝蓄热组件7经胶带固定在冷藏室后背板上。蓄热材料71采用复合相变蓄热材料；蓄热材料71的相变温度在27～33℃之间蓄热；蓄热材料采用工业石蜡、膨胀石墨复合。
当环温低于25℃时，制冷系统冷凝温度高于33℃；此时冷凝蓄热组件7中蓄热材料71吸收冷凝热并储存起来；待冷藏室1温度达到需求后，制冷系统停止运行。此时冷藏室1底部冷凝蓄热组件7存储的热量高于环境温度，停机阶段冷藏蓄热组件7继续向冷藏室1底部传热，使冷藏室1快速达到制冷请求再次开启制冷。
当环温高于30℃时，制冷系统冷凝管温度达到35℃以上，由于超过冷凝蓄热材料71的相变温度，蓄热材料71吸收冷凝热存储，蓄热完成后，多余冷凝热量向冷藏室1后背散热，此时冷凝蓄热组件7温度与环温相当。待冷藏室温度达到需求后，制冷系统停止运行，此时冷凝蓄热组件71由于与环境温度相当，冷凝蓄热组件71向箱内的传热与无蓄热组件时向箱内的传热温差差别很小，此时增加冷凝蓄热组件7对高环温冷藏热负荷的增加影响较小，对高环温情况下冷量分配基本无影响。利用上述方法，起到重新分配冷藏冷冻热负荷的目的。停机阶段可继续向箱内传热，可有效缓解冷藏室由于制冷时冷气下沉导致的冷藏底部温度偏低的问题。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (4)

1.基于冷凝蓄热组件补偿制冷系统的冰箱，包括冷藏室(1)和冷冻室(2)，其特征在于，还包括制冷系统以及冷凝蓄热组件(7)；所述制冷系统包括顺次连通的压缩机(22)、防凝管(21)、蓄热冷凝器(3)、冷凝器(4)、过滤器(41)、毛细管(42)、冷冻蒸发器(5)以及冷藏蒸发器(6)；所述冷藏蒸发器(6)与压缩机(2)进口连通；
所述冷藏室蒸发器(6)安装在冷藏室(1)后背板上；所述冷藏室(1)内顶部安装温控器(11)；所述冷藏室蒸发器(6)底部安装温控感温包(61)；所述温控器(11)分别与温控感温包(61)以及压缩机(2)电性连接；所述温控器(11)接收温控感温包(61)采集的冷藏室温度信息；所述温控器(11)根据冷藏室温度信息控制压缩机(2)的开关；
所述蓄热冷凝器(3)的冷凝管安装在冷藏蒸发器(6)底部；所述冷凝蓄热组件(7)包括蓄热冷凝器(3)以及蓄热材料(71)；所述蓄热材料(71)包裹所述蓄热冷凝器(3)的冷凝管。
2.根据权利要求1所述的基于冷凝蓄热组件补偿制冷系统的冰箱，其特征在于，所述冷凝蓄热组件(7)经胶带固定在冷藏室后背板上。
3.根据权利要求1或2所述的基于冷凝蓄热组件补偿制冷系统的冰箱，其特征在于，所述蓄热材料(71)采用复合相变蓄热材料；所述蓄热材料(71)的相变温度在27～33℃之间蓄热。
4.根据权利要求3所述的基于冷凝蓄热组件补偿制冷系统的冰箱，其特征在于，所述蓄热材料采用工业石蜡、膨胀石墨复合。
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