CN113932539B - 一种送风系统、送风方法和冷柜 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种送风系统、送风方法和冷柜，送风系统包括风道、含有蒸发器的制冷组件、吸风风扇、吹风风扇和导流组件，风道位于储藏室的后侧，在风道与储藏室之间具有挡风板，挡风板设有出风口和回风口，蒸发器设置于风道的中部，吸风风扇设置于风道内并位于蒸发器的上方，吸风风扇位于出风口处，用于将蒸发器所产生的冷量从风道中主动引入储藏室内；吹风风扇设置于风道内并位于蒸发器的下方，吹风风扇位于回风口处，用于将储藏室内的热量主动引入风道内并与蒸发器进行热交换；导流组件设置于风道内；出风口为长条形，导流组件包括多个导流板，多个导流板设置于出风口处并与竖直面存在导流夹角。本发明具有换热效率高、能耗低的优点。

Description

一种送风系统、送风方法和冷柜

技术领域

本发明属于制冷技术领域，具体涉及一种热交换效率高的送风系统、送风方法和冷柜。

背景技术

现有技术中的风冷酒柜所使用的制冷风道系统大多数是通过单一风扇来加强内部系统的制冷循环和热量交换。

在空气流动过程中流体的流速受限于风扇的大小和转速，在整个风道中的流动一方面受到自身涡流的影响，另一方面风道的沿程阻力对于整个系统的热交换效率也有着很大的影响。

同时，采用单一动力源时，为了克服流体流动过程中的阻力，需要更高的功率，因此也带来了更高的耗电量，从而增加了机体整体的能耗。

此外，由于酒柜使用时会和外界的热交换，进而导致箱内的温度逐渐升高，同时因为压缩机这个热源通常设置于酒柜的底部，压缩机所产生的热量导致靠近压缩机的部分温度升高比较快，同时由于气体自身的热力属性，导致温度升高的气体会由于体积膨胀而上升到酒柜储藏室的顶部，形成箱内的自然对流换热，现有技术中的这种微小的温度差变化需要启动压缩机来解决，存在能耗大的缺陷。

因此，需要对现有技术中的风冷酒柜进行改进。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种送风系统、送风方法和冷柜，具有换热效率高、能耗低的优点。

本发明的第一目的是提供一种送风系统，应用于具有储藏室的冷柜，其包括：

风道，风道位于储藏室的后侧，在风道与储藏室之间具有挡风板，挡风板设有位于上方的出风口和位于下方的回风口；

含有蒸发器的制冷组件，蒸发器设置于风道的中部；

吸风风扇，吸风风扇设置于风道内并位于蒸发器的上方，吸风风扇位于出风口处，其用于将蒸发器所产生的冷量从风道中主动引入储藏室内；

吹风风扇，吹风风扇设置于风道内并位于蒸发器的下方，吹风风扇位于回风口处，其用于将储藏室内的热量主动引入风道内并与蒸发器进行热交换；

导流组件，导流组件设置于风道内；

其中出风口为长条形，其沿着挡风板的横向设置，导流组件包括多个导流板，多个导流板设置于出风口处并与竖直面存在导流夹角。

作为本发明的另一种具体实施方式，出风口具有若干竖向出风孔，多个导流板沿出风口的长度方向分布于吸风风扇的左右两侧。

作为本发明的另一种具体实施方式，导流夹角的角度值是可调的。

作为本发明的另一种具体实施方式，回风口为适配于吹风风扇的圆形，其中出风口的有效通流面积大于回风口的有效通流面积。

作为本发明的另一种具体实施方式，进一步包括导风防水组件，导风防水组件至少具有一导风防水板，导风防水板设置于吹风风扇的上方。

作为本发明的另一种具体实施方式，导风防水板设置为沿着吹风风扇的引风方向弯曲向上。

作为本发明的另一种具体实施方式，包括上下对称的两个导风防水板，两个导风防水板呈喇叭状。

本发明的第二目的是提供一种如上述送风系统的送风方法，送风方法包括以下步骤：

步骤1、设定储藏室下部的设定温度t1和允许偏差温度△t1，设定储藏室上部的设定温度t2和允许偏差温度△t2；

步骤2、利用第一温度探头获取储藏室下部的实时温度值ts1，利用第二温度探头获取储藏室下部的实时温度值ts2；

步骤3、根据当前储藏室上部和下部的实时温度综合控制吸风风扇、吹风风扇和蒸发器的工作状态，具体执行如下：

3.1)当ts1≤t1且ts2≤t2时，关闭蒸发器对应的压缩机以停止制冷过程，关闭吸风风扇和吹风风扇；

3.2)当t1＜ts1≤(t1+△t1)时，开启吹风风扇以加速储藏室内的气体循环至蒸发器处并利用蒸发器的制冷余量进行热交换；和，

当t2＜ts2≤(t2+△t2)时，开启吸风风扇以将蒸发器处的制冷余量向储藏室进行输送；

此时压缩机处于停机状态；

3.3)当ts1＞(t1+△t1)或ts2＞(t2+△t2)时，开启压缩机以通过蒸发器进行制冷过程，此时开启吸风风扇和吹风风扇。

作为本发明的另一种具体实施方式，在步骤3中，导流板的导流夹角随着ts2与(t2+△t2)差值的增大而增大，设定最大允许偏差温度△t3，其中：

当ts2≤(t2+△t2)时，导流板的导流夹角为0°，此时导流板处于竖直状态；

当(t2+△t2)＜ts2＜(t2+△t3)时，导流板的导流夹角为第一设定角度值a1；

当ts2≥(t2+△t3)时，导流板的导流夹角为第二设定角度值a2；

其中0°＜a1＜a2＜90°。

作为本发明的另一种具体实施方式，在步骤3中，吸风风扇的转速随着ts2与(t2+△t2)差值的增大而增大，吹风风扇的转速随着ts1与(t1+△t1)差值的增大而增大。

本发明的第三目的是提供一种冷柜，其包括上述的送风系统。

本发明具备以下有益效果：

本发明的送风系统采用位于上方的吸风风扇和位于下方的吹风风扇，相较于传统单一风扇的方案，吸风风扇和吹风风扇具有更低的功率，二者之间协同使用，能够有效解决流体在沿程阻力作用下所存在的动力不足、热交换效率低的缺陷，同时实现上方吸风、下方吹风的气体循环过程，避免传动单一风扇下流体在流动过程所形成涡流损耗的现象，使系统运行稳定、气体循环顺畅、热交换效率显著提升。

同时，本发明将出风口设置为具有更大出风面积的长条形，并在出风口处设置导流板，使得受吸风风扇离心力作用被引出的冷风在导流板的作用下均匀地吹到储藏室内，与储藏室内向上的热空气形成强制对流换热，有效提高热交换的效率，实现高效换热的目的。

本发明的送风方法中在同一储藏室内采用第一温度探头和第二温度探头分别检测储藏室上部和储藏室下部的实时温度值，并且根据第一温度探头和第二温度探头所检测的实施温度值协同控制吸风风扇和吹风风扇的启停，进而储藏室内的温度波动在较小范围时，可以通过主动启动吸风风扇和/或吹风风扇的方式调节储藏室内的温度，从而避免压缩机频繁启停所带来的能耗问题，节能环保，使储藏室内的温度分布更加均匀。

同时根据储藏室内的温度变化动态调整吸风风扇和吹风风扇的启停和风速大小，实现将蒸发器处的制冷余量充分利用，避免蒸发器处的残留冷量被浪费的现象。

同时根据储藏室内的温度变化调整导流板的导流夹角，可以更加快速地将冷量均匀吸入至储藏室内，有利于维持储藏室长时间的温度平衡，实现冷量的最大化利用，通过导流板的存在可以消除风道内的涡流现象，冷量流动阻力小，实现对储藏室内温度的精准调控。

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

附图说明

图1是本发明实施例1冷柜的结构示意图；

图2是本发明实施例1冷柜中送风系统示意图；

图3是本发明实施例1中冷柜的测试数据和图像；

图4是本发明实施例1中传统冷柜对比例的测试数据和图像；

图5是本发明实施例1中冷柜的流体热交换仿真示意图；

图6是本发明实施例1中传统冷柜对比例的流体热交换仿真示意图。

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限于下面公开的具体实施例的限制。

实施例1

本实施例提供一种冷柜，具体是一种风冷酒柜，如图1所示，包块柜体100，在柜体100内设有单一储藏室101和为该储藏室101提供冷量以维持储藏室101温度平衡的送风系统200。

送风系统200包括风道210、挡风板220、蒸发器230、吸风风扇240、吹风风扇250和导流组件260。

风道210位于储藏室101的后侧，挡风板220位于风道210和储藏室101之间，在挡风板220上设有位于上方的出风口221和位于下方的回风口222；

蒸发器230设置于风道210的中部，其中通过与蒸发器230相连的压缩机231及其附属部件对蒸发器230进行制冷，蒸发器230和压缩机231及其附属部件组成制冷组件，以协同进行制冷；常规的，压缩机231及其附属部件设置于柜体100内并位于柜体100的底部。

本实施例中吸风风扇240采用低功率的TD8025LB型12V 0.05A的风扇，相较于同样容积的传统风冷酒柜中的单一风扇(例如TD1225LS型12V 0.18A)，其功率明显较低；吸风风扇240设置于风道210内并位于蒸发器230的上方，具体的，吸风风扇240位于出风口221处，其用于将蒸发器230所产生的冷量从风道210中主动引入储藏室101内；

相应的，吹风风扇250也采用低功率的TD8025LB型12V 0.05A的风扇，吹风风扇250设置于风道210内并位于蒸发器230的下方，吹风风扇250位于回风口222处，其用于将储藏室101内的热量主动引入风道210内并与蒸发器230进行热交换；

本实施例中采用双风扇结构，在气体的循环过程中形成接力效果，相较于单一风扇所形成的循环回路，本实施例中的吸风风扇240和吹风风扇250之间的距离接近为循环回路的一半，从而具有两处位置能够形成主动加速循环效果。

优选的，吸风风扇240位于吹风风扇250的正上方；使用时，吸风风扇240形成上方吸风、吹风风扇250形成下方吹风的气体循环过程，如图2所示，主动加速气体的循环过程，避免传动单一风扇下流体在流动过程所形成涡流损耗的现象，使系统运行稳定、气体循环顺畅、热交换效率显著提升。

导流组件260设置于风道210内，其包括多个导流板261，例如为图1示出的六个导流板261，其中多个导流板261设置于出风口221处并与竖直面存在导流夹角。

进一步的，出风口221为长条形，其沿着挡风板220的横向设置，出风口221具有若干竖向出风孔，多个导流板261沿出风口221的长度方向分布于吸风风扇240的左右两侧，优选的多个导流板261关于吸风风扇240所在位置左右对称。

再进一步的，回风口222为适配于吹风风扇250的圆形，其中出风口221的有效通流面积大于回风口222的有效通流面积，形成稳定回风的效果。

本实施例中的导流夹角的角度值是可调的，一种具体的调整结构例如包括驱动组件，驱动组件优选位于导流板261的上方侧进而避免对气体循环产生阻力影响，驱动组件可以为连杆方式，例如具有一活动连杆，通过该活动连杆的转动，实现导流板261围绕其自身上的回转轴的转动；再例如具有一贯穿风道210的转轴及驱动用的舵机，导流板261设置于转轴上，通过舵机的转动带动转轴转动并实现导流板261的转动。

其他实现导流板261转动的结构亦可，本实施例不对导流板261的驱动结构进行限定。

本实施例采用传统单一风扇的风冷酒柜作为对比例进行测试，测试条件是：环境温度为32℃，设置温度为13℃，本实施例的双风扇风冷酒柜的温湿度曲线和各参数数据如图3所示，作为对比例的单风扇风冷酒柜的温湿度曲线和各参数数据如图4所示。

对比图3和图4可知：

相较于单风扇的风冷酒柜，本实施例中的冷柜的储藏室101温度分布均匀更好，温差变化幅度更小，耗电量和开停比均相对较低。

本实施例采用ANSYS软件对无导流板261的风冷酒柜作为对比例进行测试，本实施例的含有导流板261的风冷酒柜的流体热交换仿真结果如图5所示，作为对比例的无导流板261风冷酒柜的流体热交换仿真结果如图6所示。

对比图5和图6可知：

相较于传统无导风板结构的风冷酒柜，本实施例在温度的热交换过程中具有更高的效率。

本实施例中在采用吸风风扇240与吹风风扇250协同作用的方案基础上，采用了导流板261的结构，二者之间相辅相成，可以更好的促进提高热交换的效率，降低流体在流动过程所带来的涡流损耗，使系统运行稳定，最终实现高效换热的目的。

在本发明的延伸示例中，还可以包括有导风防水组件270。

导风防水组件270至少具有一导风防水板271，导风防水板271设置于吹风风扇250的上方，以防止吹风风扇250受到蒸发器230处冷凝水的影响。

具体的，导风防水板271设置为沿着吹风风扇250的引风方向弯曲向上。

再具体的，包括上下对称的两个导风防水板271，两个导风防水板271呈喇叭状，如图2所示。

实施例2

本实施例提供了一种送风方法，利用实施例1中的送风系统进行实现，通过控制器综合控制吸风风扇、吹风风扇和蒸发器的工作状态，在保持温度平衡的基础上，避免压缩器的频繁启停以降低能耗，实现将蒸发器处的制冷余量充分利用，避免蒸发器处的残留冷量被浪费的现象。

本实施例的送风方法具体包括以下步骤：

步骤1、设定储藏室下部的设定温度t1，和允许偏差温度△t1，设定储藏室上部的设定温度t2和允许偏差温度△t2；

具体的，t1例如为13℃，△t1例如为3℃，t2例如为13℃，△t2例如为3℃。

步骤2、利用第一温度探头获取储藏室下部的实时温度值ts1，利用第二温度探头获取储藏室下部的实时温度值ts2；

其中例如将第一温度探头设置于储藏室下部的侧壁中央，将第二温度探头设置于储藏室上部的侧壁中央。

步骤3、根据当前储藏室上部和下部的实时温度综合控制吸风风扇、吹风风扇和蒸发器的工作状态，具体执行如下：

3.1)当ts1≤t1且ts2≤t2时，即ts1≤13℃且ts2≤13℃，表明储藏室内的温度达到设定要求，此时关闭蒸发器对应的压缩机以停止制冷过程，关闭吸风风扇和吹风风扇；

3.2)当t1＜ts1≤(t1+△t1)时，即13℃＜ts1≤16℃时，表明储藏室下部的温度升高，但是没有超出临界值，此时开启吹风风扇以加速储藏室内的气体循环至蒸发器处并利用蒸发器的制冷余量进行热交换；和，

当t2＜ts2≤(t2+△t2)时，即13℃＜ts2≤16℃时，表明储藏室上部的温度升高，但是没有超出临界值，此时开启吸风风扇以将蒸发器处的制冷余量向储藏室进行输送；

此时压缩机处于停机状态；

具体的，根据第一温度探头和第二温度探头所检测的实施温度值协同控制吸风风扇和吹风风扇的启停，进而储藏室内的温度波动在较小范围时，可以通过主动启动吸风风扇和/或吹风风扇的方式调节储藏室内的温度，从而避免压缩机频繁启停所带来能耗问题，节能环保，使储藏室内的温度分布更加均匀。

3.3)当ts1＞(t1+△t1)或ts2＞(t2+△t2)时，即ts1＞16℃或ts2＞16℃时，表明储藏室的温度升高并超过临界值需要降温处理，此时开启压缩机以通过蒸发器进行制冷过程，此时开启吸风风扇和吹风风扇。

进一步的，在步骤3中，导流板的导流夹角随着ts2与(t2+△t2)差值的增大而增大，设定最大允许偏差温度△t3，△t3例如为5℃，其中：

当ts2≤(t2+△t2)时，即ts2≤16℃，导流板的导流夹角为0°，此时导流板处于竖直状态；

当(t2+△t2)＜ts2＜(t2+△t3)时，即16℃＜ts2＜18℃导流板的导流夹角为第一设定角度值a1；

当ts2≥(t2+△t3)时，即ts2≥18℃，导流板的导流夹角为第二设定角度值a2；

其中0°＜a1＜a2＜90°，a1例如为30°，a2例如为60°。

具体的，在一定温差范围内，还可以将导流板的导流夹角变化设为随着ts2与(t2+△t2)差值的增大而线性增大。

再进一步的，在步骤3中，吸风风扇的转速随着ts2与(t2+△t2)差值的增大而增大，吹风风扇的转速随着ts1与(t1+△t1)差值的增大而增大，使温度更加平衡。

虽然本发明以较佳实施例揭露如上，并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本发明所做的同等改进，应为本发明的范围所涵盖。

Claims (9)

1.一种送风系统，应用于具有储藏室的冷柜，其特征在于，包括：

风道，所述风道位于所述储藏室的后侧，在所述风道与所述储藏室之间具有挡风板，所述挡风板设有位于上方的出风口和位于下方的回风口；

含有蒸发器的制冷组件，所述蒸发器设置于所述风道的中部；

吸风风扇，所述吸风风扇设置于所述风道内并位于所述蒸发器的上方，所述吸风风扇位于所述出风口处，其用于将所述蒸发器所产生的冷量从所述风道中主动引入所述储藏室内；

吹风风扇，所述吹风风扇设置于所述风道内并位于所述蒸发器的下方，所述吹风风扇位于所述回风口处，其用于将所述储藏室内的热量主动引入所述风道内并与所述蒸发器进行热交换；

导流组件，所述导流组件设置于所述风道内；

其中所述出风口为长条形，其沿着所述挡风板的横向设置，所述导流组件包括多个导流板，多个导流板设置于所述出风口处并与竖直面存在导流夹角；

其中送风系统的送风方法包括以下步骤：

步骤1、设定储藏室下部的设定温度t1和允许偏差温度△t1，设定储藏室上部的设定温度t2和允许偏差温度△t2；

步骤2、利用第一温度探头获取储藏室下部的实时温度值ts1，利用第二温度探头获取储藏室下部的实时温度值ts2；

步骤3、根据当前储藏室上部和下部的实时温度综合控制吸风风扇、吹风风扇和蒸发器的工作状态，具体执行如下：

3.1）当ts1≤t1且ts2≤t2时，关闭蒸发器对应的压缩机以停止制冷过程，关闭吸风风扇和吹风风扇；

3.2）当t1＜ts1≤（t1+△t1）时，开启吹风风扇以加速储藏室内的气体循环至蒸发器处并利用蒸发器的制冷余量进行热交换；和，

当t2＜ts2≤（t2+△t2）时，开启吸风风扇以将蒸发器处的制冷余量向储藏室进行输送；

此时压缩机处于停机状态；

3.3）当ts1＞（t1+△t1）或ts2＞（t2+△t2）时，开启压缩机以通过蒸发器进行制冷过程，此时开启吸风风扇和吹风风扇。

2.如权利要求1所述的送风系统，其特征在于，所述出风口具有若干竖向出风孔，多个所述导流板沿所述出风口的长度方向分布于所述吸风风扇的左右两侧。

3.如权利要求1所述的送风系统，其特征在于，所述导流夹角的角度值是可调的。

4.如权利要求1所述的送风系统，其特征在于，所述回风口为适配于所述吹风风扇的圆形，其中所述出风口的有效通流面积大于所述回风口的有效通流面积。

5.如权利要求1所述的送风系统，其特征在于，进一步包括导风防水组件，所述导风防水组件至少具有一导风防水板，所述导风防水板设置于所述吹风风扇的上方。

6.如权利要求5所述的送风系统，其特征在于，所述导风防水板设置为沿着吹风风扇的引风方向弯曲向上。

7.如权利要求1所述的送风系统，其特征在于，在步骤3中，导流板的导流夹角随着ts2与（t2+△t2）差值的增大而增大，设定最大允许偏差温度△t3，其中：

当ts2≤（t2+△t2）时，导流板的导流夹角为0°，此时导流板处于竖直状态；

当（t2+△t2）＜ts2＜（t2+△t3）时，导流板的导流夹角为第一设定角度值a1；

当ts2≥（t2+△t3）时，导流板的导流夹角为第二设定角度值a2；

其中0°＜a1＜a2＜90°。

8.如权利要求1所述的送风系统，其特征在于，在步骤3中，吸风风扇的转速随着ts2与（t2+△t2）差值的增大而增大，吹风风扇的转速随着ts1与（t1+△t1）差值的增大而增大。

9.一种冷柜，其特征在于包括如权利要求1-8任一项所述的送风系统。

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