CN1541322A - 组合式冷冻冷藏装置及其蒸发装置 - Google Patents

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Abstract

一种冷冻冷藏装置至少包括用于低的、中等的和高的存放温度的一个第一冷却区、一个第二冷却区和一个第三冷却区，每个冷却区有一个蒸发器(24，25，26)。该冷冻冷藏装置还包括一个压缩机(19)、一条将被压缩的制冷剂输送向蒸发器(24，25，26)并使相应的制冷剂回流至压缩机(19)的制冷剂循环回路、至少一个用于有选择地引导制冷剂流过制冷剂循环回路的两条支路(I，II)中的一条支路的开关元件(22，22’)。在第一支路(I)中，第一、第三冷却区的蒸发器(24，26)串联连接，在第二支路(II)中，所有三个冷却区的蒸发器(24，25，26)是串联的。

Description

组合式冷冻冷藏装置及其蒸发装置
本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的、具有至少三个冷却区的冷冻冷藏装置及其蒸发装置。
从DE4 242776 A1中知道了这种冷冻冷藏装置。
这种已知的冷冻冷藏装置有两个阀门机构，它们被布置在制冷剂循环回路中并且是可控制的，以便制冷剂只流过一个配属于一被称为冷冻室的第一冷却区的蒸发器，或先后流过配属于两个被称为冷藏室的冷却区之一的蒸发器和冷冻室蒸发器，或先后流过一个配属于一被称为底层冷藏室的冷却区的蒸发器和冷冻室蒸发器。就是说，该冷冻冷藏装置有三种工作方式，在第一种工作方式中只有冷冻室被冷却，在第二种工作方式中，冷藏室和冷冻室一起被冷却，在第三种工作方式中，底层冷藏室和冷冻室一起被冷却。按照这三种工作方式的工作时间可以明显不同。因为通常底层冷藏室与其它室相比具有较弱的隔绝性，并且它的蒸发器较小，按照第三种工作方式的工作时间可以明显超过按照第二种工作方式的工作时间。这导致冷冻冷藏装置的制冷机的总运行时间很长，由此导致高能耗并且必然使冷冻室温度较低。
本发明的任务是提供一种冷冻冷藏装置及其蒸发装置，它们允许缩短按照第三种工作方式的工作时间，因而避免了冷冻室过冷并降低了冷冻冷藏装置的能耗。
通过具有权利要求1特征的冷冻冷藏装置和具有权利要求6特征的用于该冷冻冷藏装置的种蒸发装置完成该任务。
在冷冻冷藏装置的制冷剂循环回路的第二支路中，所有三个冷却区的蒸发器是串联的，该蒸发装置的接口是这样定位的，即一条这三个蒸发器的串联线路延伸在其中两个接口之间，结果，当制冷剂流过第二冷却区即冷藏室时，第三冷却区、底层冷藏室也被一起冷却。在冷却冷藏室时，底层冷藏室也被同时连续冷却，因此缩短了按照第三工作方式的、保持底层冷藏室的额定温度所需的运行时间并由此也缩短了冷冻室的总冷却时间。
另一方面，为避免不利于冷冻室地过度冷却底层冷藏室，可以适当地提议，制冷剂循环回路中的第二支路只遍及底层冷藏室的蒸发器的部分面积。为了能耗最少地在三个冷却区中都达到既定的制冷而必须使这部分面积有多大，这取决于各蒸发器的面积或者依赖于其制冷功率以及各温度区域绝缘质量。因此，对该部分面积的大小来说，可能无法设定通用规则，但通过实验来优化一个适当的值并不困难。
在第二支路内，第三冷却区的蒸发器可以布置在第一、第二冷却区的蒸发器之间，因此，已部分蒸发的制冷剂已经流过这个蒸发器，而单位蒸发器面积的最大制冷功率就出现在那个仍然被液态的制冷剂流过的冷却区中。
此外，制冷剂循环回路有一条第三支路是合适的，它只包括第一冷却区的蒸发器。当通过第一或第二支路到达第一冷却区的冷量不足以维持其额定温度时，就可以使用该第三支路。
在这种情况下，以下措施是合理的，即第一、第二支路各自只遍及该第一冷却区的蒸发器的部分面积。当由此一来确保了分摊给第一冷却区的第一、第二条支路的制冷功率恰好不足以保持其额定温度而偶然需要第三支路工作时，消除了第一温度区的过冷和随之而来的能量浪费。
从以下参照附图对实施例的描述中得到了本发明的其它特征和优点。
图1是本发明可用于其中的、一个具有三个温度区的家用冷冻冷藏装置的透视图。
图2是图1的冷冻冷藏装置的制冷装置的示意草图。
图3、4表示根据本发明的冷冻冷藏装置的蒸发装置的例子。
图1表示一台家用冷冻冷藏装置10的透视图，在冷冻冷藏装置的绝热外壳11的开口上配备有被固定在开口边缘上的且独立开启的门12-14。可以通过这些门12-14把三个重叠布置在外壳11内腔中的并通过隔板彼此热隔绝的室封闭起来，这三个室形成用于不同存放温度的冷却区15-17。可用门12封闭的上侧冷却区是冷冻室，对应于门13的中央区16用作冷藏室，而下侧区17被设计成底层冷藏室并可用门14封闭起来。在这些区域里的不同存放温度借助下述的制冷装置来维持。
图2示意所示的制冷装置18有一个制冷剂压缩机19，在加压侧，一液化器20接在压缩机后面。液化器20的出口与一干燥筒21相连，干燥筒的出口与一个第一阀门机构22连接，它成电磁驱动式二位三通阀的形式。该阀门机构的第一出口连接到蒸发器26的一入口上，蒸发器26布置在冷冻冷藏装置的底层冷藏室17中。阀门机构22的第二出口连接到一个相同的第二阀门机构22’的入口上，该阀门机构22’的两个出口分别连接在冷藏室16的蒸发器25的入口和冷冻室15的蒸发器24的入口上。在蒸发器24、25、26之一的入口和一阀门机构22的与之对应的出口之间串联接入一呈螺旋形卷绕的并成毛细管形式的节流机构23。
蒸发器25的出口与一个在蒸发器26的入口和与之对应的节流机构23之间的连接线相连，与此类似地，蒸发器26的出口被连接到接蒸发器24的入口上。
制冷剂循环回路具有三条支路，它们在图中分别用I-III来表示。这三条支路都通过配属于冷冻室15的蒸发器24。支路II首先引导制冷剂流过底层冷藏室17的蒸发器26；支路III是所有三个蒸发器按照顺序25、26、24串联的线路。
每个室15、16、17配有一个温度传感器27、27’和28，其中，如图所示，在冷却室16和底层冷藏室17的情况下，它可以是自由设置在所述室中的空气温度传感器27、27’，而在冷冻室14的情况下，传感器28设置在蒸发器24的上表面上。
调节装置30根据由传感器27、27’、28通过信号线29传来的测量信号来控制压缩机19的工作以及阀门机构22、22’的阀芯位置。
根据冷藏室16的空气温度传感器27的测量信号，调节装置30控制着流经支路II的制冷剂流量，这样，冷藏室16里的温度处于一个由使用者预定的额定范围内。当制冷剂流经这个回路时，除冷藏室16外，底层冷藏室17和冷冻室也被同时冷却。各蒸发器24、25、26的制冷功率是这样确定的，即蒸发器24、26的功率不足以在借助根据传感器27的测量信号来恒温调节的支路II的工作状态中满足室15、17的所需冷量。
当其中一个温度传感器27’或28确定所需冷量而传感器27不确定所需冷量时，调节装置30分别在阀门机构22、22’的用于支路I或III的阀芯位置上操纵着制冷装置。
当冷藏室16的空气温度传感器27和空气温度传感器28、27’中的一个传感器同时确定所需冷量时，可以规定，调节装置30一直忽略空气温度传感器28或27’的测量结果，直到空气温度传感器27报告不再需要冷量为止。就是说，这三个室都一直被冷却，直到冷藏室16到达额定温度为止，并且接着根据要求通过其中一条支路I或III来进一步冷却。或者可以规定，在这样的情况下，调节装置30也考虑由空气温度传感器28或27’测定的温度同有关室15或17的额定温度的差值，如果有关室的测定温度与额定温度之差比在空气温度传感器27中的温度差更大时，则调节装置根据是在底层冷藏室17中有过高温度还是在冷冻室15中有过高温度而暂时切换到支路I或III，并且它在消除了这个过大温差时接着又调到支路II。
图3示意表示用于参照图1、2所述的冷冻冷藏装置的蒸发装置的第一实施例。该蒸发装置包括上述的蒸发器24、25、26，它们在这里如图所示地形成在一个共同的支承板上，但它们也可以分别被构造成是独立的部件。
支路II在一入口31处进入底层冷藏室的蒸发器25中并在其基本整个表面上曲折地延伸向在底层冷藏室的蒸发器26上的一个连接点32。在这个点32上，来自蒸发器25的管线与支路I汇聚，该支路通过一入口接口33进入蒸发器26里并且从那里开始流过蒸发器26的基本整个面。最后，该管线到达在冷冻室蒸发器24上的一个连接点34并从哪里开始延伸向一个出口35，制冷剂通过该出口回流向压缩机19。
在连接点34和出口35之间的管线只冷却蒸发器24的部分面积，其余面积由一条从蒸发器24的一入口36伸向连接点34的且属于支路II的管线来承担。通过合理选择在蒸发器24上的连接点34位置，人们可以确定蒸发器24面积中的属于支路I和II的部分有多大，这部分面积因而和冷藏室16和底层冷藏室17一起被冷却。这样一来，从结构上限制了当支路I和II工作时的冷冻室里的制冷功率并且限制了冷冻室过冷的危险。
图4的蒸发装置和图3的蒸发装置的区别在于第一连接点32的位置。该连接点在图4中大致布置在蒸发器26的制冷剂管线的一半长度上，因此，只有在支路I工作时，底层冷藏室的蒸发器26在其整个面积上被冷却，而在支路II工作时，只有约一半的面积被冷却。在这里，同样的想法也适用于如何参照图3对冷冻室蒸发器24进行说明，即通过适当地定位连接点32，人们可以在支路II工作时限制蒸发器26的制冷功率并因而防止在回路II工作时可能出现底层冷藏室过冷。否则的话，如果冷冻冷藏装置在环境温度低的情况下工作，则可能就会出现这样的危险。

Claims (6)

1.一种冷冻冷藏装置(10)，它至少具有用于低的、中等的和高的存放温度的一个第一冷却区(15)、一个第二冷却区(16)和一个第三冷却区(17)，每个冷却区具有一个蒸发器(24，25，26)，该冷冻冷藏装置还包括一个压缩机(19)、一条将被压缩的制冷剂输送给这些蒸发器(24，25，26)并且把膨胀的制冷剂回输入该压缩机(19)的致冷剂循环回路、至少一个用于有选择地引导制冷剂流过制冷剂循环回路的两条支路(I，II)中的一条支路的开关元件(22，22’)，其中，在第一支路(I)中，第一、第三冷却区(15，17)的蒸发器(24，26)是串联的，其特征在于，在第二支路(II)中，所有三个冷却区的蒸发器(24，25，26)是串联的。
2.根据权利要求1所述的冷冻冷藏装置，其特征在于，该第二支路(II)只遍布该第三冷却区(17)的蒸发器(26)的面积的一部分。
3.根据权利要求1或2所述的冷冻冷藏装置，其特征在于，在该第二支路(II)中，该第三冷却区(17)的蒸发器(26)布置在该第一、第二冷却区(15，16)的蒸发器(24，25)之间。
4.根据权利要求1-3之一所述的冷冻冷藏装置，其特征在于，该制冷剂循环回路有一条第三支路(III)，该第三支路只包括第一冷却区(15)的蒸发器(24)。
5.根据权利要求4所述的冷冻冷藏装置，其特征在于，所述第一、第二支路(I，II)只遍及该第一冷却区(15)的蒸发器(24)的部分面积。
6.一种用于根据权利要求1-5之一所述冷冻冷藏装置的蒸发装置，它有三个相互连接的蒸发器(24，25，26)和至少三个接口(31，33，35)，其特征在于，这三个蒸发器(24，25，26)的一条串联线路延伸在其中两个接口(31，35)之间。
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