利用非共沸制冷劑混合物的雙蒸發(fā)器制冷系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種雙蒸發(fā)器制冷機設(shè)備包括壓縮機、冷凝器、第一蒸發(fā)器、第二蒸發(fā)器和分隔部件，該分隔部件聯(lián)接至冷凝器和第一蒸發(fā)器的輸入端以及第二蒸發(fā)器的輸入端并構(gòu)造成將由冷凝器接收到的制冷劑流分隔成第一制冷劑流和第二制冷劑流。由分隔部件接收到的第一制冷劑流包括非共沸制冷劑混合物。第一蒸發(fā)器和第二蒸發(fā)器構(gòu)造成基本上同時分別接收第一制冷劑流和第二制冷劑流。
【專利說明】利用非共沸制冷劑混合物的雙蒸發(fā)器制冷系統(tǒng)

【背景技術(shù)】
[0001 ] 本文中公開的主題涉及雙蒸發(fā)器制冷機設(shè)備，并且更具體地涉及提高這種雙蒸發(fā)器制冷機設(shè)備中的能量效率。
[0002]許多制冷機設(shè)備基于蒸汽壓縮制冷技術(shù)。在這種制冷技術(shù)中，制冷劑用作從待冷卻的空間吸收并移除熱量且將這些熱量轉(zhuǎn)移至其它位置用于排出的介質(zhì)。
[0003]蒸發(fā)器是制冷系統(tǒng)的一部分，制冷劑經(jīng)過該部分以吸收并移除正被冷卻的隔室(例如，冷凍室或冷藏室)中的熱量。一些制冷機設(shè)備被設(shè)計成具有兩個單獨的蒸發(fā)器，例如，一個用作制冷機的冷凍室中的蒸發(fā)器(即，冷凍蒸發(fā)器)并且另一個用作制冷機的冷藏室中的蒸發(fā)器(即，冷藏蒸發(fā)器)。
[0004]雙蒸發(fā)器制冷系統(tǒng)與單個蒸發(fā)器制冷系統(tǒng)相比具有特定的優(yōu)點。例如，許多雙蒸發(fā)器系統(tǒng)均具有用于冷凍室和冷藏室的單獨的制冷循環(huán)。大多數(shù)的雙蒸發(fā)器系統(tǒng)具有獨立的送風(fēng)系統(tǒng)并且由此制冷機中的氣流并不在兩個隔室之間循環(huán)，這是因為它處于單個蒸發(fā)器制冷系統(tǒng)中。由此，通過在雙蒸發(fā)器系統(tǒng)中具有獨立的送風(fēng)系統(tǒng)，來自存儲在冷藏室中的食物的氣味并不帶到冷凍室中并隨后處于在冷凍室中制成的冰塊中，從而在消費冰塊時導(dǎo)致令人不快的味道。
[0005]然而，已知大多數(shù)現(xiàn)有的雙蒸發(fā)器制冷系統(tǒng)與單個蒸發(fā)器制冷系統(tǒng)相比是昂貴而更為復(fù)雜的。還已知這種現(xiàn)有的雙蒸發(fā)器制冷系統(tǒng)在將運行從冷藏蒸發(fā)器切換至冷凍蒸發(fā)器時產(chǎn)生了循環(huán)損失。更進(jìn)一步地，已知這種現(xiàn)有系統(tǒng)中的蒸發(fā)器是相對大的。這些缺點負(fù)面地影響了制冷系統(tǒng)處于其中的該設(shè)備的能量效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]如在本文中所述，本發(fā)明的示例性實施方案克服了本領(lǐng)域中已知的一個或多個缺點。
[0007]—個實施方案涉及一種雙蒸發(fā)器制冷機設(shè)備。該設(shè)備包括:壓縮機；冷凝器，該冷凝器包括第一部分和第二部分并構(gòu)造成從壓縮機接收包括非共沸制冷劑混合物的制冷劑流；第一蒸發(fā)器；第二蒸發(fā)器；和分隔部件，該分隔部件連接在冷凝器的第一部分與第二部分之間以從冷凝器的第一部分接收制冷劑流，并且構(gòu)造成將由此接收到的制冷劑流分成第一制冷劑流和第二制冷劑流，該第一制冷劑流流至第一蒸發(fā)器，該第二制冷劑流經(jīng)過冷凝器的第二部分流至第二蒸發(fā)器。通過該結(jié)構(gòu)，第一蒸發(fā)器和第二蒸發(fā)器基本上同時分別接收第一制冷劑流和第二制冷劑流，由此，兩個蒸發(fā)器同時處于運行中。
[0008]另一實施方案涉及一種雙蒸發(fā)器制冷機設(shè)備。該設(shè)備包括:壓縮機；冷凝器，該冷凝器包括第一部分和第二部分并且構(gòu)造成從壓縮機接收包括非共沸制冷劑混合物的制冷劑流；冷凍蒸發(fā)器；冷藏蒸發(fā)器；和分隔部件，該分隔部件連接在冷凝器的第一部分與第二部分之間以從冷凝器的第一部分接收制冷劑流，并且構(gòu)造成將由此接收到的制冷劑流分成冷藏制冷劑流和冷凍制冷劑流，該冷藏制冷劑流流至冷藏蒸發(fā)器，該冷凍制冷劑流經(jīng)過冷凝器的第二部分流至冷凍蒸發(fā)器。通過該結(jié)構(gòu)，該冷凍蒸發(fā)器和冷藏蒸發(fā)器基本上同時分別接收冷凍制冷劑流和冷藏制冷劑流，由此，兩個蒸發(fā)器同時處于運行中。
[0009]本發(fā)明的這些和其它實施方案將通過下面結(jié)合附圖考慮的詳細(xì)說明而變得明白。然而，將會明白的是，附圖僅出于說明本發(fā)明而非作為對本發(fā)明的限制的定義的目的而設(shè)計，對于本發(fā)明的限制的定義應(yīng)該參照所附權(quán)利要求進(jìn)行說明。此外，附圖無需按照比例繪制并且除非另有說明，否則它們僅意在概念性地示出本文中所述的結(jié)構(gòu)和過程。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]在附圖中:
[0011]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的制冷機的示意圖。
[0012]圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的雙蒸發(fā)器制冷系統(tǒng)的示意圖。
[0013]圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的雙蒸發(fā)器制冷系統(tǒng)中的壓力與焓之間的關(guān)系的不意圖。

【具體實施方式】
[0014]下面將在諸如家用制冷機之類的制冷機設(shè)備的環(huán)境中描述本發(fā)明的實施方案中的一個或多個。然而，將會明白的是，本發(fā)明的實施方案并不意欲被限制成在家用制冷機中使用。相反，本發(fā)明的實施方案可適用于并用在任何其它適當(dāng)?shù)沫h(huán)境中，在該環(huán)境中，在雙蒸發(fā)器系統(tǒng)的情況下提高能量效率會是合乎需要的。
[0015]圖1示出了本發(fā)明的實施方案可在其內(nèi)實施的示例性制冷機設(shè)備100。通常來說，制冷機具有冷凍室102和冷藏室(fresh food compartment) 104?冷藏室通常將存儲在其中的食物和產(chǎn)品維持在處于或低于約40華氏度的溫度以便保存其中的物品，并且冷凍室通常將食物和產(chǎn)品維持在約32華氏度以下的溫度以便冷凍其中的物品。
[0016]如上所述，在雙蒸發(fā)器系統(tǒng)中，一個蒸發(fā)器用于冷卻該冷凍室102并且另一個蒸發(fā)器用于冷卻該冷藏室104。
[0017]盡管圖1中的示例性制冷機100示出了處于并排構(gòu)造中的冷凍室102和冷藏室104，但將會明白的是，其它構(gòu)造也是已知的，例如頂部冷凍室(頂裝式)構(gòu)造和底部冷凍室(底裝式)構(gòu)造，在該頂部冷凍室構(gòu)造中，冷凍室102位于冷藏室104的頂部上，在該底部冷凍室構(gòu)造中，冷凍室102位于冷藏室104的下方。同樣，當(dāng)從前部觀看制冷機100時，冷凍室102可設(shè)置在冷藏室104的右側(cè)，這與圖1中所示的設(shè)置在左側(cè)的情況是相反的。
[0018]將會了解到的是，本發(fā)明的實施方案可在制冷機100中實施。然而，本發(fā)明的方法和設(shè)備并不意在被限制于在諸如圖1中所繪的制冷機之類的制冷機中實施。即，具有創(chuàng)造性的方法和設(shè)備可在其它家用制冷機設(shè)備及非家用(例如，商用)制冷機設(shè)備中實施。此夕卜，這種具有創(chuàng)造性的方法和設(shè)備可廣泛地實施在任何適當(dāng)?shù)闹评湎到y(tǒng)中。
[0019]如上所述，現(xiàn)有的雙蒸發(fā)器制冷系統(tǒng)通常順序地運行冷凍蒸發(fā)器循環(huán)和冷藏蒸發(fā)器循環(huán)，即首先運行一個且隨后運行另一個。如上所述，這種構(gòu)造在將運行從冷藏蒸發(fā)器切換至冷凍蒸發(fā)器時產(chǎn)生循環(huán)損失，由此導(dǎo)致能量效率低下。
[0020]為了利用現(xiàn)有方法克服該問題及其它問題，本發(fā)明的實施方案提供了一種改良的制冷系統(tǒng)，該改良的制冷系統(tǒng)實現(xiàn)了通過利用雙蒸發(fā)器系統(tǒng)可獲得的更多的能源節(jié)省。即，本發(fā)明的實施方案提供了用于基本上同時冷卻每一個隔室(冷凍室和冷藏室)的構(gòu)造。該方法比在現(xiàn)有雙蒸發(fā)器系統(tǒng)中可能的情況提供了更好的溫度和濕度控制，在該現(xiàn)有雙蒸發(fā)器系統(tǒng)中，未冷卻的隔室中的溫度和濕度梯度會是有問題的。
[0021]有利地，如將在一個或多個說明性實施方案的背景中所說明的那樣，兩個蒸發(fā)器的基本上同時運行使得制冷系統(tǒng)能夠與利用現(xiàn)有的雙蒸發(fā)器制冷系統(tǒng)的其它情形相比更為有效地運行。如將進(jìn)一步說明的那樣，一個或多個說明性實施方案將由不同制冷劑構(gòu)成的非共沸混合物用作用于制冷系統(tǒng)的運行制冷劑。如已知，“非共沸混合物(zeotropicmixture)”是由(在相同壓力下)沸點溫度不同的兩種或更多種制冷劑構(gòu)成的混合物。因此，組分流體的濃度在液相和氣相下是不同的。這些流體的特征在于溫度滑移，該溫度滑移意指沸點溫度和冷凝溫度在流體改變相時改變。這與流體的非共沸混合物形成對比，在該流體的非共沸混合物中，組分制冷劑的沸點溫度和冷凝溫度在給定壓力下是相同的，并且組分的濃度在液相和氣相下是相似的。
[0022]此外，所實現(xiàn)的是，新政府法規(guī)和消費者需求強烈地鼓勵研發(fā)低能源消耗設(shè)備。本文中所描述的制冷系統(tǒng)以非常節(jié)省成本的方式降低了能源消耗，同時提供了從雙蒸發(fā)器系統(tǒng)預(yù)期獲得的所有益處。這些益處包括但不限于更好的食物保存、防止出現(xiàn)內(nèi)部結(jié)露、并消除了隔室間的氣味傳遞。
[0023]圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的雙蒸發(fā)器制冷系統(tǒng)的示意圖，該雙蒸發(fā)器制冷系統(tǒng)包括一個壓縮機、一個冷凝器和兩個蒸發(fā)器。將會明白的是，圖2的雙蒸發(fā)器制冷系統(tǒng)200可在圖1中的制冷機100中實施。即，兩個蒸發(fā)器中的一個用于冷卻該冷凍室102并且另一個用于冷卻該冷藏室104。
[0024]如所示，制冷系統(tǒng)200包括壓縮機202 ;冷凝器204，該冷凝器204包括第一部分204a和第二部分204b ;分相部件206，該分相部件206在該第一部分與該第二部分之間連接至冷凝器；一組減壓裝置207，這組減壓裝置207包括第一減壓器208和第二減壓器210 ；帶有第一風(fēng)扇213的冷凍蒸發(fā)器212 ;帶有第二風(fēng)扇215的冷藏蒸發(fā)器214 ;和制冷劑流合并點216。在該該說明性實施方案中，減壓裝置為毛細(xì)管，這些毛細(xì)管中的每一個均構(gòu)造成與其相關(guān)聯(lián)的制冷劑管線以本領(lǐng)域眾所周知的常規(guī)方式處于熱交換的關(guān)系中。
[0025]圖2中所示的制冷系統(tǒng)200將循環(huán)制冷劑用作從待冷卻的隔室吸收和移除熱量并隨后將該熱量排出至其它位置的介質(zhì)。制冷劑是在熱循環(huán)中使用的可逆地經(jīng)歷從氣體至液體的相變的化合物。如上所述，本發(fā)明的實施方案將制冷劑的非共沸混合物用作運行制冷劑。
[0026]不可燃的非共沸混合物可能主要包含氫氟烴。在并非不可燃的非共沸混合物中使用的制冷劑的示例包括但不限于R_134a、R245fa、R245ca和少量R-600、R-600a或R-1234yf0可在具有低全球變暖潛能值(GWP)的混合物中使用的制冷劑的示例包括R-600、R-600a、戊烷、R290和R-1234yf。低GWP混合物可能主要是碳?xì)浠衔锊⑶乙虼丝赡苁强扇嫉摹?br> [0027]如將在本文中的說明性實施方案中說明的那樣，混合物百分比不同的制冷劑用在雙蒸發(fā)器制冷系統(tǒng)中。下文中將給出多種說明性的非共沸混合物的示例。盡管特定的以前使用的制冷劑被逐步淘汰且被環(huán)境友好的化合物所替代，但將會明白的是，本發(fā)明的實施方案并不限于任何特定的制冷劑。
[0028]再次參照圖2，制冷系統(tǒng)中的非共沸制冷劑混合物以通常所說的“過熱蒸汽”的熱力學(xué)狀態(tài)進(jìn)入壓縮機202并且在壓縮機202中被壓縮至較高壓力，從而同樣導(dǎo)致了較高溫度。離開壓縮機202的熱壓縮蒸汽仍舊處于通常所說的“過熱蒸汽”的熱力學(xué)狀態(tài)中，但它現(xiàn)在處于它可在可用冷卻介質(zhì)(例如環(huán)繞制冷機設(shè)備的環(huán)境空氣)的溫度下冷凝所處的溫度和壓力下。
[0029]在一個實施方案中，在溫度為約117度(華氏)且壓力為約114psia下，離開壓縮機202的制冷劑混合物為約30 %的R-134a和約70 %的R_600a (即，百分比為30/70)。如所示，R-134a與R-600a相比為高溫制冷劑，即，當(dāng)處于同一壓力下時，R_134a制冷劑從氣體變回液體所處的溫度高于R_600a從氣體變回液體所處的溫度。
[0030]熱蒸汽混合物被引導(dǎo)至冷凝器204，在該冷凝器204中，通常來說，它通過在冷卻空氣流過冷凝器的盤管或管道的情況下流經(jīng)該盤管或管道而被冷卻并冷凝成液體。冷卻空氣可通常為制冷機在其中運行的房間中的空氣。將會明白的是，冷凝器204是循環(huán)的非共沸制冷劑混合物將熱量從該系統(tǒng)中排出且所排出的熱量被空氣帶走的位置。
[0031]然而，根據(jù)本發(fā)明的實施方案，非共沸制冷劑混合物在冷凝器204中經(jīng)由分隔部件206分隔開，該分隔部件206可以是相分離器或隔膜。該相分離器或隔膜206將制冷劑分隔成兩個不同的制冷劑流，與其它流相比并且與進(jìn)入冷凝器的制冷劑相比，每一個流都具有不同的R_134a與R-600a的百分比。
[0032]在說明性實施方案中，該相分離器是設(shè)置在大致居中通過該冷凝器的冷凝器制冷劑管線中的容器，在該容器中，流體的一部分是冷凝的液體且一部分是未冷凝的蒸汽，從而將冷凝器劃分成第一部分204a和第二部分204b。該相分離器構(gòu)造成使得通過該容器的制冷劑的速度是足夠低的，使得液體層由于重力而形成在容器的底部并且蒸汽上升至容器的頂部。由此，更富有高溫制冷劑(R_134a)的液相混合物被從冷凝器204的中間附近分離出來并傳送至第二減壓器210并隨后傳送至冷藏蒸發(fā)器214。容器中的蒸汽行進(jìn)通過冷凝器204的第二部分204b，在該第二部分204b處，它冷凝成富有低溫制冷劑(R_600a)的液相混合物，這些液相混合物在冷凝器204的端部處離開冷凝器并被傳送至第一減壓器208并隨后傳送至冷凍蒸發(fā)器212。
[0033]在說明性示例中，冷藏(fresh food, FF)制冷劑流經(jīng)由相分離器在溫度為約105度(華氏)且壓力為約114psia下以約44.5%的R_134a和約55.5%的R_600a( S卩，百分比為44.5/55.5)離開冷凝器。冷凍(FZ)制冷劑流在溫度為約94度(華氏)且壓力為約114psia下以約15.5%的R_134a和約84.5%的R_600a(即，百分比為15.5/84.5)離開該冷凝器。
[0034]處于通常所說的“飽和液體”的熱力學(xué)狀態(tài)下的目的地為冷凍蒸發(fā)器212的冷凝的制冷劑混合物(FZ流)被傳送至第一減壓器208。該制冷劑在第一減壓器208中經(jīng)歷壓力降低。該壓力降低導(dǎo)致一部分液態(tài)制冷劑的蒸發(fā)。較低壓力將液體和蒸汽制冷劑混合物的溫度降低成它比待制冷的封閉隔室的溫度冷的情況。從第一減壓器208，制冷劑混合物轉(zhuǎn)至冷凍蒸發(fā)器(FZ) 212 (即，處于制冷機的冷凍室中的蒸發(fā)器)。
[0035]同樣，目的地為冷藏蒸發(fā)器214的冷凝的制冷劑混合物(FF流)被傳送至第二減壓器210，在該第二減壓器210中，它經(jīng)歷壓力降低。從第二減壓器210，制冷劑混合物轉(zhuǎn)至冷藏蒸發(fā)器(FF) 214 (即，處于制冷機的冷藏室中的蒸發(fā)器)。由此，將會明白的是，制冷劑流幾乎同時轉(zhuǎn)至該系統(tǒng)中的兩個蒸發(fā)器212和214，使得它們可幾乎同時運行。
[0036]在待由蒸發(fā)器冷卻的每一個隔室中，風(fēng)扇(FZ中的213和FF中的215)使封閉隔室中的暖空氣循環(huán)通過蒸發(fā)器的承載冷的制冷劑液體和蒸汽混合物的盤管或管道。暖空氣使冷的制冷劑混合物的液體部分蒸發(fā)。同時，循環(huán)空氣被冷卻并由此將封閉隔室的溫度降低至預(yù)期溫度。將會明白的是，蒸發(fā)器是循環(huán)制冷劑吸收和移除熱量的位置，該熱量隨后在冷凝器204中被排出并由在冷凝器中使用的水或空氣輸送至其它位置。盡管本文中所述的說明性實施方案既利用冷凍蒸發(fā)器風(fēng)扇又利用冷藏蒸發(fā)器風(fēng)扇，但將會明白的是，可將本領(lǐng)域中眾所周知的自然通風(fēng)或?qū)α骺諝饬鳂?gòu)造代替冷藏風(fēng)扇用于循環(huán)冷藏蒸發(fā)器上方的空氣。
[0037]為了完成該制冷循環(huán)，制冷劑蒸汽作為“飽和蒸汽”離開每一個蒸發(fā)器。離開冷凍蒸發(fā)器212的制冷劑蒸汽流和離開冷藏蒸發(fā)器214的制冷劑蒸汽流被在氣流合并點216處結(jié)合并傳送回壓縮機202。有利地，兩個蒸發(fā)器中的制冷劑在相同的壓力(在該示例中，處于約16磅/平方英寸絕對壓強或psia)下蒸發(fā)。由此，來自兩個蒸發(fā)器的吸入管線的合并可在無需諸如閥、泵或文氏管之類的任何專用裝置或結(jié)構(gòu)的情況下被簡單地合并。隨后重復(fù)該制冷劑FF/FZ循環(huán)。
[0038]制冷劑混合物被選擇成提供預(yù)期的冷凍蒸發(fā)器蒸發(fā)溫度。用于冷凍蒸發(fā)器212中的制冷劑的預(yù)期蒸發(fā)溫度通常平均為約-10度(華氏)。這是用于零度冷凍設(shè)定值的典型蒸發(fā)溫度。冷藏蒸發(fā)(214)溫度不應(yīng)超過約20度(華氏)以使得所需的蒸發(fā)器尺寸最小化。在一個說明性實施方案中，冷藏蒸發(fā)溫度平均為約5.4度(華氏)。產(chǎn)生較溫暖的冷藏蒸發(fā)器溫度的混合物被預(yù)期成是更為有效的。
[0039]圖3示出了一組三條壓力焓曲線圖302、304和306。曲線圖302表示系統(tǒng)中的制冷劑混合物通過壓縮機和冷凝器時的該制冷劑混合物；曲線圖304表示通過高溫蒸發(fā)器214的制冷劑混合物；并且曲線圖306表示通過圖2中的低溫蒸發(fā)器216的制冷劑混合物。將會明白的是，這些曲線圖的目的是定性表示以主要示出了該系統(tǒng)如何獲得用于高溫蒸發(fā)器和低溫蒸發(fā)器的兩個不同的蒸發(fā)溫度。壓力刻度對于圖3中所示的三幅示意圖(曲線圖)中的每一個都是相同的。然而，焓刻度對于組分制冷劑的每一種濃度而言都是不同的。例如，遍及該循環(huán)，30% R-134a/70% R-600a混合物的焓小于15% R-134a/85% R-600a混合物的焓。恒溫線同樣也是不同的。
[0040]首先參照曲線圖302，始于以五角星(標(biāo)記為310)的點處，壓縮機的入口處的制冷劑的混合是被充入到該系統(tǒng)中的制冷劑的混合。該制冷劑的壓力在壓縮機202(標(biāo)記為311)中被提高并且制冷劑隨后被傳送至冷凝器204。當(dāng)制冷劑被冷凝(表現(xiàn)為從311從右至左的運動)時，富有高溫制冷劑的液體混合物形成并被分離開(206)且傳送至高溫蒸發(fā)器(214)。該混合以四角星(標(biāo)記為312)描繪。該制冷劑的蒸發(fā)在曲線圖304中被描繪成當(dāng)流體在范圍處于O至10 T的范圍中的恒定溫度下從飽和液體轉(zhuǎn)變成飽和蒸汽時，遵循從312至310的線。其余的蒸汽制冷劑隨后被轉(zhuǎn)送至冷凝器204的第二半部，在該第二半部處，它被液化并被傳送至低溫蒸發(fā)器(212)。該混合被以鋸齒符號(標(biāo)記為316)描繪。該流體從飽和液體至飽和蒸汽的轉(zhuǎn)變在曲線圖306中被描繪成在范圍處于-15至-5 °F的范圍中的恒定溫度下遵循從316至310的線。制冷劑在進(jìn)入壓縮機202并重復(fù)該循環(huán)之前被結(jié)合(216)。
[0041]盡管圖2和圖3已經(jīng)在上文中在非共沸制冷劑混合物(離開壓縮機202的制冷劑混合物為約30%的R-134a和約70%的R_600a)的一個具體示例的背景下進(jìn)行了說明，但將會了解到的是，本發(fā)明的替代實施方案可利用其它非共沸制冷劑混合物。
[0042]作為其它示例，在充注(即，離開壓縮機202)時，不可燃的非共沸混合物可包括約33%的R-245fa、約66%的R-134a和約1%的丁烷。轉(zhuǎn)至冷藏蒸發(fā)器(離開分隔部件206)的混合物為約44.83%的R-245fa、約54.6%的R_134a和約0.56%的丁烷，而轉(zhuǎn)至冷凍蒸發(fā)器(離開分隔部件206)的混合物為約21.1%的1?-245€&、約77.4%的1?-134&和約1.4%的丁烷。
[0043]R-245ca可取代R_245fa以獲得改良的性能。同樣，R_1234yf可取代丁烷。
[0044]作為另一示例，在充注(即，離開壓縮機202)時，低GWP非共沸混合物可包括約7%的戊烷、約36%的丁烷、約47%的異丁烷和約10%的丙烷。轉(zhuǎn)至冷藏蒸發(fā)器(離開分隔部件206)的該混合物為約10.67%的戊烷、約39.32%的丁烷、約44.28%的異丁烷和約5.72%的丙烷，而轉(zhuǎn)至冷凍蒸發(fā)器(離開分隔部件206)的該混合物為約3.33%的戊烷、約32.68%的丁烷、約49.72%的異丁烷和約14.28%的丙烷。
[0045]在本文中所述的實施方案中，非共沸制冷劑混合物接近冷藏蒸發(fā)器和冷凍蒸發(fā)器基本上同時接收制冷劑的位置，該系統(tǒng)以低得多的成本和低得多的復(fù)雜度提供從雙蒸發(fā)器系統(tǒng)預(yù)期獲得的所有益處。存在較少的元件，例如，無需阻尼器、制冷劑流量閥和止回閥。制冷系統(tǒng)的制造是更為簡單的且是更能夠反復(fù)進(jìn)行的。當(dāng)如在現(xiàn)有的雙蒸發(fā)器系統(tǒng)中發(fā)生的那樣在冷藏蒸發(fā)器與冷凍蒸發(fā)器之間切換制冷劑時，不存在循環(huán)損失。此外，分開的制冷劑流減少了對于大型蒸發(fā)器的需要，這是因為同時使用了兩個蒸發(fā)器。與傳統(tǒng)雙蒸發(fā)器系統(tǒng)相比，小型蒸發(fā)器需要較小的內(nèi)部容積。再進(jìn)一步，該系統(tǒng)消除了利用非常短的冷藏冷卻循環(huán)的問題，例如溫度和濕度管理。
[0046]將會了解到的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到可應(yīng)用眾所周知的換熱和傳熱原理以確定本文中說明性地描述的多種組件的適當(dāng)?shù)某叽绾筒牧?、及在給定本文中提供的具有創(chuàng)造性的教導(dǎo)的情況下對于多種應(yīng)用和運行狀況而言會是適當(dāng)?shù)闹评鋭┑牧髀?。盡管本發(fā)明的方法和設(shè)備并不限于此，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到這種速率、尺寸和材料可被根據(jù)眾所周知的換熱和傳熱原理進(jìn)行確定和選擇。
[0047]將會進(jìn)一步了解到的是，用于本文中所述的實施方案的溫度控制可以本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的常規(guī)方式實施。例如，冷卻系統(tǒng)可構(gòu)造成響應(yīng)于冷藏室中的溫度、冷凍室中的溫度或通過這些溫度的組合計算出的數(shù)值。更具體地，溫度傳感器監(jiān)控每一個隔室中的溫度。當(dāng)該溫度超過與用于該隔室的用戶選擇的設(shè)定點溫度相關(guān)聯(lián)的基準(zhǔn)啟動溫度時，控制器將啟動該壓縮機。當(dāng)溫度降低成低于與該設(shè)定點溫度相關(guān)聯(lián)的基準(zhǔn)關(guān)斷溫度時，關(guān)斷該壓縮機。當(dāng)壓縮機開啟時，制冷劑循環(huán)通過兩個蒸發(fā)器?？赏ㄟ^作為各個隔室中的溫度的函數(shù)控制相關(guān)聯(lián)的蒸發(fā)器風(fēng)扇速度來實施附加控制。
[0048]將會進(jìn)一步了解到的是，本文中所述的制冷系統(tǒng)可具有控制回路，該控制回路包括但不限于微型處理器(處理器)，該微型處理器例如利用適當(dāng)?shù)能浖蚬碳幊虨閷嵤┤缭诒疚闹兴龅囊粋€或多個技術(shù)。在其它實施方案中，可利用ASIC(專用集成電路)或其它結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將熟悉制冷系統(tǒng)并且將使得本文中給定的教導(dǎo)能夠作出并利用本發(fā)明的一個或多個實施方案；例如，通過利用適當(dāng)?shù)能浖蚬碳ξ⑿吞幚砥鬟M(jìn)行編程以致使制冷系統(tǒng)執(zhí)行本文中所述的說明性步驟。軟件包括但不限于固件、常駐軟件、微代碼等。將會進(jìn)一步明白的是，本文中所討論的本發(fā)明的一個或多個特征中的部分或全部可被作為制品進(jìn)行分配，該制品自身包括有形計算機可讀可記錄存儲介質(zhì)，該存儲介質(zhì)具有具體體現(xiàn)在其上的計算機可讀代碼裝置。該計算機可讀程序代碼裝置可與計算機系統(tǒng)或微型處理器協(xié)力運行，以執(zhí)行所有的步驟或一些步驟以便執(zhí)行本文中所討論的方法或形成本文中所討論的設(shè)備。通常來說，計算機可用介質(zhì)可以是可記錄介質(zhì)(例如，軟盤、硬盤驅(qū)動器、光盤、電可擦可編程只讀存儲器、或記憶卡)或者可以是傳送介質(zhì)(例如，包括光纖的網(wǎng)絡(luò)、環(huán)球網(wǎng)、纜線、或利用時分多路存取、碼分多路存取、或其它射頻信道的無線信道)?？墒褂萌魏我阎幕蜓邪l(fā)的可存儲適于與計算機系統(tǒng)一起使用的信息的介質(zhì)。計算機可讀代碼裝置是用于使得計算機或處理器能夠讀取指令和諸如磁性介質(zhì)上的磁變或光盤的表面上的高度變化之類的數(shù)據(jù)的任何機構(gòu)。該介質(zhì)可被分配在復(fù)合物理裝置上。如在本文中所使用的那樣，有形計算機可讀可記錄存儲介質(zhì)意在涵蓋其示例在上文中闡述的可記錄介質(zhì)，但并不意在涵蓋傳送介質(zhì)或非實體(disembodied)信號。微型處理器可包括和/或聯(lián)接至適用的存儲器。
[0049]此外，還將了解到的是，本發(fā)明的實施方案可在一個或多個微型處理器和計算機可讀程序代碼的控制下在電子系統(tǒng)中實施，如上所述，或者在機電系統(tǒng)中實施，在該機電系統(tǒng)中，運行和功能處于機械控制系統(tǒng)的實質(zhì)性控制下，而非處于電子控制系統(tǒng)的實質(zhì)性控制下。
[0050]由此，盡管已經(jīng)將本發(fā)明的基本新穎的特征示出并描繪且指出為應(yīng)用于本發(fā)明的示例性實施方案，但將會明白的是，在所示裝置的形式和細(xì)節(jié)及它們的運行中的多種省略和替換和改變可由本領(lǐng)域技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的精神的前提下作出。此外，顯然其目的是，以基本上相同的方式執(zhí)行基本上相同的功能以獲得相同結(jié)果的那些元件和/或方法步驟的全部組合均處于本發(fā)明的范圍內(nèi)。此外，應(yīng)該認(rèn)識到的是，結(jié)合本發(fā)明的任何公開的形式或?qū)嵤┓桨杆境龊?或描述的結(jié)構(gòu)和/或元件和/或方法步驟均可被作為設(shè)計選擇的一般情況結(jié)合在任何其它公開或描述或建議的形式或?qū)嵤┓桨钢?。因此，其目的是，它被限制成僅如由附于此的權(quán)利要求的范圍所表示的那樣。
【權(quán)利要求】
1.一種雙蒸發(fā)器制冷機設(shè)備，包括: 壓縮機； 冷凝器，所述冷凝器構(gòu)造成從所述壓縮機接收制冷劑流，所述冷凝器包括第一部分和第二部分，并且其中，從所述壓縮機接收到的所述制冷劑流包括非共沸制冷劑混合物； 第一蒸發(fā)器; 第二蒸發(fā)器；和 分隔部件，所述分隔部件連接在所述冷凝器的所述第一部分與所述第二部分之間以從所述冷凝器的所述第一部分接收制冷劑流，并且所述分隔部件構(gòu)造成將由此接收到的所述制冷劑流分成第一制冷劑流和第二制冷劑流，所述第一制冷劑流流至所述第一蒸發(fā)器，所述第二制冷劑流經(jīng)過所述冷凝器的所述第二部分流至所述第二蒸發(fā)器， 由此，所述第一蒸發(fā)器和所述第二蒸發(fā)器基本上同時分別接收所述第一制冷劑流和所述第二制冷劑流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙蒸發(fā)器制冷機設(shè)備，其特征在于，所述非共沸制冷劑混合物包括選自如下的兩種或更多種制冷劑:R_134a制冷劑、R-245fa制冷劑、R_245ca制冷劑、R-1234yf制冷劑、R-600a制冷劑、戊烷、丁烷、異丁烷、和丙烷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙蒸發(fā)器制冷機設(shè)備，其特征在于，所述非共沸制冷劑混合物包括R_134a制冷劑和R-600a制冷劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙蒸發(fā)器制冷機設(shè)備，其特征在于，所述非共沸制冷劑混合物包括R_134a制冷劑、R-245fa制冷劑和丁烷。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙蒸發(fā)器制冷機設(shè)備，其特征在于，所述非共沸制冷劑混合物包括R_134a制冷劑、R-245fa制冷劑和R_1234yf制冷劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙蒸發(fā)器制冷機設(shè)備，其特征在于，所述非共沸制冷劑混合物包括R_134a制冷劑、R-245ca制冷劑和丁烷。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙蒸發(fā)器制冷機設(shè)備，其特征在于，所述非共沸制冷劑混合物包括R_134a制冷劑、R-245ca制冷劑和R_1234yf制冷劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙蒸發(fā)器制冷機設(shè)備，其特征在于，所述非共沸制冷劑混合物包括戊烷、丁烷、異丁烷和丙烷。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙蒸發(fā)器制冷機設(shè)備，其特征在于，所述非共沸制冷劑混合物包括第一制冷劑和第二制冷劑，當(dāng)在同一壓力下時，所述第一制冷劑從氣體變化成液體所處的溫度高于所述第二制冷劑從氣體變化成液體所處的溫度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的雙蒸發(fā)器制冷機設(shè)備，其特征在于，由所述分隔部件產(chǎn)生的所述第一制冷劑流是富有所述第一制冷劑的液相混合物，而由所述分隔部件產(chǎn)生的所述第二制冷劑流是富有所述第二制冷劑的液相混合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙蒸發(fā)器制冷機設(shè)備，其特征在于，離開所述第一蒸發(fā)器的所述第一制冷劑流和離開所述第二蒸發(fā)器的所述第二制冷劑流合并以形成組合制冷劑流。
12.—種雙蒸發(fā)器制冷機設(shè)備，包括: 壓縮機； 冷凝器，所述冷凝器構(gòu)造成從所述壓縮機接收制冷劑流，并且所述冷凝器包括第一部分和第二部分，并且其中，從所述壓縮機接收到的所述制冷劑流包括非共沸制冷劑混合物； 冷凍蒸發(fā)器； 冷藏蒸發(fā)器；和 分隔部件，所述分隔部件連接在所述冷凝器的所述第一部分與所述第二部分之間以從所述冷凝器的所述第一部分接收制冷劑流，并且所述分隔部件構(gòu)造成將由此接收到的所述制冷劑流分隔成冷藏制冷劑流和冷凍制冷劑流，所述冷藏制冷劑流流至所述冷藏蒸發(fā)器，所述冷凍制冷劑流經(jīng)過所述冷凝器的所述第二部分流至所述冷凍蒸發(fā)器， 由此，所述冷凍蒸發(fā)器和所述冷藏蒸發(fā)器基本上同時分別接收所述冷凍制冷劑流和所述冷藏制冷劑流。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的雙蒸發(fā)器制冷機設(shè)備，其特征在于，所述非共沸制冷劑混合物包括第一制冷劑和第二制冷劑，當(dāng)在同一壓力下時，所述第一制冷劑從氣體變化成液體所處的溫度高于所述第二制冷劑從氣體變化成液體所處的溫度。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的雙蒸發(fā)器制冷機設(shè)備，其特征在于，從所述分隔部件接收到的所述冷藏制冷劑流是富有所述第一制冷劑的液相混合物，而從所述分隔部件接收到的所述冷凍制冷劑流是富有所述第二制冷劑的液相混合物。
【文檔編號】F25B9/00GK104350339SQ201380030271
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月8日
【發(fā)明者】B.A.容格 申請人:通用電氣公司