CN1050764A - 压缩式制冷机 - Google Patents

Abstract

压缩式制冷机包括按制冷剂流动方向依次相连 的压缩机(1)、冷凝器(2)、第一毛细管(3)、第一容器 (10)和调节阀(5)的入口。调节阀(5)的出口与第二 容器(11)相连，第二容器(11)与第二毛细管(6)相连， 第二毛细管(6)与高温蒸发器(7)相连。高温蒸发器 (7)与低温蒸发器(8)相连，而后者与压缩机(1)相 连。调节阀(5)的入口与第三毛细管(9)相连，后者与 低温蒸发器(8)相连。第一容器(10)的位置高于第二 容器(11)。第一毛细管(3)的出口端端口的位置低于 第三毛细管(9)的入口端端口。

Description

本发明涉及制冷技术领域，更具体地说，涉及压缩式制冷机。

本发明可最有成效地使用于日用双室冷藏冷冻复合装置。

已有的压缩式制冷机（JP，A，55-5019）包括按制冷剂流动方向依次连接的压缩机、冷凝器，冷凝器与第一毛细管的入口端相连，第一毛细管的出口端与调节阀的入口相连，调节阀的出口与第二毛细管的入口端相连，第二毛细管的出口端与高温蒸发器相连，高温蒸发器与低温蒸发器相连，低温蒸发器与压缩机相连，调节阀的入口与第三毛细管的入口端相连，第三毛细管的出口端与低温蒸发器相连。

在压缩式制冷机工作过程中，压缩机把压缩到压送压力的制冷剂蒸气压送到冷凝器。在冷凝器中，由于同周围环境的热交换，制冷剂蒸气冷凝。形成的液态制冷剂在第一毛细管中节流。节流过程在于制冷剂在通过第一毛细管时降低压力与温度。制冷剂在通过第一毛细管过程中与管壁摩擦。由于摩擦，在制冷剂和毛细管之间的界面层中放出热量，这一热量足以使部分液态制冷剂转化为气态。结果，形成制冷剂的气液态混合物。在第一毛细管中形成的制冷剂气液态混合物，在调节阀关闭时，进入第三毛细管。制冷剂的气液态混合物在通过第三毛细管时节流，进一步降低温度与压力，这使制冷剂继续产生蒸气。由于此，制冷剂的气液态混合物的含气量提高。制冷剂的气液态混合物由第三毛细管进入低温和高温蒸发器，在低温和高温蒸发器中制冷剂气液态混合物的液相气化制冷，而其气相通过蒸发器时不参加气化，也不制冷。在气化过程中形成的蒸气由压缩机吸收。

调节阀开启时，在第一毛细管中形成的制冷剂气液态混合物通过第二和第三毛细管。选用第二和第三毛细管时，要使第三毛细管的通过能力大大高于第三毛细管的通过能力。

制冷剂的气液态混合物在通过第二和第三毛细管时节流，进一步降低温度与压力，这使制冷剂继续产生蒸气。由于此，制冷剂气液态混合物的含气量提高。制冷剂气液态混合物的大部分流量由第二毛细管进入高温蒸发器，在高温蒸发器中液相气化制冷，而气相在通过蒸发器时不气化，也不制冷。制冷剂气液态混合物的小部分流量由第三毛细管进入低温蒸发器，在低温蒸发器中液相化气制冷，而气态混合物不气化，也不制冷。气相在高温蒸发器后过入低温蒸发器，在这里被压缩机吸收。

只有制冷剂气液态混合物的液相参加气化和制冷，其气相不制冷因此，气液态混合物的含气量越少，它在单位时间在蒸发器中气化时产生的冷气就越多，亦即提高了制冷剂的制冷能力。压缩机所需部分能量，消耗在不制冷的气相沿毛细管和蒸发器的移动上。这增加了压缩式制冷机的耗电量。

在所述压缩式制冷机中，安装有用来融化冻结在高温蒸发器表面上的冷凝水的电热器。冷凝水在高温蒸发器表面上冻结时形成霜层。霜层使制冷剂和被其冷却的冷却室环境间的热交换条件恶化，这会导致增加耗电量。为定期融化高温蒸发器表面安装的电热器也使制冷机多耗电。

本发明的基本任务是创造这样一种压缩式制冷机，其部件的连接能够使供给蒸发器的制冷剂气液态混合物获有低的含气量，这会提高制冷剂的制冷能力并降低其耗电量。

这一任务的解决方法是，压缩式制冷机包括按制冷剂流动方向依次连接的压缩机、冷凝器，冷凝器与第一毛细管的入口端相连，第一毛细管的出口端与调节阀的入口相连，调节阀的出口与第二毛细管的入口端相连，第二毛细管的出口端与高温蒸发器相连，高温蒸发器与低温蒸发器相连，低温蒸发器与压缩机相连，调节阀的入口与第三毛细管的入口端相连，第三毛细管的出口端与低温蒸发器相连，根据本发明，这一压缩式制冷机安装有按制冷剂流动方向依次连接的两个容器，第一容器的位置高于第二容器并与第三毛细管的入口端、第一毛细管的出口端和调节阀的入口相连，第二容器与调节阀的出口和第二毛细管的入口端相连，第一毛细管的出口端端口的位置低于第三毛细管的入口截面。

调节阀关闭时，在第一毛细管中形成的制冷剂气液态混合物进入上面的容器。在上面的容器中，气液态混合物的相由于比重不同而发生相位划分。较重的液相积聚在容器的下部，而一部分较轻的气相聚集在容器的上部。

另一部分气相由于进入上面容器的制冷剂气液态混合物和周围环境间进行热交换而冷凝。由于制冷剂气液态混合物的相位划分和制冷剂的气相在上面容器中冷凝，只有制冷剂的液相进入第三毛细管。制冷剂的气相留在容器的上部，不进入低温蒸发器。制冷剂在第三毛细管中节流时伴有蒸气形成。尽管如此，进入低温蒸发器的气液态混合物的含气量仍然是低的。供给低温蒸发器的制冷剂气液态混合物的低含气量，可提高压缩式制冷机的制冷能力，降低其耗电量。

调节阀开启时，气液态混合物进入下面的容器。在下面的容器中，气液态混合物发生相位划分。液相积聚在容器的下部。一部分气相聚集在容器的上部，而另一部分气相冷凝。由于相位划分，只有制冷剂的液相进入第二毛细管。制冷剂的气相留在容器的上部，不进入高温蒸发器。制冷剂在第二毛细管中节流时伴有蒸气形成。尽管如此进入高温蒸发器的气液态混合物的含气量仍然是低的。供给高温蒸发器的气液态混合物的低含气量，可提高压缩式制冷机的制冷能力和降低其耗电量。

一个容器的位置高于另一容器，是由于需要保证在高温蒸发器的温度超过规定值的情况下，在调节阀开启时，将大部分制冷剂供给高温蒸发器。此外，一个容器的位置高于另一容器可增加高温蒸发器中的制冷剂的大量消耗，这会提高制冷机的制冷能力。

在上面的容器中第一毛细管的出口端端口的位置低于第三毛细管的入口端端口，是由于需要在调节阀开启时排除时制冷剂的气相进入第三毛细管。制冷剂气液态混合物由第一毛细管进入。因为气相轻于液相，气相被挤到容器的上部。气相在容器中向上流动时有一部分冷凝。第一毛细管的出口端端口和第三毛细管的入口端端口间的距离越大，冷凝的气相部分就越多，气相进入第三毛细管的可能就越小。

适宜的是第三毛细管位于高温蒸发器的内部。

第三毛细管中的液态制冷剂节流时形成制冷剂气液态混合物。由于第三毛细管位于高温蒸发器内部，在高温蒸发器中气化的液态制冷剂和在第三毛细管中节流的气液态混合物之间发生热交换。在热交换时，第三毛细管中的气液态混合物放出热量。气液态混合物放出热量时，制冷剂的气相有一部分冷凝。制冷剂的部分气相在第三毛细管中的冷凝，使制冷剂的气液态混合物的含气量降低。进入低温蒸发器的制冷剂气液态混合物的含气量的降低，使制冷机得以提高制冷能力，降低耗电量。

下面通过详细描述本发明的具体实施方案并参照附图加以说明。

附图有：

图1表示根据本发明制作的压缩式制冷机的制冷剂传送系统;

图2表示根据本发明制作的压缩式制冷机的部件配置。

根据本发明制作的、用于日用双室冷藏冷冻复合装置的压缩式制冷机包括按制冷剂流动方向依次相连的压缩机1（图1）、冷凝器2，冷凝器2与第一毛细管3的入口端相连。在冷凝器2和第一毛细管3之间安装有干燥过滤器4（图2）。第一毛细管3的出口端与调节阀5（图1）的入口相连，调节阀5的出口与第二毛细管6的入口端相连。第二毛细管6的出口端与高温蒸发器7相连。高温蒸发器7与低温蒸发器8相连，低温蒸发器8与压缩机1相连。调节阀5的入口与第三毛细管9的入口端相连，第三毛细管9的出口端与低温蒸发器8相连。为了降低耗电量，压缩式制冷机安装有按制冷剂流动方向依次连接的两个容器10和11。第一容器10的位置高于第二容器11并与调节阀5的入口、第一毛细管3的出口端和第三毛细管9的入口端相连。第二容器11与调节阀5的出口和第二毛细管6的入口端相连。第一毛细管3的出口端端口在上面容器10中的位置低于第三毛细管9的入口端端口。

为了降低耗电量，第三毛细管9位于高温蒸发器7的内部。

为了保持冷冻室12（图2）内所需温度，安装有温度调节器13，温度调节器13的敏感元件14与低温蒸发器8的表面接触。温度调节器13的电气触头15、16与压缩机1的启动保护继电器19的电器触头17、18和电压电源（附图中未示出）相连接。

为了保持冷藏室20中所需温度，安装有温度调节器21，温度调节器21的敏感元件22与高温蒸发器7的表面接触。温度调节器21的电气触头23、24与调节阀5的电气触头25、26和电压电源（附图中未示出）相连接。

在冷藏室20和冷冻室12中装入温和食品后制冷机工作的情况下，压缩制冷机接通电源，连续工作二十四小时，不切断压缩机1的电路，亦即进入冷冻食品状态。因为压缩式制冷机开始工作时冷藏室20中的温度高于+5℃，于是调节阀5按温度调节器21的指令开启。这时，制冷剂的蒸气在压缩机1中被压缩并在冷凝器2中冷凝。在冷凝器2中形成的液态制冷剂在干燥过滤器4中除去机械微粒和水分。在第一毛细管3中液态制冷剂节流，由冷凝压力降为中间压力。中间压力的数值决定于第一毛细管3的通过能力。

在第一毛细管3中节流后形成的制冷剂气液态混合物聚集在下面容器11。用制冷剂气液态混合物的液相充填下面容器11，使之达到第二毛细管6的入口截面所处水平。制冷剂气液态混合物的一部分气相冷凝并转化为液相，而一部分聚集在容器11的上部和容器10中。制冷剂气液态混合物的液相在第二毛细管6中节流，降至吸入压力，这一压力使制冷剂获得在高温蒸发器7中气化所需温度。在高温蒸发器7中制冷剂的液相气化，使冷藏室20冷却。制冷剂气液态混合物的液相在第二毛细管6中节流的同时，下面容器11的上部和上面容器10中的气相经第三毛细管9供给低温蒸发器8的入口。在第三毛细管9中节流的制冷剂蒸气流把由于高温蒸发器7中的制冷剂的一部分液相气化而形成的制冷剂气液态混合物喷射到低温蒸发器8中。在低温蒸发器8中，制冷剂气液态混合物的液相气化。低温蒸发器8中的制冷剂气液态混合物的液相气化时，使冷冻室12冷却。由于高温蒸发器7和低温蒸发器8中气化而形成的制冷剂蒸气被压缩机1吸收。

在冷藏室20的温度降到0℃时，按温度调节器21的指令调节阀5关闭。在电磁阀5关闭时，制冷剂气液态混合物在第一毛细管3中节流后所形成的液相充填上面容器10的下部，使之达到第三毛细管9的入口截面所处水平。然后，制冷剂气液态混合物的液相在第三毛细管9中节流。这时，制冷剂气液态混合物的一部分气相冷凝并转化为液相，而制冷剂气液态混合物的另一部分气相聚集在上面容器10上的部。第三毛细管9中的液态制冷剂节流时所形成的制冷剂气液态混合物进入低温蒸发器8。调节阀5关闭后，在高温蒸发器7中留有气液态混合物，这一混合物受到来自第三毛细管9的制冷剂气液态混合物的喷射。由于制冷剂气液态混合物从高温蒸发器7中喷射，防止高温蒸发器7表面冻结。制冷剂气液态混合物的液相在低温蒸发器8中气化，使冷冻室12冷却。

制冷机在冷冻状态中连续工作二十四小时后，压缩机1切断电路，冷却装置转为储存食品状态。

制冷机在储存食品状态中工作时，冷冻室12的温度调节器13使温度保持在不高于-18℃。冷冻室12中的温度达到低于-18℃时，按温度调节器13的指令，压缩机1切断电路。在切断压缩机电路时，上述冷凝、节流、液态制冷剂气化等过程继续进行，直到压缩机1的吸入和压出双方的压力达到平衡为止。这时，制冷剂气液态混合物从高温蒸发器中喷射来防止高温蒸发器7表面冻结。

在冷冻室12中的温度提高到-18℃时，按温度调节器13的指令，接通压缩机1的电源，制冷机进行周期性工作。在制冷机进行周期性工作时，冷藏室20中的温度由温度调节器21靠开启和关闭调节阀5来保持，这与冷冻状态情况相类似。

上述压缩式制冷机广泛应用于日用双室冷藏冷冻复合装置。这种结构的特征是制冷能力高，耗电量低。这保证了装有这种压缩式制冷机的冷却装置的高质量和低能耗。

Claims (2)

1、压缩式制冷机包括按制冷剂流动方向依次相连的压缩机(1)、冷凝器(2)，冷凝器(2)与第一毛细管(3)的入口端相连，第一毛细管(3)的出口端与调节阀(5)的入口相连，调节阀(5)的出口与第二毛细管(6)的入口端相连，第二毛细管(6)的出口端与高温蒸发器(7)相连，高温蒸发器(7)与低温蒸发器(8)相连，低温蒸发器(8)与压缩机(1)相连，调节阀(5)的入口与第三毛细管(9)的入口端相连，第三毛细管(9)的出口端与低温蒸发器(8)相连，其特征是：压缩式制冷机安装有按制冷剂流动方向依次相连的两个容器(10、11)，第一容器的位置高于第二容器并与第三毛细管(9)的入口端、第一毛细管(3)的出口端和调节阀(5)的入口相连，第二容器(11)与调节阀(5)的出口和第二毛细管(6)的入口端相连，第一毛细管(3)的出口端端口的位置低于第三毛细管(9)的入口端端口。

2、压缩式制冷机，其特征是：第三毛细管（9）位于高温蒸发器（7）的内部。