CN101014814A - 冷却装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及冷却装置(1)，通过控制制冷剂的循环来提高这种冷却装置的冷却性能。

Description

冷却装置
技术领域
本发明涉及一种冷却装置，通过控制制冷剂的循环来提高这种冷却装置的冷却性能。
背景技术
在冷却装置中，制冷流体的循环通过单元如压缩机、冷凝器、毛细管和蒸发器来构成冷却循环。特别是在包括冷却隔室和冷冻隔室的电冰箱中，在这种电冰箱中使用串连蒸发器，每个隔室使用一个蒸发器，制冷流体按照蒸发器在冷却循环中的连接顺序循环通过蒸发器。因此，控制蒸发器的冷却温度和效率就成了一个问题。
例如，在具有串连蒸发器的冷却系统中，当在一个隔室中具有瞬时热负荷时，如果这个隔室的蒸发器是在冷却循环的连接顺序中的最后位置，系统就不能够很快做出反应。
另外，在具有串连蒸发器的冷却系统中，由于制冷剂是按照一个方向循环，所以不能独立控制隔室温度。在这种系统中，例如，当压缩机开始工作时，制冷流体首先循环通过冷冻隔室蒸发器。不过，在压缩机启动后，在准备阶段加热的制冷剂充满冷冻隔室蒸发器。在这个瞬变状态中，瞬变状态在压缩机开始工作时开始并且在制冷剂的温度达到适于冷却的水平时结束，进入冷冻隔室蒸发器的制冷剂的温度太高以致于不能用于冷却，因此，制冷剂的温度在该隔室内甚至可产生热负荷。
发明内容
本发明的目的在于实现一种冷却装置，通过控制制冷剂的循环来提高这种冷却装置的冷却性能。
附图说明
设计用于实现本发明的目的的冷却装置在附图中示出，其中：
图1是冷却装置的示意图；
图2是现有技术中冷却循环示意图；
图3是冷却循环示意图；
图4是替代冷却循环的示意图；
图5是替代冷却循环的示意图。
在图中示出的元件用下面的数字编号：
1.冷却装置
2.压缩机
3.蒸发器
4.冷凝器
5.毛细管
6.阀门
7.隔室
8.控制单元
9.循环线路
10.旁路线路
具体实施方式
冷却装置1，优选为电冰箱，包括：一个或多个隔室7；启动制冷循环的压缩机2；多个蒸发器3，蒸发器3中的至少两个蒸发器串连且吸收进行冷却的介质内的热能；冷凝器4，冷凝器将热能传送到外部介质；毛细管5，毛细管5能够使离开冷凝器4的制冷剂膨胀并且将该制冷剂传送到蒸发器；与压缩机2、蒸发器3、冷凝器4和毛细管9连接的循环线路9；在循环线路9上的多个阀门6，阀门6设在蒸发器3的进口或出口以指明制冷流体循环通过蒸发器3的方向和顺序并且控制冷却循环期间的循环；一个或多个旁路线路10，一个或多个旁路线路10连接到至少一个阀门6并且直接或通过循环线路9连接到至少一个蒸发器3，以使制冷流体能够由阀门引导而从所希望的方向进入所希望的蒸发器3。
在本发明的一个实施例中，在冷却循环上使用单向阀门6(图3)。
在本发明的另一个实施例中，在冷却循环中使用双向电磁阀门(图4)。
在本发明的再一个实施例中，在冷却循环中使用单向阀门和双向阀门(图5)。
在本发明的再一个实施例中，在冷却循环中使用控制超过一个进口和出口的阀门6。
在本发明的再一个实施例中，冷却装置1包括控制阀门6的工作的控制单元8。
在本发明的优选实施例中，冷却装置1包括：两个分立隔室7，如冷却隔室和冷冻隔室；两个串连蒸发器3，每个隔室7有一个蒸发器以冷却隔室7，如冷却隔室蒸发器3和冷冻隔室蒸发器3；双向阀门6，双向阀门6位于冷冻隔室蒸发器3的进口，如冷冻阀门6，冷冻隔室蒸发器3是冷却循环中的第一个；旁路线路10，如冷冻旁路线路10，旁路线路10将冷冻隔室阀门6连接到冷却隔室蒸发器3，按照循环方向，冷却隔室蒸发器3位于冷冻隔室蒸发器6之后；位于旁路线路10和冷却隔室蒸发器3的连接之后的双向阀门6，如冷却阀门6；以及另一个旁路线路10，如冷却旁路线路10，该旁路线路10将冷却阀门6连接到冷冻隔室蒸发器3的进口。在此实施例中，当希望制冷流体分别循环通过冷冻隔室蒸发器3和冷却隔室蒸发器3时，例如，初级循环Y，当冷冻阀门6阻塞冷冻旁路线路10时冷冻阀门6打开循环线路9，并且当冷却阀门6阻塞冷却旁路线路10时冷却阀门6打开循环线路9。因此，制冷流体分别进入并离开冷冻隔室蒸发器3和冷却隔室蒸发器3，且通过循环线路9继续循环。当希望制冷流体分别通过冷却隔室蒸发器3和冷冻隔室蒸发器3循环时，如次级循环Z，当冷冻阀门6打开冷冻旁路线路10时，冷冻阀门6阻塞循环线路9，并且当冷却阀门6打开冷却旁路线路10时，冷却阀门6阻塞循环线路9。这样，制冷流体分别进入并离开冷冻旁路线路10、冷却隔室蒸发器3、冷冻隔室蒸发器3和冷却旁路线路10，并且通过循环线路9继续循环(图4)。
利用本发明的实施例，在包括串连蒸发器3的冷却循环中，在初级循环Y之前的次级循环Z的使用开始瞬变状态，且当提供必要的工作条件时，系统切换到准备状态，其中次级循环Z在初级循环Y之后使用。
由于要求对阀门6进行定位，在冷却循环中向冷却隔室7的蒸发器3提供第一位置，并且向冷冻隔室7的蒸发器3提供第二位置，因此，当压缩机2开始工作时，冷冻隔室7的蒸发器3充满较迟，这反过来就在瞬变状态期间提供适当的冷却。
利用作为本发明的目的的实施例，在冷却循环中，使具有温度高于理想水平的隔室7的蒸发器3处于第一位置，这样就实现对隔室7的温度的较好控制。
由于通过本发明的实施例实现瞬变状态中的初级循环Y和次级循环Z之间的切换并且能够使冷却隔室7在相对较高的压力水平冷却，所以就提高冷却过程的热力学效率。在瞬变状态结束时，制冷流体首先进入冷冻隔室7的蒸发器3，这样就使效率得到提高。
因此，通过将阀门6适当定位，将热负荷增加的隔室7的蒸发器3在冷却循环中作为第一个提供，而与压缩机的工作无关，这样就向隔室7的蒸发器3提供更多适当的制冷剂。
此外，在冷却系统中，可使具有瞬时热负荷的隔室7的蒸发器3处于冷却循环中的第一位置。由于在冷却循环中的第一蒸发器3具有较好的性能，所以隔室7的蒸发器3能够在不同的活动状态中冷却，并且可按照要求来控制隔室7的温度。

Claims (5)

1.一种冷却装置(1)，包括：一个或多个隔室(7)；启动制冷循环的压缩机(2)；优选位于不同隔室(7)中的多个吸收热能的蒸发器(3)，所述热能可在将进行冷却的介质内获得；以及循环线路(9)，所述循环线路(9)连接构成所述冷却循环的单元，如压缩机(2)、蒸发器(3)等，其特征在于：多个阀门(6)，所述阀门(6)设在位于所述蒸发器(3)的进口或出口处的所述循环线路(9)上，以控制制冷流体循环通过蒸发器(3)的方向和顺序，因此控制冷却循环期间的循环；以及一个或多个旁路线路(10)，所述一个或多个旁路线路(10)连接到至少一个阀门(6)并且直接或通过循环线路(9)连接到至少一个蒸发器(3)，以使由阀门(6)引导的制冷流体能够从所希望的方向进入所希望的蒸发器(3)。
2.如权利要求1所述的冷却装置(1)，其特征在于：具有用于控制所述阀门(6)的工作的控制单元(8)。
3.如权利要求1所述的冷却装置(1)，其特征在于：在所述冷却循环中使用的单向阀门(6)。
4.如权利要求1所述的冷却装置(1)，其特征在于：在所述冷却循环中使用双向阀门(6)。
5.如权利要求4所述的冷却装置，包括两个分立的隔室(7)，如冷却隔室(7)和冷冻隔室(7)；两个串连蒸发器(3)，如冷冻隔室蒸发器(3)和冷却隔室蒸发器(3)，每个蒸发器位于隔室(7)中以冷却所述隔室；双向阀门(6)，所述双向阀门(6)位于冷冻隔室蒸发器(3)的进口，如冷冻阀门(6)，所述冷冻隔室蒸发器(3)是所述冷却循环中的第一个；旁路线路(10)，如冷冻旁路线路(10)，所述旁路线路(10)将冷冻阀门(6)连接到冷却隔室蒸发器(3)的出口，在冷却循环中，冷却隔室蒸发器(3)位于冷冻隔室蒸发器(3)之后；另一个双向阀门(6)，如冷却阀门(6)，所述双向阀门(6)位于冷却隔室蒸发器(3)和旁路线路(10)之间的连接之后；另一个旁路线路(10)，如冷却旁路线路10，所述旁路线路(10)在冷却阀门(6)和冷冻隔室蒸发器(3)之前连接，其特征在于：具有多个循环，当希望制冷流体分别循环通过冷冻隔室蒸发器(3)和冷却隔室蒸发器(3)时，如初级循环(Y)，当冷冻阀门(6)阻塞冷冻旁路线路(10)时冷冻阀门(6)打开循环线路(9)，并且当冷却阀门(6)阻塞冷却旁路线路(10)时冷却阀门(6)打开循环线路(9)；因此，制冷流体分别进入并离开冷冻隔室蒸发器(3)和冷却隔室蒸发器(3)，且通过循环线路(9)继续循环；当希望制冷流体分别通过冷却隔室蒸发器(3)和冷冻隔室蒸发器(3)循环时，如次级循环(Z)，当冷冻阀门(6)打开冷冻旁路线路(10)时，冷冻阀门(6)阻塞循环线路(9)，并且当冷却阀门(6)打开冷却旁路线路(10)时，冷却阀门(6)阻塞循环线路(9)；这样，制冷流体分别进入并离开冷冻旁路线路(10)、冷却隔室蒸发器(3)、冷冻隔室蒸发器(3)和冷却旁路线路(10)，并且通过循环线路(9)继续循环。
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