JP6055923B2 - 電気弁、並びに電気弁を含む単一サイクル、二重サイクル、及び三重サイクル冷凍システム - Google Patents

Description

本発明は、電気弁、並びに電気弁を含む単一サイクル、二重サイクル、及び三重サイクル冷凍システムに関する。

ほとんどの普通の家庭用冷蔵庫は、圧縮機のオンオフを制御することによって冷蔵庫の温度の制御を実現する蒸気圧縮型冷凍システムに属する。しかしながら、圧縮機の動作が停止すると、凝縮器及び蒸発器の圧力は平衡する傾向があり、平衡プロセス中に高温状態の冷媒がキャピラリチューブを介して蒸発器に流れ込み、これにより、冷蔵庫にとって無意味なエネルギの一部を散逸させる。圧縮機が始動されると、エネルギの一部は、凝縮器及び蒸発器が圧力差を回復するプロセスの間失われることになり、冷蔵庫をオンオフする頻度が多いほど、エネルギの散逸が多くなる。この圧縮機のオンオフによって引き起こされるエネルギの一部の散逸により、冷蔵庫の電力消費が上昇することになる。

「冷蔵庫のための凝縮器圧力維持及び省エネ型冷凍システム（condenser pressure maintaining and energy saving-type refrigerating system for refrigerator）」という名称の中国特許出願第０３１１２６８１．２号は、凝縮器圧力維持及び省エネ技術を開示しており、この技術により、圧縮機が停止するときに凝縮器の出口が電気弁によって瞬時に閉じられ、その結果、凝縮器と蒸発器との間の圧力差が維持され、高温状態の冷媒が蒸発器に流れ込んで冷凍効果に影響を及ぼすことが防止される。圧縮機が再び始動されるとき、圧力差を回復するプロセスを省略することができ、冷蔵庫の冷凍を迅速に実現することができる。

上述の「冷蔵庫のための凝縮器圧力維持及び省エネ型冷凍システム」では、圧縮機の始動と、排気管の圧力低下を補助するために、一方向弁を含む「圧力逃がし」ループを凝縮器の入口位置に設計することがさらに必要とされる。そのような従来の凝縮器圧力維持及び省エネ技術では、使用される電気弁は「二位置及び双方向」双安定パルスソレノイド弁に属し、この弁コアの移動スイッチングモードとは直線往復インパルスモードである。そのようなソレノイド弁は、動作雑音が大きいという最大の欠陥を有し、これは「圧力逃がし」機能を単独で実現することができず、その結果、凝縮機能をもつ専用の「圧力逃がしキャピラリチューブ」を特別に設計する必要があるか、又は「二位置及び双方向」圧力逃がしソレノイド弁を付加する必要があり、このために、圧力逃がしループの「応答が遅い」、一方向弁の閉鎖性能が悪い、多くの部品及び構成要素が必要となる、冷蔵庫の省エネ効果が不安定になるという問題を生じる。

本発明は、先行技術の上述の欠陥を避けるために、電気弁、並びに電気弁を含む単一サイクル、二重サイクル、及び三重サイクル冷凍システムを提供し、これによって、複数の機能、例えば、冷媒分岐、圧力維持、及び圧力逃がしを実現することができる。

本発明は、上述の技術的問題を解決するために以下の技術的解決策を利用する。

弁座、電気モータ、及び弁キャップを含む電気弁であり、電気弁において、弁座に入口、圧力逃がしポート、及び複数の出口が配置され、圧力逃がしポート及び出口は弁座の上部表面に位置づけられ、弁キャップは弁座の上に被せられ、電気モータは弁キャップに固定的に配置され、電気モータはステータ及びロータを含み、ステータは弁キャップの外面に配置され、ロータは弁キャップの空洞に配置され、ロータの中心部は心棒を備え、ロータは心棒の軸のまわりに回転することができ、心棒の下端部は、圧力逃がし転換スロット及び貫通スロットによって開口される弁コアを固設し、弁コアの下部表面は弁座の上部表面に接触し、圧力逃がし転換スロットは弁コアの下部表面に開口され、貫通スロットは弁コアの厚さ方向に沿って弁コアを貫通する。

本発明の電気弁は、以下の構造上の特徴をさらに有する。

突起がロータの下に配置され、ストッパが弁座にさらに配置される。

圧力逃がし転換スロット及び貫通スロットは両方ともキドニー形スロット（ｋｉｄｎｅｙ−ｓｈａｐｅｄ ｓｌｏｔ）であり、圧力逃がし転換スロットは直線状スロットであり、貫通スロットは円弧状スロットである。

出口の数は１つ、２つ、又は３つとすることができる。

本発明は、上述の電気弁を含む単一サイクル冷凍システム、二重サイクル冷凍システム、及び三重サイクル冷凍システムをさらに提供する。

特許請求の範囲に記載の上述の電気弁を備えた単一サイクル冷凍システムは、圧縮機、一方向弁、凝縮器、電気弁、キャピラリチューブ、及び蒸発器を含み、圧縮機、一方向弁、凝縮器、電気弁、キャピラリチューブ、及び蒸発器は順番に接続され、蒸発器の一方の端部はキャピラリチューブに接続され、蒸発器の他方の端部は圧縮機に接続され、電気弁は圧力逃がしチャネルを介して圧縮機の排出ポートに接続される。

上述の電気弁を備えた二重サイクル冷凍システムは、圧縮機、一方向弁、凝縮器、電気弁、キャピラリチューブ、及び蒸発器を含み、圧縮機、一方向弁、凝縮器、及び電気弁は順番に接続され、キャピラリチューブは第１のキャピラリチューブ及び第２のキャピラリチューブを含み、蒸発器は第１の蒸発器及び第２の蒸発器を含み、電気弁は第１のキャピラリチューブを介して第１の蒸発器に接続され、電気弁は第２のキャピラリチューブを介して第２の蒸発器に接続され、第１の蒸発器の一方の端部は第１のキャピラリチューブに接続され、第１の蒸発器の他方の端部は第２の蒸発器に接続され、第２のキャピラリチューブの一方の端部は電気弁に接続され、第２のキャピラリチューブの第２の端部は第１の蒸発器と第２の蒸発器との間に接続され、第２の蒸発器は圧縮機に接続され、電気弁は圧力逃がしチューブを介して圧縮機の排出ポートに接続される。

上述の電気弁を備えた三重サイクル冷凍システムは、圧縮機、一方向弁、凝縮器、電気弁、キャピラリチューブ、及び蒸発器を含み、圧縮機、一方向弁、凝縮器、及び電気弁は順番に接続され、キャピラリチューブは第１のキャピラリチューブ、第２のキャピラリチューブ、及び第３のキャピラリチューブを含み、蒸発器は第１の蒸発器、第２の蒸発器、及び第３の蒸発器を含み、電気弁は第１のキャピラリチューブを介して第１の蒸発器に接続され、電気弁は第２のキャピラリチューブを介して第２の蒸発器に接続され、電気弁は第３のキャピラリチューブを介して第３の蒸発器に接続され、第１の蒸発器の一方の端部は第１のキャピラリチューブに接続され、第１の蒸発器の他方の端部は第３の蒸発器に接続され、第２の蒸発器の一方の端部は第２のキャピラリチューブに接続され、第２の蒸発器の他方の端部は第３の蒸発器に接続され、第３のキャピラリチューブの一方の端部は電気弁に接続され、第３のキャピラリチューブの他方の端部は第１の蒸発器と第３の蒸発器との間に接続され、第３の蒸発器は圧縮機に接続され、電気弁は圧力逃がしチャネルを介して圧縮機の排出ポートに接続される。

先行技術と比較して、本発明は以下の有利な効果を有する。

本発明の電気弁では、冷蔵庫の機能、例えば、冷媒分岐、遮断、及び圧力逃がしなどを、電気弁の弁コアを異なる位置に回転させることによって実現することができ、その結果、圧縮機が運転停止された後、凝縮器中の高圧高温状態の冷媒は、蒸発器に入ることができず、高圧冷媒のポテンシャルエネルギを保持することができ、これにより、冷凍システムのエネルギの散逸を効果的に低減することができ、省エネの目的を達成することができ、電気弁の弁コアの内部の圧力逃がしループを使用することによって、圧縮機が運転停止されたときに、一方向弁に関して速い閉鎖を瞬時に実現することができ、省エネ効果及び冷凍システムの安定性を改善することができ、低雑音及び高安定性の特徴を有する。電気弁の弁コアはステップモータを介して回転するように駆動され、もって、逆プロセス中の既存の双安定ソレノイド弁の雑音欠陥を克服することができ、低雑音という利点を有する。

本発明の電気弁及びこれを含む冷凍システムは、冷凍システムのエネルギの散逸を効果的に低減することができ、雑音が低く、冷凍システムの安定性を改善することができるという利点を有する。

本発明に係る電気弁の正面図である。 本発明に係る電気弁の断面図である。 本発明に係る電気弁の弁座（１つの出口）の正面図である。 図３の線Ａ−Ａに沿う断面図である。 本発明に係る電気弁の弁座（２つの出口）の正面図である。 図５の線Ｂ−Ｂに沿う断面図である。 本発明に係る電気弁の弁座（３つの出口）の正面図である。 図７の線Ｃ−Ｃに沿う断面図である。 本発明に係る電気弁の弁コア（弁座が１つの出口及び２つの出口を有する場合）の正面図である。 図９の線Ｄ−Ｄに沿う断面図である。 本発明に係る電気弁の弁コア（弁座が３つの出口を有する場合）の正面図である。 図１１の線Ｅ−Ｅに沿う断面図である。 本発明に係る電気弁の弁座（１つの出口）及び弁コアが遮断状態にある場合の状態図である。 図１３の線Ｆ−Ｆに沿う断面図である。 本発明に係る電気弁の弁座（１つの出口）及び弁コアが圧力逃がし状態にある場合の状態図である。 図１５の線Ｇ−Ｇに沿う断面図である。 本発明に係る電気弁の弁座（１つの出口）及び弁コアが開口状態にある場合の状態図である。 図１７の線Ｈ−Ｈに沿う断面図である。 本発明に係る電気弁の弁座（２つの出口）及び弁コアが遮断状態にある場合の状態図である。 図１９の線Ｉ−Ｉに沿う断面図である。 本発明に係る電気弁の弁座（２つの出口）及び弁コアが圧力逃がし状態にある場合の状態図である。 図２１の線Ｊ−Ｊに沿う断面図である。 本発明に係る電気弁の弁座（２つの出口）及び弁コアが開口状態にある場合の状態図である。 図２３の線Ｋ−Ｋに沿う断面図である。 本発明に係る電気弁の弁座（３つの出口）及び弁コアが遮断状態にある場合の状態図である。 図２５の線Ｌ−Ｌに沿う断面図である。 本発明に係る電気弁の弁座（３つの出口）及び弁コアが圧力逃がし状態にある場合の状態図である。 図２７の線Ｍ−Ｍに沿う断面図である。 本発明に係る電気弁の弁座（３つの出口）及び弁コアが開口状態１にある場合の状態図である。 本発明に係る電気弁の弁座（３つの出口）及び弁コアが開口状態２にある場合の状態図である。 本発明に係る電気弁の弁座（３つの出口）及び弁コアが開口状態３にある場合の状態図である。 本発明に係る電気弁の弁座（３つの出口）及び弁コアが開口状態４にある場合の状態図である。 本発明に係る単一サイクル冷凍システムの圧力逃がし状態図である。 本発明に係る二重サイクル冷凍システムの圧力逃がし状態図である。 本発明に係る三重サイクル冷凍システムの圧力逃がし状態図である。

以下、本発明を図面と共に実施形に態によってさらに説明する。

図１〜図３５を参照すると、電気弁は弁座４１、電気モータ４２、及び弁キャップ４３を含み、入口４１１、圧力逃がしポート４１２、及び複数の出口４１３が弁座４１に配置され、圧力逃がしポート４１２及び出口４１３は弁座４１の上部表面に位置し、弁キャップ４３が弁座４１の上に被せられ、電気モータ４２は弁キャップ４３に固定的に配置され、電気モータ４２はステータ４２１及びロータ４２２を含み、ステータ４２１は弁キャップ４３の外面に配置され、ロータ４２２は弁キャップ４３の空洞に配置され、ロータ４２２の中心部は心棒４２２１を備え、ロータ４２２は心棒４２２１の軸のまわりに回転することができ、心棒４２２１の下端部は、圧力逃がし転換スロット４４１及び貫通スロット４４２によって開口された弁コア４４を固設し、弁コア４４の下部表面は弁座４１の上部表面に接触し、圧力逃がし転換スロット４４１は弁コア４４の下部表面に開口され、貫通スロット４４２は弁コア４４の厚さ方向に沿って弁コア４４を貫通する。

外部電源インタフェース１１が、電気弁の電気モータのステータにさらに配置され、電気弁の電気モータは外部電源によって電力を供給される。電気モータはステップモータである。弁コア４４が回転すると、電気弁４は、遮断状態、開口状態、及び圧力逃がし状態の間で変化することができる。

遮断状態では、弁コア４４の圧力逃がし転換スロット４４１及び貫通スロット４４２は弁座４１の出口４１３のいずれにも連通せず、圧力逃がしポート４１２及び出口４１３は両方とも弁コア４４によって閉鎖され、入口４１１は出口４１３又は圧力逃がしポート４１２のいずれにも連通しない。

開口状態では、弁コア４４の貫通スロット４４２は出口４１３の上に正確に位置し、圧力逃がしポート４１２は弁コア４４によって閉鎖され、弁コア４４の貫通スロット４４２は弁座４１の出口４１３と連通し、入口４１１は弁コア４４の貫通スロット４４２を介して出口４１３に連通し、圧力逃がしポート４１２は出口４１３又は入口４１１に連通しない。

圧力逃がし状態では、弁コア４４の圧力逃がし転換スロット４４１は、出口４１３及び圧力逃がしポート４１２の上に正確に位置し、貫通スロット４４２は弁座４１によって閉鎖され、弁コア４４の圧力逃がし転換スロット４４１は弁座の出口４１３及び圧力逃がしポート４１２の両方に連通する。圧力逃がし転換スロット４４１は弁コア４４の下部表面に位置し、弁コア４４を貫通しないので、圧力逃がし転換スロット４４１のみが圧力逃がしポート４１２及び出口４１３に内部で連通し、したがって、入口４１１は出口４１３又は圧力逃がしポート４１２のいずれにも連通しない。

冷凍システムは、圧縮機、一方向弁、凝縮器、電気弁、キャピラリチューブ、及び蒸発器を含み、圧縮機、一方向弁、凝縮器、電気弁、キャピラリチューブ、及び蒸発器は環状に順番に接続され、これによって、循環冷凍システムが形成される。電気弁の弁座の圧力逃がしポートは圧縮機と一方向弁との間に圧力逃がしチューブを介して接続され、電気弁が圧力逃がし状態にあるとき、圧縮機の排出ポートから一方向弁までの少量の高圧ガスを低圧蒸発器に流すことができる。

弁座は段状のシリンダであり、下部シリンダの直径は上部シリンダの直径よりも大きく、下部シリンダは弁座本体であり、上部シリンダは下部シリンダに同軸的に配置された円柱状平板であり、圧力逃がしポート及び出口は円柱状平板の上部表面に配置される。入口は、円柱状平板と弁座との共通の境界、すなわち、２つのものの交差部分に配置される。ロータは管状であり、組み立て中に円柱状平板がロータの空洞に正確に位置決めされる。同時に、止り穴が円柱状平板の中心に配置され、その結果、心棒の下端部が止り穴に挿入されることになる。電気モータのロータは心棒と弁コアとを駆動して、一緒に回転させることができる。

弁コアの下部表面は円柱状平板の上部表面に接触し、その結果、弁コアは弁座の圧力逃がしポート及び出口を正確に覆うことができる。弁コアは凹状の圧力逃がし転換スロット及び凹状の貫通スロットを備えているので、弁コアの位置を調節することによって、圧力逃がしポート及び出口は圧力逃がし転換スロット又は貫通スロットに連通することができる。ステップモータの回転角及び回転方向を制御することによって、電気弁は上述の３つの状態の間で変化することができる。

弁コアが、異なる角度に回転することによって異なる位置に変わると、圧力逃がしポート及び出口と、圧力逃がし転換スロット及び貫通スロットとの間の連通状態が変化することになる。入口が円柱状平板と弁座との境界に位置づけられているので、冷媒は弁キャップ及び弁座によって囲まれた弁空洞に入口から入ることができる。弁コアの貫通スロットが弁座の出口に連通するとき、すなわち、電気弁が開口状態にあるとき、凝縮器中の冷媒は出口から外に流れ、これにより、冷凍システムの冷媒の循環を実現することができる。

電気弁の弁コアが初期位置にあるとき、弁コアは圧力逃がしポート及び出口の両方を閉鎖して、凝縮器中の冷媒は出口に入ることができず、電気弁は閉状態、すなわち、上述の遮断状態にあることになり、この時、凝縮器中の冷媒は循環することができない。

次に、ステップモータを介してロータ及び弁コアを回転させることによって、弁座の圧力逃がしポート及び出口は両方とも弁コアの圧力逃がし転換スロットに連通し、貫通スロットは閉鎖され、したがって、圧縮機の排出ポートの高圧ガスは、圧力逃がしチューブ、圧力逃がしポート、出口、及びキャピラリチューブを順番に通過して低圧蒸発器に流れ、この時、冷凍システムは圧力逃がし状態にあることになる。圧縮機の排気管と一方向弁との間の少量の冷媒は圧力逃がしループを介して低圧蒸発器に流れることができ、一方向弁は閉鎖の実現に迅速に「応答する」。一方では、圧縮機が運転停止された後、凝縮器中の高温高圧の冷媒は電気弁を通過して低圧低温の蒸発器に流れ込むことができず、他方では、凝縮器中の冷媒の高圧ポテンシャルエネルギが維持され、圧縮機が再び始動されるとき、圧縮機は迅速に冷凍することができ、もって、圧縮機の始動及び停止プロセスの間のエネルギの散逸を避けることができる。

次に、弁コアが引き続いて回転し、貫通スロットが出口に連通する位置に弁コアが回転されると、すなわち、電気弁が開口状態になると、弁空洞中の冷媒は出口から外に流れることができ、その結果、冷媒は凝縮器からキャピラリチューブ及び蒸発器に流れることができる。同時に、圧力逃がしポートは弁コアによって閉鎖されることになり、その結果、冷媒は凝縮器を経由してキャピラリチューブ及び蒸発器にのみ流れることができる。

弁座の下端部は、入口、圧力逃がしポート、及び出口に連通する複数の管路、すなわち、液体供給管８、圧力逃がしチューブ１０、液体排出管９に夫々接続され、出口の数は１つ又は複数とすることができ、これに対応して、液体排出管９の数も１つ又は複数とすることができる。液体供給管８、圧力逃がしチューブ１０、及び液体排出管９は、弁座の下端部における面で固定接続され、弁座の対応するチャネルを介して弁座の入口、圧力逃がしポート、及び出口に連通する。冷媒は液体供給管を介して電気弁に入り、ロータ及び弁座によって囲まれた空洞に入る。液体供給管は凝縮器に接続され、液体排出管はキャピラリチューブに接続される。入口が貫通スロットによって出口に連通するようになると、液体供給管は液体排出管に連通することになり、冷媒は電気弁を介して凝縮器からキャピラリチューブ及び蒸発器に入ることができる。

単一サイクル冷凍システムでは、１つの出口及び１つの液体排出管のみが存在する。二重サイクル冷凍システムでは、２つの出口及び２つの液体排出管が存在する。三重サイクル冷凍システムでは、３つの出口及び３つの液体排出管が存在する。液体排出管は管路を介してキャピラリチューブに接続され、したがって、冷媒はキャピラリチューブ及び蒸発器に出力される。

本発明の電気弁では、冷蔵庫の機能、例えば、冷媒分岐、遮断、及び圧力逃がしなどを、電気弁の弁コアを異なる位置に回転させることによって実現することができ、その結果、圧縮機が運転停止された後、凝縮器中の高圧高温状態の冷媒は蒸発器に入ることができず、高圧冷媒のポテンシャルエネルギを保持することができ、これによって、冷凍システムのエネルギの散逸を効果的に低減することができ、省エネの目的を達成することができ、電気弁の弁コアの内部の圧力逃がしループを使用することによって、圧縮機が運転停止された瞬間に、一方向弁に関して速い閉鎖を実現することができ、省エネ効果及び冷凍システムの安定性を改善することができ、低雑音及び高安定性の特徴を有する。電気弁の弁コアはステップモータを介して回転するように駆動され、もって、逆プロセス中の既存の双安定ソレノイド弁の雑音欠陥を克服することができ、低雑音という利点を有する。

ロータ４２２の下に突起が配置され、弁座４１にストッパがさらに配置される。ロータ及び弁座は上及び下に位置し、ロータは弁座に結合される。ロータは管状であり、突起はロータの外壁の下に配置され、ロータの管状壁が弁座の下部シリンダの上部表面の縁部部分に接触し、ストッパが下部シリンダの縁部部分に配置され、これにより、突起を正確に受け止めることができる。ロータがある一定の角度まで回転すると、ロータの下の突起は、弁座の凸状ストッパによって正確に阻止されることになり、これにより、ロータの回転角は制限されることになる。

圧力逃がし転換スロット及び貫通スロットは弁コアに設計され、圧力逃がしポート及び出口は弁座に設計される。電気弁の弁コアが圧力逃がし状態まで回転すると、電気弁の弁座の圧力逃がしポート及び出口は弁コアの内部の圧力逃がし転換スロットを介して接続され、圧力逃がしポートの冷媒は圧力逃がし転換スロットを介して出口に入ることができる。電気回転弁が遮断状態にあると、圧力逃がしポート、出口、及び入口は弁コアによって閉鎖されることになり、電気弁は完全な閉状態にあることになる。

圧縮機が始動するのに役立つ、圧力逃がしチューブ及び圧力逃がしポートから成る「圧力逃がしループ」を電気弁の弁コアの内部に設計し、こうすることにより、一方向弁の応答能力を改善することができ、逆閉鎖の信頼性を改善することができ、冷蔵庫の省エネ効果の安定性を改善することができる。その結果、複数の機能、例えば、冷媒分岐、圧力維持、及び圧力逃がしを１つの回転弁で実現することができる。

圧力逃がし転換スロット４４１及び貫通スロット４４２は両方ともキドニー形スロット（ｋｉｄｎｅｙ ｓｌｏｔ）であり、圧力逃がし転換スロット４４１は直線状スロットであり、貫通スロット４４２は円弧状スロットである。圧力逃がし転換スロットは弁コアの表面に沿って一直線に延び、すなわち、圧力逃がしスロットの２つの側面は両方ともこの２つの端部の半円形状以外は平坦面である。貫通スロットは、弁コアの円弧線に沿って延び、すなわち、貫通スロットの２つの側面は両方ともこの２つの端部の半円形状以外は円弧面である。貫通スロットが円弧面を有し、２つの出口の中心が１つの同じ円周に位置づけられているので、貫通スロットは同時に２つの出口を覆うことができる。

出口４１３の数は１つ、２つ、又は３つとすることができ、これは冷凍システムのタイプに応じて調節することができる。

上述の電気弁を備えた単一サイクル冷凍システムは、圧縮機１、一方向弁２、凝縮器３、電気弁４、キャピラリチューブ５、及び蒸発器６を含み、圧縮機１、一方向弁２、凝縮器３、電気弁４、キャピラリチューブ５、及び蒸発器６は順番に接続され、蒸発器６の一方の端部はキャピラリチューブ５に接続され、蒸発器６の他方の端部は圧縮機１に接続され、電気弁４は圧力逃がしチャネル７を介して圧縮機１の排出ポートに接続される。

単一サイクル冷凍システムでは、電気弁は、圧縮機が始動されるとき、開口状態に調節され、電気弁は、圧縮機が停止される段階において圧力逃がし状態又は遮断状態に調節される。圧力逃がし転換スロット及び貫通スロットは弁コアに設計され、圧力逃がしポート及び出口は弁座に設計される。電気弁は、少なくとも１つの出口、好ましくは１つの出口を備え、液体排出管９は出口に設置される。電気弁の弁コアが圧力逃がし状態まで回転すると、電気弁の弁座の圧力逃がしポート及び出口は弁コアの内部の圧力逃がし転換スロットを介して接続され、圧力逃がしポートの冷媒は圧力逃がし転換スロットを介して出口に入ることができる。電気回転弁が遮断状態にある場合、圧力逃がしポート、出口、及び入口は弁コアによって閉鎖されることになり、電気弁は完全な閉状態にあることになる。圧縮機が始動するのに役立つ、圧力逃がしチューブ及び圧力逃がしポートから成る「圧力逃がしループ」を、電気弁の弁コアの内部に設計し、こうすることにより、一方向弁の応答能力を改善することができ、逆閉鎖の信頼性を改善することができ、冷蔵庫の省エネ効果の安定性を改善することができる。その結果、複数の機能、例えば、冷媒分岐、圧力維持、及び圧力逃がしを、１つの回転弁で実現することができる。

電気弁を備えた二重サイクル冷凍システムは、圧縮機１、一方向弁２、凝縮器３、電気弁４、キャピラリチューブ５、及び蒸発器６を含み、圧縮機１、一方向弁２、凝縮器３、及び電気弁４は順番に接続され、キャピラリチューブ５は第１のキャピラリチューブ５１及び第２のキャピラリチューブ５２を含み、蒸発器６は第１の蒸発器６１及び第２の蒸発器６２を含み、電気弁４は第１のキャピラリチューブ５１を介して第１の蒸発器６１に接続され、電気弁は第２のキャピラリチューブ５２を介して第２の蒸発器６２に接続され、第１の蒸発器６１の一方の端部は第１のキャピラリチューブ５１に接続され、第１の蒸発器６１の他方の端部は第２の蒸発器６２に接続され、第２のキャピラリチューブ５２の一方の端部は電気弁４に接続され、第２のキャピラリチューブ５２の第２の端部は第１の蒸発器６１と第２の蒸発器６２との間に接続され、第２の蒸発器６２は圧縮機１に接続され、電気弁４は圧力逃がしチューブ７を介して圧縮機１の排出ポートに接続される。二重サイクル冷凍システムでは、電気弁は、圧縮機が始動されるとき、開口状態に調節され、電気弁は、圧縮機が停止される段階において圧力逃がし状態又は遮断状態に調節される。圧力逃がし転換スロット及び貫通スロットは弁コアに設計され、圧力逃がしポート及び出口は弁座に設計される。電気弁は、少なくとも２つの出口、好ましくは、２つの出口を備え、２つの出口は、それぞれ、２つの液体排出管９に対応する。電気弁の弁コアが圧力逃がし状態まで回転すると、電気弁の弁座の圧力逃がしポート及び出口は弁コアの内部の圧力逃がし転換スロットを介して接続され、圧力逃がしポートの冷媒は圧力逃がし転換スロットを介して出口に入ることができる。電気回転弁が遮断状態にある場合、圧力逃がしポート、出口、及び入口は弁コアによって阻止されることになり、電気弁は完全な閉状態にあることになる。圧縮機が始動するのに役立つ、圧力逃がしチューブ及び圧力逃がしポートから成る「圧力逃がしループ」を、電気弁の弁コアの内部に設計し、こうすることにより、一方向弁の応答能力を改善することができ、逆閉鎖の信頼性を改善することができ、冷蔵庫の省エネ効果の安定性を改善することができる。その結果、複数の機能、例えば、冷媒分岐、圧力維持、及び圧力逃がしを１つの回転弁で実現することができる。

上述の電気弁を備えた三重サイクル冷凍システムは、圧縮機１、一方向弁２、凝縮器３、電気弁４、キャピラリチューブ５、及び蒸発器６を含み、圧縮機１、一方向弁２、凝縮器３、及び電気弁４は順番に接続され、キャピラリチューブ５は第１のキャピラリチューブ５１、第２のキャピラリチューブ５２、及び第３のキャピラリチューブ５３を含み、蒸発器６は第１の蒸発器６１、第２の蒸発器６２、及び第３の蒸発器６３を含み、電気弁４は第１のキャピラリチューブ５１を介して第１の蒸発器６１に接続され、電気弁４は第２のキャピラリチューブ５２を介して第２の蒸発器６２に接続され、電気弁４は第３のキャピラリチューブ５３を介して第３の蒸発器６３に接続され、第１の蒸発器６１の一方の端部は第１のキャピラリチューブ５１に接続され、第１の蒸発器６１の他方の端部は第３の蒸発器６３に接続され、第２の蒸発器６２の一方の端部は第２のキャピラリチューブ５２に接続され、第２の蒸発器６２の他方の端部は第３の蒸発器６３に接続され、第３のキャピラリチューブ５３の一方の端部は電気弁４に接続され、第３のキャピラリチューブ５３の他方の端部は第１の蒸発器６１と第３の蒸発器６３との間に接続され、第３の蒸発器６３は圧縮機１に接続され、電気弁４は圧力逃がしチャネル７を介して圧縮機１の排出ポートに接続される。

三重サイクル冷凍システムでは、電気弁は、圧縮機が始動されるとき、開口状態に調節され、電気弁は、圧縮機が停止される段階において圧力逃がし状態又は遮断状態に調節される。第１の蒸発器６１、第２の蒸発器６２、及び第３の蒸発器６３は、それぞれ、低温保持蒸発器、温度変更蒸発器、及び凍結蒸発器である。第１の蒸発器、第２の蒸発器、及び第３のキャピラリチューブは、第３の蒸発器の同じ端部に接続される。第１の蒸発器及び第１のキャピラリチューブは第１の枝路を形成し、第２の蒸発器及び第２のキャピラリチューブは第２の枝路を形成し、第３のキャピラリチューブは第３の枝路を形成し、第１の枝路、第２の枝路、及び第３の枝路は並列に接続されて、並列構造体を形成し、並列構造体の一方の端部は電気弁に接続され、並列構造体の他方の端部は第３の蒸発器に接続され、すなわち、並列構造体は電気弁と第３の蒸発器との間に直列に接続される。電気弁は、少なくとも３つの出口、好ましくは、３つの出口を備え、３つの出口は、夫々３つの液体排出管９に対応し、３つの液体排出管は、それぞれ３つの蒸発器に冷媒を出力するために、それぞれ３つのキャピラリチューブに接続される。第１の出口及び第２の出口からの冷媒は第１の蒸発器及び第２の蒸発器を通過し、次に、第３の蒸発器に入る。圧力逃がしループは電気弁の圧力逃がしポート及び圧力逃がしチャネルによって形成され、こうすることで、一方向弁の応答能力を改善することができ、逆閉鎖の信頼性を改善することができ、冷蔵庫の省エネ効果の安定性を改善することができる。その結果、複数の機能、例えば、冷媒分岐、圧力維持、及び圧力逃がしを、１つの回転弁で実現することができる。

１ 圧縮機
２ 一方向弁
３ 凝縮器
４ 電気弁
４１ 弁座
４１１ 入口
４１２ 圧力逃がしポート
４１３ 出口
４２ 電気モータ
４２１ ステータ
４２２ ロータ
４２２１ 心棒
４３ 弁キャップ
４４ 弁コア
４４１ 圧力逃がし転換スロット
４４２ 貫通スロット
５ キャピラリチューブ
５１ 第１のキャピラリチューブ
５２ 第２のキャピラリチューブ
５３ 第３のキャピラリチューブ
６ 蒸発器
６１ 第１の蒸発器
６２ 第２の蒸発器
６３ 第３の蒸発器
７ 圧力逃がしチャネル
８ 液体供給管
９ 液体排出管
１０ 圧力逃がしチューブ
１１ 電力インタフェース

Claims (9)

1. 弁座（４１）、電気モータ（４２）、及び弁キャップ（４３）を含む電気弁であって、
   前記弁座（４１）に入口（４１１）、圧力逃がしポート（４１２）、及び１以上の出口（４１３）が配置され、前記圧力逃がしポート（４１２）及び前記出口（４１３）が前記弁座（４１）の上部表面に位置し、前記弁キャップ（４３）が前記弁座（４１）の上に被せられ、前記電気モータ（４２）が前記弁キャップ（４３）に固定的に配置され、前記電気モータ（４２）がステータ（４２１）及びロータ（４２２）を含み、前記ステータ（４２１）が前記弁キャップ（４３）の外面に配置され、前記ロータ（４２２）が前記弁キャップ（４３）の空洞に配置され、前記ロータ（４２２）の中心部が心棒（４２２１）を備え、前記ロータ（４２２）が前記心棒（４２２１）の軸のまわりを回転することができ、前記心棒（４２２１）の下端部が、圧力逃がし転換スロット（４４１）及び貫通スロット（４４２）によって開口される弁コア（４４）を固設し、前記弁コア（４４）の下部表面が前記弁座（４１）の上部表面に接触し、前記圧力逃がし転換スロット（４４１）が前記弁コア（４４）の下部表面に開口され、前記貫通スロット（４４２）が前記弁コア（４４）の厚さ方向に沿って前記弁コア（４４）を貫通し、
   前記弁コア（４４）が回転されると、前記電気弁（４）が、遮断状態、開口状態、及び圧力逃がし状態の間で変化することができ、
   前記遮断状態では、前記弁コア（４４）の前記圧力逃がし転換スロット（４４１）及び前記貫通スロット（４４２）が前記弁座（４１）の前記出口（４１３）のいずれにも連通せず、前記圧力逃がしポート（４１２）及び前記出口（４１３）が両方とも前記弁コア（４４）によって閉鎖され、前記入口（４１１）が前記出口（４１３）又は前記圧力逃がしポート（４１２）のいずれにも連通せず、
   前記開口状態では、前記弁コア（４４）の前記貫通スロット（４４２）が前記出口（４１３）の上に正確に位置し、前記圧力逃がしポート（４１２）が前記弁コア（４４）によって閉鎖され、前記弁コア（４４）の前記貫通スロット（４４２）が前記弁座（４１）の前記出口（４１３）に連通し、前記入口（４１１）が前記弁コア（４４）の前記貫通スロット（４４２）を介して前記出口（４１３）に連通し、前記圧力逃がしポート（４１２）は前記出口（４１３）又は前記入口（４１１）に連通せず、
   前記圧力逃がし状態では、前記弁コア（４４）の前記圧力逃がし転換スロット（４４１）が前記出口（４１３）及び前記圧力逃がしポート（４１２）の上に正確に位置し、前記貫通スロット（４４２）が前記弁座（４１）によって閉鎖され、前記弁コア（４４）の前記圧力逃がし転換スロット（４４１）及び前記弁座の前記出口（４１３）が両方とも前記圧力逃がしポート（４１２）に連通し、前記圧力逃がし転換スロット（４４１）が前記弁コア（４４）の前記下部表面に位置し、前記弁コア（４４）を貫通しないので、前記圧力逃がし転換スロット（４４１）のみが前記圧力逃がしポート（４１２）及び前記出口（４１３）に内部で連通し、したがって、前記入口（４１１）が前記出口（４１３）又は前記圧力逃がしポート（４１２）のいずれかに連通しない電気弁。
2. 前記ロータ（４２２）の下に突起が配置され、前記弁座（４１）にストッパがさらに配置され、
   前記ロータ（４２２）がある一定の角度まで回転すると、前記突起は前記ストッパによって正確に阻止され、これによって前記ロータ（４２２）の回転角は制限される請求項１に記載の電気弁。
3. 前記圧力逃がし転換スロット（４４１）及び前記貫通スロット（４４２）が両方ともキドニー形スロットであり、前記圧力逃がし転換スロット（４４１）が直線スロットであり、前記貫通スロット（４４２）が円弧状スロットである請求項１に記載の電気弁。
4. 前記出口（４１３）の数が１つである請求項１に記載の電気弁。
5. 前記出口（４１３）の数が２つである請求項１に記載の電気弁。
6. 前記出口（４１３）の数が３つである請求項１に記載の電気弁。
7. 圧縮機（１）、一方向弁（２）、凝縮器（３）、電気弁（４）、キャピラリチューブ（５）、及び蒸発器（６）を含む請求項１から３、及び４のいずれか１項に記載の電気弁を備えた単一サイクル冷凍システムであって、前記圧縮機（１）、前記一方向弁（２）、前記凝縮器（３）、前記電気弁（４）、前記キャピラリチューブ（５）、及び前記蒸発器（６）が順番に接続され、前記蒸発器（６）の一方の端部が前記キャピラリチューブ（５）に接続され、前記蒸発器（６）の他方の端部が前記圧縮機（１）に接続され、前記電気弁（４）が圧力逃がしチャネル（７）を介して前記圧縮機（１）の排出ポートに接続され、
   前記電気弁は、前記圧縮機が始動されるとき、前記開口状態に調節され、前記電気弁は、前記圧縮機が停止される段階において前記圧力逃がし状態又は前記遮断状態に調節される単一サイクル冷凍システム。
8. 圧縮機（１）、一方向弁（２）、凝縮器（３）、電気弁（４）、キャピラリチューブ（５）、及び蒸発器（６）を含む請求項１から３、及び５いずれか１項に記載の電気弁を備えた二重サイクル冷凍システムであって、前記圧縮機（１）、前記一方向弁（２）、前記凝縮器（３）、及び前記電気弁（４）が順番に接続され、前記キャピラリチューブ（５）が第１のキャピラリチューブ（５１）及び第２のキャピラリチューブ（５２）を含み、前記蒸発器（６）が第１の蒸発器（６１）及び第２の蒸発器（６２）を含み、前記電気弁（４）が前記第１のキャピラリチューブ（５１）を介して前記第１の蒸発器（６１）に接続され、前記電気弁が前記第２のキャピラリチューブ（５２）を介して前記第２の蒸発器（６２）に接続され、前記第１の蒸発器（６１）の一方の端部が前記第１のキャピラリチューブ（５１）に接続され、前記第１の蒸発器（６１）の他方の端部が前記第２の蒸発器（６２）に接続され、前記第２のキャピラリチューブ（５２）の一方の端部が前記電気弁（４）に接続され、前記第２のキャピラリチューブ（５２）の第２の端部が前記第１の蒸発器（６１）と前記第２の蒸発器（６２）との間に接続され、前記第２の蒸発器（６２）が前記圧縮機（１）に接続され、前記電気弁（４）が圧力逃がしチャネル（７）を介して前記圧縮機（１）の排出ポートに接続され、
   前記電気弁は、前記圧縮機が始動されるとき、前記開口状態に調節され、前記電気弁は、前記圧縮機が停止される段階において前記圧力逃がし状態又は前記遮断状態に調節される二重サイクル冷凍システム。
9. 圧縮機（１）、一方向弁（２）、凝縮器（３）、電気弁（４）、キャピラリチューブ（５）、及び蒸発器（６）を含む請求項１から３、及び６いずれか１項に記載の電気弁を備えた三重サイクル冷凍システムであって、前記圧縮機（１）、前記一方向弁（２）、前記凝縮器（３）、及び前記電気弁（４）が順番に接続され、前記キャピラリチューブ（５）が第１のキャピラリチューブ（５１）、第２のキャピラリチューブ（５２）、及び第３のキャピラリチューブ（５３）を含み、前記蒸発器（６）が第１の蒸発器（６１）、第２の蒸発器（６２）、及び第３の蒸発器（６３）を含み、前記電気弁（４）が前記第１のキャピラリチューブ（５１）を介して前記第１の蒸発器（６１）に接続され、前記電気弁（４）が前記第２のキャピラリチューブ（５２）を介して前記第２の蒸発器（６２）に接続され、前記電気弁（４）が前記第３のキャピラリチューブ（５３）を介して前記第３の蒸発器（６３）に接続され、前記第１の蒸発器（６１）の一方の端部が前記第１のキャピラリチューブ（５１）に接続され、前記第１の蒸発器（６１）の他方の端部が前記第３の蒸発器（６３）に接続され、前記第２の蒸発器（６２）の一方の端部が前記第２のキャピラリチューブ（５２）に接続され、前記第２の蒸発器（６２）の他方の端部が前記第３の蒸発器（６３）に接続され、前記第３のキャピラリチューブ（５３）の一方の端部が前記電気弁（４）に接続され、前記第３のキャピラリチューブ（５３）の他方の端部が前記第１の蒸発器（６１）と前記第３の蒸発器（６３）との間に接続され、前記第３の蒸発器（６３）が前記圧縮機（１）に接続され、前記電気弁（４）が圧力逃がしチャネル（７）を介して前記圧縮機（１）の排出ポートに接続され、
   前記電気弁は、前記圧縮機が始動されるとき、前記開口状態に調節され、前記電気弁は、前記圧縮機が停止される段階において前記圧力逃がし状態又は前記遮断状態に調節される三重サイクル冷凍システム。