CN2876638Y - 三温混连制冷循环的直冷冰箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三温混连制冷循环的直冷冰箱，包括包括冷藏室、冷冻室、制冷循环部分，在冷冻室内部上方设置变温室，变温室设有隔门，与冷冻室相对独立；在变温室的上部和下部各自设有上、下变温蒸发器，上变温蒸发器与下变温蒸发器相串联；各蒸发器经两个由控制器控制的二位三通电磁阀连接在毛细管与压缩机之间形成各自独立的制冷循环回路，上述各室中设有于连接到控制器的温度传感器，控制器根据温度设定值对电磁阀的通路进行切换，根据电磁阀通电状态，分别按照各制冷支路形成的循环回路运行制冷。本发明能保鲜、不串味、易分隔，同时结构简单合理，制造成本低，能给用户省电。

Description

三温混连制冷循环的直冷冰箱

技术领域

本实用新型涉及一种制冷冰箱，尤其涉及一种三室混连制冷循环的直冷冰箱。

背景技术

原有的电冰箱只有冷藏和冷冻功能，即再-5℃～-3℃之间冷藏食物，再-18℃以下冷冻食物。通过研究发现-18℃～-3℃之间冷冻食物保鲜度较好，且省电、保持原有营养成分。现有技术中普通电冰箱经常采用的单路循环制冷系统来控制温度在-18℃～-3℃之间，如图1示，仅具有单一的一套运转系统。一般冷藏室温度靠机械温控调节，而冷冻室温度则据系统的匹配随冷藏室温控器的挡位及环境温度变化而变化，无法单独受控。在实际运转过程中，由于环境温度变化、开门次数多少及放置食品状况等影响，使冷冻、冷藏间室的冷量负荷比不可能保持在设计值。夏天，往往因为环温较高，造成压缩机频繁启动，使冷冻室温度偏低，浪费了电能。冬天，经常需要打开温度补偿开关，以帮助压缩机启动，也造成电能的浪费。单路循环制冷系统采用两室蒸发器串联同时对冷冻室和冷藏室降温，系统的匹配性差，两室的蒸发温度基本一样，冷藏室与冷冻室相比，传热温差甚大，从而导致冷藏室制冷系数下降。

双路或多路循环制冷系统来控制温度在-18℃～-3℃之间，典型的有三路循环制冷系统，如图2示。该系统有3个独立的制冷回路，2个电磁阀及先进的智能控制器。该系统可将制冷剂按需供给冷藏室、冷冻室以及生物保鲜室内的三个独立蒸发器，从而实现三个间室内温度的精确控制。当三个室同时需要冷量时，智能控制器将根据生物保鲜室及冷藏室优先分配原则配给冷量。对多路循环制冷系统，需通过多个电磁阀、多根毛细管，多个独立的蒸发器及先进的智能控制系统才能使各室温在一个不同季节环境下得到精确控制。冰箱的制冷系统复杂，成本增加，且会使压缩机吸气前的无效过热增加。多路循环三温区蒸发器并联，虽然可使各室温度得到准确控制，但是，设备增加，制冷系统复杂，成本增大，且因精确控温，使压缩机起动频繁，带来能耗增大节能效果不明显，市场占有率不大。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种能保鲜、不串味、易分隔，同时结构简单合理，制造成本低，能给用户省电的三温混连制冷循环的直冷冰箱。

本实用新型为解决上述问题，所采用的技术方案如下：

三温混连制冷循环的直冷冰箱，其食物存放室包括冷藏室、冷冻室，其制冷循环部分包括控制器、压缩机、冷凝器、干燥过滤器、毛细管、冷藏室蒸发器、冷冻室蒸发器，其结构特点是：在冷冻室内部上方设置变温室，变温室设有隔门，与冷冻室相对独立；在变温室的上部和下部各自设有上、下变温蒸发器，上变温蒸发器与下变温蒸发器相串联；各蒸发器经两个由控制器控制的二位三通电磁阀连接在毛细管与压缩机之间形成各自独立的制冷循环回路，其中毛细管连到电磁阀a的进口，电磁阀a的其中一个出口连接冷藏室蒸发器到压缩机形成独立的制冷回路；电磁阀a的另一个出口连到电磁阀b的进口，电磁阀b的其中一个出口连接变温室的下变温蒸发器、再经上变温蒸发器到压缩机形成独立的制冷回路；电磁阀b的另一个出口连接冷冻室蒸发器到压缩机形成独立的制冷回路，上述各室中设有于连接到控制器的温度传感器，控制器根据温度设定值对电磁阀的通路进行切换。

所述冷冻室蒸发器的出口与上变温蒸发器的进口之间连接一个由控制器控制的二位三通电磁阀c，冷冻室蒸发器的出口连到电磁阀c的进口，电磁阀c的一个出口连到上变温蒸发器的进口，电磁阀c的另一个出口与上变温蒸发器的进口汇合连接到压缩机形成独立的制冷回路。

所述的制冷部分管路上还连接有门边除露管和副冷凝器，加强冷凝换热节能效果。

在蒸发器与压缩机的管路之间还连接有贮液罐。

所述的电磁阀为带有一个进口和两个出口的二位三通电磁阀。

冷藏室、变温室和冷冻室的温度控制模式依次为7℃、-3℃和-18℃，或依次为7℃、-7℃和-18℃，再或依次为7℃、-35℃和-15℃。其中-3℃微冻温区适合存放饮料、啤酒、鲜鱼、酱菜等，-7℃软冻温区适合存放鲜肉和流体类食品。

所述冷藏室蒸发器为管板式蒸发器，且直立设置于冷藏室内胆后面，所述冷冻室蒸发器为外露丝管式蒸发器，所述上变温室蒸发器为外露丝管式蒸发器，所述下变温室蒸发器为管板式蒸发器。

与现有技术相比较，具有如下的技术效果：

1、多支路混连结构，实现了对变温室温度的精确控制，保证了存放食物的新鲜和营养，且结构简单合理，制造成本低，还能给用户实用新型省电。

2、门边除露管和副冷凝器的设计，加强冷凝换热节能效果。

3、各制冷支路中的二位三通电磁阀，保证了控制器指令的执行，使各制冷支路间的关闭满足设置需要，合理分配其余制冷支路使其它室降温，可避免因压缩机的频繁开启，而增加能耗。

4、温度控制模式的确立和设置，满足各种食物的保鲜要求，也起到了节能的作用。

5、变温室相对独立地设置在冷冻室内，其蒸发器分为相对独立两个部分，其一与为与冷冻室蒸发器形式同，另一为暗藏管板式。

6、冰箱有三个温区四个制冷支路，但只在总路中有一根毛细管节流降压装置，节流降温降压后的制冷剂液体，按控制器指令通过三个二位三通电磁阀，来决定支路的循环。

7、根据结构，合理加厚冷藏室保温层厚度和蒸发器传热面积，使R室降温快，温度回升慢。在R室室温度合格后，通过电磁阀的状态变化，合理分配其余制冷支路使其它室降温，可避免因压缩机的频繁开启，而增加能耗；

附图说明

图1为现有技术中单路制冷循环系统结构示意图；

图2为现有技术中三路路制冷循环系统结构示意图；

图3为本实用新型制冷循环系统结构示意图。

具体方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步的详细叙述。

本实施例其食物存放室包括冷藏室(1～10℃)、变温室(-3～35℃)和冷冻室室(-12～20℃)，其制冷循环部分包括控制器11、压缩机1、主冷凝器2、干燥过滤器3、毛细管4、冷藏室蒸发器5、冷冻室蒸发器6，在冷冻室内部上方设置变温室，变温室设有隔门，与冷冻室相对独立；在变温室的上部和下部各自设有上、下变温蒸发器7、8，上变温蒸发器7与下变温蒸发器8相串联；冷藏室蒸发器5采用管板式蒸发器，且直立设置于冷藏室内胆后面，冷冻室蒸发器6采用外露丝管式蒸发器，上变温室蒸发器7采用外露丝管式蒸发器，下变温室蒸发器8采用管板式蒸发器。在制冷部分管路上还连接有门边除露管9和副冷凝器10，加强冷凝换热节能效果。

上述各蒸发器经二位三通电磁阀连接在毛细管与压缩机之间形成各自独立的制冷循环回路，其中毛细管4连到电磁阀a的进口，电磁阀a的其中一个出口连接冷藏室蒸发器5到压缩机2形成独立的制冷回路h1；电磁阀a的另一个出口连到电磁阀b的进口，电磁阀b的其中一个出口连接变温室的下变温蒸发器8、再经上变温蒸发器7到压缩机2形成独立的制冷回路h2；电磁阀b的另一个出口连接冷冻室蒸发器6的进口，冷冻室蒸发器6的出口与上变温蒸发器7的进口之间连接二位三通电磁阀c，冷冻室蒸发器6的出口连到电磁阀c的进口，电磁阀c的一个出口连到上变温蒸发器7的进口，电磁阀c的另一个出口与上变温蒸发器7的进口汇合连接到压缩机，这样电磁阀b的另一个出口经冷冻室蒸发器6、电磁阀c的另一个出口、上变温蒸发器7连接到压缩机形成独立的制冷回路h3；电磁阀b的另一个出口经冷冻室蒸发器6、电磁阀c的一个出口连接到压缩机形成独立的制冷回路h4。

上述各室中设有于连接到控制器11的温度传感器14、12、13，各电磁阀由控制器11控制，电磁阀是二位三通电磁阀，有三个接口，一个进口和二个出口。电磁阀有二个工作位置，其中一个工作位置进口和一个出口相通而与另一个出口不通，另一个工作位置与之相反。停止供电时，保持失电时原工作状态。冰箱运行时，控制器根据温度设定值对电磁阀的通路进行切换。根据电磁阀通电状态，制冷工质在系统从压缩机排气至冷凝器冷凝，经干燥过滤器再至毛细管节流后，可分别按照各制冷支路形成的循环回路运行经贮液器15返回压缩机。

冷藏室、变温室和冷冻室的温度控制的最佳模式可设置为依次7℃、-3℃和-18℃，或依次为7℃、-7℃和-18℃，再或依次为7℃、-35℃和-15℃。其中-3℃微冻温区适合存放饮料、啤酒、鲜鱼、酱菜等，-7℃软冻温区适合存放鲜肉和流体类食品。

冰箱各制冷支路控制过程：

1、独立开冷藏室(R)

电冰箱的控制器使电磁阀a处于得电正脉冲状态，而电磁阀b、c失电，系统按照支路h1形成的循环回路运行，直到检测到R室温度等于R室设定值下限，压缩机失电停止运行。停机后温度回升，若R室温度传感器感应到温度高于R室的温度设定值上限时，压缩机通电，系统重新按照支路h1形成的循环回路运行。

2、独立开变温室(CH)

CH室是一多功能室，可分别作为冰温保鲜室(-3~-5℃)，或软冷冻室(-6~-8℃)，或准冷冻室(-9~-17℃)，或冷冻室(-18~-25℃)，或深冷冻室(-26~-35℃)。

电冰箱的控制器1使电磁阀a处于得电负脉冲状态，电磁阀b处于得电正脉冲状态，而电磁阀c失电。系统按照支路h2形成的循环回路运行，直到检测到CH室温度等于CH室设定值下限，压缩机失电停止运行。停机后温度回升，若CH室温度传感器感应到温度高于CH室的温度设定值上限时，压缩机通电，系统重新按照支路h2形成的循环回路运行。

3、独立开F室

电冰箱的控制器使电磁阀a、b、c处于得电负脉冲状态。系统按照支路h4形成的循环回路运行，直到检测到F室温度等于F室设定值下限，压缩机失电停止运行。停机后温度回升，若F室温度传感器感应到温度高于F室的温度设定值上限时，压缩机通电，系统重新按照支路h4形成的循环回路运行。

4、开R+CH室

根据R室、CH室设置的温度，以及温度传感器感应到的温度，由控制器分时段控制按制冷支路h1或制冷支路h2形成的循环回路运行。同样停机，也要根据各室温度回升情况控制按制冷支路h1或制冷支路h2形成的循环回路运行。

5、开R+F室

根据R室、F室设置的温度，以及温度传感器感应到的温度，由控制器分时段控制按制冷支路h1或制冷支路h4形成的循环回路运行。同样停机，也要根据各室温度回升情况控制按制冷支路h1或制冷支路h4形成的循环回路运行。

6、开F+CH室

电冰箱的控制器先使电磁阀a、b处于得电负脉冲状态，电磁阀c处于得电正脉冲状态。系统按照支路h3形成的循环回路运行，若先检测到CH室温度等于设定值下限，控制器使电磁阀c改为得电负脉冲状态，系统按照支路h4形成的循环回路运行，直到F室温度等于设定值下限，压缩机停机。若先检测到F室温度等于设定值下限，控制器使电磁阀b处于得电正脉冲状态，电磁阀c失电，系统按照支路h2形成的循环回路运行，直到CH室温度等于设定值下限，压缩机停机。停机后，温度回升，要根据各室温度回升情况，也即各室检测温度与设定值上限的偏差大小，控制按制冷支路h3或制冷支路h4或制冷支路h2形成的循环回路运行。

7、开R+F+CH室

根据R室、F室、CH室设置温度，由控制器控制分时段按制冷支路h1或制冷支路h3运行或制冷支路h2或制冷支路h4形成的循环回路运行。同样停机后，也要根据各室温度回升情况，分时段控制制冷支路h1或制冷支路h2或制冷支路h3或制冷支路h4形成的循环回路运行。

8、专家运行模式

很多用户在冰箱的使用过程中常常会遇到这样或那样的麻烦：从冰箱中拿出的肉类食品往往不能即时使用，因为它冻得像石头一样硬，而拿出后的肉在解冻后又会流出血水，不仅破坏了食品的营养，而且损害了食品的新鲜度；从装得满满的食品的冰箱里拿出的冷饮往往会有带上其他食品的味道。如何解决这些问题，更加合理的多温区环境控制设计是解决这类问题的重要途径之一。

精确控温，必使压缩机起动频繁，带来能耗增大。根据用户使用情况，可在这个循环系统的基础上，精心设置两款专家运行模式，保证精确控温满足用户广泛需求，且在这两个模式下运行节能。解决精确控温与节能之间的矛盾。

(1)模式一：R(7℃)+CH(-3或-7℃)+F(-18℃)

提供食品保鲜更灵活多样的存放温区，保证营养成分不流失。-3℃的微冻温区适合存放饮料、啤酒、鲜鱼、酱菜类等，采用冰温保鲜；而在-7℃的软冻温区适合存放鲜肉及流体类食品等，其中存放的肉类食品在使用时无须解冻随意切，避免了传统“两温区”结构存放的肉类冷冻变硬不好切割的麻烦。

电冰箱的控制器根据R室、F室、CH室设置温度，由控制器分时段控制制冷支路h1或制冷支路h3或制冷支路h4形成的循环回路运行。同样停机后，也要根据各室温度回升情况分时段控制制冷支路h1或制冷支路h3或制冷支路h2形成的循环回路运行。

(2)模式二：R(7℃)+CH(-35℃)+F(-15℃)

-35℃深冷区可以使冷类保持时间更长久，-15℃准冷冻满足一般冷冻要求又节电。

电冰箱的控制器根据R室、F室、CH室设置温度，由控制器分时段控制制冷支路h1或制冷支路h3或制冷支路h2形成的循环回路运行。同样停机后，也要根据各室温度回升情况分时段控制制冷支路h1或制冷支路h2或制冷支路h4形成的循环回路运行。

Claims (5)

1、一种三温混连制冷循环的直冷冰箱，其食物存放室包括冷藏室、冷冻室，其制冷循环部分包括控制器、压缩机、冷凝器、干燥过滤器、毛细管、冷藏室蒸发器、冷冻室蒸发器，其特征在于：在冷冻室内部上方设置变温室，变温室设有隔门，与冷冻室相对独立；在变温室的上部和下部各自设有上、下变温蒸发器，上变温蒸发器与下变温蒸发器相串联；各蒸发器经两个由控制器控制的二位三通电磁阀连接在毛细管与压缩机之间形成各自独立的制冷循环回路，其中毛细管连到电磁阀a的进口，电磁阀a的其中一个出口连接冷藏室蒸发器到压缩机形成独立的制冷回路；电磁阀a的另一个出口连到电磁阀b的进口，电磁阀b的其中一个出口连接变温室的下变温蒸发器、再经上变温蒸发器到压缩机形成独立的制冷回路；电磁阀b的另一个出口连接冷冻室蒸发器到压缩机形成独立的制冷回路，上述各室中设有于连接到控制器的温度传感器，控制器根据温度设定值对电磁阀的通路进行切换。

2、根据权利要求1所述的三温混连制冷循环的直冷冰箱，其特征在于：所述冷冻室蒸发器的出口与上变温蒸发器的进口之间连接一个由控制器控制的二位三通电磁阀c，冷冻室蒸发器的出口连到电磁阀c的进口，电磁阀c的一个出口连到上变温蒸发器的进口，电磁阀c的另一个出口与上变温蒸发器的进口汇合连接到压缩机形成独立的制冷回路。

3、根据权利要求1所述的三温混连制冷循环的直冷冰箱，其特征在于：所述的制冷部分管路上还连接有门边除露管和副冷凝器。

4、根据权利要求1所述的三温混连制冷循环的直冷冰箱，其特征在于：冷藏室、变温室和冷冻室的温度控制模式依次为7℃、-3℃和-18℃，或依次为7℃、-7℃和-18℃，再或依次为7℃、-35℃和-15℃。

5、根据权利要求1所述的三温混连制冷循环的直冷冰箱，其特征在于：所述冷藏室蒸发器为管板式蒸发器，且直立设置于冷藏室内胆后面，所述冷冻室蒸发器为外露丝管式蒸发器，所述上变温室蒸发器为外露丝管式蒸发器，所述下变温室蒸发器为管板式蒸发器。

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