CN111928509A - 冰箱制冷系统及其控制方法、冰箱 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种冰箱制冷系统及其控制方法、冰箱。其中的冰箱制冷系统，包括压缩机、冷凝器、冷冻温度调整模块、冷冻蒸发器，管路连接的压缩机、冷凝器、冷冻温度调整模块、冷冻蒸发器形成冰箱制冷系统的冷冻循环，所述冷冻温度调整模块包括并联的第一冷冻节流管路、第二冷冻节流管路，所述第一冷冻节流管路、第二冷冻节流管路的节流能力不同且能够分别独立的被导通或者截断。根据本发明的一种冰箱制冷系统及其控制方法、冰箱，使冰箱制冷系统具有不同的冷冻温度的制冷模式，满足用户对不同物品的不同冷冻需求，提升物品的存储品质。

Description

冰箱制冷系统及其控制方法、冰箱
技术领域
本发明属于家用电器制造技术领域，具体涉及一种冰箱制冷系统及其控制方法、冰箱。
背景技术
随着科学技术的飞速发展以及人们生活水平的不断提高，冰箱已经成为人们日常生活中不可或缺的电器设备。但目前的冰箱的制冷系统在冷冻温度上多是常规的-18℃左右，这一冷冻温度能够满足绝大多数的物品冷冻保鲜需求，而对于某些物品例如名贵中药材、名贵食材等则需要冰箱能够提供更低的冷冻温度，以保证前述物品处于深冻状态进而保证存储品质，例如-33℃，而现有的冰箱制冷系统并不能满足这一需求，基于此，提出本发明。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种冰箱制冷系统及其控制方法、冰箱，使冰箱制冷系统具有不同的冷冻温度的制冷模式，满足用户对不同物品的不同冷冻需求，提升物品的存储品质。
为了解决上述问题，本发明提供一种冰箱制冷系统，包括压缩机、冷凝器、冷冻温度调整模块、冷冻蒸发器，管路连接的压缩机、冷凝器、冷冻温度调整模块、冷冻蒸发器形成冰箱制冷系统的冷冻循环，所述冷冻温度调整模块包括并联的第一冷冻节流管路、第二冷冻节流管路，所述第一冷冻节流管路、第二冷冻节流管路的节流能力不同且能够分别独立的被导通或者截断。
优选地，所述第一冷冻节流管路中具有第一冷冻毛细管、第一截止阀，所述第一截止阀用于控制所述第一冷冻毛细管中冷媒的导通与截断；所述第二冷冻节流管路中具有第二冷冻毛细管、第二截止阀，所述第二截止阀用于控制所述第二冷冻毛细管中冷媒的导通与截断。
优选地，所述第一冷冻节流管路中还具有第三截止阀，所述第一截止阀与所述第三截止阀分别一一处于所述第一冷冻毛细管的进口端、出口端；和/或，所述第二冷冻节流管路中还具有第四截止阀，所述第二截止阀与所述第四截止阀分别一一处于所述第二冷冻毛细管的进口端、出口端。
优选地，所述冰箱制冷系统还包括四通阀，所述四通阀具有可选择性贯通的第一管、第二管、第三管、第四管，还包括冷藏蒸发器、冷藏节流管路，所述第一管与所述冷凝器的冷媒出口贯通连接，所述第二管依次通过所述冷藏节流管路、冷藏蒸发器与所述冷冻蒸发器的冷媒入口贯通连接，所述第三管与所述第一冷冻节流管路贯通连接，所述第四管与所述第二冷冻节流管路贯通连接。
优选地，所述压缩机为双级补气压缩机，还包括闪蒸器，所述冷冻温度调整模块的冷媒出口与所述冷藏蒸发器的冷媒出口汇总贯通连接于所述闪蒸器的进口，所述闪蒸器的出气口与所述压缩机的补气口贯通连接；所述闪蒸器的出液口与所述冷冻蒸发器的冷媒入口贯通连接。
优选地，所述闪蒸器的出液口与所述冷冻蒸发器的冷媒入口之间的管路上还设有第三冷冻毛细管；和/或，所述闪蒸器的出液口与所述冷冻蒸发器的冷媒入口之间的管路上还设有视液镜；和/或，所述闪蒸器的出液口与所述冷冻蒸发器的冷媒入口之间的管路上还设有第五截止阀；和/或，所述闪蒸器的出气口与所述压缩机的补气口之间的管路上设有第六截止阀；和/或，所述第一管与所述冷凝器之间的管路上设有干燥过滤器。
优选地，所述双级补气压缩机具有一级活塞压缩部、二级活塞压缩部，所述一级活塞压缩部、二级活塞压缩部处于所述压缩机壳体内且能够分别独立的被驱动运转，所述压缩机壳体上构造有补气口、吸气管以及排气管，所述一级活塞压缩部的排气口、二级活塞压缩部的吸气口以及所述补气管与所述压缩机壳体内腔贯通，所述一级活塞压缩部的吸气口与所述吸气管贯通，所述二级活塞压缩部的排气口与所述排气管贯通。
本发明还提供一种冰箱制冷系统的控制方法，用于控制上述的冰箱制冷系统，包括：
获取系统工作模式；
根据获取的工作模式，控制四通阀的冷媒流通路径，并控制一级活塞压缩部、二级活塞压缩部的启停。
优选地，
当所述工作模式为深冻模式时，控制第一管与第三管导通以使第一冷冻节流管路与所述冷冻蒸发器导通，并控制一级活塞压缩部、二级活塞压缩部同时运转；或者，
当所述工作模式为常规冷冻模式时，控制第一管与第四管导通以使第二冷冻节流管路与所述冷冻蒸发器导通，并控制一级活塞压缩部、二级活塞压缩部同时运转；或者，
当所述工作模式为冷藏模式时，控制所述第一管与第二管导通，并控制第五截止阀截止、第六截止阀打开，控制一级活塞压缩部停止运转、二级活塞压缩部运转；或者，
当所述工作模式为冷藏冷冻模式时，控制所述第一管与第二管导通，并控制第五截止阀、第六截止阀打开，控制一级活塞压缩部、二级活塞压缩部同时运转。
本发明还提供一种冰箱，包括上述的冰箱制冷系统。
本发明提供的一种冰箱制冷系统及其控制方法、冰箱，所述冷冻温度调整模块的设置使所述冰箱制冷系统具备了对冷冻间室冷冻温度进行调整设置的能力，尤其是通过对第一冷冻节流管路与第二冷冻节流管路的区别化设置，使冰箱冷冻间室具备常规冷冻所需的存储温度(一般最低为-18℃)以及深冻所需的存储温度(可以达到-33℃)，本发明通过不同冷冻节流管路的切换设置保证了本发明的冰箱冷冻系统在冷冻存储温度上的宽范围以及下限温度的降低。
附图说明
图1为本发明实施例的冰箱制冷系统的原理图；
图2为本发明实施例的冰箱制冷系统处于深冻模式下的冷媒流向示意图；
图3为本发明实施例的冰箱制冷系统处于常规冷冻模式下的冷媒流向示意图；
图4为本发明实施例的冰箱制冷系统处于冷藏模式下的冷媒流向示意图；
图5为本发明实施例的冰箱制冷系统处于冷藏冷冻模式下的冷媒流向示意图；
图6为本发明实施例的冰箱制冷系统中压缩机的内部结构示意图。
附图标记表示为：
1、压缩机；11、一级活塞压缩部；12、二级活塞压缩部；13、压缩机壳体；14、补气口；15、吸气管；16、排气管；17、内腔；2、冷凝器；21、干燥过滤器；3、冷冻温度调整模块；31、第一冷冻节流管路；311、第一冷冻毛细管；312、第一截止阀；313、第三截止阀；32、第二冷冻节流管路；321、第二冷冻毛细管；322、第二截止阀；323、第四截止阀；4、冷冻蒸发器；41、第三冷冻毛细管；42、视液镜；43、第五截止阀；5、四通阀；51、第一管；52、第二管；53、第三管；54、第四管；6、冷藏蒸发器；61、冷藏节流管路；7、闪蒸器；71、第六截止阀；81、防凝管；82、储液器。
具体实施方式
结合参见图1至图6所示，根据本发明的实施例，提供一种冰箱制冷系统，包括压缩机1、冷凝器2、冷冻温度调整模块3、冷冻蒸发器4，管路连接的压缩机1、冷凝器2、冷冻温度调整模块3、冷冻蒸发器4形成冰箱制冷系统的冷冻循环，所述冷冻温度调整模块3包括并联的第一冷冻节流管路31、第二冷冻节流管路32，所述第一冷冻节流管路31、第二冷冻节流管路32的节流能力不同且能够分别独立的被导通或者截断，所述节流能力值得是对应的节流元件的对流经其的冷媒的节流降压的效果，其可以通过节流元件的长度以及通流量进行限定。该技术方案中，所述冷冻温度调整模块3的设置使所述冰箱制冷系统具备了对冷冻间室冷冻温度进行调整设置的能力，尤其是通过对第一冷冻节流管路31与第二冷冻节流管路32的区别化设置，使冰箱冷冻间室具备常规冷冻所需的存储温度(一般最低为-18℃)以及深冻所需的存储温度(可以达到-33℃)，而可以理解的是，现有技术中的冰箱也能够对冷冻间室的冷冻存储温度进行调整，但其在最低温度上却基本维持于-18℃，而本发明则通过不同冷冻节流管路的切换设置保证了本发明的冰箱冷冻系统在冷冻存储温度上的宽范围以及下限温度的降低。
具体的，所述第一冷冻节流管路31中具有第一冷冻毛细管311、第一截止阀312，所述第一截止阀312用于控制所述第一冷冻毛细管311中冷媒的导通与截断；所述第二冷冻节流管路32中具有第二冷冻毛细管321、第二截止阀322，所述第二截止阀322用于控制所述第二冷冻毛细管321中冷媒的导通与截断；所述第一冷冻毛细管311的长度大于所述第二冷冻毛细管321，该技术方案中通过所述第一冷冻毛细管311、第二冷冻毛细管321的型号(例如长度、通流直径)选择，能够对深冻的最低温度的灵活设定。而所述第一截止阀312以及所述第二截止阀322则用于切换两个节流管路的通流，进而实现冰箱冷冻间室的不同冷冻温度的选择。进一步地，所述第一冷冻节流管路31中还具有第三截止阀313，所述第一截止阀312与所述第三截止阀313分别一一处于所述第一冷冻毛细管311的进口端、出口端；和/或，所述第二冷冻节流管路32中还具有第四截止阀323，所述第二截止阀322与所述第四截止阀323分别一一处于所述第二冷冻毛细管321的进口端、出口端，由此能够实现在所述第一冷冻节流管路31、第二冷冻节流管路32中一个贯通一个截断时冷媒由贯通的管路一侧向截断的一侧回流导致系统能效降低的问题发生。
为了进一步丰富所述冰箱制冷系统的工作模式，优选地，所述冰箱制冷系统还包括四通阀5，所述四通阀5具有可选择性贯通的第一管51、第二管52、第三管53、第四管54，还包括冷藏蒸发器6、冷藏节流管路61，所述第一管51与所述冷凝器2的冷媒出口贯通连接，所述第二管52依次通过所述冷藏节流管路61、冷藏蒸发器6与所述冷冻蒸发器4的冷媒入口贯通连接，所述第三管53与所述第一冷冻节流管路31贯通连接，所述第四管54与所述第二冷冻节流管路32贯通连接，由此，实现了所述冰箱制冷系统同时具备冷藏及冷冻的双重功能。而可以理解的是，由此所述四通阀5的设置，其具有管路流路切换的功能，此时，所述第一截止阀312、第三截止阀313以及第二截止阀322、第四截止阀323的设置目的则主要在于在对应的节流元件(例如毛细管)产生故障能够便利维修过程。
为了能够提升所述冰箱制冷系统的工作能效，优选地，所述压缩机1为双级补气压缩机，还包括闪蒸器7，所述冷冻温度调整模块3的冷媒出口与所述冷藏蒸发器6的冷媒出口汇总贯通连接于所述闪蒸器7的进口，所述闪蒸器7的出气口与所述压缩机1的补气口14贯通连接；所述闪蒸器7的出液口与所述冷冻蒸发器4的冷媒入口贯通连接，所述闪蒸器7的补气能够有效降低所述压缩机1的排气管16的温度，进而提升系统能效。同时，该技术方案中采用双级补气压缩机取代现有技术中的单级压缩机，能够使压缩机具有更高的吸排气压缩比的同时，保证压缩机的可靠性且具有较高的排气容积效率，进而保证深冻模式更易实现。
优选地，所述闪蒸器7的出液口与所述冷冻蒸发器4的冷媒入口之间的管路上还设有第三冷冻毛细管41；所述第三冷冻毛细管41能够对由所述冷藏蒸发器6流出的冷媒或者冷冻温度调整模块3流出的冷媒进行二次节流，进一步降低流入所述冷冻蒸发器4的冷媒温度与压力，进而使所述冷冻蒸发器4的蒸出温度更低，这利于冷冻温度的进一步降低；和/或，所述闪蒸器7的出液口与所述冷冻蒸发器4的冷媒入口之间的管路上还设有视液镜42，便于维修人员或者用户观察管路中冷媒的状态；和/或，所述闪蒸器7的出液口与所述冷冻蒸发器4的冷媒入口之间的管路上还设有第五截止阀43，所述第五截止阀43能够在冰箱制冷系统处于冷藏模式时截断冷媒流入所述冷冻蒸发器4；和/或，所述闪蒸器7的出气口与所述压缩机1的补气口14之间的管路上设有第六截止阀71，具体的所述第六截止阀71为单向截止阀，能够有效防止制冷剂反向流动(由压缩机朝向闪蒸器4的方向)；和/或，所述第一管51与所述冷凝器2之间的管路上设有干燥过滤器21，以能够对系统管路中的冷媒可能具有的水分进行消除，防止温度过低导致其中水分冻结形成管路堵塞或者相关部件的损坏(例如压缩机)，在压缩机1的吸气管15与所述冷冻蒸发器4之间的管路上还设有储液器82，对液态冷媒进行分离存储，降低甚至杜绝压缩机吸气带液现象的发生；在冷凝器2与四通阀5之间的部分管路被设置于冰箱的门封处形成防凝管81，以防止冷冻间室温度过低时引起的门体与冰箱体冻结不能打开的现象发生。
进一步地，所述双级补气压缩机具有一级活塞压缩部11、二级活塞压缩部12，所述一级活塞压缩部11、二级活塞压缩部12处于所述压缩机壳体13内且能够分别独立的被驱动运转，所述压缩机壳体13上构造有补气口14、吸气管15以及排气管16，所述一级活塞压缩部11的排气口、二级活塞压缩部12的吸气口以及所述补气管与所述压缩机壳体13内腔17贯通，所述一级活塞压缩部11的吸气口与所述吸气管15贯通，所述二级活塞压缩部12的排气口与所述排气管16贯通。该技术方案中，当压缩机1处于双级补气增焓运转工况下时，所述补气口14的补气冷媒与所述一级活塞压缩部12的排气能够在压缩机壳体13的内腔17内充分汇合后再进入所述一级活塞压缩部11中进行再次压缩，二级活塞压缩部12的排气温度更低，系统能效更高；当压缩机1处于单级压缩工况下时，此时的补气作为二级活塞压缩部12的吸气，补气能够在所述内腔17中与压缩机机壳13充分接触，进行热交换后再进入二级压缩机压缩部12也能够保证压缩机1具有较低的排气温度，提高系统能效，此工况下一级活塞压缩部11并不运行。此时可以理解的是，所述压缩机机壳13的外侧最好能够设置相应的冷却部件以提升壳体自身的散热。进一步地，所述一级活塞压缩部11、二级活塞压缩部12分别具有各自的驱动电机，所述驱动电机最好为变频电机。
根据本发明的实施例，还提供一种冰箱制冷系统的控制方法，用于控制上述的冰箱制冷系统，包括：
获取系统工作模式；
根据获取的工作模式，控制四通阀5的冷媒流通路径，并控制一级活塞压缩部11、二级活塞压缩部12的启停。
具体的，如图2所示，当所述工作模式为深冻模式时，控制第一管51与第三管53导通以使第一冷冻节流管路31与所述冷冻蒸发器4导通，并控制一级活塞压缩部11、二级活塞压缩部12同时运转，此时的冷媒流向如图2中的箭头所示出；
当所述工作模式为常规冷冻模式时，控制第一管51与第四管54导通以使第二冷冻节流管路32与所述冷冻蒸发器4导通，并控制一级活塞压缩部11、二级活塞压缩部12同时运转，此时的冷媒流向如图3中的箭头所示出；或者，
当所述工作模式为冷藏模式时，控制所述第一管51与第二管52导通，并控制第五截止阀43截止、第六截止阀71打开，控制一级活塞压缩部11停止运转、二级活塞压缩部12运转，此时的冷媒流向如图4中的箭头所示出；或者，
当所述工作模式为冷藏冷冻模式时，控制所述第一管51与第二管52导通，并控制第五截止阀43、第六截止阀71打开，控制一级活塞压缩部11、二级活塞压缩部12同时运转，此时的冷媒流向如图5中的箭头所示出，值得一提的是，此时由于冷媒经过所述冷藏蒸发器6中的热交换，在所述闪蒸器7中的气态冷媒较多，此时对应的所述二级活塞压缩部12的压缩工况(负荷)较系统处于深冻模式以及常规冷冻模式下要重，因此此时控制调高二级活塞压缩部12的运转频率，也即处于冷藏冷冻模式下的二级活塞压缩部12的运转频率高于深冻模式以及常规冷冻模式下的二级活塞压缩部12的运转频率。
根据本发明的实施例，还提供一种冰箱，包括上述的冰箱制冷系统。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种冰箱制冷系统，其特征在于，包括压缩机(1)、冷凝器(2)、冷冻温度调整模块(3)、冷冻蒸发器(4)，管路连接的压缩机(1)、冷凝器(2)、冷冻温度调整模块(3)、冷冻蒸发器(4)形成冰箱制冷系统的冷冻循环，所述冷冻温度调整模块(3)包括并联的第一冷冻节流管路(31)、第二冷冻节流管路(32)，所述第一冷冻节流管路(31)、第二冷冻节流管路(32)的节流能力不同且能够分别独立的被导通或者截断。
2.根据权利要求1所述的冰箱制冷系统，其特征在于，所述第一冷冻节流管路(31)中具有第一冷冻毛细管(311)、第一截止阀(312)，所述第一截止阀(312)用于控制所述第一冷冻毛细管(311)中冷媒的导通与截断；所述第二冷冻节流管路(32)中具有第二冷冻毛细管(321)、第二截止阀(322)，所述第二截止阀(322)用于控制所述第二冷冻毛细管(321)中冷媒的导通与截断。
3.根据权利要求2所述的冰箱制冷系统，其特征在于，所述第一冷冻节流管路(31)中还具有第三截止阀(313)，所述第一截止阀(312)与所述第三截止阀(313)分别一一处于所述第一冷冻毛细管(311)的进口端、出口端；和/或，所述第二冷冻节流管路(32)中还具有第四截止阀(323)，所述第二截止阀(322)与所述第四截止阀(323)分别一一处于所述第二冷冻毛细管(321)的进口端、出口端。
4.根据权利要求3所述的冰箱制冷系统，其特征在于，还包括四通阀(5)，所述四通阀(5)具有可选择性贯通的第一管(51)、第二管(52)、第三管(53)、第四管(54)，还包括冷藏蒸发器(6)、冷藏节流管路(61)，所述第一管(51)与所述冷凝器(2)的冷媒出口贯通连接，所述第二管(52)依次通过所述冷藏节流管路(61)、冷藏蒸发器(6)与所述冷冻蒸发器(4)的冷媒入口贯通连接，所述第三管(53)与所述第一冷冻节流管路(31)贯通连接，所述第四管(54)与所述第二冷冻节流管路(32)贯通连接。
5.根据权利要求4所述的冰箱制冷系统，其特征在于，所述压缩机(1)为双级补气压缩机，还包括闪蒸器(7)，所述冷冻温度调整模块(3)的冷媒出口与所述冷藏蒸发器(6)的冷媒出口汇总贯通连接于所述闪蒸器(7)的进口，所述闪蒸器(7)的出气口与所述压缩机(1)的补气口(14)贯通连接；所述闪蒸器(7)的出液口与所述冷冻蒸发器(4)的冷媒入口贯通连接。
6.根据权利要求5所述的冰箱制冷系统，其特征在于，所述闪蒸器(7)的出液口与所述冷冻蒸发器(4)的冷媒入口之间的管路上还设有第三冷冻毛细管(41)；和/或，所述闪蒸器(7)的出液口与所述冷冻蒸发器(4)的冷媒入口之间的管路上还设有视液镜(42)；和/或，所述闪蒸器(7)的出液口与所述冷冻蒸发器(4)的冷媒入口之间的管路上还设有第五截止阀(43)；和/或，所述闪蒸器(7)的出气口与所述压缩机(1)的补气口(14)之间的管路上设有第六截止阀(71)；和/或，所述第一管(51)与所述冷凝器(2)之间的管路上设有干燥过滤器(21)。
7.根据权利要求5所述的冰箱制冷系统，其特征在于，所述双级补气压缩机具有一级活塞压缩部(11)、二级活塞压缩部(12)，所述一级活塞压缩部(11)、二级活塞压缩部(12)处于所述压缩机壳体(13)内且能够分别独立的被驱动运转，所述压缩机壳体(13)上构造有补气口(14)、吸气管(15)以及排气管(16)，所述一级活塞压缩部(11)的排气口、二级活塞压缩部(12)的吸气口以及所述补气管与所述压缩机壳体(13)内腔(17)贯通，所述一级活塞压缩部(11)的吸气口与所述吸气管(15)贯通，所述二级活塞压缩部(12)的排气口与所述排气管(16)贯通。
8.一种冰箱制冷系统的控制方法，其特征在于，用于控制如权利要求1至7中任一项所述的冰箱制冷系统，包括：
获取系统工作模式；
根据获取的工作模式，控制四通阀(5)的冷媒流通路径，并控制一级活塞压缩部(11)、二级活塞压缩部(12)的启停。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，
当所述工作模式为深冻模式时，控制第一管(51)与第三管(53)导通以使第一冷冻节流管路(31)与所述冷冻蒸发器(4)导通，并控制一级活塞压缩部(11)、二级活塞压缩部(12)同时运转；或者，
当所述工作模式为常规冷冻模式时，控制第一管(51)与第四管(54)导通以使第二冷冻节流管路(32)与所述冷冻蒸发器(4)导通，并控制一级活塞压缩部(11)、二级活塞压缩部(12)同时运转；或者，
当所述工作模式为冷藏模式时，控制所述第一管(51)与第二管(52)导通，并控制第五截止阀(43)截止、第六截止阀(71)打开，控制一级活塞压缩部(11)停止运转、二级活塞压缩部(12)运转；或者，
当所述工作模式为冷藏冷冻模式时，控制所述第一管(51)与第二管(52)导通，并控制第五截止阀(43)、第六截止阀(71)打开，控制一级活塞压缩部(11)、二级活塞压缩部(12)同时运转。
10.一种冰箱，包括冰箱制冷系统，其特征在于，所述冰箱制冷系统为权利要求1至7中任一项所述的冰箱制冷系统。
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