CN1746595A - 直冷式电冰箱用制冷循环装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种直冷式电冰箱用制冷循环装置，包括压缩冷媒的压缩机、冷凝压缩机压缩的冷媒的冷凝器、调节在冷凝器冷凝的冷媒流量而选择性分配冷凝冷媒的流量调节器、流入从冷凝器冷凝的冷媒并膨胀的冷冻室用膨胀阀、流入从膨胀阀膨胀的冷媒并进行热交换的冷冻室用蒸发器、与冷冻室用膨胀阀分开设置在不同冷媒管上并膨胀冷凝器冷凝的冷媒的两个以上冷藏室用膨胀阀、流入从冷藏室用膨胀阀膨胀的冷媒并进行热交换的冷藏室用蒸发器。本发明关于通过改善整个制冷循环，只需用相对小的冷力运转也可以使制冷循环装置的运转最佳，达到热交换效率最大。

Description

直冷式电冰箱用制冷循环装置
技术领域
本发明涉及直冷式电冰箱的制冷循环装置，尤其是在压缩机以相对低的冷力运转时，也可以使制冷循环装置运转状态最佳的制冷循环装置。
背景技术
一般，电冰箱是通过冷媒的压缩-冷凝-膨胀-蒸发的制冷循环，降低柜内温度而长时间新鲜储藏食物的装置，是一种生活必需品。其中，直冷式电冰箱在冷冻室和冷藏室各自配备蒸发器，下面参照图1具体说明直冷式电冰箱的制冷循环装置。
直冷式电冰箱的制冷循环装置包括压缩机11、冷凝器12、膨胀阀13、冷冻室用蒸发器14、冷藏室用蒸发器15。制冷循环装置的各个部件通过冷媒管16相互连接。压缩机11把冷媒升温/升压为高温/高压冷媒；冷凝器12利用外部空气冷凝从压缩机11流出的冷媒；膨胀阀13因直径比别的部件直径狭小，降低从冷凝器12流入的冷媒压力；冷冻室用蒸发器14和冷藏室用蒸发器15根据冷媒在经过膨胀阀13时蒸发为低压状态，起到吸收柜内热量的热交换作用。因此，在压缩机11压缩成高温/高压体态状态的冷媒经过冷凝器12时降温，之后经过膨胀阀13时降压。低温/低压状态的冷媒依次经过冷冻室用蒸发器14和冷藏室用蒸发器15时进行热交换，转换为高温/低压状态，然后流入压缩机11，这样反复循环上述过程。空气与经过冷冻室用蒸发器14和冷藏室用蒸发器15的冷媒进行热交换而被冷却后供给到冷冻室和冷藏室里。
但是，以往的直冷式电冰箱制冷循环装置存在以下缺点：没有考虑到压缩机11排出规定的冷媒量，在冬天，周围温度低时，只关闭冷藏室用蒸发器15，则膨胀阀13过负荷。尤其，当冷藏室用蒸发器15关闭时，为了防止膨胀阀13过负荷，需要调节流入冷冻室用蒸发器14里的冷媒流量，但以往的制冷循环装置并不配备调节冷媒流量的结构。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种改善整个制冷循环的制冷循环装置，即使只用相对小的冷力运转，也可以使制冷循环装置运转最佳，达到热交换效率最大。
为了解决技术问题，本发明采用的技术方案是：一种直冷式电冰箱用制冷循环装置，包括压缩冷媒的压缩机、冷凝压缩机压缩的冷媒的冷凝器、调节在冷凝器冷凝的冷媒流量而选择性分配冷凝冷媒的流量调节器、流入从冷凝器冷凝的冷媒并膨胀的冷冻室用膨胀阀、流入从膨胀阀膨胀的冷媒并进行热交换的冷冻室用蒸发器、与冷冻室用膨胀阀分开设置在不同冷媒管上并膨胀冷凝器冷凝的冷媒的两个以上冷藏室用膨胀阀、流入从冷藏室用膨胀阀膨胀的冷媒并进行热交换的冷藏室用蒸发器。
所述流量调节器包括第1调节体、第2调节体、旋转板和驱动部，第1调节体与冷凝器冷媒流出侧管道连通；第2调节体各自形成有连通冷冻室用膨胀阀冷媒流入侧管道并具备相互不同直径的一对冷冻室侧冷媒流出流路，连通冷藏室用膨胀阀冷媒流入侧管道并具备相互不同直径的一对冷藏室侧冷媒流出流路；旋转板可旋转地配备在各调节体之间，且为了使第2调节体的各流出流路中只有两个流出流路与第1调节体连通而形成有连通孔；驱动部旋转旋转板。
所述冷藏室用膨胀阀由第1冷藏室用膨胀阀和冷媒流动距离相对比第1冷藏室用膨胀阀短的第2冷藏室用膨胀阀构成。
所述第1冷藏室用膨胀阀的冷媒流动距离相对比冷冻室用膨胀阀短。
第2冷藏室用膨胀阀的冷媒流入侧和冷媒流出侧各自与第1冷藏室用膨胀阀的冷媒流入侧和冷媒流出侧连接，第2冷藏室用膨胀阀的冷媒流入侧和第1冷藏室用膨胀阀的冷媒流入侧之间连接部位上还配备有为引导冷媒流向的冷媒流动导向阀。
在第2冷藏室用膨胀阀和冷藏室用蒸发器之间的冷媒管上还配备有辅助蒸发器，且辅助蒸发器流入从在第2冷藏室用膨胀阀膨胀的冷媒，进行热交换后向冷藏室用蒸发器提供冷媒。
所述辅助蒸发器的冷媒流动距离较冷藏室用蒸发器的冷媒流动距离短。
还包括有从冷冻室用蒸发器和冷藏室用蒸发器流入冷媒，使其达到压力均衡后流入压缩机的阻尼部。
本发明的有益效果是：在最常使用的相对小冷力的节能模式运转过程中，使整个系统运行最佳化，所以能降低总耗电量；使制冷循环装置效率最大。
附图说明
图1为以往的一般直冷式电冰箱制冷循环装置的结构图。
图2为本发明第1实施例的直冷式电冰箱制冷循环装置中冷力可变型压缩机以极限模式[power mode]运转时冷媒流动状态的结构图。
图3为本发明第1实施例的直冷式电冰箱制冷循环装置中流量调节器结构的重要部位分解立体图。
图4为本发明第1实施例的直冷式电冰箱制冷循环装置中流量调节器结构剖面图。
图5a至图5c为本发明第1实施例的直冷式电冰箱制冷循环装置中流量调节器运转状态的工作图。
图6为本发明第1实施例的直冷式电冰箱制冷循环装置中冷力可变型压缩机以极限模式运转时不同的冷媒流动状态的结构图。
图7为本发明第1实施例的直冷式电冰箱制冷循环装置中冷力可变型压缩机以节能模式运转时冷媒流动状态的结构图。
图8为本发明第2实施例的直冷式电冰箱制冷循环装置中冷力可变型压缩机以节能模式运转时冷媒流动状态的结构图。
图中，100：压缩机；200：冷凝器；310：冷冻室用膨胀阀321：第1冷藏室用膨胀阀322：第2冷藏室用膨胀阀323：冷媒流动导向阀；400：冷冻室用蒸发器500：冷藏室用蒸发器；510：辅助蒸发器600：流量调节器；610：第1调节体；620：第2调节体621：第1流出流路；622：第2流出流路；623：第3流出流路；624：第4流出流路630：旋转板；631：连通孔；640：驱动电机；700：阻尼部。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
如图2所示，本发明第1实施例的直冷式电冰箱制冷循环装置包括压缩机100、冷凝器200、冷冻室用膨胀阀310、两个以上冷藏室用膨胀阀321，322、冷冻室用蒸发器400、冷藏室用蒸发器500、流量调节器600。
制冷循环装置的各个部件用冷媒管16相互连接。
压缩机100起到压缩冷媒的作用；虽然没有图示，压缩机100可以选用压缩量根据旋转方向变化的双重容量压缩机。韩国专利申请号10-2001-0064083中介绍了双重容量压缩机一例，但是在本发明中并没有限定是双重容量压缩机。
压缩机100可以总是生成相同冷力的压缩机，而且也可以是由变压器等改变启动电压控制的压缩机。
冷凝器200冷凝从冷力可变型压缩机100流入的压缩冷媒，冷凝器200的构成与以往的一般冷凝器12结构相同。
冷冻室用膨胀阀310降低在冷凝器200冷凝的冷媒压力后，将冷媒提供给冷冻室用蒸发器400。
冷藏室用膨胀阀321，322降低在冷凝器200冷凝的冷媒压力后，将冷媒提供给第1冷藏室用蒸发器500里。
冷藏室用蒸发器500的冷媒流动距离相对比冷冻室用蒸发器400的冷媒流动距离短。
冷藏室用膨胀阀321，322由冷媒流动距离相对比冷冻室用膨胀阀310短的第1冷藏室用膨胀阀321和冷媒流动距离相对比第1冷藏室用膨胀阀321短的第2冷藏室用膨胀阀322构成。
第2冷藏室用膨胀阀322的冷媒流入侧和冷媒流出侧各自与第1冷藏室用膨胀阀321的冷媒流入侧和冷媒流出侧连接。
第2冷藏室用膨胀阀322的冷媒流入侧和第1冷藏室用膨胀阀321的冷媒流入侧之间连接部位上还配备有为引导冷媒流向具有三通功能的冷媒流动导向阀323。
当然，冷媒流动导向阀323也可以配备在第1冷藏室用膨胀阀321的冷媒流出侧，并由使冷媒向第2冷藏室用膨胀阀322流动的旁通阀来构成。
流量调节器600起到调节在冷凝器200冷凝的冷媒流量的作用。
如图3至图5c所示，流量调节器600包括由与冷凝器200冷媒流出侧管道连通的第1调节体610，连接在各膨胀阀310，321，322冷媒流入侧管道上的第2调节体620，可旋转地配备在各调节体610，620之间的旋转板630，旋转旋转板630的驱动部构成。
第2调节体620上各自形成有连通冷冻室用膨胀阀310冷媒流入侧管道的一对冷冻室侧冷媒流出流路621，622和连通冷藏室用膨胀阀321，322冷媒流入侧管道的一对冷藏室侧冷媒流出流路623，624。
一对冷冻室侧冷媒流出流路621，622的直径相互不同，而且一对冷藏室侧冷媒流出流路623，624的直径也相互不同，但冷藏室侧冷媒流出流路623，624的直径较冷冻室侧冷媒流出流路621，622的直径小。
一冷冻室侧冷媒流出流路(以下简称第1流出流路)621的直径D1较另一冷冻室侧冷媒流出流路(以下简称第2流出流路)622的直径D2大，一冷藏室侧冷媒流出流路(以下简称第3流出流路)623的直径D3较第2流出流路622的直径D2小，另一冷藏室侧冷媒流出流路(以下简称第4流出流路)624的直径D4较第3流出流路623的直径D3小。
第1流出流路621和第2流出流路622及第3流出流路623和第4流出流路624不仅可以相互垂直地配置，而且还可以相互成水平地配置。
在本发明第1实施例中，第1流出流路621和第2流出流路622及第3流出流路623和第4流出流路624如图5所示相互垂直。这时，第1流出流路621和第4流出流路624及第2流出流路622和第3流出流路成水平方向。
流量调节器600的旋转板630形成整体平板形状，而且为了使只有两个流出流路维持相互联通状态，在其板面形成有连通孔631。
流量调节器600的驱动部可以使旋转板630按90°旋转，通过与旋转板630中心轴结合并产生驱动力的驱动电机640驱动。
当然驱动部不仅可以直接通过轴结合在旋转板630上，还可以利用传送带向旋转板630传送动力，也可以通过齿轮式啮合在旋转板630外周面上。
本发明第1实施例的制冷循环装置，冷冻室用蒸发器400和冷藏室用蒸发器500并没有串联连接，而是构成并联连接的结构。
经过各蒸发器400，500的冷媒，由于彼此之间的膨胀程度以及热交换程度不同，它们之间可能存在压力差。因此，在本发明第1实施例中，为了使各管道里的冷媒汇合达到压力均衡，在各蒸发器400，500的冷媒流出侧管道上还配备有起到缓冲作用的阻尼部700。
下面具体说明本发明第1实施例的直冷式电冰箱用制冷循环装置的运转控制过程：
如果直冷式电冰箱开始运转，冷力可变型压缩机100以极限模式运转。极限模式是使冷力可变型压缩机100生成最大冷力的运转模式。
如图5a所示，当冷力可变型压缩机100以极限模式运转的时候，流量调节器600使冷冻室用膨胀阀310的冷媒流量最大，同时使各冷藏室用膨胀阀321，322的冷媒流量最小。
当然，在极限模式运转的时候，为了使启动转矩最小化，可以通过流量调节器600的控制只向冷冻室用膨胀阀310供给冷媒。
这时旋转板630如图5b所示旋转，只让流量调节器600的第1流出流路621和第2流出流路622与第1调节体610连通就可以，这时冷媒的流动状态如图6所示。
而且，以极限模式运转一定时间后，当整个制冷循环装置达到稳定状态时冷力可变型压缩机100以节能模式运转。
节能模式虽然比冷力可变型压缩机100能生成的最高冷力低，但也可以生成整个制冷循环装置的运转效率并没降低的冷力的运转模式。
当冷力可变型压缩机100以节能模式运转的时候，流量调节器如图5c所示顺时针方向或逆时针方向旋转，使冷冻室用膨胀阀310的冷媒流量最小，同时使各冷藏室用膨胀阀321，322的冷媒流量最大。如果冷藏室侧的冷媒流量像极限模式运转时一样减少，则电冰箱整体运转率上升，所以为了防止运转率上升，冷藏室侧的冷媒流量最好要比极限模式运转时大。
尤其在以节能模式运转的时候，如图7所示，通过冷媒流动导向阀323的控制，使冷媒向第2冷藏室用膨胀阀322流动。引导过程阻力的减少，防止压缩机100的运转率上升。
采用本发明第1实施例的结构及其运转控制方法，电冰箱在运转时通过追加的节能模式可以达到最佳效率，所以压缩机100的运转率增幅下降以及耗电量下降。
另外，本发明的第2实施例如图8所示，在本发明第1实施例的制冷循环装置的结构上追加相对来说具有较高蒸发温度的辅助蒸发器510。
辅助蒸发器510配备在第2冷藏室用膨胀阀322和冷藏室用蒸发器500之间的冷媒管上，而且该冷媒流动距离较冷藏室用蒸发器500冷媒流动距离短，所以具有更高的蒸发温度。尤其是辅助蒸发器510的冷媒流出侧连接在第1冷藏室用膨胀阀321的冷媒流出侧或冷藏室用蒸发器500的冷媒流入侧。
辅助蒸发器510配备在像保存蔬菜等食物所需储藏温度相对高的部位。
本发明第2实施例的制冷循环装置运转过程大致与第1实施例中的运转过程相同，只是在节能模式运转时经过第2冷藏室用膨胀阀322膨胀的冷媒通过辅助蒸发器510后供给到冷藏室用蒸发器500的方面与第1实施例不同。
如上所述，如果利用辅助蒸发器510增加冷媒的流动距离，在相对小的冷力状态下也能得到充足的热交换效率。

Claims (8)

1、一种直冷式电冰箱用制冷循环装置，其特征在于，包括压缩冷媒的压缩机(100)、冷凝压缩机压缩的冷媒的冷凝器(200)、调节在冷凝器冷凝的冷媒流量而选择性分配冷凝冷媒的流量调节(600)、流入从冷凝器冷凝的冷媒并膨胀的冷冻室用膨胀阀(310)、流入从膨胀阀膨胀的冷媒并进行热交换的冷冻室用蒸发器(400)、与冷冻室用膨胀阀分开设置在不同冷媒管上并膨胀冷凝器冷凝的冷媒的两个以上冷藏室用膨胀阀、流入从冷藏室用膨胀阀膨胀的冷媒并进行热交换的冷藏室用蒸发器(500)。
2、根据权利要求1所述的直冷式电冰箱用制冷循环装置，其特征在于所述流量调节器(600)包括第1调节体(610)、第2调节体(620)、旋转板(630)和驱动部，第1调节体(610)与冷凝器冷媒流出侧管道连通；第2调节体(620)各自形成有连通冷冻室用膨胀阀冷媒流入侧管道并具备相互不同直径的一对冷冻室侧冷媒流出流路(621，622)，连通冷藏室用膨胀阀冷媒流入侧管道并具备相互不同直径的一对冷藏室侧冷媒流出流路(623，624)；旋转板(630)可旋转地配备在各调节体(610、620)之间，且为了使第2调节体(620)的各流出流路中只有两个流出流路与第1调节体(610)连通而形成有连通孔(630)；驱动部旋转旋转板(630)。
3、根据权利要求1所述的直冷式电冰箱用制冷循环装置，其特征在于所述冷藏室用膨胀阀由第1冷藏室用膨胀阀(321)和冷媒流动距离相对比第1冷藏室用膨胀阀短的第2冷藏室用膨胀阀(322)构成。
4、根据权利要求1或3所述的直冷式电冰箱用制冷循环装置，其特征在于所述第1冷藏室用膨胀阀(321)的冷媒流动距离相对比冷冻室用膨胀阀(310)短。
5、根据权利要求3所述的直冷式电冰箱用制冷循环装置，其特征在于第2冷藏室用膨胀阀(322)的冷媒流入侧和冷媒流出侧各自与第1冷藏室用膨胀阀(321)的冷媒流入侧和冷媒流出侧连接，第2冷藏室用膨胀阀(322)的冷媒流入侧和第1冷藏室用膨胀阀(321)的冷媒流入侧之间连接部位上还配备有为引导冷媒流向的冷媒流动导向阀(323)。
6、根据权利要求3所述的直冷式电冰箱用制冷循环装置，其特征在于在第2冷藏室用膨胀阀(322)和冷藏室用蒸发器(500)之间的冷媒管上还配备有辅助蒸发器(510)，且辅助蒸发器(510)流入从在第2冷藏室用膨胀阀(322)膨胀的冷媒，进行热交换后向冷藏室用蒸发器(500)提供冷媒。
7、根据权利要求6所述的直冷式电冰箱用制冷循环装置，其特征在于所述辅助蒸发器(510)的冷媒流动距离较冷藏室用蒸发器(500)的冷媒流动距离短。
8、根据权利要求1所述的直冷式电冰箱用制冷循环装置，其特征在于还包括有从冷冻室用蒸发器(400)和冷藏室用蒸发器(500)流入冷媒，使其达到压力均衡后流入压缩机的阻尼部(700)。
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