一种冷柜及其控制方法与流程

本发明涉及制冷柜技术领域，特别涉及一种冷柜及冷柜的控制方法。

背景技术：

目前，市面上冷柜的蒸发器均为绕管式蒸发器，其制作方式是将一根蒸发管紧贴冷柜内胆壁面并沿顺时针或逆时针方向自冷柜的胆口螺旋缠绕至胆底，或者是由胆底螺旋缠绕至胆口。因此，绕管式蒸发器中的冷媒走向可分为两种，一种是自上而下型，即自冷柜的胆口流至胆底；另一种是自下而上型，即自胆底流至胆口。

目前市面上在售的冷柜产品中，虽然这两种冷媒流向的蒸发器均有应用，但均为单一流向。对一台冷柜而言，其蒸发器中的冷媒流向，要么自上而下，要么自下而上。两种流向各有利弊：自下而上型流向，蒸发器内冷媒的流动类似于螺旋管上升区段的流动；自上而下型流向，蒸发器内冷媒流动则类似于螺旋管下降区段的流动。螺旋管上升区段的换热效率高于下降区段，但流动阻力也大于下降区段，蒸发器末端冷媒流动驱动力小，尤其压缩机处于停机状态时，因重力的作用，更为明显。

采用自下而上型流向时蒸发器的换热效率较自上而下型高，因此会降低冷柜的能耗。但是，却不利于食材的储藏。当冷柜内装满食材时，对于冷柜上层区域的食材而言，距门封较近，而门封附近冷柜的保温性较差且位于蒸发器的末端，因此，冷柜上层区域的冷冻速度十分缓慢，不利于冷冻存放在冷柜上层区域的食材。因此，为了冷冻上层区域的食材，只能增加冷媒灌注量、增大上层区域的管路密度，或延长压缩机的运行时间，而这些措施会使成本上升或能耗增大。

采用自上而下型流向时，虽能够解决冷柜上层区域冷冻速度慢的问题，但同时也失去了相同配置条件时自下而上型流向的优势。此外，当冷柜下层区域存放食材时，由于冷柜下层区域热负荷较大且位于蒸发器的末端，因此，不利于冷冻存放在冷柜下层区域的食材。除此之外，不管采用哪一种流向，由于冷媒都是单向流动，冷柜柜内的温度均匀性较差。当冷柜内放满食材后，冷柜上层区域食材和下层区域食材的冷冻状态相差较大，易造成食材的过度冷冻。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题是提供一种两种不同的冷媒流向的蒸发器结合在同一台冷柜上，以提高冷柜柜内的温度均匀性。

本发明采用如下技术方案：

一种冷柜，包括：箱胆以及缠绕于所述箱胆上的第一蒸发器和第二蒸发器，所述第一蒸发器的冷媒入口位于所述箱胆上侧，所述第一蒸发器的冷媒出口位于所述冷柜下侧，所述第二蒸发器的冷媒入口位于所述箱胆下侧，所述第二蒸发器的冷媒出口位于所述冷柜上侧，还包括制冷系统，所述制冷系统包括通过管路连通的压缩机、冷凝器、节流装置、电磁阀以及第一蒸发器与所述第二蒸发器，所述第一蒸发器与所述第二蒸发器并联连接，且两者的冷媒入口与所述电磁阀的两个出口端连通；两者的冷媒出口与所述压缩机的冷媒入口连通。

上述冷柜中，所述节流装置位于所述冷凝器与所述电磁阀之间。

上述冷柜中，所述节流装置包括第一节流装置和第二节流装置，所述第一节流装置位于所述电磁阀与所述第一蒸发器的冷媒入口之间，所述第二节流装置位于所述电磁阀与所述第二蒸发器的冷媒入口之间。

上述冷柜还包括设置所述箱胆内部的红外传感器，所述红外传感器用于感应所述箱胆内食材所在位置。

上述冷柜中，所述红外传感器沿所述箱胆纵向设置三个，用于感应位于所述箱胆上部、中部以及下部的食材。

本发明还包括上述冷柜的控制方法，根据箱胆内食材所在的位置控制所述电磁阀使所述第一蒸发器或所述第二蒸发器独立工作，或所述第一蒸发器与所述第二蒸发器交替工作。

上述冷柜的控制方法中，通过检测所述红外传感器的状态确定所述食材的位置。

上述冷柜的控制方法中，当检测到所述食材位于所述箱胆的下侧，控制所述电磁阀使所述第二蒸发器独立工作。

上述冷柜的控制方法中，当检测到所述食材位于所述箱胆的上侧，控制所述电磁阀使所述第一蒸发器独立工作。

上述冷柜的控制方法中，当检测到所述食材位于所述箱胆的整个空间，控制所述电磁阀切换至所述第一蒸发器所在管路并运行第一预定时长后切换至所述第二蒸发器所在管路运行第二预定时长，并循环运行。

本发明技术方案，具有如下技术效果：

本发明的上述方案中在箱胆上缠绕两个流向相反的第一蒸发器和第二蒸发器，可以通过控制电磁阀使制冷剂在两个蒸发器之间切换，当箱胆内食材主要在下部时，可以控制第二蒸发器工作，由于第二蒸发器的冷媒入口设置在下部，使下部快速冷却，使冷柜较快速达到设定温度，降低了冷柜的能耗。同样的，当箱胆内食材主要在上部拉篮时，可以控制第一蒸发器工作，由于第一蒸发器的冷媒入口设置在上部，使上部快速冷却，使冷柜较快达到设定温度，降低了冷柜的能耗。当冷柜内食材较多时，则控制电磁阀使制冷剂在第一蒸发器和第二蒸发器之间循环切换，这样，可以提高冷柜柜内的温度均匀性，让柜内食材的冷冻状态保持一致，避免造成部分区域内食材的过度冷冻。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明的箱胆的结构示意图；

图2为本发明的冷柜的制冷系统结构示意图；

图3是本发明的箱胆内部的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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“安装”、“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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1所示为本发明公开的冷柜的一种具体的实施方式，其包括：箱胆10以及缠绕于所述箱胆10上的第一蒸发器1和第二蒸发器2，所述第一蒸发器1的冷媒入口位于所述箱胆上侧，所述第一蒸发器1的冷媒出口位于所述冷柜下侧，所述第二蒸发器2的冷媒入口位于所述箱胆下侧，所述第二蒸发器2的冷媒出口位于所述冷柜上侧，还包括制冷系统，所述制冷系统包括通过管路连通的压缩机3、冷凝器4、干燥过滤器5、节流装置、电磁阀6以及第一蒸发器1与所述第二蒸发器2，所述第一蒸发器1与所述第二蒸发器2并联连接，且两者的冷媒入口与所述电磁阀6的两个出口端分别连通；两者的冷媒出口与所述压缩机3的冷媒入口连通。其中，所述电磁阀6为两位三通电磁阀。

本发明的上述方案中在箱胆上缠绕两个流向相反的第一蒸发器1和第二蒸发器2，可以通过控制电磁阀6使制冷剂在两个蒸发器之间切换，当箱胆内食材主要在下部时，可以控制第二蒸发器2工作，由于第二蒸发器2的冷媒入口设置在下部，使下部快速冷却，使冷柜较快达到设定温度，降低了冷柜的能耗。同样的，当箱胆内食材主要在上部拉篮时，可以控制第一蒸发器1工作，由于第一蒸发器1的冷媒入口设置在上部，使上部快速冷却，使冷柜较快达到设定温度，降低了冷柜的能耗。当冷柜内食材较多时，则控制电磁阀6使制冷剂在第一蒸发器1和第二蒸发器2之间循环切换，这样，可以提高冷柜柜内的温度均匀性，让柜内食材的冷冻状态保持一致，避免造成部分区域内食材的过度冷冻。

本发明的所述冷凝器4与所述节流装置的设置位置不唯一，其中一种实施方式中，所述节流装置位于所述冷凝器4与所述电磁阀6之间（图中未示出）。这种方式中，两个蒸发器共用一个节流装置，制造及装配成本较低。

另一种实施方式中，所述节流装置包括第一节流装置7和第二节流装置8，所述第一节流装置7位于所述电磁阀6与所述第一蒸发器1的冷媒入口之间，所述第二节流装置8位于所述电磁阀6与所述第二蒸发器2的冷媒入口之间。这种方式中，两个节流装置可以选用同样流量的毛细管，还可以优选选用不同流量的毛细管，以使两个蒸发器的制冷量有所区别，使所述冷柜的制冷选择更多，控制更加智能化，例如，可以将第一节流装置7的流量设置较低，使第一蒸发器1制冷量较大，保证门封处的食材可被快速冷却，同时由于冷气下沉的原因，可以将第二节流装置8的流量设置稍高。

为了获取所述箱胆内食材所在位置情况以便进行更精确地控制，所述冷柜还包括设置所述箱胆内部的红外传感器20，具体地，所述红外传感器20的发射端和接受端分别设置在箱胆的两对两侧内胆上，当柜体内有食材遮挡时，红外传感器20的接收端无法接受发射端的信号；以此来判断食材所在的位置。

优选地，所述红外传感器20沿所述箱胆纵向设置三个，用于感应位于所述箱胆上部、中部以及下部的食材。

上述冷柜的控制方法包括，根据箱胆内食材所在的位置控制所述电磁阀6使所述第一蒸发器1或所述第二蒸发器2独立工作，或所述第一蒸发器1与所述第二蒸发器2交替工作。

其中，食材所在的位置的检测方式不唯一，可以采用在柜体内设置多个感温头的方式进行判断，当放入食材时，食材所在区域的温度升高，以此判断食材所在位置。但是，由于箱胆较大，食材与感温头位置较远，通过感温头感测温度的方式准确度和实时性较差。

因此，本实施方式中，通过检测所述红外传感器20的状态确定所述食材的位置，所述红外传感器20的发射端和接受端分别设置在箱胆的两对两侧内胆上，当柜体内有食材遮挡时，红外传感器20的接收端无法接受发射端的信号；以此来判断食材所在的位置。

本发明的冷柜的控制方法具体为：

101.当检测到所述食材位于所述箱胆的下侧，控制所述电磁阀6使所述第二蒸发器2独立工作。这样，使制冷剂先经过箱胆下侧再沿制冷管流向箱胆上侧，使下部食材快速冷却，使冷柜快速达到设定温度，降低冷柜能耗。

102.当检测到所述食材位于所述箱胆的上侧，控制所述电磁阀6使所述第一蒸发器1独立工作。这样，使制冷剂先经过箱胆上侧再沿制冷管流向箱胆下侧，使上部食材快速冷却，使冷柜快速达到设定温度，降低冷柜能耗。

103.当检测到所述食材位于所述箱胆的整个空间，控制所述电磁阀6切换至所述第一蒸发器1所在管路并运行第一预定时长t1后切换至所述第二蒸发器2所在管路运行第二预定时长t2，并循环运行，其中根据不同情况选择第一预定时长t1与第二预定时长t2，两者可以相等也可以不等。通过控制电磁阀6使制冷剂在第一蒸发器1和第二蒸发器2之间循环切换，这样，可以提高冷柜柜内的温度均匀性，让柜内食材的冷冻状态保持一致，避免造成部分区域内食材的过度冷冻。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。