CN114322142A - 蓄冷装置、制冷系统、制冷设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种蓄冷装置、制冷系统、制冷设备及其控制方法，蓄冷装置包括充冷换热器、蓄冷换热器和泵体，充冷换热器包括载冷流道和制冷流道，载冷流道、泵体和蓄冷换热器通过第一管路依次连接构成蓄冷回路，载冷剂在蓄冷回路内循环流通；制冷流道构成与载冷流道换热连接，以控制载冷流道处的载冷剂的含冰率保持在目标范围内。本发明中，制冷流道流通制冷剂，载冷流道流通载冷剂，使得充冷换热器可作为平衡蓄冷速度和释冷速度的稳定罐，使得整个蓄冷回路中的载冷剂维持在较低的含冰率，能够显著提高蓄冷装置整体的载冷速度，同时不会造成冰堵，确保系统的高效运行。

Description

蓄冷装置、制冷系统、制冷设备及其控制方法

技术领域

本发明涉及制冷设备技术领域，具体涉及一种蓄冷装置、制冷系统、制冷设备及其控制方法。

背景技术

现有空调器包括移动空调，移动空调是一种常见的小型制冷空调。现有一种移动空调包括充冷设备和蓄冷装置，充冷设备能够为蓄冷装置充冷使其蓄冷，使得移动空调在使用时，无需接通电源和安装排气管，大大提升了移动和安装的灵活性。然而，现有的蓄冷装置存在蓄冷速度低、与充冷设备的运行能效不匹配的弊端。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种蓄冷装置、制冷系统、制冷设备及其控制方法，旨在解决传统蓄冷装置蓄冷速度低的问题。

为实现上述目的，本发明提出的一种蓄冷装置，包括充冷换热器、蓄冷换热器和泵体，所述充冷换热器包括载冷流道和制冷流道，所述载冷流道、所述泵体和所述蓄冷换热器通过第一管路依次连接构成蓄冷回路，载冷剂在所述蓄冷回路内循环流通；

其中，所述制冷流道与所述载冷流道换热连接，以控制所述载冷流道处的所述载冷剂的含冰率保持在目标范围内。

可选地，所述充冷换热器包括管壳式换热单体，所述管壳式换热单体包括外壳和容置在所述外壳内的换热管，所述换热管限定出所述制冷流道，所述外壳的内壁和所述换热管的外壁之间限定出所述载冷流道，所述外壳设有连通所述载冷流道的第一进口和第一出口，所述第一进口和所述第一出口分别与所述泵体和所述蓄冷换热器连通；

其中，所述第一出口位于所述第一进口的上方。

可选地，所述换热管设有第二进口和第二出口，所述第二进口和所述第二出口间隔设置在所述外壳的同一侧。

可选地，所述载冷剂的制成材质包括水溶液，所述水溶液的溶质包括乙二醇、氯化钙和氯化镁中的一种。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种制冷系统，包括：

如上所述的蓄冷装置；以及，

制冷装置，与所述充冷换热器换热连接，所述制冷装置包括由第二管路依次连接以构成制冷回路的压缩机、冷凝器和蒸发器，所述制冷回路与所述制冷流道连通，所述制冷剂在所述制冷回路和所述制冷流道流通。

可选地，所述制冷系统还包括检测组件和控制装置，所述检测组件包括：

温度传感器，设于所述充冷换热器，用以感测所述制冷剂和/或所述载冷剂的温度值；以及，

流量传感器，设于所述蓄冷回路处，用以感测所述载冷剂的流量值；

所述控制装置与所述温度传感器、所述流量传感器及所述压缩机分别电性连接，以根据所述温度值和所述流量值，调节所述压缩机的制冷能力。

可选地，所述控制装置用于通过调节所述压缩机的频率，保持所述载冷流道处的所述载冷剂的含冰率不大于10％。

可选地，所述载冷流道设有第一进口，所述制冷流道设有第二进口；

其中，所述温度传感器设于所述第二进口处，所述流量传感器设于所述第一进口处。

可选地，所述制冷回路具有连接所述蒸发器的输入段和输出段；

所述制冷流道与所述输入段和所述输出段并联设置；或者，

所述制冷流道与所述输出段串联设置。

可选地，所述制冷回路具有连接所述蒸发器的输入段和输出段；

所述制冷装置还包括第二阀体，所述第二阀体设于所述输入段。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种制冷设备，包括如上所述的制冷系统。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种制冷设备的控制方法，所述制冷设备的控制方法包括：

在制冷系统运行时，获取制冷流道中制冷剂的温度值；

在所述温度值超出预设温度区间时，获取蓄冷回路中载冷剂的流量值；

根据所述流量值，调整压缩机的输出参数。

可选地，所述根据所述流量值，调整压缩机的输出参数的步骤包括：

根据所述流量值，确定所述流量值在设定周期内的流量降低量；

在所述流量降低量不小于流量阈值时，降低压缩机的频率。

本发明提供的技术方案中，制冷流道流通制冷剂，载冷流道流通载冷剂，使得充冷换热器可作为平衡蓄冷速度和释冷速度的稳定罐，使得整个蓄冷回路中的载冷剂维持在较低的含冰率，能够显著提高蓄冷装置整体的载冷速度，同时不会造成冰堵，确保系统的高效运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明提供的蓄冷装置的一实施例的结构示意图；

图2为图1中充冷换热器的结构示意图；

图3为本发明提供的制冷系统的第一实施例的结构示意图；

图4为本发明提供的制冷系统的第二实施例的结构示意图；

图5为本发明提供的制冷系统的压缩机频率与换热量的关系示意图；

图6为本发明提供的制冷设备的控制方法的一实施例的流程示意图；

图7为本发明提供的制冷设备的控制方法的控制逻辑示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作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。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

现有空调器包括移动空调，移动空调是一种常见的小型制冷空调。现有一种移动空调包括充冷设备和蓄冷装置，充冷设备能够为蓄冷装置充冷使其蓄冷，使得移动空调在使用时，无需接通电源和安装排气管，大大提升了移动和安装的灵活性。然而，现有的蓄冷装置存在蓄冷速度低、与充冷设备的运行能效不匹配的弊端。

鉴于上述，本发明提供一种蓄冷装置，所述蓄冷装置应用在制冷系统中，所述制冷系统应用在制冷设备内，所述制冷设备例如为空调器、冰箱、冷柜等。其中，所述空调器可以是一体式空调器或者分体式空调器，具体可以是移动式空调器、壁挂式空调器、柜式空调器、窗机等。

为便于理解，在以下实施例中，均以所述制冷设备为移动式空调器为例进行说明。请参阅图1至图5，附图所示为本发明提供的蓄冷装置应用在移动式空调器的具体实施例。

此外，需要说明的是，在以下实施例中涉及的所述热量，并不限定为温度较高的能量，当所述蓄冷装置对安装环境内的空气降温时，该热量也即温度较低的能量；当所述蓄冷装置对安装环境内的空气升温时，该热量也即温度较高的能量。

请参阅图1至图3，本发明提供的蓄冷装置包括充冷换热器100、蓄冷换热器200、泵体300和载冷剂，所述充冷换热器100形成载冷流道120，所述载冷流道120、所述泵体300和所述蓄冷换热器200通过第一管路400依次连接构成蓄冷回路60，所述载冷剂在所述蓄冷回路60内循环流通；其中，所述制冷流道130与所述载冷流道120换热连接，以控制所述载冷流道120处的所述载冷剂的含冰率保持在目标范围内。

本发明提供的技术方案中，制冷流道130与载冷流道120进行换热连接，使得载冷流道120处的载冷剂呈现为冰水混合状；通过设置制冷流道130的制冷能力，能够控制载冷剂的含冰率维持在目标范围(较低的范围)内，当载冷剂在泵体300的驱动下在蓄冷回路60流通至蓄冷换热器200时，能够对蓄冷换热器200进行高效换热，整体提升载冷速度的同时，充冷换热器100能够平稳释冷速度和蓄冷速度，使得蓄冷过程与充冷能效相匹配，有助于系统高效运行。

由于移动式空调器在实际使用时，存在位移需求，在整机的移动过程中，无法保证实时能够得到电源供给。所述蓄冷装置的设置，能够储蓄一定的热量，使得当移动式空调器中的制冷装置无法正常工作时，蓄冷装置中的所述蓄冷换热器200能够借助所储蓄的热量，对安装环境进行换热。

在本实施例中，所述载冷流道120、所述泵体300及所述蓄冷换热器200通过第一管路400依次连接构成蓄冷回路60，使得携带一定热量的载冷剂能够在泵体300的驱动下流通至所述蓄冷换热器200处，对蓄冷换热器200进行换热蓄冷后，返回至所述载冷流道120处，能够实现蓄冷换热器200的动态蓄冷。

请参阅图2，在一实施例中，所述充冷换热器100还形成有制冷流道130，所述制冷流道130用以流通制冷剂，所述制冷流道130与所述载冷流道120换热连接。

可以理解，所述制冷流道130内用以流通具有足够热量的制冷剂，所述制冷剂在流通至所述制冷流道130时，与所述载冷流道120中流通的载冷剂进行换热，能够为所述载冷剂进行充冷，使得所述载冷剂携带有足够对蓄冷换热器200进行充冷的热量后，参与至所述蓄冷回路60的循环流通中。基于此，当所述移动式空调器还包括制冷装置，所述制冷装置中一般包括依次连接构成制冷回路10的压缩机610、冷凝器620和蒸发器630时，所述制冷回路10能够循环流通制冷剂，所述制冷回路10与所述制冷流道130连通，以为所述制冷流道130接入制冷剂，通过所述制冷剂对所述载冷流道120内的载冷剂进行制冷。

在本设计中，所述制冷流道130用以流通制冷剂，所述载冷流道120用以流通载冷剂，使得所述充冷换热器100可作为平衡蓄冷速度和释冷速度的稳定罐，使得整个蓄冷回路10中的载冷剂维持在较低的含冰率，能够显著提高蓄冷装置整体的载冷速度，同时不会造成冰堵，确保系统的高效运行。

可以理解，所述蓄冷换热器200可以维持安装在移动式空调器的机体内，且作用在换热风道中，所述移动式空调器可以直接通过所述蓄冷换热器200对流经换热风道的空气进行换热作用；或者，所述移动式空调器还设有另一固设换热器，所述固设换热器和所述蓄冷换热器200至少其中之一可使能并为所述换热风道进行换热。当然，所述蓄冷换热器200也可与所述移动式空调器的机体进行可拆卸连接，使得当需要时，操作所述蓄冷换热器200安装至机体中，当不需要时，操作所述蓄冷换热器200安置在设定位置处进行收纳充冷。

基于上述，当所述制冷流道130内循环流通有制冷剂时，所述蓄冷换热器200能够对换热风道进行换热，同时，所述充冷换热器100能够对所述蓄冷换热器200进行蓄冷；当所述制冷流道130内不流通制冷剂时，所述蓄冷换热器200能够借助储蓄的热量对换热风道进行换热。本实施例将蓄冷和换热进行有机结合，一方面有助于简化整机结构，另一方面能够通过所述载冷流道120和所述制冷流道130来平衡蓄冷速度和释冷速度，有助蓄冷装置的稳定运行。

需要说明的是，所述制冷流道130对所述载冷剂的换热作用，需要达到控制所述载冷流道120处的所述载冷剂的含冰率保持在目标范围内的目的。可以理解，所述载冷剂为在蓄冷回路60内往复循环时，保持为冰水混合状态，继而具有含冰率的参数考量。所述目标范围一般是较低的范围，确保所述载冷剂既能携带足够的制冷量，又不会造成冰堵。具体应用时，所述目标范围可以是不大于10％，也即，控制所述载冷流道120处的所述载冷剂的含冰率保持在不大于10％的范围内。

具体而言，所述载冷剂可以是相变材料，例如具体为固液相变材料，当温度变化时，载冷剂能够在固态和液态之间切换，继而能够形成冰水混合状态。所述载冷剂的制成材质具体可以包括水或者水溶液，其中，当所述载冷剂的制成材质包括水溶液时，溶剂可以是水，溶质可以是乙二醇、氯化钙、氯化镁等，不作限制。

在本实施例中，所述载冷剂可选在0℃以下不结冰，这样可以通过所述载冷剂将水冷却为冰。具体而言，所述载冷剂的相变温度可以设置为不小于-20℃，且不高于0℃。

需要说明的是，载冷剂不限于上述几种，溶质还可以是丙二醇、丙三醇、甲醇等，或其与水的混合溶液。溶质主要可分为三大类，分别为多元醇、烃、复合盐。一般地，乙二醇作为所述载冷剂，能够达到较好载冷效果最。

可以理解，传统动态蓄冰技术中，随着制冰时间的延长，所述载冷剂(动态蓄冰中相变材料既是载冷剂也是蓄冷材料)的含冰率会持续升高，当所述载冷剂的含冰率较高时，对载冷剂的流动性产生影响，容易发生冰堵。本设计通过设置所述制冷流道130对载冷剂进行换热控制，将载冷剂的含冰率维持在目标范围内，该目标范围包括相对高含冰率范围和相对低含冰率范围。具体地，制冷流道130对载冷流道120处的载冷剂进行换热，使得载冷剂自所述充冷换热器100流出时，保持在相对高含冰率范围内，对蓄冷换热器200进行换热后，载冷剂保持在相对低含冰率范围内，并返回至充冷换热器100中。如此地，既有助于提高系统的蓄冷速度和蓄冷能力，且同时能够降低冰堵。

此外，请参阅图3至图4，在一实施例中，所述蓄冷装置还包括第一阀体500，所述第一阀体500设于所述制冷流道130，用以打开和关闭所述制冷流道130。所述第一阀体500可以是各类适应的阀体结构，例如电磁阀、压力阀、流量阀等。所述第一阀体500在开启时，所在流路导通，制冷剂能够接入充冷换热器100的制冷流道130中；反之，所述第一阀体500在关闭时，所在流路断开，制冷剂不能接入充冷换热器100的制冷流道130中，实现制冷剂的流通性的智能可控；并且，通过设置所述第一阀体500的开度，可具体调节所述制冷剂接入所述充冷换热器100的制冷流道130的流量。

此外，请参阅图1至图3，在一实施例中，所述充冷换热器100包括管壳式换热单体220，所述管壳式换热单体220包括外壳110和容置在所述外壳110内的换热管131。所述外壳110大致呈筒状设置，内部形成有空腔，所述换热管131至少部分地容设在所述空腔内；所述换热管131指的是能够进行换热的管体，换热对象可以是管内介质和管体本身，或者管内介质、管体及管外介质。

其中，所述换热管131限定出所述制冷流道130，内部用以流通制冷剂；所述外壳110的内壁和所述换热管131的外壁之间限定出所述载冷流道120，所述外壳110设有连通所述载冷流道120的第一进口111和第一出口112，所述第一进口111和所述第一出口112分别与所述泵体300和所述蓄冷换热器200连通；所述换热管131具有第二进口131a和第二出口131b。

制冷剂自第二进口131a接入制冷流道130，流经所述换热管131后，自第二出口131b流出；载冷剂自第一进口111接入载冷流道120，与换热管131内的制冷剂进行换热后冷却，最终自第一出口112流出，在泵体300的驱动下流通至蓄冷换热器200。

在一实施例中，所述第一出口112位于所述第一进口111的上方。由于在本设计中，所述载冷剂在所述制冷流道130的作用下，呈现为冰水混合状态，且含冰率维持在目标范围内。由于冰的密度小于水的密度，使得冰晶浮于水面上，通过将所述第一出口112位于所述第一进口111的上方，能够尽可能多地将所述载冷流道120内的冰晶运送出，避免冰晶滞留在载冷流道120内，导致冰堵。

此外，在一实施例中，所述换热管131可以表现为多次弯曲延伸布设。具体而言，所述换热管131包括多个直管段和多个弯管段，相邻的每两个所述直管段之间连接有至少一个弯管段，实现所述换热管131的多次弯曲延伸，具体可延伸构成蛇形。或者，在一实施例中，所述换热管131呈螺旋状延伸布设。具体可以是单螺旋、双螺旋或者多螺旋。所述换热管131的如上弯曲设置，均有助于延长所述换热管131在所述外壳110内的布设长度，从而增大换热管131与载冷流道120之间的换热面积，优化换热效果。

和/或，在一实施例中，所述换热管131的内壁设有凹凸结构。所述凹凸结构的设置，有助于增大所述换热管131的内壁的表面积，从而增大换热管131与制冷剂之间的换热面积。具体而言，所述换热管131的内壁可设置有多个凸部和/或多个凹部，多个凸部和/或多个凹部之间的布设方式不作限制，可以是阵列排布、辐射状排布或者随机排布等。多个所述凸部和/多个所述凹部的尺寸、形状可作相同设置，也可至少部分设置为不同。

进一步地，所述凹凸结构可具体表现为螺纹状，所述螺纹沿所述换热管131内的制冷剂的流通方向螺旋延伸，兼具一定的导向作用。

和/或，在一实施例中，所述换热管131的外壁凸设有多个翅片。多个所述翅片的设置，有助于增大所述换热管131的外壁的表面积，从而增大换热管131与载冷剂之间的换热面积。多个翅片在所述换热管131的外壁分散布设，可以均匀布设在所述换热管131的各个部位处，也可以分区地进行不同密度的布设；多个所述翅片的尺寸、形状和材质可作相同设置，也可至少部分设置为不同。

此外，在一实施例中，当所述换热管131设有第二进口131a和第二出口131b时，所述第二进口131a和所述第二出口131b间隔设置在所述外壳110的同一侧，使得所述换热管131中段的换热区域集中在所述外壳110内，从而确保与载冷剂之间的换热作用均衡稳定。

所述蓄冷换热器200的具体表现形式在本设计中不作限制，请参阅图1，在一实施例中，所述蓄冷换热器200包括壳体210、换热单体220以及蓄热结构230，所述壳体210形成有容置腔；所述换热单体220至少部分地收容在所述容置腔内；所述蓄热结构230填设在所述容置腔内，且与所述换热单体220换热连接。

所述壳体210的形状不作限制，可以是正方体、长方体、圆柱体或者其他；所述壳体210的材料不作限制，需确保具有足够的强度，且具备一定的保温性能。

当然，在一实施例中，所述壳体210环绕所述容置腔的外围包裹有保温材料。具体而言，所述保温材料可以包覆在所述壳体210的内侧和/或外侧而构成保温层，所述保温层可以覆盖在所述壳体210的所有板面上，以能够将所述容置腔全方位包裹住；或者，所述保温材料可以分区域地设置在所述壳体210的部分板面上，以能够针对性地对需要进行保温的部位进行保温加强；所述保温层的厚度不宜太厚，具体可以设置在0mm～50mm范围内。

在一实施例中，所述保温材料可以夹设在所述壳体210的中间层，或者将所述保温材料均匀分散布设在所述壳体210的制成材料中，并一体成型加工出所述壳体210。

所述换热单体220不作限制，可以是任意适宜的换热单体220，例如管翅式换热单体、微通道换热单体、板式换热单体等。所述换热单体220可以设置为一个或者至少两个。其中，当所述换热单体220设置为至少两个时，两个所述换热单体220的至少部分管路可进行串联和/或并联；两个所述换热单体220可以是同种类型的换热单体220，也可以是不同类型的换热单体220，例如将管翅式换热单体与微通道换热单体进行串并联。

所述蓄热结构230的制成材质包括相变材料，使得所述蓄热结构230能够进行相变换热。其中，所述相变材料的具体形式不作限制，可以是任意相同的、或者不同的两种状态之间的变换，例如，所述相变材料可以是固液相变材料，具体例如水、乙二醇溶液等；所述相变材料也可以是固固相变材料，可以理解，当所述相变材料为固固相变材料时，相变前后的两种固态具有不同的特征，例如，所述相变材料可以包括水、高分子聚合物和吸水树脂，在相变之前呈现为相对软质的固态，在相变之后，呈现为相对硬质的固态。所述固固相变材料在相变前后均呈现为固态，避免液态材料存在，能够有避免在使用时产生液态材料泄漏的问题。

此外，本发明还提供一种制冷系统。所述制冷系统包括如上所述的蓄冷装置。需要说明的是，制冷系统内的蓄冷装置的详细结构可参照上述蓄冷装置的实施例，此处不再赘述；由于在本发明的制冷系统中使用了上述蓄冷装置，因此，本发明制冷系统的实施例包括上述蓄冷装置全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。

所述制冷系统还包括制冷装置，所述制冷装置与所述充冷换热器100换热连接，以能够控制所述制冷流道130的制冷能力。

具体而言，请参阅图3至图4，所述制冷装置包括由第二管路依次连接以构成制冷回路10的压缩机610、冷凝器620和蒸发器630，所述制冷回路10与所述制冷流道130连通，所述制冷剂在所述制冷回路10和所述制冷流道130流通。

所述冷凝器620可以是管翅式换热器或者微通道换热器；所述蒸发器630一般为水冷换热器，具体可以是板式换热器、管壳式换热器、套管换热器或者其他。

当然，所述制冷装置还可包括节流部件，所述节流部件包括电子膨胀阀、毛细管和节流短管中的一种或者多种；所述制冷装置还可包括散热风机，所述散热风机用以对所述压缩机610、所述冷凝器620等处进行散热。

所述制冷装置运行时，能够循环流通制冷剂，所述制冷剂流通至所述制冷流道130处，实现与载冷流道120处的载冷剂进行换热。

在一实施例中，所述制冷回路10具有连接所述蒸发器630的输入段641和输出段642；所述制冷流道130与所述输入段641和所述输出段642并联设置；或者，所述制冷流道130与所述输出段642串联设置。如此地，能够实现所述制冷流道130与所述制冷回路10之间的连接，从而有助于制冷剂在所述制冷回路10和所述制冷流道130之间往复流通。

在一实施例中，所述制冷回路10具有连接所述蒸发器630的输入段641和输出段642；所述制冷装置还包括第二阀体650，所述第二阀体650设于所述输入段641。所述第二阀体650用以调节所述制冷剂接入至所述蒸发器630处的流量。所述的第二阀体650例如为节流阀。

进一步地，在一实施例中，所述制冷系统还包括检测组件和控制装置，所述检测组件包括温度传感器710和流量传感器720，所述温度传感器710设于所述充冷换热器100，用以感测所述制冷剂和/或所述载冷剂的温度值；所述流量传感器720设于所述泵体300处，用以感测所述泵体300处的流量值；所述控制装置与所述温度传感器710、所述流量传感器720及所述压缩机610分别电性连接，以根据所述温度值和所述流量值，调节所述压缩机610的频率，以调节所述制冷流道130的制冷能力。

所述温度传感器710和所述流量传感器720的具体设置位置不作限制，请参阅图1，在本实施例中，所述载冷流道120如上所述设有第一进口111，所述制冷流道130如上所述设有第二进口131a时，所述温度传感器710可以设于所述第二进口131a处，可感测获得蒸发温度。所述流量传感器720可以设于所述第一进口111处。

具体而言，当制冷装置及蓄冷装置运行时，制冷装置通过对制冷流道130进行充冷，使得所述制冷流道130能够对载冷剂进行冷却。泵体300开启，将冷却后的载冷剂抽送至蓄冷换热器200处。由于充冷换热器100和蓄冷换热器200二者的换热介质等的不同，使得充冷换热器100的换热速率和蓄冷换热器200的换热速率存在差异。当所述蓄冷装置运行至设定时间后，充冷换热器100内的温度逐渐降低，载冷剂会凝结成含有小颗粒冰晶的冰水混合物，并参与至蓄冷回路60中进行循环。此时，所述载冷剂的载冷密度明显提升，所述蓄冷换热器200内的换热速度明显随之提升。

接着，可通过监测所述温度传感器710感测获得的温度值以及所述流量传感器720感测获得的流量值，按照设定规则来控制所述压缩机610的频率，确保所述充冷换热器100内部的含冰率保持在所述目标范围内，处于较低的水平，如此地，能够在换热速度和能效上明显提升，同时还能够防止发生冰堵现象。

请参阅图5，所述蓄冷换热器200的蓄冷速度是由所述制冷装置的制冷能力和载冷液的载冷量二者之中的较小值决定的，例如附图5中的蓄冷能力1所示。现有载冷量的关系式：

其中，Q为载冷量，rh为重量载冷剂的质量流量，C_p为载冷剂的比热容，ΔT为载冷剂换热前后的温差。根据所述载冷量的关系式可知，所述充冷换热器100内的蒸发温度越高，所述制冷装置的制冷能力越强，但载冷剂的进出口温差也越小，导致载冷量变小。因此，若要提高载冷量，更好的方法是提升载冷剂的流量或比热容。基于此，在本实施例中，将载冷剂维持在目标范围内，也即低含冰率时，能显著提高载冷剂的比热容，载冷剂携带的热量包括显热和潜热，蓄冷能力能提升至附图5中的蓄冷能力2处。同时，低含冰率既不会使管路堵塞，也不会大幅度增加管路内摩擦阻力。

具体应用时，请参阅图3，在一实施例中，所述制冷系统包括压缩机610、冷凝器620、第三阀体(连接在蒸发器630和压缩机610之间的管路上)、第二阀体650、第一阀体500、蒸发器630、充冷换热器100、蓄冷换热器200和泵体300。蒸发器630与充冷换热器100并联，当第二阀体650开启、第一阀体500开启，第三阀体关闭时，制冷系统处于蓄冷模式，仅用于给蓄热结构230充冷。当第二阀体650开启、第一阀体500关闭，第三阀体开启时，制冷系统处于制冷模式，用于给室内供冷。当所有阀体都开启时，系统同时开启蓄冷和制冷模式。

请参阅图4，在一实施例中，所述制冷系统包括压缩机610、冷凝器620、第二阀体650、第一阀体500、蒸发器630、充冷换热器100、蓄冷换热器200和泵体300。当第二阀体650开启、第一阀体500关闭时，制冷系统处于制冷模式，用于给室内供冷。当第二阀体650开启、第一阀体500开启时，系统同时开启蓄冷和制冷模式。

此外，本发明还提供一种制冷设备，所述制冷设备包括如上所述的制冷系统。需要说明的是，制冷设备内的制冷系统的详细结构可参照上述制冷系统的实施例，此处不再赘述；由于在本发明的制冷设备中使用了上述制冷系统，因此，本发明制冷设备的实施例包括上述制冷系统全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。

此外，控制装置可以包括：处理器，例如中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，通信总线、用户接口，网络接口，存储器。通信总线用于实现上述至少部分组件之间的连接通信。用户接口可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(WIreless-FIdelity，WI-FI)接口)。存储器可以是高速的随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)存储器，也可以是稳定的非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如磁盘存储器。存储器可选的还可以是独立于前述处理器的存储装置。

本领域技术人员可以理解，上述结构并不构成对控制装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

作为一种存储介质的存储器中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及制冷设备的控制程序。

此外，基于上述制冷设备的结构，本发明还提供一种制冷设备的控制方法，请参阅图6至图7，为本发明提供的制冷设备的控制方法的具体实施例。

请参阅图6和图7，所述制冷设备的控制方法包括：

步骤S100：在制冷系统运行时，获取制冷流道130中制冷剂的温度值；

步骤S210：在所述温度值超出预设温度区间时，获取蓄冷回路10中载冷剂的流量值；

步骤S300：根据所述流量值，调整压缩机610的输出参数，以控制所述载冷流道120处的所述载冷剂的含冰率保持在目标范围内。

在本实施例中，当控制装置确定制冷系统正常运行，也即例如所述蓄冷装置中的泵体300、所述压缩机610等都按照设定的初始参数进行运行时，基于设置在所述载冷流道120的第二进口处的温度传感器710，可感测获得该处当前的温度值。需要说明的是，所述温度值的测量可以是实时进行的，也可以是按照设定周期分段采集的。所述设定周期不作限制，可以根据实际需要进行具体调整，例如，可以设置为每分钟一个周期。

接着，所述控制装置对采集到的所述温度值进行分析判定。在蓄冷装置的正常运行过程中，所述温度值一般是动态变化的。当感测到所述温度值超出预设温度区间，例如处于第一预设温度区间时，控制装置确定所述载冷剂的蒸发温度降低，可继续获取蓄冷回路10中载冷剂的流量值，根据所述载冷剂的流量值，确定当前载冷剂的含冰率情况，继而根据当前含冰率情况，调整压缩机610的输出参数。

具体而言，所述步骤S300：根据所述流量值，调整压缩机610的输出参数的步骤包括：

步骤S310：根据所述流量值，确定所述流量值在设定周期内的流量降低量；

步骤S320：在所述流量降低量不小于流量阈值时，降低压缩机610的频率。

可以理解，当检测获得所述流量值时，可进一步计算所述流量值的变化量，当前时刻的流量值与上一时刻的流量值之间的流量变化量。由于当所述温度值处于第一预设温度区间时，表征载冷剂当前蒸发温度较低，此时，所述流量变化量一般是流量降低量，这表明载冷剂当前含冰率较高，容易导致冰堵，也即表明压缩机610当前的制冷能力偏高，因此，通过控制所述压缩机610的频率降低，可以适当降低所述压缩机610的制冷能力，继而降低载冷剂的含冰率。

需要说明的是，所述第一预设温度区间、流量阈值和所述压缩机610的降低量不作限制，可以根据实际制冷设备的运行参数或者测试数据进行确定。如图7所示，所述第一预设温度区间可以是大于-15℃且不大于-12℃；所述流量阈值可以是10％，所述压缩机610可以降低5Hz。

鉴于上述，在所述流量降低量小于流量阈值时，降低压缩机610的频率，也即含冰率处于目标范围内，不会造成冰堵。此时，为减省能耗，可继续控制压缩机610按照初始频率继续运行。

此外，当感测到所述温度值处于预设温度区间内，可参考下述方式对压缩机的输出参数进行调整：

在一实施例中，所述步骤S100：在制冷系统运行时，获取制冷流道130中制冷剂的温度值之后，还包括：

步骤S220：在所述温度值处于第二预设温度区间时，维持压缩机610按照初始频率运行；其中，所述第二预设温度区间的最低温度值不小于所述第一预设温度区间的最高温度值。

可以理解，当所述温度值处于第二预设温度区间时，即表明载冷剂当前的蒸发温度处于正常范围内，含冰率维持在较低的目标范围内，为减省能耗，可维持所述压缩机610按照初始频率继续运行。具体地，所述第二预设温度区间可以是大于-12℃且不大于-8℃。

此外，在一实施例中，所述步骤S100：在制冷系统运行时，获取制冷流道130中制冷剂的温度值之后，还包括：

步骤S230：在所述温度值处于第三预设温度区间时，升高压缩机610的频率；其中，所述第三预设温度区间的最低温度值不小于所述第二预设温度区间的最高温度值。

可以理解，当所述温度值处于第三预设温度区间时，即表明载冷剂当前的蒸发温度较高，含冰率偏低，导致载冷剂的制冷量降低，因此，可适当升高所述压缩机610的频率，以增强压缩机610的制冷能力。具体地，所述第三预设温度区间可以是大于-8℃。

此外，在一实施例中，所述步骤S100：在制冷系统运行时，获取制冷流道130中制冷剂的温度值之后，还包括：

步骤S240：在所述温度值处于第四预设温度区间时，控制压缩机610和泵体300关闭；其中，所述第四预设温度区间的最高温度值不小于所述第一预设温度区间的最低温度值。

可以理解，当所述温度值处于第四预设温度区间时，即表明载冷剂的制冷量足够满足蓄冷装置的蓄冷需求。因此，可将泵体300和压缩机610关闭。具体地，所述第四预设温度区间可以是不大于-15℃。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (13)

1.一种蓄冷装置，其特征在于，包括充冷换热器、蓄冷换热器和泵体，所述充冷换热器包括载冷流道和制冷流道，所述载冷流道、所述泵体和所述蓄冷换热器通过第一管路依次连接构成蓄冷回路，载冷剂在所述蓄冷回路内循环流通；

其中，所述制冷流道与所述载冷流道换热连接，以控制所述载冷流道处的所述载冷剂的含冰率保持在目标范围内。

2.如权利要求1所述的蓄冷装置，其特征在于，所述充冷换热器包括管壳式换热单体，所述管壳式换热单体包括外壳和容置在所述外壳内的换热管，所述换热管限定出所述制冷流道，所述外壳的内壁和所述换热管的外壁之间限定出所述载冷流道，所述外壳设有连通所述载冷流道的第一进口和第一出口，所述第一进口和所述第一出口分别与所述泵体和所述蓄冷换热器连通；

其中，所述第一出口位于所述第一进口的上方。

3.如权利要求2所述的蓄冷装置，其特征在于，所述换热管设有第二进口和第二出口，所述第二进口和所述第二出口间隔设置在所述外壳的同一侧。

4.如权利要求1所述的蓄冷装置，其特征在于，所述载冷剂包括水溶液，所述水溶液的溶质包括乙二醇、氯化钙和氯化镁中的一种。

5.一种制冷系统，其特征在于，包括：

如权利要求1至4任一项所述的蓄冷装置；以及，

制冷装置，与所述充冷换热器换热连接，所述制冷装置包括由第二管路依次连接以构成制冷回路的压缩机、冷凝器和蒸发器，所述制冷回路与所述制冷流道连通，所述制冷剂在所述制冷回路和所述制冷流道流通。

6.如权利要求5所述的制冷系统，其特征在于，所述制冷系统还包括检测组件和控制装置，所述检测组件包括：

温度传感器，设于所述充冷换热器，用以感测所述制冷剂和/或所述载冷剂的温度值；以及，

流量传感器，设于所述蓄冷回路处，用以感测所述载冷剂的流量值；

所述控制装置与所述温度传感器、所述流量传感器及所述压缩机分别电性连接，以根据所述温度值和所述流量值，调节所述压缩机的制冷能力。

7.如权利要求6所述的制冷系统，其特征在于，所述控制装置用于通过调节所述压缩机的频率，保持所述载冷流道处的所述载冷剂的含冰率不大于10％。

8.如权利要求6所述的制冷系统，其特征在于，所述载冷流道设有第一进口，所述制冷流道设有第二进口；

其中，所述温度传感器设于所述第二进口处，所述流量传感器设于所述第一进口处。

9.如权利要求5所述的制冷系统，其特征在于，所述制冷回路具有连接所述蒸发器的输入段和输出段；

所述制冷流道与所述输入段和所述输出段并联设置；或者，

所述制冷流道与所述输出段串联设置。

10.如权利要求5所述的制冷系统，其特征在于，所述制冷回路具有连接所述蒸发器的输入段和输出段；

所述制冷装置还包括第二阀体，所述第二阀体设于所述输入段。

11.一种制冷设备，其特征在于，包括如权利要求5至10任一项所述的制冷系统。

12.一种制冷设备的控制方法，其特征在于，所述制冷设备为权利要求11所述的制冷设备；所述制冷设备的控制方法包括：

在制冷系统运行时，获取制冷流道中制冷剂的温度值；

在所述温度值超出预设温度区间时，获取蓄冷回路中载冷剂的流量值；

根据所述流量值，调整压缩机的输出参数，以控制所述载冷流道处的所述载冷剂的含冰率保持在目标范围内。

13.如权利要12所述的制冷设备的控制方法，其特征在于，所述根据所述流量值，调整压缩机的输出参数的步骤包括：

根据所述流量值，确定所述流量值在设定周期内的流量降低量；

在所述流量降低量不小于流量阈值时，降低压缩机的频率。

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