一种具有三循环制冷系统的风冷电冰箱及其制冷方法

《一种具有三循环制冷系统的风冷电冰箱及其制冷方法》涉及一种电冰箱及其制冷控制方法，更具体的说是涉及一种具有三循环制冷系统的风冷电冰箱及其制冷控制方法。

截至2013年11月25日，随着人们生活水平的提高以及市场的请求，人们对冰箱功能及容积要求越来越高，于是市场出现很多大容积多门，多温区的风冷冰箱。但是风冷多门冰箱仍以单蒸发器制冷为主，通过风门开关控制各间室的制冷。间室间存在食物串味，食物风干等问题。对于大容积冰箱来说，还存在降温速度慢等问题。

图1为《一种具有三循环制冷系统的风冷电冰箱及其制冷方法》制冷系统的结构示意图；

图中标记：1压缩机；2冷凝器；3干燥过滤器；4一进三出电动阀；51冷藏毛细管；52变温毛细管；53冷冻毛细管；61冷藏蒸发器；62变温蒸发器；63冷冻蒸发器。

2018年12月20日，《一种具有三循环制冷系统的风冷电冰箱及其制冷方法》获得第二十届中国专利优秀奖。 2100433B

《一种具有三循环制冷系统的风冷电冰箱及其制冷方法》具有三循环制冷系统的风冷电冰箱，风冷电冰箱至少包括冷冻室、冷藏室和变温室三个间室。如图1所示，风冷电冰箱的制冷系统设置为：

压缩机1的排气口依次经冷凝器2和干燥过滤器3连接于一进三出电动阀4的入口；

一进三出电动阀4的第一出口依次经冷藏毛细管51和冷藏蒸发器61连于压缩机1的进气口；

一进三出电动阀4的第二出口依次经变温毛细管52、变温蒸发器62及冷冻蒸发器63连于压缩机1的进气口；

一进三出电动阀4的第三出口依次经冷冻毛细管53和冷冻蒸发器63连于压缩机1的进气口；

冷藏蒸发器61、变温蒸发器62及冷冻蒸发器63分别与冷藏室、变温室及冷冻室对应设置。

冷藏蒸发器61、变温蒸发器62以及冷冻蒸发器63皆为翅片蒸发器，且每个蒸发器均配有风扇、风扇电机及独立的风道系统，用于该间室制冷时冷量的输送。风扇电机根据制冷需要可调整转速。

该实施例具有三循环制冷系统的风冷电冰箱的制冷方法是：

当冷藏室有制冷请求时，一进三出电动阀4的第一出口打开，冷藏室风扇运转，且第二出口和第三出口关闭；在冷藏室制冷期间，若其他间室有制冷请求，则在冷藏室制冷完成时，与有制冷请求的间室相对应的一进三出电动阀4的出口打开，其他出口关闭；

当变温室有制冷请求时，若变温室设定温度≥T0，一进三出电动阀4的第二出口打开，且第一出口和第三出口关闭，变温室风扇运转，且冷冻室风扇不运转；在变温室制冷期间若冷冻室有制冷请求，则在变温室制冷结束后，一进三出电动阀4的第二出口关闭、第三出口打开且第一出口保持关闭状态，冷冻室风扇运转；

当变温室有制冷请求时，若变温室设定温度＜T0，一进三出电动阀4的第二出口打开，且第一出口和第三出口关闭，变温室风扇运转，在变温室制冷期间若冷冻室有制冷请求，则冷冻室风扇运转且一进三出电动阀4保持开关状态；

在变温室制冷期间，若冷藏室有制冷请求，则在变温室制冷结束后，一进三出电动阀4的第二出口关闭、第一出口打开且第三出口保持关闭状态；

当冷冻室有制冷请求时，一进三出电动阀4的第三出口打开，冷冻室风扇运转，且第一出口和第二出口关闭；在冷冻室制冷期间，若其他间室有制冷请求，则在冷冻室制冷完成时，与有制冷请求的间室相对应的一进三出电动阀4的出口打开，其他出口关闭；

若冷冻室、冷藏室以及变温室中两个或三个间室同时有制冷请求，则按照冷藏室、变温室、冷冻室的优先级顺序进行制冷。

变温室设定温度优选为8～-24℃。

T0优选为-20～-5℃，该实施例T0为-14℃。

一种具有三循环制冷系统的风冷电冰箱及其制冷方法专利目的

《一种具有三循环制冷系统的风冷电冰箱及其制冷方法》提供一种具有三循环制冷系统的风冷电冰箱及其制冷控制方法，以期可以使各间室独立控温、加快降温速度。同时提高制冷系统效率，降低冰箱耗电量。

一种具有三循环制冷系统的风冷电冰箱及其制冷方法技术方案

《一种具有三循环制冷系统的风冷电冰箱及其制冷方法》具有三循环制冷系统的风冷电冰箱，所述风冷电冰箱至少包括冷冻室、冷藏室和变温室三个间室，其结构特点在于：所述风冷电冰箱的制冷系统设置为：

压缩机的排气口依次经冷凝器和干燥过滤器连接于一进三出电动阀的入口；

所述一进三出电动阀的第一出口依次经冷藏毛细管和冷藏蒸发器连于压缩机的进气口；

所述一进三出电动阀的第二出口依次经变温毛细管、变温蒸发器及冷冻蒸发器连于压缩机的进气口；

所述一进三出电动阀的第三出口依次经冷冻毛细管和冷冻蒸发器连于压缩机的进气口；

所述冷藏蒸发器、变温蒸发器及冷冻蒸发器分别与冷藏室、变温室及冷冻室对应设置。

《一种具有三循环制冷系统的风冷电冰箱及其制冷方法》具有三循环制冷系统的风冷电冰箱，其特点也在于：所述冷藏蒸发器、变温蒸发器以及冷冻蒸发器皆为翅片蒸发器，且每个蒸发器独立配置风扇、风扇电机及风道系统，用于该间室制冷时冷量的输送。

《一种具有三循环制冷系统的风冷电冰箱及其制冷方法》具有三循环制冷系统的风冷电冰箱的制冷方法，其特征在于：

当冷藏室有制冷请求时，所述一进三出电动阀的第一出口打开，冷藏室风扇运转，且第二出口和第三出口关闭；在冷藏室制冷期间，若其他间室有制冷请求，则在冷藏室制冷完成时，与有制冷请求的间室相对应的一进三出电动阀的出口打开，其他出口关闭；

当变温室有制冷请求时，若变温室设定温度≥T0，所述一进三出电动阀的第二出口打开，且第一出口和第三出口关闭，变温室风扇运转，且冷冻室风扇不运转；在变温室制冷期间若冷冻室有制冷请求，则在变温室制冷结束后，所述一进三出电动阀的第二出口关闭、第三出口打开且第一出口保持关闭状态，冷冻室风扇运转；

当变温室有制冷请求时，若变温室设定温度＜T0，所述一进三出电动阀的第二出口打开，且第一出口和第三出口关闭，变温室风扇运转，在变温室制冷期间若冷冻室有制冷请求，则冷冻室风扇运转且一进三出电动阀保持开关状态；

在变温室制冷期间，若冷藏室有制冷请求，则在变温室制冷结束后，所述一进三出电动阀的第二出口关闭、第一出口打开且第三出口保持关闭状态；

当冷冻室有制冷请求时，所述一进三出电动阀的第三出口打开，冷冻室风扇运转，且第一出口和第二出口关闭；在冷冻室制冷期间，若其他间室有制冷请求，则在冷冻室制冷完成时，与有制冷请求的间室相对应的一进三出电动阀的出口打开，其他出口关闭；

若冷冻室、冷藏室以及变温室中两个或三个间室同时有制冷请求，则按照冷藏室、变温室、冷冻室的优先级顺序进行制冷。

《一种具有三循环制冷系统的风冷电冰箱及其制冷方法》具有三循环制冷系统的风冷电冰箱的制冷方法，其特点在于：所述变温室设定温度为8～-24℃。

T0为-20～-5℃。

一种具有三循环制冷系统的风冷电冰箱及其制冷方法有益效果

1、《一种具有三循环制冷系统的风冷电冰箱及其制冷方法》的制冷系统可以实现冰箱各间室的单独制冷，各间室独立控温，温度控制准确，间室湿度高，降温速度快且制冷系统效率更高降低能耗；

2、《一种具有三循环制冷系统的风冷电冰箱及其制冷方法》制冷系统在冷冻室有单独制冷请求时，一进三出电动阀打开第三出口，制冷剂经过冷冻毛细管与冷冻蒸发器串联构成独立制冷循环；此时压缩机运行功率小，节约能耗；

3、《一种具有三循环制冷系统的风冷电冰箱及其制冷方法》的制冷系统可以实现冰箱的变容；比如某600升冰箱：冷藏容积400升，变温室100升，冷冻室100升；在各间室全开的状态下，是一个600升的冷藏冷冻箱；关闭冷藏室，将变温室室设定为冷藏温区，就是一个200升的冷藏冷冻箱；进一步的将冷藏室或冷冻室关闭，则可以根据食物储藏的需要，将变温室变为100升的冷藏箱或冷冻箱。

1.一种具有三循环制冷系统的风冷电冰箱的制冷方法，其特征在于：所述具有三循环制冷系统的风冷电冰箱的结构为：所述风冷电冰箱至少包括冷冻室、冷藏室和变温室三个间室，所述风冷电冰箱的制冷系统设置为：压缩机（1）的排气口依次经冷凝器（2）和干燥过滤器（3）连接于一进三出电动阀（4）的入口；所述一进三出电动阀（4）的第一出口依次经冷藏毛细管（51）和冷藏蒸发器（61）连于压缩机（1）的进气口；所述一进三出电动阀（4）的第二出口依次经变温毛细管（52）、变温蒸发器（62）及冷冻蒸发器（63）连于压缩机（1）的进气口；所述一进三出电动阀（4）的第三出口依次经冷冻毛细管（53）和冷冻蒸发器（63）连于压缩机（1）的进气口；所述冷藏蒸发器（61）、变温蒸发器（62）及冷冻蒸发器（63）分别与冷藏室、变温室及冷冻室对应设置；所述具有三循环制冷系统的风冷电冰箱的制冷方法为：当冷藏室有制冷请求时，所述一进三出电动阀（4）的第一出口打开，冷藏室风扇运转，且第二出口和第三出口关闭；在冷藏室制冷期间，若其他间室有制冷请求，则在冷藏室制冷完成时，与有制冷请求的间室相对应的一进三出电动阀（4）的出口打开，其他出口关闭；当变温室有制冷请求时，若变温室设定温度≥T0，所述一进三出电动阀（4）的第二出口打开，且第一出口和第三出口关闭，变温室风扇运转，且冷冻室风扇不运转；在变温室制冷期间若冷冻室有制冷请求，则在变温室制冷结束后，所述一进三出电动阀（4）的第二出口关闭、第三出口打开且第一出口保持关闭状态，冷冻室风扇运转；当变温室有制冷请求时，若变温室设定温度＜T0，所述一进三出电动阀（4）的第二出口打开，且第一出口和第三出口关闭，变温室风扇运转，在变温室制冷期间若冷冻室有制冷请求，则冷冻室风扇运转且一进三出电动阀（4）保持开关状态；在变温室制冷期间，若冷藏室有制冷请求，则在变温室制冷结束后，所述一进三出电动阀（4）的第二出口关闭、第一出口打开且第三出口保持关闭状态；当冷冻室有制冷请求时，所述一进三出电动阀（4）的第三出口打开，冷冻室风扇运转，且第一出口和第二出口关闭；在冷冻室制冷期间，若其他间室有制冷请求，则在冷冻室制冷完成时，与有制冷请求的间室相对应的一进三出电动阀（4）的出口打开，其他出口关闭；若冷冻室、冷藏室以及变温室中两个或三个间室同时有制冷请求，则按照冷藏室、变温室、冷冻室的优先级顺序进行制冷。

2.根据权利要求1所述的具有三循环制冷系统的风冷电冰箱的制冷方法，其特征在于：所述冷藏蒸发器（61）、变温蒸发器（62）以及冷冻蒸发器（63）皆为翅片蒸发器，且每个蒸发器独立配置风扇、风扇电机及风道系统，用于该间室制冷时冷量的输送。

3.根据权利要求1所述的具有三循环制冷系统的风冷电冰箱的制冷方法，其特征在于：所述变温室设定温度为8～-24℃。

4.根据权利要求1所述的具有三循环制冷系统的风冷电冰箱的制冷方法，其特征在于：T0为-20～-5℃。

《一种防冻结超低温制冷系统及其使用方法》涉及制冷设备领域，具体涉及一种防冻结超低温制冷系统及其使用方法。

一种防冻结超低温制冷系统及其使用方法专利目的

《一种防冻结超低温制冷系统及其使用方法》采用的技术方案在于，提供一种防冻结超低温制冷系统。

一种防冻结超低温制冷系统及其使用方法技术方案

所述防冻结超低温制冷系统包括第一制冷组件和第二制冷组件，所述第一制冷组件和所述第二制冷组件均包括压缩机、冷凝器、蒸发器、毛细管，所述第一制冷组件和所述第二制冷组件分别通过导管将各自的所述压缩机、所述冷凝器、所述蒸发器和所述毛细管连接从而形成独立的制冷循环，所述制冷循环中充满制冷介质，所述第一制冷组件的所述蒸发器和所述第二制冷组件的所述冷凝器对应设置；所述防冻结超低温制冷系统还包括加热组件，所述加热组件设置在所述第一制冷组件上，所述加热组件包括第一电磁阀、第二电磁阀和流通管道，所述第一电磁阀和所述第二电磁阀分别设置在所述流通管道的两端，所述第一电磁阀和所述第二电磁阀均设置在所述第一制冷组件中所述压缩机和所述冷凝器之间的导管上，通过控制所述第一电磁阀和所述第二电磁阀实现所述流通管道和所述第一制冷组件的连通；所述流通管道设置换热段，所述换热段对应设置在所述第二制冷组件的所述毛细管位置处。

较佳的，所述换热段设置阻断组件，所述阻断组件包括变压管、制动部和塞体，所述变压管和所述换热段同轴设置，且所述变压管和所述换热段内径一致；所述变压管的一端和所述换热段连通，所述制动部与所述变压管的另一端口密封连接；所述塞体和所述制动部固定连接，所述塞体设置在所述变压管内，所述制动部控制所述塞体在所述变压管和所述换热段的位置。较佳的，所述换热段设置为直管，所述塞体为圆柱体结构，所述塞体与所述换热段、所述变压管内壁密封连接。较佳的，所述换热段设置为螺旋管，所述换热段螺旋缠绕在所述第二制冷组件的所述毛细管外壁上；所述塞体设置为柔性材料，致使所述塞体进入所述换热段内部时，所述塞体可沿所述换热段延伸轨迹进行变形移动。

较佳的，所述换热段长度公式L1为，

其中，c为所述制冷介质的比热容；ρ为所述制冷介质的密度；d为所述毛细管内径；π为圆周率；D为所述毛细管外径；L为所述毛细管长度；τ1为所述换热段材料的热导率；τ2为所述毛细管材料的热导率；T1为所述毛细管初始温度；T2为所述制冷介质在所述换热段时的温度；TΔ为所述毛细管提升温度差为热传递效率。

较佳的，所述换热段长度公式L2为，

其中，c为所述制冷介质的比热容；ρ为所述制冷介质的密度；d为所述毛细管内径； D为所述毛细管外径；L为所述毛细管长度；τ1为所述换热段材料的热导率；τ2为所述毛细管材料的热导率；T1为所述毛细管初始温度；T2为所述制冷介质在所述换热段时的温度；TΔ为所述毛细管提升温度差 为热传递效率。较佳的，所述流通管道设置支管，所述支管连通所述换热段两端的所述流通管道，所述支管上设置第三电磁阀，所述第三电磁阀控制所述支管的连通和阻隔。较佳的，一种使用所述防冻结超低温制冷系统的使用方法，包括步骤，S1，所述制冷系统启动，所述加热组件打开，所述第一制冷组件中的高温高压制冷介质对所述第二制冷组件中的所述毛细管进行加热；S2，所述加热组件关闭，所述第一制冷组件和所述第二制冷组件进行复叠制冷。

较佳的，步骤S1具体为，所述第一电磁阀和所述第二电磁阀打开，实现所述流通管道和所述第一制冷组件之间的连通，所述第一电磁阀和所述第二电磁阀之间所述导管的隔断；所述第一制冷组件打开，所述第一制冷组件中从所述压缩机压出的高温高压制冷介质进入所述流通管道中；所述第三电磁阀关闭，所述支管被阻隔；所述制动部将所述塞体从所述换热段中拉回至所述变压管中，所述高温高压制冷介质通过所述换热段与所述第二制冷组件的所述毛细管进行热交换，使所述毛细管中因低温析出凝固的润滑油融化；所述第二制冷组件打开，制冷介质在所述第二制冷组件中流通动。较佳的，步骤S2具体为，当所述第一制冷组件中所述蒸发器到达-40℃，所述第一电磁阀关闭，阻断制冷介质通过所述第一电磁阀进入所述流通管道；所述第二电磁阀打开， 所述第一电磁阀和所述第二电磁阀之间的导管流通，同时所述流通管道内的制冷介质可通过所述第二电磁阀进入所述第二制冷组件；所述第三电磁阀开打，所述支管连通；所述制动部将所述塞体从所述变压管中推入所述换热段中，将所述换热段内的制冷介质排空；当所述塞体到位后，所述第二电磁阀关闭所述流通管道和所述第一制冷组件的连通，所述第一制冷组件和所述第二制冷组件同时工作，实现复叠制冷。

一种防冻结超低温制冷系统及其使用方法改善效果

1、通过与所述第一制冷组件连通的所述加热组件对所述第二制冷组件的所述毛细管进行预加热，避免所述毛细管中润滑油低温下析出凝固造成的堵塞；

2、通过在所述加热组件中设置所述阻断组件，对所述加热组件中压强进行调节，并且避免润滑油在所述加热段中析出凝固；

3、通过所述换热段长度计算公式，可对所述换热段的结构进行优化设置，在保证所述换热段对所述毛细管的有效热交换的同时避免过长的所述换热段对所述毛细管设置的不良影响。

1.《一种防冻结超低温制冷系统及其使用方法》包括第一制冷组件和第二制冷组件，所述第一制冷组件和所述第二制冷组件均包括压缩机、冷凝器、蒸发器、毛细管，所述第一制冷组件和所述第二制冷组件分别通过导管将各自的所述压缩机、所述冷凝器、所述蒸发器和所述毛细管连接从而形成独立的制冷循环，所述制冷循环中充满制冷介质，所述第一制冷组件的所述蒸发器和所述第二制冷组件的所述冷凝器对应设置；其特征在于，还包括加热组件，所述加热组件设置在所述第一制冷组件上，所述加热组件包括第一电磁阀、第二电磁阀和流通管道，所述第一电磁阀和所述第二电磁阀分别设置在所述流通管道的两端，所述第一电磁阀和所述第二电磁阀均设置在所述第一制冷组件中所述压缩机和所述冷凝器之间的导管上，通过控制所述第一电磁阀和所述第二电磁阀实现所述流通管道和所述第一制冷组件的连通；所述流通管道设置换热段，所述换热段对应设置在所述第二制冷组件的所述毛细管位置处，所述换热段设置阻断组件。

2.如权利要求1所述的防冻结超低温制冷系统，其特征在于，所述阻断组件包括变压管、制动部和塞体，所述变压管和所述换热段同轴设置，且所述变压管和所述换热段内径一致；所述变压管的一端和所述换热段连通，所述制动部与所述变压管的另一端口密封连接；所述塞体和所述制动部固定连接，所述塞体设置在所述变压管内，所述制动部控制所述塞体在所述变压管和所述换热段的位置。

3.如权利要求2所述的防冻结超低温制冷系统，其特征在于，所述换热段设置为直管，所述塞体为圆柱体结构，所述塞体与所述换热段、所述变压管内壁密封连接。

4.如权利要求2所述的防冻结超低温制冷系统，其特征在于，所述换热段设置为螺旋管，所述换热段螺旋缠绕在所述第二制冷组件的所述毛细管外壁上；所述塞体设置为柔性材料，致使所述塞体进入所述换热段内部时，所述塞体可沿所述换热段延伸轨迹进行变形移动。

5.如权利要求3所述的防冻结超低温制冷系统，其特征在于，所述换热段长度公式L1为，

其中，c为所述制冷介质的比热容；ρ为所述制冷介质的密度；d为所述第二制冷组件的所述毛细管内径；π为圆周率；D为所述第二制冷组件的所述毛细管外径；L为所述第二制冷组件的所述毛细管长度；τ1为所述换热段材料的热导率；τ2为所述第二制冷组件的所述毛细管材料的热导率；T1为所述第二制冷组件的所述毛细管初始温度；T2为所述制冷介质在所述换热段时的温度；TΔ为所述第二制冷组件的所述毛细管提升温度差为热传递效率。

6.如权利要求4所述的防冻结超低温制冷系统，其特征在于，所述换热段长度公式L2为，其中，c为所述制冷介质的比热容；ρ为所述制冷介质的密度；d为所述第二制冷组件的所述毛细管内径；D为所述第二制冷组件的所述毛细管外径；L为所述第二制冷组件的所述毛细管长度；τ1为所述换热段材料的热导率；τ2为所述第二制冷组件的所述毛细管材料的热导率；T1为所述第二制冷组件的所述毛细管初始温度；T2为所述制冷介质在所述换热段时的温度；TΔ为所述第二制冷组件的所述毛细管提升温度差为热传递效率。

7.如权利要求2所述的防冻结超低温制冷系统，其特征在于，所述流通管道设置支管，所述支管连通所述换热段两端的所述流通管道，所述支管上设置第三电磁阀，所述第三电磁阀控制所述支管的连通和阻隔。

8.一种使用权利要求1至7任一项所述防冻结超低温制冷系统的使用方法，其特征在于，包括步骤，S1，所述制冷系统启动，所述加热组件打开，所述第一制冷组件中的高温高压制冷介质对所述第二制冷组件中的所述毛细管进行加热；S2，所述加热组件关闭，所述第一制冷组件和所述第二制冷组件进行复叠制冷。

9.如权利要求8所述的使用方法，其特征在于，步骤S1具体为，所述第一电磁阀和所述第二电磁阀打开，实现所述流通管道和所述第一制冷组件之间的连通，所述第一电磁阀和所述第二电磁阀之间所述导管的隔断；所述第一制冷组件打开，所述第一制冷组件中从所述压缩机压出的高温高压制冷介质进入所述流通管道中；第三电磁阀关闭，支管被阻隔；制动部将塞体从所述换热段中拉回至变压管中，所述高温高压制冷介质通过所述换热段与所述第二制冷组件的所述毛细管进行热交换，使所述第二制冷组件的所述毛细管中因低温析出凝固的润滑油融化；所述第二制冷组件打开，制冷介质在所述第二制冷组件中流动。

10.如权利要求9所述的使用方法，其特征在于，步骤S2具体为，当所述第一制冷组件中所述蒸发器到达-40℃，所述第一电磁阀关闭，阻断制冷介质通过所述第一电磁阀进入所述流通管道；所述第二电磁阀打开，所述第一电磁阀和所述第二电磁阀之间的导管流通，同时所述流通管道内的制冷介质可通过所述第二电磁阀进入所述第二制冷组件；所述第三电磁阀打开，所述支管连通；所述制动部将所述塞体从所述变压管中推入所述换热段中，将所述换热段内的制冷介质排空；当所述塞体到位后，所述第二电磁阀关闭所述流通管道和所述第一制冷组件的连通，所述第一制冷组件和所述第二制冷组件同时工作，实现复叠制冷。