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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kühlschrank und insbesondere einen Kühlschrank mit verbessertem Betriebswirkungsgrad.
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Hintergrundtechnik
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Im Allgemeinen wird ein Kühlschrank zum Beispiel dazu verwendet, Lebensmittel auf Gefriertemperatur oder darunter oder bei einer Temperatur ein wenig über dem Gefrieren zu halten. Der Kühlschrank umfasst ein Gehäuse, das einen Aufnahmeraum definiert, der in ein Gefrierfach und ein Kühlfach unterteilt ist, und Vorrichtungen, die einen Kältekreislauf bilden, um Temperaturen im Inneren des Gefrierfachs und des Kühlfachs zu senken, wie etwa zum Beispiel einen Kompressor, einen Kondensator, einen Verdampfer und ein Expansionsventil.
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Türen sind an einer Seite des Gehäuses montiert und dienen dazu, jeweils das Gefrierfach und das Kühlfach zu öffnen oder zu schließen.
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In dem vorstehend beschriebenen Aufbau des Kühlschranks kühlt der Kältekreislauf Luft in einer derartigen Weise, dass gasphasiges Niedertemperatur- und Niederdruckkältemittel durch den Kompressor in gasphasiges Hochtemperatur- und Hochdruckkältemittel komprimiert wird, das komprimierte Hochtemperatur- und Hochdruckkältemittel gekühlt und in flüssigphasiges Hochtemperaturkältemittel kondensiert wird, während es den Kondensator durchläuft, und die Temperatur und der Druck des flüssigphasigen Hochdruckkältemittels verringert werden, während es das Expansionsventil durchläuft, und anschließend Wärme aus der Umgebung zieht, um die Umgebungsluft zu kühlen, während es sich in ein gasphasiges Niedertemperatur- und Niederdruckkältemittel verwandelt.
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Es werden fortlaufend Anstrengungen zur Verbesserung des Wirkungsgrads des Kältekreislaufs des Kühlschranks unternommen, um den Leistungsverbrauch zu senken.
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Offenbarung
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Technisches Problem
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Daher wurde die vorliegende Erfindung angesichts der vorstehenden Probleme gemacht, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kühlschrank mit verbessertem Betriebswirkungsgrad bereitzustellen.
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Technische Lösung
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können die vorstehende und andere Aufgaben durch die Bereitstellung eines Kühlschranks gelöst werden, der umfasst: einen ersten Kompressor, der aufgebaut ist, um Kältemittel zu komprimieren, einen ersten Kondensator, der aufgebaut ist, um das Kältemittel, das in dem ersten Kompressor komprimiert wird, zu kondensieren, ein erstes Expansionsventil, das aufgebaut ist, um eine Temperatur und einen Druck des Kältemittels, das in dem ersten Kondensator kondensiert wird, zu verringern, einen ersten Verdampfer, der aufgebaut ist, um das Kältemittel, welches das erste Expansionsventil durchlaufen hat, zu verdampfen, einen zweiten Kompressor, der aufgebaut ist, um Kältemittel zu komprimieren, einen zweiten Kondensator, der aufgebaut ist, um das Kältemittel, das in dem zweiten Kompressor komprimiert wird, zu kondensieren, ein zweites Expansionsventil, das aufgebaut ist, um eine Temperatur und einen Druck des Kältemittels, das in dem zweiten Kondensator kondensiert wird, zu verringern, und einen zweiten Verdampfer, der aufgebaut ist, um das Kältemittel, welches das zweite Expansionsventil durchlaufen hat, zu verdampfen, wobei der Kühlschrank ferner einen ersten Wärmetauscher, der auf einer Rückseite des ersten Expansionsventils angeordnet ist, und einen zweiten Wärmetauscher, der auf einer Rückseite des zweiten Expansionsventils angeordnet ist, umfasst, und wobei der erste Wärmetauscher und der zweite Wärmetauscher einen Wärmeaustausch untereinander durchmachen.
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Der erste Wärmetauscher kann Wärme aufnehmen und der zweite Wärmetauscher kann Wärme abgeben.
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Der erste Wärmetauscher kann die Verdampfung des Kältemittels durchführen und der zweite Wärmetauscher kann eine Verringerung der Temperatur des Kältemittels durchführen.
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Das Kältemittel, das den ersten Wärmetauscher durchlaufen hat, kann zu dem ersten Verdampfer geleitet werden, wodurch es verdampft wird.
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Der Kühlschrank kann ferner ein drittes Expansionsventil umfassen, das auf einer Rückseite des zweiten Wärmetauschers und auf einer Vorderseite des zweiten Verdampfers angeordnet ist.
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Das Kältemittel, das den zweiten Wärmetauscher durchlaufen hat, kann zu dem dritten Expansionsventil geleitet werden, wodurch seine Temperatur und sein Druck verringert werden.
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Das von dem ersten Kompressor komprimierte Kältemittel kann verschieden zu dem Kältemittel sein, das von dem zweiten Kompressor komprimiert wird.
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Der erste Kompressor kann ein Kühlfachkompressor sein, der aufgebaut ist, um Kältemittel zu komprimieren, um kalte Luft in ein Kühlfach zuzuführen, und der zweite Kompressor kann ein Gefrierfachkompressor sein, der aufgebaut ist, um Kältemittel zu komprimieren, um kalte Luft in ein Gefrierfach zuzuführen.
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Der erste Kompressor und der zweite Kompressor können das Kältemittel derart komprimieren, dass auf das Kältemittel der gleiche Druck angewendet wird.
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Der erste Kondensator und der zweite Kondensator können das Kältemittel bei dem gleichen Druck kondensieren.
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Das von dem zweiten Kompressor komprimierte Kältemittel kann zusätzlich durch den ersten Kompressor komprimiert werden.
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Der erste Kondensator und der zweite Kondensator können ein gleiches einziges Element sein.
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Ein Ventil kann auf einer Rückseite des ersten Kondensators installiert sein und kann dazu dienen, das Kältemittel zwischen dem ersten Expansionsventil und dem zweiten Expansionsventil aufzuteilen.
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Das Kältemittel, das den ersten Verdampfer durchlaufen hat, kann zu dem ersten Kompressor geleitet werden und das Kältemittel, das den zweiten Verdampfer durchlaufen hat, kann zu dem zweiten Kompressor geleitet werden.
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Der zweite Kompressor kann das Kältemittel auf einen höheren Druck als der erste Kompressor komprimieren.
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Vorteilhafte Ergebnisse
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Betriebswirkungsgrad eines Kühlschranks verbessert werden, was die Leistung, die für den Betrieb eines Kältekreislaufs verbraucht wird, senken kann.
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Beschreibung der Zeichnungen
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Die begleitenden Zeichnungen, die enthalten sind, um ein weiteres Verständnis der Erfindung bereitzustellen, stellen Ausführungsformen der Erfindung dar und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, das Prinzip der Erfindung zu erklären.
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In den Zeichnungen:
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1 ist eine Vorderansicht, die den offenen Zustand von Türen darstellt, die an einem Kühlschrank gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bereitgestellt sind.
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2 ist eine Ansicht, die den Aufbau von Hauptkomponenten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
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3 ist ein P-h-Diagramm von 2;
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4 ist eine Ansicht, die den Aufbau von Hauptkomponenten gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; und
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5 ist ein P-h-Diagramm von 4.
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Beste Betriebsart
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Hier nachstehend werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die begleitenden Zeichnung im Detail beschrieben, um die Aufgaben, wie vorstehend dargelegt, konkret zu realisieren.
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In den Zeichnungen können die Größen oder Formen von Komponenten, um die Erklärung in den Zeichnungen deutlicher zu betonen, und der Einfachheit halber übertrieben sein. Außerdem können die Begriffe, die speziell unter Berücksichtigung des Aufbaus und der Betriebe der vorliegenden Erfindung definiert werden, basierend auf Absichten der Benutzer und Betreiber oder Kunden durch andere Begriffe ersetzt werden. Die Bedeutung dieser Begriffe sollte basierend auf dem gesamten Inhalt dieser Spezifikation ausgelegt werden.
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1 ist eine Vorderansicht, die den offenen Zustand von Türen darstellt, die an einem Kühlschrank gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bereitgestellt sind.
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Der Kühlschrank gemäß der Ausführungsform kann ebenso auf einen Kühlschrank mit oberem Anbau, in dem ein Lagerfach zum Lagern von Lebensmitteln darin, in ein oberes Gefrierfach und ein unteres Kühlfach unterteilt ist, wie auf einen Side-by-Side-Kühlschrank, bei dem ein Gefrierfach und ein Kühlfach auf den linken und rechten Seiten angeordnet sind, angewendet werden.
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Die vorliegende Ausführungsform wird der Einfachheit der Beschreibung halber nachstehend basierend auf einem Kühlschrank mit unterem Gefrierteil beschrieben, in dem ein Lagerfach in ein oberes Kühlfach und ein unteres Gefrierfach, das unterhalb des Kühlfachs angeordnet ist, unterteilt ist.
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Ein Schrank des Kühlschranks besteht aus einem Außengehäuse 10, welches das gesamte äußere Erscheinungsbild des Kühlschranks definiert, wenn er von einem Benutzer von außen betrachtet wird, und einem Innengehäuse 12, das innen ein Lagerfach 22 definiert, in dem Lebensmittel gelagert werden. Ein vorgeschriebener Raum kann zwischen dem Außengehäuse 10 und dem Innengehäuse 12 definiert werden und kann zum Beispiel als ein Durchgang für die Zirkulation von kalter Luft dienen. Indessen kann zwischen dem Außengehäuse 10 und dem Innengehäuse 12 ein Isoliermaterial eingefügt sein, um zuzulassen, dass das Innere des Lagerfachs 22 auf einer niedrigeren Temperatur als das Äußere gehalten wird.
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Außerdem ist eine Kältemittelkreislaufvorrichtung in einem (nicht dargestellten) Maschinenraum installiert, der in dem Raum zwischen dem Außengehäuse 10 und dem Innengehäuse 12 definiert ist. Die Kältemittelkreislaufvorrichtung dient dazu, durch Zirkulieren von Kältemittel kalte Luft zu erzeugen. In dem Kühlschrank gelagerte Lebensmittel können frisch gehalten werden, da das Innere des Kühlschranks durch die Verwendung der Kältemittelkreislaufvorrichtung auf einer niedrigen Temperatur gehalten wird. Die Kältemittelkreislaufvorrichtung umfasst zum Beispiel einen Kompressor zum Komprimieren von Kältemittel und einen (nicht dargestellten) Verdampfer, der flüssigphasiges Kältemittel in gasphasiges Kältemittel verwandelt, um den Wärmeaustausch zwischen Kältemittel und dem Äußeren zu bewirken.
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Der Kühlschrank umfasst Türen 20 und 30, die den Lagerraum 22 öffnen oder schließen. Zu dieser Zeit können die Türen eine Gefrierfachtür 30 und eine Kühlfachtür 20 umfassen, und jede Tür kann über Scharniere schwenkbar an dem Schrank des Kühlschranks installiert sein. Mehrere Gefrierfachtüren 30 und mehrere Kühlfachtüren 20 können bereitgestellt werden. Das heißt, wie in 1 beispielhaft dargestellt, können die Kühlfachtüren 20 und die Gefrierfachtüren 30 derart installiert werden, dass sie um entgegengesetzte Ränder des Kühlschranks nach vorn schwenkbar geöffnet werden.
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Der Raum zwischen dem Außengehäuse 10 und dem Innengehäuse 12 kann mit einem Schaummaterial gefüllt werden, um die Wärmeisolierung zwischen dem Äußeren und dem Lagerfach 22 zu realisieren.
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Das Lagerfach 22 definiert einen Raum, der durch das Innengehäuse 12 und die Tür 20 nach außen hermetisch wärmeisoliert ist. Wenn die Tür 20 das Lagerfach 22 schließt, kann das Lagerfach 22 einen Raum definieren, der nach außen getrennt und wärmeisoliert ist. Mit anderen Worten kann das Lagerfach 22 ein Raum sein, der durch eine Wärmeisolationswand, die durch die Tür 20 bereitgestellt wird, und eine Wärmeisolationswand, die durch die Gehäuse 10 und 12 bereitgestellt wird, von dem Äußeren isoliert ist.
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Innerhalb des Lagerfachs 22 kann kalte Luft, die aus dem Maschinenraum zugeführt wird, überall hin strömen, um die in dem Lagerfach 22 gelagerten Lebensmittel auf einer niedrigen Temperatur zu halten.
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Ein Regalbrett 40, auf dem Lebensmittel angeordnet werden, kann in dem Lagerfach 22 bereitgestellt werden. Hier können mehrere Regalbretter 40 bereitgestellt werden, und Lebensmittel können auf den jeweiligen Regalbrettern 40 angeordnet werden. Die Regalbretter 40 können das Lagerfach 22 horizontal unterteilen.
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Eine Schublade 50 ist in dem Lagerfach 22 installiert, um nach außen gezogen oder in das Lagerfach 22 geschoben zu werden. Die Schublade 50 ist aufgebaut, um zum Beispiel Lebensmittel aufzunehmen und darin zu lagern. Zwei Schubladen 50 können jeweils auf den linken und rechten Seiten in dem Lagerfach 22 angeordnet sein. Wenn versucht wird, auf die linke Schublade zuzugreifen, kann ein Benutzer die Tür auf der linken Seite des Lagerfachs 22 öffnen. Wenn andererseits versucht wird, auf die rechte Schublade zuzugreifen, kann der Benutzer die Tür auf der rechten Seite des Lagerfachs 22 öffnen.
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Das Innere des Lagerfachs 22 kann in mehrere Lebensmittellagerräume unterteilt werden, die zum Beispiel den Raum über dem Regalbrett 40 und den Raum im Inneren der Schublade 50 umfassen.
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Wenngleich nicht zugelassen wird, dass kalte Luft, die an ein Lagerfach zugeführt wird, sich frei zu einem anderen Lagerfach bewegt, kann die kalte Luft, die an ein Lagerfach zugeführt wird, sich frei zu jeweiligen Räumen bewegen, die in dem Lagerfach definiert sind. Das heißt, kalte Luft, die über dem Regalbrett 40 vorhanden ist, kann sich zu dem Raum bewegen, der im Inneren der Schublade 50 definiert ist.
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2 ist eine Ansicht, die den Aufbau von Hauptkomponenten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, und 3 ist ein P-h-Diagramm von 2.
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Bezug auf 2 und 3 nehmend umfasst der Kühlschrank gemäß einer Ausführungsform einen ersten Kompressor 100 zum Komprimieren von Kältemittel, einen ersten Kondensator 110 zum Kondensieren des in dem ersten Kompressor 100 komprimierten Kältemittels, ein erstes Expansionsventil 120 zum Verringern der Temperatur und des Drucks des Kältemittels, das in dem ersten Kondensator 110 kondensiert wird, und einen ersten Verdampfer 140 zum Verdampfen des Kältemittels, welches das erste Expansionsventil 120 durchlaufen hat.
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Außerdem umfasst der Kühlschrank in der Ausführungsform ferner einen zweiten Kompressor 200 zum Komprimieren von Kältemittel, einen zweiten Kondensator 210 zum Kondensieren des in dem zweiten Kompressor 200 komprimierten Kältemittels, ein zweites Expansionsventil 220 zum Verringern der Temperatur und des Drucks des Kältemittels, das in dem zweiten Kondensator 210 kondensiert wird, und einen zweiten Verdampfer 250 zum Verdampfen des Kältemittels, welches das zweite Expansionsventil 220 durchlaufen hat.
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In der Ausführungsform hat der Kühlschrank einen Gesamtaufbau, in dem zwei Kältekreisläufe einzeln betrieben werden.
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Insbesondere umfasst der Kühlschrank in der Ausführungsform einen ersten Wärmetauscher 130, der auf der Rückseite des ersten Expansionsventils 120 angeordnet ist, und einen zweiten Wärmetauscher 230, der auf der Rückseite des zweiten Expansionsventils 220 angeordnet ist. Das heißt, das Kältemittel, welches das erste Expansionsventil 120 durchlaufen hat, wird zu dem ersten Wärmetauscher 130 geleitet, und Kältemittel, welches das zweite Expansionsventil 220 durchlaufen hat, wird zu dem zweiten Wärmetauscher 230 geleitet.
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Zu dieser Zeit können der erste Wärmetauscher 130 und der zweite Wärmetauscher 230 dicht beieinander angeordnet werden, um den Wärmeaustausch zwischen ihnen zu ermöglichen. Der erste Wärmetauscher 130 kann dazu dienen, Wärme aufzunehmen, und der zweite Wärmetauscher 230 kann dazu dienen, Wärme abzugeben.
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Das heißt, der erste Wärmetauscher 130 kann arbeiten, um das Kältemittel zu verdampfen, und der zweite Wärmetauscher 230 kann arbeiten, um die Temperatur des Kältemittels zu verringern. Das Kältemittel, das den ersten Wärmetauscher 130 durchlaufen hat, kann zu dem ersten Verdampfer 140 geleitet und in diesem verdampft werden.
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Indessen kann der Kühlschrank ein drittes Expansionsventil 240, das auf der Rückseite des zweiten Wärmetauschers 230, d. h. auf der Vorderseite des zweiten Verdampfers 250, angeordnet ist, umfassen. Das Kältemittel, das den zweiten Wärmetauscher 230 durchlaufen hat, kann zu dem dritten Expansionsventil 240 geleitet werden, damit seine Temperatur und sein Druck verringert werden.
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In der Ausführungsform kann das Kältemittel, das von dem ersten Kompressor 100 komprimiert wird, verschieden zu dem Kältemittel sein, das von dem zweiten Kompressor 200 komprimiert wird. Das heißt, das von dem ersten Kompressor 100 komprimierte Kältemittel durchläuft nicht den zweiten Kompressor 200. Mit anderen Worten können der durch den ersten Kompressor 100 implementierte Kältekreislauf und der durch den zweiten Kompressor 200 implementierte Kältekreislauf unabhängig voneinander sein, und das Kältemittel, das den ersten Kompressor 100 durchläuft, und das Kältemittel, das den zweiten Kompressor 200 durchläuft, werden nicht miteinander vermischt.
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Hier kann der erste Kompressor 100 ein Kühlfachkompressor sein, der Kältemittel komprimiert, um kalte Luft in das Kühlfach zuzuführen, und der zweite Kompressor 200 kann ein Gefrierfachkompressor sein, der Kältemittel komprimiert, um kalte Luft in das Gefrierfach zuzuführen.
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Außerdem können der erste Kompressor 100 und der zweite Kompressor 200 das Kältemittel komprimieren, so dass der gleiche Druck auf das Kältemittel angewendet wird.
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Natürlich können der ersten Kondensator 110 und der zweite Kondensator 210 das Kältemittel bei dem gleichen Druck kondensieren.
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Hier nachstehend wird die Strömung des Kältemittels unter Bezug auf 2 und 3 beschrieben.
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Zuerst wird das Kältemittel durch den ersten Kompressor 100 komprimiert. Das Kältemittel kann kondensiert werden, während es den ersten Kondensator 110 durchläuft.
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Anschließend wird das Kältemittel nach dem Durchlaufen des ersten Expansionsventils 120 zu dem ersten Wärmetauscher 130 geleitet. Zu dieser Zeit kann der erste Wärmetauscher 130 ähnlich einem Verdampfer arbeiten, so dass in dem ersten Wärmetauscher Kältemittel verdampft wird.
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Anschließend kann das Kältemittel einen Wärmeaustausch mit Luft außerhalb des ersten Verdampfers 140 durchführen, während es den ersten Verdampfer 140 durchlauft, um kalte Luft in das entsprechende Lagerfach zuzuführen.
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Das Kältemittel, das den ersten Verdampfer 140 durchlaufen hat, kann zu dem ersten Kompressor 100 geleitet werden, um von dem ersten Kompressor 100 komprimiert zu werden.
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Andererseits wird das von dem zweiten Kompressor 200 komprimierte Kältemittel zu dem zweiten Kondensator 210 geleitet. Das Kältemittel, das den zweiten Kondensator 210 durchlaufen hat, wird zu dem zweiten Expansionsventil 220 geleitet und verliert in dem zweiten Wärmetauscher 230 Wärme nach außen. Dadurch kann das Kältemittel kondensiert oder gekühlt werden, während es den zweiten Wärmetauscher 230 durchläuft. Diese zusätzliche Kondensation entspricht dem Abschnitt „A” in 3. Mit diesem Abschnitt „A” kann die Last des Kältekreislaufs, der den zweiten Kompressor 200 umfasst, zu dem Kältekreislauf, der den ersten Kompressor 100 umfasst, verschoben werden, was den Betriebswirkungsgrad des Kühlschranks verbessern kann.
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Das heißt, das von dem zweiten Kompressor 200 komprimierte Kältemittel kann Dank der Einbeziehung des zusätzlichen Kondensationsabschnitts „A” schließlich eine größere Menge an kalter Luft von dem zweiten Verdampfer 250 abgeben.
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Das Kältemittel, das den zweiten Wärmetauscher 230 durchlaufen hat, durchlauft das dritte Expansionsventil 240 und wird danach zu dem zweiten Verdampfer 250 geleitet. Zu dieser Zeit kann der zweite Verdampfer 250 den Wärmeaustausch mit Luft im Inneren des Lagerfachs durchführen, um kalte Luft in den Lagerraum zuzuführen.
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Das Kältemittel, das den zweiten Verdampfer 250 durchlaufen hat, kann zu dem zweiten Kompressor 200 geleitet werden, um von dem zweiten Kompressor 200 komprimiert zu werden.
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Wie durch Experimente, die unter den Bedingungen der Ausführungsform durchgeführt wurden, verifiziert wurde, wird der Gesamtbetriebswirkungsgrad des Kühlschranks im Vergleich zu dem Fall, in dem der erste Wärmetauscher 130 und der zweite Wärmetauscher 230 nicht verwendet werden (unter der Annahme, dass die anderen Bedingungen gleich sind), um 3,9% verbessert.
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4 ist eine Ansicht, die den Aufbau von Hauptkomponenten gemäß einer anderen Ausführungsform der vorlegenden Erfindung darstellt, und 5 ist ein P-h-Diagramm von 4.
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Bezug nehmend auf 4 und 5 umfasst der Kühlschrank gemäß einer anderen Ausführung den ersten Kompressor 100 zum Komprimieren von Kältemittel, den ersten Kondensator 110 zum Kondensieren des in dem ersten Kompressor 100 komprimierten Kältemittels, das erste Expansionsventil 120 zum Verringern der Temperatur und des Drucks des Kältemittels, das in dem ersten Kondensator 110 kondensiert wird, und den ersten Verdampfer 140 zum Verdampfen des Kältemittels, welches das erste Expansionsventil 120 durchlaufen hat.
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Außerdem umfasst der Kühlschrank in der vorliegenden Ausführungsform ferner den zweiten Kompressor 200 zum Komprimieren von Kältemittel, den zweiten Kondensator 210 zum Kondensieren des in dem zweiten Kompressor 200 komprimierten Kältemittels, das zweite Expansionsventil 220 zum Verringern der Temperatur und des Drucks des Kältemittels, das in dem zweiten Kondensator 210 kondensiert wird, und den zweiten Verdampfer 250 zum Verdampfen des Kältemittels, welches das zweite Expansionsventil 220 durchlaufen hat. In der vorliegenden Ausführungsform sind der erste Kondensator 110 und der zweite Kondensator 210 das gleiche einzelne Element. Somit bedeuten in der vorliegenden Ausführungsform die Begriffe „erster Kondensator” und ”zweiter Kondensator” das Gleiche.
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Insbesondere umfasst der Kühlschrank in der vorliegenden Ausführungsform den ersten Wärmetauscher 130, der auf der Rückseite des ersten Expansionsventils 120 angeordnet ist, und den zweiten Wärmetauscher 230, der auf der Rückseite des zweiten Expansionsventils 220 angeordnet ist. Das heißt, das Kältemittel, welches das erste Expansionsventil 120 durchlaufen hat, wird zu dem ersten Wärmetauscher 130 geleitet, und Kältemittel, welches das zweite Expansionsventil 220 durchlaufen hat, wird zu dem zweiten Wärmetauscher 230 geleitet.
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Zu dieser Zeit können der erste Wärmetauscher 130 und der zweite Wärmetauscher 230 dicht beieinander angeordnet werden, um den Wärmeaustausch zwischen ihnen zu ermöglichen. Der erste Wärmetauscher 130 kann dazu dienen, Wärme aufzunehmen, und der zweite Wärmetauscher 230 kann dazu dienen, Wärme abzugeben.
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Das heißt, der erste Wärmetauscher 130 kann arbeite, um das Kältemittel zu verdampfen, und der zweite Wärmetauscher 230 kann arbeiten, um die Temperatur des Kältemittels zu verringern. Das Kältemittel, das den ersten Wärmetauscher 130 durchlaufen hat, kann zu dem ersten Verdampfer 140 geleitet und in diesem verdampft werden.
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Indessen kann der Kühlschrank das dritte Expansionsventil 240, das auf der Rückseite des zweiten Wärmetauschers 230, d. h. auf der Vorderseite des zweiten Verdampfers 250, angeordnet ist, umfassen. Das Kältemittel, das den zweiten Wärmetauscher 230 durchlaufen hat, kann zu dem dritten Expansionsventil 240 geleitet werden, damit seine Temperatur und sein Druck verringert werden.
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In der vorliegenden Ausführungsform kann das Kältemittel, das von dem zweiten Kompressor 200 komprimiert wird, zusätzlich von dem ersten Kompressor 100 komprimiert werden. Das heißt, das Kältemittel macht eine mehrstufige Kompression in einer derartigen Weise durch, dass das Kältemittel in dem zweiten Kompressor 200 auf einen relativ niedrigen Druck komprimiert wird und danach in dem ersten Kompressor 100 auf einen relativ hohen Druck komprimiert wird. Der zweite Kompressor 200 kann das Kältemittel auf einen höheren Druck als der erste Kompressor 100 komprimieren.
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Ein Ventil 300 kann auf der Rückseite des ersten Kondensators 110 installiert sein und kann dazu dienen, das Kältemittel zwischen dem ersten Expansionsventil 120 und dem zweiten Expansionsventil 220 aufzuteilen. Das heißt, das Kältemittel, das den ersten Kondensator 110 durchlaufen hat, wird, während es das Ventil 300 durchlauft, derart geleitet, dass etwas zu dem ersten Expansionsventil 120 geleitet wird und der Rest zu dem zweiten Expansionsventil 220 geleitet wird.
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Das heißt, das Ventil 300 kann Wege bereitstellen, entlang welcher das Kältemittel, das den ersten Kondensator 110 durchlaufen hat, geteilt wird, um sich zu dem ersten Expansionsventil 120 und dem zweiten Expansionsventil 220 zu bewegen.
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Die Bewegung des Kältemittels gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird nun unter Bezug auf 4 und 5 beschrieben.
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Das von dem zweiten Kompressor 200 komprimierte Kältemittel wird zusätzlich komprimiert, während es den ersten Kompressor 100 durchläuft. Das Kältemittel, das von dem zweiten Kompressor 200 auf einen niedrigen Druck komprimiert wurde, kann von dem ersten Kompressor 100 auf einen hohen Druck komprimiert werden.
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Das von dem ersten Kompressor 100 komprimierte Kältemittel kann kondensiert werden, während es den ersten Kondensator 110 durchlauft.
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Das Kältemittel, das den ersten Kondensator 110 durchlaufen hat, wird in dem Ventil 300 derart geteilt, dass etwas von dem Kältemittel das erste Expansionsventil 120 durchläuft, um dadurch zu dem ersten Wärmetauscher 130 geleitet zu werden. In dem ersten Wärmetauscher 130 wird etwas von dem Kältemittel verdampft und nimmt Wärme von außen auf. Dann wird das Kältemittel zusätzlich verdampft, während es den ersten Verdampfer 140 durchläuft, wodurch es dazu dient, kalte Luft an das Kühlfach zuzuführen.
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Das Kältemittel, das den ersten Verdampfer 140 durchlaufen hat, kann zu dem ersten Kompressor 100 geleitet werden, um von dem ersten Kompressor 100 komprimiert zu werden.
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Das Kältemittel, das den ersten Kondensator 110 durchlaufen hat, kann in dem Ventil 300 derart geteilt werden, dass etwas von dem Kältemittel das zweite Expansionsventil 220 durchläuft, um dadurch zu dem zweiten Wärmetauscher 230 geleitet zu werden. Da der zweite Wärmetauscher 230 den Wärmetausch mit dem ersten Wärmetauscher 130 durchmacht, kann das Kältemittel in dem zweiten Wärmetauscher 230 durch Abgeben von Wärme kondensiert werden. Das heißt, wie beispielhaft in 5 dargestellt, kann das Kältemittel, während es den zweiten Wärmetauscher 230 durchläuft, zusätzlich kondensiert werden, während es den Abschnitt „B” durchläuft.
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Da das Kältemittel den Abschnitt „B” durchläuft, kann die Last während der Implementierung des Kühlens verschoben werden, was den Betriebswirkungsgrad des Kühlschranks verbessern kann.
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Das Kältemittel, das den zweiten Wärmetauscher 230 durchlaufen hat, durchlauft das dritte Expansionsventil 240 und wird danach zu dem zweiten Verdampfer 250 geleitet, der dazu dient, kalte Luft zu dem Gefrierfach zu leiten. Das Kältemittel wird in dem zweiten Verdampfer 250 verdampft und macht einen Wärmeaustausch mit Luft im Inneren des Gefrierfachs durch, wodurch kalte Luft an das Gefrierfach zugeführt wird.
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Wie durch Experimente, die unter den Bedingungen der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt wurden, verifiziert wurde, wird der Gesamtbetriebswirkungsgrad des Kühlschranks im Vergleich zu dem Fall, in dem der erste Wärmetauscher 130 und der zweite Wärmetauscher 230 nicht verwendet werden (unter der Annahme, dass die anderen Bedingungen gleich sind), um 3,7% verbessert.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, vielfältige andere Veränderungen der Ausführungsformen sind durch Fachleute möglich, wie mit den beigefügten Patentansprüchen verstanden werden kann, und diese Änderungen fallen in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.
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Betriebsart der Erfindung
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Wie vorstehend beschrieben, wurde eine zugehörige Beschreibung in der vorstehenden „Besten Betriebsart” für die Implementierung der vorliegenden Erfindung ausreichend diskutiert.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Wie vorstehend beschrieben, kann die vorliegende Erfindung ganz oder teilweise auf einen Kühlschrank angewendet werden.
