CN114484971A - 风冷冰箱及其控制方法 - Google Patents

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CN114484971A CN202011253015.0A CN202011253015A CN114484971A CN 114484971 A CN114484971 A CN 114484971A CN 202011253015 A CN202011253015 A CN 202011253015A CN 114484971 A CN114484971 A CN 114484971A
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秦娟娟
刘阳
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Qingdao Haier Refrigerator Co Ltd
Haier Smart Home Co Ltd
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Abstract

本发明揭示了一种风冷冰箱及其控制方法，包括制冷系统，所述制冷系统包括单一蒸发器和换热管组件，所述换热管组件包括回气管、第一毛细管和第二毛细管，所述第一毛细管和所述第二毛细管分别与所述单一蒸发器的制冷剂入口相连，所述回气管连接所述单一蒸发器的制冷剂出口；其中，所述回气管、所述第一毛细管和所述第二毛细管一体成型；所述第一毛细管的内径小于所述第二毛细管的内径；且所述第一毛细管中的制冷剂流速小于所述第二毛细管中的制冷剂流速。

Description

风冷冰箱及其控制方法
技术领域
本发明涉及制冷设备领域，尤其涉及一种具有一体式毛细管换热管组件组合单蒸发器的风冷冰箱及制冷控制方法。
背景技术
现有单系统风冷冰箱的换热管组件通常使用铜材质管路，铜材质毛细管，铜管和毛细管使用铝箔胶带隔开，然后使用铝箔包裹，后面再增加热缩套管防护；或使用铜材质管路，铜材质毛细管，两者通过锡焊焊接在一起，不管是由两个管路粘贴在一起，还是通过焊接在一起，都会导致换热管组件的换热效率的不一致和不可靠性，同时存在制作方式工艺复杂，成本高的问题。
另外，单系统风冷冰箱只包括一个蒸发器和单一毛细管，不能通过自动调节毛细管中制冷剂的流量去实现冰箱节能。
发明内容
本发明的目的在于对具有单一蒸发器的单系统风冷冰箱及其控制方法进行改善，以克服现有的单系统风冷冰箱中换热管组件的换热不稳定以及能耗高的问题。
为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式中提供一种风冷冰箱，包括制冷系统，所述制冷系统包括单一蒸发器和换热管组件，所述换热管组件包括回气管、第一毛细管和第二毛细管，所述第一毛细管和所述第二毛细管分别与所述单一蒸发器的制冷剂入口相连，所述回气管连接所述单一蒸发器的制冷剂出口；其中，所述回气管、所述第一毛细管和所述第二毛细管一体成型；所述第一毛细管的内径小于所述第二毛细管的内径；且所述第一毛细管中的制冷剂流速小于所述第二毛细管中的制冷剂流速。
作为可选的技术方案，所述第一毛细管和所述第二毛细管沿着所述回气管的径向方向对称布置。
作为可选的技术方案，所述第一毛细管的内径为1.8mm，所述第二毛细管的内径为2.1mm。
作为可选的技术方案，所述制冷系统还包括制冷剂，所述制冷剂在所述第一毛细管中的流速为5L/min，所述制冷剂在所述第二毛细管中的流速为7L/min。
作为可选的技术方案，还包括电磁阀，所述电磁阀控制所述第一毛细管和/或所述第二毛细管导通。
作为可选的技术方案，所述换热管组件为扁管结构。
作为可选的技术方案，所述换热管组件为铝管材质管路。
本发明还提供一种风冷冰箱的控制方法，所述控制方法包括：
S101、获取实时环境温度；
S102、判断实时环境温度是否大于预设环境温度；若是，则执行S103，S103为控制第二毛细管单一导通；若否，则执行S104；
S104、判断实时环境温度是否小于预设环境温度；若是，则执行S105，S105为控制第一毛细管单一导通；
其中，所述风冷冰箱包括制冷系统，所述制冷系统包括单一蒸发器和换热管组件，所述换热管组件包括回气管、所述第一毛细管和所述第二毛细管，所述第一毛细管和所述第二毛细管分别与所述单一蒸发器的制冷剂入口相连，所述回气管连接所述单一蒸发器的制冷剂出口；所述回气管、所述第一毛细管和所述第二毛细管一体成型；所述第一毛细管的内径小于所述第二毛细管的内径；且所述第一毛细管中的制冷剂流速小于所述第二毛细管中的制冷剂流速。
本发明还提供一种风冷冰箱的控制方法，所述控制方法包括：
S201、获取压缩机的实际转速；
S202、判断实际转速是否大于预设转速区间的最大值；若是，则执行S203，S203为控制第一毛细管和第二毛细管同时导通；若否，则执行S204；
S204、判断实际转速是否小于预设转速区间的最大值且大于预设转速区间的最小值；若是，则执行S205，S205为控制第二毛细管单一导通；若否，则执行S206；
S206、判断实际转速是否小于预设转速区间的最小值；若是，则执行S207，S207为控制第一毛细管单一导通；
其中，所述风冷冰箱包括制冷系统，所述制冷系统包括单一蒸发器和换热管组件，所述换热管组件包括回气管、所述第一毛细管和所述第二毛细管，所述第一毛细管和所述第二毛细管分别与所述单一蒸发器的制冷剂入口相连，所述回气管连接所述单一蒸发器的制冷剂出口；所述回气管、所述第一毛细管和所述第二毛细管一体成型；所述第一毛细管的内径小于所述第二毛细管的内径；且所述第一毛细管中的制冷剂流速小于所述第二毛细管中的制冷剂流速。
作为可选的技术方案，还包括与所述第一毛细管和所述第二毛细管连接的电磁阀，所述电磁阀控制所述第一毛细管和/或所述第二毛细管导通。
与现有技术相比，本发明提供的风冷冰箱和控制方法，通过组合单一蒸发器和一体式换热管组件(双毛细管和回气管一体成型)，一方面，提高了毛细管和回气管之间换热稳定性，简化了换热管组件制备工艺；另一方面，通过控制不同内径的毛细管中的制冷剂流速、流量，实现单系统风冷冰箱的节能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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获得其他的附图。图1是本发明一实施例中的换热管组件的示意图。
图2是图1中换热管组件沿AA线的剖面示意图。
图3是本发明一实施例中制冷系统的功能模块图。
图4是本发明一实施例中风冷冰箱的控制方法流程图。
图5是本发明另一实施例中风冷冰箱的控制方法流程图。
具体实施方式
为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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元件必须具有特定的方位、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。
如图1至图3所示，本发明提供一种风冷冰箱(未图示)，包括制冷系统，制冷系统包括单一蒸发器50和换热管组件S，换热管组件S包括回气管1、第一毛细管2和第二毛细管3，第一毛细管2和第二毛细管3分别与单一蒸发器50的制冷剂入口(未图示)相连，回气管1连接单一蒸发器50的制冷剂出口；其中，回气管1、第一毛细管2和第二毛细管3一体成型；第一毛细管2的内径小于第二毛细管3的内径；且第一毛细管2中的制冷剂流速小于第二毛细管3中的制冷剂流速。
通过将回气管1与第一毛细管2、第二毛细管3并排设置为一体式结构，低温制冷剂通过第一毛细管2和/或第二毛细管3进入单一蒸发器50，高温制冷剂通过回气管1导出单一蒸发器50，在制造时，将第一毛细管2、第二毛细管3与回气管1采用共挤工艺同时挤出，进而保证了换热管组件S中第一毛细管2、第二毛细管3和回气管1材质的一致性，有效地提升了换热效果，并且，保证了第一毛细管2、第二毛细管3与回气管1的接触面积，避免了由于第一毛细管2、第二毛细管3与回气管1之间接触不良而影响换热效果，保证了换热效果的可靠性，同时，减少后期对换热管的粘结与包裹的步骤，降低了生产难度，提升了生产效率。
优选地，第一毛细管2、第二毛细管3和回气管1材质为铝制，即为铝管材质管路。当采用铝管材质时毛细管与回气管具有导热效果好，保证了换热管的换热效果，价格低廉，降低了生产成本。
如图1和图2所示，第一毛细管2和第二毛细管3沿着回气管1的径向方向对称布置。换言之，如图1和图2中绘示的结构，第一毛细管2和第二毛细管3位于回气管1的上下两侧，但不以此为限。在本发明其他实施例中，根据换热管组件S的安装方式，第一毛细管和第二毛细管位于回气管的左右两侧或者前后两侧。
在一较佳的实施方式中，第一毛细管2的内径为1.8mm，第二毛细管3的内径为2.1mm。制冷系统还包括制冷剂，制冷剂在第一毛细管2中的流速为5L/min，制冷剂在第二毛细管3中的流速为7L/min。
通过控制小内径的第一毛细管2中的制冷剂的流速小于大内径的第二毛细管3中的制冷剂的流速，实现不同的制冷需求下匹配不同的毛细管和制冷剂的流量，以求达到制冷效果与毛细管的最优匹配。
如图2中所示，第一毛细管2、第二毛细管3与回气管1的横截面分别为环形，环形可以是椭圆形、圆形等。在本发明其他实施例中，第一毛细管、第二毛细管与回气管的横截面还可以是矩形、正方形等多边形。
本实施例中，换热管组件S的外形为扁管结构。
如图3所示，制冷系统中还包括电磁阀40，控制第一毛细管2和/或第二毛细管3导通。
具体来讲，制冷系统包括压缩机10、冷凝器20、干燥过滤器30、电磁阀40、换热管组件S(如图1所示)和单一蒸发器50(对应为冷冻蒸发器)，其中，换热管组件S中的第一毛细管2和第二毛细管3的制冷剂入口分别连接于干燥过滤器30的制冷剂出口，第一毛细管2和第二毛细管3的制冷剂出口，分别连接于单一蒸发器50的制冷剂入口；换热管组件S中的回气管1的制冷剂入口连接于单一蒸发器50的制冷剂出口，且回气管1的制冷剂出口连接压缩机10的制冷剂出口。
制冷过程为，制冷剂由压缩机10流出，依次经过冷凝器20液化，干燥过滤器30过滤杂质与水分，再经电磁阀40控制第一毛细管2和/或第二毛细管3降压制冷，单一蒸发器50蒸发吸热，高温制冷剂通过回气管1回流至压缩机10中，从而完成一个制冷循环。
需要说明的是，制冷剂在进入第一毛细管2和/或第二毛细管3之前，风冷冰箱的控制单元执行判断步骤，控制单元输出信号至电磁反，以使电磁阀40得以控制第一毛细管2和/或第二毛细管3导通与关闭，实现制冷剂的流量和风冷冰箱的节能目的相互适配。
本发明上述制冷系统能够实现三个不同的循环，即：
风冷冰箱处于强制冷模式时，电磁阀40控制第一毛细管2和第二毛细管3同时导通，制冷剂由压缩机10流出，经过冷凝器20液化，干燥过滤器30过滤杂质与水分，经第一毛细管2和/或第二毛细管3降压制冷，单一蒸发器50蒸发吸热，高温制冷剂再经回气管1回流至压缩机10中。
风冷冰箱处于中等制冷模式时，电磁阀40控制第二毛细管3单一导通，制冷剂由压缩机10流出，经过冷凝器20液化，干燥过滤器30过滤杂质与水分，经第二毛细管3单一降压制冷，单一蒸发器50蒸发吸热，高温制冷剂再经回气管1回流至压缩机10中。
风冷冰箱处于弱制冷模式时，电磁阀40控制第一毛细管2单一导通，制冷剂由压缩机10流出，经过冷凝器20液化，干燥过滤器30过滤杂质与水分，经第一毛细管2单一降压制冷，单一蒸发器50蒸发吸热，高温制冷剂再经回气管1回流至压缩机10中。
其中，多毛细管组合单一蒸发器的风冷冰箱，能够使不同制冷模式下均能匹配合适的毛细管，使制冷系统得到合理的压降和制冷剂流量，从而提高制冷系统的制冷效率，达到节能的目的。
如图4所示，本发明还提供一种风冷冰箱的控制方法100，控制方法100包括：
S101、获取实时环境温度；
S102、判断实时环境温度是否大于预设环境温度；若是，则执行S103，S103为控制第二毛细管单一导通；若否，则执行S104；
S104、判断实时环境温度是否小于预设环境温度；若是，则执行S105，S105为控制第一毛细管单一导通；
其中，风冷冰箱包括制冷系统，制冷系统包括单一蒸发器50和换热管组件S，换热管组件S包括回气管1、第一毛细管2和第二毛细管3，第一毛细管2和第二毛细管3分别与单一蒸发器50的制冷剂入口相连，回气管1连接单一蒸发器50的制冷剂出口；回气管1、第一毛细管2和第二毛细管3一体成型；第一毛细管2的内径小于第二毛细管3的内径；且第一毛细管2中的制冷剂流速小于第二毛细管3中的制冷剂流速。
在一较佳的实施方式中，预设环境温度例如为25℃；实时环境温度例如是冰箱放置环境的实时温度；实时环境温度可通过设置于风冷冰箱的外壁面上温度传感器获得。
控制方法100对应的制冷循环包括：
环境温度较高，例如大于25℃，风冷冰箱处于中等制冷模式；电磁阀40控制第二毛细管3单一导通，制冷剂由压缩机10流出，经过冷凝器20液化，干燥过滤器30过滤杂质与水分，经第二毛细管3单一降压制冷，单一蒸发器50蒸发吸热，高温制冷剂再经回气管1回流至压缩机10中。
环境温度较低，例如小于25℃，风冷冰箱处于弱制冷模式；电磁阀40控制第一毛细管2单一导通，制冷剂由压缩机10流出，经过冷凝器20液化，干燥过滤器30过滤杂质与水分，经第一毛细管2单一降压制冷，单一蒸发器50蒸发吸热，高温制冷剂再经回气管1回流至压缩机10中。
如图5所示，本发明还提供一种风冷冰箱的控制方法200，控制方法200包括：
S201、获取压缩机的实际转速；
S202、判断实际转速是否大于预设转速区间的最大值；若是，则执行S203，S203为控制第一毛细管和第二毛细管同时导通；若否，则执行S204；
S204、判断实际转速是否小于等于预设转速区间的最大值且大于预设转速区间的最小值；若是，则执行S205，S205为控制第二毛细管单一导通；若否，则执行S206；
S206、判断实际转速是否小于等于预设转速区间的最小值；若是，则执行S207，S207为控制第一毛细管单一导通；
其中，风冷冰箱包括制冷系统，制冷系统包括单一蒸发器50和换热管组件S，换热管组件S包括回气管1、第一毛细管2和第二毛细管3，第一毛细管2和第二毛细管3分别与单一蒸发器50的制冷剂入口相连，回气管1连接单一蒸发器50的制冷剂出口；回气管1、第一毛细管2和第二毛细管3一体成型；第一毛细管2的内径小于第二毛细管3的内径；且第一毛细管2中的制冷剂流速小于第二毛细管3中的制冷剂流速。
在一较佳的实施方式中，预设转速区间度例如为1800r/min～2500r/min。
控制方法200对应的制冷循环包括：
压缩机10的实际转速大于2500r/min(每分钟2500转)时，风冷冰箱处于强制冷模式，电磁阀40控制第一毛细管2和第二毛细管3同时导通，制冷剂由压缩机10流出，经过冷凝器20液化，干燥过滤器30过滤杂质与水分，经第一毛细管2和/或第二毛细管3降压制冷，单一蒸发器50蒸发吸热，高温制冷剂再经回气管1回流至压缩机10中。
压缩机10的实际转速小于等于2500r/min(每分钟2500转)且压缩机10的实际转速大于1800r/min(每分钟1800转)时，风冷冰箱处于中等制冷模式；电磁阀40控制第二毛细管3单一导通，制冷剂由压缩机10流出，经过冷凝器20液化，干燥过滤器30过滤杂质与水分，经第二毛细管3单一降压制冷，单一蒸发器50蒸发吸热，高温制冷剂再经回气管1回流至压缩机10中。
压缩机10的实际转速小于等于1800r/min，风冷冰箱处于弱制冷模式；电磁阀40控制第一毛细管2单一导通，制冷剂由压缩机10流出，经过冷凝器20液化，干燥过滤器30过滤杂质与水分，经第一毛细管2单一降压制冷，单一蒸发器50蒸发吸热，高温制冷剂再经回气管1回流至压缩机10中。
本发明提供的风冷冰箱和控制方法，通过组合单一蒸发器和一体式换热管组件(双毛细管和回气管一体成型)，一方面，提高了毛细管和回气管之间换热稳定性，简化了换热管组件制备工艺；另一方面，通过控制不同内径的毛细管中的制冷剂流速、流量，实现单系统风冷冰箱的节能。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种风冷冰箱，包括制冷系统，所述制冷系统包括单一蒸发器和换热管组件，其特征在于，
所述换热管组件包括回气管、第一毛细管和第二毛细管，所述第一毛细管和所述第二毛细管分别与所述单一蒸发器的制冷剂入口相连，所述回气管连接所述单一蒸发器的制冷剂出口；
其中，所述回气管、所述第一毛细管和所述第二毛细管一体成型；所述第一毛细管的内径小于所述第二毛细管的内径；且所述第一毛细管中的制冷剂流速小于所述第二毛细管中的制冷剂流速。
2.根据权利要求1所述的风冷冰箱，其特征在于，所述第一毛细管和所述第二毛细管沿着所述回气管的径向方向对称布置。
3.根据权利要求1所述的风冷冰箱，其特征在于，所述第一毛细管的内径为1.8mm，所述第二毛细管的内径为2.1mm。
4.根据权利要求3所述的风冷冰箱，其特征在于，所述制冷系统还包括制冷剂，所述制冷剂在所述第一毛细管中的流速为5L/min，所述制冷剂在所述第二毛细管中的流速为7L/min。
5.根据权利要求4所述的风冷冰箱，其特征在于，还包括电磁阀，所述电磁阀控制所述第一毛细管和/或所述第二毛细管导通。
6.根据权利要求1所述的风冷冰箱，其特征在于，所述换热管组件为扁管结构。
7.根据权利要求1所述的风冷冰箱，其特征在于，所述换热管组件为铝管材质管路。
8.一种风冷冰箱的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
S101、获取实时环境温度；
S102、判断实时环境温度是否大于预设环境温度；若是，则执行S103，S103为控制第二毛细管单一导通；若否，则执行S104；
S104、判断实时环境温度是否小于预设环境温度；若是，则执行S105，S105为控制第一毛细管单一导通；
其中，所述风冷冰箱包括制冷系统，所述制冷系统包括单一蒸发器和换热管组件，所述换热管组件包括回气管、所述第一毛细管和所述第二毛细管，所述第一毛细管和所述第二毛细管分别与所述单一蒸发器的制冷剂入口相连，所述回气管连接所述单一蒸发器的制冷剂出口；所述回气管、所述第一毛细管和所述第二毛细管一体成型；所述第一毛细管的内径小于所述第二毛细管的内径；且所述第一毛细管中的制冷剂流速小于所述第二毛细管中的制冷剂流速。
9.一种风冷冰箱的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
S201、获取压缩机的实际转速；
S202、判断实际转速是否大于预设转速区间的最大值；若是，则执行S203，S203为控制第一毛细管和第二毛细管同时导通；若否，则执行S204；
S204、判断实际转速是否小于预设转速区间的最大值且大于预设转速区间的最小值；若是，则执行S205，S205为控制第二毛细管单一导通；若否，则执行S206；
S206、判断实际转速是否小于预设转速区间的最小值；若是，则执行S207，S207为控制第一毛细管单一导通；
其中，所述风冷冰箱包括制冷系统，所述制冷系统包括单一蒸发器和换热管组件，所述换热管组件包括回气管、所述第一毛细管和所述第二毛细管，所述第一毛细管和所述第二毛细管分别与所述单一蒸发器的制冷剂入口相连，所述回气管连接所述单一蒸发器的制冷剂出口；所述回气管、所述第一毛细管和所述第二毛细管一体成型；所述第一毛细管的内径小于所述第二毛细管的内径；且所述第一毛细管中的制冷剂流速小于所述第二毛细管中的制冷剂流速。
10.根据权利要求8或9所述的控制方法，其特征在于，还包括与所述第一毛细管和所述第二毛细管连接的电磁阀，所述电磁阀控制所述第一毛细管和/或所述第二毛细管导通。
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Citations (9)

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