CN114518014A - 一种酒柜用风冷系统及其控制方法、酒柜 - Google Patents

一种酒柜用风冷系统及其控制方法、酒柜 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种酒柜用风冷系统及其控制方法、酒柜。酒柜包括柜体和风道板，柜体具有冷藏室，风道板与柜体的侧壁间形成风道，酒柜用风冷系统包括蒸发器、压缩机、吸风风扇、吹风风扇、第一温度检测探头、第二温度检测探头和控制装置，蒸发器设在风道的中部，压缩机设置于柜体上，吸风风扇设在风道板上并位于蒸发器的一侧，吹风风扇设在风道板上并位于蒸发器的另一侧，第一温度检测探头对应于吸风风扇设置于冷藏室内，第二温度检测探头对应于吹风风扇设置于冷藏室内，控制装置根据第一温度检测探头所检测的温度值控制吸风风扇的启停以及功率调节，和根据第二温度检测探头所检测的温度值控制吹风风扇的启停以及功率调节。本发明具有能耗低的优点。

Description

一种酒柜用风冷系统及其控制方法、酒柜
技术领域
本发明属于酒柜技术领域，具体涉及一种低能耗的酒柜用风冷系统及其控制方法、酒柜。
背景技术
当前家用风冷酒柜所使用的风冷系统是通过单一风扇来加强内部系统的制冷循环和热量交换，例如中国专利202122187613.9所公开的一种具有可梳理风向导风结构的酒柜风道系统，再例如图1所示出的风道板，在风道板上设有导风口，通过其上风扇的运行实现冷风循环。
这种风冷系统在空气流动过程中流体的流速受限于风扇的大小和转速，在整个风道中流体不但受到自身涡流的影响，而且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，因此造成酒柜整体能耗较高，无法达到市场需求，例如欧盟标准F级的要求等。
因此，需要对现有技术改进，以降低酒柜运行的能耗。
发明内容
本发明提供了一种酒柜用风冷系统及其控制方法、酒柜，以克服现有技术中能耗高的缺陷。
为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种酒柜用风冷系统，酒柜包括柜体和风道板，柜体具有冷藏室，在风道板与柜体的侧壁之间形成风道，酒柜用风冷系统包括：
蒸发器，设置于风道的中部；
压缩机，设置于柜体上；
吸风风扇，设置于风道板上并位于蒸发器的一侧；
吹风风扇，设置于风道板上并位于蒸发器的另一侧；
第一温度检测探头，对应于吸风风扇设置于冷藏室内；
第二温度检测探头，对应于吹风风扇设置于冷藏室内；
控制装置；
控制装置根据第一温度检测探头所检测的温度值与第二温度检测探头所检测的温度值控制蒸发器的启停，并且根据第一温度检测探头所检测的温度值控制吸风风扇的启停以及功率调节，和根据第二温度检测探头所检测的温度值控制吹风风扇的启停以及功率调节。
在本发明的上述技术方案中，将吸风风扇和吹风风扇设置于蒸发器的两侧，并利用第一温度检测探头、第二温度检测探头对冷藏室不同区域内的温度进行实时检测，并分别独立控制吸风风扇、吹风风扇的启动和停止，在保持冷藏室内温度处于设定范围内时，将对应的吸风风扇、吹风风扇停止，能够高效的利用冷量和电能，能耗更低。
进一步的，相较于传统单个风扇的方案，本发明中的吸风风扇和吹风风扇均采用功率较低的风扇，并且吸风风扇和吹风风扇均基于实时温度进行唤醒式工作，大大降低了使用的频率，有效提高冷量的利用效率，提升电能的使用效率，使得能耗更低。
作为本发明的另一种具体实施方式，风道板对应于蒸发器处设有进行辐射换热用的小孔。
作为本发明的另一种具体实施方式，经小孔透出至冷藏室内的风量，占风道中总风量的10％以下。
本方案中，利用小孔进行辐射换热，风量(冷量)直接从小孔中透过进入冷藏室，对远离吸风风扇和吹风风扇的中间区域进行换热，在对流换热基础上进行辐射换热，使风冷系统整体的热交换效率显著提升，并且温度调控更为精准。
作为本发明的另一种具体实施方式，在高度方向上，吸风风扇和吹风风扇相平齐，具体的，吸风风扇和吹风风扇分别位于蒸发器的左右两侧。
作为本发明的另一种具体实施方式，蒸发器为翅片式蒸发器，其包括蒸发器管体和翅片，翅片沿上下方向层叠布置，蒸发器管体穿过翅片，其中相邻的翅片间形成水平通道。
本方案中，在吹风风扇和吸风风扇之间形成多条水平通道，能够有效的降低流体的沿程阻力，配合吹风风扇和吸风风扇在循环过程中可以形成接力，冷量在风道循环更加快速，动力更充沛。
作为本发明的另一种具体实施方式，蒸发器还包括上支架和下支架，蒸发器管体通过上支架、下支架固定在柜体的侧壁上。
作为本发明的另一种具体实施方式，其中在高度方向上，上支架位于吸风风扇、吹风风扇的上方一侧，下支架位于吸风风扇、吹风风扇的下方一侧。
作为本发明的另一种具体实施方式，第一温度检测探头设置于吸风风扇的正下方，第二温度检测探头设置于吸风风扇的正下方。
另一方面，本发明提供了一种前述酒柜用风冷系统的控制方法，包括：
第一温度检测探头所检测的温度值大小为T1，第二温度检测探头所检测的温度值大小为T2，设定温度值为T0，令△T0＝|T2-T1|，△T1＝T1-T0，△T2＝T2-T0，t1＜0＜t2＜t3＜t4，首先判断△T3是否超过设定差值，如果△T3超过设定差值，则同时开启吸风风扇和吹风风扇以加速循环换热，如果△T3不超过设定差值，则执行如下：
当△T1＜t1时，吸风风扇停止，吹风风扇启动，压缩机停止；
当t1＜△T1＜t2时，吸风风扇、吹风风扇和压缩机均停止；
当t2＜△T1＜t3时，吸风风扇启动，吹风风扇停止，压缩机停止；
当t3＜△T1＜t4时，吸风风扇启动，吹风风扇启动，压缩机停止；
当△T1＞t4时，吸风风扇启动，吹风风扇启动，压缩机开启；
同理，当△T2＜t1时，吹风风扇停止，吸风风扇启动，压缩机停止；
当t1＜△T2＜t2时，吹风风扇、吸风风扇和压缩机均停止；
当t2＜△T2＜t3时，吹风风扇启动，吸风风扇停止，压缩机停止；
当t3＜△T2＜t4时，吹风风扇启动，吸风风扇启动，压缩机停止；
当△T2＞t4时，吸风风扇启动，吹风风扇启动，压缩机开启；
再一方面，本发明提供了一种酒柜，其包括前述的酒柜用风冷系统。
本发明具备以下有益效果：
本发明中，通过将吸风风扇和吹风风扇设置于蒸发器的两侧，并分别独立控制吸风风扇、吹风风扇的启动和停止，在保持冷藏室内温度处于设定范围内时，将对应的吸风风扇、吹风风扇停止，能够高效的利用冷量和电能，能耗更低。
同时在风道板对应于蒸发器处设有进行辐射换热用的小孔，以对冷藏室进行辐射换热，在保证不会造成冷藏室温度大范围波动的基础上，来达到高效热交换的目的。
同时蒸发器中相邻的翅片间形成水平通道，便于配合左右两侧的吸风风扇、吹风风扇形成强制对流换热，大幅度减弱流体流动时出现的涡流损耗，解决部分温区温度升高精准调控的问题。
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是现有技术对比例中的风道板的示意图；
图2是本发明实施例1酒柜用风冷系统的结构示意图；
图3是本发明实施例1中吸风风扇、蒸发器、吸风风扇的布局示意图；
图4是本发明实施例1中风道板的示意图；
图5是现有技术对比例在32℃环温下测试的数据；
图6是本发明实施例1在32℃环温下测试的数据。
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
本发明提供了一种酒柜用风冷系统100，酒柜包括具有冷藏室210和风道板220的柜体200，如图2-4所示，酒柜用风冷系统100包括蒸发器110、压缩机120、吸风风扇130、吹风风扇140、第一温度检测探头150、第二温度检测探头160和控制装置。
在风道板220与柜体的后侧壁230之间形成风道，蒸发器110设置于风道的中部，压缩机120设置于柜体200上，具体位于柜体200的底部，启动的压缩机120通过其上的附属组件为对蒸发器110作用以进行制冷。
吸风风扇130设置于风道板220上并位于蒸发器110的左侧，吹风风扇140设置于风道板220上并位于蒸发器110的右侧，优选的，在高度方向上，吸风风扇130和吹风风扇140相平齐，并且风道板220上对应吸风风扇130、吹风风扇140设有用于导风口。
进一步的，风道板220对应于蒸发器110处设有进行辐射换热用的小孔221，如图2、图4所示，优选的，经小孔221透出至冷藏室210内的风量，占风道中总风量的10％以下，也就是说，利用小孔221进行的辐射换热过程是微弱的、不会对循环风产生明显影响的。
利用小孔221进行辐射换热，风量(冷量)直接从小孔221中透过进入冷藏室210，对远离吸风风扇130和吹风风扇140的中间区域进行换热，在对流换热基础上进行辐射换热，使风冷系统整体的热交换效率显著提升，并且温度调控更为精准。
再进一步的，蒸发器110为翅片式蒸发器110，其包括蒸发器管体111和多个翅片112，翅片112沿上下方向层叠布置，蒸发器管体111穿过翅片112，其中相邻的翅片112间形成水平通道113，如图3所示，在吹风风扇140和吸风风扇130之间形成多条水平通道113，能够有效的降低流体的沿程阻力，配合吹风风扇140和吸风风扇130在循环过程中可以形成接力(同时开启时)，冷量在风道循环更加快速，动力更充沛。
相应的，蒸发器110还包括上支架114和下支架115，蒸发器管体111通过上支架114、下支架115固定在柜体200的侧壁上，其中在高度方向上，上支架114位于吸风风扇130、吹风风扇140的上方一侧，下支架115位于吸风风扇130、吹风风扇140的下方一侧，以避免上支架114、下支架115对风量(冷量)循环造成影响。
本实施例中的吸风风扇130、吹风风扇140、压缩机120、第一温度检测探头150和第二温度检测探头160均与控制装置相连接，其中第一温度检测探头150设置于吸风风扇130的正下方，并且第一温度检测探头150位于冷藏室210的相对左侧，用于检测该区域内的实时温度；第二温度检测探头160设置于吸风风扇130的正下方，并且第二温度检测探头160位于冷藏室210的相对右侧，用于检测该区域内的实时温度。
控制装置根据第一温度检测探头150所检测的温度值与第二温度检测探头160所检测的温度值控制蒸发器110的启停，并且根据第一温度检测探头150所检测的温度值控制吸风风扇130的启停以及功率调节，和根据第二温度检测探头160所检测的温度值控制吹风风扇140的启停以及功率调节。
相较于传统单个风扇的方案，如图1所示，在风道板的相对一侧设置风扇，在风道板的相对另一侧设置导风口，利用单一的该风扇来加强内部系统的制冷循环和热量交换，由于冷藏室内温度的波动，会导致该风扇长时间运行，进而导致能耗增加；在同型号中(即冷藏室的容积相同)，单一风扇的功率较大，例如同为56L容积需要采用高功率的TD1225LS型12V0.18A的风扇，比较而言，本实施例中的吸风风扇130和吹风风扇140均采用低功率的TD8025LB型12V 0.05A的风扇。
本实施例中的吸风风扇130和吹风风扇140均采用功率较低的风扇的同时，吸风风扇130和吹风风扇140均基于实时温度进行唤醒式工作，大大降低了使用的频率，如图5-6所示，本实施例有效提高冷量的利用效率，提升电能的使用效率，使得能耗更低，并且本实施例的整体热交换效率提高，冷藏室210内温度实现精准调控，欧标EEI值达到112％，达到欧标F能效并留有较大的余量。
实施例2
本实施例提供了实施例1中酒柜用风冷系统的控制方法，其中：
第一温度检测探头所检测的温度值大小为T1，第二温度检测探头所检测的温度值大小为T2，设定温度值为16℃，令△T0＝|T2-T1|，△T1＝T1-T0，△T2＝T2-T0，t1＜0＜t2＜t3＜t4，其中t1＝-5，t2＝2，t3＝3，t4＝5，首先判断△T3是否超过设定差值(具体为5)，如果△T3超过设定差值，即第一温度检测探头所检测的温度值与第二温度检测探头所检测的温度值的差值超过5℃，则同时开启吸风风扇和吹风风扇以加速循环换热，使冷藏室内的温度快速恢复至设定温差范围内的平衡状态；如果△T3不超过设定差值，则执行如下：
当△T1＜-5时，吸风风扇停止，吹风风扇启动，压缩机停止，此时因外部影响导致冷藏室内局部温度过低时(例如冷藏室内放置新的温度较低的物品)，吹风风扇启动以加速循环进行更快速的热交换过程，这里是利用冷藏室内的温度对温度较低的物品进行加速热交换；
当-5＜△T1＜2时，吸风风扇、吹风风扇和压缩机均停止，此时可以冷藏室内的温度自调节即可满足其设定温度范围；
当2＜△T1＜3时，吸风风扇启动，吹风风扇停止，压缩机停止，此时通过吸风风扇的启动来进行制冷循环，将蒸发器处的冷量带入冷藏室(左侧区域)即可满足其设定温度范围；
当3＜△T1＜5时，吸风风扇启动，吹风风扇启动，压缩机停止，此时冷藏室内的温度升高并产生较大波动，通过同时启动吸风风扇和吹风风扇以加速制冷循环过程；
当△T1＞5时，吸风风扇启动，吹风风扇启动，压缩机开启，此时全功率制冷以快速降低冷藏室的温度至设定温度范围；
同理，当△T2＜-5时，吹风风扇停止，吸风风扇启动，压缩机停止，此时因外部影响导致冷藏室内局部温度过低时(例如冷藏室内放置新的温度较低的物品)，吹风风扇启动以加速循环进行更快速的热交换过程，这里是利用冷藏室内的温度对温度较低的物品进行加速热交换；
当-5＜△T2＜2时，吹风风扇、吸风风扇和压缩机均停止，此时可以冷藏室内的温度自调节即可满足其设定温度范围；
当2＜△T2＜3时，吹风风扇启动，吸风风扇停止，压缩机停止，此时通过吹风风扇的启动来进行制冷循环，将蒸发器处的冷量带入冷藏室(右侧区域)即可满足其设定温度范围；
当3＜△T2＜5时，吹风风扇启动，吸风风扇启动，压缩机停止，此时冷藏室内的温度升高并产生较大波动，通过同时启动吸风风扇和吹风风扇以加速制冷循环过程；
当△T2＞5时，吸风风扇启动，吹风风扇启动，压缩机开启，此时全功率制冷以快速降低冷藏室的温度至设定温度范围；
需要说明的是，在正常使用过程不会出现冷藏室温度过低(即△T1＜-5、△T2＜-5)的情况，如果正常使用时冷藏室内的温度达到设定温度范围时，压缩机便停止制冷，通过压缩机制冷余量协同吸风风扇和吹风风扇实现冷藏室内温度的动态平衡。
虽然本发明以较佳实施例揭露如上，但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 (10)

1.一种酒柜用风冷系统，酒柜包括柜体和风道板，所述柜体具有冷藏室，在所述风道板与所述柜体的侧壁之间形成风道，其特征在于，所述酒柜用风冷系统包括：
蒸发器，设置于所述风道的中部；
压缩机，设置于所述柜体上；
吸风风扇，设置于所述风道板上并位于所述蒸发器的一侧；
吹风风扇，设置于所述风道板上并位于所述蒸发器的另一侧；
第一温度检测探头，对应于所述吸风风扇设置于所述冷藏室内；
第二温度检测探头，对应于所述吹风风扇设置于所述冷藏室内；
控制装置；
所述控制装置根据所述第一温度检测探头所检测的温度值与所述第二温度检测探头所检测的温度值控制所述蒸发器的启停，并且根据所述第一温度检测探头所检测的温度值控制所述吸风风扇的启停以及功率调节，和根据所述第二温度检测探头所检测的温度值控制所述吹风风扇的启停以及功率调节。
2.如权利要求1所述的酒柜用风冷系统，其特征在于，所述风道板对应于所述蒸发器处设有进行辐射换热用的小孔。
3.如权利要求2所述的酒柜用风冷系统，其特征在于，经所述小孔透出至所述冷藏室内的风量，占所述风道中总风量的10％以下。
4.如权利要求1所述的酒柜用风冷系统，其特征在于，在高度方向上，所述吸风风扇和所述吹风风扇相平齐。
5.如权利要求4所述的酒柜用风冷系统，其特征在于，所述蒸发器为翅片式蒸发器，其包括蒸发器管体和翅片，所述翅片沿上下方向层叠布置，所述蒸发器管体穿过所述翅片，其中相邻的所述翅片间形成水平通道。
6.如权利要求5所述的酒柜用风冷系统，其特征在于，所述蒸发器还包括上支架和下支架，所述蒸发器管体通过所述上支架、所述下支架固定在所述柜体的侧壁上。
7.如权利要求6所述的酒柜用风冷系统，其特征在于，其中在高度方向上，所述上支架位于所述吸风风扇、所述吹风风扇的上方一侧，所述下支架位于所述吸风风扇、所述吹风风扇的下方一侧。
8.如权利要求1所述的酒柜用风冷系统，其特征在于，所述第一温度检测探头设置于所述吸风风扇的正下方，所述第二温度检测探头设置于所述吸风风扇的正下方。
9.一种如权利要求1-8任一项所述酒柜用风冷系统的控制方法，其特征在于：
所述第一温度检测探头所检测的温度值大小为T1，所述第二温度检测探头所检测的温度值大小为T2，设定温度值为T0，令△T0＝|T2-T1|，△T1＝T1-T0，△T2＝T2-T0，t1＜0＜t2＜t3＜t4，首先判断△T3是否超过设定差值，如果△T3超过设定差值，则同时开启吸风风扇和吹风风扇以加速循环换热，如果△T3不超过设定差值，则执行如下：
当△T1＜t1时，所述吸风风扇停止，所述吹风风扇启动，所述压缩机停止；
当t1＜△T1＜t2时，所述吸风风扇、所述吹风风扇和所述压缩机均停止；
当t2＜△T1＜t3时，所述吸风风扇启动，所述吹风风扇停止，所述压缩机停止；
当t3＜△T1＜t4时，所述吸风风扇启动，所述吹风风扇启动，所述压缩机停止；
当△T1＞t4时，所述吸风风扇启动，所述吹风风扇启动，所述压缩机开启；
同理，当△T2＜t1时，所述吹风风扇停止，所述吸风风扇启动，所述压缩机停止；
当t1＜△T2＜t2时，所述吹风风扇、所述吸风风扇和所述压缩机均停止；
当t2＜△T2＜t3时，所述吹风风扇启动，所述吸风风扇停止，所述压缩机停止；
当t3＜△T2＜t4时，所述吹风风扇启动，所述吸风风扇启动，所述压缩机停止；
当△T2＞t4时，所述吸风风扇启动，所述吹风风扇启动，所述压缩机开启。
10.一种酒柜，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述酒柜用风冷系统。
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