CN111765687A - 一种机械直冷冰箱的快速降温方法 - Google Patents

一种机械直冷冰箱的快速降温方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种机械直冷冰箱的快速降温方法，能够在不影响机械直冷冰箱正常运行时的温度匹配的前提下，在因冰箱上电开机或者冷藏室放入大量负载等原因而导致冷藏室的冷藏温度Tf偏高时，能够通过循环风机在冷藏室内形成循环风流，并利用该循环风流将冷藏蒸发器的冷量迅速散发到冷藏室内部的各处，以快速降低冷藏室内的冷藏温度Tf，满足冷藏室的冷藏需求，提升用户的使用体验，而在冷藏室的冷藏温度Tf降低到风扇停止温度Tfmin后，则通过停止循环风机，以保证达到压缩机停机时，冷冻室能够充分降温至符合要求的冷冻温度；由此解决了机械直冷冰箱难以兼顾冷冻室的充分降温与冷藏室的降温速度的问题。

Description

一种机械直冷冰箱的快速降温方法
技术领域
本发明涉及家用冰箱，具体的说是一种机械直冷冰箱的快速降温方法。
背景技术
当前，机械直冷冰箱采用冷媒在压缩机、冷凝器、毛细管、冷冻蒸发器和冷藏蒸发器中依次循环的制冷系统，其中，冷冻蒸发器和冷藏蒸发器分别用于对机械直冷冰箱的冷冻室和冷藏室制冷。并且，机械直冷冰箱采用单温控系统，即：通过温控器监测所述冷藏蒸发器的实时温度，并在该实时温度低于预设的制冷温度阈值时，控制所述压缩机停机，否则，控制所述压缩机启动，从而，使得压缩机周期式制冷。
上述机械直冷冰箱存在以下不足：
由于采用的是单温控系统，冷藏室和冷冻室的制冷是联动且相互制约的，因此，为使得冷冻室能够充分降温，确保冷冻室的冷冻温度符合要求，会导致冷藏室的降温速度较慢，尤其是在冰箱首次上电开机或者冷藏室放入大量负载时，冷藏室的降温速度将会进一步降低，造成冷藏室的冷藏温度需要很长时间才能下降到符合要求，导致冰箱的用户体验不佳。
而如果通过增加制冷系统中冷媒的量，或者，采用规格更大的冷藏蒸发器等方式，单纯的提升冷藏室的降温速度，以此来解决上述问题，则会使得：冰箱正常运行时，冷藏蒸发器的实时温度快速达到预设的制冷温度阈值，令压缩机快速停机，造成冷冻室的降温不充分，难以保证冷冻室的冷冻温度符合要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种机械直冷冰箱的快速降温方法，以解决现有机械直冷冰箱难以兼顾冷冻室的充分降温与冷藏室的降温速度的问题。
解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种机械直冷冰箱的快速降温方法，所述机械直冷冰箱采用冷媒在压缩机、冷凝器、毛细管、冷冻蒸发器和冷藏蒸发器中依次循环的制冷系统，并采用温控器监测所述冷藏蒸发器的实时温度Tc，且所述温控器能够在满足Tc≥Tcmax时控制所述压缩机启动，在满足Tc≤Tcmin时控制所述压缩机停机，在满足Tcmin<Tc<Tcmax时维持所述压缩机的启停状态不变，其中，Tcmax和Tcmin分别为预设的制冷启动温度和制冷停机温度，所述冷冻蒸发器和冷藏蒸发器分别用于对所述机械直冷冰箱的冷冻室和冷藏室制冷；
其特征在于，所述的快速降温方法包括：
在所述冷藏室内设置循环风机，并且，在所述冷藏室的冷藏温度Tf满足Tf≥Tfmax时，控制所述循环风机启动，在满足Tf≤Tfmin时，控制所述循环风机停止，在满足Tfmin<Tf<Tfmax时，维持所述循环风机的启停状态不变，其中，Tfmax和Tfmin分别为预设的风扇启动温度和风扇停止温度；并且，Tcmax和Tfmin均大于Tcmin且均小于Tfmax。
从而，当冰箱上电开机或者冷藏室放入大量负载时，冷藏室的冷藏温度Tf偏高，即Tf≥Tfmax，循环风机被控制启动，以在冷藏室内形成循环风流，使得冷藏蒸发器的冷量在该循环风流的作用下迅速散发到冷藏室内部的各处，以快速降低冷藏室内的冷藏温度Tf(，且在此时，受冷藏蒸发器的冷量散发加速的影响，冷冻蒸发器对冷冻室的制冷能力相应减弱)；直至在冷藏室的冷藏温度Tf降低至满足Tf≤Tfmin时，此时的冷藏温度Tf已能基本满足冷藏室的冷藏需求，循环风机在此时被控制停止，以减弱对冷藏蒸发器的冷量的散发速度，相应的增强了冷冻蒸发器对冷冻室的制冷能力，使得冷藏室的冷藏温度Tf在无循环风流的情况下较为缓慢的下降，而冷冻室的冷冻温度下降速度加快，处于冰箱的稳定运行状态，以保证在冷藏蒸发器的实时温度Tc下降到满足Tc≤Tcmin而控制所述压缩机停机时，冷冻室能够充分降温至符合要求的冷冻温度。
而冰箱在冷藏室未放入大量负载的正常运行情况下，冷藏室的冷藏温度Tf未出现偏高，即Tf<Tfmax，则循环风机被维持在停止状态，冰箱处于稳定运行状态，不会影响冰箱的温度匹配。
因此，本发明能够在不影响机械直冷冰箱正常运行时的温度匹配的前提下，在因冰箱上电开机或者冷藏室放入大量负载等原因而导致冷藏室的冷藏温度Tf偏高时，能够通过循环风机在冷藏室内形成循环风流，并利用该循环风流将冷藏蒸发器的冷量迅速散发到冷藏室内部的各处，以快速降低冷藏室内的冷藏温度Tf，满足冷藏室的冷藏需求，提升用户的使用体验，而在冷藏室的冷藏温度Tf降低到风扇停止温度Tfmin后，则通过停止循环风机，以保证达到压缩机停机时，冷冻室能够充分降温至符合要求的冷冻温度；由此解决了机械直冷冰箱难以兼顾冷冻室的充分降温与冷藏室的降温速度的问题。
优选的：所述制冷启动温度Tcmax的取值为4℃，所述制冷停机温度Tcmin的取值在-17℃至-27℃之间；所述风扇启动温度Tfmax的取值为6℃，所述风扇停止温度Tfmin的取值为0℃。
优选的：所述冷藏室的冷藏温度Tf的测温点设置在所述循环风机内，以提高测得的冷藏温度Tf的准确性。
作为本发明的优选实施方式所述冷藏蒸发器安装在所述冷藏室的其中一面内胆壁上，该内胆壁记为蒸发器安装壁；所述循环风机的出风口朝向所述蒸发器安装壁，且所述循环风机的出风口与所述蒸发器安装壁之间留有间隙。
从而，冷藏室内的空气进入循环风机后，由循环风机的出风口将风吹向蒸发器安装壁，使得风通过蒸发器安装壁带走冷藏蒸发器的冷量后，再从间隙四散而出，以更快的将冷量散发到冷藏室内部的各处，最后再重新进入循环风机，形成冷藏室内的循环风流。
优选的：所述循环风机位于所述冷藏室的顶部位置，且所述循环风机的出风口对准所述冷藏蒸发器的冷媒进口位置，以使循环风流最大效率的带走冷藏蒸发器的冷量，更进一步提高冷藏室的降温速度。
优选的：所述蒸发器安装壁为所述冷藏室的内胆后壁。
作为本发明的优选实施方式所述的快速降温方法还包括：
在所述冷藏室的冰箱门打开时，控制所述循环风机停止。
从而，在用户打开冰箱门时，通过停止循环风机，能够避免冷藏室内的冷量流失，减少能耗。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
第一，本发明能够在不影响机械直冷冰箱正常运行时的温度匹配的前提下，在因冰箱上电开机或者冷藏室放入大量负载等原因而导致冷藏室的冷藏温度Tf偏高时，能够通过循环风机在冷藏室内形成循环风流，并利用该循环风流将冷藏蒸发器的冷量迅速散发到冷藏室内部的各处，以快速降低冷藏室内的冷藏温度Tf，满足冷藏室的冷藏需求，提升用户的使用体验，而在冷藏室的冷藏温度Tf降低到风扇停止温度Tfmin后，则通过停止循环风机，以保证达到压缩机停机时，冷冻室能够充分降温至符合要求的冷冻温度；由此解决了机械直冷冰箱难以兼顾冷冻室的充分降温与冷藏室的降温速度的问题。
第二，本发明通过将循环风机的出风口朝向冷藏蒸发器所在的蒸发器安装壁，并在循环风机的出风口与蒸发器安装壁之间留出间隙，能够更快的将冷量散发到冷藏室内部的各处，进一步提高冷藏室的降温速度。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
图1为本发明的机械直冷冰箱的电路原理图；
图2为本发明的机械直冷冰箱的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及其附图对本发明进行详细说明，以帮助本领域的技术人员更好的理解本发明的发明构思，但本发明权利要求的保护范围不限于下述实施例，对本领域的技术人员来说，在不脱离本发明之发明构思的前提下，没有做出创造性劳动所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例一
如图1和图2所示，本发明公开的是一种机械直冷冰箱的快速降温方法，所述机械直冷冰箱采用冷媒在压缩机1、冷凝器、毛细管、冷冻蒸发器和冷藏蒸发器2中依次循环的制冷系统，并采用温控器3监测所述冷藏蒸发器2的实时温度Tc，且所述温控器3能够在满足Tc≥Tcmax时控制所述压缩机1启动，在满足Tc≤Tcmin时控制所述压缩机1停机，在满足Tcmin<Tc<Tcmax时维持所述压缩机1的启停状态不变，其中，Tcmax和Tcmin分别为预设的制冷启动温度和制冷停机温度，所述冷冻蒸发器和冷藏蒸发器2分别用于对所述机械直冷冰箱的冷冻室和冷藏室4制冷；
所述的快速降温方法包括：
在所述冷藏室内设置循环风机5，并且，在所述冷藏室4的冷藏温度Tf满足Tf≥Tfmax时，控制所述循环风机5启动，在满足Tf≤Tfmin时，控制所述循环风机5停止，在满足Tfmin<Tf<Tfmax时，维持所述循环风机5的启停状态不变，其中，Tfmax和Tfmin分别为预设的风扇启动温度和风扇停止温度；并且，Tcmax和Tfmin均大于Tcmin且均小于Tfmax。
从而，当冰箱上电开机或者冷藏室4放入大量负载时，冷藏室4的冷藏温度Tf偏高，即Tf≥Tfmax，循环风机5被控制启动，以在冷藏室4内形成循环风流，使得冷藏蒸发器2的冷量在该循环风流的作用下迅速散发到冷藏室4内部的各处，以快速降低冷藏室4内的冷藏温度Tf(，且在此时，受冷藏蒸发器2的冷量散发加速的影响，冷冻蒸发器对冷冻室的制冷能力相应减弱)；直至在冷藏室4的冷藏温度Tf降低至满足Tf≤Tfmin时，此时的冷藏温度Tf已能基本满足冷藏室4的冷藏需求，循环风机5在此时被控制停止，以减弱对冷藏蒸发器2的冷量的散发速度，相应的增强了冷冻蒸发器对冷冻室的制冷能力，使得冷藏室4的冷藏温度Tf在无循环风流的情况下较为缓慢的下降，而冷冻室的冷冻温度下降速度加快，处于冰箱的稳定运行状态，以保证在冷藏蒸发器2的实时温度Tc下降到满足Tc≤Tcmin而控制所述压缩机1停机时，冷冻室能够充分降温至符合要求的冷冻温度。
而冰箱在冷藏室4未放入大量负载的正常运行情况下，冷藏室4的冷藏温度Tf未出现偏高，即Tf<Tfmax，则循环风机5被维持在停止状态，冰箱处于稳定运行状态，不会影响冰箱的温度匹配。
因此，本发明能够在不影响机械直冷冰箱正常运行时的温度匹配的前提下，在因冰箱上电开机或者冷藏室4放入大量负载等原因而导致冷藏室4的冷藏温度Tf偏高时，能够通过循环风机5在冷藏室4内形成循环风流，并利用该循环风流将冷藏蒸发器2的冷量迅速散发到冷藏室4内部的各处，以快速降低冷藏室4内的冷藏温度Tf，满足冷藏室4的冷藏需求，提升用户的使用体验，而在冷藏室4的冷藏温度Tf降低到风扇停止温度Tfmin后，则通过停止循环风机5，以保证达到压缩机1停机时，冷冻室能够充分降温至符合要求的冷冻温度；由此解决了机械直冷冰箱难以兼顾冷冻室的充分降温与冷藏室的降温速度的问题。
以上为本实施例一的基本实施方式，可以在该基本实施方式的基础上做进一步的优化、改进和限定：
优选的：所述制冷启动温度Tcmax的取值为4℃，所述制冷停机温度Tcmin的取值在-17℃至-27℃之间，对应冰箱的1挡至7挡；所述风扇启动温度Tfmax的取值为6℃，所述风扇停止温度Tfmin的取值为0℃。
优选的：所述冷藏室4的冷藏温度Tf的测温点设置在所述循环风机5内，以提高测得的冷藏温度Tf的准确性。
下面通过对比试验验证本发明的效果：
将按照上述实施例一所制成的样机记为3#箱，将上述实施例一中的温控开关6去除后所制成的样机记为2#箱，将上述实施例一中的循环风机5和温控开关6都去除后所制成的样机记为1#箱，共三台样机，三台样的机制冷系统一样。分别对三台样机做43度下拉测试及循环测试对比，结果如下表：
Figure BDA0002499195100000061
如上表所示，1#箱的温度匹配良好，但冷藏室下拉时间较慢。2#箱增设风扇后，下拉速度有明显提升，但循环测试中冷冻室温度偏高。3#箱在2#箱的基础上，增设温控开关6后，下拉时间测试结果与2#箱接近，循环温度匹配与1#箱接近；由此可见，本发明可以在保证循环温度匹配的基础上，明显提升冷藏室下拉速度。
实施例二
在上述实施例一的基础上，本实施例二还采用了以下优选的实施方式：
所述冷藏蒸发器2安装在所述冷藏室4的其中一面内胆壁上，该内胆壁记为蒸发器安装壁4-1；所述循环风机5的出风口朝向所述蒸发器安装壁4-1，且所述循环风机5的出风口与所述蒸发器安装壁4-1之间留有间隙a。
从而，冷藏室4内的空气进入循环风机5后，由循环风机5的出风口将风吹向蒸发器安装壁4-1，使得风通过蒸发器安装壁4-1带走冷藏蒸发器2的冷量后，再从间隙a四散而出，以更快的将冷量散发到冷藏室4内部的各处，最后再重新进入循环风机5，形成冷藏室4内的循环风流。
以上为本实施例二的基本实施方式，可以在该基本实施方式的基础上做进一步的优化、改进和限定：
优选的：所述循环风机5位于所述冷藏室4的顶部位置，且所述循环风机5的出风口对准所述冷藏蒸发器2的冷媒进口位置，以使循环风流最大效率的带走冷藏蒸发器2的冷量，更进一步提高冷藏室4的降温速度。
优选的：所述蒸发器安装壁4-1为所述冷藏室4的内胆后壁。
实施例三
在上述实施例一或实施例二的基础上，本实施例三还采用了以下优选的实施方式：
所述的快速降温方法还包括：
在所述冷藏室4的冰箱门打开时，控制所述循环风机5停止。
从而，在用户打开冰箱门时，通过停止循环风机5，能够避免冷藏室4内的冷量流失，减少能耗。
另外：
上述实施例一的快速降温方法优选通过以下电路结构实现：
所述的机械直冷冰箱设有电源插头7，所述电源插头7的火线L与温控器支路3-1的一端电性连接，所述温控器支路3-1的另一端分为两路，一路与所述压缩机1的电源火线电性连接，另一路通过所述温控开关6和循环风机5组成的串联支路与所述电源插头7的零线N电性连接；所述压缩机1的电源零线与所述电源插头7的零线N电性连接；所述电源插头7的地线E、所述温控器3的接地端、所述压缩机1的电源地线均接地；
所述温控器3能够在满足Tc≥Tcmax时控制所述温控器支路3-1接通，以启动所述压缩机1，在满足Tc≤Tcmin时控制温控器支路3-1断开，以控制所述压缩机1停机，在满足Tcmin<Tc<Tcmax时维持所述温控器支路3-1的通断状态不变，以维持所述压缩机1的启停状态不变。
除上述电路结构之外，上述实施例一中对循环风机5的启停控制，也可以由温度传感器配合控制器实现，或者其他现有的电路结构实现。
在上述电路结构的基础上，可以通过以下电路结构，实现上述实施例三：
所述机械直冷冰箱设有冷藏室照明灯8和冷藏室门开关9，其中，在所述冷藏室4的冰箱门打开时，所述冷藏室门开关9的公共端COM与第一切换端子NC接通，在所述冷藏室4的冰箱门关闭时，所述冷藏室门开关9的公共端COM与第二切换端子NO接通；
并且，所述冷藏室门开关9设置在所述温控开关6和循环风机5组成的串联支路与所述电源插头7的零线N之间，即：所述串联支路与所述冷藏室门开关9的第二切换端子NO电性连接，所述冷藏室门开关9的公共端COM与所述电源插头7的零线N电性连接，所述冷藏室门开关9的第一切换端子NC通过所述冷藏室照明灯8与所述电源插头7的火线L电性连接。
从而，在用户打开冰箱门时，冷藏室照明灯8通电点亮，循环风机5则无论冷藏温度Tf高低都会断电停止，以避免冷藏室4内的冷量流失，减少能耗。
优选的：所述的机械直冷冰箱设有冷冻室照明灯10和冷冻室门开关11，其中，所述冷冻室门开关11在所述冷冻室的冰箱门打开时接通，在所述冷冻室的冰箱门关闭时断开；所述冷冻室照明灯10和冷冻室门开关11串联在所述电源插头7的火线L与零线N之间。
本发明不局限于上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本发明的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种机械直冷冰箱的快速降温方法，所述机械直冷冰箱采用冷媒在压缩机(1)、冷凝器、毛细管、冷冻蒸发器和冷藏蒸发器(2)中依次循环的制冷系统，并采用温控器(3)监测所述冷藏蒸发器(2)的实时温度Tc，且所述温控器(3)能够在满足Tc≥Tcmax时控制所述压缩机(1)启动，在满足Tc≤Tcmin时控制所述压缩机(1)停机，在满足Tcmin<Tc<Tcmax时维持所述压缩机(1)的启停状态不变，其中，Tcmax和Tcmin分别为预设的制冷启动温度和制冷停机温度，所述冷冻蒸发器和冷藏蒸发器(2)分别用于对所述机械直冷冰箱的冷冻室和冷藏室(4)制冷；
其特征在于，所述的快速降温方法包括：
在所述冷藏室内设置循环风机(5)，并且，在所述冷藏室(4)的冷藏温度Tf满足Tf≥Tfmax时，控制所述循环风机(5)启动，在满足Tf≤Tfmin时，控制所述循环风机(5)停止，在满足Tfmin<Tf<Tfmax时，维持所述循环风机(5)的启停状态不变，其中，Tfmax和Tfmin分别为预设的风扇启动温度和风扇停止温度；并且，Tcmax和Tfmin均大于Tcmin且均小于Tfmax。
2.根据权利要求1所述机械直冷冰箱的快速降温方法，其特征在于：所述制冷启动温度Tcmax的取值为4℃，所述制冷停机温度Tcmin的取值在-17℃至-27℃之间；所述风扇启动温度Tfmax的取值为6℃，所述风扇停止温度Tfmin的取值为0℃。
3.根据权利要求1所述机械直冷冰箱的快速降温方法，其特征在于：所述冷藏室(4)的冷藏温度Tf的测温点设置在所述循环风机(5)内。
4.根据权利要求1至3任意一项所述机械直冷冰箱的快速降温方法，其特征在于：所述冷藏蒸发器(2)安装在所述冷藏室(4)的其中一面内胆壁上，该内胆壁记为蒸发器安装壁(4-1)；所述循环风机(5)的出风口朝向所述蒸发器安装壁(4-1)，且所述循环风机(5)的出风口与所述蒸发器安装壁(4-1)之间留有间隙(a)。
5.根据权利要求4所述机械直冷冰箱的快速降温方法，其特征在于：所述循环风机(5)位于所述冷藏室(4)的顶部位置，且所述循环风机(5)的出风口对准所述冷藏蒸发器(2)的冷媒进口位置。
6.根据权利要求4所述机械直冷冰箱的快速降温方法，其特征在于：所述蒸发器安装壁(4-1)为所述冷藏室(4)的内胆后壁。
7.根据权利要求1至3任意一项所述机械直冷冰箱的快速降温方法，其特征在于：所述的快速降温方法还包括：
在所述冷藏室(4)的冰箱门打开时，控制所述循环风机(5)停止。
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