CN103673500B

CN103673500B - 一种具有无极双频压缩机的冷柜

Info

Publication number: CN103673500B
Application number: CN201310743475.5A
Authority: CN
Inventors: 曹永贵; 叶正俊; 李其民; 张家刚; 梁成斌
Original assignee: 浙江星星家电股份有限公司
Current assignee: Zhejiang Xingxing Refrigeration Co Ltd; Jiangsu Xingxing Refrigeration Technology Co Ltd
Priority date: 2013-12-30
Filing date: 2013-12-30
Publication date: 2016-02-10
Anticipated expiration: 2033-12-30
Also published as: CN103673500A

Abstract

本发明提供了一种具有无极双频压缩机的冷柜，属于制冷设备技术领域。它解决了冷柜无法适应宽电压和双频率下运行的问题。本有无极双频压缩机的冷柜，包括柜体、内胆、压缩机、冷凝器和蒸发器，所述压缩机、冷凝器和蒸发器三者之间依次相连构成循环回路，其特征在于，所述压缩机包括电源、电机、PTC起动器、热保护器和开关控制器，所述热保护器和开关控制器设置在电机的共用引出端和电源之间，所述PTC起动器设置在压缩机的运转绕组引出端和压缩机的起动绕组引出端之间。它能够适用于各种电压和频率，使用范围大。而且还能够有效地解决压缩机电机发热保护和温度控制问题，提高使用的安全性。

Description

一种具有无极双频压缩机的冷柜

技术领域

本发明属于制冷设备技术领域，涉及一种冷柜，特别涉及一种具有无极双频压缩机的冷柜。

背景技术

随着经济全球化的深入，我国的家电产品已遍布世界，据统计2012年我国冰箱和冷柜销售出口量为3324万台，但是不同国家地区电网的电压和频率的差异很大，如电压有：100V/110V/127V/115V/220-240V；频率有50HZ/60HZ，而且还有一些国家和地区的存在着电压不稳定的问题，给压缩机的启动和安全运行带来极大的隐患，因而对冷柜的压缩机提出了更高的要求，越来越多的客户在订单中开始选择宽电压和双频率，如果不能有效解决好发热保护和温度控制等问题，会带来安全隐患，市场上传统的压缩机已不能满足全球市场的要求。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种具有无极双频压缩机的冷柜，它能够适用于各种电压和频率，提高使用范围大。能够有效地解决压缩机电机发热保护和温度控制问题，提高使用的安全性。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种具有无极双频压缩机的冷柜，包括柜体、内胆、压缩机、冷凝器和蒸发器，所述压缩机、冷凝器和蒸发器三者之间依次相连构成循环回路，其特征在于，所述压缩机包括电源、电机、PTC起动器、热保护器和开关控制器，所述热保护器和开关控制器设置在电机的共用引出端和电源之间，所述PTC起动器设置在压缩机的运转绕组引出端和压缩机的起动绕组引出端之间。

本技术方案中，PTC是PositiveTemperatureCoefficient的缩写，意思是正的温度系数，泛指正温度系数很大的半导体材料或元器件。通常我们提到的PTC是指正温度系数热敏电阻，简称PTC热敏电阻。PTC起动器是一种新型的半导体元件，可用作延时型起动开关，本技术方案通过设置PTC起动器能够使得电机能在低压和高压均能够正常起动运行，并且能够提高压缩机的起动工作效率，改善起动性能。

在上述的具有无极双频压缩机的冷柜中，所述PTC起动器包括电阻、起动电容、变阻器一、起动元件和变阻器二，所述电阻、起动电容和变阻器一依次相连，所述变阻器二设置在压缩机的运转绕组引出端和电源之间，所述起动元件的一端依次通过变阻器一、起动电容、电阻与电机的起动绕组引出端相连接，另一端通过变阻器二与电机的运转绕组引出端相连接。使用时，将起动元件与电机的绕组相连。在起动初期，因PTC热敏电阻尚未发热，阻值很低，起动绕组处于通路状态，电机开始起动。随着时间的推移，电机的转速不断增加，起动元件的温度因本身的焦耳热而上升，当超过居里点Tc即电阻急剧增加的温度点，电阻剧增，绕组电路相当于断开，但还有一个很小的维持电流，并有2-3瓦的损耗，使起动元件的温度维持在居里点Tc值以上，当电机停止运行后，起动元件温度不断下降，约2～3分钟其电阻值降到居里点Tc点以下，这时又可以重新启动，这一时间正好是压缩机所规定的两次开机间的停机时间。

在上述的具有无极双频压缩机的冷柜中，所述起动元件的一端连接在变阻器一的滑动脚上，另一端连接在变阻器二的滑动脚上。该起动元件与两个变阻器相连，能够适应各个数值的电压和频率，实现压缩机宽电压、双频率运行。

在上述的具有无极双频压缩机的冷柜中，所述电阻和变阻器二之间并联有一运行电容。该运行电容可以提高压缩机的运行性能。

在上述的具有无极双频压缩机的冷柜中，所述PTC起动器还包括插片一、插片二和插片三，所述插片一与电阻相连接并用于与电机的起动绕组引出端相连接，所述插片二与变阻器一，所述插片三与变阻器三相连接并用于与电机的运转绕组引出端相连接。插片连接使得PTC起动器内部零部件的维修和更换更加的方便。

在上述的具有无极双频压缩机的冷柜中，所述柜体对应于压缩机的位置上设置有一向外凸出的防护罩。家用及商用小冷柜都是自然冷却方式，在用户的使用过种中，常会将冷柜摆放在死角处，不易压缩机的通风冷却，易出现因压缩机过热造成热保护，在产品设计时，安装压缩机的柜体侧专门设计了一个防护罩，确保压缩机的通风顺畅，同时加强了控温结构的工艺可靠性。

在上述的具有无极双频压缩机的冷柜中，所述电机包括定子和离芯浇铸而成的铝质转子。离芯浇铸的转子铝的密度要比普通压铸的铝密度高5％～10％左右，从电机效率上可增加2％～5％，转子转矩启动转矩可提高5％～10％，可以提高宽电压电机的可靠性，并降低对电机功率的损耗。

在上述的具有无极双频压缩机的冷柜中，所述蒸发器设置在内胆和柜体之间，所述蒸发器上的蒸发管的截面为D型，包括与内胆外壁相贴合的平板部和制为弧板状的圆弧部。将蒸发器由传统的O型管改为D型管，增大了蒸发管与内胆的结合面积，蒸发效率可以提升20％以上，具有制冷速度快、冷冻能力强的特点，并且能够降低系统的工作系数，提高系统性能的制热能效比，降低耗电量。

在上述的具有无极双频压缩机的冷柜中，所述冷凝器和蒸发器之间设置有过滤器，所述冷凝器为并联式双线路，包括冷凝管一和冷凝管二，所述冷凝管一、冷凝管二和压缩机之间通过三通接头一相连接，所述冷凝管一、冷凝管二和过滤器之间通过三通接头二相连接。本技术方案中，通过冷凝管路的走向合理布局及冷凝面积的优化，由原来的单一路线冷凝改为并联式双线路冷凝，减少冷凝的阻力，提高冷凝效果，降低冷凝压力及温度。

在上述的具有无极双频压缩机的冷柜中，所述过滤器与蒸发器之间设置有回气换热装置，所述回气换热装置包括通过毛细管穿透法实现面面全交换的毛细管和回气管。毛细管穿透法指当制冷剂进入毛细管后，会沿着流动方向产生压力和状态变化，先是液体随压力的逐步降低，先变为相应压力下的饱和液体，这一段称液相段，其压力下降不大，且呈线性变化；从出现第一个气泡开始至毛细管末端，均为气液共存段，也称两相流动段，该段内饱和蒸汽含量沿流动方向逐渐增加，因此压力降呈非线性变化，愈到毛细管的末端，其单位长度上的压力降愈大，当压力降低至相应温度下的饱和压力时，使液体自身蒸发降温，也就是随着压力的降低，制冷剂的温度也相应降低，既降低至相应压力下的饱和温，即可通过毛细管的压力变化来达到降温的目的。常规的冷柜系统在压缩机起动方面，其压缩机的冷伤都不可避免，对压缩机的寿命及性能衰减有一定的影响，为了防止压缩机的液击及冷伤，同时降低压缩机的起动电流，在毛细管与回气管的热交换效率有效性方面，改变了毛细管与回气管的短距离的线线交换传统技术，通过毛细管穿透法，达到毛细管与回气管的面面全交换的效果，从而提高制冷系统的全面有效换热。

在上述的具有无极双频压缩机的冷柜中，所述转子导条的电密为0.5～0.6，所述转子端环的电密为0.5～0.6。本技术方案中的转子电密比普通的转子低10％左右，能够有效地降低专利的发热量。

在上述的具有无极双频压缩机的冷柜中，所述电机的定子绕组匝数为200～220。电磁磁负荷的设计时要选择合适的定子绕组匝数，因为定子绕组匝数不仅和热负荷成正比，而且和转子电流成正比，对此选择合适的定子绕组对降低定转子的温升都有好处。

与现有技术相比，本发明具有以下的优点：1、通过改进起动器结构，在全球范围内的各种电压和频率下均能正常起动，适用范围广；2、电机的转子由离芯浇铸的铝材料制成，能够降低对电机功率的损耗，可靠性高；3、压缩机附加有能通风的防护罩，避免损坏，使用寿命长；4、通过改进蒸发管结构，增加了蒸发管与内胆的接触面积，制冷速度快，冷冻能力强；5、将单一路线冷凝改为并联式双线路冷凝，减少冷凝的阻力，提高冷凝效果，降低冷凝压力和温度；6、采用毛细管穿透法进行回气换热，能够提高制冷系统的全面有效换热。

附图说明

图1是本发明中压缩机的电路图。

图2是本发明中PTC起动器的结构图。

图3是本发明中蒸发管的截面示意图。

图4是本发明中制冷系统原理图。

图5是本发明中防护罩的结构示意图。

图中，1、柜体；2、内胆；3、压缩机；4、冷凝器；4a、冷凝管一；4b、冷凝管二；5、蒸发器；5a、蒸发管；5a1、平板部；5a2、圆弧部；6、电源；7、电机；8、PTC起动器；8a、插片一；8b、插片二；8c、插片三；9、三通接头一；10、三通接头二；11、过滤器；12、回气换热装置；12a、毛细管；12b、回气管；13、防护罩；13a、凸腔；C、共用引出端；S、启动绕组引出端；M、运转绕组引出端；R1、电阻；R2、变阻器一；R3、变阻器二；Rr、热电阻；S-PTC、起动元件；C1、起动电容；C2、运行电容；K、开关控制器；L、火线；N、零线；。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

参照图1、图3和图4，本实施例为一种具有无极双频压缩机的冷柜，该冷柜包括柜体1、内胆2、压缩机3、冷凝器4和蒸发器5，压缩机3、冷凝器4和蒸发器5三者之间依次相连构成循环回路，

参照图1，压缩机3包括电源6、电机7、PTC起动器8、热保护器Rr和开关控制器K，热保护器Rr和开关控制器K设置在电机7的共用引出端C和电源6的火线L之间，PTC起动器8设置在压缩机3的运转绕组引出端M和压缩机3的起动绕组引出端S之间。PTC起动器8包括电阻R1、起动电容C1、变阻器一R2、起动元件S-PTC和变阻器二R3，电阻R1、起动电容C1和变阻器一R2依次相连，变阻器二R3设置在压缩机3的运转绕组引出端M和电源6的零线N之间，起动元件S-PTC的一端依次通过变阻器一R2、起动电容C1、电阻R1与电机7的起动绕组引出端S相连接，另一端通过变阻器二R3与电机7的运转绕组引出端M相连接。起动元件S-PTC的一端连接在变阻器一R2的滑动脚上，另一端连接在变阻器二R3的滑动脚上。电阻R1和变阻器二R3之间设置有一与PTC起动器8并联的运行电容C2。

参照图2，PTC起动器8还包括插片一8a、插片二8b和插片三8c，插片一8a与电阻R1相连接并用于与电机7的起动绕组引出端S相连接，插片二8b与变阻器一R2，插片三8c与变阻器三相连接并用于与电机7的运转绕组引出端M相连接。起动电容C1设置在插片一8a和插片二8b之间，运行电容C2并联在插片一8a和插片三8c之间。

本实施例通过设置PTC起动器8能够使得压缩机8的电机7具有良好的起动性能和过载能力，并能够在宽电压、双频率运行，而且不受地域、气候温差及电压影响，一年四季运行自如，这就要求电动机具有良好的起动性能和过载能力。宽电压就是电器对电压的适应性强，无论高电压或低些都能适应，在一定范围内不同等级的电压都能应用。

参照图3，蒸发器5包括蒸发管5a，蒸发管5a的截面为D型，包括与内胆2外壁相贴合的平板部5a1和制为弧板状的圆弧部5a2，该设计的蒸发管5a结构能够增大蒸发管5a与内胆2的接触面积，提升制冷性能。

参照图4，冷凝器4和蒸发器5之间设置有过滤器11和回气换热装置12，冷凝器4为并联式双线路，包括冷凝管一4a和冷凝管二4b，冷凝管一4a、冷凝管二4b和压缩机3之间通过三通接头一9相连接，冷凝管一4a、冷凝管二4b和过滤器11之间通过三通接头二10相连接，即压缩机3和过滤器11之间通过并联式的双线路进行冷凝。回气换热装置12包括通过毛细管穿透法实现面面全交换的毛细管12a和回气管12b。本实施例为了防止压缩机3的液击及冷伤，同时降低压缩机3的起动电流，在毛细管12a与回气管12b的热交换效率有效性方面，改变了毛细管12a与回气管12b之间短距离的线线交换传统技术，通过毛细管穿透法，达到毛细管12a与回气管12b的面面全交换的效果，从而提高制冷系统的全面有效换热。

参照图5，所述柜体1对应于压缩机3的位置上设置有一向外凸出的防护罩13，该防护罩13上具有用于容置PTC起动器8的凸腔13a，防护罩13向外凸起，能够保证压缩机3的通风顺畅，同时还便于PTC起动器8的维修和更换。

本实施例中电机7包括定子和转子，转子由铝通过离芯浇铸而成，可以提高宽电压电机的可靠性，并降低对电机功率的损耗。本实施例中电子7上转子导条的电密为0.5～0.6，优选为0.55，转子端环的电密为0.5～0.6，优选为0.51。本技术方案中转子的电密比普通的转子低10％左右，能够有效地降低转子的发热量。本实施例中的电机的定子绕组匝数为200～220，优选为205。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了柜体1、内胆2、压缩机3、冷凝器4、冷凝管一4a、冷凝管二4b、蒸发器5、蒸发管5a、平板部5a1、圆弧部5a2、电源6、电机7、PTC起动器8、插片一8a、插片二8b、插片三8c、三通接头一9、三通接头二10、过滤器11、回气换热装置12、毛细管12a、回气管12b、防护罩13、凸腔13a、共用引出端C、起动绕组引出端S、运转绕组引出端M、电阻R1、变阻器一R2、变阻器二R3、热保护器Rr、起动电容C1、运行电容C2、开关控制器K、火线L、零线N等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims

1.一种具有无极双频压缩机的冷柜，所述冷柜包括柜体(1)、内胆(2)、压缩机(3)、冷凝器(4)和蒸发器(5)，所述压缩机(3)、冷凝器(4)和蒸发器(5)三者之间依次相连构成循环回路，其特征在于，所述压缩机(3)包括电源(6)、电机(7)、PTC起动器(8)、热保护器Rr和开关控制器K，所述热保护器Rr和开关控制器K设置在电机(7)的共用引出端C和电源(6)之间，所述PTC起动器(8)设置在压缩机(3)的运转绕组引出端M和压缩机(3)的起动绕组引出端S之间，所述PTC起动器(8)包括电阻R1、起动电容C1、变阻器一R2、起动元件(S-PTC)和变阻器二R3，所述电阻R1、起动电容C1和变阻器一R2依次相连，所述变阻器二R3设置在压缩机(3)的运转绕组引出端M和电源(6)之间，所述起动元件(S-PTC)的一端依次通过变阻器一R2、起动电容C1、电阻R1与电机(7)的起动绕组引出端S相连接，另一端通过变阻器二R3与电机(7)的运转绕组引出端M相连接。

2.根据权利要求1所述的具有无极双频压缩机的冷柜，其特征在于，所述起动元件(S-PTC)的一端连接在变阻器一R2的滑动脚上，另一端连接在变阻器二R3的滑动脚上。

3.根据权利要求2所述的具有无极双频压缩机的冷柜，其特征在于，所述电阻R1和变阻器二R3之间并联有一运行电容C2。

4.根据权利要求1所述的具有无极双频压缩机的冷柜，其特征在于，所述PTC起动器(8)还包括插片一(8a)、插片二(8b)和插片三(8c)，所述插片一(8a)与电阻R1相连接并用于与电机(7)的起动绕组引出端S相连接，所述插片二(8b)与变阻器一R2，所述插片三(8c)与变阻器三相连接并用于与电机(7)的运转绕组引出端M相连接。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的具有无极双频压缩机的冷柜，其特征在于，所述柜体(1)对应于压缩机(3)的位置上设置有一向外凸出的防护罩(13)。

6.根据权利要求1所述的具有无极双频压缩机的冷柜，其特征在于，所述电机(7)包括定子和离芯浇铸而成的铝质转子。

7.根据权利要求1所述的具有无极双频压缩机的冷柜，其特征在于，所述蒸发器(5)设置在内胆(2)和柜体(1)之间，所述蒸发器(5)上的蒸发管(5a)的截面为D型，包括与内胆(2)外壁相贴合的平板部(5a1)和制为弧板状的圆弧部(5a2)。

8.根据权利要求1或7所述的具有无极双频压缩机的冷柜，其特征在于，所述冷凝器(4)和蒸发器(5)之间设置有过滤器(11)，所述冷凝器(4)为并联式双线路，包括冷凝管一(4a)和冷凝管二(4b)，所述冷凝管一(4a)、冷凝管二(4b)和压缩机(3)之间通过三通接头一(9)相连接，所述冷凝管一(4a)、冷凝管二(4b)和过滤器(11)之间通过三通接头二(10)相连接。

9.根据权利要求8所述的具有无极双频压缩机的冷柜，其特征在于，所述过滤器(11)与蒸发器(5)之间设置有回气换热装置(12)，所述回气换热装置(12)包括通过毛细管穿透法实现面面全交换的毛细管(12a)和回气管(12b)。