具有速冻功能的三门多温区制冷系统、冰箱及其控制方法技术方案

具有速冻功能的三门多温区制冷系统、冰箱及其控制方法，该制冷系统包括压缩机，和压缩机出口依次连接的冷凝器和干燥过滤器，干燥过滤器出口分两条支路，一路依次连接截止电磁阀、冷藏毛细管和冷藏蒸发器，另一路连接双稳态电磁阀的进口，双稳态电磁阀的一个出口依次连接速冻毛细管和速冻蒸发器，另一出口依次连接宽温带毛细管和宽温带蒸发器，速冻蒸发器和宽温带蒸发器并联后连接冷冻蒸发器，冷藏蒸发器和冷冻蒸发器并联后连接压缩机；本发明专利技术还公开了采用所述制冷系统的冰箱及其控制方法；本发明专利技术冰箱为具有速冻功能的多温区冰箱，既实现了间室间的相对独立，又能满足不同间室的冷量需求，并且解决了冷藏室不可逆损失大、压缩机启停频繁等问题。

【技术实现步骤摘要】
具有速冻功能的三门多温区制冷系统、冰箱及其控制方法
本专利技术涉及冰箱
，具体涉及具有速冻功能的三门多温区制冷系统、冰箱及其控制方法。
技术介绍
不同的食品有不同的最佳存储温度，只有在最佳的温度下储存，才能最大限度的保留食品的营养。因此，随着人们生活水平的提高，两个温区甚至三个温区的冰箱都不能满足人们的需求，而是具有更多温区的冰箱。这些温区包括，能够使食物快速通过冰晶区、减少营养流失的速冻功能区(-24℃以下)，适合长期储存猪肉、牛肉等的冷冻区(-18℃以下)，适合放冷饮的冻结区(-10℃～-12℃)，存放的冻肉易于切削的软冷冻区(-6℃～-8℃)，适合储存果酱、浓缩果汁等的微冻区(-3℃～-5℃)，适合储存鲜鱼的温度段(-2℃～-3℃)，适合储存短期食用的生鲜食品的0度保鲜区(0℃左右)，适合储存含水分高的蔬菜的冷藏区(4℃～6℃)，适合储存瓜果的瓜果区(8～10℃)。现有的多温区冰箱的制冷系统主要是三路毛细管制冷回路，通过使用两个双稳态电磁阀来控制三路毛细管的开闭，分别对冰箱的各间室制冷，由此得到三温区或四温区，并且不具有速冻功能，不能满足消费者对于多温区以及具有速冻功能冰箱的需求。现有的多温区冰箱的制冷系统的各个间室相互独立，造成压缩机频繁启停，制冷系统的功耗大，压缩机寿命缩短，制冷剂频繁迁移导致的制冷系统性能下降。现有的多温区冰箱冷藏室的蒸发温度约为-30℃，一方面是受到制冷系统中冷藏室和冷冻室串联的限制，另一方面，冷藏室若蒸发温度高，则毛细管长度短、制冷剂流量大，易造成回气管凝露和压缩机液击现象，所以实际应用中冰箱的冷藏室的蒸发温度很低，造成不可逆的冷量损失很大。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供具有速冻功能的三门多温区制冷系统、冰箱及其控制方法，本专利技术冰箱为具有速冻功能的宽温带、多温区冰箱，其制冷系统结合控制方法以及蒸发器的合理排布，既实现了间室间的相对独立，又满足不同间室的冷量需求，并且针对冷藏室不可逆损失大、压缩机启停频繁、制冷剂在不同回路间频繁迁移导致的系统能效下降等问题进行有效解决。为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：具有速冻功能的三门多温区制冷系统，包括压缩机1，和压缩机1出口依次连接的冷凝器2和干燥过滤器3，所述干燥过滤器3的出口分两条支路，其中一路依次连接截止电磁阀4、冷藏毛细管8和冷藏蒸发器11，另一路连接双稳态电磁阀5的进口，双稳态电磁阀5的一个出口依次连接速冻毛细管6和速冻蒸发器9，另一个出口依次连接宽温带毛细管7和宽温带蒸发器10，速冻蒸发器9和宽温带蒸发器10并联后连接冷冻蒸发器12，冷藏蒸发器11和冷冻蒸发器12并联后连接压缩机1的进口；所述压缩机1、冷凝器2、干燥过滤器3、截止电磁阀4、冷藏毛细管8以及冷藏蒸发器11构成第一制冷回路即冷藏回路；所述压缩机1、冷凝器2、干燥过滤器3、双稳态电磁阀5、速冻毛细管6、速冻蒸发器9以及冷冻蒸发器12构成第二制冷回路即速冻回路；所述压缩机1、冷凝器2、干燥过滤器3、双稳态电磁阀5、宽温带毛细管7、宽温带蒸发器10以及冷冻蒸发器12构成第三制冷回路即宽温带回路。所述冷藏毛细管8比速冻毛细管6和宽温带毛细管7的长度短。所述冰箱的结构从上到下依次是，冷藏室101和瓜果室102、0度保鲜室103、宽温带冷冻室104、冷冻室105、速冻室106；速冻室106和冷冻室105对应权利要求1所述速冻回路，冷藏室101和瓜果室102对应权利要求1所述冷藏回路，0度保鲜室103、宽温带冷冻室104和冷冻室105对应权利要求1所述宽温带回路。所述冰箱具有三个门体，冷藏室101和瓜果室102对应第一个门体，0度保鲜室103和宽温带冷冻室104对应第二个门体，冷冻室105和速冻室106对应第三个门体。所述冷藏蒸发器11的管路主要分布在冷藏室101对应的后背内胆上，管路的1/4-1/3分布在瓜果室102对应的后背内胆上，所述冷藏室101和瓜果室102之间是冷藏隔热板13。所述0度保鲜室103和宽温带冷冻室104的后背内胆上对应的是宽温带蒸发器10，制冷剂先经过宽温带冷冻室104对应的宽温带蒸发器10的管路部分，再经过0度保鲜室103对应的宽温带蒸发器10的管路部分；0度保鲜室103内的蓄冷装置的蓄冷载体是冰水混合物，所述0度保鲜室103和宽温带冷冻室104之间是保鲜隔热板14。所述宽温带蒸发器10的管节距不均匀，沿制冷剂流动方向，管节距逐渐增加。所述冷冻室105的冷冻蒸发器12采用搁架式蒸发器，根据冷冻室105的体积大小，布置两层或三层；速冻室106的速冻蒸发器9采用管板式蒸发器。所述冰箱配备有三个温控器，分别配置在冷藏室101、0度保鲜室103和速冻室106中。上述所述具有速冻功能的三门多温区冰箱的控制方法，所述冰箱的控制方法的优先级是：紧急速冻、冷藏、保鲜、速冻；先检测速冻室106的温度，若检测到速冻室106内有食物需要紧急速冻，则只运行速冻回路，集中给速冻室106供冷，实现速冻室106的快速降温，同时给冷冻室105补充冷量；其次，检测冷藏室101的温度，冷藏室101不需要冷量时，关闭冷藏回路，并依次检测0度保鲜室103的温度、速冻室106的温度，根据间室冷量需求，对应运行宽温带回路或速冻回路，分别给0度保鲜室103、宽温带冷冻室104、冷冻室105供冷，或给速冻室106、冷冻室105供冷；冷藏室101需要冷量，并且0度保鲜室103或速冻室106也需要冷量，实现同时给冷藏室101、瓜果室102、0度保鲜室103、宽温带冷冻室104、冷冻室105或同时给冷藏室101、瓜果室102、速冻室106、冷冻室105供冷；最后检测速冻室106的温度，若速冻室有冷量需求，进一步为速冻室106、冷冻室105补充冷量；控制方法的具体步骤如下：步骤1：先检测速冻室温度TSD，如果速冻室温度TSD高于速冻室设定温度上限TSDU3℃，表明有食物需要紧急速冻，那么压缩机1启动，运行速冻循环，双稳态电磁阀5呈现FAS状态，进入步骤5；否则，进入步骤2；步骤2：检测冷藏室温度TLC，如果冷藏室温度TLC高于冷藏室设定温度上限TLCU，则截止电磁阀4呈现FBO状态，进入步骤6；否则，进入步骤3；步骤3：检测0度保鲜室温度TBX，如果0度保鲜室温度TBX高于保鲜室设定温度上限TBXU，则双稳态电磁阀5呈现FAB状态，进入步骤7；否则，进入步骤4；步骤4：检测速冻室温度TSD，如果速冻室温度TSD高于速冻室设定温度上限TSDU，则双稳态电磁阀5呈现FAS状态，运行速冻循环，否则，压缩机1停机；步骤5：在冰箱运行速冻循环时，双稳态电磁阀5呈现FAS状态，若速冻室温度TSD大于速冻室设定温度下限TSDL，冰箱将一直运行速冻循环；如果某时刻速冻室温度TSD达到速冻室设定温度下限TSDL，进入步骤2；步骤6：在冰箱运行冷藏循环时，步骤6.1：此时冷藏室温度TLC高于冷藏室设定温度上限TLCU，截止电磁阀4呈现FBO状态，检测0度保鲜室温度TBX和速冻室温度TSD，分别有下列四种对应情况及步骤，(a)若0度保鲜室温度TBX高于0度保鲜室设定温度上限TBXU，并且速冻室温度TSD高于速冻室设定温度上限TSDU，则双稳态电磁阀5呈现FAB状态，此时运行冷藏循本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有速冻功能的三门多温区制冷系统，其特征在于：包括压缩机(1)，和压缩机(1)出口依次连接的冷凝器(2)和干燥过滤器(3)，所述干燥过滤器(3)的出口分两条支路，其中一路依次连接截止电磁阀(4)、冷藏毛细管(8)和冷藏蒸发器(11)，另一路连接双稳态电磁阀(5)的进口，双稳态电磁阀(5)的一个出口依次连接速冻毛细管(6)和速冻蒸发器(9)，另一个出口依次连接宽温带毛细管(7)和宽温带蒸发器(10)，速冻蒸发器(9)和宽温带蒸发器(10)并联后连接冷冻蒸发器(12)，冷藏蒸发器(11)和冷冻蒸发器(12)并联后连接压缩机(1)的进口；所述压缩机(1)、冷凝器(2)、干燥过滤器(3)、截止电磁阀(4)、冷藏毛细管(8)以及冷藏蒸发器(11)构成第一制冷回路即冷藏回路；所述压缩机(1)、冷凝器(2)、干燥过滤器(3)、双稳态电磁阀(5)、速冻毛细管(6)、速冻蒸发器(9)以及冷冻蒸发器(12)构成第二制冷回路即速冻回路；所述压缩机(1)、冷凝器(2)、干燥过滤器(3)、双稳态电磁阀(5)、宽温带毛细管(7)、宽温带蒸发器(10)以及冷冻蒸发器(12)构成第三制冷回路即宽温带回路。

【技术特征摘要】
1.具有速冻功能的三门多温区制冷系统，其特征在于：包括压缩机(1)，和压缩机(1)出口依次连接的冷凝器(2)和干燥过滤器(3)，所述干燥过滤器(3)的出口分两条支路，其中一路依次连接截止电磁阀(4)、冷藏毛细管(8)和冷藏蒸发器(11)，另一路连接双稳态电磁阀(5)的进口，双稳态电磁阀(5)的一个出口依次连接速冻毛细管(6)和速冻蒸发器(9)，另一个出口依次连接宽温带毛细管(7)和宽温带蒸发器(10)，速冻蒸发器(9)和宽温带蒸发器(10)并联后连接冷冻蒸发器(12)，冷藏蒸发器(11)和冷冻蒸发器(12)并联后连接压缩机(1)的进口；所述压缩机(1)、冷凝器(2)、干燥过滤器(3)、截止电磁阀(4)、冷藏毛细管(8)以及冷藏蒸发器(11)构成第一制冷回路即冷藏回路；所述压缩机(1)、冷凝器(2)、干燥过滤器(3)、双稳态电磁阀(5)、速冻毛细管(6)、速冻蒸发器(9)以及冷冻蒸发器(12)构成第二制冷回路即速冻回路；所述压缩机(1)、冷凝器(2)、干燥过滤器(3)、双稳态电磁阀(5)、宽温带毛细管(7)、宽温带蒸发器(10)以及冷冻蒸发器(12)构成第三制冷回路即宽温带回路。2.根据权利要求1所述的具有速冻功能的三门多温区制冷系统，其特征在于：所述冷藏毛细管(8)比速冻毛细管(6)和宽温带毛细管(7)的长度短。3.具有速冻功能的三门多温区冰箱，其特征在于：所述冰箱的结构从上到下依次是，冷藏室(101)和瓜果室(102)、0度保鲜室(103)、宽温带冷冻室(104)、冷冻室(105)、速冻室(106)；速冻室(106)和冷冻室(105)对应权利要求1所述速冻回路，冷藏室(101)和瓜果室(102)对应权利要求1所述冷藏回路，0度保鲜室(103)、宽温带冷冻室(104)和冷冻室(105)对应权利要求1所述的宽温带回路。4.根据权利要求3所述的具有速冻功能的三门多温区冰箱，其特征在于：所述冰箱具有三个门体，冷藏室(101)和瓜果室(102)对应第一个门体，0度保鲜室(103)和宽温带冷冻室(104)对应第二个门体，冷冻室(105)和速冻室(106)对应第三个门体。5.根据权利要求3所述的具有速冻功能的三门多温区冰箱，其特征在于：所述冷藏蒸发器(11)的管路主要分布在冷藏室(101)对应的后背内胆上，管路的1/4-1/3分布在瓜果室(102)对应的后背内胆上，所述冷藏室(101)和瓜果室(102)之间是冷藏隔热板(13)。6.根据权利要求3所述的具有速冻功能的三门多温区冰箱，其特征在于：所述0度保鲜室(103)和宽温带冷冻室(104)的后背内胆上对应的是宽温带蒸发器(10)，制冷剂先经过宽温带冷冻室(104)对应的宽温带蒸发器(10)的管路部分，再经过0度保鲜室(103)对应的宽温带蒸发器(10)的管路部分；0度保鲜室(103)内的蓄冷装置的蓄冷载体是冰水混合物，所述0度保鲜室(103)和宽温带冷冻室(104)之间是保鲜隔热板(14)。7.根据权利要求3所述的具有速冻功能的三门多温区冰箱，其特征在于：所述宽温带蒸发器(10)的管节距不均匀，沿制冷剂流动方向，管节距逐渐增加。8.根据权利要求3所述的具有速冻功能的三门多温区冰箱，其特征在于：所述冷冻室(105)的冷冻蒸发器(12)采用搁架式蒸发器，根据冷冻室(105)的体积大小，布置两层或三层；速冻室(106)的速冻蒸发器(9)采用管板式蒸发器。9.根据权利要求3所述的具有速冻功能的三门多温区冰箱，其特征在于：所述冰箱配备有三个温控器，分别配置在冷藏室(101)、0度保鲜室(103)和速冻室(106)中。10.权利要求3所述具有速冻功能的三门多温区冰箱的控制方法，其特征在于：所述冰箱的控制方法的优先级是：紧急速冻、冷藏、保鲜、速冻；先检测速冻室(106)的温度，若检测到速冻室(106)内有食物需要紧急速冻，则只运行速冻回路，集中给速冻室(106)供冷，实现速冻室(106)的快速降温，同时给冷冻室(105)补充冷量；其次，检测冷藏室(101)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周敏，晏刚，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61