[發明專利]一種新型風冷無霜冰箱及制冷、控溫方法

在審

• 申請號: 201810771377.5
• 申請日: 2018-07-13
• 公開（公告）號: CN109028704A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 陳曦;崔浩;張華
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: F25D11/02
• 分類號: F25D11/02;F25D21/08
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉;顏愛國

1.一種新型風冷無霜冰箱，其特征在于，包括：

冰箱箱體，所述冰箱箱體具有冷凍室和冷藏室；以及

制冷裝置，所述制冷裝置設置在所述冰箱箱體的上部，所述冷凍室和所述冷藏室設置在所述冰箱箱體的下部，

所述制冷裝置包括制冷機部、導冷部以及控制部，

所述制冷機部包括具有壓縮腔的壓縮單元、兩個冷指單元以及功回收單元，

第一冷指單元具有第一級后換熱器、第一冷端換熱器、第一熱端換熱器，第二冷指單元具有第二級后換熱器、第二冷端換熱器、第二熱端換熱器，所述壓縮腔通過第一壓縮管路與所述第一級后換熱器相連通、通過第二壓縮管路與所述第二級后換熱器相連通；以及

功回收單元，具有功回收缸，所述功回收缸內設置有兩個對稱布置的功回收活塞以及兩個對稱布置的位于所述功回收活塞外側的固定活塞，

所述功回收活塞、所述固定活塞以及所述功回收缸分別構成第一功回收腔和第二功回收腔，

兩個所述功回收活塞以及所述功回收缸構成膨脹腔，

所述膨脹腔分別通過第一膨脹管路與所述第一熱端換熱器相連通、通過第二膨脹管路與所述第二熱端換熱器相連通，

所述第一功回收腔通過第一功回收管路與所述第一壓縮管路相連通，所述第二功回收腔通過第二功回收管路與所述第二壓縮管路相連通，

所述第一壓縮管路、所述第二壓縮管路上分別設置有用于控制所述第一冷指單元和所述第二冷指單元的工作狀態的第一電磁閥、第二電磁閥，

所述第一膨脹管路、所述第二膨脹管路上分別設置有用于控制所述功回收單元的工作狀態的第三電磁閥、第四電磁閥，

所述導冷部包括第一導冷單元以及第二導冷單元，

所述第一導冷單元包括設置在所述冷凍室內的第一冷端換熱件以及設置在所述第一冷端換熱件旁的第一導冷風機，所述第二導冷單元包括設置在所述冷藏室內的第二冷端換熱件以及以及設置在所述第二冷端換熱件旁的第二導冷風機，

所述控制部包括控制器，所述控制器與制冷機部相連，用于控制所述第一電磁閥、所述第二電磁閥、所述第三電磁閥、所述第四電磁閥的開合，從而控制所述冷凍室、所述冷藏室的制冷溫度。

2.根據權利要求1所述的新型風冷無霜冰箱，其特征在于：

其中，所述線性壓縮機采用雙缸對置壓縮的結構，無需增設減震塊來抵消振動。

3.根據權利要求1所述的新型風冷無霜冰箱，其特征在于，還包括：

分別設置在所述第一冷端換熱件和所述第二冷端換熱件外表面的用于融霜的電熱絲。

4.根據權利要求1所述的新型風冷無霜冰箱，其特征在于：

其中，所述第一冷端換熱件的上端呈圓環狀且與所述冷端換熱器緊配，下端呈半圓形翅片狀。

5.根據權利要求4所述的新型風冷無霜冰箱，其特征在于：

其中，所述冷端換熱件采用銅或鋁制作而成。

6.根據權利要求4所述的新型風冷無霜冰箱，其特征在于：

其中，所述半圓形翅片上設置有多條開口方向朝下的狹縫。

7.一種根據權利要求1-6中任意一種所述的新型風冷無霜冰箱的制冷方法，其特征在于，包括以下步驟：

所述壓縮單元提供壓力波，產生近似正弦的壓力波，高壓氣體通過所述級后換熱器、所述回熱器、所述冷端換熱器后，壓縮過程產生的熱量由所述級后換熱器傳遞至室外環境；

隨后所述氣體以層流形式進入所述脈管，將所述脈管內的氣體向熱端擠壓，溫度升高，所述熱端換熱器將熱量帶走；

所述脈管內氣體的溫度和壓力稍有降低，當壓縮單元出口處的壓力為最低壓力時，所述脈管中的氣體膨脹而獲得低溫，冷量通過所述冷端換熱器導出；

通過所述熱端換熱器的氣體進入所述功回收部的壓縮腔后對所述功回收活塞膨脹做功；

所述功回收腔內的氣體被壓縮后通過所述功回收管路進入所述壓縮管路，起到輔助壓縮的效果。

8.一種根據權利要求1-6中任意一種所述的新型風冷無霜冰箱的控溫方法，其特征在于，包括以下步驟：

當制冷負荷高時，所述第一電磁閥、所述第二電磁閥、所述第三電磁閥、所述第四電磁閥全部打開，兩臺臺直線型脈管制冷機工作；

當制冷負荷降低，僅需一臺直線型脈管制冷機(左側)工作時，同時開啟所述第一電磁閥和所述第三電磁閥，并同時關閉所述第二電磁閥和所述第四電磁閥，氣體工質只會在一臺脈管制冷機及功回收系統內循環，雖然此時僅有一臺脈管制冷機在工作，但是所述功回收部的兩個所述功回收腔均在回收聲功，回收的聲功分別由相應兩個所述功回收管進入所述壓縮管路，起到輔助壓縮的效果；

僅需一臺直線型脈管制冷機(右側)工作時，同時開啟所述第二電磁閥和所述第四電磁閥，并同時關閉所述第一電磁閥和所述第三電磁閥；

所述導冷風扇與冷指單元聯動，當對應箱體需要降溫時，所述導冷風扇一直處于工作狀態，讓箱體內的空氣循環流動，強化冷卻效果；

所述散熱風機與所述線性壓縮機聯動，當所述線性壓縮機處于工作狀態時，所述散熱風機始終處于工作狀態，將制冷機的熱端產生的熱量以及所述線性壓縮機的熱量釋放至環境。

當所述冷凍室或所述冷藏室達到目標溫度后，給電熱絲通電，啟動電加熱融霜功能，防止冷凍室或冷藏室中的冷端換熱件表面結霜嚴重影響制冷效果。