除霜系统及其方法
【专利摘要】一种除霜系统及其方法，除霜系统包括：压缩机、第一切换单元、散热单元、第二切换单元、第一节流单元、热交换单元、第二节流单元、蒸发单元、第三切换单元和第一除霜单元。上述除霜系统通过控制各切换单元的两个出口的开启和/或关闭，即可实现两个不同间室的制冷操作，并且利用热交换单元的冷凝热可以对其自身所在的间室进行除霜操作，控制逻辑较简单，操作性较强。此外，当蒸发单元无需执行制冷操作时，可以使用第一除霜单元进行除霜，而无需执行额外的制冷操作，实用性和可行性也较好。
【专利说明】
除霜系统及其方法
技术领域
[0001]本发明涉及冰霜除霜技术领域，特别是涉及一种除霜系统及其方法。
【背景技术】
[0002]目前，随着温室效应的加剧和社会对低碳生活的提倡，家用电器产品特别是冰箱的节能需求越来越被大家重视，节能新技术也越来越多。
[0003]通常的，冰箱包括冷冻室和冷藏室，具备各自的制冷系统和除霜系统，且冷冻室和冷藏室之间无空气流通。在各自的制冷系统发出除霜需求时，各自独立除霜。这样，各制冷系统的冷凝热就无法得到较好的利用，造成了能源的浪费。
[0004]针对上述问题，市面上出现了一些能够利用冷凝热来进行除霜的冰箱除霜系统，然而，现有的除霜系统依然存在控制逻辑复杂，实用性以及可行性较差的问题。
[0005]例如，申请号为201510555985.9的中国专利，公开了一种风冷冰箱的自动化霜系统及其控制方法，但是其除霜支路较依赖其他制冷支路，也就是说，在利用冷凝热进行除霜时，就势必需要制冷支路进行制冷操作，当该制冷支路无需制冷时，仍需开启制冷操作用于为除霜操作进行冷凝热，实用性和可行性较差，节能效果不够理想。而且，各制冷支路的管路较多，各流向较多，控制逻辑复杂。
【发明内容】
[0006]基于此，有必要提供一种控制逻辑较简单、实用性和可行性较好的除霜系统及其方法。
[0007]—种除霜系统，包括:压缩机、第一切换单元、散热单元、第二切换单元、第一节流单元、热交换单元、第二节流单元、蒸发单元、第三切换单元和第一除霜单元；
[0008]所述压缩机的出口与所述第一切换单元的进口连通，所述第一切换单元的第一出口与所述散热单元的第一端连通，所述散热单元的第二端与所述第二切换单元的进口连通，所述第二切换单元的第一出口与所述第一节流单元的第一端连通，所述第一节流单元的第二端与所述热交换单元的第一端连通，所述热交换单元的第二端与所述第三切换单元的进口连通，所述第三切换单元的第一出口与所述压缩机的进口连通；
[0009]所述第二节流单元的第一端与所述第二切换单元的第二出口连通，所述第二节流单元的第二端与所述蒸发单元的第一端连通，所述蒸发单元的第二端与所述压缩机的进口连通；
[0010]所述第一切换单元的第二出口与所述热交换单元的第一端连通，所述第三切换单元的第二出口与所述第二节流单元的第一端连通；
[0011]所述第一除霜单元邻近所述热交换单元设置。
[0012]在其中一个实施例中，所述压缩机的出口、所述第一切换单元、所述散热单元、所述第二切换单元、所述第一节流单元、所述热交换单元、所述第三切换单元和所述压缩机的进口依次连通，用于形成第一制冷支路。
[0013]在其中一个实施例中，所述压缩机的出口、所述第一切换单元、所述散热单元、所述第二切换单元、所述第二节流单元、所述蒸发单元和所述压缩机的进口依次连通，用于形成第二制冷支路。
[0014]在其中一个实施例中，所述压缩机的出口、所述第一切换单元、所述热交换单元、所述第三切换单元、第二节流单元、蒸发单元和所述压缩机的进口依次连通，用于形成第三制冷支路。
[0015]在其中一个实施例中，还包括第二除霜单元，所述第二除霜单元邻近所述蒸发单元设置。
[0016]—种除霜方法，采用任一项所述的除霜系统进行;其包括如下步骤:
[0017]S10:判断是否需要执行除霜操作，若是则开启第一除霜单元执行除霜操作；
[0018]S20:判断蒸发单元是否需要执行制冷操作，若是则开启第一切换单元的第二出口，关闭第一切换单元的第一出口，关闭第二切换单元的第一出口，关闭第二切换单元的的第二出口，开启第三切换单元的第二出口，关闭第三切换单元的第一出口，蒸发单元执行制冷操作，热交换单元执行除霜操作，若否则返回步骤S10;
[0019]S30:判断是否完成除霜操作，若是则退出，若否则返回步骤S10。
[0020]在其中一个实施例中，所述步骤SlO具体包括如下步骤:
[0021]判断是否需要执行除霜操作，若是则开启第一除霜单元和/或第二除霜单元执行除霜操作。
[0022]在其中一个实施例中，所述步骤SlO具体包括如下步骤:
[0023]判断第一制冷支路是否需要执行除霜操作，若是则开启第一除霜单元执行除霜操作。
[0024]在其中一个实施例中，所述步骤S20具体包括如下步骤:
[0025]判断第二制冷支路是否需要执行制冷操作，若是则开启第一切换单元的第二出口，关闭第一切换单元的第一出口，关闭第二切换单元的第一出口，关闭第二切换单元的的第二出口，开启第三切换单元的第二出口，关闭第三切换单元的第一出口，蒸发单元执行制冷操作，热交换单元执行除霜操作，若否则返回步骤S10。
[0026]在其中一个实施例中，所述步骤S30具体包括如下步骤:
[0027]判断第一制冷支路是否完成除霜操作，若是则退出，若否则返回步骤S10。
[0028]上述除霜系统通过控制各切换单元的两个出口的开启和/或关闭，即可实现两个不同间室的制冷操作，如，间室包括冷冻室和/或冷藏室，并且利用热交换单元的冷凝热可以对其自身所在的间室进行除霜操作，控制逻辑较简单，操作性较强。此外，当蒸发单元无需执行制冷操作时，可以使用第一除霜单元进行除霜，而无需执行额外的制冷操作，实用性和可行性也较好。
【附图说明】
[0029]图1为本发明一实施方式的除霜系统的结构示意图；
[0030]图2为本发明一实施方式的第一制冷支路的流向示意图；
[0031]图3为本发明一实施方式的第二制冷支路的流向示意图；
[0032]图4为本发明一实施方式的第三制冷支路的流向示意图；
[0033]图5为本发明另一实施方式的除霜系统的结构示意图；
[0034]图6为本发明一实施方式的除霜方法的步骤流程图。
【具体实施方式】
[0035]为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
[0036]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
[0037]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0038]请参阅图1，除霜系统10包括压缩机100、第一切换单元200a、散热单元300、第二切换单元200b、第一节流单元400a、热交换单元500、第二节流单元400b、蒸发单元600、第三切换单元200c和第一除霜单元700a。
[0039]压缩机100的出口与第一切换单元200a的进口连通，第一切换单元200a的第一出口与散热单元300的第一端连通，散热单元300的第二端与第二切换单元200b的进口连通，第二切换单元200b的第一出口与第一节流单元400a的第一端连通，第一节流单元400a的第二端与热交换单元500的第一端连通，热交换单元500的第二端与第三切换单元200c的进口连通，第三切换单元200c的第一出口与压缩机的进口连通100。
[°04°] 第二节流单元400b的第一端与第二切换单元200b的第二出口连通，第二节流单元400b的第二端与蒸发单元600的第一端连通，蒸发单元600的第二端与压缩机100的进口连通。
[0041 ]第一切换单元200a的第二出口与热交换单元500的第一端连通，第三切换单元的第二出口 200c与第二节流单元400b的第一端连通。
[0042]第一除霜单元700a邻近热交换单元500设置，例如，第一除霜单元700a设置于热交换单元500旁边且两者相互接触。
[0043]例如，所述第一切换单元、所述第二切换单元和所述第三切换单元同为一进二出共三个端口的结构，能够实现第一出口单独接通、第二出口单独接通、第一出口和第二出口同时接通、第一出口和第二出口同时关闭共四种工作状态。
[0044]请参阅图2，压缩机100的出口、第一切换单元200a、散热单元300、第二切换单元200b、第一节流单元400a、热交换单元500、第三切换单元200 c和压缩机100的进口依次连通，用于形成第一制冷支路。
[0045]请参阅图3，压缩机100的出口、第一切换单元200a、散热单元300、第二切换单元200b、第二节流单元400b、蒸发单元600和压缩机100的进口依次连通，用于形成第二制冷支路。
[0046]例如，所述第一制冷支路和所述第二制冷支路分别位于两个不同的间室内，如，所述第一制冷支路位于第一间室内，具体的，所述热交换单元位于所述第一间室内；又如，所述第二制冷支路位于第二间室内，具体的，所述蒸发单元位于所述第二间室内，所述第一间室与所述第二间室相互隔绝，两者之间无空气流通;又如，所述第一制冷支路和所述第二制冷支路分别位于冷藏室和冷冻室内；又如，所述第一制冷支路和所述第二制冷支路分别位于冷冻室和冷藏室内；又如，所述第一制冷支路用于冷藏制冷支路或冷冻制冷支路;又如，所述第二制冷之路用于冷藏制冷支路或冷冻制冷支路;又如，根据实际情况，灵活选择所述第一制冷支路和所述第二制冷支路的制冷用途。
[0047]所述第一制冷支路和所述第二制冷支路的制冷工作原理如下:
[0048]请参阅图2，当需要控制所述第一制冷支路执行制冷操作时，则开启第一切换单元200a的第一出口，关闭第一切换单元200a的第二出口，开启第二切换单元200b的第一出口，关闭第三切换单元200c的第二出口，开启第三切换单元200c的第一出口，关闭第三切换单元200c的第二出口，如此，冷媒的循环流向为压缩机100的出口、第一切换单元200a、散热单元300、第二切换单元200b、第一节流单元400a、热交换单元500、第三切换单元200c和压缩机100的进口，用于使所述第一制冷支路执行制冷操作，以对所述第一间室进行制冷。
[0049]请参阅图3，当需要所述第二制冷支路执行制冷操作时，则开启第一切换单元200a的第一出口，关闭第一切换单元200a的第二出口，开启第二切换单元200b的第二出口，关闭第二切换单元200b的第一出口，如此，冷媒的循环流向为压缩机100的出口、第一切换单元200a、散热单元300、第二切换单元200b、第二节流单元400b、蒸发单元600和压缩机100的进口，用于使所述第二制冷支路执行制冷操作，以对所述第二间室进行制冷。
[0050]请一并参阅图2及图3，当需要控制所述第一制冷支路和所述第二制冷支路同时执行制冷操作时，则开启第一切换单元200a的第一出口，关闭第一切换单元200a的第二出口，开启第二切换单元200b的第一出口，开启第二切换单元200b的第二出口，关闭第三切换单元200c的第二出口，如此，冷媒同时流向所述第一制冷支路和所述第二制冷支路，用于使所述第一制冷支路和所述第二制冷支路同时执行制冷操作，以对所述第一间室和所述第二间室同时进彳丁制冷。
[0051 ] 通过控制第一切换单元200a、第二切换单元200b和第三切换单元200c的两个出口的开启和/或关闭，可以实现所述第一制冷之路和/或所述第二制冷之路的是否执行制冷操作。
[0052]请参阅图4，压缩机100的出口、第一切换单元200a、热交换单元500、第三切换单元200c、第二节流单元400b、蒸发单元600和压缩机100的进口依次连通，用于形成第三制冷支路。当需要控制所述第三制冷支路同时执行制冷和除霜操作时，则开启第一切换单元200a的第二出口，关闭第一切换单元200a的第一出口，开启第三切换单元200c的第二出口，关闭第三切换单元200c的第一出口，如此，冷媒的循环流向为压缩机100的出口、第一切换单元200a、热交换单元500、第三切换单元200c、第二节流单元400b、蒸发单元600和压缩机100，这样，热交换单元500内的冷媒由气态转化为液态，放出热量，用于对所述第一间室进行除霜操作，蒸发单元600内的冷媒由液态转化为气态，吸收热量，用于对所述第二间室进行制冷操作，利用热交换单元500内冷媒的冷凝热进行除霜操作，可以提高上述除霜系统的节能效果。
[0053]也就是说，在正常情况下，所述第一制冷支路和所述第二制冷支路各自独立进行制冷，且分布在不同的间室，不同的间室之间无空气流通。例如，在具有冷藏间室和冷冻间室的冰箱内，所述第一制冷支路可作为冷冻制冷支路，所述第二制冷支路作为冷藏制冷支路，反之亦可。所述第一制冷支路的除霜方式同时存在两种方式:第一、直接利用所述第一除霜单元加热除霜;第二、通过控制所述第二切换单元和所述第三切换单元，将所述热交换单元由蒸发吸热模式进入冷凝散热模式，自身发热除去表面霜层。所述第一制冷支路工作时，所述热交换单元表面长时间处于低温状态，一定时间后表面结霜，所述第一制冷支路启动除霜需求。当所述第二制冷支路无制冷需求时，所述第一制冷支路仅采用所述第一除霜单元加热化霜；当所述第二制冷支路有制冷需求时，通过启动所述第三制冷回路，使所述热交换单元进入冷凝散热模式，表面升温速度加快，除霜时间减短，降低所述第一制冷支路间室的回温时间，同时有效利用第二制冷支路冷凝热，减少第一制冷支路除霜加热器工作时间，使整个冰箱更加有效节能。当然，所述热交换单元和所述第一除霜单元可以同时进行除霜操作，此时，所述热交换单元进入散热模式时，表面快速升温，并且与所述第一除霜单元加热同时进行表面除霜，提高所述第一制冷支路的除霜效率，降低整机能耗，提高所述第三制冷支路换热效率。
[0054]需要特别指出的是，所述第一除霜单元邻近所述热交换单元设置，可以理解为所述第一除霜单元与所述热交换单元固定，如，通过支撑架使两者固定，当然，两者也可以分离，只要确保两者位于同一间室即可。
[0055]上述除霜系统10通过控制各切换单元的两个出口的开启和/或关闭，即可实现两个不同间室的制冷操作，并且利用热交换单元500的冷凝热可以对其自身所在的间室进行除霜操作，控制逻辑较简单，操作性较强。此外，当蒸发单元600无需执行制冷操作时，可以使用第一除霜单元700a进行除霜，而无需执行额外的制冷操作，实用性和可行性也较好。
[0056]为了更好地对所述蒸发单元自身所在的间室进行除霜操作，例如，请参阅图5，所述除霜系统还包括第二除霜单元700b，第二除霜单元700b邻近蒸发单元600设置，利用第二除霜单元700b可以更好地对所述蒸发单元自身所在的间室进行除霜操作。
[0057]请参阅图6，一实施方式的除霜方法，采用上述任一实施例所述的除霜系统进行，其包括如下步骤:
[0058]S10:判断是否需要执行除霜操作，若是则开启所述第一除霜单元执行除霜操作。
[0059]S20:判断所述蒸发单元是否需要执行制冷操作，若是则开启所述第一切换单元的第二出口，关闭所述第一切换单元的第一出口，关闭第二切换单元的第一出口，关闭第二切换单元的的第二出口，开启所述第三切换单元的第二出口，关闭所述第三切换单元的第一出口，所述蒸发单元执行制冷操作，所述热交换单元执行除霜操作，若否则返回步骤S10。
[0060]S30:判断是否完成除霜操作，若是则退出，若否则返回步骤S10。
[0061 ]上述除霜方法通过控制各切换单元的两个出口的开启和/或关闭，即可实现两个不同间室的制冷操作，并且利用热交换单元的冷凝热可以对其自身所在的间室进行除霜操作，控制逻辑较简单，操作性较强。此外，当蒸发单元无需执行制冷操作时，可以使用第一除霜单元进行除霜，而无需执行额外的制冷操作，实用性和可行性也较好。
[0062]—实施方式中，所述步骤SlO具体包括如下步骤:判断是否需要执行除霜操作，若是则开启所述第一除霜单元和/或所述第二除霜单元执行除霜操作。
[0063]—实施方式中，所述步骤SlO具体包括如下步骤:判断所述第一制冷支路是否需要执行除霜操作，若是则开启所述第一除霜单元执行除霜操作。
[0064]—实施方式中，所述步骤S20具体包括如下步骤:判断所述第二制冷支路是否需要执行制冷操作，若是则开启所述第一切换单元的第二出口，关闭所述第一切换单元的第一出口，关闭第二切换单元的第一出口，关闭第二切换单元的的第二出口，开启所述第三切换单元的第二出口，关闭所述第三切换单元的第一出口，所述蒸发单元执行制冷操作，所述热交换单元执行除霜操作，若否则返回步骤S10。
[0065]—实施方式中，所述步骤S30具体包括如下步骤:判断所述第一制冷支路是否完成除霜操作，若是则退出，若否则返回步骤S10。
[0066]以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各块技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0067]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种除霜系统，其特征在于，包括:压缩机、第一切换单元、散热单元、第二切换单元、第一节流单元、热交换单元、第二节流单元、蒸发单元、第三切换单元和第一除霜单元； 所述压缩机的出口与所述第一切换单元的进口连通，所述第一切换单元的第一出口与所述散热单元的第一端连通，所述散热单元的第二端与所述第二切换单元的进口连通，所述第二切换单元的第一出口与所述第一节流单元的第一端连通，所述第一节流单元的第二端与所述热交换单元的第一端连通，所述热交换单元的第二端与所述第三切换单元的进口连通，所述第三切换单元的第一出口与所述压缩机的进口连通； 所述第二节流单元的第一端与所述第二切换单元的第二出口连通，所述第二节流单元的第二端与所述蒸发单元的第一端连通，所述蒸发单元的第二端与所述压缩机的进口连通； 所述第一切换单元的第二出口与所述热交换单元的第一端连通，所述第三切换单元的第二出口与所述第二节流单元的第一端连通； 所述第一除霜单元邻近所述热交换单元设置。2.根据权利要求1所述的除霜系统，其特征在于，所述压缩机的出口、所述第一切换单元、所述散热单元、所述第二切换单元、所述第一节流单元、所述热交换单元、所述第三切换单元和所述压缩机的进口依次连通，用于形成第一制冷支路。3.根据权利要求1所述的除霜系统，其特征在于，所述压缩机的出口、所述第一切换单元、所述散热单元、所述第二切换单元、所述第二节流单元、所述蒸发单元和所述压缩机的进口依次连通，用于形成第二制冷支路。4.根据权利要求1所述的除霜系统，其特征在于，所述压缩机的出口、所述第一切换单元、所述热交换单元、所述第三切换单元、第二节流单元、蒸发单元和所述压缩机的进口依次连通，用于形成第三制冷支路。5.根据权利要求1所述的除霜系统，其特征在于，还包括第二除霜单元，所述第二除霜单元邻近所述蒸发单元设置。6.—种除霜方法，其特征在于，采用如权利要求1至5中任一项所述的除霜系统进行;其包括如下步骤: SlO:判断是否需要执行除霜操作，若是则开启第一除霜单元执行除霜操作； S20:判断蒸发单元是否需要执行制冷操作，若是则开启第一切换单元的第二出口，关闭第一切换单元的第一出口，关闭第二切换单元的第一出口，关闭第二切换单元的的第二出口，开启第三切换单元的第二出口，关闭第三切换单元的第一出口，蒸发单元执行制冷操作，热交换单元执行除霜操作，若否则返回步骤SlO; S30:判断是否完成除霜操作，若是则退出，若否则返回步骤S10。7.根据权利要求6所述的除霜方法，其特征在于，所述步骤SlO具体包括如下步骤: 判断是否需要执行除霜操作，若是则开启第一除霜单元和/或第二除霜单元执行除霜操作。8.根据权利要求6所述的除霜方法，其特征在于，所述步骤SlO具体包括如下步骤: 判断第一制冷支路是否需要执行除霜操作，若是则开启第一除霜单元执行除霜操作。9.根据权利要求6所述的除霜方法，其特征在于，所述步骤S20具体包括如下步骤: 判断第二制冷支路是否需要执行制冷操作，若是则开启第一切换单元的第二出口，关闭第一切换单元的第一出口，关闭第二切换单元的第一出口，关闭第二切换单元的的第二出口，开启第三切换单元的第二出口，关闭第三切换单元的第一出口，蒸发单元执行制冷操作，热交换单元执行除霜操作，若否则返回步骤S10。10.根据权利要求6所述的除霜方法，其特征在于，所述步骤S30具体包括如下步骤: 判断第一制冷支路是否完成除霜操作，若是则退出，若否则返回步骤S10。
【文档编号】F25B47/02GK106016872SQ201610329774
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月17日
【发明人】曹俊哲, 曹洁, 张春生, 闫硕, 张媛
【申请人】Tcl智能科技（合肥）有限公司