CN1282410A - 制冷机 - Google Patents

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Abstract

带有一个隔热外壳(11)的制冷机(10),在该隔热外壳中设置了至少两个相互隔热的不同温度的制冷室,其中每个制冷室都配置一个具有相应制冷功率的蒸发器(14、16、18)来进行制冷,各个制冷室制冷用的这些蒸发器(14、16、18)一起串联布置在一个制冷回路中并由一个位于该制冷回路中的压缩机(26)供给制冷剂,在产生低温的蒸发器(18)上至少设置了两个制冷剂流量注入点(20、21),其中每个注入点前面都连接了一个具有不同流动阻力的节流装置(22、23),而且每个节流装置都可由一个换向机构(24)进行控制。

Description

制冷机
本发明涉及一种制冷机，在其隔热外壳中至少设置了两个相互隔热的不同温度的制冷室，每个制冷室都配置一个具有相应制冷功率的蒸发器进行制冷，其中各个制冷室制冷用的蒸发器一起串联在一个制冷回路中并由一个位于该制冷回路中的压缩机供给制冷剂。
对带有多个相互隔热的制冷室和配置了相应蒸发器的制冷机来说，人们力求用唯一的一个由一个温度传感器控制的制冷剂压缩机来使各个制冷室的规定的室内温度保持在规定的温度范围，而不至于在一个温度区域发出一个制冷要求信号的情况时，造成这个制冷温度区域制冷用的蒸发器溢出液态制冷剂的危险。
为了解决这个问题，德国专利DE OS 35 08 805提出了一种双温制冷机，这种制冷机的不同温度的相互隔热的制冷室分别由一个蒸发器进行制冷。这些蒸发器与唯一的一个压缩机位于一个制冷回路中，该压缩机通过做成可加热的节流器的调节装置进行控制，根据各制冷室的制冷要求，蒸发器或者单个依次或者同时供给液态的制冷剂。为了在两个制冷室发出一个制冷要求信号时提供足够的制冷量，但同时又避免那个发出一个制冷要求信号的制冷室的蒸发器的制冷剂溢出，在该压缩机压力侧后面布置了一个集液槽。该集液槽用一个加热元件排出在其集液室中存储的液态制冷剂，在这些制冷室发出需要制冷的信号时，集液槽配置的加热元件在该压缩机投入运行之前以一个超前的时间提前工作，以便把存储的液态制冷剂送入制冷剂回路中。
此外，DE OS 40 20 537提出了一种双温制冷机，它的不同温度的相互隔热的制冷室位于一个只配置了一个压缩机的制冷回路中并根据需要通过可关断的节流机构进行控制，单独地或一起地供给制冷剂，其中制冷剂量视两个蒸发器的充填量而定。对两个制冷室中只有一个制冷室发出需要制冷信号的情况，为了避免一个单独运行的蒸发器的过度充填，将整个制冷回路提供的制冷剂量按照该蒸发器的容量通过冷凝器的一个可由一个节流机构关闭的分接进行分配。由于冷凝器的分接，所以只有位于该分接前面的冷凝器的区段才有通过压缩机的即循环的制冷剂流动。
上述现有技术提出的两个制冷回路都可根据相应蒸发器的需要来控制制冷剂量，但DE OS 35 08 805提出的制冷系统则存在这样的缺点，即为了从集液槽中排出液态的制冷剂并将其送回到制冷回路中，在两个制冷室需要制冷的情况下，压缩机在启动之前，该集液槽的加热需要耗费能量和时间。而DE OS 40 20 537则有这样的缺点，即在制冷室中的一个制冷室需要制冷时，制冷剂总是只流经冷凝器的一部分并由此明显减少其热交换需要的表面，从而明显增加压缩机的运行时间和制冷机的能耗。
本发明的目的在于，提出一种权利要求1前序部分所述的制冷机，这种制冷机以简单的结构上的措施就能在避免现有技术的各种缺点的情况下防止较热的制冷室在制冷时蒸发器的过量的制冷剂的充注。
根据本发明，这个目的是这样实现的，在产生较低温度的蒸发器上至少设置了两个制冷剂流量调节点，每个调节点都连接了一个具有不同流通阻力的节流装置，其中每个节流装置都可通过一个换向机构进行控制。
由于节流装置的不同的流通阻力而可达到制冷剂量的很精确的控制，使制冷剂量流入串联蒸发器中位于最后位置的蒸发器，这样，在进行布置在较高温度的制冷室中的温度调节器的相应调节器的调节时，产生较高温度用的蒸发器就可通过具有较高流动阻力的节流装置供给不足的制冷剂量。通过控制流入位于这些串联蒸发器最后位置的那个蒸发器中的制冷剂量不仅可能通过节流装置的流动阻力来调节单个制冷室中的温度而不需要采用制冷剂中间存储器，而且还可能极少的工艺代价即在有目的改变节流装置的流动阻力的情况下就能使带有不同制冷剂量的蒸发器系统适应各种不同使用可能性。
根据本发明的一种优选结构型式，在制冷剂流量注入点紧挨着布置在产生低温用的蒸发器的通道入口侧的端部时，关于引入节流装置，产生低温用的蒸发器在制造工艺上是特别简单的。
根据本发明的另一种结构型式，在制冷剂流量注入点相隔一定距离布置在产生低温用的蒸发器上、且在它们之间占据该蒸发器的制冷剂通道的一段时，则可按特别简单的方式扩大位于这些串联蒸发器末端的那个蒸发器的调节范围。
根据本发明的又一个优选结构型式，产生低温用的蒸发器做成
Figure 9881235800051
形冷冻室蒸发器，其在其顶部相隔一定距离布置两个注入点。
这种结构型式的优点是，在运行时不但保证了一个冷却剂流量注入点，而且也保证了另一个冷却剂流量注入点，使整个冷却剂流量都位于制冷回路中，因为制冷剂总是流经冷冻室蒸发器的底部，在制冷剂压缩机的保压过程中，制冷剂集中在该底部。从而保证了压缩机启动后制冷剂立即从冷冻室底部吸走，所以例如位于冷冻室顶部的残余制冷剂量可畅通无阻地随着流动。从而使整个制冷剂量在制冷剂压缩机启动后立即位于制冷回路中，因此，实现了制冷机的特别高的能效运行。
根据本发明的再一个优选结构型式，两个冷却剂流量注入点控制用的换向机构做成电动的3/2-电磁换向阀时，用电子方式处理的传感器信号控制该换向机构是特别简单的。
根据本发明的最后一个优选结构型式，当节流装置做成具有不同通流横断面的节流管时，则该节流装置特别简单而且造价低廉。
下面结合具有三个温度区域的制冷机的示意图来说明本发明。
附图表示：
图1具有三个制冷室的制冷机的简化示意图，它的冷冻室蒸发器具有两个相邻布置的、各配有一个不同流动阻力的节流装置的制冷剂流量注入点，其中在第一种运行方式中，该节流装置用较高的流动阻力控制；
图2图1所示制冷机在按第二种运行方式运行时制冷剂流量注入点用位于其前面的具有较小流动阻力的节流装置进行调节。
图1表示带有一个隔热外壳11的、具有三个温度区域的制冷机10，在该外壳中上下布置了三个用隔热板12相互隔开的制冷室。其中最下一个制冷室例如是温度范围为+0.5℃～+3℃的带一个蒸发器14的保鲜室13，其上是一个温度为+0.5℃～+8℃的带一个蒸发器16的标准制冷室15。在标准制冷室15上方是一个温度为-18℃的冷冻室17，该冷冻室的制冷用一个横截面大致呈 形(横放的U形)的具有一项段、一后壁和一底段的蒸发器18。蒸发器18配置了一条连续通过其顶段、后壁和其底段延伸的冷却剂通道19，该通道在其位于顶段入口侧的一端配有两个相邻的制冷剂流量注入点20、21，其中在制冷剂流量注入点21后面连接一个通道段21.1，此段在位于制冷剂流量注入点20后面的入口21.2连通制冷剂通道19。在这两个制冷剂流量注入点20和21前面各连接一个用螺旋形绕制的节流管制成的节流装置22或23，其中节流装置22在出口侧与注入点20连接并比在出口侧与注入点21连接的节流装置23具有较高的流动阻力。节流装置22和23用其入口端分别与一个作为换向机构用的电控的3/2-电磁换向阀的出口按流体力学要求连接。具有增加流动阻力的节流装置22通过3/2-电磁换向阀24与其阀门位置1连通，接在节流装置后面的注入点20与制冷回路连接，而在其阀门位置Ⅱ则连接制冷回路的制冷剂注入点21和位于其前面的节流装置23。该制冷回路具有一个冷凝器25，该冷凝器在出口侧与3/2-电磁换向阀24连接，而该冷凝器在出口侧则连接在制冷剂压缩机26的压力侧上。该压缩机在吸入侧通过一根制冷剂管道27按流体力学要求连接在标准制冷室15制冷用的蒸发器14的制冷剂通道的出口侧的端部，而该蒸发器则位于串联布置的蒸发器18、16和14的末端。为了调节单个制冷室13、15和17中的温度，在标准制冷室15中设置了一个图中未示出的调节装置，该装置根据调节器位置(例如“温”或“冷”)转换电磁阀24在其工作位置1或在其工作位置Ⅱ。如果制冷机10在调节器位置“温”运行，则该电磁阀位于它的工作位置I，从而可流通在图1中用粗线示出的冷却剂流。在工作位置Ⅰ，被制冷剂压缩机26强制循环的冷却剂通过节流装置22的增大了的流动阻力进入蒸发器18顶部的冷却剂流量注入点20，从该处经该蒸发器的后壁及其底部重新流到它的顶部并从该处送入保鲜室13的蒸发器14中。在这个工作方式中，连接在蒸发器14后面的蒸发器16在缺少制冷剂的情况下运行，因为在制冷剂回路中通过制冷剂压缩机26循环的制冷剂量是这样确定的，即在电磁阀24位于它的工作位置Ⅰ的“温”调节器位置内，标准制冷室15的蒸发器16不再可能供给液态制冷剂，所以它不制冷。
当标准制冷室15中的调节器调节到它的调节器位置“冷”时，电磁阀24转换到它的运行位置Ⅱ，在这个位置内，可得到图2用粗线示出的制冷剂流量。在工作位置Ⅱ内，由制冷剂压缩机27输送的制冷剂经相对于节流装置22具有较小流通阻力的节流装置23流入位于蒸发器18顶段内直接连接在注入点20后面的注入点21。制冷剂从该处经冷冻室蒸发器18顶段、后壁和底部重新流入它的顶段，然后从该处流入保鲜室13制冷用的蒸发器14中，该蒸发器位于串联的蒸发器18后面。在流经蒸发器14后，制冷剂流入位于串联的蒸发器最后位置上用来使标准制冷室制冷的蒸发器16中，然后从该处把呈气态的制冷剂经制冷剂管道27吸入制冷剂压缩机26。由于蒸发器18顶段内两个注入点20和21的距离很小，所以串联布置的蒸发器14、16和17达到了制冷剂的最佳的充填量，这是因为在两种工作方式中，液态制冷流经的通道长度至少大致等长的缘故。
不用图1和图2所述的实施例，也可相隔较大的距离布置注入点20和21，其中注入点20设置在冷冻室蒸发器的顶段内，而注入点21则设置在它的底段内，从而可更明显地改进各个制冷室13、15和17的温度调节。
对于因放入大量新鲜的制冷物而使某个制冷室经受温度负荷时，则制冷剂流便由一个例如电子控制的强制转换装置转换到经受该温度负荷的制冷室的蒸发器。

Claims (6)

1．带有一个隔热外壳的制冷机，在该隔热外壳中至少设置了两个不同温度的相互隔热的制冷室，其中每个制冷室都配置一个具有相应制冷效率的蒸发器进行制冷，各个制冷室制冷用的这些蒸发器一起串联布置在一个制冷回路中并由一个位于该制冷回路中的压缩机供给制冷剂，其特征为，在产生低温的蒸发器(18)上至少设置了两个注入点(20、21)，其中每个注入点前面都连接了一个具有不同流通阻力的节流装置(22、23)，而且每个节流装置都可由一个换向机构(24)进行控制。
2．按权利要求1的制冷机，其特征为，两个注入点(20、21)紧挨着布置在产生低温用的蒸发器(18)的通道(19)的入口侧的端部。
3．按权利要求1的制冷机，其特征为，这两个注入点相隔一定距离布置在产生较低温度用的蒸发器(18)上，且它们之间占据该蒸发器(18)的制冷剂通道(19)的一段。
4．按权利要求1～3任一项的制冷机，其特征为，产生低温用的蒸发器(18)做成
Figure 9881235800021
形的冷冻室蒸发器，两个注入点(20、21)紧挨着布置在该蒸发器的顶部。
5．按权利要求1的制冷机，其特征为，两个注入点(20、21)调节用的换向机构做成电动的3/2-电磁换向阀(24)。
6．按权利要求1的制冷机，其特征为，节流装置(22、23)做成具有不同通流横断面的节流管。
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