CN1277087C - 电冰箱 - Google Patents

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Abstract

一种电冰箱，包括压缩机；冷凝器；第一蒸发器；第二蒸发器，压缩机、冷凝器、第一蒸发器、以及第二蒸发器互相串联地连接，以执行一个制冷周期；第一膨胀单元；第二膨胀单元；第一致冷剂路径；第三膨胀单元；切换第一致冷剂路径的第一路径切换单元，第二致冷剂路径；和切换第二致冷剂路径的第二路径切换单元，这种电冰箱通过以各种方式改变致冷剂路径，执行不同的冷冻周期，从而实现了分别适合于冷藏室蒸发器和冷冻室蒸发器的致冷剂蒸发温度，并可根据人们的希望，对冷藏室和冷冻室中所选定的一个进行冷却，以加强电冰箱的冷却效率及提高电冰箱的冷却速度。

Description

电冰箱
技术领域
本发明涉及电冰箱，更具体地讲，本发明涉及一种配备有一个冷冻室和一个冷藏室的电冰箱。
背景技术
通常，以这样的方式设计电冰箱：通过一个隔板，把其机柜分割成一个冷冻室和一个冷藏室。把一个冷冻室门和一个储藏室门以枢轴形式连接于机柜，以便分别打开和关闭冷冻室和冷藏室。把一个蒸发器和一个排风扇安装在冷冻室的内表面，以产生冷空气，并把冷空气提供于冷冻室中。冷藏室的内表面配备有一个蒸发器和一个排风扇，以产生冷空气，并把冷空气提供于冷藏室中。因此，可独立地把冷空气分别提供于冷冻室和冷藏室。把这样的一个系统称为独立冷却系统。
图1描述了一个针对传统电冰箱的封闭制冷回路。如图1中所示，传统电冰箱的封闭制冷回路包括一个压缩机101、一个冷凝器102、一个毛细管104、一个冷藏室蒸发器105、以及一个冷冻室蒸发器107，通过致冷剂导管把它们互相连接在一起，以执行一个冷冻周期。在这一情况中，毛细管104作为一个膨胀单元。传统电冰箱的封闭制冷回路还包括一个驱动冷凝器排风扇103的第一电机103a、一个驱动冷藏室排风扇106的第二电机106a、以及一个驱动冷冻室排风扇108的第三电机108a。
在传统电冰箱中，把冷冻室用于存储冷冻食品。一个人们所熟悉的冷冻室的最佳温度范围是-18℃～-20℃。另外，把冷藏室用于长时间存储非冷冻食品，以维持非冷冻食品的新鲜度。一个人们所熟悉的冷藏室的最佳温度范围是-1℃～6℃。
因此，冷藏室的最佳温度范围不同于冷冻室的最佳温度范围，然而，在传统电冰箱中，冷藏室蒸发器105处的致冷剂蒸发温度等于冷冻室蒸发器107的致冷剂蒸发温度。所以冷藏室的温度可能过低，并低于人们所希望的温度。因此，当冷藏室的温度过低时，对冷藏室排风扇106的运作时间适当地加以控制，以防止冷藏室被过度地冷却。由于根据冷冻室蒸发器107所要求的致冷剂蒸发温度降低毛细管104中致冷剂的压力，所以出现了以上所提到的问题。即，当根据冷冻室蒸发器107所要求的致冷剂蒸发温度确定致冷剂的压力减小程度时，冷冻室蒸发器107中的致冷剂在一个过低的温度下蒸发，而且冷藏室的温度可能低于冷藏室的最佳温度。在这一情况中，在冷冻室蒸发器107的表面形成霜，因而，不希望地妨碍了冷藏室维持一个高百分比的湿度。而且，冷藏室蒸发器107的蒸发效率变低，从而导致电冰箱的低制冷效率。由于考虑到冷冻室蒸发器107所要求的致冷剂蒸发温度，必须压缩压缩机101中的致冷剂，所以要增加施加在压缩机101上的负载，因此电冰箱的能效比偏低。
发明内容
因此，本发明的一个方面是提供一种电冰箱，这种电冰箱通过以各种方式改变其致冷剂路径，执行不同的冷冻周期，从而实现了分别适合于冷藏室蒸发器和冷冻室蒸发器的致冷剂蒸发温度，并可根据人们的希望，对冷藏室和冷冻室中所选定的一个进行冷却，因此加强了冷却效率，并提高了冷却速度。
本发明的其它方面与/或优点将在以下的描述中部分地给出，通过这一描述，本发明的其它方面与/或优点将部分地变得十分明显，也可通过对本发明的实践了解本发明的其它方面与/或优点。
本发明提供一种电冰箱，其包括：一个压缩机；一个冷凝器；一个第一蒸发器；一个第二蒸发器，压缩机、冷凝器、第一蒸发器、以及第二蒸发器按照上述顺序互相串联地连接，以执行一个制冷周期；一个第一膨胀单元，用于将致冷剂压力降低到第一压力水平，以至于致冷剂能够流入第一蒸发器；以及一个第二膨胀单元，用于将致冷剂压力降低到第二压力水平，以至于致冷剂能够流入第二蒸发器；第一和第二风扇；第一和第二室，分别通过第一和第二风扇将热量转移到第一和第二蒸发器；形成在冷凝器的出口和第二蒸发器的入口之间的第一致冷剂路径；形成在冷凝器的出口和第二蒸发器的入口之间的第三膨胀单元；切换第一致冷剂路径的第一路径切换单元，从而致冷剂从冷凝器流入第一和第三膨胀单元中的一个；形成在第一蒸发器的出口和压缩机的入口之间的第二致冷剂路径；和切换第二致冷剂路径的第二路径切换单元，从而致冷剂从第一蒸发器流入到第二膨胀单元和压缩机中的其中一个内。
通过本发明的上述电冰箱，可加强冷却效率，并提高了冷却速度。
附图说明
通过以下结合附图对优选实施例的描述，本发明的这些与/或其它方面将变得十分明显，而且更加易于理解。在这些附图中：
图1是一个示意图，描述了一个传统电冰箱的制冷回路；
图2是一个断面图，描述了一个根据本发明的第一、第二、以及第三实施例的电冰箱；
图3是一个示意图，描述了一个制冷回路，其设计旨在实现根据本发明的第一实施例的电冰箱的冷藏室蒸发器的最佳致冷剂蒸发温度；
图4是一个示意图，描述了一个制冷回路，其设计旨在能够仅对根据本发明的第二实施例的电冰箱的冷冻室进行冷却；以及
图5是一个断面图，描述了一个制冷回路，其设计旨在提高根据本发明的第三实施例的电冰箱的冷藏室的冷却速度。
具体实施方式
现在，将详细地参照本发明的优选实施例。附图中说明了这些优选实施例的实例，在所有附图中，相同的标号表示类似的部件。以下对这些实施例进行描述，以便通过对这些图的参照解释本发明。
图2是一个断面图，描述了一个根据本发明的第一、第二、以及第三实施例的电冰箱。如图2中所示，电冰箱包括一个冷藏室210和一个冷冻室220。把一个冷藏室蒸发器205、一个冷藏室排风扇206、以及一个冷藏室排风扇驱动电机206a安装在冷藏室210中。把一个冷冻室蒸发器207、一个冷冻室排风扇208、以及一个冷冻室排风扇驱动电机208a安装在冷冻室220中。在这一情况中，通过一个致冷剂导管，把一个压缩机201、一个冷凝器302(如图3中所示)、冷藏室蒸发器205、以及冷冻室蒸发器207互相连接，以形成一个单一的制冷回路。
冷藏室排风扇206把从冷藏室蒸发器205所产生的冷空气吹入冷藏室210。冷冻室排风扇208把从冷冻室蒸发器207所产生的冷空气吹入冷冻室220。一个冷藏室毛细管304，如图3中所示，以及一个连接冷冻室毛细管306，位于电冰箱的制冷回路中。另外，把冷藏室毛细管304和连接冷冻室毛细管306分别安装在冷藏室蒸发器205的一个入口和冷冻室蒸发器207的一个入口附近的位置上，以便降低致冷剂的压力水平。
根据本发明的三个不同实施例的电冰箱的不同的制冷回路，以及这些制冷回路的操作和效果如下。图3描述了一个制冷回路，其设计旨在实现包括在根据本发明的一个第一实施例的电冰箱中的冷藏室蒸发器205的最佳致冷剂蒸发温度。如图3中所示，为了实现冷藏室蒸发器205的最佳致冷剂蒸发温度，把冷藏室毛细管304和连接冷冻室毛细管306独立地提供在电冰箱的制冷回路中。分别通过冷藏室毛细管304和连接冷冻室毛细管306实现冷藏室蒸发器205和冷冻室蒸发器207的所要求的致冷剂蒸发温度。
由于把连接冷冻室毛细管306和冷藏室毛细管304串行地互相连接，所以首先在冷藏室毛细管304中把压缩机201中所压缩的高压致冷剂的压力水平降低，其次在连接冷冻室毛细管306中降低其压力水平。当冷藏室毛细管304的阻力低于连接冷冻室毛细管306的阻力时，冷藏室毛细管304中的压降程度很小，以至于冷藏室蒸发器205中的致冷剂的蒸发温度高于冷冻室蒸发器207中的致冷剂的蒸发温度。因此，分别实现了冷藏室蒸发器205和冷冻室蒸发器207的所要求的最佳致冷剂蒸发温度。
在图3的制冷回路中，压缩机201中所压缩的高温和高压致冷剂把其热量传递于外部空气，同时流经冷凝器302，因此致冷剂拥有低温和高压。冷凝器排风扇303和一个冷凝器排风扇驱动马达303a随冷凝器302一起安装，以把来自高温和高压致冷剂的热量传递于外部空气。在流自冷凝器302的高压致冷剂流经冷藏室毛细管304的同时，致冷剂的压力水平降低，因此致冷剂很容易地蒸发。所以在冷藏室蒸发器205中致冷剂有效地蒸发，同时吸收冷藏室蒸发器205周围空气的热量。因此，冷藏室排风扇206把致冷剂的蒸发所产生的冷藏室蒸发205周围的冷空气提供于冷藏室210中，以降低冷藏室210的温度。
在流经冷藏室蒸发器205之后，致冷剂流经连接冷冻室毛细管306。此时，致冷剂的压力水平进一步降低。拥有降低了压力水平的致冷剂，流入冷冻室蒸发器207。在这样的情况中，致冷剂拥有一个低于冷藏室蒸发器205的蒸发温度的蒸发温度，并在冷冻室蒸发器207中有效地蒸发，因此冷冻室蒸发器207周围的温度明显低于冷藏室蒸发器205周围的温度。通过冷藏室排风扇208，把以这样的方式所产生的冷冻室蒸发器207周围的冷空气提供于冷冻室220，以降低冷冻室220的温度。
作为压力降低单元，冷藏室和连接冷冻室毛细管304和306把冷凝器中所冷凝的低温和高压致冷剂改变为低压致冷剂，以允许致冷剂在蒸发器中很容易地蒸发。即，在确定冷藏室蒸发器和冷冻室蒸发器205和207中的致冷剂蒸发温度的过程中，冷藏室和连接冷冻室毛细管304和306中所执行的致冷剂压降是一个因素。冷冻室220中的致冷剂的蒸发温度必须低于冷藏室210的致冷剂的蒸发温度。因此，在电冰箱中，可以确定冷藏室毛细管304的一个规格，以至于冷藏室蒸发器205处的致冷剂蒸发温度为0℃或0℃以上，从而可防止冷藏室210被过度冷却。另外，也可以确定连接冷冻室毛细管306的一个规格，以至于冷冻室蒸发器207处的致冷剂蒸发温度为-18℃或-18℃以下。
在独立地配有冷藏室210和冷冻室220的电冰箱中，会频繁地出现这样一种情况：冷藏室210内的温度达到一个预设置的温度，但冷冻室220内的温度高于一个预设置的温度。在这一情况中，可以执行仅冷却冷冻室220的一个过程。在仅冷却冷冻室220的情况下，制冷回路以这样的方式形成：致冷剂既流入冷藏室蒸发器205也流入冷冻室蒸发器207，如图3中所示，这样的制冷回路使冷藏室210不必要地冷却，因此，拥有一个很低的能效。所以当需要仅冷却冷冻室220的过程时，可以以这样的方式形成制冷回路：致冷剂响应一个模式选择，仅流入冷冻室蒸发器205。
图4是一个示意图，描述了一个制冷回路，其设计旨在能够仅对根据本发明的一个第二实施例的电冰箱的冷冻室220进行冷却。在图4中，制冷回路包括一个三通阀310，以控制一个致冷剂路径。三通阀310控制致冷剂路径，以至于流自冷凝器302的致冷剂流入冷藏室毛细管304和冷冻室毛细管308之一。当三通阀310的一个第一出口310a关闭以及三通阀310的一个第二出口310b打开时，流经冷凝器302的致冷剂通过冷冻室毛细管308流入冷冻室蒸发器207，以仅冷却冷冻室220。在这一情况中，考虑到冷冻室蒸发器207所要求的致冷剂蒸发温度，确定冷冻室毛细管308的一个规格。即冷冻室毛细管308必须在没有其它部件的帮助下充分降低致冷剂的压力水平，以达到冷冻室蒸发器207所要求的致冷剂的一个蒸发温度。根据所进行的选择，制冷回路允许仅冷却冷冻室220，从而可防止对冷藏室210的不必要的冷却。
另外，在仅冷却冷冻室220的情况下，如图4中所示，将不操作连接冷冻室毛细管306。
另外，当既希望冷却冷藏室210也希望冷却冷冻室220时，打开三通阀310的第一出口310a并关闭三通阀310的第二出口310b，以至于流经冷凝器302的致冷剂通过冷藏室毛细管304可流入冷藏室210和冷冻室220。
在电冰箱中，可以在图3中所示的制冷回路中对冷冻室蒸发器207和冷藏室蒸发器205的致冷剂蒸发温度独立地加以控制。当把连接冷冻室毛细管306安装在冷藏室蒸发器205和冷冻室蒸发器207之间以至于冷藏室和冷冻室蒸发器205和207中的致冷剂拥有不同的蒸发温度时，连接冷冻室毛细管306把一个负载施加于冷藏室蒸发器205，因此在冷藏室毛细管304中不能充分实现致冷剂的压降。冷藏室毛细管304的小压降能够有效地防止对冷藏室210的过度冷却，但可能会不希望地导致冷藏室210的冷却速度的降低。当重新启动电冰箱或冷藏室210的负载明显增加时，必须对冷藏室210迅速地加以冷却。然而，如果冷藏室蒸发器205处的致冷剂蒸发温度偏高，则会降低冷藏室210的冷却速度。以下将参照图5描述制冷回路。
图5是一示意图，描述了一个制冷回路，其设计旨在仅冷却根据本发明的一个第三实施例的电冰箱的冷藏室210。除了一个三通阀310外，制冷回路还包括一个第二三通阀312。第二三通阀312控制一个致冷剂路径314，以至于流经冷藏室蒸发器205的致冷剂有选择地流入连接冷冻室毛细管306或压缩机201，从而提高了冷藏室210的冷却速度。因此，当希望仅对冷藏室210进行冷却时，打开第二三通阀312的一个第一出口312a，以至于流经冷藏室蒸发器205的致冷剂流入压缩机201的一个入口，同时打开三通阀310的一个第一出口310a，以至于流经冷凝器302的致冷剂通过冷藏室毛细管304仅流入冷藏室蒸发器205。
由于这样的制冷回路允许致冷剂的压力水平仅在冷藏室毛细管304中下降，所以可以实现冷藏室毛细管304中一个大的压降。与既冷却冷藏室210也冷却冷冻室220的情况相比，冷藏室蒸发器205中的致冷剂拥有一个相当低的蒸发温度，从而能够明显提高冷藏室210的冷却速度。
从以上的描述中可以明显看出，提供了这样一种电冰箱：通过以各种方式改变其致冷剂路径，执行不同的冷冻周期，从而实现了分别适合于冷藏室蒸发器和冷冻室蒸发器的致冷剂的蒸发温度，根据所进行的选择，冷却冷藏室或冷冻室，从而提高了冷却效率，加快了冷却速度。
尽管已说明和描述了本发明的几个优选实施例，但这一领域的熟练技术人员将会领悟到：在不背离本发明的原理与构思的情况下，可以对这些实施例进行修改。权利要求以及它们的等价要求中定义了本发明的范围。

Claims (14)

1.一种电冰箱，其特征在于包括：
一个压缩机；
一个冷凝器；
一个第一蒸发器；
一个第二蒸发器，压缩机、冷凝器、第一蒸发器、以及第二蒸发器按照上述顺序互相串联地连接，以执行一个制冷周期；
一个第一膨胀单元，用于将致冷剂压力降低到第一压力水平，以至于致冷剂能够流入第一蒸发器；以及
一个第二膨胀单元，用于将致冷剂压力降低到第二压力水平，以至于致冷剂能够流入第二蒸发器；
第一和第二风扇；
第一和第二室，分别通过第一和第二风扇将热量转移到第一和第二蒸发器；
形成在冷凝器的出口和第二蒸发器的入口之间的第一致冷剂路径；
形成在冷凝器的出口和第二蒸发器的入口之间的第三膨胀单元；
切换第一致冷剂路径的第一路径切换单元，从而致冷剂从冷凝器流入第一和第三膨胀单元中的一个；
形成在第一蒸发器的出口和压缩机的入口之间的第二致冷剂路径；和
切换第二致冷剂路径的第二路径切换单元，从而致冷剂从第一蒸发器流入到第二膨胀单元和压缩机中的其中一个内。
2.根据权利要求1所述的电冰箱，其特征在于第二压力水平低于第一压力水平。
3.根据权利要求1的电冰箱，其特征在于第一和第二膨胀单元都包括一个毛细管。
4.一种电冰箱，其特征在于包括：
一个压缩机；
一个冷凝器；
一个第一蒸发器；
一个第二蒸发器，压缩机、冷凝器、第一蒸发器、以及第二蒸发器按照上述顺序互相串联地连接，以执行一个制冷周期；
一个第一膨胀单元，用于将致冷剂压力降低到一个第一压力水平，以至于致冷剂能够流入第一蒸发器；
一个第二膨胀单元，用于将致冷剂压力降低到一个第二压力水平，以至于致冷剂能够流入第二蒸发器；
一个第三膨胀单元，提供在冷凝器的一个出口和第二蒸发器的一个入口之间；
第一路径切换单元，切换冷凝器的出口和第二蒸发器的入口之间的第一致冷剂路径，以至于致冷剂从冷凝器流入第一和第三膨胀单元中的一个内；和
第二路径切换单元，用于切换第一蒸发器的一个出口和压缩机的一个入口之间的第二致冷剂路径，从而致冷剂从第一蒸发器流入第二膨胀单元和压缩机中的一个内。
5.根据权利要求4的电冰箱，其特征在于第二压力水平低于第一压力水平。
6.根据权利要求4的电冰箱，其特征在于第一、第二、以及第三膨胀单元包括一个毛细管。
7.根据权利要求4的电冰箱，其特征在于：第三膨胀单元把流自第一路径切换单元的致冷剂的压力水平降低到第二压力水平，以使致冷剂流入第二蒸发器。
8.一种电冰箱，其特征在于，包括：
一个压缩机；
一个冷凝器；
一个第一蒸发器；
一个第二蒸发器，压缩机、冷凝器、第一蒸发器、以及第二蒸发器互相串联地按照此顺序连接，以执行一个制冷周期；
一个第一膨胀单元，提供在第一蒸发器之前的一个致冷剂路径中用于将致冷剂压力水平减小到第一压力水平，以至于致冷剂能够流入第一蒸发器；
一个第二膨胀单元，提供在第二蒸发器之前的一个致冷剂路径中用于将致冷剂压力水平减小到第二压力水平，以至于致冷剂能够流入第二蒸发器；
一个第三膨胀单元，提供在冷凝器的一个出口和第二蒸发器的一个入口之间；
设置在冷凝器的出口和第二蒸发器的入口之间的第一致冷剂路径；
一个第一路径切换单元，切换一个第一致冷剂路径，从而致冷剂从冷凝器流入第一和第三膨胀单元中的一个中；
一个第二致冷剂路径，提供在第一蒸发器的一个出口和压缩机的一个入口之间；以及
一个第二路径切换单元，切换第二致冷剂路径，从而致冷剂从第一蒸发器流入第二膨胀单元和压缩机中的一个中。
9.根据权利要求8的电冰箱，其特征在于：第三膨胀单元把流自第一路径切换单元的致冷剂的压力水平降低到第二压力水平，以使致冷剂流入第二蒸发器。
10.根据权利要求8的电冰箱，其特征在于：第一、第二、以及第三膨胀单元每一个均包括一个毛细管。
11.根据权利要求8的电冰箱，其特征在于：第二压力水平低于第一压力水平。
12.根据权利要求8的电冰箱，其特征在于：
还包含第一室和第二室；
当流自冷凝器的致冷剂流入第一膨胀单元时，冷却第一室；
以及当流自冷凝器的致冷剂流入第三膨胀单元时，冷却第二室。
13.根据权利要求8的电冰箱，其特征在于：第一路径切换单元是一个三通阀。
14.根据权利要求11的电冰箱，其特征在于：第二压力水平低于第一压力水平，以至于第一蒸发器中的致冷剂的一个蒸发温度高于第二蒸发器中的致冷剂的一个蒸发温度。
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