CN113701418B - 制冷设备、控制方法、控制装置和计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了制冷设备、控制方法、控制装置和计算机可读存储介质。制冷设备包括换向装置和固态相变介质。换向装置驱动固态相变介质在制冷设备本体的内部空间和外部空间之间换向移动。本发明在保证制冷效果的基础上,能够降低制冷设备的体积和占用空间。
Description
技术领域
本发明涉及制冷设备的技术领域,具体而言,涉及制冷设备、控制方法、控制装置和计算机可读存储介质。
背景技术
近年来,例如冰箱、冷柜的制冷设备为消费者的生活提供了极大地便利。然而,相关技术中仍然存在的一项不足是,制冷设备的体积较大,占用空间较多。
发明内容
本发明旨在解决上述技术问题的至少之一。
为此,本发明的第一目的在于提供一种制冷设备。
本发明的第二目的在于提供一种制冷设备的控制方法。
本发明的第三目的在于提供一种制冷设备的控制装置。
本发明的第四目的在于提供一种计算机可读存储介质。
为实现本发明的第一目的,本发明的实施例提供了一种制冷设备,包括:制冷设备本体;换向装置,设于制冷设备本体上;固态相变介质,与换向装置连接;施压组件,适于在卸压状态和施压状态之间切换;其中,施压组件在施压状态下向固态相变介质施加压力,以使得固态相变介质放热,施压组件在卸压状态下停止向固态相变介质施加压力,以使得固态相变介质吸热,换向装置驱动固态相变介质在制冷设备本体之上换向移动。
本实施例采用固态相变介质进行制冷并实现对储藏物的低温储藏,相比于采用循环制冷剂进行制冷的相关技术,本实施例不需要为制冷设备设置体积庞大的蒸发器、冷凝器和压缩机等部件。因此,本实施例的制冷设备体积小巧、重量较轻、能够节约占用空间。此外,由于本实施例的制冷设备不需要采用复杂的焊接工艺实现制冷剂循环管路与各个制冷部件之间的相互连接,因此,本实施例的制冷设备制造工艺简单、结构稳定、还需要说明的是,本实施例的制冷设备不需要通过压缩机对制冷剂进行压缩,因此,本实施例的制冷设备能够避免压缩机工作导致的振动和噪音问题,由此提高了消费者的使用体验。此外,本实施例通过换向装置使得固态相变介质进入制冷设备本体之内进行制冷,并使得固态相变介质移动至制冷设备本体之外进行散热,由此,本实施例不需要额外设置复杂的冷量输送部件或热量输送部件,其通过简单稳定的结构,即可实现高效地冷量输送和热量散发。
另外,本发明上述实施例提供的技术方案还可以具有如下附加技术特征:
上述技术方案中,换向装置包括:驱动部;活动部;其中,固态相变介质设于活动部上,活动部在驱动部的驱动下,通过旋转或翻转,带动固态相变介质进行换向移动。
相互配合的驱动部和活动部能够稳定地驱动固态相变介质以及与固态相变介质配合的施压组件移动。由此,本实施例保证固态相变介质移动时的可靠程度和稳定程度。
上述任一技术方案中,活动部包括:转动部;转轴,与驱动部连接;其中,转轴的至少一部分伸入转动部,以使得驱动部驱动转动部旋转或翻转。
本实施例的固态相变介质以及与固态相变介质配合的施压组件可围绕转轴进行旋转换向或翻转换向,以达到向外散热向内制冷的目的。
上述任一技术方案中,制冷设备还包括:驱动部容纳间室;其中,驱动部设于驱动部容纳间室中。
驱动部容纳间室具体具有盒体或箱体结构,其能够对驱动部进行封闭和保护,以避免驱动部因低温或潮湿而损坏失效。
上述任一技术方案中,制冷设备还包括:传动部,设于驱动部和活动部之间;其中,驱动部通过传动部驱动活动部。
传动部的作用在于对来自驱动部的驱动力进行传递,以提高活动部运行的稳定程度和行程精确程度。
上述任一技术方案中,传动部包括:第一齿轮,设于驱动部上;第二齿轮,设于活动部上;其中,第一齿轮和第二齿轮相互啮合。
相互啮合配合的第一齿轮和第二齿轮能够对来自驱动部的驱动力进行有效传递。并且,通过对第一齿轮和/或第二齿轮的齿数进行调整,本实施例可对活动部的行程范围和行程精度进行精准控制。
上述任一技术方案中,制冷设备还包括:密封部,设于制冷设备本体和换向装置之间,以使得制冷设备本体的内部空间和外部空间相互间隔。
密封部对制冷设备本体的内部空间进行密封保护,避免冷量散失,亦避免外部空间的热量对制冷设备本体的内部空间造成干扰。
上述任一技术方案中,制冷设备还包括:翅片换热装置;其中,翅片换热装置与固态相变介质进行冷量交换或热量交换。
相比于将例如水的换热介质经由换热介质流通管路导入到固态相变介质之中进行换热的相关技术,本实施例采用片状固体形态的翅片换热装置,其能够与在相变过程中始终保持固体状态的固态相变介质相互配合,使得本实施例不需要设置任何管路结构,即可实现对固态相变介质释放的冷量或热量的传导和散发。因此,本实施例的翅片换热装置结构简单、零部件少,并且其能够与固态相变介质进行更为有效地换热。
上述任一技术方案中,施压组件包括:动力部;施压部;其中,施压部在动力部的驱动下向固态相变介质施加压力。
本实施例通过动力部驱动施压部向固态相变介质施加压力,以保证施压组件能够均匀而稳定地向固态相变介质施力,从而保证固态相变介质的散热效果。
上述任一技术方案中,动力部包括:推力部;拉力部;其中,推力部和拉力部分别设置于固态相变介质的相对两侧。
本实施例的推力部和拉力部分设于固态相变介质两端,二者相互配合,其中一者提供推力,另一者提供拉力,以共同促使施压组件进入施压状态。
上述任一技术方案中,施压部包括:第一施压板;第二施压板;其中,第一施压板和第二施压板分别设置于固态相变介质的相对两侧,推力部适于向第一施压板施加推力,拉力部适于向第二施压板施加拉力。
推力部向第一施压板提供推动力,以通过第一施压板向固态相变介质施压。拉力部向第二施压板提供拉动力,以通过第二施压板向固态相变介质施压。
上述任一技术方案中,制冷设备还包括:气流驱动装置;其中,气流驱动装置适于驱动气体流动,以对来自固态相变介质的冷量进行输送。
本实施例通过气流驱动装置实现对来自固态相变介质的冷量输送。气流驱动装置可对固态相变介质在吸热时产生的冷量进行快速有效疏散,以保证固态相变介质的制冷效果均匀有效。
上述任一技术方案中,制冷设备本体包括:制冷间室;
气体流动通道,适于与制冷间室连通;其中,气流驱动装置和固态相变介质设于气体流动通道中。
气流驱动装置可以将来自固态相变介质的冷量均匀地输送至制冷设备之中的各个位置,从而提高制冷设备之中储藏物的制冷均匀程度,并保证制冷设备之中的各个位置均具有理想的制冷效果。
上述任一技术方案中,制冷设备本体还包括:出风口;回风口;其中,气流驱动装置驱动气体流动通道中的气体由出风口进入制冷间室,和/或气流驱动装置驱动制冷间室中的气体由回风口进入气体流动通道。
本实施例中,出风口和回风口与气流驱动装置相互配合,以促进冷空气在制冷间室之中的循环流动,由此提高固态相变介质在制冷状态下的制冷效果。
为实现本发明的第二目的,本发明的实施例提供了一种制冷设备的控制方法,适于控制如本发明任一实施例的制冷设备,制冷设备的控制方法包括以下步骤:响应于制冷指令,控制施压组件切换至卸压状态,并控制换向装置将固态相变介质移动至制冷设备本体之上的吸热位置,以使得固态相变介质在制冷设备本体中吸热;和/或响应于散热指令,控制施压组件切换至施压状态,并控制换向装置将固态相变介质移动至制冷设备本体之上的放热位置,以使得固态相变介质向制冷设备本体之外放热。
本发明实施例的制冷设备的控制方法适于控制如本发明任一实施例的制冷设备,因此其具有如本发明任一实施例的制冷设备的全部有益效果,在此不再赘述。
上述技术方案中,制冷设备的控制方法还包括以下步骤:响应于首次上电指令,控制施压组件切换至施压状态,并控制换向装置将固态相变介质移动至制冷设备本体之上的放热位置,以使得固态相变介质向制冷设备本体之外放热;判定施压组件在施压状态下的持续施压时间达到施压时间阈值,控制施压组件切换至卸压状态,并控制换向装置将固态相变介质移动至制冷设备本体之上的吸热位置,以使得固态相变介质在制冷设备本体中吸热。
本发明实施例的制冷设备的控制方法在制冷设备首次上电时首先进行放热,随后使得制冷设备在制冷状态和放热状态之间往复交替,以保证制冷效果。
上述技术方案中,制冷设备还包括气流驱动装置,制冷设备的控制方法还包括以下步骤:响应于制冷指令,控制气流驱动装置开启,以对来自固态相变介质的冷量进行输送。
本实施例在制冷状态下采用气流驱动装置将来自固态相变介质的冷量均匀地输送至制冷设备之中的各个位置,以保证固态相变介质的制冷效果。
为实现本发明的第三目的,本发明的实施例提供了一种控制装置,包括:存储器,存储有计算机程序;处理器,执行计算机程序;其中,处理器在执行计算机程序时,实现如本发明任一实施例的制冷设备的控制方法的步骤。
本发明实施例的控制装置实现如本发明任一实施例的制冷设备的控制方法的步骤,因此其具有如本发明任一实施例的制冷设备的控制方法的全部有益效果,在此不再赘述。
为实现本发明的第四目的,本发明的实施例提供了一种计算机可读存储介质,包括:计算机可读存储介质存储有计算机程序,计算机程序被执行时,实现如本发明任一实施例的制冷设备的控制方法的步骤。
本发明实施例的计算机可读存储介质实现如本发明任一实施例的制冷设备的控制方法的步骤,因此其具有如本发明任一实施例的制冷设备的控制方法的全部有益效果,在此不再赘述。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为本发明一些实施例的制冷设备在吸热制冷状态的第一结构示意图;
图2为本发明一些实施例的制冷设备在吸热制冷状态的第二结构示意图;
图3为本发明一些实施例的制冷设备在放热状态的结构示意图;
图4为本发明一些实施例的换向装置沿主视方向的结构示意图;
图5为本发明一些实施例的换向装置沿图4中C-C方向的剖面结构示意图;
图6为本发明一些实施例的换向装置沿图4中B-B方向的剖面结构示意图;
图7为本发明一些实施例的换向装置沿图4中D-D方向的剖面结构示意图;
图8为图6中E部的局部放大图;
图9为图7中F部的局部放大图;
图10为本发明一些实施例的固态相变介质与翅片换热装置沿俯视方向的结构示意图;
图11为本发明一些实施例的固态相变介质与翅片换热装置沿主视方向的第一结构示意图;
图12为本发明一些实施例的固态相变介质与翅片换热装置沿主视方向的第二结构示意图;
图13为本发明一些实施例的制冷设备的控制方法的第一步骤流程图;
图14为本发明一些实施例的制冷设备的控制方法的第二步骤流程图;
图15为本发明一些实施例的制冷设备的控制方法的第三步骤流程图;
图16为本发明一些实施例的制冷设备的控制装置的系统组成示意图。
其中,图1至图16中附图标记与部件名称之间的对应关系为:
100:制冷设备,110:制冷设备本体,112:制冷间室,114:气体流动通道,116:出风口,118:回风口,120:固态相变介质,130:翅片换热装置,140:施压组件,142:动力部,144:施压部,150:气流驱动装置,160:换向装置,162:驱动部,164:活动部,166:驱动部容纳间室,168:传动部,170:壳体,172:制冷设备门体,200:控制装置,210:存储器,220:处理器,1422:推力部,1424:拉力部,1442:第一施压板,1444:第二施压板,1642:转动部,1644:转轴,1682:第一齿轮,1684:第二齿轮。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1至图16描述本发明一些实施例的制冷设备100、制冷设备的控制方法、制冷设备的控制装置200和计算机可读存储介质。
相关技术中的制冷设备通常设有制冷剂循环系统,制冷剂循环系统包括制冷剂循环管路、蒸发器、冷凝器、压缩机和相关的节流以及控制元件。其中,制冷剂在制冷剂循环管路之中流动,以在蒸发器、冷凝器和压缩机之间进行往复循环,并由此实现制冷。
相关技术中的上述制冷设备存在的问题是,由于制冷设备中设有包括制冷剂循环管路、蒸发器、冷凝器和压缩机的多个制冷部件,因此其体积庞大,占用空间较多。因此,为了降低制冷设备的体积,节约其占用空间,提升其用户体验,本发明的实施例提供了以下的制冷设备100、制冷设备的控制方法、制冷设备的控制装置200和计算机可读存储介质。
实施例1:
如图1所示,本实施例提供了一种制冷设备100,包括:制冷设备本体110、换向装置160、固态相变介质120和施压组件140。换向装置160设于制冷设备本体110上。固态相变介质120与换向装置160连接。施压组件140适于在卸压状态和施压状态之间切换。其中,施压组件140在施压状态下向固态相变介质120施加压力,以使得固态相变介质120放热,施压组件140在卸压状态下停止向固态相变介质120施加压力,以使得固态相变介质120吸热,换向装置160驱动固态相变介质120在制冷设备本体110之上换向移动。
本实施例的制冷设备100具体可为冰箱、冷柜或冷藏陈列柜。制冷设备本体110包括适于保温隔热的壳体170。壳体170之内设有一个或多个的制冷间室112,制冷间室112用于对储藏物进行容纳和低温储藏。壳体170之上设有制冷设备门体172。使用者打开制冷设备门体172以取放储藏物,关闭制冷设备门体172以使得制冷间室112与外部空间隔绝。
本实施例的制冷设备100通过固态相变介质120实现制冷。固态相变介质120与一个或多个板状或片状的翅片换热装置130相互进行冷量交换或热量交换,由此,固态相变介质120因吸热而产生的冷量和因放热而产生的热量均可通过翅片换热装置130进行发散。
本实施例的固态相变介质120与施压组件140相互配合,以实现制冷功能。具体而言,本实施例的固态相变介质120可在受到压力作用时发生可逆相变,并在相变过程中相应地吸收或散发热量。其中,施压组件140在施压状态向固态相变介质120施加压力,固态相变介质120在受到压力时释放其存蓄的热量并且温度降低。施压组件140在卸压状态下停止向固态相变介质120施加压力,施加于固态相变介质120的压力卸去后,其释放存蓄的冷量,以对制冷设备100之中的储藏物实施制冷。
相变材料(英文名称:Phase Change Material,英文简称:PCM)是指可通过物理性质的转变而吸收或释放热量的材料。比如:水作为典型的相变材料,可应用于水冷空调等制冷设备之中,其在凝固过程中存储冷量,并在融化过程中释放冷量。再比如,石蜡亦是较为典型的相变蓄热材料,其在制冷设备中具有广泛的应用前景。
与相关技术中的上述相变材料相比,本实施例的其中一个不同之处是,本实施例的相变制冷介质为固态相变介质120,其在相变过程中始终保持固态。由此,本实施例能够通过翅片换热装置130直接与固态相变介质120进行高效地冷量交换或热量交换。并且,由于本实施例的固态相变介质120在相变过程中保持固态,因此其结构简单,不仅便于加工制造,亦便于安装和装配。
需要说明的是,本实施例的固态相变介质120的具体种类可由本领域技术人员根据实际需要进行选择。
举例而言,本实施例的固态相变介质120具体可为塑晶材料(英文名称:PlasticCrystal Material),其分子或结构单元的取向在有序和无序两种状态之间进行转换,以实现可与融化过程相比的熵变或焓变。施压组件140通过施加较小的压力即可诱发例如塑晶材料的固态相变介质120产出巨大的压卡效应,从而使得固态相变介质120释放热量和放热。在本实施例的部分实施方式中,固态相变介质120具体为新戊二醇(化学式:(CH3)2C(CH2OH)2)。
再次举例而言,本实施例的固态相变介质120具体可为形状记忆合金。形状记忆合金在受到来自施压组件140的压力后释放热量,并在施压组件140卸力之后吸热并释放冷量。在本实施例的部分实施方式中,固态相变介质120具体为以下至少之一或其组合:镍钛合金、铁钴合金、铁钴镍合金、铁钯合金、镍钴合金。
本实施例采用固态相变介质120进行制冷并实现对储藏物的低温储藏,相比于采用循环制冷剂进行制冷的相关技术,本实施例不需要为制冷设备设置体积庞大的蒸发器、冷凝器和压缩机等部件。因此,本实施例的制冷设备100体积小巧、重量较轻、能够节约占用空间。此外,由于本实施例的制冷设备100不需要采用复杂的焊接工艺实现制冷剂循环管路与各个制冷部件之间的相互连接,因此,本实施例的制冷设备100制造工艺简单、结构稳定、成本较低并且生产效率较高。还需要说明的是,本实施例的制冷设备100不需要通过压缩机对制冷剂进行压缩,因此,本实施例的制冷设备100能够避免压缩机工作导致的振动和噪音问题,由此提高了消费者的使用体验。
本实施例中,换向装置160的作用在于对固态相变介质120进行移动换向。具体而言,固态相变介质120与换向装置160连接,换向装置160对换向装置160进行固定支撑。换向装置160可带动固态相变介质120进行位置变换。其中,如图2所示,固态相变介质120在吸热制冷时,换向装置160带动固态相变介质120移动至伸入制冷设备本体110之内的位置。如图3所示,当固态相变介质120需要散热时,换向装置160带动固态相变介质120移动,以由制冷设备本体110之中向外部空间伸出,并由此使得固态相变介质120向外散热。
综上,本实施例通过换向装置160使得固态相变介质120进入制冷设备本体110之内进行制冷,并使得固态相变介质120移动至制冷设备本体110之外进行散热,由此,本实施例不需要额外设置复杂的冷量输送部件或热量输送部件,其通过简单稳定的结构,即可实现高效地冷量输送和热量散发。由此,本实施例在进一步降低制冷设备100的体积、简化其部件的基础上,亦保证了制冷设备100的散热和制冷效率。
实施例2:
如图4和图5所示,本实施例提供了一种制冷设备100,除上述实施例1的技术特征以外,本实施例进一步地包括了以下技术特征。
换向装置160包括:驱动部162和活动部164。其中,固态相变介质120设于活动部164上,活动部164在驱动部162的驱动下,通过旋转或翻转,带动固态相变介质120进行换向移动。
本实施例的驱动部162具体可为例如电机的电力驱动部件,亦可为液压油缸或气缸等其它驱动部件。活动部164与驱动部162连接,以在驱动部162的驱动下活动。举例而言,本实施例的驱动部162为步进电机,步进电机的输出端设有电机轴,电机轴与活动部164直接连接或间接连接。由此,步进电机通过旋转带动活动部164进行旋转或翻转。
相互配合的驱动部162和活动部164能够稳定地驱动固态相变介质120以及与固态相变介质120配合的施压组件140移动。由此,本实施例保证固态相变介质120移动时的可靠程度和稳定程度。
实施例3:
如图7和图9所示,本实施例提供了一种制冷设备100,除上述任一实施例的技术特征以外,本实施例进一步地包括了以下技术特征。
活动部164包括:转动部1642和转轴1644。转轴1644与驱动部162连接。其中,转轴1644的至少一部分伸入转动部1642,以使得驱动部162驱动转动部1642旋转或翻转。
转轴1644可沿横向或纵向贯穿于转动部1642之中,并且转轴1644的两端伸入壳体170。由此,转动部1642被通过转轴1644固定于制冷设备本体110的壳体170之上,并且能够围绕转轴1644转动。转轴1644可伸入转动部1642沿纵向方向或横向方向的中部位置,以使得转动部1642围绕转轴1644进行旋转换向或翻转换向。亦可伸入转动部1642的侧部边缘位置,以使得转动部1642围绕转轴1644进行旋转打开或闭合。
由于活动部164包括了转动部1642和转轴1644,因此,本实施例的固态相变介质120以及与固态相变介质120配合的施压组件140可围绕转轴1644进行旋转换向或翻转换向,以达到向外散热向内制冷的目的。
实施例4:
如图6所示,本实施例提供了一种制冷设备100,除上述任一实施例的技术特征以外,本实施例进一步地包括了以下技术特征。
制冷设备100还包括:驱动部容纳间室166。中,驱动部162设于驱动部容纳间室166中。
驱动部容纳间室166具体具有盒体或箱体结构,其能够对驱动部162进行封闭和保护,以避免驱动部162因低温或潮湿而损坏失效。
实施例5:
如图5和图6所示,本实施例提供了一种制冷设备100,除上述任一实施例的技术特征以外,本实施例进一步地包括了以下技术特征。
制冷设备100还包括:传动部168,传动部168设于驱动部162和活动部164之间。其中,驱动部162通过传动部168驱动活动部164。
本实施例的传动部168设置在驱动部162和活动部164之间,并分别和二者连接,传动部168的作用在于对来自驱动部162的驱动力进行传递,以提高活动部164运行的稳定程度和行程精确程度。
实施例6:
如图8所示,本实施例提供了一种制冷设备100,除上述任一实施例的技术特征以外,本实施例进一步地包括了以下技术特征。
传动部168包括:第一齿轮1682和第二齿轮1684。第一齿轮1682设于驱动部162上。第二齿轮1684设于活动部164上。其中,第一齿轮1682和第二齿轮1684相互啮合。
相互啮合配合的第一齿轮1682和第二齿轮1684能够对来自驱动部162的驱动力进行有效传递。并且,通过对第一齿轮1682和/或第二齿轮1684的齿数进行调整,本实施例可对活动部164的行程范围和行程精度进行精准控制。
实施例7:
本实施例提供了一种制冷设备100,除上述任一实施例的技术特征以外,本实施例进一步地包括了以下技术特征。
制冷设备100还包括:密封部。密封部设于制冷设备本体110和换向装置160之间,以使得制冷设备本体110的内部空间和外部空间相互间隔。
本实施例中,制冷设备本体110的壳体170之上设有开口,换向装置160填充于开口之中。其中,开口之上与换向装置160相对应或相接触的位置设有密封部,密封部具体可为密封胶条或密封垫圈。其作用在于对制冷设备本体110的内部空间进行密封保护,避免冷量散失,亦避免外部空间的热量对制冷设备本体110的内部空间造成干扰。
实施例8:
如图10所示,本实施例提供了一种制冷设备100,除上述任一实施例的技术特征以外,本实施例进一步地包括了以下技术特征。
制冷设备100还包括:翅片换热装置130。其中,翅片换热装置130与固态相变介质120进行冷量交换或热量交换。
如图11所示,在本实施例的另一部分实施方式中,固态相变介质120设于壳体或保护罩之中,翅片换热装置130的至少一部分与壳体或保护罩接触,并进行热量或冷量交换。如图12所示,在本实施例的一部分实施方式中,翅片换热装置130的至少一部分可直接伸入固态相变介质120,以与固态相变介质120进行接触式换热。
本实施例的翅片换热装置130可采用延展性能好并且导热性能优异的金属或合金材料支撑。包括多个相互叠放并具有片状结构的翅片换热装置130可与固态相变介质120进行有效地冷量交换或热量交换。
相比于将例如水的换热介质经由换热介质流通管路导入到固态相变介质120之中进行换热的相关技术,本实施例采用片状固体形态的翅片换热装置130,其能够与在相变过程中始终保持固体状态的固态相变介质120相互配合,使得本实施例不需要设置任何管路结构,即可实现对固态相变介质120释放的冷量或热量的传导和散发。因此,本实施例的翅片换热装置130结构简单、零部件少,并且其能够与固态相变介质120进行更为有效地换热。
实施例9:
如图1和图2所示,本实施例提供了一种制冷设备100,除上述任一实施例的技术特征以外,本实施例进一步地包括了以下技术特征。
施压组件140包括:动力部142和施压部144。其中,施压部144在动力部142的驱动下向固态相变介质120施加压力。
本实施例的动力部142为施压部144提供动力,动力部142具体可为电机、液压油缸、气缸等驱动装置。施压部144可具有板状结构,其在动力部142的驱动下靠近和挤压固态相变介质120,以对固态相变介质120施加压力。施压部144的数量可为一个或多个,其可设置在固态相变介质120的一侧,亦可设置在固态相变介质120的相对两侧,还可由固态相变介质120的多个侧面向固态相变介质120实施挤压。
本实施例通过动力部142驱动施压部144向固态相变介质120施加压力,以保证施压组件140能够均匀而稳定地向固态相变介质120施力,从而保证固态相变介质120的散热效果。
实施例10:
如图3所示,本实施例提供了一种制冷设备100,除上述任一实施例的技术特征以外,本实施例进一步地包括了以下技术特征。
动力部142包括:推力部1422和拉力部1424。其中,推力部1422和拉力部1424分别设置于固态相变介质120的相对两侧。
本实施例的推力部1422和拉力部1424分设于固态相变介质120两端,二者相互配合,其中一者提供推力,另一者提供拉力,以共同促使施压组件140进入施压状态。
实施例11:
如图3所示,本实施例提供了一种制冷设备100,除上述任一实施例的技术特征以外,本实施例进一步地包括了以下技术特征。
施压部144包括:第一施压板1442和第二施压板1444。其中,第一施压板1442和第二施压板1444分别设置于固态相变介质120的相对两侧,推力部1422适于向第一施压板1442施加推力,拉力部1424适于向第二施压板1444施加拉力。
本实施例的施压板亦称承压板。其中,推力部1422向第一施压板1442提供推动力,以通过第一施压板1442向固态相变介质120施压。拉力部1424向第二施压板1444提供拉动力,以通过第二施压板1444向固态相变介质120施压。
实施例12:
如图1和图2所示,本实施例提供了一种制冷设备100,除上述任一实施例的技术特征以外,本实施例进一步地包括了以下技术特征。
制冷设备100还包括:气流驱动装置150。其中,气流驱动装置150适于驱动气体流动,以对来自固态相变介质120的冷量进行输送。
本实施例的气流驱动装置150具体可为风机或风轮,其在电力驱动下旋转,以驱动制冷设备100之中的气体流动,并由此对来自固态相变介质120的冷量或热量进行输送。
举例而言,当固态相变介质120在无压力施加的状态下,其实现制冷功能,此时,设于固态相变介质120附近的气流驱动装置150旋转,以将来自固态相变介质120的冷量输送至制冷设备100之中放置有储藏物的各个位置或各个冷藏以及冷冻间室之中。
再次举例而言,当固态相变介质120在有压力施加的状态下,其不再实现制冷功能,而是将在实施制冷时积蓄的热量进行发散并降温蓄冷。此时,设于固态相变介质120附近的气流驱动装置150停止旋转。
本实施例通过气流驱动装置150实现对来自固态相变介质120的冷量输送。气流驱动装置150可对固态相变介质120在吸热时产生的冷量进行快速有效疏散,以保证固态相变介质120的制冷效果均匀有效。
实施例13:
如图1和图2所示,本实施例提供了一种制冷设备100,除上述任一实施例的技术特征以外,本实施例进一步地包括了以下技术特征。
制冷设备本体110包括:制冷间室112和气体流动通道114。气体流动通道114适于与制冷间室112连通。其中,气流驱动装置150和固态相变介质120设于气体流动通道114中。
具体而言,制冷设备本体110的壳体170内部设有一个或多个的制冷间室112,制冷间室112之上设有开口,气体流动通道114通过各个开口,分别与各个制冷间室112相互连通。气流驱动装置150设于气体流动通道114中,以驱动气流在气体流动通道114和制冷间室112之间循环流动。固态相变介质120同样设置在气体流动通道114之中,并与气流驱动装置150在气体流动通道114之中沿气体流动通道114的通道延伸方向并列设置。换言之,本实施例的制冷设备100为一种固态相变制冷和风冷结合的制冷设备,来自固态相变介质120的冷量通过风力被经由气体流动通道114进行输送。
气流驱动装置150可以将来自固态相变介质120的冷量均匀地输送至制冷设备100之中的各个位置,从而提高制冷设备100之中储藏物的制冷均匀程度,并保证制冷设备100之中的各个位置均具有理想的制冷效果。
实施例14:
如图1和图2所示,本实施例提供了一种制冷设备100,除上述任一实施例的技术特征以外,本实施例进一步地包括了以下技术特征。
制冷设备本体110还包括:出风口116和回风口118。其中,气流驱动装置150驱动气体流动通道114中的气体由出风口116进入制冷间室112,和/或气流驱动装置150驱动制冷间室112中的气体由回风口118进入气体流动通道114。
气流驱动装置150驱动与固态相变介质120进行了冷量交换的气体经由出风口116从气体流动通道114之中进入制冷间室112,并驱动制冷间室112之中的气体经由回风口118进入气体流动通道114以与固态相变介质120进行冷量交换。
本实施例中,出风口116和回风口118与气流驱动装置150相互配合,以促进冷空气在制冷间室112之中的循环流动,由此提高固态相变介质120在制冷状态下的制冷效果。
实施例15:
如图13所示,本实施例提供了一种制冷设备的控制方法,适于控制如本发明任一实施例的制冷设备100,制冷设备的控制方法包括以下步骤:
步骤S102,响应于制冷指令,控制施压组件切换至卸压状态,并控制换向装置将固态相变介质移动至制冷设备本体之上的吸热位置,以使得固态相变介质在制冷设备本体中吸热;和/或
步骤S104,响应于散热指令,控制施压组件切换至施压状态,并控制换向装置将固态相变介质移动至制冷设备本体之上的放热位置,以使得固态相变介质向制冷设备本体之外放热。
需要说明的是,本实施例的吸热位置是指适于供固态相变介质120进行吸热的位置,本实施例的放热位置是指适于供固态相变介质120进行放热的位置。比如,吸热位置可为将固态相变介质120旋转换向到位于制冷设备本体110内部空间的位置,放热位置可为将固态相变介质120旋转换向到位于制冷设备本体110外部空间的位置。
本实施例用于对如本发明任一实施例的制冷设备100进行相应地控制。其中,当需要制冷设备100实现制冷功能,则本实施例控制施压组件140卸去正在向固态相变介质120施加的压力,以使得固态相变介质120在无应力的状态下相变制冷。当在制冷设备100完成或实现了制冷目标后,则本实施例控制施压组件140重新向正固态相变介质120施加压力,以使得固态相变介质120在有应力的状态下相变放热。由此,本实施例利用固态相变介质120的可逆相变过程实现对储藏物的低温储藏,并通过换向装置160实现固态相变介质120的换向吸热和换向散热。
实施例16:
如图14所示,本实施例提供了一种制冷设备的控制方法,适于控制如本发明任一实施例的制冷设备100。除上述任一实施例的技术特征以外,本实施例进一步地包括了以下技术特征。
制冷设备的控制方法还包括以下步骤:
步骤S202,响应于首次上电指令,控制施压组件切换至施压状态,并控制换向装置将固态相变介质移动至制冷设备本体之上的放热位置,以使得固态相变介质向制冷设备本体之外放热;
步骤S204,判定施压组件在施压状态下的持续施压时间达到施压时间阈值,控制施压组件切换至卸压状态,并控制换向装置将固态相变介质移动至制冷设备本体之上的吸热位置,以使得固态相变介质在制冷设备本体中吸热。
需要说明的是,本实施例的施压时间阈值可由本领域技术人员根据实际需要进行选择和调整,比如,可将施压时间阈值设置为10分钟,或30分钟,或1小时等。
例如冰箱的制冷设备100在首次上电时,需要使得包括固态相变介质120的制冷系统处于放热状态。此时,施压组件140对固态相变介质120施加压力。当制冷设备100在放热状态下运行的时间达到了一定时间,即:施压时间阈值,则施压组件140对固态相变介质120卸去压力。随后,当固态相变介质120的温度与制冷间室112的温度接近时,则停止制冷并重新切换为放热状态,并由此往复循环。
实施例17:
如图15所示,本实施例提供了一种制冷设备的控制方法,适于控制如本发明任一实施例的制冷设备100。除上述任一实施例的技术特征以外,本实施例进一步地包括了以下技术特征。
制冷设备的控制方法还包括以下步骤:
步骤S302,响应于制冷指令,控制气流驱动装置开启,以对来自固态相变介质的冷量进行输送。
本实施例在制冷状态下采用气流驱动装置150将来自固态相变介质120的冷量均匀地输送至制冷设备100之中的各个位置,以保证固态相变介质120的制冷效果。
实施例18:
如图16所示,本实施例提供了一种制冷设备的控制装置200,包括:存储器210和处理器220。存储器210存储有计算机程序。处理器220执行计算机程序。其中,处理器220在执行计算机程序时,实现如本发明任一实施例的制冷设备的控制方法的步骤。
实施例19:
本实施例提供了一种计算机可读存储介质,包括:计算机可读存储介质存储有计算机程序,计算机程序被执行时,实现如本发明任一实施例的制冷设备的控制方法的步骤。
具体实施例
本实施例提供了一种制冷设备100和制冷设备的控制方法。本实施例的制冷设备100具体为冰箱。
相关技术中的冰箱通常采用的制冷方式为蒸汽压缩制冷,这种制冷方式可以实现间室的不同温区的分别制冷,但是这种制冷方式往往需要压缩机、蒸发器、冷凝器、节流装置这些基本的制冷部件来实现制冷,这些部件需要占用一定的空间,同时将这些部件相互连接又需要例如焊接的相关工艺的有效支持。同时,这种制冷方式由于压缩机的震动也会带来一些噪声的问题。因此,相关技术中的冰箱通常体积庞大,占用空间多,移动不便,噪音和振动问题明显,并在结构和工艺复杂。
为解决上述问题的至少之一,本实施例对制冷部件进行了改进,以提供一种既能够高效换热,有可以减去压缩机、节流装置所占用的空间,并且不需要焊接即能实现稳定可靠装配,同时解决噪声稳定的制冷设备100。
如图1和图2所示,本实施例的制冷设备100包括制冷设备本体110、换热装置130、固态相变介质120、施压组件140、气流驱动装置150和换向装置160。
制冷设备本体110包括适于保温隔热的壳体170和设于壳体170之上的制冷设备门体172。壳体170之内设有一个或多个的制冷间室112,使用者打开制冷设备门体172以取放储藏物,关闭制冷设备门体172以使得制冷间室112与外部空间隔绝。
制冷设备本体110还包括相对设置的第一侧壁和第二侧壁。第一侧壁和第二侧壁之间共同包围限定出气体流动通道114。换热装置130、施压组件140和气流驱动装置150设于气体流动通道114之中。第一侧壁之上设有出风口116和回风口118。
翅片换热装置130采用翅片穿插的方式进行设计,固态相变介质120与翅片紧密接触。气流驱动装置150的作用为将换热装置130上的冷量或热量进行传递。
施压组件140提供压力并作用于固态相变介质120。施压组件140包括:动力部142和施压部144。其中,施压部144在动力部142的驱动下向固态相变介质120施加压力。当制冷间室112不请求制冷时,施压组件140对固态相变介质120施压,当制冷间室112请求制冷时,施压组件140对固态相变介质120卸压。
当制冷间室112请求制冷时,控制施压组件140切换至卸压状态,并控制换向装置160将固态相变介质120移动至制冷设备本体110的内部空间,以使得固态相变介质120在制冷设备本体110中吸热。当制冷间室112不请求制冷时,控制施压组件140切换至施压状态,并控制换向装置160将固态相变介质120移动至制冷设备本体110的外部空间,以使得固态相变介质120向制冷设备本体110之外放热。
本实施例的制冷设备100通过如下控制方法进行控制。例如冰箱的制冷设备100在首次上电时,制冷系统处于放热状态,控制施压组件140切换至施压状态,并控制换向装置160将固态相变介质120移动至制冷设备本体110的外部空间,以使得固态相变介质120向制冷设备本体110之外放热。判定施压组件在施压状态下的持续施压时间达到施压时间阈值时,固态相变介质120与环境温度接近时停止放热,此时制冷系统切换为制冷状态,施压组件140对固态相变介质120卸力,控制换向装置160将固态相变介质120移动至制冷设备本体110的内部空间,以使得固态相变介质120在制冷设备本体110中吸热。气流驱动装置150运行,以将冷量从固态相变介质120带入到制冷间室112,当固态相变介质120的温度与制冷间室112温度接近时,停止制冷并重新切换为放热状态。
综上,本发明实施例的有益效果为:
1.本实施例采用固态相变介质120进行制冷并实现对储藏物的低温储藏,其不需要为制冷设备设置体积庞大的蒸发器、冷凝器和压缩机等部件。因此,本实施例的制冷设备100体积小巧、重量较轻、能够节约占用空间。
2.由于本实施例的制冷设备100不需要采用复杂的焊接工艺实现制冷剂循环管路与各个制冷部件之间的相互连接,因此,本实施例的制冷设备100制造工艺简单、结构稳定、成本较低并且生产效率较高。
3.本实施例的制冷设备100能够避免压缩机工作导致的振动和噪音问题,由此提高了消费者的使用体验。
4.本实施例通过换向装置160使得固态相变介质120进入制冷设备本体110之内进行制冷,并使得固态相变介质120移动至制冷设备本体110之外进行散热,由此,本实施例不需要额外设置复杂的冷量输送部件或热量输送部件,其通过简单稳定的结构,即可实现高效地冷量输送和热量散发。
在本发明中,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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,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装置或单元必须具有特定的方向、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。
在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”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实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或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。
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (19)
1.一种制冷设备,其特征在于,包括:
制冷设备本体;
换向装置,设于所述制冷设备本体上;
固态相变介质,与所述换向装置连接;
施压组件,适于在卸压状态和施压状态之间切换;
其中,所述施压组件在所述施压状态下向所述固态相变介质施加压力,以使得所述固态相变介质放热,所述施压组件在所述卸压状态下停止向所述固态相变介质施加压力,以使得所述固态相变介质吸热,所述换向装置驱动所述固态相变介质在所述制冷设备本体之上换向移动。
2.根据权利要求1所述的制冷设备,其特征在于,所述换向装置包括:
驱动部;
活动部;
其中,所述固态相变介质设于所述活动部上,所述活动部在所述驱动部的驱动下,通过旋转或翻转,带动所述固态相变介质进行所述换向移动。
3.根据权利要求2所述的制冷设备,其特征在于,所述活动部包括:
转动部;
转轴,与所述驱动部连接;
其中,所述转轴的至少一部分伸入所述转动部,以使得所述驱动部驱动所述转动部旋转或翻转。
4.根据权利要求2所述的制冷设备,其特征在于,还包括:
驱动部容纳间室;
其中,所述驱动部设于所述驱动部容纳间室中。
5.根据权利要求2所述的制冷设备,其特征在于,还包括:
传动部,设于所述驱动部和所述活动部之间;
其中,所述驱动部通过所述传动部驱动所述活动部。
6.根据权利要求5所述的制冷设备,其特征在于,所述传动部包括:
第一齿轮,设于所述驱动部上;
第二齿轮,设于所述活动部上;
其中,所述第一齿轮和所述第二齿轮相互啮合。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的制冷设备,其特征在于,还包括:
密封部,设于所述制冷设备本体和所述换向装置之间,以使得所述制冷设备本体的内部空间和外部空间相互间隔。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的制冷设备,其特征在于,还包括:
翅片换热装置;
其中,所述翅片换热装置与所述固态相变介质进行冷量交换或热量交换。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的制冷设备,其特征在于,所述施压组件包括:
动力部;
施压部;
其中,所述施压部在所述动力部的驱动下向所述固态相变介质施加压力。
10.根据权利要求9所述的制冷设备,其特征在于,所述动力部包括:
推力部;
拉力部;
其中,所述推力部和所述拉力部分别设置于所述固态相变介质的相对两侧。
11.根据权利要求10所述的制冷设备,其特征在于,所述施压部包括:
第一施压板;
第二施压板;
其中,所述第一施压板和所述第二施压板分别设置于所述固态相变介质的相对两侧,所述推力部适于向所述第一施压板施加推力,所述拉力部适于向所述第二施压板施加拉力。
12.根据权利要求1至6中任一项所述的制冷设备,其特征在于,还包括:
气流驱动装置;
其中,所述气流驱动装置适于驱动气体流动,以对来自所述固态相变介质的冷量进行输送。
13.根据权利要求12所述的制冷设备,其特征在于,所述制冷设备本体包括:
制冷间室;
气体流动通道,适于与所述制冷间室连通;
其中,所述气流驱动装置和所述固态相变介质设于所述气体流动通道中。
14.根据权利要求13所述的制冷设备,其特征在于,所述制冷设备本体还包括:
出风口;
回风口;
其中,所述气流驱动装置驱动所述气体流动通道中的气体由所述出风口进入所述制冷间室,和/或所述气流驱动装置驱动所述制冷间室中的气体由所述回风口进入所述气体流动通道。
15.一种制冷设备的控制方法,其特征在于,适于控制如权利要求1至14中任一项所述的制冷设备,所述制冷设备的控制方法包括以下步骤:
响应于制冷指令,控制所述施压组件切换至所述卸压状态,并控制所述换向装置将所述固态相变介质移动至所述制冷设备本体之上的吸热位置,以使得所述固态相变介质在所述制冷设备本体中吸热;和/或
响应于散热指令,控制所述施压组件切换至所述施压状态,并控制所述换向装置将所述固态相变介质移动至所述制冷设备本体之上的放热位置,以使得所述固态相变介质向所述制冷设备本体之外放热。
16.根据权利要求15所述的制冷设备的控制方法,其特征在于,还包括以下步骤:
响应于首次上电指令,控制所述施压组件切换至所述施压状态,并控制所述换向装置将所述固态相变介质移动至所述制冷设备本体之上的放热位置,以使得所述固态相变介质向所述制冷设备本体之外放热;
判定所述施压组件在所述施压状态下的持续施压时间达到施压时间阈值,控制所述施压组件切换至所述卸压状态,并控制所述换向装置将所述固态相变介质移动至所述制冷设备本体之上的吸热位置,以使得所述固态相变介质在所述制冷设备本体中吸热。
17.根据权利要求15所述的制冷设备的控制方法,其特征在于,所述制冷设备还包括气流驱动装置,所述制冷设备的控制方法还包括以下步骤:
响应于制冷指令,控制所述气流驱动装置开启,以对来自所述固态相变介质的冷量进行输送。
18.一种制冷设备的控制装置,其特征在于,包括:
存储器,存储有计算机程序;
处理器,执行所述计算机程序;
其中,所述处理器在执行所述计算机程序时,实现如权利要求15至17中任一项所述的制冷设备的控制方法的步骤。
19.一种计算机可读存储介质,其特征在于,包括:
所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被执行时,实现如权利要求15至17中任一项所述的制冷设备的控制方法的步骤。
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