CN215638186U - 用于冰箱的制冷***及冰箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及用于冰箱的制冷***及冰箱，制冷***包括通过制冷剂管路依次相连的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，制冷剂管路包括与压缩机的排气口相连的排气管段，制冷***还包括：蓄热装置，其内存储有蓄热剂，且具有用于供蓄热剂流出的出口和用于供蓄热剂流入的进口；以及蓄热剂管路，连接在出口和进口之间，以供蓄热剂循环流动；排气管段穿过蓄热装置并至少部分地浸在蓄热装置内的蓄热剂中，蓄热剂管路的部分管段与冰箱需要热量的热量需求部件邻接或邻近设置。排气管段内的制冷剂温度较高，制冷剂的热量可以源源不断地传递并储存在蓄热剂中，制冷剂的热量利用效率非常高，从而可以利用蓄热剂有效地对热量需求部件进行加热。

Description

用于冰箱的制冷***及冰箱

技术领域

本实用新型涉及制冷设备领域，特别是涉及一种用于冰箱的制冷***及冰箱。

背景技术

冰箱在使用过程中，其蒸发器会出现结霜现象，现有技术中通常采用电加热的方式对蒸发器进行化霜。化霜程序退出是通过化霜传感器的温度来判断的，然而，通常冰箱在设计阶段化霜传感器的放置位置大多依靠经验，因此难免存在达到化霜退出温度而残冰存在的问题，用户长时间的使用可能会使残冰发展为大块结冰并堵塞蒸发器，影响冰箱的正常使用。

为此，一些现有技术在冰箱内设置了蓄热器，该蓄热器内封装有蓄热剂，蓄热剂直接通过与空气进行热交换来收集、储存室内环境中的热量，并将热量传递至蒸发器周围的空气，提高蒸发器周围的温度从而对蒸发器进行化霜。然而，冰箱所处室内环境的温度最高也只有三十几度，即使是压缩机仓内的空气温度最高也不过四十度左右，因此空气所能够提供的热量有限，导致对蒸发器辅助化霜的效果并不理想。

实用新型内容

本实用新型第一方面的一个目的旨在克服现有技术的至少一个缺陷，提供一种能够有效地利用制冷***自身产生的热量对冰箱的热量需求部件加热的制冷***。

本实用新型第一方面的另一个目的是解决冰箱侧板发热严重的问题。

本实用新型第一方面的一个进一步的目的是提高排气管段内的制冷剂与蓄热剂之间的换热效果。

本实用新型第二方面的目的是提供一种具有上述制冷***的冰箱。

根据本实用新型的第一方面，本实用新型提供一种用于冰箱的制冷***，包括通过制冷剂管路依次相连的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，所述制冷剂管路包括与所述压缩机的排气口相连的排气管段，所述制冷***还包括：

蓄热装置，其内存储有蓄热剂，且具有用于供蓄热剂流出的出口和用于供蓄热剂流入的进口；以及

蓄热剂管路，连接在所述出口和所述进口之间，以供所述蓄热剂循环流动；

所述排气管段穿过所述蓄热装置并至少部分地浸在所述蓄热装置内的蓄热剂中，所述蓄热剂管路的部分管段与所述冰箱需要热量的热量需求部件邻接或邻近设置。

可选地，所述制冷***还包括：

驱动泵，设置在所述蓄热剂管路中，用于驱动蓄热剂在所述蓄热剂管路和所述蓄热装置之间循环流动。

可选地，所述热量需求部件包括所述蒸发器，所述蓄热剂管路的第一部分管段环绕所述蒸发器至少一周。

可选地，所述冰箱包括冷藏室和冷冻室；其中

所述热量需求部件还包括所述冷冻室的门封、所述冷藏室和所述冷冻室之间的中梁以及设置在发泡层内的除露管；

所述蓄热剂管路的第二部分管段邻近或邻接所述门封、所述中梁和所述除露管。

可选地，所述蓄热剂管路的第一部分管段和第二部分管段并联设置；且

所述制冷***还包括设置在所述蓄热剂管路中的电磁阀，所述电磁阀用于控制所述第一部分管段和所述出口之间、以及所述第二部分管段和所述出口之间的通断。

可选地，所述蓄热装置内设有用于受控地扰动所述蓄热剂的扰流装置。

可选地，所述排气管段的处于所述蓄热装置内的区段呈S型迂回延伸的状态分布。

可选地，所述制冷***还包括：

蒸发皿，用于收集所述蒸发器产生的冷凝水；其中

所述蓄热装置和所述蒸发皿均设置在所述压缩机所在的压缩机仓内，且由所述蓄热装置延伸出的制冷剂管路穿过所述蒸发皿后与所述冷凝器相连。

可选地，所述蓄热剂设置成在预设温度范围内保持液态、超过预设温度阈值内时保持气态；其中

所述预设温度范围为-30～20℃，所述预设温度阈值为20℃。

根据本实用新型的第二方面，本实用新型还提供一种冰箱，其包括上述任一所述的制冷***。

冰箱运行时，制冷剂经压缩机压缩成高温高压的气态流，现有技术中，高温高压的气态流通过排气管和蒸发皿进入冷凝器与外界换热，高温的制冷剂在经过蒸发皿时可被冷冻或冷藏排水管排出的化霜水部分冷却。然而，化霜水的流量较小且产生不持续，因此并不能够有效地对制冷剂进行降温。更重要的是，从压缩机排气口到冷凝器入口的这段管路的热量没有被有效利用，而是白白浪费了。

本实用新型的申请人认识到，压缩机在不同环境温度下的排气温度差异较大。例如，当环境温度为43℃时，压缩机的排气温度可高达90℃；当环境温度为10℃时，压缩机的排气温度约为20℃左右。但无论如何，压缩机的排气温度都高于环境温度，并远高于制冷期间的间室温度和蒸发器温度。

为此，本申请的制冷***在传统的压缩机、冷凝器、节流元件和蒸发器之外，还特别设计了存储有蓄热剂的蓄热装置和与蓄热装置相连的蓄热剂管路，并使得排气管段穿过蓄热装置并浸在蓄热剂中、使得蓄热剂管路与冰箱的热量需求部件邻接或邻近设置。由此，当压缩机正常运行时，排气管段不断喷发出高温高压的气态制冷剂，制冷剂在流经蓄热装置时与蓄热剂进行充分地换热，以将热量存储在蓄热剂中。当压缩机停机后，可以促使蓄热剂在蓄热剂管路中流动，当蓄热剂流经热量需求部件附近时可以与热量需求部件周围的空气或部件进行换热，将热量传递至热量需求部件，实现对其加热的目的。由于排气管段内的制冷剂温度非常高，并且在压缩机运行时，制冷剂的热量可以源源不断地传递并储存在蓄热剂中，因此排气管段内的制冷剂热量的利用效率非常高，从而可以利用蓄热剂有效地对热量需求部件进行加热。

同时，由于排气管段内的制冷剂在流经蓄热装置时被充分地降温冷却，因此，流入冷凝器的制冷剂温度降低，可以避免冰箱侧板发热严重的问题。

进一步地，本申请在蓄热装置内还设有用于扰动蓄热剂的扰流装置，扰流装置可以在压缩机正常运行时打开，以促使排气管段与更多的蓄热剂直接接触，从而避免仅有部分蓄热剂温度较高影响排气管段内的制冷剂与蓄热剂之间的热传递效率，提高了制冷剂与蓄热剂之间的换热效果和换热效率。

进一步地，本申请将排气管段的处于蓄热装置内的区段设置成S型迂回延伸的形状，可以增大排气管段与蓄热剂之间的接触面积，从而极大地增加了制冷剂与蓄热剂之间的换热面积，进一步提高了制冷剂与蓄热剂之间的换热效果和换热效率。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本实用新型一个实施例的用于冰箱的制冷***的示意性结构图；

图2是根据本实用新型一个实施例的制冷***的部分结构的示意性结构图；

图3是根据本实用新型一个实施例的冰箱的示意性结构图；

图4和图5分别是根据本实用新型一个实施例的部分冷冻室和部分制冷***在不同方位下的示意性结构图；

图6是根据本实用新型一个实施例的蓄热装置和蒸发皿的示意性结构图。

具体实施方式

本实用新型首先提供一种用于冰箱的制冷***，图1是根据本实用新型一个实施例的用于冰箱的制冷***的示意性结构图。参见图1，本实用新型的制冷***10包括通过制冷剂管路190依次相连的压缩机110、冷凝器120、节流装置130和蒸发器140，制冷剂管路190包括与压缩机110的排气口相连的排气管段150。具体地，排气管段150位于压缩机110和冷凝器120之间。

特别地，制冷***10还包括蓄热装置160和蓄热剂管路170。蓄热装置160内存储有蓄热剂，且具有用于供蓄热剂流出的出口162和用于供蓄热剂流入的进口161。蓄热剂管路170连接在出口162和进口161之间，以供蓄热剂循环流动。排气管段150穿过蓄热装置160并至少部分地浸在蓄热装置160内的蓄热剂中，蓄热剂管路170的部分管段与冰箱需要热量的热量需求部件邻接或邻近设置。具体地，出口162和进口161可分别开设在蓄热装置160的两个相对的侧壁上，且出口162靠近蓄热装置160的顶部，进口161靠近蓄热装置160的底部。

由此，当压缩机110正常运行时，排气管段150不断喷发出高温高压的气态制冷剂，制冷剂在流经蓄热装置160时与蓄热剂进行充分地换热，以将热量存储在蓄热剂中，此为蓄热装置160的吸热阶段。当压缩机110停机后，可以促使蓄热剂在蓄热剂管路170中流动，当蓄热剂流经热量需求部件附近时可以与热量需求部件周围的空气或部件进行换热，将热量传递至热量需求部件，实现对其加热的目的。此为蓄热装置160的放热阶段，蓄热装置160的放热阶段发生在压缩机110停机或蒸发器化霜后的压缩机第一次停机期间。

由于排气管段150内的制冷剂温度较高，并且在压缩机110运行时，制冷剂的热量可以源源不断地传递并储存在蓄热剂中，在压缩机停机时蓄热剂将储存的热量释放给热量需求部件，因此排气管段150内的制冷剂热量的利用效率非常高。

对于具有侧板式冷凝器的冰箱而言，在高温环境下热负荷很大，冷凝器温度较高且与环境温度的温差较小，不利于冷凝器与外界的换热，会导致冰箱侧板发热甚至烫手，对用户是很不好的体验。本申请的蓄热装置160能在压缩机110停机期间稳定且持续地提供较低温的蓄热剂使其与高温制冷剂热交换，使进入冷凝器的制冷剂提前被有效地冷却，因此，流入冷凝器120的制冷剂温度降低，可以避免冰箱侧板发热严重的问题。

另外，蓄热装置160内的蓄热剂在吸收排气管段150的热量后直接通过蓄热剂管路流向热量需求部件附近的位置，热量传递环节少，热量损失率较低。

在一些实施例中，制冷***10还包括驱动泵181，驱动泵181设置在蓄热剂管路170中，用于驱动蓄热剂在蓄热剂管路170和蓄热装置160之间循环流动。进一步地，驱动泵181可以邻近蓄热装置160的出口162设置，以在蓄热装置160的放热阶段对蓄热剂不断抽吸。可以理解的是，在蓄热装置160的吸热阶段，驱动泵181保持停止状态。

具体地，驱动泵181可以为小型高压水泵，既能满足抽吸蓄热剂的需求，占地方又小。

图2是根据本实用新型一个实施例的制冷***的部分结构的示意性结构图。在一些实施例中，冰箱1的热量需求部件可包括蒸发器140，蓄热剂管路170的第一部分管段171环绕蒸发器140至少一周。也就是说，可以在蒸发器140需要化霜时启动驱动泵181，以通过蓄热装置160吸收的热量对蒸发器140进行辅助化霜。为了解决电加热化霜结束后蒸发器上仍有残冰存在的问题，驱动泵181可以在电加热化霜结束至压缩机再次启动期间(压缩机延时启动期间)启动，以使吸收热量后的蓄热剂流向第一部分管段171，利用第一部分管段171内的高温蓄热剂对蒸发器140上可能存在的冰粒、残冰进行加热融化，实现类似空气化霜的效果，减少了蒸发器化霜消耗的电能。

具体地，由于冷冻室温度更低，且单纯地依靠电加热对冷冻蒸发器进行化霜，因此冷冻蒸发器存在残冰的现象更加突出，为此，上述蒸发器140可以为冷冻蒸发器。也就是说，本实用新型的蓄热装置160更加适用于对冷冻蒸发器进行化霜。

图3是根据本实用新型一个实施例的冰箱的示意性结构图。在一些实施例中，冰箱1包括冷藏室和冷冻室，冷冻室可处于冷藏室的下方。具体地，冷冻室可包括冷冻间室210和冷冻抽屉220两个部分。冷冻间室210通过冷冻门体打开或封闭。冰箱1的热量需求部件还可包括冷冻室的门封202、冷藏室和冷冻室之间的中梁203以及设置在发泡层内的除露管204。

申请人认识到，冰箱1在高温高湿环境中运行时，压缩机110的开机率偏高且冷冻门封处易产生凝露。压缩机110停机时，除露管温度变低不能有效地对冷冻室门封处进行加热，当门封某处密封性较差时，高温高湿的空气在此遇冷极易产生凝露。

为此，参见图4和图5所示的部分冷冻室和部分制冷***在不同方位下的示意性结构图，本申请将蓄热剂管路170的第二部分管段172邻近或邻接冷冻门封202、中梁203和除露管204设置，利用第二部分管段172将吸收热量后的蓄热剂引流至冷冻门封202、中梁203和除露管204处，实现压缩机110停机期间对冷冻门封、中梁和除露管的持续加热，类似压缩机110持续运行产生的加热效果。由于冷冻门封处于持续被加热的状态因此不易产生凝露，且蓄热装置160可一定程度上降低高温高湿环境下压缩机110的开机时间，对于降低能耗是有利的。

在一些实施例中，蓄热剂管路170的第一部分管段171和第二部分管段172并联设置。也就是说，流经第一部分管段171和第二部分管段172的蓄热剂相互独立，可避免第一部分管段171和第二部分管段172串联使得处于下游的管段内的蓄热剂温度升高从而导致与热量需求部件之间的换热效果差的问题。

进一步地，制冷***10还包括设置在蓄热剂管路170中的电磁阀182，电磁阀182用于控制第一部分管段171和出口162之间、以及第二部分管段172和出口162之间的通断。也就是说，可以通过电磁阀182控制蓄热剂流向第一部分管段171和第二部分管段172之一，以仅对蒸发器140进行化霜或仅对门封、中梁和除露管进行加热；还可以通过电磁阀182控制蓄热剂分流，并分别流向第一部分管段171和第二部分管段172，以同时对蒸发器140进行化霜、对门封、中梁和除露管进行加热。

具体地，电磁阀182可以为三通阀，该三通阀的三个开口分别与蓄热装置160的出口162、第一部分管段171和第二部分管段172直接或间接地连通。

更进一步地，驱动泵181可设置在蓄热剂管路170的位于出口162和电磁阀182之间的管段上。由此，通过一个驱动泵181即可实现向第一部分管段171和第二部分管段172之一、或向第一部分管段171和第二部分管段172同时输送蓄热剂，简化了制冷***10的结构。

下面以其中一种情况对蓄热剂的流动路径详细说明。

压缩机110停机时，驱动泵181启动，对蓄热装置160的蓄热剂进行抽吸，蓄热剂经蓄热装置160的出口162流出，并通过电磁阀182分流成两个支路，一路流向第一部分管段171对蒸发器140进行化霜后经蓄热装置160的进口161返回蓄热装置160中，另一路流向第二部分管段172对门封、中梁和除露管进行加热后经蓄热装置160的进口161返回蓄热装置160。当然，两个支路的蓄热剂也可以在流经蓄热装置160的进口161之前进行汇合，然后再经蓄热装置160的进口161返回蓄热装置160。

在一些实施例中，蓄热装置160内设有用于受控地扰动蓄热剂的扰流装置163。扰流装置163可以在压缩机110正常运行时打开，也就是在蓄热装置160的吸热阶段打开，以促使排气管段150与更多的蓄热剂直接接触，从而避免仅有部分蓄热剂与排气管段150换热导致温度较高影响排气管段150内的制冷剂与蓄热剂之间的热传递效率，提高了制冷剂与蓄热剂之间的换热效果和换热效率。

进一步地，扰流装置163可设置在蓄热装置160内的底部，以使其扰流效果最佳。具体地，扰流装置163可以为水轮。

图6是根据本实用新型一个实施例的蓄热装置和蒸发皿的示意性结构图。在一些实施例中，排气管段150的处于蓄热装置160内的区段呈S型迂回延伸的状态分布。也就是说，本申请将排气管段150的处于蓄热装置160内的区段设置成S型迂回延伸的形状，可以增大排气管段150与蓄热剂之间的接触面积，从而极大地增加了制冷剂与蓄热剂之间的换热面积，进一步提高了制冷剂与蓄热剂之间的换热效果和换热效率。

在一些实施例中，制冷***10还包括蒸发皿183，蒸发皿183用于收集蒸发器140产生的冷凝水。蓄热装置160和蒸发皿183均设置在压缩机110所在的压缩机仓201内，且由蓄热装置160延伸出的制冷剂管路穿过蒸发皿183后与冷凝器120相连。由此，可利用蒸发皿183中的冷凝水对压缩机110和冷凝器120之间的制冷剂进一步冷却降温。同时，蓄热装置160不与压缩机110直接接触，压缩机110产生的振动不会传递至蓄热装置160，且蓄热装置160内的液态蓄热剂会部分地吸收来自排气管段150的振动能量，从而降低整个冰箱1的振动和噪音。

具体地，制冷剂管路在蒸发皿183中也可以呈S型迂回延伸的状态分布。

在一些实施例中，蓄热剂设置成在预设温度范围内保持液态、超过预设温度阈值内时保持气态。该预设温度范围可以为-30～20℃，该预设温度阈值可以为20℃。由此，在与热量需求部件换热后，蓄热剂管路170中的蓄热剂仍能够保持液态继续流动，以便返回到蓄热装置160中；蓄热装置160内的蓄热剂在吸收排气管段150内的制冷剂热量后可以迅速地转变为高温气态。相比于液态流来说，气态流更有利于在管路中循环且能够释放大量的相变潜热，因此能够获得最佳的热交换效果。

本实用新型还提供一种冰箱，本实用新型的冰箱1包括上述任一实施例所描述的制冷***10。

进一步地，冰箱1还包括箱体20，制冷***10分布在箱体20中。

具体地，箱体20内可限定有至少一个储物间室，例如，冷藏室和冷冻室。相应地，冰箱1还包括用于开闭冷藏室的冷藏门体和用于开闭冷冻室的冷冻门体。

本领域技术人员应理解，本实用新型的冰箱1为广义上的冰箱，其不但包括传统狭义上的冰箱，而且还包括冷柜、冷藏车、冰柜或其他具有冷藏和/或冷冻功能的冷藏冷冻装置。

本领域技术人员还应理解，本实用新型实施例中所称的“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”等用于表示方位或位置关系的用语是以制冷***10和冰箱1的实际使用状态为基准而言的，这些用语仅是为了便于描述和理解本实用新型的技术方案，而不是指示或暗示所指的装置或不见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实用新型的限制。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种用于冰箱的制冷***，包括通过制冷剂管路依次相连的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，所述制冷剂管路包括与所述压缩机的排气口相连的排气管段，其特征在于，所述制冷***还包括：

蓄热装置，其内存储有蓄热剂，且具有用于供蓄热剂流出的出口和用于供蓄热剂流入的进口；以及

蓄热剂管路，连接在所述出口和所述进口之间，以供所述蓄热剂循环流动；

所述排气管段穿过所述蓄热装置并至少部分地浸在所述蓄热装置内的蓄热剂中，所述蓄热剂管路的部分管段与所述冰箱需要热量的热量需求部件邻接或邻近设置。

2.根据权利要求1所述的制冷***，其特征在于，还包括：

驱动泵，设置在所述蓄热剂管路中，用于驱动蓄热剂在所述蓄热剂管路和所述蓄热装置之间循环流动。

3.根据权利要求2所述的制冷***，其特征在于，

所述热量需求部件包括所述蒸发器，所述蓄热剂管路的第一部分管段环绕所述蒸发器至少一周。

4.根据权利要求3所述的制冷***，其特征在于，所述冰箱包括冷藏室和冷冻室；其中

所述热量需求部件还包括所述冷冻室的门封、所述冷藏室和所述冷冻室之间的中梁以及设置在发泡层内的除露管；

所述蓄热剂管路的第二部分管段邻近或邻接所述门封、所述中梁和所述除露管。

5.根据权利要求4所述的制冷***，其特征在于，

所述蓄热剂管路的第一部分管段和第二部分管段并联设置；且

所述制冷***还包括设置在所述蓄热剂管路中的电磁阀，所述电磁阀用于控制所述第一部分管段和所述出口之间、以及所述第二部分管段和所述出口之间的通断。

6.根据权利要求1所述的制冷***，其特征在于，

所述蓄热装置内设有用于受控地扰动所述蓄热剂的扰流装置。

7.根据权利要求1所述的制冷***，其特征在于，

所述排气管段的处于所述蓄热装置内的区段呈S型迂回延伸的状态分布。

8.根据权利要求1所述的制冷***，其特征在于，还包括：

蒸发皿，用于收集所述蒸发器产生的冷凝水；其中

所述蓄热装置和所述蒸发皿均设置在所述压缩机所在的压缩机仓内，且由所述蓄热装置延伸出的制冷剂管路穿过所述蒸发皿后与所述冷凝器相连。

9.根据权利要求1所述的制冷***，其特征在于，

所述蓄热剂设置成在预设温度范围内保持液态、超过预设温度阈值内时保持气态；其中

所述预设温度范围为-30～20℃，所述预设温度阈值为20℃。

10.一种冰箱，其特征在于，包括权利要求1-9任一所述的制冷***。

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