CN1595025A - 冰箱 - Google Patents

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CN1595025A CNA2004100687138A CN200410068713A CN1595025A CN 1595025 A CN1595025 A CN 1595025A CN A2004100687138 A CNA2004100687138 A CN A2004100687138A CN 200410068713 A CN200410068713 A CN 200410068713A CN 1595025 A CN1595025 A CN 1595025A
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Abstract

一种冰箱，具有：主体，其具有第一和第二储藏室；第一冷却循环，用于冷却第一储藏室；第二冷却循环，用于冷却第二储藏室。第一冷却循环具有：转速可变的第一压缩机，第一冷凝器，驱动第一压缩机的第一控制电路，冷却第一储藏室的第一蒸发器。第二冷却循环具有：转速可变的第二压缩机，第二冷凝器，驱动第二压缩机的第二控制电路，冷却第二储藏室的第二蒸发器。由此，即使各储藏室的负荷发生变化，也可以精确控制各储藏室的温度，可以在很宽的范围设定温度。

Description

冰箱
技术领域
本发明涉及在机架上部设置冷却循环的压缩机和冷凝器，在机架下部设置蒸发器的冷冻冷藏装置，和在主体上部设置有所述冷冻冷藏装置的业务用大型冷冻冰箱。
背景技术
在超过500L的业务用大型冷冻冰箱中，通常要使用冷冻冷藏装置，该冷冻冷藏装置使用300W以上的高能力的压缩机。另外，尤其是在冷却冷冻室的冷却循环中，使用R22或R404A等低沸点制冷剂，该制冷剂即使蒸发温度低也可以发挥很高的冷冻能力。
近年来，出于防止地球变暖的观点，希望用R290或R600a等绿色制冷剂替代变暖化系数高的碳氟化合物系制冷剂R22和R404A等。与此同时，为了减少二氧化碳的排放量，也希望电力消耗量大的业务用大型冷冻冰箱早日实现节能化。
日本专利特开平11-281226号公报公开了现有的高能力冰箱。图2是现有的冰箱的截面图，图3是现有的冰箱使用的冷凝器的立体图。如图2所示，现有的冰箱具有冷冻室1、门2和机箱3。机箱3的上部设置有固定冷冻冷藏装置4的装置底座5、和冷却冷冻室1的冷却室6。
冷冻冷藏装置4由具有往复运动型的压缩机构的压缩机7、冷凝器8、作为减压装置的毛细管9、蒸发器10、压缩机7的吸入管11、冷凝用风扇12、蒸发用风扇13组成。机箱3的背面埋设有排放冷却室6内的除霜水的排水管14。
如图3所示，冷凝器8具有散热片809和入口配管801。制冷剂以气体状态从入口配管801流入，一边顺序通过配管802、配管803、配管804、配管805、配管806、配管807，一边冷凝并从出口配管808排出。
通常，在这样的现有的冰箱中，空气中的灰尘和飞沫状的油滴会附着在散热片809之间，容易引起堵塞。因此，通常在确保冷凝器8的正面宽度即宽度A和高度B足够大，减小堵塞的影响的同时，在冷凝器8的正面安装过滤器(未图示)。
图4是现有的冰箱所用的蒸发器10的立体图。蒸发器10具有散热片1011和入口配管1001。制冷剂以气液混合状态从入口配管1001流入，一边顺序通过配管1002、配管1003、配管1004、配管1005、配管1006、配管1007、配管1008、配管1009，一边蒸发后从出口配管1010排出。
这样的现有的冰箱，通常在冷冻室1的上面设置有蒸发器10，因此为了有效利用冷冻室1，要抑制蒸发器10的高度Q，为了确保其能力，要确保其宽度P和进深R足够大。
下面说明冷冻冷藏装置4的动作。制冷剂使用低沸点制冷剂R404A。制冷剂R404A经压缩机7压缩、冷凝器8冷凝后，再经毛细管9减压后被送往蒸发器10。然后，经蒸发器10蒸发后，通过吸入管11流回压缩机7。这时，毛细管9和吸入管11进行热交换，回收流回压缩机7的制冷剂的废热。
这时，在环境温度30℃、冷冻室1的室内温度-20℃的通常运转中，制冷剂R404A的冷凝温度约是40℃(约18个气压)、蒸发温度约是-30℃(约2.1个气压)。
所述现有的冰箱压缩比低，容易确保压缩机7的耐久性，压缩机7的单位气筒容积的冷冻能力(下称体积能力)很高，可以发出很高的能力。但是，该冰箱的制冷剂的理论功率和压缩机7的实际功率很低。
压缩比低、体积能力高、效率低这一特征，是碳氟化合物系制冷剂R404A、R22以及烃制冷剂R290等蒸发温度为-40℃以下的低沸点制冷剂的共同缺点。表1所示是对业务用冰箱的环境温度为30℃的一般运转状态、即冷凝温度40℃、蒸发温度-30℃、过冷却0℃、吸入气体温度32℃时的压缩比、高压压力、低压压力以及理论效率和体积能力的相对值，与高沸点制冷剂R134a、R600a进行比较的结果。
表1
种类       高沸点制冷剂             低沸点制冷剂
制冷剂号码 R134a  R600a   R22     R290   R404A
沸点(℃) -26.1  -11.6   -40.8     -42.1   约-46
高压(kPa) 1017  531   1534     1369   1833
低压(kPa) 84.4  46.2   164     168   210
压缩比 12.1  11.5   9.4     8.2   8.7
理论效率 100  107   95     100   94
体积能力 100  56   174     166   198
如表1所示，与高沸点制冷剂R134a、R600a相比，低沸点制冷剂R22、R290、R404A的压缩比低、体积能力高，相反理论效率低。另外，低沸点制冷剂R22、R290、R404A的高压压力比较高、压缩机的滑动损失大，与理论效率相比，压缩机7的实际效率更加恶劣，同时还有低压压力超过大气压，制冷剂向冷冻室1内泄露的危险性高的缺点。
发明内容
冰箱具有：主体，其具有第一和第二储藏室；第一冷却循环，用于冷却第一储藏室；第二冷却循环，用于冷却第二储藏室。第一冷却循环具有转速可变的第一压缩机、第一冷凝器、驱动第一压缩机的第一控制电路、冷却第一储藏室的第一蒸发器。第二冷却循环具有转速可变的第二压缩机、第二冷凝器、驱动第二压缩机的第二控制电路、冷却第二储藏室的第二蒸发器。
由此，即使各储藏室的负荷发生变动，也可以精确地控制各储藏室的温度，并可以设置宽范围的温度。
附图说明
图1是本发明的冰箱的截面图。
图2是现有的冰箱的截面图。
图3是现有的冰箱的冷凝器的立体图。
图4是现有的冰箱的蒸发器的立体图。
具体实施方式
图1是本发明的实施方式中的冰箱101的截面图。冰箱101具有冰箱主体20。冰箱主体20由外部机壳21和内部机壳22构成，外部机壳21和内部机壳22之间填充泡沫隔热材料。冷冻室24和冷藏室25用隔热隔板26隔开。冰箱101具有设置在冰箱主体20上的机械室27，机械室27内收容着冷却冷冻室24的冷冻冷却装置28，和冷却冷藏室25的冷藏冷却装置29。
冷冻冷却装置28具有转速可在30～80rps范围内调节的压缩机30和冷凝器31。压缩机30和冷凝器31通过作为减压装置的毛细管32，与设置在冷冻室24上方的冷冻室冷却器33连接，形成冷冻循环。驱动控制压缩机30的变频器控制电路34设置在压缩机30的侧部。
另外，冷藏冷却装置29具有转速可在30～80rps范围内调节的压缩机35和冷凝器36。压缩机35和冷凝器36通过作为减压装置的毛细管37，与设置在冷藏室25上方的冷藏室冷却器38连接，形成冷冻循环。驱动控制压缩机35的变频器控制电路39设置在压缩机35的侧部。
用于冷冻室24和冷藏室25的压缩机30、35所使用的制冷剂是可燃性高沸点制冷剂R600a，并使用矿物油脂作为润滑油。压缩机30、35所使用的制冷剂、润滑油也可以使用例如制冷剂R134a和酯油，也可以使用低沸点制冷剂R290和矿物油脂。
下面说明实施方式中的冰箱101的动作。
在冷冻冷却装置28的冷冻循环中，变频器控制电路34以比压缩机30的最高转速80rps低的转速、例如62rps启动压缩机30，降低压缩机30的负荷，节约能源。
即使在例如因频繁的开关门等而使冷冻室24内的温度大幅度上升的情况下，变频器控制电路34也可以62rps的转速启动压缩机30。制冷剂R600a经压缩机30压缩、冷凝器31冷凝后，再经毛细管32减压后，送往冷冻室冷却器33。然后，通过吸入管(未图示)分别向压缩机30回流。
冷藏冷却装置29的冷冻循环的动作也和冷冻冷却装置28的冷冻循环的动作一样。变频器控制电路39以比压缩机35的最高转速低的转速启动压缩机35，降低压缩机35的负荷，节约能源。
即使在例如因频繁的开关门等而使冷藏室25内的温度大幅度上升的情况下，变频器控制电路39也可以比压缩机35的最高转速低的转速启动压缩机35。制冷剂R600a经压缩机35压缩、冷凝器36冷凝后，再经毛细管37减压后，送往冷藏室冷却器38。然后，通过吸入管(未图示)分别向压缩机35回流。
然后，各储藏室根据其各自的负荷变化，由变频器控制电路34、39分别控制压缩机30、35的转速，并能够以适当的冷冻能力精确控制各储藏室的温度。
实施方式中的冰箱不需要具备大型的压缩机和蒸发器，以具有与各储藏室负荷增大时和设定低温时的冷却能力相适应的能力，所以没有无谓的动力损失，可以降低电力消耗。
压缩机35可在转速30～80rps的可变范围内动作，最高转速是最低转速的2倍以上。冷藏室25在设定外部温度30℃、内部温度5℃时，压缩机35以转速27～32rps、运转率50％即可将储藏室内冷却到所定的温度。因此，利用压缩机35可将冷藏室25的温度设定在5～-20℃之间，可将冷藏室25冷却到冷冻温度。冷冻室24可以维持冷藏温度，可以根据所收容的食品的情况自由调节其内部的温度。
压缩机30和35根据冷冻室24和冷藏室25的内部温度分别独立运转、停止。变频器控制电路34、39不论冰箱内的温度如何，采用错时启动压缩机30和35的方式，可以防止压缩机30、35启动时引起的共振，降低启动时的噪音。
变频器控制电路34、39分别设置在其驱动的压缩机30、35附近，可以降低噪音引起的误动作。
另外，为了覆盖各储藏室24、25设定的温度带宽和负荷变动，使冷却量与最需要的条件相符合，选定压缩机的气筒容积和冷却器容量等条件，而不用增加制冷剂的量。实施方式中的冰箱101，通过变频器控制电路34、39进行能力可变控制，可以覆盖各储藏室24、25的温度带范围和负荷变动。即使在冷冻循环的制冷剂中使用R600a、R290等可燃性制冷剂，也能够减少其用量，因此能够在提高安全性的同时维持冰箱的冷却能力，所以通过使用变暖化系数低的可燃性制冷剂可以对保护地球环境做出贡献。
变频压缩机30、35和冷凝器31、36均设置在冰箱主体20的上方，蒸发器33、38设置在冰箱主体20的箱体内的上部，集中配置冷却循环。由此，制冷剂的配管被极大地缩短，可以进一步减少制冷剂的加装量，提高安全性。另外，制冷剂配管的回转减少，故可以降低由于不测而导致的制冷剂泄漏的发生几率，可以进一步提高安全性。
另外，将所有的压缩机30、35都设置在冰箱主体的上方，各个压缩机均使用相同的制冷剂和润滑油，这样可以提高制造过程中的生产效率和服务的简易性。并且，使用可燃性制冷剂时，也容易进行针对制冷剂泄漏的安全方面的设计和管理。

Claims (10)

1.一种冰箱，其特征在于：具有：
具有第一和第二储藏室的主体，
具有转速可变的第一压缩机、第一冷凝器、驱动所述第一压缩机的第一控制电路、和冷却所述第一储藏室的第一蒸发器，并循环第一制冷剂的第一冷却循环，以及
具有转速可变的第二压缩机、第二冷凝器、驱动所述第二压缩机的第二控制电路、和冷却所述第二储藏室的第二蒸发器，并循环第二制冷剂的第二冷却循环。
2.根据权利要求1所述的冰箱，其特征在于：所述第一和第二制冷剂是可燃性制冷剂。
3.根据权利要求1所述的冰箱，其特征在于：所述第一和第二制冷剂是相同的。
4.根据权利要求1所述的冰箱，其特征在于：所述第一和第二压缩机使用相同的润滑油。
5.根据权利要求1所述的冰箱，其特征在于：所述第一和第二压缩机配置在所述主体的上方，所述第一和第二冷凝器配置在所述主体的上方，所述第一蒸发器配置在所述第一储藏室内的上部，所述第二蒸发器配置在所述第二储藏室内的上部。
6.根据权利要求1所述的冰箱，其特征在于：所述第一和第二压缩机的最高转速是最低转速的2倍以上。
7.根据权利要求1所述的冰箱，其特征在于：所述第一和第二蒸发器在从冷藏温度带到冷冻温度带的范围内控制第一和第二储藏室的温度。
8.根据权利要求1所述的冰箱，其特征在于：所述第一和第二控制电路可以以比第一和第二压缩机的最高转速低的转速分别启动所述第一和第二压缩机。
9.根据权利要求1所述的冰箱，其特征在于：所述第一和第二控制电路可以错开时间分别启动所述第一和第二压缩机。
10.根据权利要求1所述的冰箱，其特征在于：所述第一和第二控制电路分别设置在所述第一和第二压缩机的附近。
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