CN1865817B - 一种制冷装置和/或冷冻装置及其控制方法 - Google Patents

一种制冷装置和/或冷冻装置及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种制冷装置和/或冷冻装置，其包括制冷剂回路和控制装置，所述制冷剂回路具有压缩机、冷凝器、至少一个毛细管以及至少一个蒸发器，并且所述控制装置用于控制通过该制冷剂回路的制冷剂流。本发明进一步涉及一种用于控制这种制冷装置和/或冷冻装置的方法，其中检测该制冷装置和/或冷冻装置的至少一个运行参数和/或环境参数，并根据该检测到的运行参数和/或环境参数通过制冷剂回路控制所述制冷剂流。根据本发明提出的控制制冷剂流动是通过加热装置加热毛细管并因而导致流过毛细管的制冷剂蒸发。本发明基于下述认识，即，在毛细管中产生的蒸汽能够显著减少并选择性地完全阻止制冷剂流动通过毛细管。毛细管中产生的蒸发量越大，则保持通过毛细管的制冷剂流越少。

Description

一种制冷装置和/或冷冻装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种制冷装置和/或冷冻装置，其包括制冷剂回路和控制装置，所述制冷剂回路具有压缩机、冷凝器、至少一个毛细管以及至少一个蒸发器，并且控制装置用于控制通过制冷剂回路的制冷剂流。
本发明进一步涉及一种用于控制这样的制冷装置和/或冷冻装置的方法，其中该制冷装置和/或冷冻装置的至少一个运行参数和/或环境参数被检测，然后根据该检测到的运行参数和/或环境参数通过制冷剂回路控制该制冷剂的流动。
背景技术
通常，如单稳态的或双稳态的电磁阀或电机驱动阀等这些阀被用于控制制冷剂在制冷装置和/或冷冻装置的制冷剂回路中的流动。例如DE3601817A1披露了一种用于制冷剂流入这种制冷剂回路的蒸发器的调节装置，所述的调节装置包括可被驱动电动机控制的膨胀阀。相反地，DE3324590C2披露了一种电磁开/关阀，通过其帮助，制冷剂流能够被选择性地引导到制冷装置和/或冷冻装置的冷冻室蒸发器或制冷室蒸发器。一方面，采用这样的阀来控制制冷剂流动，移动阀体是存在问题的。这可能导致功能紊乱或不想要的噪声。此外，将阀安装到制冷剂回路中所导致的额外连接点是关于这种阀的进一步问题。一方面，费用昂贵，而且带来潜在泄漏的危险。此外由于这些阀，导致相对较高的元件费用。
发明内容
本发明在此提供解决方案。其主要目的在于提供一种改进的制冷装置和/或冷冻装置及其改进的控制方法，其消除了已有技术的不利，并且以有利的方式进一步发展了。一种具有减少泄漏危险、无噪声工作的改进的制冷剂流动控制应当优选地通过简单手段来达到。
这个目的是根据本发明的制冷装置和/或冷冻装置而得以解决的。该目的在技术方法方面通过本发明的方法而得以解决。
因此，根据本发明提出的控制制冷剂流动在于通过加热装置加热毛细管从而引起流过毛细管的制冷剂蒸发。本发明基于这样的认识，即，毛细管中产生的蒸汽能够显著减少，并且选择性地完全阻止制冷剂流过毛细管。毛细管中产生的蒸发越大则流过毛细管的剩余制冷剂就越少。
在本发明的进一步开发中，该制冷剂流动的控制能够完全省却流动调节阀和开/关阀。该制冷剂流动的控制能够通过该毛细管或复数毛细管的加热和其中制冷剂的蒸发而单独受影响。应该需要例如在制冷剂回路中的附加连接点从而阀的安装被省略。相应地泄露的危险能够被减少。此外，通常由阀引起的开关的声音被消除。该制冷剂流动的控制能够在完全无噪音中被执行。此外，相比阀的解决方案，其费用较低，因为相对于昂贵的阀，该加热装置更便宜。
在本发明可选择的进一步开发中，一方面，该制冷剂流动的控制还能够通过流动调节阀和开/关阀的组合而发生，另一方面，可以通过毛细管或多个毛细管的加热的组合而发生。由此可能发生的控制的更大可变性能够随意获得。然而，可能完全省略了控制阀的该先前描述的性能具有费用、泄漏危险和噪声方面的优点。
根据本发明的一个优选实施例，该加热装置分别被布置在下游侧各自毛细管的末端。如果该毛细管在其末端的前面注入位置被直接加热，那么该制冷剂流动控制将得到显著的效率。
在本发明的另一实施例中，该加热装置分别被布置在上游侧各自毛细管的末端。令人惊讶地，制冷剂流动能够通过毛细管入口端的加热被非常准确地控制。
该加热装置本身通常有各种不同的设计。根据本发明的优选实施例，位于各自毛细管中的以相对低功率加热的电阻能够被使用。
引入该毛细管的该热量输出和/或该毛细管的温度最好能变化至少复数级，特别是无级方式。从而，该制冷剂流过制冷剂回路的无级控制能够随意地达到。如果该毛细管只在蒸发产生点上微微加热，则剩余的制冷剂依然能流过该毛细管。相反地，如果该毛细管受到越来越强的加热，并且如果该蒸发形成相应地越来越增加，则越来越少的制冷剂能流过该毛细管。
在本发明的进一步开发中，该加热装置用于该目的由无级温度控制构成并且能够通过具有温度调节器和温度控制模块的控制装置控制。可选择地或附加地，供应品还可以用来改变该加热毛细管的长度，例如通过进一步切换加热元件并由此影响该蒸发形成。
加热装置的热量输出能够根据制冷装置和/或冷冻装置的不同运行参数进行控制。蒸发器温度、制冷室温度、冷冻室温度和/或制冷装置和/或冷冻装置周围的温度最好通过至少一个温度传感器被检测。为了相应地控制制冷剂的流动，控制装置根据检测到的温度控制加热装置。可选择地或附加地，制冷剂回路压缩机的负载循环同样能够作为运行参数被检测，并且加热装置能够根据该检测的负载循环被控制。
通过加热毛细管并在具有不同温度区域的制冷装置和/或冷冻装置的毛细管中产生蒸发，制冷剂的流动控制能够特别方便地被使用，特别是如果为相应的温度区域提供了不同的蒸发器的话。例如该装置具有冷冻室蒸发器和制冷室蒸发器，其方便地按次序如此连接以至该制冷剂第一循环通过该冷冻室蒸发器然后通过在制冷室蒸发器。
特别是只有单个毛细管具有加热装置连接，其提供指定的布置其中该制冷剂首先流过该冷冻室蒸发器然后流过该制冷室蒸发器。通过对提供在该冷冻室上游的毛细管的加热，进入该冷冻室的该制冷剂的数量能够根据要求减少，由此该制冷剂数量被随意消费使用，也就是说，完全在冷冻室蒸发器和制冷部分蒸发器的下游就不经历任何进一步的冷却。在这种最小的解决途径中，其在制造上费用最有利，在已有技术中经常出现这样的问题就是根据环境温度该冷冻室运行不够冷或该制冷室过冷。这个问题能通过加热布置在该冷冻部分蒸发器前面的该毛细管这样简单的方式来消除。
通过直接致使制冷剂不足和相应的运行时间，能够确定该制冷室和该冷冻室之间的期望温差。这种解决方法关于该现行具有照明电路的低温循环具有优点，或者其在该装置内部加热从而该内部空间没有加热是必需的，由此得到积极有利的结果并避免了保存食物不利的结果。
根据本发明进一步有利的实施例，该制冷剂回路同样能够被设定以致该制冷剂首先流过该制冷部分蒸发器然后流过该冷冻部分蒸发器。在这种情况下，方便地提供了两个分离的毛细管和各自连接的加热装置。在这过程中，该两个毛细管最好彼此平行连接。流入该制冷部分蒸发器的该制冷剂数量能够以合适的方式通过一个毛细管控制，为了达到该制冷部分要求的温度，该毛细管直接连接在该制冷部分蒸发器的前面，或者在该毛细管加热前。流出制冷部分蒸发器的制冷剂然后被直接引导到冷冻部分蒸发器。然而由于由此获得的冷量输出对于冷冻部分蒸发器而言是不够的，可以通过平行连接的毛细管将额外的制冷剂导入冷冻部分蒸发器。所述平行连接的该毛细管获得其它毛细管上游的制冷剂。在该方法中，通过加热平行连接的毛细管，可以精确调节流过冷冻部分蒸发器的制冷剂数量。
附图说明
本发明将根据随后的优选实施例和有关附图进行更详细的描述。图中示出了：
图1：一种制冷装置和/或冷冻装置的剖视图，其冷冻室用冷冻室蒸发器冷却，制冷室用制冷室蒸发器冷却。
图2：图1的制冷装置和/或冷冻装置的制冷剂回路示意图；并且
图3：根据本发明的进一优选实施例、图1的制冷装置和/或冷冻装置的制冷剂回路示意图。
具体实施方式
图1中显示了制冷装置和/或冷冻装置1，其本体2可以被贯通的门3关闭。该本体2的内部空间被分为冷冻室4和制冷室5，如实施例所示，冷冻室4可以被内门6关闭，储物架7和抽屉式蔬菜拉篮8以公知的方式布置在制冷室5内。
冷冻室4被冷冻室蒸发器9冷却，所述冷冻室4蒸发器可以在五个侧面包围冷冻室。相反地，制冷室5通过被延伸在制冷室5的后壁面的制冷室蒸发器10冷却。
如图2所示，冷冻室蒸发器9和制冷室蒸发器10是制冷剂回路11的一部分，制冷剂回路11还包括压缩机12、冷凝器13、以及在这两个蒸发器9和10上游的毛细管14。如实施例所示，冷冻室蒸发器9被布置在该制冷室蒸发器10的上游。如图2所示，这两个蒸发器9和10串联顺序连接，以使流出冷冻室蒸发器9的制冷剂被引导到制冷室蒸发器10。毛细管14仅设置在上游的冷冻室蒸发器9的上游。
毛细管14具有加热装置16，其加热元件各自能加热下游侧的各个毛细管14和15的末端部。根据图2所示的实施例，该加热装置16还可以有利地布置在上游侧毛细管的末端部，由此能够得到制冷剂流动非常精确的控制。加热装置16可以是简单的热阻元件并且能够有利地以无级方式调节温度。出于该目的，该加热装置16通过电子控制装置18的温度控制模块控制，另一方面，其还控制该压缩机12的运行。
如该实施例所示，流出冷凝器的制冷剂首先流入布置在冷冻室蒸发器9前面的毛细管14。如果该毛细管14没有被加热，则制冷剂以常规的方式流入该冷冻室蒸发器9。离开冷冻室蒸发器9的制冷剂然后流到制冷室蒸发器10。相反地，如果连接在冷冻室蒸发器9之前的毛细管14被加热装置16加热，并且在毛细管14中产生蒸汽，则流过毛细管14的制冷剂可以朝着零选择性地减少。从而能防止制冷部分过度冷却。假如制冷剂的数量通过加热毛细管14而相应地减少，则进入冷冻室蒸发器9的剩余制冷剂量在那蒸发和消耗，也就是说，籍此制冷室蒸发器10的进一步冷却被阻止或相应减少。
如图2所示，控制装置18能被连接到多个温度传感器21和22，所述温度传感器检测制冷室蒸发器温度或制冷室温度和/或环境温度。控制装置18依据检测到的温度控制加热装置16和压缩机12。有利的是，为了控制加热装置16并且从而控制流入冷冻室蒸发器9的制冷剂，除了由温度传感器21检测到的制冷室蒸发器温度或制冷室温度外，控制装置18只需要考虑一个附加运行参数或环境参数。这可以是环境温度，如图2所示，其可以通过环境温度传感器22被检测。可选择地或附加地，然而还可以采用冷冻室蒸发器温度或冷冻室温度来作为第二运行参数。在这种情况下，控制装置18包括相应的冷冻部分温度传感器。然而可选择地或附加地，依据压缩机12相应的负载循环来控制加热装置16也是可能的。
图3示出了本发明的替换实施例。此处的制冷剂回路11同样包括彼此串联的制冷室蒸发器10和冷冻室蒸发器9，然而在该实施例中制冷室蒸发器10被布置在冷冻室蒸发器9的上游。在这里，制冷剂回路11自然地也包括压缩机12和冷凝器13。
如图3所示，在该实施例中使用两个毛细管14和15以及与它们相连的加热装置16和17，用于控制制冷剂流过这两个蒸发器9和10。第一毛细管14直接连接到该制冷室蒸发器10的前面。该制冷剂管在所述毛细管14上游分支。在分配点19，旁路管围绕该制冷室蒸发器10支路开始并通向并联连接的毛细管15，其与该第二加热装置17连接。如图3所示，该毛细管15敞开在该冷冻室蒸发器9内。
在该制冷剂回路11结构中，能够获得对这两个蒸发器期望温差的精确控制：应该进入制冷室蒸发器10的制冷剂流能够采用加热装置16通过毛细管14的加热实现精确控制。离开制冷室蒸发器10的制冷剂流然后流过冷冻室蒸发器9。假如该制冷剂流不足以将冷冻室蒸发器9冷却到期望温度的话，通常情况，将经由并联连接的毛细管15将额外的制冷剂导入冷冻室蒸发器9。用这种方法供应的制冷剂数量可以通过第二加热装置17加热毛细管15来实现精确控制。在此这两个加热装置16和17也是被控制装置18控制。后者被连接到温度传感器20和21，通过上述温度传感器，制冷室和冷冻室温度或制冷室蒸发器和冷冻室蒸发器温度被检测。

Claims (14)

1.一种制冷装置或冷冻装置，包括制冷剂回路(11)和控制装置(16，17，18)，所述制冷剂回路(11)具有压缩机(12)、冷凝器(13)、至少一个毛细管(14，15)以及至少一个蒸发器，所述控制装置(16，17，18)用于控制通过制冷剂回路(11)的制冷剂流；
其特征在于：该控制装置具有用于加热至少一个毛细管(14，15)的加热装置(16，17)，并且在该毛细管(14，15)中有蒸汽产生，由此可以控制通过制冷剂回路(11)的制冷剂流；
其中，设置有运行时间检测装置，用于检测该压缩机(12)的运行时间，并且控制装置(18)依据检测到的压缩机(12)运行时间来控制加热装置(16，17)。
2.根据权利要求1所述的制冷装置或冷冻装置，其中所述制冷装置或冷冻装置没有流量调节阀和开/关阀。
3.根据权利要求1所述的制冷装置或冷冻装置，其中除了用于控制制冷剂流的可加热毛细管之外，制冷剂回路(11)还具有流量调节阀和开/关阀。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的制冷装置或冷冻装置，其中加热装置(16，17)被布置在毛细管(14，15)下游侧的该毛细管的末端部分处。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的制冷装置或冷冻装置，其中加热装置(16，17)被布置在毛细管(14，15)上游侧该毛细管的入口部分处。
6.根据权利要求1所述的制冷装置或冷冻装置，其中加热装置(16，17)用无级温度控制器制成，并且控制装置(18)具有用于控制加热装置(16，17)的温度控制模块。
7.根据权利要求6所述的制冷装置或冷冻装置，还包括用于冷冻物品的冷冻室和用于冷却物品的制冷室，其中设置至少一个温度传感器(20，21，22)，用于检测蒸发器温度、冷冻室温度、制冷室温度和/或环境温度，并且控制装置(18)依据检测到的温度来控制加热装置(16，17)。
8.根据权利要求7所述的制冷装置或冷冻装置，其中设置多个蒸发器，所述多个蒸发器包括依次串联的制冷室蒸发器(10)和冷冻室蒸发器(9)。
9.根据权利要求8所述的制冷装置或冷冻装置，其中将冷冻室蒸发器(9)布置在制冷剂回路(11)中制冷室蒸发器(10)的上游。
10.根据权利要求9所述的制冷装置或冷冻装置，其中只有一个毛细管(14)与冷冻室蒸发器(9)和制冷室蒸发器(10)串联，所述毛细管被布置在冷冻室蒸发器(9)的上游，并可被加热装置(16)加热。
11.根据权利要求10所述的制冷装置或冷冻装置，其中控制装置依据制冷室温度传感器或制冷室蒸发器温度传感器(21)的信号以及仅仅一个另外检测到的运行参数，控制所述只有一个毛细管(14)的加热装置(16)，所述另外的运行参数从下列组选出：冷冻室温度或冷冻室蒸发器温度、环境温度和压缩机(12)的相关负载循环。
12.根据权利要求8所述的制冷装置或冷冻装置，其中将冷冻室蒸发器(9)布置在该制冷剂回路(11)中制冷室蒸发器(10)的下游。
13.根据权利要求12所述的制冷装置或冷冻装置，其中两个毛细管(14，15)的流入侧被连接到分支点(19)处，所述分支点(19)被布置在该制冷室蒸发器(10)的上游和该冷凝器(13)的下游，其中所述两个毛细管中的第一个毛细管(14)的流出侧直接连通到该制冷室蒸发器(10)中，从而与所述制冷室蒸发器(10)串联连接，其中所述两个毛细管中的第二个毛细管(15)的流出侧直接连通到该冷冻室蒸发器(9)中，从而与所述第一个毛细管(14)及所述制冷室蒸发器(10)并联。
14.根据权利要求13所述的制冷装置或冷冻装置，其中，各相应的加热装置(16，17)与所述两个毛细管(14，15)中的每一个相联系，并且控制装置(18)依据制冷室的或制冷室蒸发器的温度传感器(21)信号和冷冻室或冷冻室蒸发器的温度传感器(20)信号，控制所述两个加热装置(16，17)。
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