冰箱及其制冷方法与流程

1.本发明涉及冰箱技术领域，尤其涉及一种冰箱及其制冷方法。


背景技术：

2.目前传统的冰箱制冷系统主要由压缩机、冷凝器、蒸发器和毛细管组成，制冷剂在蒸发器里由液体汽化为气体，吸收冰箱内的热量，气态的制冷剂被压缩机压缩成高温高压的气体再排入冷凝器，冷凝器将该气体凝结成液体，然后流经毛细管再流入蒸发器，在蒸发器里继续不断地汽化，吸热降温。如此周而复始不断地循环，以达到制冷目的。但是，现有冰箱通常仅采用压缩机制冷循环系统，压缩机的电功率较高，需要消耗较大的能量，且采用常用的压缩机制冷循环，容易导致压缩机在运行过程中产生液击，从而影响压缩机的使用寿命。


技术实现要素：

3.本发明实施例的目的是提供一种冰箱及其制冷方法，能保证冰箱在正常制冷的同时还能防止压缩机在运行过程中产生液击。
4.为实现上述目的，本发明实施例提供了一种冰箱，包括：
5.箱体，其包括若干个储藏室；
6.制冷系统，其包括压缩机、回热器、冷凝器、冷冻蒸发器、储液器、第一电磁阀、泵和冷藏蒸发器；其中，所述储液器的进水口与所述冷冻蒸发器连接，所述储液器的出气口与所述压缩机连接，所述储液器的出水口与所述第一电磁阀连接，所述第一电磁阀与所述泵连接，所述泵与所述回热器连接，所述回热器用于将所述泵输出的低温液态制冷剂与所述压缩机输出的高温气态制冷剂进行换热；
7.控制器被配置为：
8.控制器被配置为：
9.获取所述冷冻蒸发器的冷冻蒸发器温度；
10.当所述冷冻蒸发器温度小于预设的蒸发器温度阈值时，开启所述第一电磁阀，以使所述泵工作；
11.获取冷藏室的冷藏温度；
12.当所述冷藏温度小于预设的冷藏温度阈值时，关闭所述第一电磁阀，以使所述泵停止工作。
13.作为上述方案的改进，所述制冷系统还包括第二电磁阀，所述第二电磁阀连接所述冷冻蒸发器的输入口和所述冷藏蒸发器的输出口，用于将所述冷藏蒸发器流出的高温制冷剂流入到所述冷冻蒸发器；
14.则，所述控制器还被配置为：
15.获取冷冻室的冷冻温度；
16.当所述冷冻温度达到预设的冷冻温度阈值时，开启所述第二电磁阀。
17.作为上述方案的改进，所述获取所述冷冻蒸发器的冷冻蒸发器温度前，所述控制器被配置为：
18.获取冰箱中冷冻间室的冷冻温度；
19.当所述冷冻温度大于预设的冷冻启动温度时，启动所述压缩机
20.作为上述方案的改进，所述制冷系统还包括干燥过滤器，所述干燥过滤器设于所述冷凝器和所述冷冻蒸发器之间；其中，所述干燥过滤器用于过滤制冷剂流动过程中携带的有形尘屑和吸附制冷系统残留的水分。
21.为实现上述目的，本发明实施例还提供一种冰箱制冷方法，适用于冰箱中的制冷系统，所述制冷系统包括压缩机、回热器、冷凝器、冷冻蒸发器、储液器、第一电磁阀、泵和冷藏蒸发器；其中，所述储液器的进水口与所述冷冻蒸发器连接，所述储液器的出气口与所述压缩机连接，所述储液器的出水口与所述第一电磁阀连接，所述第一电磁阀与所述泵连接，所述泵与所述回热器连接，所述回热器用于将所述泵输出的低温液态制冷剂与所述压缩机输出的高温气态制冷剂进行换热；所述冰箱制冷方法包括：
22.获取所述冷冻蒸发器的冷冻蒸发器温度；
23.当所述冷冻蒸发器温度小于预设的蒸发器温度阈值时，开启所述第一电磁阀，以使所述泵工作；
24.获取冷藏室的冷藏温度；
25.当所述冷藏温度小于预设的冷藏温度阈值时，关闭所述第一电磁阀，以使所述泵停止工作。
26.作为上述方案的改进，所述制冷系统还包括第二电磁阀，所述第二电磁阀连接所述冷冻蒸发器的输入口和所述冷藏蒸发器的输出口，用于将所述冷藏蒸发器流出的高温制冷剂流入到所述冷冻蒸发器；
27.则，所述冰箱制冷方法还包括：
28.获取冷冻室的冷冻温度；
29.当所述冷冻温度达到预设的冷冻温度阈值时，开启所述第二电磁阀。
30.作为上述方案的改进，所述获取所述冷冻蒸发器的冷冻蒸发器温度前，所述方法还包括：
31.获取冰箱中冷冻间室的冷冻温度；
32.当所述冷冻温度大于预设的冷冻启动温度时，启动所述压缩机。
33.作为上述方案的改进，所述制冷系统还包括干燥过滤器，所述干燥过滤器设于所述冷凝器和所述冷冻蒸发器之间；其中，所述干燥过滤器用于过滤制冷剂流动过程中携带的有形尘屑和吸附制冷系统残留的水分。
34.相比于现有技术，本发明实施例所述的冰箱及其制冷方法，在冷藏冷冻间室采用不同的动力循环制冷系统：压缩机制冷和泵制冷，泵的电功率相比于压缩机电功率小很多，泵制冷系统的能效高，尤其针对有冷藏冷冻间室的冰箱通常利用风门启闭控制冷风分配，实现不同间室的制冷需求。压缩机后设置有回热器，泵送的低温液态制冷剂与压缩机出口的高温气态制冷剂在此进行换热，保证流向冷藏蒸发器的制冷剂温度不过过低，从而避免冷藏间室的湿空气在冷藏蒸发器上冻结成冰，也减少了冷藏蒸发器的除霜操作。另外，冷冻蒸发器末端配有储液器，能够防止压缩机运行过程中产生的液击。
附图说明
35.图1是本发明实施例提供的冰箱制冷系统的结构示意图；
36.图2是本发明实施例提供的冰箱的工作流程图；
37.图3是本发明实施例提供的冰箱制冷方法的流程图。
具体实施方式
38.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作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。
39.本发明实施例所述的冰箱包括箱体、制冷系统和控制器。所述箱体包括若干个储藏室，如冷藏室、冷冻室和变温室。参见图1，所述制冷系统包括压缩机101、回热器102、冷凝器103、冷冻蒸发器104、储液器105、第一电磁阀107、泵106和冷藏蒸发器108；其中，所述储液器105的进水口与所述冷冻蒸发器104连接，所述储液器105的出气口与所述压缩机101连接，所述储液器105的出水口与所述第一电磁阀107连接，所述第一电磁阀107与所述泵106连接，所述泵106与所述回热器102连接，所述回热器102用于将所述泵106输出的低温液态制冷剂与所述压缩机101输出的高温气态制冷剂进行换热；
40.所述控制器被配置为：
41.获取所述冷冻蒸发器104的冷冻蒸发器温度；
42.当所述冷冻蒸发器温度小于预设的蒸发器温度阈值时，开启所述第一电磁阀107，以使所述泵106工作；
43.获取冷藏室的冷藏温度；
44.当所述冷藏温度小于预设的冷藏温度阈值时，关闭所述第一电磁阀107，以使所述泵106停止工作。
45.示例性的，所述储液器105包括进水口、出气口和出水口，自上而下流的两相态制冷剂在所述储液器105内实现气液分离。因气态制冷剂密度较小，所述储液器105的上部为气态制冷剂，因所述出气口与所述压缩机101连接，所述压缩机101回气管入口段偏高，且在回气管深入储液器105的最低端设置有回油孔，压缩机101用润滑油的密度最大沉于储液器105最下部，这样既保证压缩机101不发生液击而且润滑油也可回到压缩机101保证其润滑。液态制冷剂密度相对较大，储存于储液器105下部，泵106的连接管入口段偏低，液态制冷剂密可以直接采用泵循环。储液器105连接管后配置有第一电磁阀107，通过布置于冷冻蒸发器104内的温度传感器判断储液器105内制冷剂状态是否满足泵制冷循环，通常当压缩机101制冷进入周期性制冷循环后，压缩机101的制冷剂流量较小，储液器105内存有大部分液态制冷剂，完全满足冷藏泵循环需求。
46.所述压缩机101后设置有回热器102，泵106送的低温液态制冷剂与压缩机101出口的高温气态制冷剂在此进行换热，保证流向冷藏蒸发器108的制冷剂温度不会过低(一般为大于0℃，因冷藏间室温度设定高于0℃，冷藏蒸发器108内的制冷剂温度与间室设定温度存在温差，可以保障冷藏间室的温度需求)，从而避免冷藏间室的湿空气在所述冷藏蒸发器108上冻结成冰，也减少了所述冷藏蒸发器108的除霜操作。
47.进一步地，所述制冷系统还包括第二电磁阀109，所述第二电磁阀109连接所述冷冻蒸发器104的输入口和所述冷藏蒸发器108的输出口，用于将所述冷藏蒸发器108流出的高温制冷剂流入到所述冷冻蒸发器104；
48.则，所述控制器还被配置为：
49.获取冷冻室的冷冻温度；
50.当所述冷冻温度达到预设的冷冻温度阈值时，开启所述第二电磁阀109。
51.示例性的，当冷冻间室温度先到达设定值时，停止压缩机制冷，而此时冷藏间室温度还未满足要求，此时打开第二电磁阀109，使冷藏蒸发器108流出的高温制冷剂流入冷冻蒸发器104，放热后再流经储液器并经泵106加压完成循环，此处所述第二电磁阀109开度通过流入冷藏蒸发器108的制冷剂温度决定，从而保证所述冷藏蒸发器108的壁面温度不会过低(一般为大于0℃)。
52.进一步地，所述第二电磁阀109开度通过流入冷藏蒸发器108的制冷剂温度决定，包括：
53.所述第二电磁阀109的开度随着流入冷藏蒸发器108的制冷剂的温度升高而降低。
54.示例性的，当流入冷藏蒸发器108的制冷剂的温度(可通过在冷藏蒸发器的入口处设置温度传感器进行检测)升高时，表明冷藏蒸发器108不会结霜过多，此时需要经过泵循环升温的制冷剂较少，所述第二电磁阀109的开度较小；当流入冷藏蒸发器108的制冷剂的温度降低时，为避免冷藏蒸发器108结霜过多，此时需要经过泵循环对制冷剂进行升温，所述第二电磁阀109的开度较大。
55.更进一步地，所述获取所述冷冻蒸发器104的冷冻蒸发器温度前，所述控制器被配置为：
56.获取冰箱中冷冻间室的冷冻温度；
57.当所述冷冻温度大于预设的冷冻启动温度时，启动所述压缩机101。
58.参见图2，冰箱初次上电时，冷藏室和冷冻室均为环温，根据环温确定压缩机101转速，启动压缩机循环制冷，此时系统负荷极大，系统中制冷剂流量大，储液器105出口为过热态，储液器105中几乎无液态制冷剂，此时可以仅使用压缩机101进行制冷。伴随着冷冻室温度的降低，系统负荷变小，制冷剂流量变小，储液器105中会存大部分液态制冷剂，通过冷冻蒸发器腔内温度传感器判断，一般当该温度小于蒸发器温度阈值(可以为-10℃，不同的冰箱设计该温度会有差异)时，就可开启第一电磁阀107，启动冷藏室的泵106循环制冷，低温的制冷剂通过冷藏蒸发器108与冷藏室的热空气换热后，温度升高，最后与压缩机循环中的制冷剂在回气管中汇合，回气管与毛细管换热结构可满足回压缩机制冷剂变为气态，避免压缩机液击。当冷冻室温度先到达设定值时，停止压缩机制冷，而此时冷藏室温度还未满足要求，此时打开第二电磁阀109，使冷藏蒸发器108流出的高温制冷剂流入冷冻蒸发器104，放热后再经泵106加压完成循环，从而保证冷藏蒸发器108的壁面温度不会过低，当冷藏室温度降到设定值即可停止制冷。
59.可选地，所述制冷系统还包括干燥过滤器110，所述干燥过滤器110设于所述冷凝器103和所述冷冻蒸发器104之间；其中，所述干燥过滤器110用于过滤制冷剂流动过程中携带的有形尘屑和吸附制冷系统残留的水分。所述制冷系统还包括节流装置111，所述节流装置111设于所述干燥过滤器110和所述冷冻蒸发器104之间；其中，所述节流装置111用于调
节制冷剂的流量。
60.进一步地，本发明实施例中的所述制冷系统还设有第一单向阀112和第二单向阀113，所述第一单向阀112设于所述回热器102和所述冷藏蒸发器108之间，所述第二单向阀113设于所述冷藏蒸发器108和所述压缩机101之间。
61.相比于现有技术，本发明实施例所述的冰箱，在冷藏冷冻间室采用不同的动力循环制冷系统：压缩机制冷和泵制冷，泵的电功率相比于压缩机电功率小很多，泵制冷系统的能效高，尤其针对有冷藏冷冻间室的冰箱通常利用风门启闭控制冷风分配，实现不同间室的制冷需求。压缩机后设置有回热器，泵送的低温液态制冷剂与压缩机出口的高温气态制冷剂在此进行换热，保证流向冷藏蒸发器的制冷剂温度不过过低，从而避免冷藏间室的湿空气在冷藏蒸发器上冻结成冰，也减少了冷藏蒸发器的除霜操作。另外，冷冻蒸发器末端配有储液器，能够防止压缩机运行过程中产生的液击。
62.参见图3，图3是本发明实施例提供的冰箱制冷方法的流程图，本发明实施例所述的冰箱制冷方法可由冰箱中的控制器执行实现，所述冰箱中的制冷系统压缩机、回热器、冷凝器、冷冻蒸发器、储液器、第一电磁阀、泵和冷藏蒸发器；其中，所述储液器的进水口与所述冷冻蒸发器连接，所述储液器的出气口与所述压缩机连接，所述储液器的出水口与所述第一电磁阀连接，所述第一电磁阀与所述泵连接，所述泵与所述回热器连接，所述回热器用于将所述泵输出的低温液态制冷剂与所述压缩机输出的高温气态制冷剂进行换热；所述冰箱制冷方法包括：
63.s1、获取所述冷冻蒸发器的冷冻蒸发器温度；
64.s2、当所述冷冻蒸发器温度小于预设的蒸发器温度阈值时，开启所述第一电磁阀，以使所述泵工作；
65.s3、获取冷藏室的冷藏温度；
66.s4、当所述冷藏温度小于预设的冷藏温度阈值时，关闭所述第一电磁阀，以使所述泵停止工作。
67.示例性的，所述储液器包括进水口、出气口和出水口，自上而下流的两相态制冷剂在所述储液器内实现气液分离。因气态制冷剂密度较小，所述储液器的上部为气态制冷剂，因所述出气口与所述压缩机连接，所述压缩机回气管入口段偏高，且在回气管深入储液器的最低端设置有回油孔，压缩机用润滑油的密度最大沉于储液器最下部，这样既保证压缩机不发生液击而且润滑油也可回到压缩机保证其润滑。液态制冷剂密度相对较大，储存于储液器下部，泵的连接管入口段偏低，液态制冷剂密可以直接采用泵循环。储液器连接管后配置有第一电磁阀，通过布置于冷冻蒸发器内的温度传感器判断储液器内制冷剂状态是否满足泵制冷循环，通常当压缩机制冷进入周期性制冷循环后，压缩机的制冷剂流量较小，储液器内存有大部分液态制冷剂，完全满足冷藏泵循环需求。
68.所述压缩机后设置有回热器，泵送的低温液态制冷剂与压缩机出口的高温气态制冷剂在此进行换热，保证流向冷藏蒸发器的制冷剂温度不会过低(一般为大于0℃，因冷藏间室温度设定高于0℃，冷藏蒸发器内的制冷剂温度与间室设定温度存在温差，可以保障冷藏间室的温度需求)，从而避免冷藏间室的湿空气在所述冷藏蒸发器上冻结成冰，也减少了所述冷藏蒸发器的除霜操作。
69.进一步地，所述制冷系统还包括第二电磁阀，所述第二电磁阀连接所述冷冻蒸发
器的输入口和所述冷藏蒸发器的输出口，用于将所述冷藏蒸发器流出的高温制冷剂流入到所述冷冻蒸发器；
70.则，所述冰箱制冷方法还包括：
71.获取冷冻室的冷冻温度；
72.当所述冷冻温度达到预设的冷冻温度阈值时，开启所述第二电磁阀。
73.示例性的，当冷冻间室温度先到达设定值时，停止压缩机制冷，而此时冷藏间室温度还未满足要求，此时打开第二电磁阀，使冷藏蒸发器流出的高温制冷剂流入冷冻蒸发器，放热后再流经储液器并经泵加压完成循环，此处所述第二电磁阀开度通过流入冷藏蒸发器108的制冷剂温度决定，从而保证所述冷藏蒸发器的壁面温度不会过低(一般为大于0℃)。
74.进一步地，所述第二电磁阀开度通过流入冷藏蒸发器的制冷剂温度决定，包括：
75.所述第二电磁阀的开度随着流入冷藏蒸发器的制冷剂的温度升高而降低。
76.示例性的，当流入冷藏蒸发器的制冷剂的温度升高时，表明冷藏蒸发器不会结霜过多，此时需要经过泵循环升温的制冷剂较少，所述第二电磁阀的开度较小；当流入冷藏蒸发器的制冷剂的温度降低时，为避免冷藏蒸发器结霜过多，此时需要经过泵循环对制冷剂进行升温，所述第二电磁阀的开度较大。
77.更进一步地，所述获取所述冷冻蒸发器的冷冻蒸发器温度前，所述冰箱制冷方法包括：
78.获取冰箱中冷冻间室的冷冻温度；
79.当所述冷冻温度大于预设的冷冻启动温度时，启动所述压缩机。
80.示例性的，冰箱初次上电时，冷藏室和冷冻室均为环温，根据环温确定压缩机转速，启动压缩机循环制冷，此时系统负荷极大，系统中制冷剂流量大，储液器出口为过热态，储液器中几乎无液态制冷剂，此时可以仅使用压缩机进行制冷。伴随着冷冻室温度的降低，系统负荷变小，制冷剂流量变小，储液器中会存大部分液态制冷剂，通过冷冻蒸发器腔内温度传感器判断，一般当该温度小于蒸发器温度阈值(可以为-10℃，不同的冰箱设计该温度会有差异)时，就可开启第一电磁阀，启动冷藏室的泵循环制冷，低温的制冷剂通过冷藏蒸发器与冷藏室的热空气换热后，温度升高，最后与压缩机循环中的制冷剂在回气管中汇合，回气管与毛细管换热结构可满足回压缩机制冷剂变为气态，避免压缩机液击。当冷冻室温度先到达设定值时，停止压缩机制冷，而此时冷藏室温度还未满足要求，此时打开第二电磁阀，使冷藏蒸发器流出的高温制冷剂流入冷冻蒸发器，放热后再经泵加压完成循环，从而保证冷藏蒸发器的壁面温度不会过低，当冷藏室温度降到设定值即可停止制冷。
81.可选地，所述制冷系统还包括干燥过滤器，所述干燥过滤器设于所述冷凝器和所述冷冻蒸发器之间；其中，所述干燥过滤器用于过滤制冷剂流动过程中携带的有形尘屑和吸附制冷系统残留的水分。所述制冷系统还包括节流装置，所述节流装置设于所述干燥过滤器和所述冷冻蒸发器之间；其中，所述节流装置用于调节制冷剂的流量。
82.进一步地，本发明实施例中的所述制冷系统还设有第一单向阀和第二单向阀，所述第一单向阀设于所述回热器和所述冷藏蒸发器之间，所述第二单向阀设于所述冷藏蒸发器和所述压缩机之间。
83.相比于现有技术，本发明实施例所述的冰箱制冷方法，在冷藏冷冻间室采用不同的动力循环制冷系统：压缩机制冷和泵制冷，泵的电功率相比于压缩机电功率小很多，泵制
冷系统的能效高，尤其针对有冷藏冷冻间室的冰箱通常利用风门启闭控制冷风分配，实现不同间室的制冷需求。压缩机后设置有回热器，泵送的低温液态制冷剂与压缩机出口的高温气态制冷剂在此进行换热，保证流向冷藏蒸发器的制冷剂温度不过过低，从而避免冷藏间室的湿空气在冷藏蒸发器上冻结成冰，也减少了冷藏蒸发器的除霜操作。另外，冷冻蒸发器末端配有储液器，能够防止压缩机运行过程中产生的液击。
84.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。