CN114963647A - 一种电冰箱三变频制冷系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种电冰箱三变频制冷系统，包括有变频压缩机、及与变频压缩机的出气口依次连接的冷凝器、过滤器、节流元件和蒸发器，所述蒸发器的末端与变频压缩机的进气口相连，与所述蒸发器相对设置有蒸发器变频风扇，与所述冷凝器相对设置有冷凝器变频风扇，所述变频压缩机、蒸发器变频风扇、冷凝器变频风扇均设置有多个转速挡位，所述变频压缩机、蒸发器变频风扇、冷凝器变频风扇会随着在制冷间室温度不同而在多个转速挡位中切换转速。本发明其能够自动调节电冰箱的工作效率，使制冷间室内制冷速度快、制冷温度波动小、冰箱噪音波动小，用户使用体验感好，且起到节能减排的效果。

Description

一种电冰箱三变频制冷系统
技术领域
本发明涉及电冰箱控制技术领域，尤其是涉及一种电冰箱三变频制冷系统。
背景技术
目前大多数电冰箱产品是采用变频压缩机作为重要制冷循环动力设备，变频压缩机虽然具有节能、低噪音的优点，但在使用过程中需要运行较长时间对电冰箱的制冷间室内制冷，并且在运行的不同时长内噪音波动较大。如专利文献CN114279142A中公开的一种冰箱、变频压缩机系统及其控制方法，通过在冰制冷间室部设有变频压缩机和用于调整冰箱储藏室的室内温度的电子温控器，在冰箱上电后，获取电子温控器的运行档位；在变频压缩机的首个开停周期内，根据运行档位确定在当前开停周期下变频压缩机开机后的运行频率；在变频压缩机的非首个开停周期内，根据在前一开停周期下所述变频压缩机停机前的运行频率、前一开停周期的开机率和在前一开停周期中满足预设运行频率条件的运行时长，确定在当前开停周期下所述变频压缩机开机后的运行频率，从而调整所述变频压缩机的运行频率。上述专利文献能在实现对变频压缩机的频率调整，但难以在最短时间内使变频压缩机工作效率最优，因此有必要改进。
发明内容
本发明的目的是提出一种电冰箱三变频制冷系统，其能够自动调节电冰箱的工作效率，使制冷间室内制冷速度快、制冷温度波动小、冰箱噪音波动小，用户使用体验感好，且起到节能减排的效果。
本发明的目的可通过以下技术方案实现：
一种电冰箱三变频制冷系统，包括有控制单元、变频压缩机、及与变频压缩机的出气口依次连接的冷凝器、过滤器、节流元件和蒸发器，所述蒸发器的末端与变频压缩机的进气口相连，与所述蒸发器相对设置有蒸发器变频风扇，与所述冷凝器相对设置有冷凝器变频风扇，所述变频压缩机、蒸发器变频风扇、冷凝器变频风扇均设置有多个转速挡位并分别电连接控制单元，所述变频压缩机、蒸发器变频风扇、冷凝器变频风扇会随着在制冷间室温度不同而在多个转速挡位中切换转速。
优选的，本发明的电冰箱三变频制冷系统中，所述蒸发器用于对制冷间室进行制冷，变频压缩机根据制冷间室实际温度T1与制冷间室设定温度T2的温度差值△T不同、以及环境温度T3的不同，设置多个不同的压缩机转速档位，变频压缩机转速档位表示为nx；冷凝器变频风扇根据环境温度T3的不同，设置多个不同的转速档位，冷凝器变频风扇转速档位表示为ny；蒸发器变频风扇根据制冷间室实际温度T1与制冷间室设定温度T2的温度差值△T不同，设置多个不同的转速档位，蒸发器变频风扇转速档位表示为nz；
优选的，本发明的控制单元上设有首次上电模块；运行首次上电模块时，变频压缩机、蒸发器变频风扇、冷凝器变频风扇在启动后分别采用转速档位nx、nz、ny中最高转速挡位运行，在短时间内产生最大制冷量；首次上电模块运行至设定时间t5，或首次上电模块运行至制冷间室实际温度T1达到制冷间室设定温度T2，满足上述两个条件中的其中一个条件时，退出首次上电模块。
优选的，本发明的控制单元上还设有正常制冷模块，其根据制冷间室实际温度T1与制冷间室设定温度T2的温度差值△T、以及环境温度T3是否满足制冷需求A至D对应进行不同的运行状态。
制冷需求A：当△T≥N1，T3≥N2时，运行状态为：变频压缩机、冷凝器变频风扇、蒸发器变频风扇采用转速档位nx、ny、nz的高转速挡位运行；
制冷需求B：当△T≥N1，T3≤N2时，运行状态为：变频压缩机、蒸发器变频风扇采用转速档位nx、nz的高转速挡位运行，冷凝器变频风扇采用转速档位ny的低转速挡位运行；
制冷需求C：当△T≤N1，T3≥N2时，运行状态为：变频压缩机采用转速档位nx的低转速挡位运行，蒸发器变频风扇、冷凝器变频风扇采用转速档位nz、ny的高转速挡位运行；
制冷需求D：当△T≤N1，T3≤N2时，运行状态为：变频压缩机、冷凝器变频风扇、蒸发器变频风扇采用转速档位nx、ny、nz的低转速挡位运行；
优选地，正常制冷模块运行下，当制冷间室有制冷需求需要再次启动时，变频压缩机、冷凝器变频风扇先启动并运行设定时间t1后，蒸发器变频风扇再启动制冷运行模式；当制冷间室内温度达到、制冷运行模式完成运行时，变频压缩机、冷凝器变频风扇先停止运行，之后蒸发器变频风扇继续运行设定时间t2后再停止运行。
优选地，所述设定时间t5的取值范围一般为30-180秒，所述温度N1的取值范围为3-10℃，所述温度N2的取值范围为27-35℃，所述设定时间t1、设定时间t2的取值范围为0-120秒。
优选的，本发明的控制单元上还设有静默维持模块，在制冷间室在温度达到、制冷运行模式完成运行后，以及制冷间室在温度达到压缩机不开机的情况下运行静默维持模块，蒸发器变频风扇在每隔设定时间t3后启动一次，运行设定时间t4后再次停止运行。
优选地，设定时间t3的取值范围为300-600秒，设定时间t4的取值范围为30-180秒。
本发明具有以下突出的实质性特点和显著的进步：
1、本发明通过对变频压缩机、冷凝器变频风扇和蒸发器变频风扇的不同频率控制，自动调节产品工作效率，使制冷间室内制冷速度块、制冷温度波动小、产品噪音波动减小，提升用户实际使用感受。
2、本发明中变频压缩机、蒸发器变频风扇转速挡位均依据制冷间室实际温度T1与制冷间室设定温度T2的温度差值△T、以及环境温度T3进行设定及调控，冷凝器变频风扇依据环境温度T3进行设定及调控，进而对应变频压缩机、冷凝器变频风扇和蒸发器变频风扇进行分别控制，进一步提高控制精准度，以及确保制冷高效节能。
3、本发明通过首次上电模块有效确保电冰箱首次通电或断电后再启动时，制冷间室快速制冷，提高制冷效果，确保用户使用的可靠性。
4、本发明通过正常制冷模块设定制冷需求A至D等四种制冷需求情况，根据制冷间室实际温度T1与制冷间室设定温度T2的温度差值△T调控变频压缩机、蒸发器变频风扇的工作效率，对制冷间室进行合理、高效、节能的制冷工作；根据环境温度T3调控冷凝器变频风扇的工作效率，对冷凝器进行合理、高效、节能的散热工作，进而配合制冷系统对制冷间室高效制冷。
5、本发明通过静默维持模块有效维持制冷间室内温度，进一步还通过在该静默维持模块定期启动的蒸发器变频风扇向制冷间室内送入冷量、及均衡制冷间室内冷量，有效确保电冰箱使用效果。
附图说明
图1为本发明的电冰箱三变频制冷系统的结构示意图。
图2为本发明的电冰箱三变频制冷系统中控制单元的结构示意图
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
实施例
如图1和图2所示，电冰箱三变频制冷系统，包括有控制单元、变频压缩机1、及与变频压缩机1的出气口依次连接的冷凝器2、过滤器3、节流元件4和蒸发器5。
所述蒸发器5用于对制冷间室进行制冷，其末端与变频压缩机1的进气口相连，与所述蒸发器5相对设置有蒸发器变频风扇7，与所述冷凝器2相对设置有冷凝器变频风扇6。所述变频压缩机1、蒸发器变频风扇7、冷凝器变频风扇6均设置有多个转速挡位并分别电连接控制单元，所述变频压缩机1、蒸发器变频风扇7、冷凝器变频风扇6会随着在制冷间室温度不同而在多个转速挡位中切换转速，这种自动切换转速挡位，使得制冷间室内制冷速度块、制冷温度波动小、产品噪音波动减小。
变频压缩机1根据制冷间室实际温度T1与制冷间室设定温度T2的温度差值△T不同、以及环境温度T3的不同，设置多个不同的压缩机转速档位，变频压缩机1转速档位表示为nx；冷凝器变频风扇6根据环境温度T3的不同，设置多个不同的转速档位，冷凝器变频风扇6转速档位表示为ny；蒸发器变频风扇7根据制冷间室实际温度T1与制冷间室设定温度T2的温度差值△T不同，设置多个不同的转速档位，蒸发器变频风扇7转速档位表示为nz。
通常情况下，转速档位的高低通常在转速运行参数范围内分出高低两个数值范围段来设定，△T、T3的数值越大，对应设置的转速档位越高，具体地，如变频压缩机1的转速运行参数范围通常为1200-4500rpm，则定义3000至4500rpm为高转速运行段，设定多个高转速挡位；定义1200至3000rpm、不包括3000rpm为低转速运行段，设定多个低转速挡位；冷凝器变频风扇和蒸发器变频风扇的转速运行参数范围通常为800-3000rpm，则定义2000至3000rpm为高转速运行段，设定多个高转速挡位；定义800至2000rpm、不包括2000rpm为低转速运行段，设定多个低转速挡位。
本发明的电冰箱三变频制冷系统的控制单元上设有首次上电模块、正常制冷模块和静默维持模块。在实际运行时，会在首次上电模块、正常制冷模块、静默维持模块之间切换运行，在变频压缩机1、蒸发器变频风扇7、冷凝器变频风扇6的多个转速挡位变化运行，以达到制冷高效节能的目的。
运行首次上电模块时，变频压缩机1、蒸发器变频风扇7、冷凝器变频风扇6在启动后分别采用转速档位nx、nz、ny中最高转速挡位运行，在短时间内产生最大制冷量；首次上电模块运行至设定时间t5，或首次上电模块运行至制冷间室实际温度T1达到制冷间室设定温度T2，满足上述两个条件中的其中一个条件时，退出首次上电模块。所述t5的取值范围为30-180秒，优选的取值范围为60-180秒。
退出首次上电模块后会运行正常制冷模块，正常制冷模块根据制冷间室实际温度T1与制冷间室设定温度T2的温度差值△T、以及环境温度T3是否有制冷需求A至D对应进行不同的制冷运行模式A至D，进一步提高控制精准度，进行合理、高效、节能的制冷工作和散热工作。
当制冷需求A出现，即为当△T≥N1，T3≥N2时，制冷运行模式A的运行状态为：变频压缩机1、冷凝器变频风扇6、蒸发器变频风扇7对应采用转速档位nx、ny、nz的高转速挡位运行。
当制冷需求B出现，即为当△T≥N1，T3＜N2时，制冷运行模式B的运行状态为：变频压缩机1、蒸发器变频风扇7对应采用转速档位nx、nz的高转速挡位运行，冷凝器变频风扇6采用转速档位ny的低转速挡位运行。
当制冷需求C出现，即为当△T＜N1，T3≥N2时，制冷运行模式C的运行状态为：变频压缩机1采用转速档位nx的低转速挡位运行，蒸发器变频风扇7、冷凝器变频风扇6对应采用转速档位nz、ny的高转速挡位运行。
当制冷需求D出现，即为当△T＜N1，T3＜N2时，制冷运行模式D的运行状态为：变频压缩机1、冷凝器变频风扇6、蒸发器变频风扇7对应采用转速档位nx、ny、nz的低转速挡位运行。所述N1的取值范围为3-10℃，所述N2的取值范围为27-35℃。
正常制冷模块运行时，当制冷间室内温度达到、制冷运行模式完成运行时，变频压缩机1、冷凝器变频风扇6先停止运行，之后蒸发器变频风扇7继续运行设定时间t2后再停止运行；当制冷间室有制冷需求需要启动制冷运行模式时，变频压缩机1、冷凝器变频风扇6先启动并运行设定时间t1后，蒸发器变频风扇7再启动制冷运行模式，具体是根据制冷需求A至D对应进行不同的制冷运行模式A至D。所述设定时间t1、设定时间t2的取值范围分别为0-120秒。
在制冷间室在温度达到、制冷运行模式完成运行后，以及变频压缩机1停止运行的情况下，运行静默维持模块。静默维持模块下，蒸发器变频风扇7在每隔设定时间t3后启动一次，运行设定时间t4后再次停止运行。设定时间t3的取值范围为300-600秒，设定时间t4的取值范围为30-180秒。

Claims (8)

1.一种电冰箱三变频制冷系统，其特征在于：包括有控制单元、变频压缩机、及与变频压缩机的出气口依次连接的冷凝器、过滤器、节流元件和蒸发器，所述蒸发器的末端与变频压缩机的进气口相连，与所述蒸发器相对设置有蒸发器变频风扇，与所述冷凝器相对设置有冷凝器变频风扇，所述变频压缩机、蒸发器变频风扇、冷凝器变频风扇均设置有多个转速挡位并分别电连接控制单元，所述变频压缩机、蒸发器变频风扇、冷凝器变频风扇会随着在制冷间室温度不同而在多个转速挡位中切换转速。
2.根据权利要求1所述的一种电冰箱三变频制冷系统，其特征在于：所述蒸发器用于对制冷间室进行制冷，变频压缩机根据制冷间室实际温度T1与制冷间室设定温度T2的温度差值△T不同、以及环境温度T3的不同，设置多个不同的压缩机转速档位，变频压缩机转速档位表示为nx；冷凝器变频风扇根据环境温度T3的不同，设置多个不同的转速档位，冷凝器变频风扇转速档位表示为ny；蒸发器变频风扇根据制冷间室实际温度T1与制冷间室设定温度T2的温度差值△T不同，设置多个不同的转速档位，蒸发器变频风扇转速档位表示为nz。
3.根据权利要求2所述的一种电冰箱三变频制冷系统，其特征在于：控制单元上设有首次上电模块；
运行首次上电模块时，变频压缩机、蒸发器变频风扇、冷凝器变频风扇在启动后分别采用转速档位nx、nz、ny中最高转速挡位运行，在短时间内产生最大制冷量；
首次上电模块运行至设定时间t5，或首次上电模块运行至制冷间室实际温度T1达到制冷间室设定温度T2，满足上述两个条件中的其中一个条件时，退出首次上电模块。
4.根据权利要求3所述的一种电冰箱三变频制冷系统，其特征在于：控制单元上还设有正常制冷模块，其根据制冷间室实际温度T1与制冷间室设定温度T2的温度差值△T、以及环境温度T3是否有制冷需求A至D对应进行不同的制冷运行模式A至D；
制冷需求A：当△T≥N1，T3≥N2时，制冷运行模式A的运行状态为：变频压缩机、冷凝器变频风扇、蒸发器变频风扇对应采用转速档位nx、ny、nz的高转速挡位运行；
制冷需求B：当△T≥N1，T3＜N2时，制冷运行模式B的运行状态为：变频压缩机、蒸发器变频风扇对应采用转速档位nx、nz的高转速挡位运行，冷凝器变频风扇采用转速档位ny的低转速挡位运行；
制冷需求C：当△T＜N1，T3≥N2时，制冷运行模式C的运行状态为：变频压缩机采用转速档位nx的低转速挡位运行，蒸发器变频风扇、冷凝器变频风扇对应采用转速档位nz、ny的高转速挡位运行；
制冷需求D：当△T＜N1，T3＜N2时，制冷运行模式D的运行状态为：变频压缩机、冷凝器变频风扇、蒸发器变频风扇对应采用转速档位nx、ny、nz的低转速挡位运行。
5.根据权利要求4所述的一种电冰箱三变频制冷系统，其特征在于：正常制冷模块运行下，当制冷间室有制冷需求需要启动制冷运行模式时，变频压缩机、冷凝器变频风扇先启动并运行设定时间t1后，蒸发器变频风扇再启动制冷运行模式；当制冷间室内温度达到、制冷运行模式完成运行时，变频压缩机、冷凝器变频风扇先停止运行，之后蒸发器变频风扇继续运行设定时间t2后再停止运行。
6.根据权利要求4和5所述的一种电冰箱三变频制冷系统，其特征在于：所述t5的取值范围为30-180秒，所述N1的取值范围为3-10℃，所述N2的取值范围为27-35℃，所述设定时间t1、设定时间t2的取值范围为0-120秒。
7.根据权利要求5所述的一种电冰箱三变频制冷系统，其特征在于：控制单元上还设有静默维持模块，在制冷间室在温度达到、制冷运行模式完成运行后，以及变频压缩机停止运行的情况下，运行静默维持模块；静默维持模式下，蒸发器变频风扇在每隔设定时间t3后启动一次，运行设定时间t4后再次停止运行。
8.根据权利要求7所述的一种电冰箱三变频制冷系统，其特征在于：设定时间t3的取值范围为300-600秒，设定时间t4的取值范围为30-180秒。
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Inventor after: Ma Jian

Inventor after: He Leitao

Inventor after: She Weijian

Inventor after: Liu Daojin

Inventor after: Yu Qingqi

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