專利名稱：冷藏變溫的冰箱及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冰箱，具體地說，涉及一種具有若干串、并行配置的制冷回路的壓縮裝置的冰箱。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)一一般壓縮式制冷系統(tǒng)冷藏冷凍箱，其制冷循環(huán)回路為單系統(tǒng)，參考附圖1，壓縮機(jī)1出氣端接冷凝器2，后接節(jié)流毛細(xì)管3，主毛細(xì)管3后接冷凍蒸發(fā)器4、冷藏蒸發(fā)器5，或先接冷藏蒸發(fā)器5，后接冷凍蒸發(fā)器4，最后經(jīng)回氣管6回到壓縮機(jī)1。工作原理是這樣的壓縮機(jī)1開停由置于冷藏室的溫度傳感器控制。冷藏室的溫度高于設(shè)定開機(jī)溫度時(shí)，壓縮機(jī)運(yùn)行，兩個(gè)間室的溫度同時(shí)下降；低于設(shè)定停機(jī)溫度時(shí)，壓縮機(jī)停止運(yùn)行。兩個(gè)間室的溫度同時(shí)回升。當(dāng)冷藏室溫度回升到設(shè)定開機(jī)溫度時(shí)，再次開機(jī)，依次循環(huán)，使冷藏室溫度保持在一定范圍內(nèi)。
這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行靠冷藏使溫度控制，冷凍室溫度不能獨(dú)立控制，環(huán)境溫度變化時(shí)，冷凍溫度也跟隨變化。一般情況下，夏季環(huán)境溫度升高，冷凍室溫度過低，消耗更多冷量；而冬季環(huán)境溫度較低時(shí)，冷藏要求的開機(jī)率太低，冷凍室溫度過高，一般解決辦法是在冷藏室增加輔助加熱裝置，強(qiáng)迫循環(huán)啟動(dòng)，以降低冷凍室溫度。顯然，輔助加熱裝置消耗多額外能源。
現(xiàn)有技術(shù)二傳統(tǒng)的雙系統(tǒng)拓?fù)?，通常在前述先接冷藏后接冷凍拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在冷凝器2末端接一電磁閥31入端，參考附圖2，電磁閥31出口有兩個(gè)，除一個(gè)接冷藏節(jié)流毛細(xì)管3外，另一出口端接冷凍輔助節(jié)流毛細(xì)管34，毛細(xì)管34末端接冷藏蒸發(fā)器5出口端和冷凍蒸發(fā)器4入口端，冷凍蒸發(fā)器4末端經(jīng)回氣管6接壓縮機(jī)1回氣端。
工作原理壓縮機(jī)1開停由置于冷藏室的溫度傳感器控制。冷藏室的溫度高于設(shè)定開機(jī)溫度時(shí)，壓縮機(jī)運(yùn)行，兩個(gè)間室的溫度同時(shí)下降；低于設(shè)定停機(jī)溫度時(shí)，壓縮機(jī)停止運(yùn)行。兩個(gè)間室的溫度同時(shí)回升。當(dāng)速凍或環(huán)境溫度較低引起冷凍室溫度升高時(shí)，可以啟動(dòng)冷凍輔助循環(huán)，單獨(dú)降低冷凍室溫度。與一般單系統(tǒng)循環(huán)回路相比，取消了輔助加熱裝置，在環(huán)境溫度較低時(shí)，可節(jié)約能源。
該雙系統(tǒng)冷藏冷凍箱的優(yōu)勢(shì)還在于可以關(guān)閉冷藏室，獨(dú)立使用冷凍室。同時(shí)，該系統(tǒng)還具備大冷凍能力，這是因?yàn)槔鋬鍪揖哂歇?dú)立的毛細(xì)管節(jié)流控制裝置。這一技術(shù)已普遍應(yīng)用。
現(xiàn)有技術(shù)三為解決關(guān)閉冷凍室，獨(dú)立使用冷藏室需求，已有發(fā)明專利給出了一種并聯(lián)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，參考附圖3。其特點(diǎn)是冷藏、冷凍采用了兩個(gè)獨(dú)立節(jié)流、蒸發(fā)制冷回路。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以獨(dú)立開關(guān)冷藏、冷凍制冷回路，節(jié)約能源。但其正常使用時(shí)，即冷藏、冷凍同時(shí)使用時(shí)，由于負(fù)載變化太大，蒸發(fā)壓力、溫度偏離最佳值較大，系統(tǒng)效率下降，耗電量增大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出的新型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)制冷系統(tǒng)成功解決了制冷效率與冷凍關(guān)閉功能之間的矛盾，使正常使用狀態(tài)下即冷藏、冷凍同時(shí)使用時(shí)，系統(tǒng)效率最佳，有效地降低耗電量。同時(shí)又能夠?qū)崿F(xiàn)關(guān)閉冷凍室功能，并可將冷藏室轉(zhuǎn)化為不同星級(jí)的冷凍室使用。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的其包括主CPU、溫度傳感器和制冷循環(huán)回路，其中制冷循環(huán)回路由壓縮機(jī)、冷凝器、主毛細(xì)管、冷凍蒸發(fā)器、冷藏蒸發(fā)器和回氣管串聯(lián)而成，在冷凝器后串接電磁閥，該電磁閥有兩個(gè)輸出端，其一端與主毛細(xì)管連接，另一端連接冷藏輔助循環(huán)支路，冷藏輔助循環(huán)支路包括輔助毛細(xì)管和與其串聯(lián)的輔助冷藏蒸發(fā)器。
冷藏輔助循環(huán)支路與串聯(lián)后的主毛細(xì)管、冷凍蒸發(fā)器和冷藏蒸發(fā)器并聯(lián)，連接在電磁閥和回氣管之間，制冷循環(huán)回路中冷凍蒸發(fā)器在先，冷藏蒸發(fā)器在后。
制冷循環(huán)回路中也可以冷藏蒸發(fā)器在先，冷凍蒸發(fā)器在后。
電磁閥可以為兩位三通一體閥，其與冷凝器、主毛細(xì)管和和輔助毛細(xì)管連接，也可以是兩個(gè)獨(dú)立的截止閥，其中的一個(gè)電磁閥與冷凝器和主毛細(xì)管相連，另一個(gè)與冷凝器和輔助毛細(xì)管相連。
冷藏變溫的冰箱的控制方法，其包括下列步驟i.冰箱通電，進(jìn)行初始化；ii.溫度傳感器檢測(cè)冷凍關(guān)是否處于激活狀態(tài)，如果處于激活狀態(tài)，其就關(guān)閉冷凍循環(huán)回路，并接通冷藏輔助循環(huán)支路，冰箱根據(jù)冷藏室設(shè)定溫度運(yùn)行至設(shè)定溫度；如果冷凍關(guān)沒有被激活，電磁閥就接通冷凍循環(huán)回路，關(guān)斷冷藏輔助循環(huán)支路，然后進(jìn)入步驟3)；iii.檢測(cè)冷凍室和冷藏室的溫度，當(dāng)冷藏室或冷凍室的溫度高于設(shè)定的開機(jī)溫度時(shí)，壓縮機(jī)啟動(dòng)；如果冷凍室溫度過低而冷藏室溫度高于設(shè)定開機(jī)溫度時(shí)，電磁閥關(guān)斷冷凍循環(huán)回路，接通冷藏輔助循環(huán)支路，為冷藏室降溫，直到達(dá)到設(shè)定的溫度。


圖1是本發(fā)明現(xiàn)有技術(shù)一的結(jié)構(gòu)方框圖；圖2是本發(fā)明現(xiàn)有技術(shù)二的結(jié)構(gòu)方框圖；圖3是本發(fā)明現(xiàn)有技術(shù)三的結(jié)構(gòu)方框圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)方框圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)方框圖；具體實(shí)施方式
實(shí)施例一圖4給出了本發(fā)明的一個(gè)典型系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其與傳統(tǒng)雙系統(tǒng)完全不同。本發(fā)明的冰箱設(shè)置有一個(gè)冷藏輔助循環(huán)支路，冷藏輔助循環(huán)支路具有一個(gè)輔助冷藏蒸發(fā)器52和輔助毛細(xì)管32以及一個(gè)切換電磁閥31組成，參考附圖4，冷凝器2接電磁閥31入端，電磁閥設(shè)置為兩位三通的一體閥，電磁閥31出口有兩個(gè)，除一個(gè)接主毛細(xì)管3接冷凍蒸發(fā)器41外，另一出口端接冷藏輔助毛細(xì)管32，冷藏輔助毛細(xì)管32末端接輔助冷藏蒸發(fā)器52入口端，輔助冷藏蒸發(fā)器52末端與冷藏蒸發(fā)器51末端匯合經(jīng)回氣管6接壓縮機(jī)1回氣端。
所述本發(fā)明制冷劑循環(huán)系統(tǒng)是這樣流動(dòng)的本發(fā)明冰箱的控制過程是這樣的，通電初始化后，溫度傳感器開始檢測(cè)各間室的溫度，當(dāng)冷藏室和冷凍室同時(shí)要求開機(jī)時(shí)，主CPU就控制電磁閥31擲于主循環(huán)開、冷藏輔助循環(huán)關(guān)位置，制冷劑循環(huán)與普通冰箱系統(tǒng)相同，冷凍室和冷藏室同時(shí)制冷。制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)1壓縮成高壓氣體排出，經(jīng)冷凝器2冷凝后，流過電磁閥31。制冷劑經(jīng)主毛細(xì)管3節(jié)流，成為低壓低溫液體。液體在冷凍蒸發(fā)器41中部分蒸發(fā)成低溫氣體，吸收冷凍室F熱量。未完全蒸發(fā)的液體流入冷藏蒸發(fā)器51繼續(xù)蒸發(fā)，吸收冷藏室R熱量。最后完全蒸發(fā)成低溫氣體，經(jīng)回氣管6升溫后吸入壓縮機(jī)1，形成循環(huán)；此時(shí)冷藏、冷凍同時(shí)參與循環(huán)，可作為常規(guī)意義下的冰箱使用。由于系統(tǒng)負(fù)載為冷藏冷凍串聯(lián)負(fù)載，是穩(wěn)定不變的，制冷系統(tǒng)循環(huán)效率可以在目標(biāo)環(huán)境溫度下匹配至最佳狀態(tài)，有效地提高能源轉(zhuǎn)換效率。
當(dāng)冷藏室需要的冷量比較大時(shí)，主CPU可以控制電磁閥31擲于主循環(huán)開、冷藏輔助循環(huán)開的位置，制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)1壓縮成高壓氣體排出，經(jīng)冷凝器2冷凝后，流過電磁閥31。制冷劑經(jīng)主毛細(xì)管3節(jié)流，成為低壓低溫液體。液體在冷凍蒸發(fā)器41中部分蒸發(fā)成低溫氣體，吸收冷凍室F熱量。未完全蒸發(fā)的液體流入冷藏蒸發(fā)器51繼續(xù)蒸發(fā)，吸收冷藏室R熱量。同時(shí)，制冷劑經(jīng)冷藏輔助毛細(xì)管32節(jié)流，成為低壓低溫液體。液體在輔助冷藏蒸發(fā)器52中蒸發(fā)成低溫氣體，吸收冷藏室R熱量。最后完全蒸發(fā)成低溫氣體，經(jīng)回氣管6升溫后吸入壓縮機(jī)1，形成循環(huán)；此時(shí)可以將冷藏室溫度拉低，一是實(shí)現(xiàn)快速冷卻功能，二是可以實(shí)現(xiàn)將冷藏室轉(zhuǎn)換為冷凍室使用功能。特別適合于階段性大量存儲(chǔ)冷凍食品使用。調(diào)整電磁閥31冷藏開關(guān)的時(shí)間，可以調(diào)整冷藏室冷凍溫度深度。這是一個(gè)非常適合中國人使用習(xí)慣的、非常實(shí)用的功能。
當(dāng)冷凍室的溫度已經(jīng)達(dá)到設(shè)定的溫度或關(guān)閉，而冷藏室需要冷量時(shí)，CPU可以控制電磁閥置于冷凍循環(huán)關(guān)，冷藏輔助循環(huán)支路開的位置，制冷劑經(jīng)冷藏輔助毛細(xì)管32節(jié)流，成為低壓低溫液體。液體在輔助冷藏蒸發(fā)器52中蒸發(fā)成低溫氣體，吸收冷藏室R熱量。最后完全蒸發(fā)成低溫氣體，經(jīng)回氣管6升溫后吸入壓縮機(jī)1，形成循環(huán)；此時(shí)冷凍蒸發(fā)器41和冷藏蒸發(fā)器51不參與制冷循環(huán)，所有冷量來自輔助冷藏蒸發(fā)器52，可作為冷藏箱使用，大幅度降低耗電量，節(jié)約能源。并且可以實(shí)現(xiàn)冷藏室作為冷凍室使用的目的。這也是一個(gè)非常實(shí)用的功能。
本專利所述冰箱，冷藏蒸發(fā)器51和冷凍蒸發(fā)器41包含單一蒸發(fā)器和用于相同或不同溫度間室多個(gè)蒸發(fā)器串聯(lián)的組合。
本專利所述冰箱典型匹配策略如下壓縮機(jī)運(yùn)行主控制采用冷藏溫度傳感器，系統(tǒng)匹配原則為目標(biāo)環(huán)境溫度(如，25攝氏度，也可以是其他溫度，根據(jù)目標(biāo)市場(chǎng)的環(huán)境平均溫度或冰箱設(shè)計(jì)的氣候類型定)下，同時(shí)達(dá)到冷藏目標(biāo)溫度(如，5攝氏度)、冷凍目標(biāo)溫度(如，-18攝氏度)，以最大限度的提高制冷劑循環(huán)系統(tǒng)效率，使冰箱在冷藏、冷凍同時(shí)使用的一般目標(biāo)環(huán)境溫度下達(dá)到最佳節(jié)能目的。
本專利所述冰箱典型溫度控制策略如下由于環(huán)境溫度升高或冷藏負(fù)載變化，使冷藏溫度升高到一定量(冷藏目標(biāo)溫度+X)，可以接通冷藏輔助循環(huán)回路電磁閥開關(guān)運(yùn)行，使冷藏室溫度單獨(dú)下降，達(dá)到冷藏目標(biāo)溫度。而冷凍溫度降低超過一定量(冷凍目標(biāo)溫度-Y)時(shí)，可以關(guān)斷冷凍電磁閥開關(guān)，切斷冷凍循環(huán)回路，減少能量損失。一般情況下，X為1～3攝氏度，Y為2～5攝氏度。
實(shí)施例二參見圖5，本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別在于，本實(shí)施例的制冷回路中的冷藏蒸發(fā)器和冷凍蒸發(fā)器的位置互換，這樣，冷藏輔助循環(huán)回路就有一端連接在冷凍蒸發(fā)器和回氣管之間，其余的同實(shí)施例一。
權(quán)利要求
1.一種冷藏變溫的冰箱，其包括主CPU、溫度傳感器和制冷循環(huán)回路，其中制冷循環(huán)回路由壓縮機(jī)、冷凝器、主毛細(xì)管、冷凍蒸發(fā)器、冷藏蒸發(fā)器和回氣管串聯(lián)而成，其特征在于在冷凝器后串接電磁閥，該電磁閥有兩個(gè)輸出端，其一端與主毛細(xì)管連接，另一端連接冷藏輔助循環(huán)支路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷藏變溫的冰箱，其特征在于冷藏輔助循環(huán)支路包括輔助毛細(xì)管和與其串聯(lián)的輔助冷藏蒸發(fā)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷藏變溫的冰箱，其特征在于冷藏輔助循環(huán)支路與串聯(lián)后的主毛細(xì)管、冷凍蒸發(fā)器和冷藏蒸發(fā)器并聯(lián)，連接在電磁閥和回氣管之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的冷藏變溫的冰箱，其特征在于制冷循環(huán)回路中冷凍蒸發(fā)器在先，冷藏蒸發(fā)器在后。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的冷藏變溫的冰箱，其特征在于制冷循環(huán)回路中冷藏蒸發(fā)器在先，冷凍蒸發(fā)器在后。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷藏變溫的冰箱，其特征在于電磁閥為兩位三通一體閥，其與冷凝器、主毛細(xì)管和和輔助毛細(xì)管連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷藏變溫的冰箱，其特征在于電磁閥設(shè)置為者兩個(gè)獨(dú)立的截止閥，其中的一個(gè)電磁閥與冷凝器和主毛細(xì)管相連，另一個(gè)與冷凝器和輔助毛細(xì)管相連。
8.一種冷藏變溫的冰箱的控制方法，其特征在于其包括下列步驟1)冰箱通電，進(jìn)行初始化；2)溫度傳感器檢測(cè)冷凍關(guān)是否處于激活狀態(tài)，如果處于激活狀態(tài)，其就關(guān)閉冷凍循環(huán)回路，并接通冷藏輔助循環(huán)支路，冰箱根據(jù)冷藏室設(shè)定溫度運(yùn)行至設(shè)定溫度；如果冷凍關(guān)沒有被激活，電磁閥就接通冷凍循環(huán)回路，關(guān)斷冷藏輔助循環(huán)支路，然后進(jìn)入步驟3)；3)檢測(cè)冷凍室和冷藏室的溫度，當(dāng)冷藏室或冷凍室的溫度高于設(shè)定的開機(jī)溫度時(shí)，壓縮機(jī)啟動(dòng)；如果冷凍室溫度過低而冷藏室溫度高于設(shè)定開機(jī)溫度時(shí)，電磁閥關(guān)斷冷凍循環(huán)回路，接通冷藏輔助循環(huán)支路，為冷藏室降溫，直到達(dá)到設(shè)定的溫度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種冰箱，具體地說，涉及一種具有若干串、并行配置的制冷回路的壓縮裝置的冰箱，本發(fā)明提出的新型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)制冷系統(tǒng)成功解決了制冷效率與冷凍關(guān)閉功能之間的矛盾，使正常使用狀態(tài)下即冷藏、冷凍同時(shí)使用時(shí)，系統(tǒng)效率最佳，有效地降低耗電量。同時(shí)又能夠?qū)崿F(xiàn)關(guān)閉冷凍室功能，并可將冷藏室轉(zhuǎn)化為不同星級(jí)的冷凍室使用，其包括主CPU、溫度傳感器和制冷循環(huán)回路，其中制冷循環(huán)回路由壓縮機(jī)、冷凝器、主毛細(xì)管、冷凍蒸發(fā)器、冷藏蒸發(fā)器和回氣管串聯(lián)而成，在冷凝器后串接電磁閥，該電磁閥有兩個(gè)輸出端，其一端與主毛細(xì)管連接，另一端連接冷藏輔助循環(huán)支路，冷藏輔助循環(huán)支路包括輔助毛細(xì)管和與其串聯(lián)的輔助冷藏蒸發(fā)器。
文檔編號(hào)F25D29/00GK1598446SQ200410035588
公開日2005年3月23日 申請(qǐng)日期2004年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月19日
發(fā)明者李硯泉, 趙興 申請(qǐng)人:海信集團(tuán)有限公司