冷柜或冰箱及其制冷系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种冷柜或冰箱及其制冷系统。该冷柜或冰箱的制冷系统包括依次设置的压缩机、冷凝器、毛细管和蒸发器，且压缩机、冷凝器、毛细管和蒸发器通过管道依次相连接，组成封闭的管路，且毛细管的两端并联设置有一膨胀阀，膨胀阀可根据蒸发器的过热度调节自身的开度。本发明提供的冷柜或冰箱的制冷系统，通过将膨胀阀和毛细管并联连接，实现流量的可调节，在能耗模式下，毛细管导通，实现节能目的，在大冷冻能力下，通过膨胀阀调节制冷系统内的制冷剂的流量，提升系统的制冷能力，达到了节能与提升冷冻能力二者兼顾的目的。
【专利说明】冷柜或冰箱及其制冷系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及家电领域，更具体而言，涉及一种冷柜或冰箱的制冷系统和包括该制 冷系统的冷柜或冰箱。
【背景技术】
[0002] 目前常见的大容积冷柜（如300L以上的产品），受到能耗的影响，其制冷速度通常 比较慢，会出现冷冻能力小，储物冻不实等问题；而增加产品的冷冻能力的同时，其耗电量 必然会上升，无法满足能源等级要求。
[0003] 现有冰箱或冷柜产品中，制冷系统中通常只有单路毛细管，而毛细管本身流量的 自调节功能非常有限，不能满足大负载状态下冷量要求；如果提升单路毛细管的流量，则产 品能耗必然上升。
[0004] 相关技术中存在一种冰箱或冷柜上用的双（多）毛细管系统，多应用于多蒸发器、 多间室产品，毛细管的控制切换多采用电控方式。控制系统有主控板、电磁阀、压力或温度 传感器等，即主控板通过压力或温度传感器感知各间室温度，然后再由主控板向电磁阀发 出脉冲信号，从而控制电磁阀某一路闭合或是断开。
[0005] 上述的两种制冷系统存在以下缺点：
[0006] 1、单路毛细管无法实现流量自动调节，无法将冷却速度、冷冻能力与能耗同时兼 顾；
[0007] 2、双（多）毛细管系统，流量的调节需要靠主控板进行电脑控制，需要增加显示 板、控制板、线束、压力或温度传感器以及其他一些周边设备，成本偏高，同时生产线批产操 作相对繁琐；且由于控制系统较为复杂，故障率也偏高；
[0008] 3、控制系统相对单一，精度不够，偏差较大。
【发明内容】
[0009] 本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
[0010] 为此，本发明的一个方面的目的在于，提供一种冷柜或冰箱的制冷系统，通过将膨 胀阀和毛细管并联连接，实现流量的可调节，从而达到节能以及提升冷冻能力二者兼顾的 目的。
[0011] 本发明的另一个方面的目的在于，提供一种包括上述制冷系统的冷柜或冰箱。
[0012] 为实现上述目的，本发明一个方面的实施例提供了一种冷柜或冰箱的制冷系统， 包括依次设置的压缩机、冷凝器、毛细管和蒸发器，且所述压缩机、所述冷凝器、所述毛细管 和所述蒸发器通过管道依次相连接，组成封闭的管路，且所述毛细管的两端并联设置有一 膨胀阀，所述膨胀阀可根据所述蒸发器的过热度调节自身的开度。
[0013] 在本发明的上述实施例中，冷柜或冰箱的制冷系统中引入膨胀阀与毛细管并联， 通过膨胀阀的开度的调整，实现系统流量的改变，以满足不同工况下的冷量的需求。具体而 言，当蒸发器热负荷增大时，导致蒸发器的过热度（蒸发器的出口温度与蒸发温度的温差） 偏高时，膨胀阀的开度增大，获得较高的蒸发温度和较大的制冷量，使冰箱或冷柜内的温度 迅速下降；当蒸发器的过热度下降到目标过热度时，膨胀阀的开度减小，直至关闭，此时只 有毛细管单向导通（此毛细管的流量是经过能耗试验验证得出的最佳能耗下的毛细管流 量），获得较低的蒸发温度与较小的制冷量，仅使冰箱或冷柜内温度维持在特定范围内，从 而有效保证产品节能。
[0014] 综上所述，本发明上述实施例提供的冷柜或冰箱的制冷系统，通过在毛细管的两 端并联一膨胀阀，实现了制冷剂流量的可调，便于制冷系统在"大冷冻能力"与"能耗"模式 之间切换运行，进而在保证产品能耗的同时，使冷却速度、冷冻能力得到有效提升。
[0015] 另外，根据本发明上述实施例提供的冷柜或冰箱的制冷系统还具有如下附加技术 特征：
[0016] 根据本发明的一个实施例，所述膨胀阀所在的支路上设有第一电动阀，所述第一 电动阀可根据所述冷柜或冰箱的主控板的信号动作，将所述膨胀阀所在的支路导通或断 开。
[0017] 根据本发明的一个实施例，所述毛细管所在的支路上设有第二电动阀，所述第二 电动阀可根据所述冷柜或冰箱的主控板的信号动作，将所述毛细管所在的支路导通或断 开。
[0018] 根据本发明的一个实施例，并联连接的所述毛细管与所述膨胀阀的一端设有第三 电动阀，所述第三电动阀可根据所述冷柜或冰箱的主控板的信号动作，控制所述膨胀阀和/ 或所述毛细管所在的支路的导通或断开。
[0019] 根据本发明的一个实施例，所述第三电动阀设置在所述毛细管和所述膨胀阀的靠 近所述冷凝器的一端。
[0020] 根据本发明的一个实施例，所述冷柜或冰箱的制冷系统还包括：过热度获取单元， 用于获取所述蒸发器的过热度；和控制单元，将所述过热度与目标过热度进行比较，并根据 比较结果控制所述膨胀阀和所述毛细管所在的支路的导通与断开。
[0021] 根据本发明的一个实施例，所述冷凝器与并联连接的所述毛细管与所述膨胀阀相 连通的管路上设有过滤器。
[0022] 根据本发明的一个实施例，所述膨胀阀包括电子膨胀阀或热力膨胀阀.
[0023] 根据本发明的一个实施例，所述压缩机为定频压缩机。
[0024] 本发明第二方面的实施例提供了一种冷柜或冰箱，包括有上述任一实施例所述的 冷柜或冰箱的制冷系统。
[0025] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践 了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0026] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变 得明显和容易理解，其中 ：
[0027] 图1是根据本发明一个实施例所述的冷柜或冰箱的制冷系统的结构示意图。
[0028] 其中，图1中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
[0029] 1压缩机，2冷凝器，3过滤器，4第三电动阀，5毛细管，6热力膨胀阀，7蒸发器。
【具体实施方式】
[0030] 为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实 施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施 例及实施例中的特征可以相互组合。
[0031] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可 以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具 体实施例的限制。
[0032] 下面参照附图描述根据本发明一些实施例的冷柜或冰箱及其制冷系统。
[0033] 根据本发明一些实施例提供的一种冷柜或冰箱的制冷系统，如图1所示，包括依 次设置的压缩机1、冷凝器2、毛细管5和蒸发器7,且所述压缩机1、所述冷凝器2、所述毛细 管5和所述蒸发器7通过管道依次相连接，组成封闭的管路，且所述毛细管5的两端并联设 置有一膨胀阀，具体地，所述膨胀阀为热力膨胀阀6,所述热力膨胀阀6可根据所述蒸发器7 的过热度调节自身的开度。
[0034] 在本发明的上述实施例中，冷柜或冰箱的制冷系统中引入热力膨胀阀与毛细管并 联，通过热力膨胀阀的开度的调整，实现系统流量的改变，以满足不同工况下的冷量的需 求。具体而言，当蒸发器热负荷增大时，导致蒸发器的过热度（蒸发器的出口温度与蒸发温 度的温差）偏高时，热力膨胀阀的开度增大，获得较高的蒸发温度和较大的制冷量，使冰箱 或冷柜内的温度迅速下降；当蒸发器的过热度下降到目标过热度时，热力膨胀阀的开度减 小，直至关闭，此时只有毛细管单向导通（此毛细管的流量是经过能耗试验验证得出的最 佳能耗下的毛细管流量），获得较低的蒸发温度与较小的制冷量，仅使冰箱或冷柜内温度维 持在特定范围内，从而有效保证产品节能。
[0035] 综上所述，本发明上述实施例提供的冷柜或冰箱的制冷系统，通过在毛细管的两 端并联一热力膨胀阀，实现了制冷剂流量的可调，便于制冷系统在"大冷冻能力"与"能耗" 模式之间切换运行，进而在保证产品能耗的同时，使冷却速度、冷冻能力得到有效提升。
[0036] 在图1所示的示例中，所述膨胀阀为热力膨胀阀6,当然，所述膨胀阀还可以为其 他结构，如电子膨胀阀等，在此不一一赘述。
[0037] 需要说明的是，热力膨胀阀6是通过感受蒸发器出口处气态制冷剂的过热度来控 制进入蒸发器的制冷剂的流量。热力膨胀阀6由感应机构、执行机构、调整机构和阀体组 成。感应机构中充注一定的工质，感温包设置在蒸发器7的出口处，其出口处温度与蒸发温 度之间存在温差，通常称为过热度。感温包感受到蒸发器7出口的温度后，使整个感应系 统处于对应的饱和压力Pb。该压力将通过膜片传给顶杆直到阀芯。在压力腔上部的膜片 仅有Pb存在，膜片的下方有调整弹簧的弹簧力Pt和蒸发压力P0,三者处于平衡时有Pb = Pt+Po〇
[0038] 当蒸发器热负荷增大时，出口过热度偏高，Pb增大，Pb>Pt+Po,合力使顶杆、阀芯下 移，热力膨胀阀的开度增大，制冷剂的流量按比例增加；反之，热力膨胀阀的开度变小，制冷 剂流量按比例减小。因此，制冷系统是由热力膨胀阀通过控制过热度实现制冷系统的自我 调整。
[0039] 在本发明的第一个实施例中，所述热力膨胀阀6所在的支路上设有第一电动阀 (图中未示出），所述第一电动阀可根据所述冷柜或冰箱的主控板的信号动作，将所述热力 膨胀阀6所在的支路导通或断开。
[0040] 在本发明的第二个实施例中，所述热力膨胀阀6所在的支路上设有第一电动阀 (图中未示出），所述毛细管5所在的支路上设有第二电动阀（图中未示出），所述第一电动 阀和所述第二电动阀可根据所述冷柜或冰箱的主控板的信号动作，将所述毛细管5和所述 热力膨胀阀6所在的支路导通或断开。
[0041] 在本发明的第三个实施例中，如图1所示，并联连接的所述毛细管5与所述热力膨 胀阀6的一端设有第三电动阀4,所述第三电动阀4可根据所述冷柜或冰箱的主控板的信号 动作，控制所述热力膨胀阀6和所述毛细管5所在的支路的导通或断开。
[0042] 进一步，如图1所示，所述第三电动阀4设置在所述毛细管5和所述热力膨胀阀6 的靠近所述冷凝器2的一端。当然，第三电动阀4也可以设置在毛细管5和热力膨胀阀6 的靠近蒸发器7的一端。
[0043] 在本发明的第一个实施例中，当蒸发器的过热度与目标过热度一致时，第一电动 阀将热力膨胀阀所在的支路断开，此时只有毛细管单向导通，由于毛细管的流量是经过能 耗试验验证得出的最佳能耗下的毛细管流量，此时可获得较低的蒸发温度与较小的制冷 量，使冰箱或冷柜内的温度维持在特定范围内，使产品处于节能状态；当蒸发器热负荷增大 时，导致蒸发器的过热度偏高时，第一电动阀将热力膨胀阀所在的支路导通，然后热力膨胀 阀的开度增大，获得较高的蒸发温度和较大的制冷量，使冰箱或冷柜内的温度迅速下降，以 便获得较大的制冷能力。在本发明的第二个实施例中，当蒸发器的过热度与目标过热度一 致时，第一电动阀将热力膨胀阀所在的支路断开，第二电动阀将毛细管所在的支路导通，使 产品处于"能耗"模式运行；当蒸发器的过热度大于目标过热度时，第一电动阀将热力膨胀 阀所在的支路导通，第二电动阀将毛细管所在的支路断开，使产品处于"大冷冻能力"模式 运行。同样地，在本发明的第三个实施例中，第三电动阀可实现毛细管所在支路和热力膨胀 阀所在支路的单个导通，当蒸发器的过热度与目标过热度一致时，第三电动阀将毛细管所 在的支路导通；当蒸发器的过热度大于目标过热度时，第三电动阀将热力膨胀阀所在的支 路导通。
[0044] 本发明的上述三个实施例中，通过设置电动阀来控制毛细管和热力膨胀阀所在支 路的通断，采用了电动阀控制和热力膨胀阀调节的组合的控制系统，实现了制冷系统的变 流量、变冷量的运行，实现能耗模式与大冷冻能力的精确转换，达到快速制冷与节能二者兼 顾的目的，解决了利用单一机械控制方式或者单一膨胀阀进行调节存在的精度差等问题； 此外，制冷系统只需在过热度与目标过热度不同时，控制电动阀开闭即可，控制相对简单， 不需要电脑主控板等其他控制结构，使得产品的生产工序减少，产品故障率以及成本降低。
[0045] 在本发明的一些实施例中，所述的冷柜或冰箱的制冷系统还包括过热度获取单元 和控制单元。
[0046] 其中，所述过热度获取单元用于获取所述蒸发器7的过热度；
[0047] 所述控制单元将所述过热度与目标过热度进行比较，并根据比较结果控制所述热 力膨胀阀6和/或所述毛细管5所在的支路的导通与断开。
[0048] 具体地，所述过热度获取单元包括：检测单元和计算单元。
[0049] 所述检测单元包括第一感温包和第二感温包，所述第一感温包与所述蒸发器7的 入口相连接，并可检测所述蒸发器7的入口处制冷剂的温度，所述第二感温包与所述蒸发 器7的出口相连接，并可检测所述蒸发器7的出口处制冷剂的温度；
[0050] 所述计算单元计算所述蒸发器7的出口处制冷剂的温度与入口处制冷剂的温度 的差值，得到所述蒸发器7的过热度。
[0051] 在图1所示的示例中，所述冷凝器2与并联连接的所述毛细管5与所述热力膨胀 阀6相连通的管路上设有过滤器3,过滤器3可对管路内流动的制冷剂进行过滤，避免制冷 剂中的颗粒杂质进入毛细管5内，堵塞毛细管5。
[0052] 在本发明的一些实施例中，所述压缩机1为定频压缩机。
[0053] 本发明另一个方面的实施例提供了一种冷柜或冰箱（图中未示出），包括有上述 任一实施例所述的冷柜或冰箱的制冷系统，并具有上述实施例所述的冷柜或冰箱的制冷系 统的全部有益效果。
[0054] 综上所述，本发明提供的冷柜或冰箱的制冷系统，通过引入膨胀阀与毛细管并联 实现流量的调节，使制冷系统在不同的工况下实现变蒸发温度与变冷量运行，在保证能耗 的同时，提升冷却速度与冷冻能力；制冷系统只需在过热度与目标过热度不同时，控制电 动阀开闭即可，控制相对简单，不需要电脑主控板等其他控制结构，使得产品的生产工序减 少，产品故障率以及成本降低。
[0055] 在本发明的描述中，术语"相连"、"连接"、"固定"等均应做广义理解，例如，"连接" 可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间 媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发 明中的具体含义。
[0056] 在本说明书的描述中，术语"一个实施例"、" 一些实施例"、"具体实施例"等的描述 意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实 施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实 例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以 合适的方式结合。
[0057] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技 术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种冷柜或冰箱的制冷系统，其特征在于，包括依次设置的压缩机、冷凝器、毛细管 和蒸发器，且所述压缩机、所述冷凝器、所述毛细管和所述蒸发器通过管道依次相连接，组 成封闭的管路，且所述毛细管的两端并联设置有膨胀阀，所述膨胀阀可根据所述蒸发器的 过热度调节自身的开度。
2. 根据权利要求1所述的冷柜或冰箱的制冷系统，其特征在于， 所述膨胀阀所在的支路上设有第一电动阀，所述第一电动阀可根据所述冷柜或冰箱的 主控板的信号动作，将所述膨胀阀所在的支路导通或断开。
3. 根据权利要求2所述的冷柜或冰箱的制冷系统，其特征在于， 所述毛细管所在的支路上设有第二电动阀，所述第二电动阀可根据所述冷柜或冰箱的 主控板的信号动作，将所述毛细管所在的支路导通或断开。
4. 根据权利要求1所述的冷柜或冰箱的制冷系统，其特征在于， 并联连接的所述毛细管与所述膨胀阀的一端设有第三电动阀，所述第三电动阀可根据 所述冷柜或冰箱的主控板的信号动作，控制所述膨胀阀和所述毛细管所在的支路的导通或 断开。
5. 根据权利要求4所述的冷柜或冰箱的制冷系统，其特征在于， 所述第三电动阀设置在所述毛细管和所述膨胀阀的靠近所述冷凝器的一端。
6. 根据权利要求2至5中任一项所述的冷柜或冰箱的制冷系统，其特征在于，还包括： 过热度获取单元，用于获取所述蒸发器的过热度；和 控制单元，将所述过热度与目标过热度进行比较，并根据比较结果控制所述膨胀阀和/ 或所述毛细管所在的支路的导通与断开。
7. 根据权利要求1至5中任一项所述的冷柜或冰箱的制冷系统，其特征在于， 所述冷凝器与并联连接的所述毛细管与所述膨胀阀相连通的管路上设有过滤器。
8. 根据权利要求1至5中任一项所述的冷柜或冰箱的制冷系统，其特征在于， 所述膨胀阀包括电子膨胀阀或热力膨胀阀。
9. 根据权利要求1至5中任一项所述的冷柜或冰箱的制冷系统，其特征在于， 所述压缩机为定频压缩机。
10. -种冷柜或冰箱，其特征在于，包括有如权利要求1至9中任一项所述的冷柜或冰 箱的制冷系统。
【文档编号】F25B41/06GK104101140SQ201410380109
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年8月4日 优先权日:2014年8月4日
【发明者】高红兵, 张华伟, 庆增武, 徐高维, 田松 申请人:合肥华凌股份有限公司