專利名稱：直冷式電冰箱的制冷裝置及其運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是直冷式電冰箱的制冷裝置及其控制方法，特別涉及的是直冷式電冰箱的制冷裝置及初期啟動(dòng)時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法。
背景技術(shù)：
一般，電冰箱是通過(guò)冷媒的壓縮-冷凝-膨脹-蒸發(fā)過(guò)程的反復(fù)循環(huán)來(lái)維持冰箱內(nèi)部的低溫狀態(tài)。在日常生活中，冰箱作為冷藏及冷凍食物的裝置是必不可少的。
直冷式電冰箱是在冷凍室和冷藏室各自配備蒸發(fā)器，下面參照附圖1對(duì)已有技術(shù)直冷式電冰箱的制冷裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
直冷式電冰箱的制冷裝置包括壓縮機(jī)11；冷凝器12；膨脹閥13；冷凍室用蒸發(fā)器14；冷藏室用蒸發(fā)器15。
上述制冷裝置的各個(gè)部件用冷媒管16相互連接。
上述壓縮機(jī)11是將低溫/低壓狀態(tài)的冷媒壓縮成為高溫/高壓狀態(tài)的冷媒。
上述冷凝器12是利用外部空氣進(jìn)行熱交換冷凝從壓縮機(jī)11流出的冷媒。
上述膨脹閥13因直徑狹小，起到降低從冷凝器12流入冷媒壓力的作用。
冷凍室用蒸發(fā)器14和冷藏室用蒸發(fā)器15是對(duì)經(jīng)過(guò)膨脹閥13蒸發(fā)為低溫/低壓狀態(tài)的冷媒，起到吸收熱量進(jìn)行熱交換，維持電冰箱低溫的作用。
因此，當(dāng)經(jīng)壓縮機(jī)11壓縮成高溫/高壓狀態(tài)的冷媒經(jīng)過(guò)冷凝器12降溫之后，再經(jīng)過(guò)膨脹閥13降壓。
上述低溫/低壓狀態(tài)的冷媒依次經(jīng)過(guò)冷凍室用蒸發(fā)器14和冷藏室用蒸發(fā)器15進(jìn)行熱交換，轉(zhuǎn)換為低溫/低壓狀態(tài)的冷媒，再流入壓縮機(jī)11反復(fù)循環(huán)。
電冰箱內(nèi)空氣經(jīng)過(guò)與冷凍室用蒸發(fā)器14和冷藏室用蒸發(fā)器15的冷媒進(jìn)行熱交換而被冷卻，使冷凍室和冷藏室維持低溫。
但是，上述已有技術(shù)直冷式電冰箱制冷裝置存在以下缺點(diǎn)當(dāng)冬天等周圍溫度低的時(shí)候，關(guān)閉冷藏室用蒸發(fā)器，由于沒(méi)有考慮到壓縮機(jī)規(guī)定排出的冷媒量，使膨脹閥出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷。
為了防止膨脹閥的過(guò)負(fù)荷，需要調(diào)節(jié)流入冷凍室用蒸發(fā)器里冷媒的流量，但已有技術(shù)制冷裝置并不配備調(diào)節(jié)冷媒流量結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)的不足，提供一種在制冷裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，只產(chǎn)生比初期啟動(dòng)時(shí)相對(duì)小的冷力，降低總耗電量，也能使制冷裝置得到最佳運(yùn)轉(zhuǎn)效果，達(dá)到最大熱交換效率的直冷式電冰箱的制冷裝置結(jié)構(gòu)及其控制方法。
解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是一種直冷式電冰箱的制冷裝置，該裝置包括在壓縮冷媒的同時(shí)可以改變冷媒壓縮力的冷力可變型壓縮機(jī)；對(duì)通過(guò)冷力可變型壓縮機(jī)壓縮的冷媒冷凝的冷凝器；對(duì)通過(guò)冷凝器的冷媒膨脹的冷凍室用膨脹閥；導(dǎo)入通過(guò)膨脹閥膨脹的冷媒進(jìn)行熱交換的冷凍室用蒸發(fā)器；對(duì)通過(guò)冷凝器的冷媒膨脹的兩個(gè)以上冷藏室用膨脹閥，該裝置還包括在冷凝器和各冷藏室用膨脹閥之間的冷媒管上設(shè)置有選擇性地引導(dǎo)冷媒向各冷藏室用膨脹閥流動(dòng)的流動(dòng)換向閥。
所述冷藏室用膨脹閥包括冷媒流動(dòng)距離相對(duì)短的第1冷藏室用膨脹閥和冷媒流動(dòng)距離相對(duì)長(zhǎng)的第2冷藏室用膨脹閥。
所述第2冷藏室用膨脹閥的冷媒流入端和冷媒流出端各自與第1冷藏室用膨脹閥的冷媒流入端和冷媒流出端連接；第2冷藏室用膨脹閥冷媒流入端和第1冷藏室用膨脹閥冷媒流入端的連接部位上還配備有為引導(dǎo)冷媒流向的冷媒流動(dòng)換向閥。
所述冷藏室用蒸發(fā)器包括冷媒流動(dòng)距離相對(duì)長(zhǎng)的第1冷藏室用蒸發(fā)器和冷媒流動(dòng)距離相對(duì)短的第2冷藏室用蒸發(fā)器。
所述第2冷藏室用蒸發(fā)器的冷媒流入口連接在第1冷藏室用蒸發(fā)器的冷媒流出口；第2冷藏室用蒸發(fā)器的冷媒流入口還配備為了使經(jīng)過(guò)第1冷藏室用蒸發(fā)器的冷媒向第2冷藏室用蒸發(fā)器旁路的旁通閥。
一種如上所述直冷式電冰箱的制冷裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法，該運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法是指在冷力可變型壓縮機(jī)產(chǎn)生相對(duì)低的壓縮力的時(shí)候，使冷媒流動(dòng)距離較產(chǎn)生相對(duì)高的壓縮力時(shí)的冷媒流動(dòng)距離長(zhǎng)的一種方法。
所述使冷媒流動(dòng)距離長(zhǎng)的控制方法是控制冷媒流動(dòng)換向閥流出方向，使冷媒向流動(dòng)距離相對(duì)長(zhǎng)的冷藏室用膨脹閥流動(dòng)，即使冷媒只流向第2冷藏室用蒸發(fā)器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
所述使冷媒流動(dòng)距離長(zhǎng)的控制方法是接通位于各冷藏室用蒸發(fā)器冷媒流出端上的旁通閥，通過(guò)使冷媒向冷媒流動(dòng)距離相對(duì)短的第1冷藏室用蒸發(fā)器流入第2冷藏室用蒸發(fā)器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的有益效果是1)由于應(yīng)用冷力可變型壓縮機(jī)，在制冷裝置穩(wěn)定的時(shí)候只利用相對(duì)小的冷力構(gòu)成制冷循環(huán)，所以能降低整體總運(yùn)轉(zhuǎn)耗電量。2)當(dāng)冷力可變型壓縮機(jī)只使用相對(duì)小的冷力，卻使冷媒的流動(dòng)距離最長(zhǎng)，制冷裝置效率為最大。


圖1是已有技術(shù)直冷式電冰箱制冷裝置的結(jié)構(gòu)連接示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例的直冷式電冰箱制冷裝置中冷力可變型壓縮機(jī)以滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)冷媒流動(dòng)狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例的直冷式電冰箱制冷裝置中冷力可變型壓縮機(jī)以滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不同的冷媒流動(dòng)狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例的直冷式電冰箱制冷裝置中冷力可變型壓縮機(jī)以節(jié)能模式運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)冷媒流動(dòng)狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
100壓縮機(jī)200冷凝器310冷凍室用膨脹閥321第1冷藏室用膨脹閥322第2冷藏室用膨脹閥 140冷凍室用蒸發(fā)器510第1冷藏室用蒸發(fā)器 520第2冷藏室用蒸發(fā)器600冷媒管700冷媒分配器810旁通閥820冷媒流動(dòng)換向閥具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例的直冷式電冰箱制冷裝置中冷力可變型壓縮機(jī)以滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)冷媒流動(dòng)狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例的直冷式電冰箱制冷裝置中冷力可變型壓縮機(jī)以滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不同的冷媒流動(dòng)狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例的直冷式電冰箱制冷裝置中冷力可變型壓縮機(jī)以節(jié)能模式運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)冷媒流動(dòng)狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
本發(fā)明實(shí)施例的直冷式電冰箱制冷裝置包括壓縮機(jī)100；冷凝器200；冷凍室用膨脹閥310；兩個(gè)以上冷藏室用膨脹閥321、322；冷凍室用蒸發(fā)器140；兩個(gè)以上冷藏室用蒸發(fā)器510、520；冷媒分配器700。
本發(fā)明制冷裝置的各部件用冷媒管600相互連接。
冷力可變型壓縮機(jī)100可以根據(jù)旋轉(zhuǎn)方向不同，適應(yīng)不同壓縮量的雙重容量壓縮機(jī)。韓國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?0-2001-0064083中介紹了上述雙重容量壓縮機(jī)，但是在本發(fā)明中并沒(méi)有限定在上述實(shí)施例形式和相同的雙重容量壓縮機(jī)，而是構(gòu)成多種不同的形式。
冷力可變型壓縮機(jī)100不僅可以采用單一制冷的壓縮機(jī)，而且也可以采用由逆變器等改變啟動(dòng)電壓來(lái)控制的壓縮機(jī)。
冷凝器200是對(duì)從冷力可變型壓縮機(jī)100流出的冷媒通過(guò)與外部空氣的熱交換對(duì)冷媒冷凝，冷凝器200與已有技術(shù)冷凝器12結(jié)構(gòu)相同。
冷凍室用膨脹閥310降低從冷凝器200流出的冷媒壓力后，提供給冷凍室用蒸發(fā)器400。
冷藏室用蒸發(fā)器510、520包括冷媒流動(dòng)距離相對(duì)長(zhǎng)的第1冷藏室用蒸發(fā)器510和冷媒流動(dòng)距離相對(duì)短的第2冷藏室用蒸發(fā)器520。
第1冷藏室用蒸發(fā)器510應(yīng)用于冷藏儲(chǔ)存食物；第2冷藏室用蒸發(fā)器520應(yīng)用于儲(chǔ)藏蔬菜等溫度相對(duì)高的新鮮物品。
第2冷藏室用蒸發(fā)器520的冷媒流入口連接在第1冷藏室用蒸發(fā)器510的冷媒流出口。
第2冷藏室用蒸發(fā)器520的冷媒流入口配備旁通閥810，這是為了使經(jīng)過(guò)第1冷藏室用蒸發(fā)器510的冷媒流向第2冷藏室用蒸發(fā)器520而設(shè)置的旁路。
上述旁通閥810可以是轉(zhuǎn)換冷媒流動(dòng)方向的三通閥。
冷藏室用蒸發(fā)器510、520流出的冷媒合并后再與冷凍室用蒸發(fā)器400流出的冷媒合流。
上述冷凍室用蒸發(fā)器400、冷藏室用蒸發(fā)器510、520排出的冷媒流入冷力可變型壓縮機(jī)100內(nèi)。
本發(fā)明的各冷藏室用膨脹閥321、322起到降低冷凝器200冷媒壓力的作用后提供給第1冷藏室用蒸發(fā)器510。
上述各冷藏室用膨脹閥321、322包括冷媒流動(dòng)距離相對(duì)短的第1冷藏室用膨脹閥321和冷媒流動(dòng)距離相對(duì)長(zhǎng)的第2冷藏室用膨脹閥322。
第2冷藏室用膨脹閥322的冷媒流入端和冷媒流出端各自與第1冷藏室用膨脹閥321的冷媒流入端和冷媒流出端連接。
第2冷藏室用膨脹閥322冷媒流入端和第1冷藏室用膨脹閥321冷媒流入端的連接部位上還配備有引導(dǎo)冷媒流向的冷媒流動(dòng)換向閥820。
本發(fā)明的冷媒分配器700位于冷凝器200和各冷藏室用膨脹閥321、322之間的冷媒管600上。
冷媒分配器700起到向連接冷凍室用膨脹閥310和各冷藏室用膨脹閥321、322的管道選擇性地供給冷媒的作用。
即，當(dāng)各冷藏室用蒸發(fā)器510、520不需要運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，例如周圍溫度低的冬天，冷媒分配器700可以切斷向各冷藏室用蒸發(fā)器510、520供給冷媒。
下面對(duì)上述本發(fā)明直冷式電冰箱的制冷裝置及其運(yùn)轉(zhuǎn)控制過(guò)程作如下說(shuō)明。
當(dāng)直冷式電冰箱開(kāi)始運(yùn)作，冷力可變型壓縮機(jī)100以滿負(fù)荷狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)。
上述滿負(fù)荷狀態(tài)是使冷力可變型壓縮機(jī)100最大冷力的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。
當(dāng)冷力可變型壓縮機(jī)100以滿負(fù)荷狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，冷媒分配器700使冷媒向冷凍室用膨脹閥310以及各冷藏室用膨脹閥321、322的連接管流動(dòng)，位于各冷藏室用膨脹閥321、322冷媒流入口的冷媒流動(dòng)換向閥820引導(dǎo)流入的冷媒只向第1冷藏室用膨脹閥321流動(dòng)。
當(dāng)然也可以像附圖3所示，在如同上述滿負(fù)荷狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，通過(guò)冷媒分配器700的控制，只向冷凍室用膨脹閥310供給冷媒，使冷力可變型壓縮機(jī)100的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩最小化。
另外，在如同上述極限模式運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，也可以控制旁通閥810，防止冷媒旁通到第2冷藏室用蒸發(fā)器520。有利于冷力可變型壓縮機(jī)100初期啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的下降。
以滿負(fù)荷狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)一定時(shí)間后，當(dāng)整個(gè)制冷裝置達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，冷力可變型壓縮機(jī)100以節(jié)能模式狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)。
上述節(jié)能模式運(yùn)轉(zhuǎn)是指雖然采用比冷力可變型壓縮機(jī)100的最高冷力低，但整個(gè)制冷裝置的循環(huán)效率并不低于滿負(fù)荷狀態(tài)冷力的運(yùn)轉(zhuǎn)模式的循環(huán)效率。
當(dāng)冷力可變型壓縮機(jī)100以節(jié)能模式運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，如圖4所示，用微電腦(未圖示)控制冷媒的流向，使冷媒的流動(dòng)距離比滿負(fù)荷狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)流動(dòng)距離長(zhǎng)。
這是因?yàn)楣?jié)能模式是以較小冷力運(yùn)轉(zhuǎn)，使冷媒流動(dòng)距離最長(zhǎng)，獲得最大熱交換效率。
因此，為了使冷媒流動(dòng)距離最長(zhǎng)，控制冷媒流動(dòng)的換向閥820，使冷媒只通過(guò)第2冷藏室用膨脹閥322流向第2冷藏室用蒸發(fā)器520，即冷媒向流動(dòng)距離相對(duì)長(zhǎng)的冷藏室用膨脹閥流動(dòng)。
與此同時(shí)，接通位于各冷藏室用蒸發(fā)器510、520冷媒流出端上的旁通閥，使冷媒向冷媒流動(dòng)距離相對(duì)短的第1冷藏室用蒸發(fā)器510的冷媒流入第2冷藏室用蒸發(fā)器520里。
由此，即使只用相對(duì)小的冷力運(yùn)轉(zhuǎn)，也能使熱交換率最大化。
權(quán)利要求
1.一種直冷式電冰箱的制冷裝置，該裝置包括在壓縮冷媒的同時(shí)可以改變冷媒壓縮力的冷力可變型壓縮機(jī)；對(duì)通過(guò)冷力可變型壓縮機(jī)壓縮的冷媒冷凝的冷凝器；對(duì)通過(guò)冷凝器的冷媒膨脹的冷凍室用膨脹閥；導(dǎo)入通過(guò)膨脹閥膨脹的冷媒進(jìn)行熱交換的冷凍室用蒸發(fā)器；對(duì)通過(guò)冷凝器冷凝的冷媒膨脹的兩個(gè)以上冷藏室用膨脹閥，其特征在于該裝置還包括在冷凝器和各冷藏室用膨脹閥之間的冷媒管上設(shè)置有選擇性地引導(dǎo)冷媒向各冷藏室用膨脹閥流動(dòng)的流動(dòng)換向閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直冷式電冰箱的制冷裝置，其特征在于所述冷藏室用膨脹閥包括冷媒流動(dòng)距離相對(duì)短的第1冷藏室用膨脹閥和冷媒流動(dòng)距離相對(duì)長(zhǎng)的第2冷藏室用膨脹閥。，
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直冷式電冰箱的制冷裝置，其特征在于所述第2冷藏室用膨脹閥的冷媒流入端和冷媒流出端各自與第1冷藏室用膨脹閥的冷媒流入端和冷媒流出端連接；第2冷藏室用膨脹閥冷媒流入端和第1冷藏室用膨脹閥冷媒流入端的連接部位上還配備有為引導(dǎo)冷媒流向的冷媒流動(dòng)換向閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直冷式電冰箱的制冷裝置，其特征在于所述冷藏室用蒸發(fā)器包括冷媒流動(dòng)距離相對(duì)長(zhǎng)的第1冷藏室用蒸發(fā)器和冷媒流動(dòng)距離相對(duì)短的第2冷藏室用蒸發(fā)器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的直冷式電冰箱的制冷裝置，其特征在于所述第2冷藏室用蒸發(fā)器的冷媒流入口連接在第1冷藏室用蒸發(fā)器的冷媒流出口；第2冷藏室用蒸發(fā)器的冷媒流入口還配備為了使經(jīng)過(guò)第1冷藏室用蒸發(fā)器的冷媒向第2冷藏室用蒸發(fā)器旁路的旁通閥。
6.一種權(quán)利要求1所述的直冷式電冰箱的制冷裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法，其特征在于該運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法是指在冷力可變型壓縮機(jī)產(chǎn)生相對(duì)低的壓縮力的時(shí)候，使冷媒流動(dòng)距離較產(chǎn)生相對(duì)高的壓縮力時(shí)的冷媒流動(dòng)距離長(zhǎng)的一種方法。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的直冷式電冰箱制冷裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法，其特征在于使冷媒流動(dòng)距離長(zhǎng)的控制方法是控制冷媒流動(dòng)換向閥流出方向，使冷媒向流動(dòng)距離相對(duì)長(zhǎng)的冷藏室用膨脹閥流動(dòng)，即使冷媒只流向第2冷藏室用蒸發(fā)器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的直冷式電冰箱制冷裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法，其特征在于使冷媒流動(dòng)距離長(zhǎng)的控制方法是接通位于各冷藏室用蒸發(fā)器冷媒流出端上的旁通閥，通過(guò)使冷媒向冷媒流動(dòng)距離相對(duì)短的第1冷藏室用蒸發(fā)器流入第2冷藏室用蒸發(fā)器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種直冷式電冰箱的制冷裝置及其運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法，其裝置包括冷力可變型壓縮機(jī)；冷凝器；膨脹閥；冷凍室用蒸發(fā)器；兩個(gè)以上冷藏室用膨脹閥，該裝置還包括在冷凝器和各冷藏室用膨脹閥之間的冷媒管上設(shè)置有選擇性地引導(dǎo)冷媒向各冷藏室用膨脹閥流動(dòng)的流動(dòng)換向閥。其運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法是指在冷力可變型壓縮機(jī)產(chǎn)生相對(duì)低的壓縮力的時(shí)候，使冷媒流動(dòng)距離較產(chǎn)生相對(duì)高的壓縮力時(shí)的冷媒流動(dòng)距離長(zhǎng)的一種方法。本發(fā)明的有益效果是1)由于應(yīng)用冷力可變型壓縮機(jī)，在制冷裝置穩(wěn)定的時(shí)候只利用相對(duì)小的冷力構(gòu)成制冷循環(huán)，所以能降低整體總運(yùn)轉(zhuǎn)耗電量。2)當(dāng)冷力可變型壓縮機(jī)只使用相對(duì)小的冷力，卻使冷媒的流動(dòng)距離最長(zhǎng)，制冷裝置效率為最大。
文檔編號(hào)F25D11/02GK1746594SQ20041007184
公開(kāi)日2006年3月15日 申請(qǐng)日期2004年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月7日
發(fā)明者河三哲, 辛宗民, 江成姬, 金現(xiàn), 黃俊現(xiàn), 金宗權(quán) 申請(qǐng)人:樂(lè)金電子(天津)電器有限公司