CN116045583A - 用于冰箱的制冷***及冰箱 - Google Patents

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CN116045583A CN202211594205.8A CN202211594205A CN116045583A CN 116045583 A CN116045583 A CN 116045583A CN 202211594205 A CN202211594205 A CN 202211594205A CN 116045583 A CN116045583 A CN 116045583A
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卢起彪
陆文怡
牛二帅
李凯
钟胜兵
邓涵
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Abstract

本申请提供一种用于冰箱的制冷***及冰箱，设置储液装置，将储液装置的两端通过阀门元件连接到压缩机的进气管和排气管，并通过对阀门元件的控制，使制冷***能够在至少普通制冷模式和快速制冷模式之间自由切换工作。至少解决了以下问题之一：传统方案快速制冷时制冷剂流量小，很难维持低温的问题；采用复叠***，成本较高的问题；两个压缩机同时运行、不节能的问题。

Description

用于冰箱的制冷***及冰箱
技术领域
本申请涉及冰箱技术领域，尤其涉及一种用于冰箱的制冷***及冰箱。
背景技术
现有家用冰箱冷冻室冷冻食品(如肉类)时，食物等通过冰晶带温度的时间非常长，食物里的水分冻住后膨胀，破坏了食物(细胞组织)，也极大影响了食物的口感。传统低温速冻冰箱仅采用电子膨胀阀或切换毛细管的方式来完成低温速冻，但采用此种方式速冻模式时，节流效果加大时，存在制冷剂流量过小，很难维持低温的问题。
也有人提出采用复叠制冷***，高温级子***对冷冻食品进行初步冷却处理，低温级子***对冷冻食品进行快速冷冻处理，从而达到食品低温速冻的目的。但采用复叠式制冷***，采用两个压缩机能耗大、不节能、成本较高。因此低温速冻冰箱的***及控制方法仍需改进。
针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方式。
发明内容
有鉴于此，本申请提出一种用于冰箱的制冷***及冰箱，设置储液装置，将储液装置的两端通过阀门元件连接到压缩机的进气管和排气管，并通过对阀门元件的控制，使制冷***至少能够在普通制冷模式和快速制冷模式之间自由切换工作。至少解决了以下问题之一：传统方案快速制冷时制冷剂流量小，很难维持低温的问题；采用复叠***，成本较高的问题；两个压缩机同时运行、不节能的问题。
根据本申请的一个方面，提供一种用于冰箱的制冷***，包括：
压缩机、冷凝器和蒸发器，
所述压缩机的吸气端和排气端分别与所述蒸发器的出口端和所述冷凝器的入口端相连接，所述冷凝器的出口端与所述蒸发器的入口端相连接；
储液装置，所述储液装置的两端分别通过第一阀门元件，第二阀门元件连接到所述压缩机的排气管和吸气管，所述第一阀门元件用于控制所述压缩机的冷媒向所述储液装置的流入，所述第二阀门元件用于控制所述储液装置的冷媒向所述压缩机的流入；
所述制冷***至少工作于普通制冷模式和快速制冷模式，通过对所述第一阀门元件和第二阀门元件的控制，使得所述制冷***在所述普通制冷模式和快速制冷模式之间切换工作。
可选地，当打开或关闭所述第一阀门元件，对应地，所述压缩机的冷媒流入或不流入所述储液装置，
当打开或关闭所述第二阀门元件，对应地，所述储液装置的冷媒流入或不流入所述压缩机。
可选地，当所述制冷***工作于所述普通制冷模式时，所述第一阀门元件和第二阀门元件均关闭；
和/或
当所述制冷***工作于所述快速制冷模式时，所述第一阀门元件关闭，所述第二阀门元件打开；
和/或
当所述***从所述普通制冷模式切换到所述快速制冷模式时，关闭所述第一阀门元件，打开所述第二阀门元件；
和/或
当所述***从所述快速制冷模式切换到所述普通制冷模式时，打开所述第一阀门元件，关闭所述第二阀门元件。
可选地，所述***还包括感温装置，用于确定所述蒸发器的出口过热度ΔT，
当所述***从所述快速制冷模式切换到所述普通制冷模式时，还判断ΔT是否大于预定阈值ΔT3，若是，则关闭所述第一阀门元件；
和/或，
当所述***从所述普通制冷模式切换到所述快速制冷模式后，或者当从所述快速制冷模式切换到所述普通制冷模式后：
若ΔT持续高于第一阈值ΔT1第一预定时长，则关闭所述第二阀门元件，并打开所述第一阀门元件以维持第二预定时长后关闭，如此反复，直至ΔT不小于第二阈值ΔT2且不大于ΔT1，则保持所述第一阀门元件关闭，
和/或
若ΔT持续低于ΔT2第一预定时长，打开所述第二阀门元件并维持第二预定时长后关闭，如此反复，直至ΔT不小于ΔT2且不大于ΔT1，则保持所述第二阀门元件开启。
可选地，所述***还包括连接在所述冷凝器的出口端和所述蒸发器的入口端之间的节流装置；
当所述***从所述普通制冷模式切换到所述快速制冷模式时：所述节流装置设置为第一开度X1；
当所述***从所述快速制冷模式切换到所述普通制冷模式时：所述节流装置设置为第一开度X2；
其中，X1<X2。
可选地，当所述***工作于所述普通制冷模式下，若检测到用户设置到快速制冷模式，或者检测到高温食物加入，确定所述***从所述普通制冷模式切换到所述快速制冷模式；
和/或
当所述***工作于所述快速制冷模式下，若检测到用户设置到普通制冷模式，或者检测到间室温度T小于第一温度阈值T1预定持续时间，或者检测到T小于等于第二温度阈值T2，确定所述***从所述快速制冷模式切换到所述普通制冷模式，其中，T2小于T1。
可选地，所述节流装置包括以下至少之一：电子膨胀阀、毛细管。
可选地，所述毛细管包括长的毛细管和短的毛细管，
当切换为所述快速制冷模式时，所述节流装置切换为所述长的毛细管；当切换为所述普通制冷模式时，所述节流装置切换为所述短的毛细管。
可选地，所述储液装置为膨胀罐；
和/或，
所述第一阀门元件和第二阀门元件为电磁阀；
和/或，
所述制冷***用于所述冰箱的变温室；
和/或，
所述普通制冷模式为普通快速制冷模式，所述快速制冷模式为低温快速制冷模式。
根据本申请的又一个方面，提供一种冰箱，其特征在于，包括本申请所述的制冷***。
根据本申请提出的一种用于冰箱的制冷***及冰箱，设置储液装置，将储液装置的两端通过阀门元件连接到压缩机的进气管和排气管，并通过对阀门元件的控制，使制冷***至少能够在普通制冷模式和快速制冷模式之间自由切换工作。通过对阀门元件的控制，可将储液装置的冷媒送入制冷循环***，也可以在***冷媒过多时，由储液装置回收冷媒，从而使得制冷剂流量可更自由和充分地调节来满足两种不同的制冷模式下的需求，从而能够较容易地维持低温，且不需要采用复叠***，也不需要采用两个压缩机，成本低、能耗小、非常节能。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本申请的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了本申请的一种用于冰箱的制冷***的一实施例的示意图；
图2示出了本申请的一种用于冰箱的制冷***的模式切换的一实施例的示意图；
图3示出了本申请的一种用于冰箱的制冷***的控制逻辑的一实施例的示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
图1示出了本申请的一种用于冰箱的制冷***的一实施例的示意图。
如图所示，所述制冷***至少包括压缩机3、冷凝器1、蒸发器8、储液装置6、第一阀门元件2、第二阀门元件5。
其中，所述压缩机3的吸气管和排气管分别与所述蒸发器8的出口端和所述冷凝器1的入口端相连接，所述冷凝器1的出口端与所述蒸发器8的入口端相连接；
所述储液装置6的两端分别通过第一阀门元件2，第二阀门元件5连接到所述压缩机3的排气管和吸气管，所述第一阀门元件2用于控制所述压缩机3的冷媒向所述储液装置6的流入，所述第二阀门元件5用于控制所述储液装置6的冷媒向所述压缩机3的流入；
所述制冷***至少工作于普通制冷模式和快速制冷模式，通过对所述第一阀门元件2和所述第二阀门元件5的控制，使得所述制冷***在普通制冷模式和快速制冷模式之间切换工作。
储液装置6用来储存冷媒(制冷剂)，例如为膨胀罐。第一阀门元件2和第二阀门元件5是可被控制而打开或关闭的元件，例如为电磁阀。
本申请的制冷***可用于冰箱的任何有需要工作在不同制冷模式的区域，例如变温室等。
可选地，在图1所示的制冷***中还包括干燥过滤器10，可用于是滤去制冷***中的杂物,如金属屑、各类氧化物和灰尘等,以防止杂物堵塞毛细管或损坏压缩机；也可用于吸收制冷***中的残留水份,防止产生冰堵,减少水份对制冷***的腐蚀作用。
作为一种实现方式，当打开或关闭所述第一阀门元件2，对应地，所述压缩机3的冷媒流入或不流入所述储液装置6；当打开或关闭所述第二阀门元件5，对应地，所述储液装置6的冷媒流入或不流入所述压缩机3。
例如，当所述***切换到所述普通制冷模式时，可以关闭所述第一阀门元件2和所述第二阀门元件5；和/或，当所述***切换到所述快速制冷模式时，可以关闭所述第一阀门元件2和打开所述第二阀门元件5。
图2示出了本申请的一种用于冰箱的制冷***的模式切换的一实施例的示意图。
如图所示，在步骤S21中，首先假定制冷***当前制冷模式为普通制冷模式。
在步骤S22，判断是否切换制冷模式为快速制冷模式。例如，若检测到用户设置到快速制冷模式，或者检测到高温食物加入，确定所述***要切换到所述快速制冷模式。当然，不限于此，也可以通过其他方式进行切换，例如***或者服务器智能切换等。
在步骤S23,如果检测到切换为快速制冷模式，则***转换为快速制冷模式。
在步骤S24，控制储液装置内冷媒流入***，从而加大***制冷剂流量。此时，例如，第一阀门元件关闭，第二阀门元件打开，第二阀门元件的打开策略为每次开t2秒，打开n次后电磁阀保持常开。
若在步骤S22中没有检测到切换为快速制冷模式，例如没有满足切换条件，则维持普通制冷模式，则保持所述第一阀门元件和第二阀门元件均关闭，维持***内较少的制冷剂流量。
在步骤S25，如果此时已经转换为了快速制冷模式，则判断是否切换制冷模式为普通制冷模式。例如，若检测到用户设置到普通制冷模式，或者检测到间室温度T小于第一温度阈值T1预定持续时间，或者检测到T小于等于第二温度阈值T2，确定所述***从所述快速制冷模式切换到所述普通制冷模式，其中，T2小于T1。当然，不限于此，也可以通过其他方式进行切换，例如***或者服务器智能切换等。
在步骤S26，当检测到切换为普通制冷模式，则***转换制冷模式为普通制冷模式。
在步骤S27，控制部分冷媒从***流回储液装置并储存，维持***内较少的冷媒流量。例如，此时将第二阀门元件关闭，第一阀门元件打开，利用压力差使部分冷媒流入储液装置，当然可选地，制冷***还包括感温装置，用于确定蒸发器的出口过热度ΔT，当***检测到ΔT预定阈值ΔT3时，第一阀门元件也关闭。此时***内制冷剂流量较小，能够满足普通制冷需求。
此外，若没有检测到切换为普通制冷模式，例如没有满足切换条件，则维持快速制冷模式，例如保持所述第一阀门元件关闭和第二阀门元件打开。
在该实施例，可将储液装置的冷媒送入制冷循环***，也可以在***冷媒过多时，由储液装置回收冷媒，从而使得制冷剂流量可更自由和充分地调节来满足两种不同的制冷模式下的需求。
作为一种实现方式，所述制冷***还包括连接在所述冷凝器1的出口端和所述蒸发器8的入口端之间的节流装置9。
当所述***切换到所述普通制冷模式时：所述节流装置9设置为第一开度X1；和/或，当所述***切换到所述快速制冷模式时：所述节流装置9设置为第二开度X2；其中，X1<X2。节流装置例如为电子膨胀阀，通过控制其开度来调节制冷***的蒸发温度，从而控制冰箱的间室温度。
以下举例来说，在普通制冷模式时，节流装置9(例如为电子膨胀阀)的开度较大；同时，第一阀门元件2与第二阀门元件5均关闭，既保证***蒸发温度不会太低，也保证***的制冷剂流量不会太多。
在快速制冷模式时，节流装置9的开度较小，第一阀门元件关闭，第二阀门元件打开，既保证***较低的蒸发温度，也保证***的制冷剂流量足够。
普通制冷模式切换快速制冷模式时，节流装置9开度减小，第一阀门元件关闭，第二阀门元件打开，用以保证***较低的蒸发温度以及较大的制冷剂流量。
快速制冷模式切换普通制冷模式时，节流装置9开度增大，第一阀门元件先打开，制冷剂从高压侧流入储液装置内，待到稳定后，第一阀门元件、第二阀门元件均关闭，保证***内较少的制冷剂流量。
所述节流装置9还可以为毛细管，包括长的毛细管和短的毛细管，当切换到所述快速制冷模式时，所述节流装置切换为所述长的毛细管；当切换到所述普通制冷模式时，所述节流装置切换为所述短的毛细管。
作为一种实现方式，当所述***从所述普通制冷模式切换到所述快速制冷模式后，或者当从所述快速制冷模式切换到所述普通制冷模式后：
若蒸发器的出口过热度ΔT持续高于第一阈值ΔT1第一预定时长，则关闭所述第二阀门元件，并打开所述第一阀门元件以维持第二预定时长后关闭，如此反复，直至ΔT不小于第二阈值ΔT2且不大于ΔT1，则保持所述第一阀门元件关闭，
和/或
若ΔT持续低于ΔT2第一预定时长，打开所述第二阀门元件并维持第二预定时长后关闭，如此反复，直至ΔT不小于ΔT2且不大于ΔT1，则保持所述第二阀门元件开启。
作为一个示例，图3示出了本申请的一种用于冰箱的制冷***的控制逻辑的一实施例的示意图。
如图所示，以第一阀门元件和第二阀门元件为电磁阀1和电磁阀2、节流装置为电子膨胀阀为例，***的蒸发温度通过电子膨胀阀控制。
在步骤S31中，首先判断是否切换为快速制冷模式。例如，用户是否设置为快速制冷模式或红外检测到有高温食物加入，不限于此。
在步骤S32中，若满足切换条件，则电子膨胀阀开度设置为X1，相应蒸发温度为T01，间室为快速制冷模式。
在步骤S33中，若不满足切换条件，则电子膨胀阀开度设置为X2，相应蒸发温度为T02，间室为普通制冷模式。
然后，在步骤S34中，判断蒸发器出口过热度ΔT。
在步骤S35中，若持续t1时间内检测到ΔT＜ΔT2，则在步骤S36中，打开电磁阀2维持t2时间后关闭，直至ΔT2≤ΔT≤ΔT1。
在步骤S37中，若持续t1时间内检测到ΔT＞ΔT1，则在步骤S37中，关闭电磁阀2，并打开电磁阀1维持t2时间后关闭，直至ΔT2≤ΔT≤ΔT1。
其中：T01＜T02；X1＜X2。
由于本实施例的方法所实现的处理及功能基本相应于前述***的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
本申请还包括一种冰箱，包括本申请所描述的制冷***。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种用于冰箱的制冷***，其特征在于，包括：
压缩机、冷凝器和蒸发器，
所述压缩机的吸气端和排气端分别与所述蒸发器的出口端和所述冷凝器的入口端相连接，所述冷凝器的出口端与所述蒸发器的入口端相连接；
储液装置，所述储液装置的两端分别通过第一阀门元件，第二阀门元件连接到所述压缩机的排气管和吸气管，所述第一阀门元件用于控制所述压缩机的冷媒向所述储液装置的流入，所述第二阀门元件用于控制所述储液装置的冷媒向所述压缩机的流入；
所述制冷***至少工作于普通制冷模式和快速制冷模式，通过对所述第一阀门元件和第二阀门元件的控制，使得所述制冷***在所述普通制冷模式和快速制冷模式之间切换工作。
2.如权利要求1所述的***，其特征在于：
当打开或关闭所述第一阀门元件，对应地，所述压缩机的冷媒流入或不流入所述储液装置，
当打开或关闭所述第二阀门元件，对应地，所述储液装置的冷媒流入或不流入所述压缩机。
3.如权利要求2所述的***，其特征在于：
当所述制冷***工作于所述普通制冷模式时，所述第一阀门元件和第二阀门元件均关闭；
和/或
当所述制冷***工作于所述快速制冷模式时，所述第一阀门元件关闭，所述第二阀门元件打开；
和/或
当所述***从所述普通制冷模式切换到所述快速制冷模式时，关闭所述第一阀门元件，打开所述第二阀门元件；
和/或
当所述***从所述快速制冷模式切换到所述普通制冷模式时，打开所述第一阀门元件，关闭所述第二阀门元件。
4.如权利要求3所述的***，其特征在于：所述***还包括感温装置，用于确定所述蒸发器的出口过热度ΔT，
当所述***从所述快速制冷模式切换到所述普通制冷模式时，还判断ΔT是否大于预定阈值ΔT3，若是，则关闭所述第一阀门元件；
和/或，
当所述***从所述普通制冷模式切换到所述快速制冷模式后，或者当从所述快速制冷模式切换到所述普通制冷模式后：
若ΔT持续高于第一阈值ΔT1第一预定时长，则关闭所述第二阀门元件，并打开所述第一阀门元件以维持第二预定时长后关闭，如此反复，直至ΔT不小于第二阈值ΔT2且不大于ΔT1，则保持所述第一阀门元件关闭，
和/或
若ΔT持续低于ΔT2第一预定时长，打开所述第二阀门元件并维持第二预定时长后关闭，如此反复，直至ΔT不小于ΔT2且不大于ΔT1，则保持所述第二阀门元件开启。
5.如权利要求1-4任一所述的***，其特征在于：所述***还包括连接在所述冷凝器的出口端和所述蒸发器的入口端之间的节流装置；
当所述***从所述普通制冷模式切换到所述快速制冷模式时：所述节流装置设置为第一开度X1；
当所述***从所述快速制冷模式切换到所述普通制冷模式时：所述节流装置设置为第一开度X2；
其中，X1<X2。
6.如权利要求3-5任一所述的***，其特征在于：
当所述***工作于所述普通制冷模式下，若检测到用户设置到快速制冷模式，或者检测到高温食物加入，确定所述***从所述普通制冷模式切换到所述快速制冷模式；
和/或
当所述***工作于所述快速制冷模式下，若检测到用户设置到普通制冷模式，或者检测到间室温度T小于第一温度阈值T1预定持续时间，或者检测到T小于等于第二温度阈值T2，确定所述***从所述快速制冷模式切换到所述普通制冷模式，其中，T2小于T1。
7.如权利要求5所述的***，其特征在于：
所述节流装置包括以下至少之一：电子膨胀阀、毛细管。
8.如权利要求7所述的***，其特征在于：
所述毛细管包括长的毛细管和短的毛细管，
当切换为所述快速制冷模式时，所述节流装置切换为所述长的毛细管；当切换为所述普通制冷模式时，所述节流装置切换为所述短的毛细管。
9.如权利要1所述的***，其特征在于：
所述储液装置为膨胀罐；
和/或，
所述第一阀门元件和第二阀门元件为电磁阀；
和/或，
所述制冷***用于所述冰箱的变温室；
和/或，
所述普通制冷模式为普通快速制冷模式，所述快速制冷模式为低温快速制冷模式。
10.一种冰箱，其特征在于，包括：
如权利要求1至9任一所述的制冷***。
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