CN113405303B - 一种冰箱制冷系统及包括其的冰箱 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种冰箱制冷系统及包括其的冰箱。冰箱制冷系统包括：双缸压缩机，包括第一气缸和第二气缸，第一气缸包括第一吸气口和第一排气口，第二气缸包括第二吸气口和第二排气口；第一冷媒循环回路，连接第一吸气口和第一排气口，第一冷媒循环回路包括第一蒸发器，第一蒸发器用于第一间室的制冷；第二冷媒循环回路，连接第二吸气口和第二排气口，第二冷媒循环回路包括第二蒸发器，第二蒸发器用于第二间室的制冷；通过独立控制第一冷媒循环回路和第二冷媒循环回路实现第一间室和第二间室的独立控温。本发明可以解决冷藏室与冷冻室温差较大的问题，减小冰箱的耗电量，提高冰箱的换热量。

Description

一种冰箱制冷系统及包括其的冰箱
技术领域
本发明涉及制冷设备相关技术领域，尤其涉及一种冰箱制冷系统及包括其的冰箱。
背景技术
越来越多的水果、蔬菜需要在深冷环境下储藏，所以对冰箱提出了低温冷冻，独立温控的要求。目前，传统的冰箱系统中只有单个循环回路，家用冰箱一般由冷藏室和冷冻室构成，两个间室的温差相差较大，冷藏室温度一般设为5°，冷冻室设为-18℃，冰箱系统一般采用冷冻室的温度作为蒸发温度，造成传热温差较大，制冷效率较低的问题。
发明内容
鉴于此，本发明提供一种冰箱制冷系统及包括其的冰箱，至少用于解决现有技术中存在的冰箱制冷系统传热温差大、制冷效率低的技术问题，具体地：
第一方方面，本发明提供一种冰箱制冷系统，冰箱包括独立设置的第一间室和第二间室，所述冰箱制冷系统包括：
双缸压缩机，包括第一气缸和第二气缸，所述第一气缸包括第一吸气口和第一排气口，所述第二气缸包括第二吸气口和第二排气口；
第一冷媒循环回路，连接所述第一吸气口和所述第一排气口，所述第一冷媒循环回路包括第一蒸发器，所述第一蒸发器用于所述第一间室的制冷；
第二冷媒循环回路，连接所述第二吸气口和所述第二排气口，所述第二冷媒循环回路包括第二蒸发器，所述第二蒸发器用于所述第二间室的制冷；
所述第一气缸的排气量小于所述第二气缸排量，所述第二间室的制冷温度低于所述第一间室的制冷温度，通过独立控制所述第一冷媒循环回路和第二冷媒循环回路向其对应的所述第一间室和所述第二间室供冷实现所述第一间室和第二间室的独立控温。
进一步可选地，所述第一冷媒循环回路还包括第一冷凝器，所述第一冷凝器的一端与所述第一蒸发器相连；所述第一冷凝器另一端与所述第一气缸的排气口相连；
所述第二冷媒循环回路还包括第二冷凝器，所述第二冷凝器的一端与所述第二蒸发器相连；所述第二冷凝器另一端与所述第二气缸的排气口相连。
进一步可选地，所述冰箱制冷系统还包括气液分离器和中间腔室，
所述气液分离器的进气口与所述第一蒸发器相连，所述气液分离器的出气口与所述第一气缸相连，所述气液分离器的出液口与所述中间腔室相连，
所述中间腔室与所述第二冷凝器和所述第二蒸发器之间的连接管路相连通。
进一步可选地，所述第一冷凝器与所述第一蒸发器之间的冷媒流路上设置有第一毛细管或第一节流阀；
所述第二冷凝器与所述第二蒸发器之间的冷媒流路上设置有第二毛细管或第二节流阀。
进一步可选地，所述冰箱制冷系统包括第三冷凝器，所述第三冷凝器的第一端口同时与所述第一气缸的排气口和所述第二气缸的排气口相连，
所述第三冷凝器的第二端口同时与所述第一蒸发器和第二蒸发器相连。
进一步可选地，所述冰箱制冷系统还包括缓冲腔，所述缓冲腔与所述第一气缸的排气口和所述第二气缸的排气口相连，所述缓冲腔还与所述第三冷凝器的第一端口相连。
进一步可选地，所述第三冷凝器的第二端口通过第一连通管与所述第一蒸发器连接，所述第三冷凝器的第二端口通过第二连通管与所述第二蒸发器连接，
其中，所述第一连通管的流通量小于所述第二连通管的流通量。
进一步可选地，所述第一连通管的内径与所述第二连通管的内径之比为3:7。
进一步可选地，所述第三冷凝器的第二端口设置有第三毛细管，所述第三毛细管与所述第一连通管和所述第二连通管相连。
第二方面，本发明提供一种冰箱，包括上述冰箱制冷系统，所述第一间室为冷藏室，所述第二间室为冷冻室。
本发明通过采用不同排量的双缸压缩机，分别对冰箱的冷藏室和冷冻室进行单独控制，冷藏室与冷冻室相对独立运行，每一个气缸单独对应一个冰箱间室。冷藏室需要的冷量较少，则采用小排量的气缸对应冷藏室；冷冻室所需的冷量较多，则采用大排量的气缸与冷冻室对应。独立温控的压缩机可以解决冷藏室与冷冻室温差较大的问题，减小冰箱的耗电量，提高冰箱的换热量。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施例，本公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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示出本发明实施例双缸压缩机的结构示意图；
图2示出本发明第一实施冰箱制冷系统示意图；
图3示出本发明第二实施冰箱制冷系统示意图；
图4示出本发明第三实施冰箱制冷系统示意图；
图中：
10、双缸压缩机；11、第一气缸；111、第一排气口；112、第一吸气口；12、第二气缸；121、第二排气口；122、第二吸气口；21、第一蒸发器；22、第二蒸发器；31、第一冷凝器；32、第二冷凝器；33、第三冷凝器；41、第一毛细管；42、第二毛细管；43、第三毛细管；5、气液分离器；6、中间腔室；7、缓冲腔。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
本发明通过采用不同排量的双缸压缩机，分别对冰箱的冷藏室和冷冻室进行单独控制，冷藏室与冷冻室相对独立运行，每一个气缸单独对应一个冰箱间室。冷藏室需要的冷量较少，则采用小排量的气缸对应冷藏室；冷冻室所需的冷量较多，则采用大排量的气缸与冷冻室对应。也可在冷藏室与冷冻室间增加气液分离器，从冷藏室出来的气液混合物在气液分离器中进行气液分离后，气体进入压缩机中，液体进入冷冻室制冷。独立温控的压缩机可以解决冷藏室与冷冻室温差较大的问题，减小冰箱的耗电量，提高冰箱的换热量。以下结合具体实施例对本发明进行详细介绍：
如图1、图2、图3、图4所示，本发明提供一种冰箱制冷系统，冰箱包括独立设置的第一间室和第二间室，优选地，第一间室为冷藏室，第二间室为冷冻室，冰箱制冷系统包括：
双缸压缩机10，包括可独立控制冷媒循环的第一气缸11和第二气缸12；
第一冷媒循环回路，与第一气缸11相连，第一冷媒循环回路包括第一蒸发器21，第一蒸发器21用于第一间室的制冷；
第二冷媒循环回路，与第二气缸12相连，第二冷媒循环回路包括第二蒸发器22，第二蒸发器22用于第二间室的制冷；
第一气缸11的排气量小于第二气缸12排量，第一间室的制冷量小于第二间室的制冷量，通过第一气缸11和第二气缸12可对第一间室和第二间室进行独立制冷控制。
在一个具体实施例中，第一气缸11的排量为6.0CC，第二气缸12的排量为9.0CC，容易想到的，两个气缸的排量根据冰箱的具体规格进行设定。优选地，两个气缸的活塞连杆的运动由一个电机带动，通过改变气缸座的偏心、连杆的中心距和活塞的截距来控制两个气缸的排量。
实施例一
如图2所示，第一冷媒循环回路还包括第一冷凝器31，第一冷凝器31与第一蒸发器21相连；第二冷媒循环回路还包括第二冷凝器32，第二冷凝器32与第二蒸发器22相连。
具体的，第一气缸11的第一排气口111与第一冷凝器31的第一端口连接，第一冷凝器31的第二端口与第一蒸发器21的第一端口连接，第一蒸发器21的第二端口与第一气缸11的第一吸气口112连接。在第一冷凝器和第一蒸发器21之间的连接管路上还设置有节流装置，节流装置可以为第一毛细管41，或第一节流阀。
第二气缸12的第二排气口121与第二冷凝器32的第一端口连接，第二冷凝器32的第二端口与第二蒸发器22的第一端口连接，第二蒸发器22的第二端口与第二气缸12的第二吸气口122连接。在第二冷凝器32和第二蒸发器22之间的连接管路上还设置有节流装置，节流装置可以为第二毛细管42，或第二节流阀。
第一冷媒循环回路中的冷媒流通路径为：气体在第一气缸11内被压缩后排出，高温高压的气态冷媒流入第一冷凝器31，第一冷凝器31流出的低温高压的冷媒经第一毛细管41节流后，进入到第一蒸发器21，在第一蒸发器21内与第一间室内空气换热后，高温冷媒流入到第一气缸11的第一吸气口112。
第二冷媒循环回路中的冷媒流通路径为：气体在第二气缸12内被压缩后排出，高温高压的气态冷媒流入第二冷凝器32，第二冷凝器32流出的低温高压的冷媒经第二毛细管42节流后，进入到第二蒸发器22，在第二蒸发器22内与第二间室内空气换热后，高温冷媒流入到第二气缸12的第二吸气口122。
实施例二
如图3所示，优选地，本实施例在实施例一的冰箱制冷系统的基础上，冰箱制冷系统还包括气液分离器5和中间腔室6，气液分离器5的进气口与第一蒸发器21相连，气液分离器5的出气口与第一气缸11相连，气液分离器5的出液口与中间腔室6相连，中间腔室6与第二冷凝器32和第二蒸发器22之间的连接管路想连通。
具体的，
第一冷媒循环回路中的冷媒流通路径为：气体在第一气缸11内被压缩后排出，高温高压的气态冷媒流入第一冷凝器31，第一冷凝器31流出的低温高压的冷媒经第一毛细管41节流后，进入到第一蒸发器21，在第一蒸发器21内与第一间室内空气换热后，高温低压冷媒流入到气液分离器5内，气液分离器5分离出的气体进入第一气缸11的第一吸气口112，气液分离器5分离出的液体进入到中间腔。
第二冷媒循环回路中的冷媒流通路径为：气体在第二气缸12内被压缩后排出，高温高压的气态冷媒流入第二冷凝器32，第二冷凝器32流出的低温高压的冷媒经第二毛细管42节流后进入中间腔室6与气液分离器5中分离出来的液体混合，气液混合后进入到第二蒸发器22，在第二蒸发器22内与第二间室内空气换热后，高温冷媒流入到第二气缸12的第二吸气口122。
系统中有两个单独的冷凝器管道，制冷剂气体被压缩后进入相对应的流通管道中，分别对冷藏室和冷冻室进行热交换。气液分离器5主要为了增加冷冻室的换热量，提高制冷效率，增加冰箱系统的能效，压缩机两个气缸的气体分别为不同的冰箱间室提供冷量，可以对冷藏室和冷冻室进行独立温控，设置不同的蒸发温度，避免出现冰箱系统冷藏室与冷冻室温差较大的问题，减小冰箱的耗电量。同时也可以解决常规压缩机中出现的当冷藏室或冷冻室某一间室出现问题时，另一间室不工作的问题。由于冷藏室需要的冷量小，所以选用小排量的压缩机；冷冻室需要的冷量较多，则选用大排量的压缩机，制冷量大，工作效率高。而且不同排量的气缸对冷藏室和冷冻室进行独立控制，可提高冰箱系统的换热量；提高系统的性能；独立控制的冰箱系统有两个不同的排气压力，与传统压缩机相比可降低压比，提升性能；同时可降低压缩机的排气温度，提高压缩机效率，降低压缩机功耗，有利于保护零部件的使用寿命。
实施例三
如图4所示，冰箱制冷系统包括第三冷凝器33，第三冷凝器33的第一端口同时与第一气缸11的第一排气口111和第二气缸12的第二排气口121相连，第三冷凝器33的第二端口同时与第一蒸发器21和第二蒸发器22相连，即第一冷媒循环回路和第二冷媒循环回路共用第三冷凝器33。
冰箱制冷系统还包括缓冲腔7，缓冲腔7与第一气缸11的第一排气口和第二气缸12的第二排气口121相连，缓冲腔7还与第三冷凝器33的第一端口相连。第三冷凝器33的第二端口通过第一连通管a与第一蒸发器21连接，第三冷凝器33的第二端口通过第二连通管b与第二蒸发器22连接。
其中，第一连通管a的流通量小于第二连通管b的流通量，优选地，第一连通管a的内径与第二连通管b的内径之比为3:7，优选地，第一连通管a的内径为3mm-5mm，第二连通管b的内径为7mm-12mm，通过控制两条连通管的内径比可控制流量。进一步地，第三冷凝器33的第二端口设置有第三毛细管43，第三毛细管43与第一连通管a和第二连通管b相连。
在本实施例中，
冷媒流通路径为：第一气缸11和第二气缸12内压缩后的高压气体排出后都进入到缓冲腔7，冷媒在缓冲腔7内混合后从缓冲腔7流出后进入第三冷凝器33。第三冷凝器33流出的低温高压的冷媒经第三毛细管43节流后，一部分径第一连通管a进入到第一蒸发器21，在第一蒸发器21内与第一间室内空气换热后，高温冷媒流入到第一气缸11的第一吸气口112，形成第一冷媒循环流路；第三毛细管43节流后流出的另一部分冷媒经第二连通管b进入到第二蒸发器22，在第二蒸发器22内与第二间室内空气换热后，高温冷媒流入到第二气缸12的第二吸气口122，形成第二冷媒循环回路。
本发明还提供一种冰箱，包括上述冰箱制冷系统，第一间室为冷藏室，第二间室为冷冻室。
以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施例。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。

Claims (8)

1.一种冰箱制冷系统，冰箱包括可独立制冷控制的第一间室和第二间室，其特征在于，所述冰箱制冷系统包括：
双缸压缩机，包括第一气缸和第二气缸，所述第一气缸包括第一吸气口和第一排气口，所述第二气缸包括第二吸气口和第二排气口；
第一冷媒循环回路，连接所述第一吸气口和所述第一排气口，所述第一冷媒循环回路包括第一蒸发器，所述第一蒸发器用于所述第一间室的制冷；
第二冷媒循环回路，连接所述第二吸气口和所述第二排气口，所述第二冷媒循环回路包括第二蒸发器，所述第二蒸发器用于所述第二间室的制冷；
所述第一气缸的排气量小于所述第二气缸排量，所述第二间室的制冷温度低于所述第一间室的制冷温度，通过独立控制所述第一冷媒循环回路和第二冷媒循环回路向其对应的所述第一间室和所述第二间室供冷实现所述第一间室和第二间室的独立控温；
所述冰箱制冷系统包括第三冷凝器，所述第三冷凝器的第一端口同时与所述第一气缸的排气口和所述第二气缸的排气口相连，
所述第三冷凝器的第二端口同时与所述第一蒸发器和第二蒸发器相连；
所述冰箱制冷系统还包括缓冲腔，所述缓冲腔与所述第一气缸的排气口和所述第二气缸的排气口相连，所述缓冲腔还与所述第三冷凝器的第一端口相连。
2.根据权利要求1所述的冰箱制冷系统，其特征在于，所述第一冷媒循环回路还包括第一冷凝器，所述第一冷凝器的一端与所述第一蒸发器相连；所述第一冷凝器另一端与所述第一气缸的排气口相连；
所述第二冷媒循环回路还包括第二冷凝器，所述第二冷凝器的一端与所述第二蒸发器相连；所述第二冷凝器另一端与所述第二气缸的排气口相连。
3.根据权利要求2所述的冰箱制冷系统，其特征在于，所述冰箱制冷系统还包括气液分离器和中间腔室，
所述气液分离器的进气口与所述第一蒸发器相连，所述气液分离器的出气口与所述第一气缸相连，所述气液分离器的出液口与所述中间腔室相连，
所述中间腔室与所述第二冷凝器和所述第二蒸发器之间的连接管路相连通。
4.根据权利要求2-3任一项所述的冰箱制冷系统，其特征在于，所述第一冷凝器与所述第一蒸发器之间的冷媒流路上设置有第一毛细管或第一节流阀；
所述第二冷凝器与所述第二蒸发器之间的冷媒流路上设置有第二毛细管或第二节流阀。
5.根据权利要求1所述的冰箱制冷系统，其特征在于，所述第三冷凝器的第二端口通过第一连通管与所述第一蒸发器连接，所述第三冷凝器的第二端口通过第二连通管与所述第二蒸发器连接，
其中，所述第一连通管的流通量小于所述第二连通管的流通量。
6.根据权利要求5所述的冰箱制冷系统，其特征在于，所述第一连通管的内径与所述第二连通管的内径之比为3:7。
7.根据权利要求5所述的冰箱制冷系统，其特征在于，所述第三冷凝器的第二端口设置有第三毛细管，所述第三毛细管与所述第一连通管和所述第二连通管相连。
8.一种冰箱，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的冰箱制冷系统。
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