CN115854575A - 制冷系统、冰箱及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种制冷系统、冰箱及其控制方法，涉及制冷技术领域，解决了现有的冰箱的冷藏间室不能根据用户需求在冷藏功能和冷冻功能之间进行切换，功能单一的问题。该制冷系统包括压缩机、冷凝器、设置于下层间室的第一蒸发器以及设置于上层间室的第二蒸发器；制冷剂沿压缩机的出口端依次经过冷凝器、第一蒸发器并返回至压缩机的进口端形成回路；制冷剂沿压缩机的出口端依次经过冷凝器、第二蒸发器、第一蒸发器并返回至压缩机的进口端形成回路。上层间室通过该制冷系统能实现在冷藏模式与冷冻模式之间的切换，且该制冷系统能满足上层间室对制冷程度的不同需求，同时有利于上层间室处于冷藏模式时候的精准控温。

Description

制冷系统、冰箱及其控制方法

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，尤其是涉及一种制冷系统、冰箱及其控制方法。

背景技术

冰箱由于可以实现低温储藏食物，使用非常广泛。现有的冰箱一般只具有冷藏室、冷冻室等将箱内温度保持在特定温度的各个制冷间室，冰箱内制冷间室实现低温的效果常见方式为制冷循环系统。

制冷循环系统包括流通有制冷剂的管路连通的压缩机、冷凝器和蒸发器等。目前冰箱大多都是在冷冻间室设计蒸发器，其他间室的制冷都是通过风门的开启、风扇运行将冷风输送到各个间室，达到各个间室制冷的目的。在制冷时，制冷剂由压缩机压缩成高温高压气体，然后制冷剂经过冷凝器，然后节流降压通过蒸发器，再回到压缩机内，完成一个制冷循环。其中，冷凝器处为高温的制冷剂，与冰箱外部空气换热进行散热，蒸发器处为低温的制冷剂，与冰箱内储藏室空气换热进行制冷。

随着智能冰箱的普及，冰箱有着不同的使用场景，天气炎热时，由于需要保证食品、蔬菜、水果不变质，需要较大容量的冷藏室；但在冬季部分食物不需要放在冷藏，反而由于节日需要储备一下肉等食物，需要冷冻间室。此时对于一个间室能够实现冷冻、冷藏两种功能的间室是非常有必要的。同时在城市厨房的使用空间较为紧凑，也能够以较小的冰箱占用面积实现多场景变换的生活；在间室实现冷藏、冷冻功能，由于一个间室同一蒸发器的制冷能力是一定的，这就无法避免在作为冷藏时，间室温度会快速下降，造成风门、压缩机较频繁的开停以及不利于间室的精确控温；针对在同一间室设置两个蒸发器，又会造成成本增加。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：

现有的冰箱的冷藏间室通常只能实现冷藏功能，不能根据用户需求在冷藏功能和冷冻功能之间进行切换，实际运用性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制冷系统、冰箱及其控制方法，以解决现有技术中存在的冰箱的冷藏间室不能根据用户需求在冷藏功能和冷冻功能之间进行切换，功能单一的技术问题_。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

根据本发明实施例的第一方面，提供了一种制冷系统，包括压缩机、冷凝器、设置于下层间室的第一蒸发器以及设置于上层间室的第二蒸发器；

制冷剂沿所述压缩机的出口端依次经过所述冷凝器、所述第一蒸发器并返回至所述压缩机的进口端形成回路；

制冷剂沿所述压缩机的出口端依次经过所述冷凝器、所述第二蒸发器、所述第一蒸发器并返回至所述压缩机的进口端形成回路。

可选地，所述冷凝器的出口管路上设置有切换阀门，其中，所述第一蒸发器的进口端和所述第二蒸发器的进口端分别与所述切换阀门的两个输出端相连通。

可选地，所述制冷系统还包括第一节流装置和第二节流装置，所述切换阀门的一输出端与所述第一蒸发器的进口端之间设置有所述第一节流装置，所述切换阀门的另一输出端与所述第二蒸发器的进口端之间设置有所述第二节流装置。

可选地，所述切换阀门为三通换向阀。

可选地，所述第二蒸发器上设置有温度检测装置，通过所述温度检测装置检测上层间室内的温度。

可选地，所述冷凝器与所述切换阀门之间设置有防凝管和干燥过滤器，所述防凝管设置于所述冷凝器的出口端与所述干燥过滤器之间，所述干燥过滤器与所述切换阀门的输入端相连通。

可选地，所述第一蒸发器与所述压缩机的进气口端通过回气管组件连接。

可选地，所述第一节流装置和所述第二节流装置均为毛细管。

根据本发明实施例的第二方面，提供了一种冰箱，包括如第一方面任一项所述的制冷系统。

根据本发明实施例的第三方面，提供了一种制冷系统的控制方法，所述制冷系统为上述的制冷系统，所述方法包括：

获取所述上层间室所需的运行模式，其中所述运行模式包括冷藏模式和冷冻模式；

根据所述运行模式，控制所述冷凝器与所述第一蒸发器的连通状态，或者，控制所述冷凝器与所述第二蒸发器、所述第一蒸发器的连通状态。

可选地，所述根据所述运行模式，控制所述冷凝器与所述第一蒸发器的连通状态，或者，控制所述冷凝器与所述第二蒸发器、所述第一蒸发器的连通状态，包括：

所述上层间室所需的运行模式为冷冻模式时，控制所述冷凝器与所述第二蒸发器、所述第一蒸发器连通。

可选地，所述根据所述运行模式，控制所述冷凝器与所述第一蒸发器的连通状态，或者，控制所述冷凝器与所述第二蒸发器、所述第一蒸发器的连通状态，包括：

所述上层间室所需的运行模式为冷藏模式时，根据所述上层间室的温度，控制所述冷凝器与所述第一蒸发器的连通状态，或者，控制所述冷凝器与所述第二蒸发器、所述第一蒸发器的连通状态。

可选地，所述根据所述上层间室的温度，控制所述冷凝器与所述第一蒸发器的连通状态，或者，控制所述冷凝器与所述第二蒸发器、所述第一蒸发器的连通状态，包括：

获取所述上层间室的实际冷藏温度；

比较所述实际冷藏温度与预设冷藏温度；

根据比较结果，控制所述冷凝器与所述第一蒸发器的连通状态，或者，控制所述冷凝器与所述第二蒸发器、所述第一蒸发器的连通状态。

可选地，所述根据比较结果，控制所述冷凝器与所述第一蒸发器的连通状态，或者，控制所述冷凝器与所述第二蒸发器、所述第一蒸发器的连通状态，包括：

若所述实际冷藏温度不高于所述预设冷藏温度，则控制所述冷凝器与所述第一蒸发器连通；

若所述实际冷藏温度高于所述预设冷藏温度，则控制所述冷凝器与所述第二蒸发器、所述第一蒸发器连通。

本发明提供的的实施例提供的技术方案中，在原有的制冷系统的基础上，额外设置了第二蒸发器，第二蒸发器位于上层间室(现有技术中的冷藏间室)，根据上层间室对制冷的需求程度，冷凝器可选择性的与第一蒸发器导通，也可以同时与第二蒸发器和第一蒸发器导通。如此设置，能实现上层间室的冷藏功能或冷冻功能的切换，当上层间室需要切换至冷冻功能时，可控制第二蒸发器和第一蒸发器同时与冷凝器导通，该情况下的制冷剂沿压缩机的出口端依次经过冷凝器、第二蒸发器、第一蒸发器并返回至压缩机的进口端形成回路，该制冷系统应用至冰箱中时，增加了冰箱的适用性。

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获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的制冷系统的原理结构示意图；

图2为本发明实施例提供的制冷系统的控制方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的制冷系统的控制方法的一实施例的流程图。

附图标记：1、压缩机；2、冷凝器；3、防凝管；4、干燥过滤器；5、切换阀门；6、第一节流装置；7、第一蒸发器；8、第二节流装置；9、第二蒸发器；10、回气管组件。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

实施例1

参见图1，根据本发明实施例，提供了一种制冷系统。图1为本发明实施例中的制冷系统的原理结构示意图。

如图1所示，该制冷系统包括压缩机1、冷凝器2、设置于下层间室的第一蒸发器7以及设置于上层间室的第二蒸发器9；制冷剂沿压缩机1的出口端依次经过冷凝器2、第一蒸发器7并返回至压缩机1的进口端形成回路；制冷剂沿压缩机1的出口端依次经过冷凝器2、第二蒸发器9、第一蒸发器7并返回至压缩机1的进口端形成回路。

冷凝器2的出口管路上设置有切换阀门5，其中，第一蒸发器7的进口端和第二蒸发器9的进口端分别与切换阀门5的两个输出端相连通。

制冷系统还包括第一节流装置6和第二节流装置8，切换阀门5的一输出端与第一蒸发器7的进口端之间设置有第一节流装置6，切换阀门5的另一输出端与第二蒸发器9的进口端之间设置有第二节流装置8。

现有的冰箱大多都是在下层间室设计蒸发器，下层间室指的是现有技术中的冷冻间室，上层间室指的现有技术中的冷藏间室，其他间室的制冷都是通过风门的开启、风扇运行将冷风输送到各个间室，达到各个间室制冷的目的。其中，原有制冷系统的运行原理为：当冷冻室需要制冷时，压缩机1开始运行，制冷剂由压缩机1压缩成高温高压气体，然后制冷剂经过冷凝器2、第一节流装置6节流降压再通过第一蒸发器7，最后回到压缩机1内，完成一个制冷循环。在此期间，如果需要为冷藏室制冷，通过风门的开启、风扇的运行将冷风输送到上层间室。

本实施例中的制冷系统在此基础上，额外设置了第二蒸发器9和第二节流装置8，第二蒸发器9位于上层间室，根据冷藏室对制冷的需求程度，冷凝器2可选择性的与第一蒸发器7导通，也可以同时与第二蒸发器9和第一蒸发器7导通。如此设置，能实现上层间室的冷藏功能或冷冻功能的切换。

当上层间室需要切换至冷冻功能时，可控制第二蒸发器9和第一蒸发器7同时与冷凝器2导通，该情况下的制冷剂沿压缩机1的出口端依次经过冷凝器2、第二节流装置8、第二蒸发器9、第一蒸发器7并返回至压缩机1的进口端形成回路。

切换阀门5可使制冷剂经过第一节流装置6或第二节流装置8，在需要实现对应的功能时，切换阀门5用来控制对应的制冷剂流动路径。为了实现切换阀门5的切换，切换阀门5为三通换向阀，可以通过控制系统或装置灵活控制，实现多路切换。

为了监控上层间室内的室内温度，进而提供给用户或者控制系统温度信息，以达到控制要求或者用户需求的温度，在上层间室内设有温度检测装置，具体的，在第二蒸发器9上设置有温度检测装置，温度检测装置采用温度传感器，通过温度检测装置检测上层间室内的温度。

冰箱包括上层间室和下层间室，通常上层间室作为上层间室，下层间室作为下层间室。当冰箱上层间室为冷藏功能时，即上藏下冻模式，当上层间室、下层间室都有制冷请求时，切换阀门5控制流向第二节流装置8通道。由于上层间室需要满足冷藏、冷冻功能，上层间室内的制冷能力也是比较强的，但在作为冷藏时且有制冷请求时，间室温度会快速下降，造成风门较频繁的开停以及不利于间室的精确控温。本实施例中设置有第二蒸发器9上的温度传感器的预设冷藏温度值A，在第二蒸发器9上的温度传感器温度检测到的上层间室的实际冷藏温度T1低于预设冷藏温度值A时，此时可认为第二蒸发器9不工作也可满足现在间室的制冷需求，这时控制切换阀门5流向第一节流装置6,供给下层间室制冷需求；同样的情况，当第二蒸发器9上的温度传感器检测到的温度T1高于A，这时需要切换阀门5流向第二节流装置8，第二蒸发器9和第一蒸发器7都需要工作制冷供给相应间室，满足各间室制冷需求。

本实施例中的冷凝器2与切换阀门5之间设置有防凝管3和干燥过滤器4，防凝管3设置于冷凝器2的出口端与干燥过滤器4之间，干燥过滤器4与切换阀门5的输入端相连通。第一蒸发器7与压缩机1的进气口端通过回气管组件10连接。

在一些实施例中，第一节流装置6和第二节流装置8均采用毛细管。制冷剂通过对应的毛细管节流后在进入对应的蒸发器中进行制冷。

实施例2

根据本发明实施例，提供了一种一种冰箱，该冰箱包括上述实施例中的制冷系统。

本实施例中的冰箱包括上层间室和下层间室两个间室，下层间室为冷冻间室，上层间室可实现冷藏(一般温度范围为2～8℃)和冷冻(温度范围为-18℃～-24℃)两种功能。

实施例3

根据本发明实施例，提供了一种关于上述制冷系统的控制方法，图2是根据本发明实施例的制冷系统的控制方法的流程图，如图2所示，该方法包括如下步骤：

步骤S31，获取上层间室所需的运行模式，其中运行模式包括冷藏模式和冷冻模式；

步骤S32，根据运行模式，控制冷凝器2与第一蒸发器7的连通状态，或者，控制冷凝器2与第二蒸发器9、第一蒸发器7的连通状态。

可选地，在本发明上述实施例中，步骤S32中，根据运行模式，控制冷凝器2与第一蒸发器7的连通状态，或者，控制冷凝器2与第二蒸发器9、第一蒸发器7的连通状态，包括：

上层间室所需的运行模式为冷冻模式时，控制冷凝器2与第二蒸发器9、第一蒸发器7连通，该情况下的上层间室和下层间室可以都满足冷冻所需的制冷需求。

上层间室所需的运行模式为冷藏模式时，根据上层间室的温度，控制冷凝器2与第一蒸发器7的连通状态，或者，控制冷凝器2与第二蒸发器9、第一蒸发器7的连通状态。

具体的，先通过设置在第二蒸发器9上的温度传感器获取上层间室的实际冷藏温度；

比较实际冷藏温度与预设冷藏温度的大小；

若实际冷藏温度不高于预设冷藏温度，则控制冷凝器2与第一蒸发器7连通，即制冷剂沿压缩机1的出口端依次经过冷凝器2、第一节流装置6、第一蒸发器7并返回至压缩机1的进口端形成回路；

若实际冷藏温度高于预设冷藏温度，则控制冷凝器2与第二蒸发器9、第一蒸发器7连通，即制冷剂沿压缩机1的出口端依次经过冷凝器2、第二节流装置8、第二蒸发器9、第一蒸发器7并返回至压缩机1的进口端形成回路。

为了更清楚地说明本发明的技术方案中制冷系统各回路调控的情况，以实施例的方式，根据冰箱上层间室和下层间室的制冷需求对并制冷系统中各回路的控制情况加以说明：

当冰箱上层间室为冷藏功能时，即上藏下冻模式。通过设置在第二蒸发器9上的温度传感器检测上层间室内的实际冷藏温度值T1，将实际冷藏温度值T1与预设冷藏温度值A进行比较。

在第二蒸发器9上的温度传感器温度检测到的上层间室的实际冷藏温度T1低于预设冷藏温度值A时，此时可认为第二蒸发器9不工作也可满足现在间室的制冷需求，这时控制切换阀门5流向第一节流装置6,供给下层间室制冷需求。

也就是说，T1≤A时，该情况下的制冷剂循环方向：压缩机1的排气口→冷凝器2→防凝管3→干燥过滤器4→切换阀门5→第一节流装置6→第一蒸发器7→回气管组件10→压缩机1的进气口。

同样的情况，当第二蒸发器9上的温度传感器检测到的温度T1高于A，这时需要切换阀门5流向第二节流装置8，第二蒸发器9和第一蒸发器7都需要工作制冷供给相应间室，满足各间室制冷需求。

也就是说，T1＞A时，该情况下的制冷剂循环方向：压缩机1的排气口→冷凝器2→防凝管3→干燥过滤器4→切换阀门5→第二节流装置8→第二蒸发器9→第一蒸发器7→回气管组件10→压缩机1的进气口。

当冰箱上层间室为冷冻功能时，即上冻下冻模式，需要切换阀门5流向第二节流装置8，在两个间室有制冷请求时，使两个蒸发器正常工作，控制风门开关控制两个间室温度。该情况下的制冷剂循环方向：压缩机1的排气口→冷凝器2→防凝管3→干燥过滤器4→切换阀门5→第二节流装置8→第二蒸发器9→第一蒸发器7→回气管组件10→压缩机1的进气口。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种制冷系统，其特征在于，包括压缩机、冷凝器、设置于下层间室的第一蒸发器以及设置于上层间室的第二蒸发器；

制冷剂沿所述压缩机的出口端依次经过所述冷凝器、所述第一蒸发器并返回至所述压缩机的进口端形成回路；

制冷剂沿所述压缩机的出口端依次经过所述冷凝器、所述第二蒸发器、所述第一蒸发器并返回至所述压缩机的进口端形成回路。

2.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述冷凝器的出口管路上设置有切换阀门，其中，所述第一蒸发器的进口端和所述第二蒸发器的进口端分别与所述切换阀门的两个输出端相连通。

3.根据权利要求2所述的制冷系统，其特征在于，所述制冷系统还包括第一节流装置和第二节流装置，所述切换阀门的一输出端与所述第一蒸发器的进口端之间设置有所述第一节流装置，所述切换阀门的另一输出端与所述第二蒸发器的进口端之间设置有所述第二节流装置。

4.根据权利要求2或3所述的制冷系统，其特征在于，所述切换阀门为三通换向阀。

5.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述第二蒸发器上设置有温度检测装置，通过所述温度检测装置检测所述上层间室内的温度。

6.根据权利要求2所述的制冷系统，其特征在于，所述冷凝器与所述切换阀门之间设置有防凝管和干燥过滤器，所述防凝管设置于所述冷凝器的出口端与所述干燥过滤器之间，所述干燥过滤器与所述切换阀门的输入端相连通。

7.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述第一蒸发器与所述压缩机的进气口端通过回气管组件连接。

8.根据权利要求3所述的制冷系统，其特征在于，所述第一节流装置和所述第二节流装置均为毛细管。

9.一种冰箱，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的制冷系统。

10.一种制冷系统的控制方法，其特征在于，所述制冷系统为如权利要求1-8任一项所述的制冷系统，所述方法包括：

获取所述上层间室所需的运行模式，其中所述运行模式包括冷藏模式和冷冻模式；

根据所述运行模式，控制所述冷凝器与所述第一蒸发器的连通状态，或者，控制所述冷凝器与所述第二蒸发器、所述第一蒸发器的连通状态。

11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述运行模式，控制所述冷凝器与所述第一蒸发器的连通状态，或者，控制所述冷凝器与所述第二蒸发器、所述第一蒸发器的连通状态，包括：

所述上层间室所需的运行模式为冷冻模式时，控制所述冷凝器与所述第二蒸发器、所述第一蒸发器连通。

12.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述运行模式，控制所述冷凝器与所述第一蒸发器的连通状态，或者，控制所述冷凝器与所述第二蒸发器、所述第一蒸发器的连通状态，包括：

所述上层间室所需的运行模式为冷藏模式时，根据所述上层间室的温度，控制所述冷凝器与所述第一蒸发器的连通状态，或者，控制所述冷凝器与所述第二蒸发器、所述第一蒸发器的连通状态。

13.根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述上层间室的温度，控制所述冷凝器与所述第一蒸发器的连通状态，或者，控制所述冷凝器与所述第二蒸发器、所述第一蒸发器的连通状态，包括：

获取所述上层间室的实际冷藏温度；

比较所述实际冷藏温度与预设冷藏温度；

根据比较结果，控制所述冷凝器与所述第一蒸发器的连通状态，或者，控制所述冷凝器与所述第二蒸发器、所述第一蒸发器的连通状态。

14.根据权利要求13所述的控制方法，其特征在于，所述根据比较结果，控制所述冷凝器与所述第一蒸发器的连通状态，或者，控制所述冷凝器与所述第二蒸发器、所述第一蒸发器的连通状态，包括：

若所述实际冷藏温度不高于所述预设冷藏温度，则控制所述冷凝器与所述第一蒸发器连通；

若所述实际冷藏温度高于所述预设冷藏温度，则控制所述冷凝器与所述第二蒸发器、所述第一蒸发器连通。

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