CN113503672A - 一种冰箱用超低温制冷系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种冰箱用超低温制冷系统,包括压缩机、冷凝器、干燥过滤器、电磁阀组、冷藏蒸发器、冷冻蒸发器、超低温蒸发器;压缩机出口与冷凝器入口相连,冷凝器出口与干燥过滤器入口相连,干燥过滤器出口与电磁阀组入口相连,电磁阀组的三个出口分别与冷藏蒸发器入口、冷冻蒸发器入口、超低温蒸发器入口连接;冷藏蒸发器出口、超低温蒸发器出口与冷冻蒸发器入口相连;冷冻蒸发器出口与压缩机入口相连;超低温蒸发器的外壁上嵌有半导体制冷片,半导体制冷片的热端与超低温蒸发器相贴,半导体制冷片的冷端与热管相贴。本发明利用半导体制冷技术实现超低温室的超低温制冷,从而满足普通用户对家用冰箱内实现局部超低温制冷的需求。

Description

一种冰箱用超低温制冷系统
技术领域
本发明属于制冷技术领域,具体涉及一种冰箱用超低温制冷系统。
背景技术
现有制冷行业产品,实现超低温制冷的方式多种多样,大多通过制冷剂的更改或采用斯特林制冷机或采用高功率电机驱动以获取更低的温度;由于超低温制冷剂的使用成本较高,而斯特林制冷机以及采用高功率电机在制冷过程中产生的噪音较大,因此目前超低温制冷设备大多用于特殊行业的工业生产,并不适合应用于普通用户的家用冰箱。然而,普通用户对于在家用冰箱内设立独立空间以实现局部超低温制冷的呼声越来越高。
基于以上问题,本申请提出一种冰箱用超低温制冷系统,其中冰箱内设置冷藏室、冷冻室、超低温室,超低温制冷系统在保证冷藏室、冷冻室制冷的基础上,利用半导体制冷技术实现超低温室的超低温制冷,从而满足普通用户对家用冰箱内实现局部超低温制冷的需求;与现有的采用超低温制冷剂相比降低了成本,同时由于避免了大功率电机做功而降低了制冷过程中的噪音。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足,提供一种冰箱用超低温制冷系统。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种冰箱用超低温制冷系统,冰箱内设置冷藏室、冷冻室、超低温室;
所述超低温制冷系统包括压缩机、冷凝器、干燥过滤器、电磁阀组、位于冷藏室风道内的冷藏蒸发器、位于冷冻室风道内的冷冻蒸发器、位于超低温室风道内的超低温蒸发器;
所述压缩机的出口与冷凝器的入口通过管路相连,所述冷凝器的出口与干燥过滤器的入口通过管路相连,所述干燥过滤器的出口与电磁阀组的入口通过管路相连,所述电磁阀组的三个出口分别与冷藏蒸发器的入口、冷冻蒸发器的入口、超低温蒸发器的入口进行管道连接;
所述冷藏蒸发器的出口与冷冻蒸发器的入口通过管道相连;
所述超低温蒸发器的出口与冷冻蒸发器的入口通过管道相连;
所述冷冻蒸发器的出口与压缩机的入口通过管路相连;
所述超低温蒸发器的外壁上嵌有半导体制冷片,所述半导体制冷片的热端与超低温蒸发器相贴,所述半导体制冷片的冷端与热管相贴。
优选的,所述冷藏蒸发器入口与电磁阀组出口之间的管路上设置第一节流件;
所述冷冻蒸发器入口与电磁阀组出口之间的管路上设置第二节流件;
所述超低温蒸发器入口与电磁阀组出口之间的管路上设置第三节流件。
优选的,所述第一节流件、第二节流件、第三节流件均为毛细管。
优选的,所述冷藏蒸发器、冷冻蒸发器、超低温蒸发器为微通道蒸发器或板管蒸发器。
优选的,所述超低温蒸发器与半导体制冷片相贴的端面上设置有与半导体制冷片相适配的下沉槽;
所述半导体制冷片嵌入下沉槽内,所述半导体制冷片的热端与下沉槽的底端相贴;
所述下沉槽的深度小于半导体制冷片的厚度。
优选的,所述半导体制冷片的冷端与热管的贴合处四周围有真空绝热板。
优选的,所述半导体制冷片的热端通过导热胶与下沉槽的底端相贴。
优选的,所述半导体制冷片的冷端通过导热胶与热管相贴。
优选的,所述冷藏室的风道内、冷冻室的风道内均设置有风机;
所述冷藏室、冷冻室、超低温室内均设置有温度传感器。
优选的,所述压缩机、电磁阀组、半导体制冷片、风机、温度传感器均与主控板相连。
本发明的有益效果是:
(1)本发明冰箱用超低温制冷系统在保证冷藏室、冷冻室制冷的基础上,利用半导体制冷技术实现超低温室的超低温制冷,从而满足普通用户对家用冰箱内实现局部超低温制冷的需求;与现有的采用超低温制冷剂相比降低了成本,同时本申请中半导体制冷片的设置避免了大功率电机做功制冷,从而降低了噪音的产生。
(2)本发明通过电磁阀组控制使得各个间室各自控温,实现在冰箱正常工作条件下具备局部超低温制冷空间的使用需要;满足了用户在普通家用冰箱具有冷藏室和冷冻室的同时拥有独立的局部超低温制冷空间的需求。
(3)本发明通过在半导体制冷片热端设置能够吸收热端热量的由压缩机、冷凝器、第三节流件、超低温蒸发器组成的超低温室一级制冷系统,实现了对半导体制冷片热端的散热处理,降低了半导体制冷片热端的温度,从而实现半导体制冷片冷端超低温度的获取。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。
图1是本发明冰箱用超低温制冷系统的流程示意图;
图2是本发明中半导体制冷片、热管、超低温蒸发器的装配示意图;
图3是本发明中半导体制冷片、热管、超低温蒸发器的装配剖视图;
其中:
1-压缩机,2-冷凝器,3-干燥过滤器,4-电磁阀组,5-冷藏蒸发器,6-冷冻蒸发器,7-超低温蒸发器,701-下沉槽,8-半导体制冷片,801-热端,802-冷端,9-热管,10-毛细管,11-真空绝热板,12-风机,13-温度传感器,14-主控板。
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在本发明中,术语如“上”、“下”、“底”、“顶”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词,并非特指本发明中任一部件或元件,不能理解为对本发明的限制。
本发明中,术语如“相连”、“连接”等应做广义理解,表示可以是固定连接,也可以是一体地连接或可拆卸连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员,可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义,不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1所示,一种冰箱用超低温制冷系统,冰箱内设置冷藏室、冷冻室、超低温室;
所述超低温制冷系统包括压缩机1、冷凝器2、干燥过滤器3、电磁阀组4、位于冷藏室风道内的冷藏蒸发器5、位于冷冻室风道内的冷冻蒸发器6、位于超低温室风道内的超低温蒸发器7;
所述压缩机1的出口与冷凝器2的入口通过管路相连,所述冷凝器2的出口与干燥过滤器3的入口通过管路相连,所述干燥过滤器3的出口与电磁阀组4的入口通过管路相连,所述电磁阀组4的三个出口分别与冷藏蒸发器5的入口、冷冻蒸发器6的入口、超低温蒸发器7的入口进行管道连接;具体地,电磁阀组4内包括三个可单独通断的流道,例如电磁阀组4可以包括现有的三个电磁阀,冷藏蒸发器5的入口、冷冻蒸发器6的入口、超低温蒸发器7的入口分别与其中一个流道的出口相连;电磁阀组4的设置,能够实现冷藏室、冷冻室、超低温室的独立局部制冷以及各间室同步制冷;
所述冷藏蒸发器5的出口与冷冻蒸发器6的入口通过管道相连;
所述超低温蒸发器7的出口与冷冻蒸发器6的入口通过管道相连;
所述冷冻蒸发器6的出口与压缩机1的入口通过管路相连;
所述超低温蒸发器7的外壁上嵌有半导体制冷片8,所述半导体制冷片8的热端801与超低温蒸发器7相贴,所述半导体制冷片8的冷端802与热管9相贴,其中热管9内充注制冷剂。
优选的,所述冷藏蒸发器5入口与电磁阀组4出口之间的管路上设置第一节流件;
所述冷冻蒸发器6入口与电磁阀组4出口之间的管路上设置第二节流件;
所述超低温蒸发器7入口与电磁阀组4出口之间的管路上设置第三节流件。
具体地,冷藏蒸发器5的出口连接至第二节流件出口与冷冻蒸发器6入口之间的管路上,超低温蒸发器7的出口连接至第二节流件出口与冷冻蒸发器6入口之间的管路上。
优选的,所述第一节流件、第二节流件、第三节流件均为毛细管10。
优选的,所述冷藏蒸发器5、冷冻蒸发器6、超低温蒸发器7为微通道蒸发器或板管蒸发器。
优选的,如图2所示,所述超低温蒸发器7与半导体制冷片8相贴的端面上设置有与半导体制冷片8相适配的下沉槽701;
所述半导体制冷片8嵌入下沉槽701内,所述半导体制冷片8的热端801与下沉槽701的底端相贴;
所述下沉槽701的深度小于半导体制冷片8的厚度。
优选的,如图3所示,所述半导体制冷片8的冷端802与热管9的贴合处四周围有真空绝热板11,半导体制冷片8的热端801、冷端802通过真空绝热板11相隔开,减少热交换。
优选的,所述半导体制冷片8的热端801通过导热胶与下沉槽701的底端相贴。
优选的,所述半导体制冷片8的冷端802通过导热胶与热管9相贴。
优选的,所述冷藏室的风道内、冷冻室的风道内均设置有风机12;
所述冷藏室、冷冻室、超低温室内均设置有温度传感器13。
优选的,所述压缩机1、电磁阀组4、半导体制冷片8、风机12、温度传感器13均与主控板14相连。
本申请制冷系统通过主控板14控制,各个温度传感器13检测温度并传递给主控板14,电磁阀组4内各个流道的通断、各个风机12的开停、半导体制冷片8的通断电、压缩机1的开停均由主控板14控制。
一种冰箱用超低温制冷系统,其具体实施方式如下:
本申请中,压缩机1、冷凝器2、过滤干燥器3、第一节流件、冷藏蒸发器5组成了冷藏室制冷系统;压缩机1、冷凝器2、过滤干燥器3、第二节流件、冷冻蒸发器6组成了冷冻室制冷系统;压缩机1、冷凝器2、过滤干燥器3、第三节流件、超低温蒸发器7组成了超低温室一级制冷系统,半导体制冷片8、热管9组成了超低温室二级制冷系统,其中超低温室一级制冷系统作为半导体制冷片8热端801的制冷系统。
制冷剂进入压缩机1,压缩机1提高制冷剂的气体压力,造成液化条件,通过冷凝器2时凝结液化放出热量,之后通过电磁阀组4分别进入到第一节流件、第二节流件、第三节流件;
制冷剂通过第一节流件时降低压力与温度,通过冷藏蒸发器5时沸腾汽化,吸收冷藏室风道内空气的热量,实现冷藏室的制冷;而吸收热量之后的制冷剂进入到冷冻蒸发器6内;
制冷剂通过第二节流件时降低压力与温度,之后与冷藏蒸发器5出口输出的制冷剂共同进入到冷冻蒸发器6,通过冷冻蒸发器6时沸腾汽化,吸收冷冻室风道内空气的热量,实现冷冻室的制冷;而吸收热量之后的制冷剂返回至压缩机1内;
制冷剂通过第三节流件时降低压力与温度,通过超低温蒸发器7时沸腾汽化吸热,而吸收热量之后的制冷剂进入到冷冻蒸发器6内;由于半导体制冷片8与超低温蒸发器7外壁相贴,进而吸收半导体制冷片8热端801的热量,使半导体制冷片8热端的温度与超低温蒸发器7外壁一致;即压缩机1、冷凝器2、过滤干燥器7、第三节流件、超低温蒸发器7组成的超低温一级制冷系统对半导体制冷片8的热端801进行了散热处理;而半导体制冷片冷端802的温度传递给热管9,热管9与超低温室风道内的空气进行换热,实现超低温室内的超低温制冷;其中热管6内充注制冷剂,通过制冷剂的气化液化传递冷量,使超低温室内温度传递更高效。通常情况下,超低温一级制冷系统中超低温蒸发器7的温度可达到-20℃左右,因此半导体制冷片8热端801的温度可到达-20℃左右,而相应的半导体制冷片冷端802温度可以达到-60℃左右甚至更低,因此实现了超低温度的获取,同时本申请中半导体制冷片5的设置避免了大功率电机做功制冷,从而降低了噪音的产生。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种冰箱用超低温制冷系统,冰箱内设置冷藏室、冷冻室、超低温室;其特征在于,
所述超低温制冷系统包括压缩机、冷凝器、干燥过滤器、电磁阀组、位于冷藏室风道内的冷藏蒸发器、位于冷冻室风道内的冷冻蒸发器、位于超低温室风道内的超低温蒸发器;
所述压缩机的出口与冷凝器的入口通过管路相连,所述冷凝器的出口与干燥过滤器的入口通过管路相连,所述干燥过滤器的出口与电磁阀组的入口通过管路相连,所述电磁阀组的三个出口分别与冷藏蒸发器的入口、冷冻蒸发器的入口、超低温蒸发器的入口进行管道连接;
所述冷藏蒸发器的出口与冷冻蒸发器的入口通过管道相连;
所述超低温蒸发器的出口与冷冻蒸发器的入口通过管道相连;
所述冷冻蒸发器的出口与压缩机的入口通过管路相连;
所述超低温蒸发器的外壁上嵌有半导体制冷片,所述半导体制冷片的热端与超低温蒸发器相贴,所述半导体制冷片的冷端与热管相贴。
2.如权利要求1所述的冰箱用超低温制冷系统,其特征在于,所述冷藏蒸发器入口与电磁阀组出口之间的管路上设置第一节流件;
所述冷冻蒸发器入口与电磁阀组出口之间的管路上设置第二节流件;
所述超低温蒸发器入口与电磁阀组出口之间的管路上设置第三节流件。
3.如权利要求2所述的冰箱用超低温制冷系统,其特征在于,所述第一节流件、第二节流件、第三节流件均为毛细管。
4.如权利要求1所述的冰箱用超低温制冷系统,其特征在于,所述冷藏蒸发器、冷冻蒸发器、超低温蒸发器为微通道蒸发器或板管蒸发器。
5.如权利要求1所述的冰箱用超低温制冷系统,其特征在于,所述超低温蒸发器与半导体制冷片相贴的端面上设置有与半导体制冷片相适配的下沉槽;
所述半导体制冷片嵌入下沉槽内,所述半导体制冷片的热端与下沉槽的底端相贴;
所述下沉槽的深度小于半导体制冷片的厚度。
6.如权利要求5所述的冰箱用超低温制冷系统,其特征在于,所述半导体制冷片的冷端与热管的贴合处四周围有真空绝热板。
7.如权利要求5所述的冰箱用超低温制冷系统,其特征在于,所述半导体制冷片的热端通过导热胶与下沉槽的底端相贴。
8.如权利要求5所述的冰箱用超低温制冷系统,其特征在于,所述半导体制冷片的冷端通过导热胶与热管相贴。
9.如权利要求1所述的冰箱用超低温制冷系统,其特征在于,所述冷藏室的风道内、冷冻室的风道内均设置有风机;
所述冷藏室、冷冻室、超低温室内均设置有温度传感器。
10.如权利要求9所述的冰箱用超低温制冷系统,其特征在于,所述压缩机、电磁阀组、半导体制冷片、风机、温度传感器均与主控板相连。
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