CN117663616A - 一种单蒸发器的独立控温三温区制冷设备 - Google Patents

Abstract

本发明适用于制冷设备领域，公开了一种单蒸发器的独立控温三温区制冷设备，包括壳体、内胆，内胆的背板连接有导风板，导风板与内胆的背板之间形成有导风腔室；风机和蒸发器设置于导风腔室内；内胆形成有相互独立的第一温区、第二温区和第三温区，每个温区分别设置有用于回流气体至导风腔室的回风口；内胆的背板上还设置有第一进风风道、第二进风风道和第三进风风道，三个风道分别用于输送冷气至第一温区、第二温区和第三温区，每个风道均设置有风门，制冷时，第一进风风道的流量大于第二进风风道和第三进风风道的流量。第一温区离蒸发器最远时，其制冷过程中会有较多能量损失，先完成第一温区的制冷，可以最大程度地减少能量在输送过程中的损耗。

Description

一种单蒸发器的独立控温三温区制冷设备

技术领域

本发明涉及制冷设备领域，具体涉及一种单蒸发器的独立控温三温区制冷设备。

背景技术

多温区制冷设备是为了满足不同类型的食品储存需求，比如不同类型和不同等级的葡萄酒对储存环境的需求均不相同，通过将不同的葡萄酒存放在不同的温度区域，以保持每种葡萄酒的最佳储存条件，从而确保其质量和口感。

传统的三温区酒柜***，利用单个蒸发器实现三个温区的方法是：其中有一个固定温区，该温区的设定温度不能高于其它两个温区的设定温度，通过风机将低温区冷空气送至其他两个高温区，实现三个存储温区，这三个温区不能实现完全独立控温，相互影响。当***采用一个冷凝器三个蒸发器时，通过一分三电磁阀控制冷媒进入每个蒸发器，实现三个蒸发器独立控温，每个蒸发器配蒸发风机，三个蒸发器不能同时制冷，通过控制器和电磁阀进行分区制冷，实现三个温区温度独立控制；该方法需要一个电磁四通阀，外加三个蒸发器和三个蒸发风机，成本和能耗较高。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，为此，本发明提出一种单蒸发器的独立控温三温区制冷设备。

一种单蒸发器的独立控温三温区制冷设备，包括壳体、内胆和制冷元件，所述制冷元件包括压缩机、冷凝器、风机和蒸发器，其特征在于，所述内胆的背板连接有导风板，所述导风板与所述内胆的背板之间形成有导风腔室；

所述风机和所述蒸发器设置于所述导风腔室内；

所述内胆形成有相互独立的第一温区、第二温区和第三温区，每个温区分别设置有用于回流气体至所述导风腔室的回风口；

所述内胆的背板上还设置有第一进风风道、第二进风风道和第三进风风道，三个风道分别用于输送冷气至第一温区、第二温区和第三温区，每个风道均设置有风门，制冷时，所述第一进风风道的流量大于所述第二进风风道和第三进风风道的流量。

进一步具体地说，上述技术方案中，所述导风板上设置有第一分流部和第二分流部，所述第一分流部用于将气流分流至第一进风风道和第二进风风道，所述第二分流部用于将所述第一进风风道的气流分流至所述第一温区的两侧。

进一步具体地说，上述技术方案中，所述第二分流部为曲线结构，以所述导风板的宽度方向为X轴，高度方向为Y轴，以所述导风板的一侧的底部为原点，所述曲线结构的表达式为：

y＝1192.65-14.26x+0.14x²-6.37E-4x³+1.41E-6x⁴-1.23E-9x⁵，

82.5≤x≤312；

y＝5.19E8-8.15E6x+5.12E4x²-1.61E2x³+0.25x⁴-1.59E-4x⁵，312≤x≤326；

其中，E为指数10。

进一步具体地说，上述技术方案中，所述第一进风风道的两侧自上往下均设置有多个第一温区进风口。

进一步具体地说，上述技术方案中，位于最上方的第一温区进风口设置有朝向第一温区的倾斜面。

进一步具体地说，上述技术方案中，所述第一分流部将气流分流至所述第二进风风道后，所述第二进风风道的宽度先逐渐增大再逐渐减小。

进一步具体地说，上述技术方案中，所述第二进风风道的末端设置有第二温区进风口，所述第二进风风道在靠近所述第二温区进风口的位置处设置有朝向第二温区进风口的弧形面。

进一步具体地说，上述技术方案中，所述导风板还设置有风机固定槽，所述风机固定于风机固定槽内。

进一步具体地说，上述技术方案中，所述第一温区、第二温区和第三温区自上往下依次设置，所述风机位于所述导风腔室的中部，所述蒸发器位于所述导风腔室的下部；

所述导风板还设置有导风罩，所述导风罩的开口朝向所述第一分流部，所述风机位于所述导风罩内，所述导风罩还形成有所述第三进风风道。

进一步具体地说，上述技术方案中，所述蒸发器连接有加热元件，所述第一温区、第二温区和第三温区分别设置有加热补偿元件和温度感应元件，所述温度感应元件用于感应每个温区的实际温度；

当一温区设定温度高于实际温度，两温区设定温度低于实际温度时，开启风机及高温区的风门、加热元件，当检测到高温区实际温度已达到设置温度时，关闭风机和高温区的风门，并启动压缩机，预冷后，打开风机和两个低温区的风门进行制冷，其间若高温区实际温度低于设定温度2℃时，开启高温区的加热补偿元件，直到高温区到达设定温度，关闭高温区的风门和加热补偿元件，当检三温区均达温度时压缩机停止，关闭所有风门。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：

当第一温区最远离蒸发器和风机时，其制冷过程中能量损耗最大，因此通过增大第一进风风道的流量，可以确保第一温区首先得到足够的冷气，以便第一温区迅速达到所需的温度，提高第一温区的制冷效率；此外，当第一温区最远离蒸发器和风机时，输送冷气到这个温区可能存在能量损耗，因此，减少这种距离导致的能量损失，需要提供更大的流量，以确保第一温区更快速地达到目标温度。

另一方面，每个温区都有独立的进风风道和风门，意味着能够更细致地控制每个温区的进风量和制冷效果，相较于多风门***，这种设计能够更精确地调节每个温区的温度，提供更个性化的制冷。与多风门***相比，这种单独风道的设计可能更有效地利用能量，减少不必要的制冷损耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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是本发明的一种***结构示意图；

图2是本发明内胆后部的一种剖面结构示意图；

图3是本发明第一进风风道的部分结构示意图；

图4是本发明第二进风风道的部分结构示意图；

图5是本发明的一种侧面剖视结构示意图；

图6是本发明制冷元件的一种结构示意图；

图7是本发明第一进风风道的一种曲线结构示意图。

图中：1、壳体；2、内胆；3、压缩机；4、冷凝器；5、风机；6、蒸发器；7、导风板；8、导风腔室；9、第一温区；10、第二温区；11、第三温区；12、第一进风风道；13、第二进风风道；14、第三进风风道；15、第一分流部；16、第二分流部；17、第一温区进风口；18、倾斜面；19、第二温区进风口；20、弧形面；21、毛细管；22、导风罩；23、加热元件；24、加热补偿元件；25、干燥过滤器；26、风门；27、回风口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

另外，在本发明说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本发明的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

本申请限定了一种制冷设备，该制冷设备具体可以为冰箱，还可以是酒柜、冰柜、烟柜、牛肉柜和茶吧机等具备制冷和储物能力的产品。本申请的特征优选用于酒柜，比如不同类型和不同等级的葡萄酒对储存环境的需求均不相同，通过将不同的葡萄酒存放在不同的温度区域，以保持每种葡萄酒的最佳储存条件，从而确保其质量和口感。

请参阅图1，本申请提出一种单蒸发器的独立控温三温区制冷设备，包括壳体1、内胆2和制冷元件，制冷元件包括压缩机3、冷凝器4、风机5和蒸发器6，内胆2的背板连接有导风板7，导风板7与内胆2的背板之间形成有导风腔室8；风机5和蒸发器6设置于导风腔室8内；内胆2形成有相互独立的第一温区9、第二温区10和第三温区11，每个温区分别设置有用于回流气体至导风腔室8的回风口27；内胆2的背板上还设置有第一进风风道12、第二进风风道13和第三进风风道14，三个风道分别用于输送冷气至第一温区9、第二温区10和第三温区11，每个风道均设置有风门26，制冷时，第一进风风道12的流量大于第二进风风道13和第三进风风道14的流量。

如图5所示，当第一温区9最远离蒸发器6和风机5时，其制冷过程中能量损耗最大，因此通过增大第一进风风道12的流量，可以确保第一温区9首先得到足够的冷气，以便第一温区9迅速达到所需的温度，提高第一温区9的制冷效率；此外，当第一温区9最远离蒸发器6和风机5时，输送冷气到这个温区可能存在能量损耗，因此，减少这种距离导致的能量损失，需要提供更大的流量，以确保第一温区9更快速地达到目标温度。

另一方面，单一风道的方式会导致制冷效率下降，因为多个温区共用一个送风路径，当需要控制不同温度时，风门26需要频繁调整，导致制冷效果不理想，能源浪费增加；本申请中每个温区都有独立的进风风道和风门26，意味着能够更细致地控制每个温区的进风量和制冷效果，不同流量的进风风道可以更有效地分配冷气到不同温区，确保每个区域都能快速达到设定的温度；相较于单风道多风门26***，这种设计能够更精确地调节每个温区的温度，提供更个性化的制冷，更有效地利用能量，减少不必要的制冷损耗。

本申请设计基于单蒸发器6、单冷凝器4的三温区制冷设备，该制冷设备利用三个风门26、三个进风风道和一个蒸发风机5实现三温区独立控温；风门26和整套风道***配合使用，可实现对每个温区降温速度和温度的独立控制，控制风门26的开度可以控制各温区的降温速度。

由单蒸发器6***来完成制冷，其中每一个温区均由风道开关进行温度调节，每个温区均以可独立控温，每层可均配置加热补偿元件24进行调度的升降调节，配置独立的风道循环***，单独进行进风以及回风，各个温度风道不受影响，可以自由进行调节，不窜温。

使用单蒸发器6以及单风机5，相对传统的制冷设备三温区***噪音量较少，成本较低，独立控温稳定以及能耗相对旧***三蒸发器6三风机5以及单蒸发器6三风机5***更低。

可以理解的是，制冷元件为本领域的常用零部件，其具体的零部件本申请在此不做限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行调整。可选的，如图6所示，制冷元件包括压缩机3、冷凝器4和蒸发器6，压缩机3与冷凝器4连接，冷凝器4与干燥过滤器25连接，干燥过滤器25与毛细管21连接，毛细管21连接有蒸发器6，蒸发器6再与压缩机3连接形成冷气回路。

压缩机3将常温常压的气态冷却剂压缩为高温高压的气态冷却剂，冷凝器4将压缩机3输送的气态冷却剂转成高压液态冷却剂后，通过干燥过滤器25去除冷凝器4中可能存在的杂质，保证制冷***中的工质是纯净的，再输送至毛细管21进行节流降压，毛细管21降压后将液态冷却剂输送至蒸发器6，利用蒸发器6对导风腔室8内的气体进行换热处理，蒸发器6在换热处理的过程中将液态冷却剂转化成气态冷却剂，并将气态冷却剂输送至压缩机3进行循环制冷。

在一些实施例中，如图2所示，导风板7上设置有第一分流部15和第二分流部16，第一分流部15用于将气流分流至第一进风风道12和第二进风风道13，第二分流部16用于将第一进风风道12的气流分流至第一温区9的两侧。

第一分流部15将冷气分流至第一进风风道12和第二进风风道13，更有效地将冷气输送至第一温区9和第二温区10，最大程度地利用***提供的冷气，提高整体制冷效果，确保第一温区能快速达到所需温度。

第二分流部16将第一进风风道12的气流分流至第一温区9的两侧，增大了单位时间内第一进风风道12中流过的气体体积，提高了第一进风风道12的流量，以确保第一温区9首先得到足够的冷气，以便第一温区9迅速达到所需的温度，提高第一温区9的制冷效率；且第二分流部16使得第一进风风道12的气流分布更加均匀，增加了气流覆盖的范围，避免第一温区9的部分区域因为气流不均匀而受到影响，提高了制冷效率。

在一些实施例中，如图7所示，第二分流部16为如图7中C的曲线结构，以导风板7的宽度方向为X轴，高度方向为Y轴，以导风板7的一侧的底部为原点，曲线结构的表达式为：

y＝1192.65-14.26x+0.14x²-6.37E-4x³+1.41E-6x⁴-1.23E-9x⁵，

82.5≤x≤312；

y＝5.19E8-8.15E6x+5.12E4x²-1.61E2x³+0.25x⁴-1.59E-4x⁵，312≤x≤326；

其中，E为指数10，E8表示10⁸。

图7中第一进风风道12的其余线段结构表达式如下：

A线段：x＝270，375≤y≤440；

B线段：y＝6.81E4-9.11E2x+4.84x²-0.01x³+1.67E-5x⁴-8.72E-9x

⁵,340≤x≤478；

D线段：y＝807.03256-7.2766x+9.203E-2x²-5.849E-4x³+1.836E

-6x⁴-2.363E-9x⁵，30≤x≤268；

E线段：y＝-5.6E5+6.874E3x-33.44x²+0.08x³-9.59E-5x⁴+4.51E-

8x⁵，326≤x≤464；

F线段：x＝82.5,664≤y≤877；

G线段：y＝-12802.45+991.53x-28.36x²+0.4x³+2.81E-3x⁴-7.76E-

6x⁵，54≤x≤82.5。

上述曲线结构可优化空气流动，使得在导风板7内部的气流在不同位置有更均匀的分布，有助于更平衡地将气流分配到第一进风风道12和第一温区9的两侧，避免气流过于集中或不均匀，优化后的气流分配有助于减少不必要的能量损耗。

在一些实施例中，如图2所示，第一进风风道12的两侧自上往下均设置有多个第一温区进风口17。

多个进风口的设置可以在第一进风风道12两侧实现更均匀的冷气分布，有助于确保第一温区9的不同部位都能够获得足够的冷气，避免了温度在区域间出现大的差异；均匀分布冷气意味着整个第一温区9都能更快速地达到所需温度，以提高制冷效率，使得冷却过程更加快速和均匀。此外，多个进风口可以确保存放在不同位置的物品都能处于相似的环境温度下，有利于满足同一类型和相同等级的葡萄酒对储存环境相同的需求。

在一些实施例中，如图3所示，位于最上方的第一温区进风口17设置有朝向第一温区9的倾斜面18。

气体倾斜进入第一温区进风口17，可以减少冷气从顶部流失或散射至其他区域，保持冷气更集中地流向第一温区9，减少能量的浪费，提高制冷效率。

在一些实施例中，如图4所示，第一分流部15将气流分流至第二进风风道13后，第二进风风道13的宽度先逐渐增大再逐渐减小。

逐渐增大的宽度能够降低气流速度，有助于减少气流进入第二进风风道13时的压力；再逐渐减小的宽度有助于在送风风道中维持更稳定的气流状态，减少能量损耗。

在一些实施例中，如图4所示，第二进风风道13的末端设置有第二温区进风口19，第二进风风道13在靠近第二温区进风口19的位置处设置有朝向第二温区进风口19的弧形面20。

通过弧形面20的设计，能够减少气流的阻力，使气流更顺畅地进入第二温区10，减少能量损耗，并有助于保持气流的稳定性。

在一些实施例中，导风板7还设置有风机固定槽(未图示)，风机5固定于风机固定槽内。

风机固定槽可以确保风机5被牢固地安装在导风板7上，能够防止风机5在运行中产生的振动或共振，从而减少噪音并保持***的稳定性。

风机5可以通过卡扣或螺栓的方式固定于风机固定槽内。

如图5所示，在一些实施例中，第一温区9、第二温区10和第三温区11自上往下依次设置，风机5位于导风腔室8的中部，蒸发器6位于导风腔室8的下部；

导风板7还设置有导风罩22，导风罩22的开口朝向第一分流部15，风机5位于导风罩22内，导风罩22还形成有第三进风风道14。

导风罩22有助于引导气流朝向第一分流部15和第三进风风道14，能改善气流的分流和导向效果，使得送风更有针对性，提高制冷效率。

在一些实施例中，如图5所示，蒸发器6连接有加热元件23，第一温区9、第二温区10和第三温区11分别设置有加热补偿元件24和温度感应元件(未图示)，温度感应元件用于感应每个温区的实际温度；

当一温区设定温度高于实际温度，两温区设定温度低于实际温度时，开启风机5及高温区的风门26、加热元件23，当检测到高温区实际温度已达到设置温度时，关闭风机5和高温区的风门26，并启动压缩机3，预冷后，打开风机5和两个低温区的风门26进行制冷，其间若高温区实际温度低于设定温度2℃时，开启高温区的加热补偿元件24，直到高温区到达设定温度，关闭高温区的风门26和加热补偿元件24，当检三温区均达温度时压缩机3停止，关闭所有风门26。

保证高温区在达到设定温度后，其他温区也能在适当的时间内达到所需温度，实现整体温度均衡。

在蒸发器6底部安装加热元件23，***结霜时，该加热元件23加热融化蒸发器6迎风面结霜；当箱内某个温区温度低于设定温度时，压缩机3停止工作而加热补偿元件24工作，加热进入蒸发器6的回风，并由风机5送回每个温区，维持温区内温度至设定值。该加热补偿元件24的加热功率可通过输入电流大小进行调节，避免回气温度上升过高。

独立三温区风道***，通过蒸发器6制冷后由离心风机5将风从风道中输送到各个温区，由风门26开关进行温度调控，由温度感应元件进行每个温区的温度监控，从而进行风道的闭合，以及加热补偿元件24的开关，每个温区都是独立循环的风道***，不存在风道的窜联，影响各风道的独立性。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种单蒸发器的独立控温三温区制冷设备，包括壳体、内胆和制冷元件，所述制冷元件包括压缩机、冷凝器、风机和蒸发器，其特征在于，所述内胆的背板连接有导风板，所述导风板与所述内胆的背板之间形成有导风腔室；

所述风机和所述蒸发器设置于所述导风腔室内；

所述内胆形成有相互独立的第一温区、第二温区和第三温区，每个温区分别设置有用于回流气体至所述导风腔室的回风口；

所述内胆的背板上还设置有第一进风风道、第二进风风道和第三进风风道，三个风道分别用于输送冷气至第一温区、第二温区和第三温区，每个风道均设置有风门，制冷时，所述第一进风风道的流量大于所述第二进风风道和第三进风风道的流量。

2.根据权利要求1所述单蒸发器的独立控温三温区制冷设备，其特征在于，所述导风板上设置有第一分流部和第二分流部，所述第一分流部用于将气流分流至第一进风风道和第二进风风道，所述第二分流部用于将所述第一进风风道的气流分流至所述第一温区的两侧。

3.根据权利要求2所述单蒸发器的独立控温三温区制冷设备，其特征在于，所述第二分流部为曲线结构，以所述导风板的宽度方向为X轴，高度方向为Y轴，以所述导风板一侧的底部为原点，所述曲线结构的表达式为：

y＝1192.65-14.26x+0.14x²-6.37E-4x³+1.41E-6x⁴-1.23E-9x⁵，

82.5≤x≤312；

y＝5.19E8-8.15E6x+5.12E4x²-1.61E2x³+0.25x⁴-1.59E-4x⁵，312≤x≤326；

其中，E为指数10。

4.根据权利要求2所述单蒸发器的独立控温三温区制冷设备，其特征在于，所述第一进风风道的两侧自上往下均设置有多个第一温区进风口。

5.根据权利要求4所述单蒸发器的独立控温三温区制冷设备，其特征在于，位于最上方的第一温区进风口设置有朝向第一温区的倾斜面。

6.根据权利要求2所述单蒸发器的独立控温三温区制冷设备，其特征在于，所述第一分流部将气流分流至所述第二进风风道后，所述第二进风风道的宽度先逐渐增大再逐渐减小。

7.根据权利要求6所述单蒸发器的独立控温三温区制冷设备，其特征在于，所述第二进风风道的末端设置有第二温区进风口，所述第二进风风道在靠近所述第二温区进风口的位置处设置有朝向第二温区进风口的弧形面。

8.根据权利要求2-6任一项所述单蒸发器的独立控温三温区制冷设备，其特征在于，所述导风板还设置有风机固定槽，所述风机固定于风机固定槽内。

9.根据权利要求8所述单蒸发器的独立控温三温区制冷设备，其特征在于，所述第一温区、第二温区和第三温区自上往下依次设置，所述风机位于所述导风腔室的中部，所述蒸发器位于所述导风腔室的下部；

所述导风板还设置有导风罩，所述导风罩的开口朝向所述第一分流部，所述风机位于所述导风罩内，所述导风罩形成有所述第三进风风道。

10.根据权利要求1所述单蒸发器的独立控温三温区制冷设备，其特征在于，所述蒸发器连接有加热元件，所述第一温区、第二温区和第三温区分别设置有加热补偿元件和温度感应元件，所述温度感应元件用于感应每个温区的实际温度；

当一温区设定温度高于实际温度，两温区设定温度低于实际温度时，开启风机及高温区的风门、加热元件，当检测到高温区实际温度已达到设置温度时，关闭风机和高温区的风门，并启动压缩机，预冷后，打开风机和两个低温区的风门进行制冷，其间若高温区实际温度低于设定温度2℃时，开启高温区的加热补偿元件，直到高温区到达设定温度，关闭高温区的风门和加热补偿元件，当检三温区均达温度时压缩机停止，关闭所有风门。