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用于冷藏冷冻装置的制冷系统及冷藏冷冻装置的制作方法

时间:2022-01-26 阅读: 作者:专利查询

用于冷藏冷冻装置的制冷系统及冷藏冷冻装置的制作方法

1.本实用新型涉及冷藏冷冻装置技术领域,特别是涉及一种用于冷藏冷冻装置的制冷系统及冷藏冷冻装置。


背景技术:

2.能源危机、环境污染已经成为制约现代社会发展的最大问题。节约能源,减少排放也已经是我国可持续发展战略的重要内容。而我们日常生活中的资源浪费现象比比皆是。另外,随着小户型的日益增多,对室内空间的利用率要求很高。家用电器的种类繁多,人们高质量的生活水平又离不开必备的家用电器,例如冰箱、饮水机等。然而,过多的家用电器占用太多室内空间,导致室内拥挤,不利于空间利用。
3.如何充分利用资源、减少不必要的浪费以及减少家用电器占用空间,是本实用新型的中心指导思想。
4.现代家庭必备的主要家用电器有彩电、冰箱、空调、洗衣机、热水器、电饭锅、电水壶、取暖器、电磁炉、微波炉等等。这些日常的家用电器消耗着大量的能源。而这些家电中,有些家电的工作原理是相同或相似的,因此,在它们工作的过程中有些能量是重复浪费的,并且这些家电还有一个共同的特征就是产生大量的余热,而家庭日常洗漱、洗碗、洗菜、洗澡等又需要大量的热水,这些热水一般都是单独烧。但是夏季所需要的冷水又需要通过冰镇的方式获得。显而易见,现有家用电器的能量浪费是十分严重的。


技术实现要素:

5.本实用新型第一方面的一个目的旨在克服现有技术的至少一个缺陷,提供一种用于冷藏冷冻装置的能力利用率高的制冷系统,以使得冷藏冷冻装置集成有储物、供冷水和供热水的多种功能。
6.本实用新型第一方面的一个进一步的目的是提高制冷系统的制冷效率。
7.本实用新型第二方面的目的是提供一种具有上述制冷系统的冷藏冷冻装置。
8.根据本实用新型的第一方面,本实用新型提供一种用于冷藏冷冻装置的制冷系统,所述冷藏冷冻装置具有用于容纳物品的至少一个储物间室和用于容装水的储水箱;所述制冷系统包括:
9.通过制冷剂管路依次相连的压缩机、间室冷凝器、节流装置和间室蒸发器,所述间室蒸发器与所述压缩机的回气管段连接,且用于向所述至少一个储物间室提供冷量;
10.水箱冷凝器,设置于所述储水箱中,且与所述间室冷凝器并联地连接在所述压缩机和所述节流装置之间;以及
11.水箱蒸发器,设置于所述储水箱中,且与所述间室蒸发器并联地连接在所述节流装置和所述压缩机之间。
12.可选地,所述制冷系统还包括:
13.第一控制阀,用于控制所述间室冷凝器与所述压缩机之间的第一制冷剂流路和所
述水箱冷凝器与所述压缩机之间的第二制冷剂流路的通断和/或制冷剂流量。
14.可选地,所述第一控制阀为三通阀,且包括第一入口端、第一出口端和第二出口端;其中
15.所述第一入口端与所述压缩机的排气管段相连通,所述第一出口端和所述第二出口端分别与所述间室冷凝器的制冷剂入口和所述水箱冷凝器的制冷剂入口相连通。
16.可选地,所述制冷系统还包括:
17.第二控制阀,用于控制所述间室蒸发器与所述节流装置之间的第三制冷剂流路和所述水箱蒸发器与所述节流装置之间的第四制冷剂流路的通断和/或制冷剂流量。
18.可选地,所述第二控制阀为三通阀,且包括第二入口端、第三出口端和第四出口端;其中
19.所述第二入口端与所述节流装置的制冷剂出口相连通,所述第三出口端和所述第四出口端分别与所述间室蒸发器的制冷剂入口和所述水箱蒸发器的制冷剂入口相连通。
20.可选地,所述储水箱内设有用于检测其内容装的水的温度的温度传感器;且
21.当所述储水箱内实际测得的实测水温高于所述储水箱设定的目标水温时,所述第一控制阀的第一出口端与所述第一入口端相连通,所述第二出口端与所述第一入口端之间的流路封闭,所述第二控制阀的第三出口端与所述第二入口端之间的流路封闭,所述第四出口端与所述第二入口端相连通。
22.可选地,所述储水箱内设有用于检测其内容装的水的温度的温度传感器;且
23.当所述储水箱内实际测得的实测水温低于所述储水箱设定的目标水温时,所述第一控制阀的第一出口端与所述第一入口端之间的流路封闭,所述第二出口端与所述第一入口端相连通,所述第二控制阀的第三出口端与所述第二入口端相连通,所述第四出口端与所述第二入口端之间的流路封闭。
24.可选地,所述储水箱内设有用于检测其内容装的水的温度的温度传感器;且
25.当所述储水箱内实际测得的实测水温等于所述储水箱设定的目标水温时,所述第一控制阀的第一出口端与所述第一入口端相连通,所述第二出口端与所述第一入口端之间的流路封闭,所述第二控制阀的第三出口端与所述第二入口端相连通,所述第四出口端与所述第二入口端之间的流路封闭。
26.可选地,所述储水箱内限定有热隔离的冷水区和热水区,所述水箱冷凝器位于所述热水区内,所述水箱蒸发器位于所述冷水区内。
27.根据本实用新型的第二方面,本实用新型还提供一种冷藏冷冻装置,其包括:
28.具有用于容纳物品的至少一个储物间室;
29.用于容装水的储水箱;以及
30.上述任一方案所述的制冷系统,用于为所述至少一个储物间室提供冷量、为所述储水箱提供冷量或热量。
31.本实用新型的用于冷藏冷冻装置的制冷系统除了包括传统压缩制冷系统所具有的压缩机、间室冷凝器、节流装置和间室蒸发器之外,还包括设置在储水箱中的水箱冷凝器和水箱蒸发器,并且水箱冷凝器与间室冷凝器并联、水箱蒸发器和间室蒸发器并联。由此,当储水箱需要热水时,从压缩机出来的制冷剂可流向水箱冷凝器,从而利用水箱冷凝器散发的热量对水进行加热,既不影响储物间室的制冷,又有效地利用了用于对制冷剂进行降
温的冷凝器的热量,避免能量浪费;当储水箱需要冷水时,从压缩机出来的制冷剂可流向间室冷凝器,并且从节流装置流出的至少部分制冷剂可流向水箱蒸发器,从而利用该部分制冷剂对储水箱内的水进行降温。可见,本技术的制冷系统能量利用率非常高,且能够使得冷藏冷冻装置集成有储物、供冷水和供热水多种家用电器的功能。
32.进一步地,本技术通过在制冷剂流路中设置用于控制制冷剂流向的第一控制阀和第二控制阀,可以在储水箱需要热水时控制大部分或全部的制冷剂流向水箱冷凝器,以提高对储水箱进行制热的效率,并且水吸收热量的速度相比于空气来说大得多,因此还可以间接地提高对储物间室制冷的效率;在储水箱需要冷水时控制大部分或全部的制冷剂流向水箱蒸发器,以提高对储水箱进行制冷的效率;在储物间室需要快速制冷时控制大部分或全部的制冷剂流向间室蒸发器,以提高对储物间室进行制冷的效率。
33.根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述,本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
34.后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解,这些附图未必是按比例绘制的。附图中:
35.图1是根据本实用新型一个实施例的用于冷藏冷冻装置的制冷系统的示意性结构图;
36.图2至图4是根据本实用新型一个实施例的制冷系统处于不同循环状态的示意性结构图;
37.图5是根据本实用新型另一个实施例的制冷系统的示意性结构图;
38.图6是根据本实用新型一个实施例的冷藏冷冻装置的示意性结构图;
39.图7是根据本实用新型一个实施例的冷藏冷冻装置的示意性结构框图。
具体实施方式
40.本实用新型首先提供一种用于冷藏冷冻装置的制冷系统,该冷藏冷冻装置具有用于容纳物品的至少一个储物间室和用于容装水的储水箱30。
41.图1是根据本实用新型一个实施例的用于冷藏冷冻装置的制冷系统的示意性结构图。本实用新型的制冷系统10包括通过制冷剂管路依次相连的压缩机11、间室冷凝器12、节流装置13和间室蒸发器14。间室蒸发器14与压缩机11的回气管段111连接,且用于向上述至少一个储物间室提供冷量。也就是说,本实用新型的制冷系统10为压缩式制冷循环系统。
42.具体地,压缩机11用于将来自其回气管段111的低温低压制冷剂气体压缩成高温高压气体。高温高压气流流向间室冷凝器12,经间室冷凝器12降温后变为低温低压液体送往节流装置13。节流装置13用于对制冷剂进行节流和减压。节流减压后的制冷剂流向间室蒸发器14,迅速吸热蒸发汽化,汽化后的制冷剂回流到压缩机11中,完成一个循环。在这个循环中,间室冷凝器12将高温高压制冷剂中的热量传递至环境空气。间室蒸发器14将冷量传递至储物间室,从而实现储物间室降温制冷的目的。
43.特别地,制冷系统10还包括水箱冷凝器15和水箱蒸发器16。水箱冷凝器15设置于
储水箱30中,且与间室冷凝器12并联地连接在压缩机11和节流装置13之间。水箱蒸发器16设置于储水箱30中,且与间室蒸发器14并联地连接在节流装置13和压缩机11之间。
44.本实用新型的用于冷藏冷冻装置的制冷系统10除了包括传统压缩制冷系统所具有的压缩机11、间室冷凝器12、节流装置13和间室蒸发器14之外,还包括设置在储水箱中的水箱冷凝器15和水箱蒸发器16,并且水箱冷凝器15与间室冷凝器12并联、水箱蒸发器16和间室蒸发器14并联。
45.由此,当储水箱需要热水时,从压缩机11出来的制冷剂可流向水箱冷凝器15,从而利用水箱冷凝器15散发的热量对水进行加热,既不影响储物间室的制冷,又有效地利用了用于对制冷剂进行降温的冷凝器的热量,避免能量浪费。
46.当储水箱需要冷水时,从压缩机11出来的制冷剂可全部流向间室冷凝器12,以避免制冷剂流向水箱冷凝器15导致水箱冷凝器15散发的热量传递到储水箱。并且从节流装置13流出的至少部分制冷剂可流向水箱蒸发器16,从而利用该部分制冷剂对储水箱内的水进行降温。也就是说,节流装置13流出制冷剂可以全部流向水箱蒸发器16,此时,储物间室不制冷,储水箱的制冷效率更高;节流装置13流出的制冷剂也可以分流到水箱蒸发器16和间室蒸发器14,使得储水箱和储物间室同时制冷。
47.可见,本技术的制冷系统10的能量利用率非常高,且能够使得冷藏冷冻装置集成有储物、供冷水和供热水多种家用电器的功能,可以减少家用电器的种类和数量,避免占空过多室内空间。
48.进一步地,制冷系统还可以包括干燥过滤器,干燥过滤器用于滤去系统内可能因制造过程或长期使用机槭磨损等原因产生的微量杂质、污物以及系统内可能存在的微量水份,以提高制冷剂的纯度。
49.进一步地,制冷系统还可包括第一控制阀17。第一控制阀17用于控制间室冷凝器12与压缩机11之间的第一制冷剂流路和水箱冷凝器15与压缩机11之间的第二制冷剂流路的通断和/或制冷剂流量。具体地,第一控制阀17可以控制上述第一制冷剂流路和第二制冷剂流路中的其中一个制冷剂流路导通、另一个制冷剂流路阻断。第一控制阀17还可以控制上述第一制冷剂流路和第二制冷剂流路中的制冷剂流量大小。也就是说,通过第一控制阀17可控制制冷剂全部流向第一制冷剂流路、或全部流向第二制冷剂流路、或部分流向第一制冷剂流路部分流向第二制冷剂流路。
50.由此,可以在储水箱需要热水时控制大部分或全部的制冷剂流向水箱冷凝器15,以提高对储水箱进行制热的效率,并且水吸收热量的速度相比于空气来说大得多,因此还可以间接地提高对储物间室制冷的效率。
51.具体地,第一控制阀17可以为三通阀,且包括第一入口端171、第一出口端172和第二出口端173。第一入口端171与压缩机11的排气管段112相连通,第一出口端172和第二出口端173分别与间室冷凝器12的制冷剂入口和水箱冷凝器15的制冷剂入口相连通。第一入口端171与第一出口端172之间、以及第一入口端171与第二出口端173之间可选择性导通,第一出口端172和第二出口端173之间封闭不导通。由此,可实现第一制冷剂流路和第二制冷剂流路的通断和/或制冷剂流量控制。
52.在一些实施例中,制冷系统10还包括第二控制阀18。第二控制阀18用于控制间室蒸发器14与节流装置13之间的第三制冷剂流路和水箱蒸发器16与节流装置13之间的第四
制冷剂流路的通断和/或制冷剂流量。具体地,第二控制阀18可以控制上述第三制冷剂流路和第四制冷剂流路中的其中一个制冷剂流路导通、另一个制冷剂流路阻断。第二控制阀18还可以控制上述第三制冷剂流路和第四制冷剂流路中的制冷剂流量大小。也就是说,通过第二控制阀18可控制制冷剂全部流向第三制冷剂流路、或全部流向第四制冷剂流路、或部分流向第三制冷剂流路部分流向第四制冷剂流路。
53.由此,在储水箱需要冷水时可控制大部分或全部的制冷剂流向水箱蒸发器18,以提高对储水箱进行制冷的效率;在储物间室需要快速制冷时控制大部分或全部的制冷剂流向间室蒸发器14,以提高对储物间室进行制冷的效率。
54.具体地,第二控制阀18可以为三通阀,且包括第二入口端181、第三出口端182和第四出口端183。第二入口端181与节流装置13的制冷剂出口相连通,第三出口端182和第四出口端183分别与间室蒸发器14的制冷剂入口和水箱蒸发器16的制冷剂入口相连通。第二入口端181与第三出口端182之间、以及第二入口端181与第四出口端183之间可选择性导通,第三出口端182和第四出口端183之间封闭不导通。由此,可实现第三制冷剂流路和第四制冷剂流路的通断和/或制冷剂流量控制。
55.在一些实施例中,第一控制阀17和第二控制阀18的通断状态可根据储水箱内的水温来控制。储水箱内设有用于检测其内容装的水的温度的温度传感器。
56.图2至图4是根据本实用新型一个实施例的制冷系统处于不同循环状态的示意性结构图。图2至图4中的直线箭头表示制冷剂的流向。
57.具体地,参见图2,当储水箱内实际测得的实测水温高于储水箱设定的目标水温时,需要对储水箱进行降温。此时,第一控制阀17的第一出口端172与第一入口端171相连通,第二出口端173与第一入口端171之间的流路封闭不导通,以使得从压缩机11出来的制冷剂全部通过第一控制阀17的第一出口端172流向间室冷凝器12,避免水箱冷凝器15向储水箱内散发热量。第二控制阀18的第三出口端182与第二入口端181之间的流路封闭不导通,第四出口端183与第二入口端181相连通,以使得从节流装置13流出的制冷剂全部通过第二控制阀18的第四出口端183流向水箱蒸发器16,从而快速地对储水箱内的水进行降温。
58.具体地,参见图3,当储水箱内实际测得的实测水温低于储水箱设定的目标水温时,需要对储水箱进行加热。此时,第一控制阀17的第一出口端172与第一入口端171之间的流路封闭不导通,第二出口端173与第一入口端171相连通,以使得从压缩机11出来的制冷剂全部通过第一控制阀17的第二出口端173流向水箱冷凝器15,从而快速地对储水箱内的水进行加热。第二控制阀18的第三出口端182与第二入口端181相连通,第四出口端183与第二入口端181之间的流路封闭不导通,以使得从节流装置13流出的制冷剂全部通过第二控制阀18的第三出口端182流向间室蒸发器14,从而在对储水箱进行快速加热的同时对储物间室进行快速制冷,这种情况的能量利用率最高。
59.具体地,参见图4,当储水箱内实际测得的实测水温等于储水箱设定的目标水温时,既不需要对储水箱加热,也不需要对其进行制冷。此时,第一控制阀17的第一出口端与第一入口端171相连通,第二出口端173与第一入口端171之间的流路封闭不导通,以使得从压缩机11出来的制冷剂全部通过第一控制阀17的第一出口端172流向间室冷凝器12,避免水箱冷凝器15向储水箱内散发热量。第二控制阀18的第三出口端与第二入口端181相连通,第四出口端183与第二入口端181之间的流路封闭不导通,以使得从节流装置13流出的制冷
剂全部通过第二控制阀18的第三出口端182流向间室蒸发器14,从而对储物间室进行快速制冷,避免对储水箱制冷。
60.在一些实施例中,当制冷系统包括第一控制阀17和第二控制阀18时,可通过第一控制阀17和第二控制阀18实现水箱冷凝器15和水箱蒸发器16中只有工作,因此,此时储水箱内可只具有一个区域,水箱冷凝器15和水箱蒸发器16均设置在该区域中。
61.图5是根据本实用新型另一个实施例的制冷系统的示意性结构图。在另一些实施例中,当制冷系统不包括第一控制阀17和第二控制阀18时,制冷剂可能会同时流向水箱冷凝器15和水箱蒸发器16。此时,储水箱30内可限定有热隔离的冷水区和热水区(图5中被虚线分开的两个区域),水箱冷凝器15位于热水区内,水箱蒸发器16位于冷水区内。也就是说,水箱冷凝器15将热量传递至热水区内的水,以升高热水区内水的温度。水箱蒸发器16用于吸收冷水区内水的热量,对水进行冷却,以降低冷水区内水的温度。储水箱内的冷水区和热水区之间没有热量传递,因此可同时向外提供热水和冷水。
62.本实用新型还提供一种冷藏冷冻装置,图6是根据本实用新型一个实施例的冷藏冷冻装置的示意性结构框图,图7是根据本实用新型一个实施例的冷藏冷冻装置的示意性结构图。
63.参见图6和图7,本实用新型的冷藏冷冻装置1包括用于容纳物品的至少一个储物间室21、用于容装水的储水箱30以及上述任一实施例所描述的制冷系统10,制冷系统10用于为上述至少一个储物间室21提供冷量、为上述储水箱提供冷量或热量。
64.本实用新型的冷藏冷冻装置对能量的利用率非常高,且集成有储物、供冷水和供热水多种家用电器的功能,可以减少家用电器的种类和数量,避免占空过多室内空间。
65.进一步地,冷藏冷冻装置1还包括箱体20,上述至少一个储物间室21可限定在箱体20内。储水箱30可设置于箱体20的其中一个储物间室内,也可以暴露于箱体20的前侧,以便于用户取用水。
66.具体地,储物间室的数量通常为多个,且通常包括冷藏间室、冷冻间室和变温间室。冷藏间室处于最上方,冷冻间室处于最下方,变温间室处于冷藏间室和冷冻间室之间。储水箱30可以处于冷藏间室和冷冻间室之间。
67.进一步地,冷藏冷冻装置1还包括多个可枢转地设置在箱体20前侧的门体50和可推拉地设置在其中一个储物间室中的抽屉40,冷藏间室和冷冻间室的前侧分别设置一门体50,抽屉40可形成冷藏冷冻间室1的变温间室。
68.本领域技术人员应理解,本实用新型的冷藏冷冻装置包括冰箱、冰柜、冷藏箱、冷藏柜、冷冻柜或其他具有冷藏或冷冻功能的储物装置。
69.本领域技术人员还应理解,本实用新型实施例中所称的“上”、“下”、“前”、“后”等用于表示方位或位置关系的用语是以冷藏冷冻装置1的实际使用状态为基准而言的,这些用语仅是为了便于描述和理解本实用新型的技术方案,而不是指示或暗示所指的装置或不见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实用新型的限制。
70.至此,本领域技术人员应认识到,虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例,但是,在不脱离本实用新型精神和范围的情况下,仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此,本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。