冰箱及其制冷控制方法与流程

1.本发明属于家用电冰箱的技术领域，尤其涉及一种冰箱及其制冷控制方法。


背景技术：

2.北方地区冬季室外温度低，放置于户外或者地下室使用的冰箱在低环温下使用压缩机制冷一般会启动困难，通常在排气侧辅助电加热实现系统正常运行；增大了制冷能耗。
3.有鉴于此，提出本发明。


技术实现要素：

4.本发明针对上述的技术问题，提出一种冰箱。
5.为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
6.冰箱，其包括：
7.第一循环回路，其包括依次首尾相连的气液分离罐、压缩机、冷凝器、引射器；其中，所述压缩机的进口端、引射器的出口端均与所述气液分离罐的出气口相连接；
8.第二循环回路，其包括依次首尾相连的所述气液分离罐、节流装置、蒸发器、所述引射器；其中，所述节流装置与所述气液分离罐的出液口相连接；
9.第三循环回路，其包括依次首尾相连的泵、所述冷凝器、第一电磁阀、所述蒸发器；
10.其中，所述压缩机、泵均与所述冷凝器的进口端相连；所述节流装置与所述第一电磁阀均与所述蒸发器的进口端相连；
11.所述压缩机停止工作，所述第一电磁阀打开，制冷剂依次经过所述泵、冷凝器、第一电磁阀、蒸发器后返回所述泵，完成泵制冷循环；
12.所述第一电磁阀关闭，所述压缩机工作，所述气液分离罐内的气态制冷剂依次经过所述压缩机、冷凝器、引射器后返回所述气液分离罐；所述气液分离罐内的液态制冷剂依次经过所述节流装置、蒸发器、引射器后返回所述气液分离罐，完成引射式制冷循环。
13.作为一种可实施的方式，连接所述压缩机与所述冷凝器的管路上设有第二单向阀，连接所述冷凝器与所述泵的管路上设有第一单向阀，且所述第一单向阀的出口端与连接所述第二单向阀的出口端与所述冷凝器的进口端的管路相连接。
14.作为一种可实施的方式，所述冷凝器与所述引射器之间的管路上设有干燥过滤器，所述第一电磁阀的进口端与连接所述干燥过滤器的出口端与所述引射器的进口端的管路相连接。
15.作为一种可实施的方式，连接所述蒸发器的出口端与所述引射器的进口端的管路上设有控制制冷剂由所述蒸发器单向流向所述引射器的第三单向阀；所述泵的进口端与连接所述蒸发器的出口端与所述第三单向阀的进口端的管路相连接。
16.作为一种可实施的方式，所述第三单向阀与连接所述蒸发器的出口端与所述引射器的进口端的管路的连接点记为第一连接点；连接所述第一连接点与所述引射器的进口端的管路上设有第二电磁阀；所述第二电磁阀、引射器、气流分离罐、节流装置依次串联形成
第一支路，所述第一支路与所述第一电磁阀并联设置；
17.泵制冷循环时，所述第一电磁阀打开，所述第二电磁阀关闭；
18.引射式制冷循环时，所述第一电磁阀关闭，所述第二电磁阀打开。
19.作为一种可实施的方式，所述节流装置设置为毛细管。
20.冰箱制冷控制方法，其由以上所述的冰箱实现，
21.获取环境温度th，将环境温度th与设定的最小环境温度阈值t
h0min
、最大环境温度阈值t
h0max
进行比较；
22.th＜t
h0min
时，进行泵制冷循环制冷；
23.t
h0max
＜th时，进行引射式制冷循环制冷。
24.作为一种可实施的方式，其中，t
h0min
＜t
h0max
；
25.t
h0min
≤th≤t
h0max
时，获取环境温度th与间室温度t
x
，并比较环境温度th与间室温度t
x
的大小关系；
26.th＞t
x
，进行泵制冷循环；
27.th≤t
x
，进行引射式制冷循环。
28.作为一种可实施的方式，进行泵制冷循环制冷或引射式制冷循环制冷时，获取间室温度t
x
，将间室温度t
x
与设定的间室温度阈值t
x0
进行比较；
29.t
x
＞t
x0
时，运行的制冷循环保持制冷；
30.t
x
≤t
x0
时，运行的制冷循环停止制冷。
31.作为一种可实施的方式，t
h0min
＝0℃，t
h0max
＝10℃。
32.与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
33.本发明提供了一种冰箱，其包括第一循环回路、第二循环回路及第三循环回路；第一循环回路包括依次首尾相连的气液分离罐、压缩机、冷凝器、引射器；压缩机的进口端、引射器的出口端均与气液分离罐的出气口相连接；第二循环回路包括依次首尾相连的气液分离罐、节流装置、蒸发器、引射器；节流装置与气液分离罐的出液口相连接；第三循环回路包括依次首尾相连的泵、冷凝器、第一电磁阀、蒸发器；本发明中引射式制冷系统和泵制冷系统共用制冷系统的设备，有效节省安装空间，减少冰箱结构对制冷系统的限制；另外，泵制冷系统充分利用环境低温空气源，引射制冷系统具有较高的能效，其节能效果明显，且运行可靠，提高了冰箱的全年能效。
附图说明
34.图1为本发明冰箱系统的引射式制冷循环示意图；
35.图2为本发明冰箱系统的泵制冷循环示意图；
36.图3为本发明冰箱系统的的另一种实施方式的示意图；
37.图4为本发明冰箱制冷控制方法的具体控制流程图。
38.以上各图中：压缩机1；第二单向阀2；冷凝风扇3；冷凝器4；干燥过滤器5；引射器6；气液分离罐7；节流装置8；蒸发器9；蒸发风扇10；第三单向阀11；泵12；第一单向阀13；第一电磁阀14；第二电磁阀15。
具体实施方式
39.下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但本发明所要求保护的范围并不局限于具体实施方式中所描述的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
40.需要说明的是，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
41.另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
42.一种冰箱，如图1-图2所示，其包括限定出隔热的储藏间室的箱体；冰箱具有复合制冷系统；复合制冷系统包括引射式制冷系统和泵制冷系统。具体的，复合制冷系统包括兼具气液分离功能的气液分离罐7、与气液分离罐7相连接的压缩机1、与压缩机1的出口端相连通的冷凝器4、用于增大压力的引射器6、节流装置8、用于向储藏间室提供冷量的蒸发器9、泵12及第一电磁阀14。
43.本实施例中，气液分离罐7、压缩机1、冷凝器4、引射器6依次首尾相连形成第一循环回路。其中，压缩机1的进口端、引射器6的出口端均与设于气液分离罐7顶部的出气口相连接。
44.气液分离罐7、节流装置8、蒸发器9、引射器6依次首尾相连形成第二循环回路。其中，节流装置8与设于气液分离罐7下部的出液口相连接。经过相射器6的气态制冷剂压力，使其返回气液分离罐7，从而减少压缩机1的负荷，有效保护压缩机，防止压缩机液击。
45.泵12、冷凝器4、第一电磁阀14、蒸发器9依次首尾相连形成第三循环回路；以上压缩机1、泵12均与冷凝器4的进口端相连；节流装置8与第一电磁阀14均与蒸发器9的进口端相连。
46.另外，冷凝器4与引射器6之间设有干燥过滤器5，蒸发器9的出口端与连接干燥过滤器5的出口端与引射器6的进口端的管路相连接，且连接蒸发器9的出口端与引射器6的进口端的管路上设有第三单向阀11，以控制制冷剂仅能由蒸发器9单向流向引射器6；压缩机1与冷凝器4之间设有第二单向阀2，以控制制冷剂仅能由压缩机1单向流向冷凝器4。
47.泵12与冷凝器4之间设有第一单向阀13，泵12的出口端与第一单向阀13的进口端相连接，以控制制冷剂仅能由泵12单向流向冷凝器4。其中，泵12的进口端与连接蒸发器9的出口端与第三单向阀11的进口端的各路相连接；第一单向阀13的出口端与连接第二单向阀2的出口端与冷凝器4的进口端的管路相连接。第一电磁阀14的进口端与连接干燥过滤器5的出口端与引射器6的进口端的管路相连接，且第一电磁阀14的出口端与连接节流装置8的出口端与蒸发器9的进口端的管路相连接。本实施例中，泵12设置为气泵，经过泵12的气体制冷剂增压。
48.以上第一循环回路与第二循环回路共同构成引射式制冷系统。以上第三循环回路与第二循环回路共同构成泵制冷系统。
49.以上设置的泵制冷系统及引射制冷系统不再各自独立，泵制冷系统与引射制冷系
统相复合形成复合制冷系统，以共用复合制冷系统的设备，有效节省了复合制冷系统设备的安装空间，减少了复合制冷系统受冰箱结构的限制。其中，利用环境的低温空气源启动泵制冷系统进行冰箱制冷，有效节约能源。另外，引射制冷系统具有较高的能效，其与泵制冷系统复合形成复合制冷系统，其节能效果明显，运行可靠，能够进一步提高冰箱的全年能效。
50.另外，冰箱设有用于将冷凝器4上所产生的热量散去的冷凝风扇3、用于将蒸发器9上所产生的冷量送往储藏间室的蒸发风扇10。
51.引射式制冷系统工作时，如图1所示，压缩机1排出高温高压制冷剂气体通过第二单向阀2进入冷凝器4，高温高压制冷剂气体在冷凝器4内放热后冷凝成常温高压液体；由冷凝器4流出的常温高压液体经过干燥过滤器5后进入引射器6内，在引射器6的喉部实现高速喷射节流，制冷剂变为两相态，同时所形成的低压区会从引射口抽吸低温低压的制冷剂气体，在引射器6内混合后进入气液分离罐7，气态制冷剂再进入压缩机1进行下一次循环；液态制冷剂经过节流装置8后，降压变为低压低温的两相态，随后在蒸发器9内吸收箱体内热量蒸发变为低压气体，通过第三单向阀11被引射器6从引射口抽吸混合，进入气液分离罐7，完成引射式制冷循环。
52.泵制冷系统工作时，如图2所示，制冷剂经过泵12增压后，经过第一单向阀13进入冷凝器4放热液化，经过冷凝器4的大部分液态制冷剂经第一电磁阀14进入蒸发器9；液态制冷剂在蒸发器9吸热变为气体；经过蒸发器9的气态制冷剂返回泵12，以完成泵制冷循环。
53.需要说明的是，作为一种可实施的方式，如图2所示，在泵制冷系统工作时，经过冷凝器4的大部分液态制冷剂有很少由经引射器6进入气液分离罐7，然后流经节流装置8、蒸发器9；经过蒸发器9的很少一部分制冷剂通过第三单向阀11进入引射器6。即在泵制冷系统工作时，制冷剂主要流经第三循环回路，同时亦有少部分流经第二循环回路。以上在泵制冷系统工作时，流经第二循环回路的制冷剂量极小，其可忽略不计。
54.作为另一种可实施的方式，如图3所示，第三单向阀11与连接蒸发器9的出口端与引射器6的进口端的管路的连接点记为第一连接点a；连接第一连接点a与引射器的进口端的管路上设有第二电磁阀15；第二电磁阀15、引射器6、气流分离罐7、节流装置8依次串联形成第一支路，第一支路与第一电磁阀14并联设置；引射式制冷系统工作时，第一电磁阀14关闭，第二电磁阀15打开；泵制冷系统工作时，第一电磁阀14打开，第二电磁阀15关闭。此时，泵制冷循环时，制冷剂全部由第三循环回路循环。
55.以上当节流装置8为毛细管时，通过节流装置8进入蒸发器9的液态制冷剂随压力变化。
56.冰箱设有控制系统，用于控制冰箱各部件的运行状态，以实现对冰箱的控制。控制系统包括设定模块、温度采集模块、判断模块及控制模块。
57.其中，设定模块用于获取冰箱运行的各种标准参数，所述标准参数包括但不限于温度参数等。本实施例中设定模块在冰箱制冷过程中获取最小环境温度阈值t
h0min
、最大环境温度阈值t
h0max
、间室温度阈值t
x0
。其中，本实施例中，最小环境温度阈值t
h0min
＜最大环境温度阈值t
h0max
。
58.温度采集模块用于实时采集环境温度th及储藏间室的间室温度t
x
。具体地，温度采集模块可包括设置于储藏间室内的间室温度传感器、以及设置于箱体上的环境温度传感
器，间室温度传感器用于感测并获得储藏间室的间室温度t
x
，环境温度传感器用于感测并获得环境温度th。
59.需要说明的是，间室温度传感器和环境温度传感器均设置为多个，温度采集模块还包括数据处理单元，所述数据处理单元用于接收多个间室温度传感器分别感测到的间室温度值并按照预设逻辑处理多个所述间室温度值以获得间室温度t
x
；所述数据处理单元还用于接收多个环境温度传感器分别感测到的环境温度值并按照预设逻辑处理多个所述环境温度值以获得环境温度th。
60.判断模块用于接收温度采集模块所采集到的间室温度t
x
及环境温度th，并判断环境温度th与设定的最小环境温度阈值t
h0min
、最大环境温度阈值t
h0max
的大小关系；另外，判断模块用于判断间室温度t
x
和环境温度th的大小关系、间室温度t
x
与设定的间室温度阈值t
x0
的大小关系。
61.控制模块连接于设定模块、温度采集模块、判断模块，并与设定模块、温度采集模块、判断模块进行信息交互，以及控制冰箱的压缩机1、冷凝风扇3、蒸发风扇10、第一电磁阀14等的开闭状态。
62.具体的，一种冰箱的制冷控制方法，如图4所示，获取环境温度th，将环境温度th与设定的最小环境温度阈值t
h0min
、最大环境温度阈值t
h0max
进行比较；当环境温度th＜t
h0min
时，泵制冷系统制冷；
63.t
h0max
＜th时，引射式制冷系统制冷；
64.t
h0min
≤th≤t
h0max
时，获取环境温度th与间室温度t
x
，并比较环境温度th与间室温度t
x
的大小关系；
65.th＞t
x
时，泵制冷系统制冷；
66.th≤t
x
时，引射式制冷系统制冷。
67.以上在t
h0min
≤th≤t
h0max
时，单独的泵制冷系统的制冷量小，不足以维持间室内的低温状态；根据环境温度th与间室温度t
x
的相对大小选择泵制冷系统或引射式制冷系统进行制冷，以在确保维持储藏间低温同时降低能耗。
68.本实施例中，通过控制第一电磁阀14的开关以启动或停止泵制冷系统；通过控制压缩机1的开关以启动或停止引射式制冷系统。其中，本实施例中，冰箱制冷时，根据设置的条件采用泵制冷系统制冷、引射式制冷系统制冷其中一种制冷方式进行制冷。
69.引射式制冷系统制冷的具体为：关闭第一电磁阀14，启动压缩机1，泵制冷系统停止工作，引射式制冷系统工作制冷；
70.引射式制冷系统过程中，获取间室温度t
x
，将间室温度t
x
与设定的间室温度阈值t
x0
进行比较，t
x
≤t
x0
时，则引射式制冷系统停止制冷；t
x
＞t
x0
时，引射式制冷系统保持工作制冷，以使间室温度t
x
达到设定的间室温度阈值t
x0
，从而确保间室的保鲜效果。
71.对应的，泵制冷系统制冷的具体为：关闭压缩机1，开启第一电磁阀14，引射式制冷系统停止工作，泵制冷系统工作制冷。泵制冷系统阻力小，泵送功率小，且不用开启压缩机1及设置在压缩机1的排气侧以在低环境温度下辅助启动压缩机1的辅助加热装置，从而大大降低了运行能耗。另外，泵制冷系统在设定的低环境温度范围内启动，一方面避免低环境温度条件下引射式制冷系统启动困难；另一方面，充分利用环境中的冷量供冰箱需求，有效节约能源。
72.泵制冷系统制冷过程中，获取间室温度t
x
，将间室温度t
x
与设定的间室温度阈值t
x0
进行比较，t
x
≤t
x0
时，则泵制冷系统停止制冷；t
x
＞t
x0
时，泵制冷系统保持工作制冷，以使间室温度t
x
达到设定的间室温度阈值t
x0
，从而确保间室的保鲜效果。
73.本发明的冰箱制冷控制方法控制精准，节能效果显著。
74.作为一种可实施的方式，间室温度阈值t
x0
设置为5℃，最小环境温度阈值t
h0min
＝0℃，最大环境温度阈值t
h0max
＝10℃。
75.即，在当环境温度th＜0℃时，关闭压缩机1，开启第一电磁阀14，切换至泵制冷系统，泵制冷系统制冷；
76.10℃＜th时，引射式制冷系统制冷；
77.5℃＜th＜10℃且th＞t
x
时，泵制冷系统制冷；
78.5℃＜th＜10℃且th≤t
x
时，引射式制冷系统制冷。
79.本发明中将引射式制冷系统和泵制冷系统复合形成复合制冷系统，以共用制冷系统的设备，有效节省了制冷系统设备的安装空间，减少了复合制冷系统受冰箱结构的限制；其中，利用环境的低温空气源启动泵制冷系统进行冰箱制冷，有效节约能源。另外，引射制冷系统具有较高的能效，其与泵制冷系统复合形成复合制冷系统，其节能效果明显，运行可靠，能够进一步提高冰箱的全年能效。
80.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，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、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。