CN104879941B - 冰箱制冷循环系统、防凝露控制方法及冰箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冰箱制冷循环系统，包括首尾依次连接以构成冷媒循环回路的压缩机、冷凝器、第一节流装置和冷藏蒸发器，以第一节流装置和冷藏蒸发器所在冷媒流路为第一流路，冰箱制冷循环系统还包括湿度传感器、三通控制阀、依次连接以构成第二流路的第二节流装置和辅冷藏蒸发器，第一流路与第二流路并联设置而形成有沿着冷媒流动方向依次分布的第一并联节点和第二并联节点，三通控制阀设置在第一并联节点处，湿度传感器检测的湿度大于预设阈值时，三通控制阀至少选通第二流路。本发明还公开了一种防凝露控制方法及冰箱。通过利用辅冷藏蒸发器的结霜作用不仅使凝露现象减少，而且保证了冷藏间室的制冷效果。

Description

冰箱制冷循环系统、防凝露控制方法及冰箱

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，尤其涉及一种冰箱制冷循环系统、防凝露控制方法及冰箱。

背景技术

冰箱间室内外温差较大，环境中的水蒸气进入冰箱间室后，水蒸气因受到温度差的影响而上升到冷藏室箱胆的顶部并发生凝露现象，凝露不仅会吸附空气中的尘埃和细菌，而且会导致内部金属零部件腐蚀生锈、塑料部件生霉发臭等，不利于食物保鲜。

目前主要通过设置防露管和电加热组件来防止凝露，但是高温加热会对冰箱间室的制冷效果造成影响，导致热负荷增加，同时会引起温度波动，不利于食物保鲜。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种冰箱制冷循环系统，旨在解决现有的防凝露方式会增加冰箱的能耗，同时不利于食物保鲜的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种冰箱制冷循环系统，包括首尾依次连接以构成冷媒循环回路的压缩机、冷凝器、第一节流装置和冷藏蒸发器，以所述第一节流装置和冷藏蒸发器所在冷媒流路为第一流路，所述冰箱制冷循环系统还包括湿度传感器、三通控制阀、依次连接以构成第二流路的第二节流装置和辅冷藏蒸发器，所述第一流路与所述第二流路并联设置而形成有沿着冷媒流动方向依次分布的第一并联节点和第二并联节点，所述三通控制阀设置在所述第一并联节点处，所述湿度传感器检测的湿度大于预设阈值时，所述三通控制阀至少选通所述第二流路。

优选地，所述湿度传感器用于检测所述冰箱的室外侧环境湿度，或者用于检测所述冰箱的室内侧环境湿度；又或者，所述湿度传感器为两个，其中一个用于检测所述冰箱的室外侧环境湿度，另一个用于检测所述冰箱的室内侧环境湿度，两所述湿度传感器中的任意一个检测的湿度大于预设阈值时，所述三通控制阀至少选通所述第二流路。

优选地，所述三通控制阀由两个两通控制阀替代，其中一个所述两通控制阀设置在第一流路上并位于所述第一节流装置的进口端，另一个所述两通控制阀设置在所述第二流路上并位于所述第二节流装置的进口端，所述湿度传感器检测的湿度大于预设阈值时，至少位于所述第二流路上的两通控制阀开启。

优选地，所述湿度传感器用于检测所述冰箱的室外侧环境湿度，或者用于检测所述冰箱的室内侧环境湿度；或者，所述湿度传感器为两个，其中一个用于检测所述冰箱的室外侧环境湿度，另一个用于检测所述冰箱的室内侧环境湿度，两所述湿度传感器中的任意一个检测的湿度大于预设阈值时，至少位于所述第二流路上的两通控制阀开启。

优选地，所述第一节流装置为第一毛细管，所述第二节流装置为第二毛细管，所述第二毛细管的长度大于所述第一毛细管的长度。

优选地，所述冰箱制冷循环系统还包括设置在所述冷媒循环回路上的干燥过滤器和气液分离器，所述干燥过滤器位于所述冷凝器与所述第一并联节点之间，所述气液分离器位于所述第二并联节点与所述压缩机之间。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种防凝露控制方法，对上述任一项技术方案中所述的冰箱制冷循环系统进行控制，所述防凝露控制方法包括以下步骤：当所述冰箱制冷循环系统检测的环境参数满足预设条件时，启动压缩机并至少选通第二流路。

优选地，所述环境参数包括环境湿度，当所述冰箱制冷循环系统检测的环境湿度大于预设阈值时，启动压缩机并至少选通第二流路；或者，所述环境参数包括冷藏间室温度和环境湿度，当所述冰箱制冷循环系统检测的冷藏间室温度大于预设温度且环境湿度大于预设阈值时，启动压缩机并至少选通第二流路。

优选地，在所述启动压缩机并至少选通第二流路的步骤之后还包括：当第二流路的运行时间大于预设时间时，关闭第二流路。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种冰箱，包括箱体，所述箱体内限定出冷藏间室，所述冰箱还包括上述任一项技术方案中所述的冰箱制冷循环系统，所述辅冷藏蒸发器位于所述冷藏间室内。

优选地，所述辅冷藏蒸发器设置所述冷藏间室的后背板上，并且所述辅冷藏蒸发器位于所述冷藏蒸发器的上方，所述后背板上设置有用于承接所述辅冷藏蒸发器的化霜水的排水槽；或者，所述辅冷藏蒸发器设置在所述冷藏间室的顶板上，所述冰箱还包括设置在所述辅冷藏蒸发器的下方以用于承接所述辅冷藏蒸发器的化霜水的接水盘。

本发明所提供的一种冰箱制冷循环系统，通过增加用于引导冷藏间室内的水蒸气结霜的辅冷藏蒸发器，当湿度传感器检测的湿度大于预设阈值时，控制冷媒循环回路中的冷媒流经第二流路而使辅冷藏蒸发器工作，以使水蒸气直接在辅冷藏蒸发器的表面上结霜，从而防止了水蒸气在冷藏间室的内壁上凝露，并且辅冷藏蒸发器工作时还能够为冷藏间室提供冷量，以维持冷藏间室的低温环境，从而有利于食物保鲜。

附图说明

图1为本发明的冰箱制冷循环系统一实施例的流路原理图；

图2为本发明的冰箱制冷循环系统另一实施例的流路原理图；

图3为本发明的防凝露控制方法一实施例的流程示意图；

图4为本发明的防凝露控制方法另一实施例的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参见附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种冰箱制冷循环系统，参见图1，在一实施例中，该冰箱制冷循环系统包括首尾依次连接以构成冷媒循环回路的压缩机100、冷凝器101、第一节流装置104和冷藏蒸发器106，此外，对于配置有冷冻功能的冰箱制冷循环系统，其还包括冷冻蒸发器105，该冷冻蒸发器105位于第一节流装置104与冷藏蒸发器106之间，其中冷冻蒸发器105用于给一封闭腔室制造冷冻条件，比如形成设定温度为-26℃～-4℃的冷冻间室，而冷藏蒸发器106用于给另一封闭腔室制造冷藏条件，比如形成设定温度为0～10℃的冷藏间室，并且在实际应用时冷冻蒸发器105和冷藏蒸发器106的制冷方式可以相同，也可以不同，比如冷冻蒸发器105采用直接制冷式，即冷冻蒸发器105位于冷冻间室内，而冷藏蒸发器106采用间接制冷式，即冷藏蒸发器106位于冷藏间室外，并通过冷藏间室的室壁进行热交换。

如图1所示，以所述第一节流装置104、冷冻蒸发器105和冷藏蒸发器106所在冷媒流路为第一流路200。此外，该冰箱制冷循环系统还包括湿度传感器112、三通控制阀103、依次连接以构成第二流路300的第二节流装置108和辅冷藏蒸发器109，其中辅冷藏蒸发器109与冷藏蒸发器106对应设置，比如辅冷藏蒸发器109位于冷藏间室内，利用辅冷藏蒸发器109对冷藏间室内的水蒸气进行引导，并使水蒸气在辅冷藏蒸发器109的表面上结霜，从而防止冷藏间室的内壁面上出现凝露的现象。其中，本实施例的三通控制阀103可以是三通电磁阀，也可以是电控比例阀，在实际应用时可灵活选择。

具体地，第一流路200与第二流路300并联设置而形成有沿着冷媒流动方向依次分布的第一并联节点和第二并联节点，三通控制阀103设置在第一并联节点处，因此可通过该三通控制阀103控制冷媒在第一并联节点处的流向，比如使冷媒全部流向第一流路200或第二流路300，又或者对冷媒进行分流，使一部分冷媒流向第一流路200，其余冷媒流向第二流路300，湿度传感器112检测的湿度大于预设阈值时，比如该预设阈值为80％RH或其他任意适用的湿度值，三通控制阀103至少选通第二流路300，即至少导通第二流路300，从而使冷媒循环回路中的冷媒部分或全部流经第二流路300，从而使辅冷藏蒸发器109的表面温度低至能够引导冷藏间室内的水蒸气在辅冷藏蒸发器109的表面上结霜，起到防止水蒸气在冷藏间室的内壁面上凝露的作用。可以理解的是，该冰箱制冷循环系统还包括用于控制各功能部件工作的控制器110，诸如压缩机100、三通控制阀103以及湿度传感器112等与控制器110连接，另外还设置有用于检测冷藏间室的冷藏温度的温度传感器111，该温度传感器111也与控制器110连接。在一示例中，以冷藏间室的温度和环境湿度为控制条件实现对冰箱制冷循环系统进行控制，当冷藏间室的温度高于设定温度且环境湿度大于预设阈值时，三通控制阀103动作，将第一流路200关闭，而导通第二流路300，冷媒通过辅冷藏蒸发器109，一方面利用辅冷藏蒸发器109对冷藏间室进行制冷，另一方面利用辅冷藏蒸发器109对冷藏间室进行干燥，防止冷藏间室内的水蒸气凝露。由此，通过使用本实施例的技术方案，不管是用户对冰箱进行开关门操作而进入冷藏间室内的水蒸气，还是食物产生的水蒸气，均会在辅冷藏蒸发器109的引导下结霜，防凝露效果明显，并且能保证冷藏效果。

值得一提的是，在启用辅冷藏蒸发器109时，还对辅冷藏蒸发器109的工作时间进行计时，以工作时间作为停止使用辅冷藏蒸发器109的判断条件，比如辅冷藏蒸发器109工作时间达到10分钟时关闭压缩机100或者选通第一流路200而关闭第二流路300，进一步减小了对制冷效果的影响。

此外，该冰箱制冷循环系统还包括设置在冷媒循环回路上的干燥过滤器102和气液分离器107，其中干燥过滤器102位于冷凝器101与第一并联节点之间，气液分离器107位于第二并联节点与压缩机100之间，通过对冷媒进行干燥和气液分离，使冷媒更高效地运行。

在可选实施方式中，湿度传感器112的设置位置有多种选择，比如湿度传感器112设置在冰箱的室外侧，用于检测冰箱的室外侧环境湿度，采用这种技术方案主要是考虑用户对冰箱进行开关门操作时因环境湿度大而容易在冷藏间室内出现凝露；或者，湿度传感器112设置在冰箱的室内侧，用于检测冰箱的室内侧环境湿度，通过判断冷藏间室内的空气湿度来确定是否需要使用辅冷藏蒸发器109；又或者，湿度传感器112为两个，其中一个用于检测冰箱的室外侧环境湿度，另一个用于检测冰箱的室内侧环境湿度，两湿度传感器112中的任意一个检测的湿度大于预设阈值时，三通控制阀103至少选通第二流路300，采用这种技术方案，既考虑了冰箱的室外侧空气湿度的影响，又考虑了冰箱的室内侧产生的水蒸气的影响，在更大程度上降低了出现凝露现象的机率。

参见图2，在另一实施例中，三通控制阀103由两个两通控制阀替代，对应于图2所示结构，该两个两通控制阀分别是两通控制阀113和两通控制阀114，其中两通控制阀113设置在第一流路200上并位于第一节流装置104的进口端，两通控制阀114设置在第二流路300上并位于第二节流装置108的进口端，与上述实施例的主要区别在于使用两通控制阀113和两通控制阀114分别控制第一流路200和第二流路300，湿度传感器112检测的湿度大于预设阈值时，至少位于第二流路300上的两通控制阀114开启，若此时冷藏间室的温度高于设定温度，则也可同时开启两通控制阀113，使冰箱进入正常的制冷状态。值得一提的是，当同时开启两通控制阀113和两通控制阀114时，为了兼顾制冷效果和防凝露效果，还可以对第一流路200和第二流路300的冷媒流量进行分配，比如两通控制阀113的开度大于两通控制阀114的开度，又或者两通控制阀113和两通控制阀114均为开度可调的比例阀，可以根据实际情况分配第一流路200和第二流路300的冷媒流量，在保证整体制冷效果的前提下防止出现凝露现象。其中，两通控制阀113和两通控制阀114优选为电磁阀，控制方式简单，性能可靠，当然也可以是其他任意适用的电控阀门，以实现对冷媒流路的控制。

而对于湿度传感器112的具体设置位置，可以参照上述实施例的详细说明。本实施例中，湿度传感器112用于检测冰箱的室外侧环境湿度，或者用于检测冰箱的室内侧环境湿度；又或者，湿度传感器112为两个，其中一个用于检测冰箱的室外侧环境湿度，另一个用于检测冰箱的室内侧环境湿度，两湿度传感器112中的任意一个检测的湿度大于预设阈值时，至少位于第二流路300上的两通控制阀114开启，从而利用辅冷藏蒸发器109的结霜作用来防止出现凝露现象。

此外，上述各实施例中的第一节流装置104和第二节流装置108可均选为毛细管，比如第一节流装置104为第一毛细管，第二节流装置108为第二毛细管，并且第二毛细管的长度大于第一毛细管的长度，由此第二流路300的冷媒的节流更充分，从而使水蒸气能够在辅冷藏蒸发器109的表面上直接结霜。在其他实施例中，第一节流装置104和第二节流装置108还可以是其他任意适用的节流元件，比如电子膨胀阀。

本发明实施例的技术方案，通过增加用于引导冷藏间室内的水蒸气结霜的辅冷藏蒸发器109，当湿度传感器112检测的湿度大于预设阈值时，控制冷媒循环回路中的冷媒流经第二流路300而使辅冷藏蒸发器109工作，以使水蒸气直接在辅冷藏蒸发器109的表面上结霜，从而防止了水蒸气在冷藏间室的内壁上凝露，并且辅冷藏蒸发器109工作时还能够为冷藏间室提供冷量，以维持冷藏间室的低温环境，从而有利于食物保鲜。

本发明还提供一种防凝露控制方法，对冰箱制冷循环系统进行控制，以防止水蒸气在冷藏间室内出现凝露现象，参见图3，该防凝露控制方法包括以下步骤：

在步骤S100中，当冰箱制冷循环系统检测的环境参数是否满足预设条件时，启动压缩机并至少选通第二流路。结合图1所示结构，在压缩机100运行时选通第二流路300，具体可通过三通控制阀103实现冷媒流向的选择，因此冷媒流经辅冷藏蒸发器109而使辅冷藏蒸发器109处于工作状态，从而引导冷藏间室内的水蒸气在辅冷藏蒸发器109的表面上结霜。在可选实施方式中，环境参数包括环境湿度，而该环境湿度可以是冷藏间室内的环境湿度，也可以是冷藏间室外的环境湿度，通过设置在对应位置的湿度传感器112检测得到，当然也可以设置两个湿度传感器112，其中一个湿度传感器112设置在冷藏间室内，用于检测冷藏间室内的空气湿度；另一个湿度传感器112设置在冷藏间室外，用于检测冷藏间室外的空气湿度，当其中任意一个湿度传感器112检测的空气湿度大于预设阈值时，启动压缩机100并至少选通第二流路300，若此时冷藏间室的温度高于预设温度，则还选通第一流路200，结合冷藏蒸发器106和辅冷藏蒸发器109对冷藏间室进行制冷，而辅冷藏蒸发器109同时还起到防凝露作用。

需要说明的是，压缩机100的上述启动方式仅为冰箱制冷循环系统使用过程中的其中一种特例情形，为了维持食物保鲜温度的恒定，比如当冷藏间室的温度大于预设温度时，启动压缩机100并选通第一流路200，通过冷冻蒸发器105对冷冻间室进行制冷，而通过冷藏蒸发器106对冷藏间室进行制冷，在这过程中，既可以保持第二流路300的关闭状态，也可以选通第二流路300。

又在另一可选实施方式中，环境参数包括冷藏间室温度和环境湿度，当冰箱制冷循环系统检测的冷藏间室温度大于预设温度且环境湿度大于预设阈值时，启动压缩机100并至少选通第二流路300。相较于上述实施例，考虑了环境湿度和冷藏间室温度对露点温度和实际凝露情况的影响，控制方法更加准确，能够及时引导水蒸气，防凝露效果更明显。

参见图4，与上述实施例的区别在于，本实施例的防凝露控制方法在步骤S100之后还包括：

在步骤S200中，当第二流路的运行时间大于预设时间时，关闭第二流路。在启用辅冷藏蒸发器109时，还对辅冷藏蒸发器109的工作时间进行计时，以工作时间作为停止使用辅冷藏蒸发器109的判断条件，比如辅冷藏蒸发器109工作时间达到10分钟时关闭第二流路300，在实现防凝露的前提下，进一步减小了对制冷效果的影响。另外，若在关闭第二流路300后，冷藏间室的温度还没有达到降低至预设温度，则保持压缩机100的运行状态，以避免对制冷效果造成影响。

本发明还提供一种冰箱，在一实施例中，该冰箱包括箱体(图未示)，箱体内限定出冷藏间室，当然也可以限定出冷冻间室，以使该冰箱具备冷冻和冷藏功能，箱体的前侧面敞开设置，以使冷冻间室和冷藏间室分别具有一开口，其中冷藏间室可以位于冷冻间室的上方。此外，该冰箱还包括上述任一项技术方案中所述的冰箱制冷循环系统，通过该冰箱制冷循环系统实现换热，满足食物储藏要求，同时辅冷藏蒸发器109位于冷藏间室内，还可利用辅冷藏蒸发器109引导水蒸气在其表面上结霜，防止冷藏间室内出现凝露现象。可以理解的是，本实施例的冰箱还包括可枢转地设置在箱体上以打开或关闭箱体的前侧面的门体。

在具体实施例中，以空间形状大致构造为长方体的冷藏间室作为示例，该冷藏间室包括底板、顶板、左右侧板、后背板以及由门体构成的前侧板，辅冷藏蒸发器109可以设置冷藏间室的后背板上，并且辅冷藏蒸发器109位于冷藏蒸发器106的上方。当辅冷藏蒸发器109工作以通过结霜的方式收集水蒸气时，还需考虑化霜水排放的问题，对于辅冷藏蒸发器109设置在冷藏间室的后背板上的情形，该后背板上设置有用于承接辅冷藏蒸发器109的化霜水的排水槽，辅冷藏蒸发器109在不工作时或压缩机100停机期间融霜，生成的化霜水汇集至排水槽而排出冰箱外。而在另一实施例中，辅冷藏蒸发器109设置在冷藏间室的顶板上，该冰箱还包括设置在辅冷藏蒸发器109的下方以用于承接辅冷藏蒸发器109的化霜水的接水盘，该接水盘与辅冷藏蒸发器109保持一定间隔，从而防止水蒸气在接水盘上凝露。由此，通过将辅冷藏蒸发器109设置在冷藏间室的后背板或顶板上，从而有利于引导水蒸气在辅冷藏蒸发器109上结霜，具有更好的防凝露效果。

应当理解，本冰箱实施例包括上述冰箱制冷循环系统全部实施例的全部技术方案，所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种冰箱制冷循环系统，包括首尾依次连接以构成冷媒循环回路的压缩机、冷凝器、第一节流装置、冷藏蒸发器以及冷冻蒸发器，其特征在于，所述第一节流装置和冷冻蒸发器、冷藏蒸发器依次连接以构成的冷媒流路为第一流路，所述冰箱制冷循环系统还包括湿度传感器、三通控制阀、依次连接以构成第二流路的第二节流装置和辅冷藏蒸发器；所述冷藏蒸发器的输出端与所述辅冷藏蒸发器的输出端连接；

所述第一流路与所述第二流路并联设置而形成有沿着冷媒流动方向依次分布的第一并联节点和第二并联节点，所述三通控制阀设置在所述第一并联节点处，所述湿度传感器检测的湿度大于预设阈值时，所述三通控制阀至少选通所述第二流路，从而使冷媒循环回路中的冷媒部分或全部流经第二流路。

2.如权利要求1所述的冰箱制冷循环系统，其特征在于，所述湿度传感器用于检测所述冰箱的室外侧环境湿度，或者用于检测所述冰箱的室内侧环境湿度；又或者，所述湿度传感器为两个，其中一个用于检测所述冰箱的室外侧环境湿度，另一个用于检测所述冰箱的室内侧环境湿度，两所述湿度传感器中的任意一个检测的湿度大于预设阈值时，所述三通控制阀至少选通所述第二流路。

3.如权利要求1所述的冰箱制冷循环系统，其特征在于，所述三通控制阀由两个两通控制阀替代，其中一个所述两通控制阀设置在第一流路上并位于所述第一节流装置的进口端，另一个所述两通控制阀设置在所述第二流路上并位于所述第二节流装置的进口端，所述湿度传感器检测的湿度大于预设阈值时，至少位于所述第二流路上的两通控制阀开启。

4.如权利要求3所述的冰箱制冷循环系统，其特征在于，所述湿度传感器用于检测所述冰箱的室外侧环境湿度，或者用于检测所述冰箱的室内侧环境湿度；或者，所述湿度传感器为两个，其中一个用于检测所述冰箱的室外侧环境湿度，另一个用于检测所述冰箱的室内侧环境湿度，两所述湿度传感器中的任意一个检测的湿度大于预设阈值时，至少位于所述第二流路上的两通控制阀开启。

5.如权利要求1至4中任一项所述的冰箱制冷循环系统，其特征在于，所述第一节流装置为第一毛细管，所述第二节流装置为第二毛细管，所述第二毛细管的长度大于所述第一毛细管的长度。

6.如权利要求1至4中任一项所述的冰箱制冷循环系统，其特征在于，所述冰箱制冷循环系统还包括设置在所述冷媒循环回路上的干燥过滤器和气液分离器，所述干燥过滤器位于所述冷凝器与所述第一并联节点之间，所述气液分离器位于所述第二并联节点与所述压缩机之间。

7.一种防凝露控制方法，其特征在于，对权利要求1至6中任一项所述的冰箱制冷循环系统进行控制，所述防凝露控制方法包括以下步骤：

当所述冰箱制冷循环系统检测的环境参数满足预设条件时，启动压缩机并至少选通第二流路。

8.如权利要求7所述的防凝露控制方法，其特征在于，所述环境参数包括环境湿度，当所述冰箱制冷循环系统检测的环境湿度大于预设阈值时，启动压缩机并至少选通第二流路；或者，所述环境参数包括冷藏间室温度和环境湿度，当所述冰箱制冷循环系统检测的冷藏间室温度大于预设温度且环境湿度大于预设阈值时，启动压缩机并至少选通第二流路。

9.如权利要求7或8所述的防凝露控制方法，其特征在于，在所述启动压缩机并至少选通第二流路的步骤之后还包括：

当第二流路的运行时间大于预设时间时，关闭第二流路。

10.一种冰箱，包括箱体，所述箱体内限定出冷藏间室，其特征在于，所述冰箱还包括权利要求1至6中任一项所述的冰箱制冷循环系统，所述辅冷藏蒸发器位于所述冷藏间室内。

11.如权利要求10所述的冰箱，其特征在于，所述辅冷藏蒸发器设置所述冷藏间室的后背板上，并且所述辅冷藏蒸发器位于所述冷藏蒸发器的上方，所述后背板上设置有用于承接所述辅冷藏蒸发器的化霜水的排水槽；或者，所述辅冷藏蒸发器设置在所述冷藏间室的顶板上，所述冰箱还包括设置在所述辅冷藏蒸发器的下方以用于承接所述辅冷藏蒸发器的化霜水的接水盘。