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一种冰箱的制作方法

2022-02-20 05:28:55 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及冰箱技术领域,尤其涉及一种冰箱。


背景技术:

2.三门冰箱的结构通常为上层冷藏室,中层野菜室,下层冷冻室,野菜室与冷冻室之间用中隔板隔开,中隔板上留有孔洞用于穿插制冰机注水管,中隔板四周与左右两侧内胆及后部风道间使用海绵条密封,达到与冷冻室隔热的效果。但中隔板四周密封无法起到完成隔热的效果,导致冷冻室的冷量通过注水管、注水口及中隔板四周传递到野菜室,达不到完成隔热的效果,在冰箱制冷过程中,中隔板表面温度约为-2到-5℃,中隔板低温与野菜室内空气对流换热,导致野菜室温度较低。同时,在压缩机停机时,冷冻蒸发器附近低温空气密度较大,会下沉到风道底部,随着冷空气逐渐下沉压力逐步增大,冷气最终会经由回风口倒灌到野菜室内,导致野菜室温度过低,出现野菜冻伤的情况。
3.在现有技术中,通过在野菜室的中隔板上设置加热丝来实现对野菜室的保温,当野菜室内温度低于预设值时,野菜加热丝开启工作,直至野菜室温度高于预设值时关闭。然而,发明人发现现有技术至少存在如下问题:由于箱体结构限制,野菜室内温度偏低,必须使用大功率加热丝(通常需要超过18w)才可以满足所需补偿温度,但这将会增加箱内热负荷,制冷量降低,耗电量增大,无法满足市场要求。并且加热过程中,中隔板表面温度超过90℃,有烫伤顾客风险,且容易出现火灾等安全隐患。


技术实现要素:

4.本发明实施例的目的是提供一种冰箱,能有效实现对野菜室的保温,且能有效降低冰箱的能源损耗,为用户提供良好的使用体验。
5.为实现上述目的,本发明实施例提供了一种冰箱,包括:
6.冰箱本体;
7.野菜室,设置于所述冰箱本体内部;
8.压缩机,设置于所述冰箱本体内部,用于实现制冷剂的压缩处理;
9.冷凝器,设置有换热管,用于将所述压缩机压缩后的制冷剂与空气进行换热;
10.所述冷凝器的换热管一部分贴覆在所述冰箱本体的外侧板u壳上,至少一部分向所述野菜室延伸,并贴覆在所述野菜室的外侧板上。
11.作为上述方案的改进,贴覆在所述野菜室的外侧板上的换热管的铺设长度为:
[0012][0013]
其中,l为贴覆在所述野菜室的外侧板上的换热管的铺设长度,p为所述野菜室的所需加热功率,k为传热系数,d为所述换热管的直径,t1为所述冷凝器的冷凝温度,t2为所述野菜室的室内特性温度。
[0014]
作为上述方案的改进,所述冰箱还包括中隔板,所述中隔板设置于所述野菜室与
其他间室之间,用于使所述野菜室与其他间室隔热;且所述中隔板上设置有加热丝,用于为所述野菜室提供热量。
[0015]
作为上述方案的改进,所述冰箱还包括:
[0016]
环境温度传感器,设置于所述冰箱本体外部,用于检测所述冰箱所处环境的当前环境温度;
[0017]
间室温度传感器,设置于所述野菜室内部,用于检测所述野菜室的当前间室温度;
[0018]
控制器,分别与所述环境温度传感器、所述间室温度传感器、所述压缩机和所述加热丝连接,用于:
[0019]
接收所述环境温度传感器检测到的当前环境温度、所述间室温度传感器检测到的当前间室温度,并检测所述压缩机的运行状态;所述运行状态包括开启状态和关闭状态;
[0020]
根据所述当前环境温度、所述当前间室温度和所述压缩机的运行状态,确定所述加热丝的运行模式;其中,所述运行模式包括运行状态和所述运行状态为开启状态时的开停周期;
[0021]
控制所述加热丝按照所述运行模式运行。
[0022]
作为上述方案的改进,所述根据所述当前环境温度、所述当前间室温度和所述压缩机的运行状态,确定所述加热丝的运行模式,具体包括:
[0023]
当所述当前环境温度大于预设环境温度阈值,且所述压缩机的运行状态为开启状态时,控制所述加热丝在所述间室温度小于等于第一间室温度阈值时处于开启状态,以开机第一时长、停机第二时长的开停周期运行;并在所述间室温度大于第二间室温度阈值时处于关闭状态;
[0024]
其中,所述第二间室温度阈值大于所述第一间室温度阈值。
[0025]
作为上述方案的改进,所述根据所述当前环境温度、所述当前间室温度和所述压缩机的运行状态,确定所述加热丝的运行模式,还包括:
[0026]
当所述当前环境温度大于预设环境温度阈值,且所述压缩机的运行状态为关闭状态时,控制所述加热丝在所述间室温度小于等于第三间室温度阈值时处于开启状态,以开机第一时长、停机第二时长的开停周期运行;并在所述间室温度大于第四间室温度阈值时处于关闭状态;
[0027]
其中,所述第三间室温度阈值大于所述第一间室温度阈值;所述第四间室温度阈值大于所述第三间室温度阈值。
[0028]
作为上述方案的改进,所述根据所述当前环境温度、所述当前间室温度和所述压缩机的运行状态,确定所述加热丝的运行模式,还包括:
[0029]
当所述当前环境温度小于等于所述预设环境温度阈值,且所述压缩机的运行状态为开启状态时,控制所述加热丝在所述间室温度小于等于第五间室温度阈值时处于开启状态,以开机第三时长、停机第四时长的开停周期运行;并在所述间室温度大于第六间室温度阈值时处于关闭状态;
[0030]
其中,所述第六间室温度阈值大于所述第五间室温度阈值,所述第五间室温度阈值大于所述第一间室温度阈值,且所述第三时长大于所述第一时长。
[0031]
作为上述方案的改进,所述根据所述当前环境温度、所述当前间室温度和所述压缩机的运行状态,确定所述加热丝的运行模式,还包括:
[0032]
当所述当前环境温度小于等于所述预设环境温度阈值,且所述压缩机的运行状态为关闭状态时,控制所述加热丝在所述间室温度小于等于第七间室温度阈值时处于开启状态,以开机第三时长、停机第四时长的开停周期运行;并在所述间室温度大于第八间室温度阈值时处于关闭状态;
[0033]
其中,所述第七间室温度阈值大于所述第五间室温度阈值,所述第八间室温度阈值大于所述第七间室温度阈值。
[0034]
作为上述方案的改进,所述换热器通过铝箔胶带贴覆在所述冰箱本体的外侧板u壳和所述野菜室的外侧板上。
[0035]
作为上述方案的改进,所述贴覆在所述野菜室的外侧板上的换热管距离所述野菜室内胆10mm。
[0036]
与现有技术相比,本发明公开的一种冰箱,所述冰箱设置有冷凝器,用于将压缩机压缩后的制冷剂与空气进行换热;所述冷凝器的换热管一部分贴覆在所述冰箱本体的外侧板u壳上,至少一部分向所述野菜室延伸,并贴覆在所述野菜室的外侧板上。并且,所述冰箱的控制器用于接收环境温度传感器检测到的当前环境温度、间室温度传感器检测到的当前间室温度,并检测压缩机的运行状态;根据所述当前环境温度、所述当前间室温度和所述压缩机的运行状态,确定所述加热丝的运行模式,以控制所述加热丝运行或停止运行。
[0037]
采用本发明实施例,通过新设计了冷凝器的结构与管路分布,使冷凝器局部管路靠近野菜室,利用冷凝器散发的热量加热野菜室,以达到使野菜室的间室温度保持恒定的目的。同时,野菜室冷量对冷凝器起到降温作用,降低冷凝温度,提升系统制冷效率。通过热力学计算,可准确计算得到野菜室区域的冷凝器管路铺设长度,有效满足野菜室的实际保温需求。并且,保留功率较低的中隔板加热丝,根据用户实际使用的环境温度条件不同,提出“野菜室常规控制”与“野菜室低温控制”两种模式,来控制加热丝运行。通过环境温度传感器、间室温度传感器、压缩机、加热丝和冷凝器配合使用,使野菜室内温度满足温度要求,并实现降低能耗、节约成本、提升系统制冷效率的目的。
附图说明
[0038]
图1是本发明实施例一提供的一种冰箱外形结构示意图;
[0039]
图2是本发明实施例一中冰箱的冷凝器的装配效果右视图;
[0040]
图3是本发明实施例一中冰箱的冷凝器的装配效果左视图;
[0041]
图4是本发明实施例一中冰箱的冷凝器的装配效果后视图;
[0042]
图5是现有技术中冰箱的冷凝器的结构示意图;
[0043]
图6是本发明实施例一中冰箱的冷凝器的结构示意图;
[0044]
图7是本发明实施例二提供的一种冰箱的结构示意图;
[0045]
图8是本发明实施例二提供的一种冰箱中控制器的工作流程示意图。
具体实施方式
[0046]
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。
[0047]
参见图1至4,图1是本发明实施例一提供的一种冰箱外形结构示意图;图2是本发明实施例一中冰箱的冷凝器的装配效果右视图;图3是本发明实施例一中冰箱的冷凝器的装配效果左视图;图4是本发明实施例一中冰箱的冷凝器的装配效果后视图。本发明实施例一提供了一种冰箱10,包括:
[0048]
冰箱本体11;野菜室12,设置于所述冰箱本体内部;压缩机,设置于所述冰箱本体内部,用于实现制冷剂的压缩处理;冷凝器13,设置有换热管,用于将所述压缩机压缩后的制冷剂与空气进行换热;所述冷凝器13的换热管一部分131贴覆在所述冰箱本体11的外侧板u壳14上,至少一部分132向所述野菜室12延伸,并贴覆在所述野菜室12的外侧板上。
[0049]
需要说明的是,参见图5,是现有技术中冰箱的冷凝器的结构示意图。传统的冰箱的冷凝器贴附在冰箱两侧u壳上。当压缩机工作时,经压缩机处理后的高温高压制冷剂气体会进入冷凝器的进气口管路,冷凝器中制冷剂的热量通过换热管路传导到冰箱侧板u壳,u壳再与室内空气对流换热完成热量传递,达到冷凝目的。
[0050]
在本发明实施例中,通过将所述冷凝器13散发的热量利用起来,以实现对野菜室的保温。
[0051]
具体地,参见图6,是本发明实施例一中冰箱的冷凝器的结构示意图。通过将贴覆于冰箱本体11的外侧板u壳14上的换热管的一部分延伸到野菜室的外侧板区域,换热管在靠近野菜室时,向野菜室做l形弯折,并直接贴覆在所述野菜室12的外侧板上。
[0052]
优选地,所述换热器通过铝箔胶带贴覆在所述冰箱本体的外侧板u壳和所述野菜室的外侧板上。并且,所述贴覆在所述野菜室的外侧板上的换热管距离所述野菜室内胆10mm左右。
[0053]
采用本发明实施例的技术手段,当压缩机工作时,冷凝器中的制冷剂将热量传导到野菜室的外侧板上,在吸收野菜室冷量的同时,给野菜室提供补偿热量,以使野菜室内温度满足设计要求,同时使冷凝温度降低,能够有效提高系统制冷效率。
[0054]
作为优选的实施方式,贴覆在所述野菜室的外侧板上的换热管的铺设长度为:
[0055][0056]
其中,l为贴覆在所述野菜室的外侧板上的换热管的铺设长度,p为所述野菜室的所需加热功率,k为传热系数,d为所述换热管的直径,t1为所述冷凝器的冷凝温度,t2为所述野菜室的室内特性温度。
[0057]
经试验测试获得,现有技术中的中隔板加热丝功率需要18w可以维持间室温度。在本发明实施例中,通过冷凝器换热过程中给野菜室提供的补偿热量可以设定为10w~18w,以此降低甚至避免中隔板的加热丝在加热过程中的耗电量。
[0058]
根据公式:p=ka
×
(t
1-t2),可以计算出贴覆于野菜室的外侧板上的冷凝器换热管的散热面积a。其中,p为所述野菜室的所需加热功率,例如设定为10w~18w。t1为所述冷凝器的冷凝温度,通常取30℃;t2为所述野菜室的室内特性温度,通常取4℃;k为传热系数,由传热学可得:
[0059][0060]
其中,h为对流换热系数,可近似看成恒壁温纵掠强制对流换热系数,由传热学可计算得到,d为冷凝器与野菜室间的泡层厚度,λ为发泡料环戊烷的导热系数,另外,与泡层导热系数λ相比,冷凝器管路导热系数很大,热阻小,误差在可控范围之内,可忽略不计。
[0061]
进一步地,通过a=πdl,最终可以计算出野菜区域需要铺设的换热管路长度l,其中,d为所述换热管的直径,π为圆周率。
[0062]
本发明实施例一提供了一种冰箱,所述冰箱设置有冷凝器,用于将压缩机压缩后的制冷剂与空气进行换热;所述冷凝器的换热管一部分贴覆在所述冰箱本体的外侧板u壳上,至少一部分向所述野菜室延伸,并贴覆在所述野菜室的外侧板上。采用本发明实施例,通过新设计了冷凝器的结构与管路分布,使冷凝器局部管路靠近野菜室,利用冷凝器散发的热量加热野菜室,以达到使野菜室的间室温度保持恒定的目的,有效降低了野菜室加热丝的耗电量,降低成本。同时,野菜室冷量对冷凝器起到降温作用,降低冷凝温度,提升系统制冷效率。通过热力学计算,可准确计算得到野菜室区域的冷凝器管路铺设长度,有效满足野菜室的实际保温需求。
[0063]
作为优选的实施,参见图1和图7,图7是本发明实施例二提供的一种冰箱的结构示意图。本发明实施例二在实施例一的基础上实施,所述冰箱还包括中隔板15,所述中隔板15设置于所述野菜室12与其他间室之间,用于使所述野菜室12与其他间室隔热;且所述中隔板15上设置有加热丝21,用于为所述野菜室12提供热量。
[0064]
示例性地,所述冰箱包括分为三个间室,从上到下依次为冷藏室、野菜室和冷冻室。由于所述冷冻室的温度较低,对野菜室的温度影响较大,所述中隔板15设置与所述野菜室和所述冷冻室之间,达到与冷冻室隔热的效果。
[0065]
在本发明实施例中,采用冷凝管和加热丝配合的方式为所述野菜室提供热量的方式,来实现对所述野菜室的保温。
[0066]
例如,将冷凝器换热过程中给野菜室提供的补偿热量设定为10w,以此计算在野菜室区域的换热管铺设长度,而为了达到野菜室内的温度要求,即18w的加热,则剩余8w由所述加热丝提供。
[0067]
采用冷凝管和加热丝配合的方式为所述野菜室提供热量的方式,能够进一步提高对所述野菜室的保温效果,避免在压缩机停机过程中,冷凝器所散发的热量不足以维持野菜室的温度要求,导致野菜室温度较低的情况。
[0068]
作为优选的实施方式,参见图7,所述冰箱10还包括:环境温度传感器22、间室温度传感器23和控制器24;
[0069]
所述环境温度传感器22,设置于所述冰箱本体外部,用于检测所述冰箱所处环境的当前环境温度;所述间室温度传感器23,设置于所述野菜室内部,用于检测所述野菜室的当前间室温度;所述控制器24,分别与所述环境温度传感器22、所述间室温度传感器23、所述压缩机和所述加热丝21连接。
[0070]
参见图8,是本发明实施例二提供的一种冰箱中控制器的工作流程示意图。
[0071]
所述控制器23用于执行步骤s1至s3:
[0072]
s1、接收所述环境温度传感器22检测到的当前环境温度、所述间室温度传感器23
检测到的当前间室温度,并检测所述压缩机的运行状态;所述运行状态包括开启状态和关闭状态。
[0073]
s2、根据所述当前环境温度、所述当前间室温度和所述压缩机的运行状态,确定所述加热丝的运行模式;其中,所述运行模式包括所述运行状态和所述运行状态为开启状态时的开停周期。
[0074]
s3、控制所述加热丝按照所述运行模式运行。
[0075]
在本发明实施例中,通过识别所述冰箱所处的当前环境温度,提出“野菜室常规控制”、“野菜室低温控制”两种控制模式,并通过野菜室内温度传感器与环境温度传感器配合使用,来控制所述加热丝的运行状态及开停周期,使野菜室温度可以满足高于2℃低于7℃的温度要求,同时降低能耗损失。
[0076]
具体地,所述步骤s2通过以下步骤执行:
[0077]
s21、当所述当前环境温度大于预设环境温度阈值,且所述压缩机的运行状态为开启状态时,控制所述加热丝在所述间室温度小于等于第一间室温度阈值时处于开启状态,以开机第一时长、停机第二时长的开停周期运行;并在所述间室温度大于第二间室温度阈值时处于关闭状态;其中,所述第二间室温度阈值大于所述第一间室温度阈值。
[0078]
s22、当所述当前环境温度大于预设环境温度阈值,且所述压缩机的运行状态为关闭状态时,控制所述加热丝在所述间室温度小于等于第三间室温度阈值时处于开启状态,以开机第一时长、停机第二时长的开停周期运行;并在所述间室温度大于第四间室温度阈值时处于关闭状态;其中,所述第三间室温度阈值大于所述第一间室温度阈值;所述第四间室温度阈值大于所述第三间室温度阈值。
[0079]
示例性地,所述预设环境温度阈值可以设置为20℃,所述第一间室温度阈值设置为2℃,所述第二间室温度阈值设置为3℃,第三间室温度阈值设置为3℃,第四间室温度阈值设置为4℃,所述第一时长和第二时长均设置为1min。
[0080]
当所述当前环境温度>20℃时,判断为“野菜室常规控制”,此时箱外环境温度相对较高,冰箱热负荷较大,室外热空气传递到野菜内热量较多,野菜室温度相对较高,不需要太多补偿热量。该状态下加热丝按照开1min,停1min进行控制,同时根据压缩机的运行状态,控制所述加热丝的运行状态,具体如下:
[0081]
当所述控制器接收到压缩机需求开机信号,判定所述压缩机处于开启状态时,此时冷凝器中热量会传递给野菜室,野菜室温度相对较高,需要补偿热量很少,按照如下控制策略控制所述加热丝的开关机点:当前间室温度≤2℃时,加热丝开启,当前间室温度>3℃时,加热丝关闭;
[0082]
当主控板接收到压缩机需求关机信号,判定所述压缩机处于关闭状态时,此时冷凝器中没有高温冷媒流过,无法传递热量给野菜室,同时冷冻室冷气会通过野菜回风口倒灌到野菜室中,导致野菜室温度偏低,所以该状态下野菜室需要补偿热量较多,按照如下控制策略控制所述加热丝的开关机点:当前间室温度≤3℃时,加热丝开启,当前间室温度>4℃时,加热丝关闭。
[0083]
进一步地,所述步骤s2通过还包括以下步骤:
[0084]
s23、当所述当前环境温度小于等于所述预设环境温度阈值,且所述压缩机的运行状态为开启状态时,控制所述加热丝在所述间室温度小于等于第五间室温度阈值时处于开
启状态,以开机第三时长、停机第四时长的开停周期运行;并在所述间室温度大于第六间室温度阈值时处于关闭状态;其中,所述第六间室温度阈值大于所述第五间室温度阈值,所述第五间室温度阈值大于所述第一间室温度阈值,且所述第三时长大于所述第一时长。
[0085]
s24、当所述当前环境温度小于等于所述预设环境温度阈值,且所述压缩机的运行状态为关闭状态时,控制所述加热丝在所述间室温度小于等于第七间室温度阈值时处于开启状态,以开机第三时长、停机第四时长的开停周期运行;并在所述间室温度大于第八间室温度阈值时处于关闭状态;其中,所述第七间室温度阈值大于所述第五间室温度阈值,所述第八间室温度阈值大于所述第七间室温度阈值。
[0086]
示例性地,所述第五间室温度阈值设置为4℃,所述第六间室温度阈值设置为5℃,第七间室温度阈值设置为5℃,第八间室温度阈值设置为6℃,所述第三时长设置为2min,所述第四时长均设置为1min。
[0087]
当所述当前环境温度≤20℃时,判断为“野菜室低温控制”,此时箱外温度相对较低,冰箱热负荷较小,野菜室温度较相对较低,野菜室需要补偿热量较多,加热丝按照开2min,停1min进行控制,同时根据压缩机的运行状态,控制所述加热丝的运行状态,具体如下:
[0088]
当所述控制器接收到压缩机需求开机信号,判定所述压缩机处于开启状态时,此时冷凝器中热量会传递给野菜室,野菜室温度相对较高,按照如下控制策略控制所述加热丝的开关机点:当前间室温度≤4℃时,加热丝开启,当前间室温度>5℃时,加热丝关闭;
[0089]
当所述控制器接收到压缩机需求关机信号,判定所述压缩机处于关闭状态时,此时冷凝器中没有高温冷媒流过,无法传递热量给野菜室,同时冷冻室冷气会通过野菜回风口倒灌到野菜室中,导致野菜室温度偏低,所以该状态下野菜室需要热量较多,按照如下控制策略控制所述加热丝的开关机点:当前间室温度≤5℃时,加热丝开启,当前间室温度>6℃时,加热丝关闭。
[0090]
具体控制策略如表1所示:
[0091]
表1
[0092][0093]
可以理解地,上述场景中提到的预设环境温度阈值、第一至第八间室温度阈值、第一至第四时长仅作为举例,在实际应用中,可以根据实际情况设置,在此不做具体限定。
[0094]
本发明实施例二提供了一种冰箱,所述冰箱设置有冷凝器,用于将压缩机压缩后的制冷剂与空气进行换热;所述冷凝器的换热管一部分贴覆在所述冰箱本体的外侧板u壳上,至少一部分向所述野菜室延伸,并贴覆在所述野菜室的外侧板上。并且,所述冰箱控制
器用于接收环境温度传感器检测到的当前环境温度、间室温度传感器检测到的当前间室温度,并检测压缩机的运行状态;根据所述当前环境温度、所述当前间室温度和所述压缩机的运行状态,确定所述加热丝的运行模式,以控制所述加热丝运行或停止运行。
[0095]
采用本发明实施例,通过新设计了冷凝器的结构与管路分布,使冷凝器局部管路靠近野菜室,利用冷凝器散发的热量加热野菜室,以达到使野菜室的间室温度保持恒定的目的。同时,野菜室冷量对冷凝器起到降温作用,降低冷凝温度,提升系统制冷效率。通过热力学计算,可准确计算得到野菜室区域的冷凝器管路铺设长度,有效满足野菜室的实际保温需求。并且,保留功率较低的中隔板加热丝,根据用户实际使用的环境温度条件不同,提出“野菜室常规控制”与“野菜室低温控制”两种模式,来控制加热丝运行。通过环境温度传感器、间室温度传感器、压缩机、加热丝和冷凝器配合使用,使野菜室内温度满足温度要求,并实现降低能耗、节约成本、提升系统制冷效率的目的。
[0096]
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。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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