具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

在本公开中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。

本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

图1-图5分别是根据本公开冷媒循环系统的一些实施例的结构示意图。参考图1-图5，在一些实施例中，冷媒循环系统包括：压缩机10、第一换热器20、第二换热器30和第一控制阀40。第一换热器20通过冷媒流路与所述压缩机10的排出口连通。第二换热器30的两端分别通过冷媒流路与所述第一换热器20和所述压缩机10的吸入口连通。第一控制阀40设置在所述第一换热器20与所述第二换热器30之间的冷媒流路之间，被配置为在制冷工况或制热工况下使所述第一换热器20与所述第二换热器30之间的冷媒流路呈节流状态，以及在化霜工况下使所述第一换热器20与所述第二换热器30之间的冷媒流路呈直通状态。

本实施例通过在第一换热器和第二换热器之间设置第一控制阀，并使第一控制阀在制冷工况或制热工况下使其所在冷媒流路呈节流状态，以及在化霜工况下使其所在冷媒流路呈直通状态。这样第一控制阀在制冷工况或制热工况作为冷凝器与蒸发器之间的节流单元，形成包括压缩机、第一换热器(作为冷凝器)、第一控制阀(作为节流单元)和第二换热器(作为蒸发器)的制冷/制热的冷媒循环回路。

第一控制阀在化霜工况下切换为直通状态，不再对冷媒节流，这使得冷凝器中的高温高压冷媒能够直接经第一控制阀流入蒸发器，对蒸发器进行热气融霜化霜。由于热气融霜化霜是在蒸发器内部进行的，主要为传导换热，相比于相关技术中的电加热器加热空气与蒸发器对流的方式化霜或直接对蒸发器辐射加热化霜的方式，无需额外投入功率，因此降低化霜过程时投入的功率。而且相比于电加热方式，本实施例所采用的热气融霜化霜的方式的融霜速度更快，化霜温度升高也更小。另外，省去电加热器对电器安全性上也更好。

本实施例冷媒循环系统可适用于各类需要对蒸发器进行化霜的设备，例如冰箱或者空调等。以包括本实施例冷媒循环系统的冰箱为例，冰箱除了包括冷媒循环系统，还包括冷冻室。冰箱还可以包括冷藏室、变温室等。冷媒循环系统中的第二换热器能够作为制冷工况下的蒸发器对所述冷冻室进行温度控制。当第一控制阀在制冷工况或制热工况下使其所在冷媒流路呈节流状态时，冷媒循环系统可形成制冷循环回路，第一换热器的温度在42℃左右，向外界散热，第二换热器可以达到-26℃以下，给冰箱的冷冻室降温，使得冷冻室的温度可达到-18℃。

对于风冷式冰箱来说，通过风道系统可使得降温后的气流进入冷冻室、变温室和冷藏室，以实现冰箱的常规制冷功能。由于水汽的存在，当累积一定的开关门次数后，第二换热器发生结霜。相关技术采用电加热器在第二换热器外部对第二换热器进行辐射或空气对流的传热方式实现化霜，被加热的空气也会随着风道系统进入冷冻室等，导致冷冻室等升温明显，影响储存条件。

对于本实施例的冰箱来说，在需要化霜时将冰箱的工作模式从制冷模式切换为化霜模式。在化霜模式下，第一控制阀切换为直通状态，不再对冷媒节流，第一换热器内的高温高压冷媒能够直接经第一控制阀流入第二换热器，实现高温气态冷媒对第二换热器上结霜的融霜化霜。这种方式可省去电加热器，从而节省元件成本以及电加热器化霜所耗费的能量。另外，在化霜效果上热气融霜是由流动到第二换热器内部的高温气态冷媒对第二换热器实现直接传导加热，热量损失小，且不直接对第二换热器周围的空气进行加热，使得冷冻室等升温较少，从而尽量少地影响冰箱的储存条件。

图6是根据本公开冷媒循环系统的一些实施例和采用电加热器的相关技术分别进行化霜时的温升对比示意图。参考图6，A曲线为采用电加热器进行化霜的冰箱冷冻室温升曲线，B曲线为包括本实施例冷媒循环系统的冰箱的冷冻室温升曲线。A曲线的温度峰值T_A高于B曲线的温度峰值T_B，且T_B相比于化霜前后冷冻室的温度值的差距较小，因此对冷冻室内的储存条件影响较小。

在本申请的另一些实施例中，也可以进一步包括电加热器作为备用，以便根据情况选择任一种化霜方式，或者同时使用热气融霜和电加热两种化霜方式来提高化霜速度。

再以包括本实施例冷媒循环系统的空调为例，空调除了包括冷媒循环系统，还包括室外机。冷媒循环系统中的第二换热器设置在所述室外机内，并作为制热工况下的蒸发器在室外吸热。空调在冬季制热时可能发生室外机中的换热器结霜的情况，需要进行化霜。在空调的制热工况下，压缩机排出的冷媒先进入室内机中的第一换热器，再经过第一控制阀的节流作用后进入室外机的第二换热器。当第二换热器需要化霜时，将空调切换为化霜模式。

在化霜模式下，第一控制阀切换为直通状态，不再对冷媒节流，第一换热器内的高温高压冷媒能够直接经第一控制阀流入第二换热器，实现高温气态冷媒对第二换热器上结霜的融霜化霜。相比于相关技术中采用另一台机组协助化霜的方式，本实施例无需另一台制热机组来辅助化霜，因此更能节约成本，提高适应性。对于制冷空调来说，当外界环境温度过低而导致室外换热器结霜的情况，也同样可采用本申请实施例来实现热气融霜的方式。

参考图2，在一些实施例中，第一控制阀40包括：串联在所述第一换热器20与所述第二换热器30之间的冷媒流路上的电子膨胀阀41，所述电子膨胀阀41的开度在所述化霜工况下被设为最大开度，并在所述制冷工况或所述制热工况下被设为非最大开度。电子膨胀阀41在最大开度状态能够实现第一换热器20与第二换热器30之间的冷媒流路的直通，使得第一换热器20中的高温气态冷媒能够经由电子膨胀阀41直接进入第二换热器30来实现热气融霜。电子膨胀阀41在非最大开度下可根据制冷工况或制热工况的实际情况来调整开度，以满足制冷或制热需求。

在一些实施例中，冷媒循环系统还包括控制器。控制器与第一控制阀40信号连接，被配置为对所述冷媒循环系统的工况进行切换，以及根据所述冷媒循环系统的工况向所述第一控制阀40发送控制指令。例如该控制器与电子膨胀阀41信号连接，电子膨胀阀41可根据控制器发出的控制指令来调整自身的开度。

参考图3，在一些实施例中，第一控制阀40包括：相互并联的节流阀42和切换阀43。所述切换阀43被配置为在所述化霜工况下导通所述切换阀43所在的冷媒流路，并在所述制冷工况或所述制热工况下断开所述切换阀43所在的冷媒流路。节流阀42可采用毛细管等节流元件。控制器可与切换阀43信号连接，切换阀43可根据控制器发出的控制指令导通或断开自身所在的冷媒流路。

当切换阀43切断自身所在的冷媒流路时，节流阀42相当于冷媒循环回路的节流元件。当切换阀43导通时，其所在的冷媒流路的压降小于节流阀42所在冷媒流路的压降，从而使得第一换热器20的高温冷媒主要经由切换阀43流入第二换热器30，以实现热气融霜。

考虑制冷工况或制热工况下的第一换热器20作为冷凝器时积累的热量可能不足以实现第二换热器30的化霜，参考图4和图5，在一些实施例中，冷媒循环系统还包括：换热装置50和第二控制阀60。换热装置50设置在所述第二换热器30与所述压缩机10的吸入口之间的冷媒流路上。第二控制阀60设置在所述第二换热器30与所述换热装置50之间的冷媒流路上。

在所述制冷工况或所述制热工况下，第二控制阀60使所述第二换热器30与所述换热装置50之间的冷媒流路呈直通状态。在所述化霜工况下第二控制阀60仍保持着使所述第二换热器30与所述换热装置50之间的冷媒流路呈直通状态。如果第二换热器30的化霜效果能够满足预设条件，则无需对第二控制阀60进行切换。而当所述第二换热器30的化霜效果不满足预设条件时，则第二控制阀60使所述第二换热器30与所述换热装置50之间的冷媒流路呈节流状态。

参考图4和图5，在一些实施例中，冷媒循环系统还包括：感温包71，设置在所述第二换热器30的最低温度位置(例如第二换热器30的底部等)，被配置为检测所述第二换热器30的当前最低温度。相应地，前述实施例中的预设条件为所述第二换热器30的当前最低温度在第一预设时长(例如15分钟等)内超过第一预设温度(例如10℃等)。在另一些实施例中，预设条件还可以采用其他形式，例如只判断当前最低温度是否超过第一预设温度等。第二换热器的温度也可不限于最低温度，例如采集第二换热器上的多个位置的温度，并取均值，或者通过其他方式采集或计算出第二换热器的温度。

仍以冰箱为例，在化霜工况下，第一控制阀切换为直通状态，不再对冷媒节流，而第二控制阀保持在直通状态下，也不对冷媒节流，此时第一换热器中的高温高压冷媒能够直接经第一控制阀流入第二换热器，对蒸发器进行热气融霜化霜，并经由第二控制阀和换热装置流回压缩机。

如果第二换热器的化霜未达到结束条件，例如第二换热器的当前最低温度始终未达到10℃，或者超过10℃的时长未超过15分钟，则控制器对第二控制阀60发出指令，以便第二控制阀60使所述第二换热器30与所述换热装置50之间的冷媒流路呈节流状态。这样第二控制阀60相当于冷媒循环回路中的节流单元，而第一换热器20和第二换热器30相当于冷媒循环回路中的冷凝器，换热装置50相当于冷媒循环回路中的蒸发器。换热装置50所吸收的热量随着冷媒循环回路传递到第二换热器，使第二换热器继续升温化霜。

在图4和图5中，换热装置50包括：换热介质容器51和换热套管52。换热介质容器51的内部充有与环境换热的液态换热介质。例如换热介质容器51为泡水盒，所述液态换热介质为水。泡水盒中的水可来自于接水盘排出的化霜水，该水在制冷或制热工况下与外界环境温度保持基本一致。

换热套管52串联在所述第二换热器30与所述压缩机10的吸入口之间的冷媒流路上，并设置在所述换热介质容器51内，用于使所述换热套管52内循环的冷媒与所述液态换热介质进行热量交换。相比于与空气进行热交换的方式，液态换热介质具有一定的热容量，能够在化霜工况下给冷媒循环系统提供更多的热量。

为了减少换热套管52在正常的制冷或制热工况下起蒸发器作用时对制冷循环的影响，在一些实施例中，使换热套管52的尺寸小于所述第二换热器30的尺寸。

参考图5，在一些实施例中，第一换热器20也可设置在所述换热介质容器51内，用于使所述第一换热器20内循环的冷媒与所述液态换热介质进行热量交换。换句话说，可以将第一换热器20和换热套管52邻近设置，并均泡在换热介质容器51内的液态换热介质中，这样可进一步增强换热作用。

在制冷工况下，第一换热器20作为冷凝器对液态换热介质放热，使液态换热介质温度上升，这样液态换热介质就开始蓄热，例如与第一换热器20温度一致，均为40℃。当切换为化霜工况下，通过第二控制阀的切换使得换热套管52相当于蒸发器时，其可从蓄热的液态换热介质中吸热，吸收的热量随着冷媒在冷媒循环回路中的循环传递到第二换热器进行融霜，从而增强融霜效果，并减少化霜时间。

另外，参考图4和图5，在一些实施例中，冷媒循环系统还可包括：防凝管72和/或过滤器73。防凝管72串联在所述第一控制阀40与所述第一换热器20之间的冷媒流路上，可与第一换热器20在制冷工况下作为冷凝器。过滤器73串联在所述第一换热器20与所述第一控制阀40之间的冷媒流路上，可以在冷媒进入第一控制阀之前，对冷媒进行过滤后，过滤冷媒中的杂质等。

本公开上述冷媒循环系统的各实施例可适用于各类存在化霜需求的制冷/制热设备，例如冰箱、空调等。因此，本公开还提供了一种冰箱，包括前述的冷媒循环系统实施例。该冰箱还可包括：冷冻室，其中，所述冷媒循环系统中的第二换热器30作为制冷工况下的蒸发器对所述冷冻室进行温度控制。另外，本公开还提供了一种空调(例如家用空调)，包括前述的冷媒循环系统。该空调还可包括：室外机，其中，所述冷媒循环系统中的第二换热器30设置在所述室外机内，并作为制热工况下的蒸发器在室外吸热。

基于前述冷媒循环系统的各实施例，本公开还提供了对应的化霜方法的实施例。化霜方法包括：当所述冷媒循环系统的工况从制冷工况或制热工况切换为化霜工况时，向所述第一控制阀40发送控制指令，以便所述第一控制阀40使所述第一换热器20与所述第二换热器30之间的冷媒流路从节流状态切换为直通状态。化霜方法的各个步骤可由冷媒循环系统中的控制器调用存储器中的程序指令来完成。

图7是根据本公开化霜方法的一些实施例的流程示意图。参考图7，在一些实施例中，化霜方法可包括步骤100和步骤200。在步骤100中，当所述冷媒循环系统的工况从制冷工况或制热工况切换为化霜工况时，向所述第一控制阀40发送控制指令。在步骤200中，根据接收到的控制指令，第一控制阀40使所述第一换热器20与所述第二换热器30之间的冷媒流路从节流状态切换为直通状态。

在本实施例中，第一控制阀在制冷工况或制热工况作为冷凝器与蒸发器之间的节流单元，并在化霜工况下不再节流，从而使冷凝器中的高温高压冷媒直接流入蒸发器，对蒸发器进行热气融霜化霜。由于热气融霜化霜是在蒸发器内部进行的，主要为传导换热，相比于相关技术中的电加热器加热空气与蒸发器对流的方式化霜或直接对蒸发器辐射加热化霜的方式，无需额外投入功率，因此降低化霜过程时投入的功率，而且相比于电加热方式，融霜效果更快，化霜温度升高也更小。

图8是根据本公开化霜方法的另一些实施例的流程示意图。参考图8，在一些实施例中，冷媒循环系统还包括换热装置50和第二控制阀60，所述换热装置50设置在所述第二换热器30与所述压缩机10的吸入口之间的冷媒流路上，所述第二控制阀60设置在所述第二换热器30与所述换热装置50之间的冷媒流路上。相应地，所述化霜方法还包括步骤300到步骤500。

在步骤300中，在化霜工况下判断第二换热器30的化霜效果是否满足预设条件，如果满足预设条件，则转到步骤500，否则转到步骤400。这里的预设条件可以为所述第二换热器30的当前最低温度在第一预设时长(例如15分钟等)内超过第一预设温度(例如10℃等)。

在步骤400中，向所述第二控制阀60发送控制指令，以便所述第二控制阀60使所述第二换热器30与所述换热装置50之间的冷媒流路从直通状态切换为节流状态。这样，第二控制阀60相当于冷媒循环回路中的节流单元，而第一换热器20和第二换热器30相当于冷媒循环回路中的冷凝器，换热装置50相当于冷媒循环回路中的蒸发器。换热装置50所吸收的热量随着冷媒循环回路传递到第二换热器，使第二换热器继续升温化霜。

在步骤500中，使冷媒循环系统退出化霜工况，例如切换到制冷工况或制热工况。

对于冰箱等需要维持其内部部分空间(例如冷冻室)低温的设备来说，启动化霜的条件、化霜持续的时间等对化霜效果以及冷冻室升温程度均有所影响。为了降低化霜过程对冷冻室的影响，可通过控制进入化霜工况的条件来实现分段化霜控制。

图9是根据本公开冷媒循环系统的一些实施例多次融霜和采用电加热器的相关技术进行化霜时的温升对比示意图。参考图9，A曲线为采用电加热器进行化霜的冰箱冷冻室温升曲线，B曲线为包括本实施例冷媒循环系统的冰箱的冷冻室温升曲线。相对于上一次化霜结束的时间，A曲线对应的再次进入化霜工况的时间t_A(例如56小时)晚于B曲线对应的再次进入化霜工况的时间t_B(例如20小时)，而且B曲线的相邻两次进入化霜工况的时间间隔较短，从而实现多次融霜的效果。

两种方式在化霜过程中，A曲线的温度峰值T_A高于B曲线的温度峰值T_B，且T_B相比于化霜前后冷冻室的温度值的差距较小，因此对冷冻室内的储存条件影响较小。电加热器化霜方式由于升温过快，通常只能通过增加进入化霜工况的间隔来减少影响，但这样容易使得霜层更厚，影响第二换热器的工作效果。而采取短时间间隔且多次的热气融霜，对冷冻室的温升影响小，而且霜层更薄化霜时间更短。

因此，在本公开的一些实施例中，化霜方法还可包括：在所述冷媒循环系统的工况处于所述制冷工况或所述制热工况下，当判断所述第二换热器30的当前最低温度在第二预设时长(例如20小时等)内低于第二预设温度(例如-24℃等)时，使所述冷媒循环系统的工况从所述制冷工况或所述制热工况切换为所述化霜工况。

这里的第二预设时长可根据实际情况进行调整，相应地，在一些实施例中，化霜方法还包括：确定所述第二换热器30作为蒸发器进行温度控制的对象的含湿量；根据所述对象的含湿量和化霜时长，对所述第二预设时长进行调整。以对象为冰箱冷冻室为例，在确定含湿量时，可根据冰箱实际容积，配合冰箱带有的温湿度传感器，判断出空气容积大小、箱体内空气的湿度和温度状态，从而可以计算出总的含湿量。另外还可以同时根据开关门的次数和时长判断含湿量的增加量。

第二预设时长的初始值可根据计算出的总含湿量确定，在实际的化霜过程中，可根据冷冻室的含湿量的变化和实际的化霜时长对第二预设时长进行调整。举例来说，当前一次化霜时长(例如3分钟)较短，例如其大概为最长化霜时间(例如15分钟)的1/5，则说明第二换热器的霜层不厚，则相应地可延长本次进入化霜工况前的第二预设时长，例如使第二预设时长增加5小时。反之，如果前一次化霜时长较长，则可以缩短本次进入化霜工况前的第二预设时长.

以上的时长、温度参数可根据不同环境温度、不同湿度条件、不同冰箱容积、不同开关门次数和时长、空载还是放置满载等多方面条件确定。例如可在试验室提前进行测试，形成数据库，实际运行的参数设可依据该数据库对比选择，以便智能判断每次进入化霜工况的条件。

至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。