双系统冷冻柜及其控制方法与流程

本发明属于低温冷冻控制技术领域，尤其涉及一种双系统冷冻柜及其控制方法。

背景技术：

市场上容积比较大的冷冻柜多以四门和对开门为主，冷冻柜柜体空间分区后，单个小空间的容积小，不能存储较大的食物。目前市场上的冷冻柜的制冷系统一般仅为单一制冷循环系统或设置两个独立的制冷循环系统，单一制冷循环系统方式制冷效率低，且制冷不均匀，不利于多个门的大容积冷冻柜设计。而两个独立的制冷循环系统设计，又容易存在由于双系统同时启动时导致电网瞬时电流过大，易造成产品损坏，影响产品寿命。

例如，专利cn201510559373公开了一种具有双系统制冷超低温冷冻存储箱，包括制冷系统一和制冷系统二，制冷系统一和制冷系统二均包括控制系统、压缩机、冷凝器和蒸发器，制冷系统一和制冷系统二分别连接有电源接头，储存箱内设置有两温度传感器，两控制系统上分别连接有继电器，两温度传感器分别与两继电器连接。本专利的一种双系统制冷系统，放置于不同柜体分区内，制冷效率较高，能满足多门的大容积冷冻柜制冷需要。但上述两套制冷系统为独立工作、单独控制，上电时，双系统同时工作，易导致电网瞬时电流过大，造成产品损坏，影响产品寿命。因此，有必要对现有的双制冷系统进行改进，设计一种高可靠性与通用性的双制冷系统。

技术实现要素：

本发明在解决上述双制冷系统设计不足的基础上提供了一种双系统冷冻柜及其控制方法，双制冷系统采用热备冗余设计，提高系统控制的可靠性。

为了实现上述目的，本发明提供了一种双系统冷冻柜，包括柜体，所述柜体内设置有第一制冷控制系统与第二制冷控制系统，所述第一制冷控制系统包括第一温控器、第一压缩机、第一电磁阀、第一冷凝风机以及第一蒸发风机，所述第一压缩机、第一电磁阀、第一冷凝风机以及第一蒸发风机分别与第一温控器连接；所述第二制冷控制系统包括第二温控器、第二压缩机、第二电磁阀、第二冷凝风机以及第二蒸发风机，所述第二压缩机、第二电磁阀、第二冷凝风机以及第二蒸发风机分别与第二温控器连接；所述第一温控器与第二温控器之间连接。

优选的，所述第一制冷控制系统进一步包括第一温度传感器与第一化霜传感器，第一化霜传感器设置在第一蒸发器上，用于采集蒸发器温度，所述第一温度传感器设置在第一蒸发风机支架上，用于采集回风温度，第一化霜传感器和第一温度传感器分别与第一温控器连接；所述第二制冷控制系统进一步包括第二温度传感器与第二化霜传感器，第二化霜传感器设置在第二蒸发器上，用于采集蒸发器温度，所述第二温度传感器设置在第二蒸发风机支架上，用于采集回风温度，第二化霜传感器和第二温度传感器分别与第二温控器连接。

优选的，所述第一制冷控制系统还包括第一压缩机继电器、第一除霜继电器和第一蒸发风机继电器，所述第一压缩机继电器、第一除霜继电器和第一蒸发风机继电器分别与第一温控器连接，所述第一压缩机继电器与第一压缩机连接，所述第一除霜继电器与第一电磁阀连接；所述第一蒸发风机继电器与第一蒸发风机连接，所述第二制冷控制系统还包括第二压缩机继电器、第二除霜继电器和第二蒸发风机继电器，所述第二压缩机继电器、第二除霜继电器和第二蒸发风机继电器分别与第二温控器连接，所述第二压缩机继电器与第二压缩机连接，所述第二除霜继电器与第二电磁阀连接；所述第二蒸发风机继电器与第二个蒸发风机连接。

优选的，所述第一制冷控制系统还包括第一冷凝器、第一干燥过滤器、第一蒸发器、第一储液器以及第一回气管，所述第一压缩机出口与第一冷凝器入口相连，第一冷凝器出口与第一干燥过滤器入口相连，第一干燥过滤器出口通过第一毛细管与第一蒸发器入口相连，第一蒸发器出口与第一储液器入口相连，第一储液器出口通过第一回气管与第一压缩机入口相连；所述第二制冷控制系统还包括第二冷凝器、第二干燥过滤器、第二蒸发器、第二储液器以及第二回气管，所述第二压缩机出口与第二冷凝器入口相连，第二冷凝器出口与第二干燥过滤器入口相连，第二干燥过滤器出口通过第二毛细管与第二蒸发器入口相连，第二蒸发器出口通过第二回气管与第二储液器入口相连，第二储液器出口与第二压缩机入口相连。

本发明还提供一种双系统冷冻柜的制冷控制方法，采用所述的双系统冷冻柜，包括：

若第一温控器与第二温控器同时检测到各所在箱体内回风温度超过预设压机阈值时，第一温控器与第二温控器发出压机请求，此时，第一温控器控制第一压缩机继电器导通，第一压缩机工作；延迟一定时长后，第二温控器控制第二压缩机继电器导通，第二压缩机工作；

若第一温控器与第二温控器同时检测到到达预设的化霜时间时，第一温控器与第二温控器发出除霜请求，此时，第一温控器控制第一除霜继电器导通，第一电磁阀打开，第一蒸发风机停止工作；当第一温控器检测到第一制冷控制系统除霜结束后，控制第一除霜继电器关闭，第二温控器控制第二除霜继电器导通，第二电磁阀打开，第二蒸发风机停止工作；

若第一制冷控制系统发生故障时，第二制冷控制系统正常工作。

本发明还提供了另外一种双系统冷冻柜，包括柜体，所述柜体内设置有第一制冷控制系统与第二制冷控制系统，所述第一制冷控制系统包括第一温控器、第一压缩机、第一电磁阀、第一冷凝风机以及第一蒸发风机，所述第一压缩机、第一电磁阀、第一冷凝风机以及第一蒸发风机均同时与第一温控器以及第二温控器连接；所述第二制冷控制系统包括第二温控器、第二压缩机、第二电磁阀、第二冷凝风机以及第二蒸发风机，所述第二压缩机、第二电磁阀、第二冷凝风机以及第二蒸发风机均同时与第一温控器以及第二温控器连接。

优选的，所述第一制冷控制系统进一步包括第一温度传感器与第一化霜传感器，第一化霜传感器设置在第一蒸发器上，用于采集蒸发器温度，所述第一温度传感器设置在第一蒸发风机支架上，用于采集回风温度，第一化霜传感器和第一温度传感器均与第一温控器以及第二温控器连接；所述第二制冷控制系统进一步包括第二温度传感器与第二化霜传感器，第二化霜传感器设置在第二蒸发器上，用于采集蒸发器温度，所述第二温度传感器设置在第二蒸发风机支架上，用于采集回风温度，第二化霜传感器和第二温度传感器均与第一温控器以及第二温控器连接。

优选的，所述第一制冷控制系统还包括第一压缩机继电器、第一除霜继电器和第一蒸发风机继电器，所述第一压缩机继电器、第一除霜继电器和第一蒸发风机继电器均与第一温控器以及第二温控器连接，所述第一压缩机继电器与第一压缩机连接，所述第一除霜继电器与第一电磁阀连接；所述第一蒸发风机继电器与第一蒸发风机连接，所述第二制冷控制系统还包括第二压缩机继电器、第二除霜继电器和第二蒸发风机继电器，所述第二压缩机继电器、第二除霜继电器和第二蒸发风机继电器均与第一温控器以及第二温控器连接，所述第二压缩机继电器与第二压缩机连接，所述第二除霜继电器与第二电磁阀连接；所述第二蒸发风机继电器与第二个蒸发风机连接。

本发明还提供了另外一种双系统冷冻柜的制冷控制方法，所述的双系统冷冻柜，若第一温控器发生故障时，自动切换至第二温控器控制第一制冷控制系统工作。

优选的，所述的双系统冷冻柜的制冷控制方法，还包括：

若第一温控器与第二温控器同时检测到各所在箱体内回风温度超过预设压机阈值时，第一温控器与第二温控器发出压机请求，此时，第一温控器控制第一压缩机继电器导通，第一压缩机工作；延迟一定时长后，第二温控器控制第二压缩机继电器导通，第二压缩机工作；

若第一温控器与第二温控器同时检测到到达预设的化霜时间时，第一温控器与第二温控器发出除霜请求，此时，第一温控器控制第一除霜继电器导通，第一电磁阀打开，第一蒸发风机停止工作；当第一温控器检测到第一制冷控制系统除霜结束后，控制第一除霜继电器关闭，第二温控器控制第二除霜继电器导通，第二电磁阀打开，第二蒸发风机停止工作。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

本发明提供了一种双系统冷冻柜及控制方法设计，采用两套制冷控制系统，两套制冷控制系统的温控器之间互相通信，使一套系统上电工作时，另一套系统能延时一定时间后上电工作，避免了双系统同时工作时，两个压缩机同时启动工作或同时启动化霜时导致电流过大造成对电网的冲击，导致产品损坏、影响产品寿命的现象的发生。同时，可以进一步设计两温控器同时与两套制冷设备连接，使其中一个温控器故障时，能自动切换至另一温控器控制制冷设备工作，进一步提高了产品设计的可靠性与安全性。

附图说明

图1为本发明的双系统冷冻柜的结构图；

图2为图1的双系统冷冻柜的剖视结构图；

图3为本发明的制冷接线原理图；

图4为本发明的实施例1的控制接线原理图；

图5为本发明的实施例1的温控器控制原理图；

其中，1-第一制冷控制系统、10-第一温控器、11-第一压缩机、12-第一电磁阀、13-第一冷凝风机、14-第一蒸发风机、15-第一冷凝器、16-第一干燥过滤器、17-第一蒸发器、18-第一储液器、19-第一毛细管、110-第一温度传感器、111-第一化霜传感器；2-第二制冷控制系统、20-第二温控器、21-第二压缩机、22-第二电磁阀、23-第二冷凝风机、24-第二蒸发风机、25-第二冷凝器、26-第二干燥过滤器、27-第二蒸发器、28-第二储液器、29-第二毛细管、210-第二温度传感器、211-第二化霜传感器。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。

本发明针对多门式冷冻柜制冷系统的需求设计提供了一种双系统的冷冻柜，参考图1、图2、图3所示，两套系统分别设置于柜体内不同门的分区空间内，包括第一制冷控制系统1与第二制冷控制系统2，第一制冷控制系统1包括第一温控器10、第一压缩机11、第一电磁阀12、第一冷凝风机13、第一蒸发风机14、第一冷凝器15、第一干燥过滤器16、第一蒸发器17以及第一储液器18。其中，第一压缩机11出口与第一冷凝器15入口相连，第一冷凝器15出口与第一干燥过滤器16入口相连，第一干燥过滤器16出口通过第一毛细管19与第一蒸发器17入口相连，第一蒸发器17出口与第一储液器18入口相连，第一储液器18出口通过第一回气管与第一压缩机11入口相连。第二制冷控制系统2与第一制冷控制系统1设计相同，第二制冷控制系统2包括第二温控器20、第二压缩机21、第二电磁阀22、第二冷凝风机23、第二蒸发风机24、第二冷凝器25、第二干燥过滤器26、第二蒸发器27以及第二储液器28。其中，第二压缩机21出口与第二冷凝器25入口相连，第二冷凝器25出口与第二干燥过滤器26入口相连，第二干燥过滤器26出口通过第二毛细管29与第二蒸发器27入口相连，第二蒸发器27出口与第二储液器28入口相连，第二储液器28出口通过第二回气管与第二压缩机21入口相连。

实施例1：

进一步参考图4所示，本实施例中第一制冷控制系统进一步设置了第一温度传感器110、第一化霜传感器111、第一压缩机继电器、第一除霜继电器以及第一蒸发风机继电器。本实施例中第一压缩机11、第一电磁阀12、第一冷凝风机13以及第一蒸发风机14分别与第一温控器10连接。第一压缩机继电器、第一除霜继电器以及第一蒸发风机继电器分别与第一温控器10连接，且第一压缩机继电器与第一压缩机10连接，控制第一压缩机10工作；第一除霜继电器与第一电磁阀12连接；第一蒸发风机继电器与第一蒸发风机14连接，控制第一蒸发风机14工作。第一温度传感器110、第一化霜传感器111分别与第一温控器10连接，第一化霜传感器111设置在第一蒸发器17上，用于采集蒸发器温度，第一温度传感器110设置在第一蒸发风机14的支架上，采集回风温度。第二制冷控制系统2与第一制冷控制系统1设计相同，第二制冷控制系统2进一步设置了第二温度传感器210、第二化霜传感器211、第二压缩机继电器、第二除霜继电器以及第一蒸发风机继电器。其中，第二压缩机21、第二电磁阀22、第二冷凝风机23以及第二蒸发风机24分别与第二温控器20连接；第二压缩机继电器、第二除霜继电器以及第一蒸发风机继电器分别与第二温控器20连接，且第二压缩机继电器与第二压缩机20连接，控制第二压缩机20工作；第二除霜继电器与第一电磁阀12连接；第一蒸发风机继电器与第二蒸发风机24连接，控制第二蒸发风机24工作；第二温度传感器210、第二化霜传感器211分别与第二温控器20连接，第二温度传感器210设置在第二蒸发风机24的支架上，采集回风温度，第二化霜传感器211设置在第二蒸发器27上，采集蒸发器的温度。本实施例中，第一温控器10与第二温控器20之间连接，相互通信。

与传统的双系统冷冻柜相比，本实施例提供的双系统冷冻柜，双制冷控制系统之间能够相互通信，满足了多门式冷冻柜的制冷需求，使一套制冷控制系统上电工作时，另一套制冷控制系统能延时一定时间后上电工作，避免了两个压缩机同时启动工作或同时启动化霜时导致电流过大造成对电网的冲击，导致产品损坏、影响产品寿命的现象的发生。同时，若一套制冷控制系统发生故障时，另一套制冷控制系统可正常工作。

参考图5所示，针对上述双系统冷冻柜设计的制冷控制方法，包括：

若第一温控器10与第二温控器20同时检测到到各所在箱体内回风温度超过预设压机阈值时，第一温控器10与第二温控器20发出压机请求，此时，第一温控器10控制第一压缩机继电器导通，第一压缩机11工作；延迟一定时长后，第二温控器20控制第二压缩机继电器导通，第二压缩机21工作；若第一温控器10与第二温控器20同时检测到到达预设的化霜时间(本实施例中设定为8小时)后，第一温控器10与第二温控器20发出除霜请求，此时，第一温控器10控制第一除霜继电器导通，第一电磁阀12导通,第一蒸发风机14停止工作，进行除霜操作；当第一温控器10检测到第一制冷控制系统除霜结束后，控制第一除霜继电器关闭，第二温控器20控制第二除霜继电器导通，第二电磁阀22导通,第二蒸发风机24停止工作，进行除霜操作。

实施例2：

本实施例在上述实施例的基础上进一步改进设计，本实施例中第一制冷控制系统进一步设置了第一温度传感器110、第一化霜传感器111、第一压缩机继电器、第一除霜继电器以及第一蒸发风机继电器。本实施例中第一压缩机11、第一电磁阀12、第一冷凝风机13以及第一蒸发风机14均与第一温控器10以及第二温控器20连接。第一压缩机继电器、第一除霜继电器以及第一蒸发风机继电器均与第一温控器10以及第二温控器20连接，且第一压缩机继电器与第一压缩机10连接，控制第一压缩机10工作；第一除霜继电器与第一电磁阀12连接；第一蒸发风机继电器与第一蒸发风机14连接，控制第一蒸发风机14工作。第一温度传感器110、第一化霜传感器111均与第一温控器10以及第二温控器20连接，第一化霜传感器111设置在第一蒸发器17上，用于采集蒸发器温度，第一温度传感器110设置在第一蒸发风机14的支架上，采集回风温度。第二制冷控制系统2与第一制冷控制系统1设计相同，第二制冷控制系统2进一步设置了第二温度传感器210、第二化霜传感器211、第二压缩机继电器、第二除霜继电器以及第一蒸发风机继电器。其中，第二压缩机21、第二电磁阀22、第二冷凝风机23以及第二蒸发风机24均与第一温控器10以及第二温控器20连接；第二压缩机继电器、第二除霜继电器以及第一蒸发风机继电器均与第一温控器10以及第二温控器20连接，且第二压缩机继电器与第二压缩机20连接，控制第二压缩机20工作；第二除霜继电器与第一电磁阀12连接；第一蒸发风机继电器与第二蒸发风机24连接，控制第二蒸发风机24工作；第二温度传感器210、第二化霜传感器211均与第一温控器10以及第二温控器20连接，第二温度传感器210设置在第二蒸发风机24的支架上，采集回风温度，第二化霜传感器211设置在第二蒸发器27上，采集蒸发器的温度。本实施例中，第一温控器10与第二温控器20能够同时与两套制冷控制系统通信，在其中一个温控器发生故障时，能自动切换至另一温控器控制该制冷控制系统工作，例如若第一温控器10发生故障时，能自动切换至第二温控器20控制第一制冷控制系统1工作，较实施例1中双系统设计相比，进一步提高了系统的可靠性。

若第一温控器10与第二温控器20同时检测到各所在箱体内回风温度超过预设压机阈值时，第一温控器10与第二温控器20发出压机请求，此时，第一温控器10控制第一压缩机继电器导通，第一压缩机11工作；延迟一定时长后，第二温控器20控制第二压缩机继电器导通，第二压缩机21工作；若第一温控器10与第二温控器20同时检测到达到预设的化霜时间时，第一温控器10与第二温控器20发出除霜请求，此时，第一温控器10控制第一除霜继电器导通，第一电磁阀12导通，第一蒸发风机14停止工作，进行除霜操作；当第一温控器10检测到第一制冷控制系统除霜结束后，控制第一除霜继电器关闭，第二温控器20控制第二除霜继电器导通，第二电磁阀22导通，第二蒸发风机24停止工作，进行除霜操作。若第一温控器10发生故障时，自动切换至第二温控器20控制第一制冷控制系统1工作，进一步提高了系统可靠性控制。

因此，综上可知，本发明中的双系统冷冻柜采用两套独立的制冷控制系统，每套系统小型化，两套制冷控制系统对应两套独立的控制部件，来实现每套系统的独立控制；且两套独立的温控器之间有信息通讯，可以避开两个压缩机的同时启动带来的大电流对电网的冲击，可以避开两个压缩机的同时化霜带来的大电流对电网的冲击，且两温控器可以根据回风温度和蒸发器温度的偏差来模拟判断，智能启动化霜，实现系统的智能控制。