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冷藏箱及冷藏箱的控制逻辑和计算机可读存储介质

文献发布时间:2024-01-17 01:28:27


冷藏箱及冷藏箱的控制逻辑和计算机可读存储介质

技术领域

本发明属于制冷领域,更具体地说,是涉及一种冷藏箱,本发明还涉及一种冷藏箱的控制逻辑和计算机的可读存储介质。

背景技术

冷藏箱属于制冷领域,其主要包括隔热箱、制冷机组和风扇等具体结构,在使用过程中,制冷机组在外接电源的驱动下,对隔热箱内部进行制冷降温,使冷藏箱内部保持一定的温度,从而方便对冷藏箱内的物品进行冷链运输或存储。

现有的蒸发器技术大部分仅限于提高蒸发器的制冷效果和制冷速率。制冷机组停机后依靠隔热箱本身保温性能来减缓,箱内温度上升。并且由于运输货物的热负荷的不同,在运输不同热负荷货物时,机组制冷量容易相对偏大,因而冷藏箱在使用过程中容易造成过度制冷,冷藏箱内的温度在较短的单位时间内低于预设温度,并且,现有的冷藏箱在具有较高制冷冗余的同时,也容易造成制冷功耗的浪费,此外,一些变频式冷藏箱在运行过程中,因控制逻辑设计不合理的问题,箱体内的温度曲线呈现为锯齿状或者断崖式拨动,不利于冷藏箱存储对温度变化较为敏感的物品。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冷藏箱,以改善现有的冷藏箱因制冷功耗过大而造成能源浪费的问题。

为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种冷藏箱,包括箱体、蓄冷蒸发器和制冷机组,其中,所述蓄冷蒸发器包括用于收集所述制冷机组多余制冷量的蓄冷块和设于所述蓄冷块上的蒸发器主体;

所述蒸发器主体包括多组成排布置的蒸发单元,相邻的两个所述蒸发单元之间形成风冷通道,每组所述蒸发单元包括导热板、制冷管和相变管,所述制冷管和所述相变管间隔排布,并沿预设路径交替连接于所述导热板上,且所述制冷管和所述相变管的中轴线均平行于所述导热板的板面。

在一种可能的实现方式中,多个所述蒸发单元中的所述相变管依次串联,多个所述蒸发单元中的所述制冷管依次串联。

在一种可能的实现方式中,在任意一个所述蒸发单元中,所述导热板的横截面呈锯齿状,且在所述导热板中开设有用于容纳所述制冷管或所述相变管的通道,且所述通道位于所述导热板的锯齿状尖端。

在一种可能的实现方式中,沿所述风冷通道的长度,于所述导热板的板面上间隔形成有多个低压凹陷,所述制冷管和所述相变管均设于所述低压凹陷中并均通过连接件与导热板连接,所述连接件与所述导热板一体成型,且所述制冷管和所述相变管的横截面均为长条状的流线型。

在一种可能的实现方式中,所述蒸发器还包括固定各组所述蒸发单元的固定板,且所述固定板的板面垂直于所述导热板的板面,于所述固定板上开设有用于使所述制冷管和所述相变管通过的通孔,且所述通孔的贯通方向平行于所述固定板的板厚方向。

在一种可能的实现方式中,所述导热板的两侧板面上均成型波浪状凸起,在任意一个所述导热板的板面上,相邻的两所述波浪状凸起之间形成所述低压凹陷,且在相邻的两所述导热板的板面中,任意一个所述导热板的凸起的齿尖与另一所述导热板的凸起的齿腰相对应。通道本发明提供的冷藏箱的有益效果在于:与现有技术相比,本发明的冷藏箱,通过设置蓄冷蒸发器,当冷藏箱内制冷机组的制冷功率过大时,蓄冷能发起能够通过蓄冷的方式来储存一部分冷量,以利于冷藏箱内的温度保持,并能够降低冷藏箱内的温差波动;此外,需要制冷机组对冷藏箱内进行制冷作业时,通过蓄冷蒸发器的释冷,能够降低制冷机组的功耗和延缓冷藏箱内温度的上升趋势。

此外,本发明通过设置能够连接制冷管和相变管的导热板,能够加快对相变管的充冷效率,进而增强蓄冷块对制冷机组冗余制冷量的收集效率。同时,由于制冷管和相变管的中轴线均垂直于导热板的厚度方向,方便气流流经风冷通道时,能够增强蒸发器与冷藏箱其他结构之间的热交管效率。

本发明的另一目的在于提出一种冷藏箱的控制逻辑,该冷藏箱的控制逻辑具有如上述冷藏箱,且所述冷藏箱的控制逻辑包括如下步骤:

S100、依次获取多个单位时间内所述冷藏箱的预设制冷功耗;

S200、获取首次实际制冷功耗,并计算所述首次实际制冷功耗与首次所述预设制冷功耗的差值,依据所述差值对所述制冷机组的制冷功率进行修正,依据所述差值对所述蓄冷蒸发器的制冷功率进行修正,依据所述差值对所述蓄冷蒸发器的蓄冷功率进行修正;

S300、基于所述首次实际制冷功耗和首次所述预设制冷功耗的差值,确定第一修正系数Δ,并根据所述第一修正系数Δ调整所述制冷机组和所述蓄冷蒸发器的首次制冷/蓄冷功率;

若次位实际制冷功耗大于首次实际制冷功耗,则所述第一修正系数1≤Δ≤1.2,且任意相邻的两个所述实际制冷功耗的差值越大,则所述第一修正系数Δ越接近1;

若所述次位实际制冷功耗等于所述首次实际制冷功耗,则所述第一修正系数Δ=1;

若所述次位实际制冷功耗小于首次实际制冷功耗,则所述第一修正系数0.8≤Δ≤1。

在一种可能的实现方式中,所述制冷机组包括两台独立的运行的压缩机,若所述第一修正系数Δ>于1,则两所述压缩机至少有一台开启。

在一种可能的实现方式中,若所述第一修正系数大于等于1,则所述蓄冷蒸发器制冷;若所述第一修正系数≤1,则所述蓄冷蒸发器蓄冷。

本发明的还有一种目的在于提出一种计算机的可读介质,所述计算机的可读介质中存储有指令,当其在计算机上运行时,所述计算机执行如上文所述的冷藏箱的控制逻辑。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例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,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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。在附图中:

图1为本发明实施例提供的冷藏箱俯视视角下的结构示意图;

图2为本发明实施例提供的冷藏箱侧视视角下的结构示意图;

图3为本发明实施例所采用的蒸发器的立体结构示意图;

图4为本发明实施例所采用的蒸发器的主视结构示意图;

图5为本发明实施例所采用的蒸发器的侧视结构示意图;

图6为本发明另一实施例所采用的蒸发器的侧视结构示意图;

图7为本发明又一实施例所采用的蒸发器的截面示意图;

图8为本发明实施例所提供的冷藏箱的控制逻辑的步骤图;

图9为图6中A处所示部位的放大图。

图中:

1、箱体;

2、蓄冷蒸发器;21、蓄冷块;22、蒸发器主体;221、蒸发单元;2211、导热板;2212、制冷管;2213、相变管;2214、制冷集液管;2215、相变材料集液管;2216、波浪状凸起;2217、通道;222、风冷通道;223、低压凹陷;224、固定板;225、连接件;

3、制冷机组;31、压缩机;32、冷凝器;33、油箱。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

请一并参阅图1及图2,现对本发明提供的冷藏箱进行说明。该冷藏箱,包括

一种冷藏箱,包括箱体1、蓄冷蒸发器2和制冷机组3,其中,蓄冷蒸发器2包括用于收集制冷机组3多余制冷量的蓄冷块21和设于蓄冷块21上的蒸发器主体22;

蒸发器主体22包括多组成排布置的蒸发单元221,相邻的两个蒸发单元221之间形成风冷通道222,每组蒸发单元221包括导热板2211、制冷管2212和相变管2213,制冷管2212和相变管2213间隔排布,并沿预设路径交替连接于导热板2211上,且制冷管2212和相变管2213的中轴线均平行于导热板2211的板面。

在本实施例中,预设路径可设置为平直的、波浪状的或者锯齿状的,相应的,根据不同的预设路径排布的导热板2211、制冷管2212和相变管2213能够形成相应形状的风冷通道222。

本发明提供的冷藏箱的有益效果在于:与现有技术相比,本发明的冷藏箱,通过设置蓄冷蒸发器2,当冷藏箱内制冷机组3的制冷功率过大时,蓄冷能发起能够通过蓄冷的方式来储存一部分冷量,以利于冷藏箱内的温度保持,并能够降低冷藏箱内的温差波动;此外,需要制冷机组3对冷藏箱内进行制冷作业时,通过蓄冷蒸发器2的释冷,能够降低制冷机组3的功耗和延缓冷藏箱内温度的上升趋势。

此外,本发明通过设置能够连接制冷管2212和相变管2213的导热板2211,能够加快对相变管2213的充冷效率,进而增强蓄冷块21对制冷机组3冗余制冷量的收集效率。同时,由于制冷管2212和相变管2213的中轴线均垂直于导热板2211的厚度方向,方便气流流经风冷通道222,能够增强蒸发器主体22的热交换效率。

对于蒸发器主体22和蓄冷块21的位置关系来讲,优选的,在冷藏箱中,蓄冷块21设于箱体1的底部,并临近于制冷机组3设置;而蒸发器主体22则设于蓄冷块21的上方,同样临近于制冷机组3,以节省蓄冷蒸发器2和制冷机组3之间的连接管线。

在一些实施例中,请参阅图3至图6,在每组蒸发单元221中,制冷管2212的长度方向和相变管2213的长度方向相互平行,且用于连接制冷管2212和相变管2213的多个导热板2211呈波浪状排布,以增大导热板2211与气流的热交换面积。

此外,请参阅图3,为了方便连接不同蒸发单元221中的相变管2213和制冷管2212,多个蒸发单元221中的相变管2213依次串联,多个蒸发单元221中的制冷管2212依次串联。对于制冷管2212,在蒸发器主体22中,均设有与各个制冷管2212连通的制冷集液管2214;同理的,对于相变管2213,在蒸发器主体22中,均设有与各个相变管2213连通的相变材料集液管2215。

在一些实施例中,请参阅图1和图2,制冷机组3设于冷藏箱的箱体1侧壁位置,蓄冷蒸发器2靠近制冷机组3,以节省制冷机组3和蓄冷蒸发器2之间的连接管线,更具体的,制冷机组3包括冷凝器32、压缩机31和油箱33,压缩机31由汽油驱动,并通过冷凝器32来对箱体1内部进行制冷。

在一些实施例中,请参阅图6和图9,为了增大导热板2211与气流的热交换面积,在任意一个蒸发单元221中,导热板2211的横截面呈锯齿状,且在导热板2211中开设有用于容纳制冷管2212或相变管2213的通道2217,通道2217位于导热板2211齿尖部位。

在本实施例中,通过将通道2217设于导热板2211的齿尖部位,更利于风冷通道中的气流带走制冷管2212和相变管2213上的热量。

需要说明的是,请参阅图9,在一个蒸发单元221中的相邻的两个导热板2211的端部,均形成有截面为弧形的凸起,同一单元中相邻的两个弧形凸起共同形成通道2217。

在一些实施例中,请参阅图7,为了增大气流流经风冷通道222的流速,沿风冷通道222的长度方向,于导热板2211的板面上间隔形成有多个低压凹陷223,制冷管2212和相变管2213均设于低压凹陷223中并均通过连接件225与导热板2211连接,连接件与导热板2211一体成型,且制冷管2212和相变管2213的横截面均为长条状的流线型。

在本实施例中,风冷通道222中的气流在流通的过程中,经由流线型的制冷管2212和相变管2213之后会从风冷通道222和低压凹陷223分流,分流后的气流支流在流经低压凹陷223的过程中加速汇入风冷通道222,从而在为风冷通道222中的气流进行加速的同时,增大了导热板2211与气流之间的热交换面积,进而增强了蒸发器主体22的热交换速率。

在一些实施例中,请参阅图3,蒸发器主体22还包括固定各组蒸发单元221的固定板224,且固定板224的板面垂直于导热板2211的板面,于固定板224上开设有用于使制冷管2212和相变管2213通过的通孔,且通孔的深度方向平行于固定板224的板厚方向。

在一些实施例中,请参阅图7,导热板2211的两侧板面上均成型波浪状凸起2216,在任意一个导热板2211的板面上,相邻的两波浪凸起2216之间形成低压凹陷223,且在相邻的两导热板2211的板面中,任意一个导热板2211的凸起的齿尖与另一导热板2211的凸起的齿腰相对应。

本实施例中,利用错落布置的锯齿状凸起,气流在流经风冷通道222的过程中,能够更为充分地利用锯齿状凸起带来的低压效应和狭管效应来增加流速,同时,错落布置的锯齿状凸起也能够减小导热板2211的整体厚度,以增大导热板2211的表面积比,从而利于增强导热板2211的热交换效果。

在现有的冷藏箱中,变频式冷藏箱占大多数,但由于现有的变频式冷藏箱在变频调整的过程中,温度的均一性不足,对冷藏箱内物品(特别是对温度变化较为敏感的物品)的保存带来了不利影响。

针对上述问题,本发明的另一目的在于提出一种冷藏箱的控制逻辑,以提升冷藏箱内部温度的均一性。本方案中冷藏箱的控制逻辑基于上述的冷藏箱实现,如图8所示,冷藏箱的控制逻辑包括如下步骤:

S100、依次获取多个单位时间内冷藏箱的预设制冷功耗;

S200、获取首次实际制冷功耗,并计算首次实际制冷功耗和首次预设制冷功耗的差值,依据差值对制冷机组3的制冷功率进行修正,依据差值对蓄冷蒸发器2的制冷功率进行修正,依据差值对蓄冷蒸发器2的蓄冷功率进行修正,以获取修正后的首次制冷功率;

S300、基于首次实际制冷功耗和首次预设制冷功耗的差值,确定第一修正系数Δ,并根据第一修正系数Δ调整制冷机组3和蓄冷蒸发器2的首次制冷/蓄冷功率;

S400、若次位实际制冷功耗大于首次实际制冷功耗,则第一修正系数1≤Δ≤1.2,且相邻的两个实际制冷功耗的差值越大,则第一修正系数Δ越接近1;若次位实际制冷功耗等于首次实际制冷功耗,则第一修正系数Δ=1;若次位实际制冷功耗小于首次实际制冷功耗,则第一修正系数0.8≤Δ≤1。

相较于现有技术,本发明通过设置上述冷藏箱的控制逻辑,能够缩短修正首次实际制冷功耗所需要的调节时间,进而提升冷藏箱整体的制冷效率,并降低制冷机组3的制冷冗余。

更具体的,本实施例实际的应用过程如下文所述:

在步骤S100~S400中,获取的预设制冷功耗是根据冷藏箱待容纳的物品的材质、体积和温度,记忆冷藏箱内的初始温度进行预估得出的,因此,其具有一定的偏差。

以蔬菜为例,其比热容较大,蔬菜在两个小时内从室温降低至存储温度(4℃)的过程中,由于蔬菜的放热过程和制冷机组3的制冷机制,现有的制冷机组3对冷藏箱内部的降温过程是阶梯性的。而在本申请中,通过获取第一阶段(大约为1min-2min)中的实际制冷功耗(即在实际制冷过程中,冷藏箱在单位时间内使箱体内温度降低到预设温度所需要的功耗)与预设制冷功耗的差值,能够确定第一修正系数Δ,制冷机组3能够根据第一修正系数Δ更改自身的制冷功率,而蓄冷蒸发器2则能够根据第一修正系数Δ和制冷机组3的实际制冷功耗来决定释冷功率或蓄冷功率,在利用第一修正系数Δ修正制冷机组3的制冷功率的同时,也能够利用蓄冷蒸发器2填补阶梯性制冷过程中的断崖部位,从而使阶梯性的降温过程更具线性。

更具体的,在本实施例中,当第一修正系数1≤Δ≤1.2时,可以认定为当前状态下,为了在单位时间将温度降低至目标温度,制冷机组3的制冷功率过大,故而可在当前时间段内使蓄冷蒸发器2蓄冷,使第一修正系数Δ更贴近于1。

当第一修正系数Δ=1时,次位实际制冷功耗等于首次实际制冷功耗,此时可以认定蓄冷蒸发器2的释冷功耗与制冷机组3的功耗的相加,或者制冷机组3的制冷功耗与蓄冷蒸发器2的蓄冷功耗相减的值为零,此时冷藏箱内的额温度下降曲线相对平滑。能够改善因现有的制冷机组3因反馈调节机制的设计问题而导致的降温曲线出现断崖式上升和下降的问题。

当第一修正系数0.8≤Δ≤1,可以认定为当前蓄冷蒸发器2的释冷功耗过大,使得制冷机组3的次位实际制冷功耗小于首次实际制冷功耗,对此,针对第一修正系数Δ,应该降低蓄冷蒸发器2的释冷功耗,使制冷机组3的次位实际制冷功耗更为贴近于首次实际制冷功耗,从而使冷藏箱内温度的变化曲线更为平滑。当然,上述情况也可能是制冷机组3不足以满足冷藏箱的制冷需求,在此种情况下,应通过蓄冷蒸发器2的释冷将上次制冷机组3的冗余制冷功耗进行释放,在满足冷藏箱的制冷需求的同时,使冷藏箱内部的温度变化更为线性。

在一些实施例中,制冷机组3包括两台独立运行的压缩机31,若第一修正系数Δ>于1,则两压缩机31至少有一台开启。

在本实施例中,通过设置两台独立运行的压缩机31,能够降低制冷机组3的耗电量,提升制冷机组3的能效比。

更具体的,在本实施例中,当第一修正系数Δ≤1时,两个压缩机31中的任意一台开启,或者单独开启蓄冷蒸发器2,以使蓄冷蒸发器2的释冷功率和压缩机31的制冷功率之和能够满足当前的制冷需求即可。此外,仅开启一台压缩机31能够更为适用于制冷需求更小的工况环境,以降低制冷机组3需要的功耗。当第一修正系数Δ>于1时,可以认定当前单独使用蓄冷蒸发器2无法满足冷藏箱的制冷需求,需要开启一台以上的压缩机31,并且,此时蓄冷蒸发器2可以释冷,与压缩机31一同为箱体1内部进行制冷,当然,两台压缩机31同时制冷时,蓄冷蒸发器2可开启蓄冷,以收集两台压缩机31的多余制冷量。

在一些实施例中,若第一修正系数大于等于1,则蓄冷蒸发器2制冷,第一修正系数≤1,则蓄冷蒸发器2蓄冷。

本发明的还有一种目的在于提出一种计算机的可读介质,计算机的可读介质中存储有指令,当其在计算机上运行时,计算机执行如上文的冷藏箱的控制逻辑。

相较于现有技术,本实施例中的计算机可读介质在计算机中运行时,能够使冷藏箱内的温度变化曲线更为均衡,改善现有的变频式冷藏箱在运行过程中温度变化剧烈的问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

技术分类

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