一种制冷系统及其制冷控制方法与流程

本发明涉及制冷技术领域，尤其涉及一种制冷系统及其制冷控制方法。

背景技术：

目前的冰箱制冷系统基本上均通过压缩机的开停机来保持箱内温度。当压缩机停机时，高压端(也即压缩机出口端)的压力突然减小，小部分制冷剂瞬间蒸发并吸收部分热量，冷凝器散发的热量被制冷系统本身冲抵，导致制冷系统效率降低且耗电量增加。

另一方面，当压缩机停机时，高压端的制冷剂通过毛细管流入低压端(也即压缩机的进口端)，逐渐达到高压端和低压端之间的平衡。再次开机时，需要重新在高压端和低压端之间建立压差以进行制冷。在建立压差的过程中，压缩机功率较大、制冷效率低且耗电量高。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

本发明的其中一个目的是：提供一种制冷系统及其制冷控制方法，解决现有技术中存在的压缩机停机过程中高压端压力突然减小导致的热量损失、制冷系统效率降低且耗电量增加。

为了实现该目的，本发明提供了一种制冷系统，包括沿着制冷剂的流通方向依次连接的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，所述冷凝器的出口端和所述蒸发器的入口端之间设置有开关阀。

本发明的技术方案具有以下优点：本发明的制冷系统，由于在冷凝器的出口端和所述蒸发器的入口端之间设置有开关阀，从而压缩机停机时，通过断开所述开关阀，可以维持高压端和低压端各自的压力，避免高压端压力突然减小导致的热量损失、制冷系统效率降低且耗电量增加。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是实施例的制冷系统的制冷回路示意图；

图2-4是实施例的吸气装置的结构示意图；

图5是吸气装置的第一缸体的剖视示意图；

图6是吸气装置的第二缸体的剖视示意图；

图7是现有技术的冰箱的开机功率和正常运行时功率的对比示意图；

图8是应用本实施例制冷系统的冰箱开机功率和正常运行时功率的示意图；

图中：1、压缩机；2、冷凝器；3、节流装置；4、蒸发器；5、开关阀；6、过滤装置；7、吸气装置；8、第一缸体；9、第一活塞；10、弹性件；11、驱动杆；12、第二缸体；13、第二活塞；14、加热器。

具体实施方式

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参见图1，本实施例的制冷系统，包括依次连接以形成制冷回路的压缩机1、冷凝器2、节流装置3和蒸发器4，所述冷凝器2的出口端和所述蒸发器4的入口端之间设置有开关阀5。

本实施例的制冷系统，由于在冷凝器2的出口端和所述蒸发器4的入口端之间设置有开关阀5，从而压缩机1停机时，通过断开所述开关阀5，可以维持高压端和低压端各自的压力，避免高压端压力突然减小导致的热量损失、制冷系统效率降低且耗电量增加。

其中，高压端指的是制冷回路中位于开关阀5和压缩机1出口端之间的部分，低压端指的是制冷回路中位于开关阀5和压缩机1进口端之间的部分。

此外，开关阀5优选采用电磁阀的形式，从而方便根据需求控制器通断。具体的，当压缩机1停机时，断开该电磁阀以维持高压端和低压端的压差；且当压缩机1运行时，接通该电磁阀以保证制冷回路的正常运行。当然，开关阀5还可以采用电磁阀以外的任意其它形式。

本实施例中，节流装置3设置在上述开关阀5和蒸发器4之间。此外，在冷凝器2和开关阀5之间还设置有过滤装置6。其中，节流装置3优选但是不必须采用毛细管。

在此基础上，当压缩机1重新开机时，由于高压端和低压端压差太大，从而导致压缩机1无法正常启动。有鉴于此，本实施例在压缩机1的出口端设置有吸气装置7，用于调节所述压缩机1出口端的压力值，从而调节高压端压力值。当压缩机1需要重新开机时，采用吸气装置7吸取高压端的气体使压缩机1正常启动。

本实施例的吸气装置7，请参见图2-4，包括第一缸体8，所述第一缸体8被第一活塞9分为第一腔室和第二腔室，所述第一腔室中设置有弹性件10以及与所述第一活塞9连接的驱动杆11，且所述驱动杆11驱动所述第一活塞9朝所述第一腔室所在一侧运动时，所述第一活塞9压缩所述弹性件10；所述第二腔室和所述压缩机1的出口端连通。

当需要从压缩机1出口端吸入气体时，图3中驱动杆11带动活塞朝左运动，使得制冷回路中的一部分气体进入到第二腔室中，直到高压端气压与低压端气压之间的关系满足设定要求。

其中，虽然图4中给出的缸体的横截面呈圆形，但是应当理解，附图4中缸体的结构不构成对本实施例中缸体的限制，本实施例中缸体的横截面可以呈矩形、椭圆形、三角形等任意形状。

请进一步参见图5，在第一腔室中设置的弹性为弹簧，且该弹簧一端连接第一缸体8侧壁，另一端连接第一活塞9。在第二腔室从制冷回路中吸入气体时，第一活塞9朝左运动压缩该弹簧；当压缩机1启动之后且制冷系统开始正常运行时，弹簧恢复原长过程并推动活塞朝右运动，以将第二腔室中吸入的气体重新注入到制冷回路中。当然，弹性件10还可以采用弹簧以外的其它形式，只要可以带动活塞运动以将气体重新注入到制冷回路中即可。

为了使得驱动杆11可以带动第一活塞9运动，那么驱动杆11一端连接所述第一活塞9，另一端连接动力单元。

本实施例中，优选但是不必须驱动杆11为U形杆。

进一步地，本实施例的动力单元，请参见图6，包括第二缸体12，所述第二缸体12被第二活塞13分为第三腔室和第四腔室，所述第四腔室中设置有热膨胀物体和加热器14；所述加热器14用于加热所述热膨胀物体，使得所述热膨胀物体受热膨胀时，驱动所述第二活塞13朝所述第三腔室所在一侧运动。在此基础上，U形杆的一端连接第一活塞9，另一端穿过第三腔室后连接第二活塞13。

从图6中可知，第三腔室位于第四腔室的左侧，并且结合图3可知，U形杆的两端分别连接第一缸体8左侧的第一腔室和第二缸体12左侧的第三腔室。从而，当第四腔体中的热膨胀物体膨胀时，第二活塞13带动U形杆朝左运动，进而U形杆带动第一活塞9朝左运动，完成吸气过程。当吸气过程结束后，停止对第四腔室中热膨胀物体加热，此时在弹簧恢复力作用下，第一活塞9带动U形杆朝右运动，从而将第二腔室中的气体重新注入到制冷回路中。

其中，第二腔室从制冷回路中吸入的气体为制冷回路中的冷凝剂。此外，热膨胀物体和加热器14的种类形式都不受限制，例如，热膨胀物体可以采用加热易汽化的液体，而加热器14可以采用电加热丝。

需要说明的是，本实施例中与驱动杆11连接的动力单元，其不局限于本实施例中的形式。例如，也可以将驱动杆11和电机连接，或者将驱动杆11和气缸或者液压缸等。

需要说明的是，为了使得压缩机1正常工作，高压端和低压端之间的压差是必要的。而本实施例中，虽然吸气装置7的设置是为了减小高压端和低压端的压差，但是由于其将制冷回路中的气体减少，从而在重新建立压差时，不需要压缩机1高功率运行，从而可以节省电量。

进一步请参见图7和图8，以冰箱中的制冷系统的运行为例，设置开关阀5和吸气装置7之前，冰箱的开机功率比正常运行高16W，增加电磁阀后，冰箱的开机功率比正常运行高3W，从而开关阀5和吸气装置7的作用明显，可以使得能耗降低6％左右。当然，本实施例的制冷系统，其不仅仅适用于冰箱，其还可以适用于空调、热水器等任意其它包括制冷系统的产品当中。

进一步地，本实施例提供一种制冷系统的控制方法，包括以下步骤：

接收压缩机1运行信号；

当所述压缩机1运行信号为压缩机1停机信号时，断开冷凝器2和蒸发器4之间的管路，使得压缩机1的出口端和进口端维持压差；

当所述压缩运行信号为压缩机1开机信号时，进行如下操作：

吸收压缩机1出口端的制冷剂，并检测制冷回路中的制冷剂量；

当制冷回路中的制冷剂量达到设定量时，接通冷凝器2和蒸发器4之间的管路以启动压缩机1；

当压缩机1启动之后，所述压缩机1运行信号为压缩机1正常制冷，则向制冷回路中注入制冷剂。

其中，所述吸收压缩机1出口端的制冷剂包括：

在压缩机1出口端连接缸体，

驱动缸体内的活塞以将制冷回路中的制冷剂吸入到缸体中；

所述向制冷回路中注入制冷剂包括：驱动活塞以将缸体内的制冷剂注入到制冷回路中。

以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。