專利名稱：新型直冷式雙溫雙控制冷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型直冷式雙溫雙控電冰箱的制冷和控制系統(tǒng)。具體地說(shuō)，就是對(duì)現(xiàn)有的直冷式雙溫控電冰箱的制冷和控制系統(tǒng)的改進(jìn)。
現(xiàn)有的直冷式雙溫雙控制冷系統(tǒng)中，采用的是稱之為1.2.0方式的制冷系統(tǒng)，即一個(gè)系統(tǒng)，兩個(gè)溫控器，無(wú)自動(dòng)熔霜裝置。如琴島－－利勃海爾牌的BCD－220型電冰箱即是這種制冷系統(tǒng)的典型代表。這種系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，用冷藏室溫控器控制電磁閥的換向，用冷凍室溫控器控制壓縮機(jī)的開停，制冷工質(zhì)首先流經(jīng)冷藏室蒸發(fā)器，再進(jìn)入冷凍室蒸發(fā)器，并且冷藏室蒸發(fā)器置于支路上，冷凍室蒸發(fā)器置于干路上。其優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)緊湊，易于控制，成本低。
近年來(lái)，隨著人類環(huán)保意識(shí)的提高，國(guó)際社會(huì)削減和禁止使用CFCs(氟里昂類物質(zhì))的呼聲越來(lái)越高。本世紀(jì)末，目前所使用的R－12(氟里昂－12)制冷工質(zhì)將全部被無(wú)氟制冷工質(zhì)替代，從目前世界各國(guó)的研究成果看，尚無(wú)理想的單一制冷工質(zhì)可以替代現(xiàn)有的R－12?？梢灶A(yù)計(jì)，未來(lái)的無(wú)氟制冷工質(zhì)將是多元的混合制冷工質(zhì)。
多元混合制冷工質(zhì)應(yīng)用于單溫控簡(jiǎn)單制冷系統(tǒng)中，不會(huì)對(duì)其制冷性能產(chǎn)生較大影響；但是在雙溫雙控制冷系統(tǒng)中，由于電冰箱冷凍室溫度一般均低于－18℃，而冷藏室溫度一般為0℃～10℃。因此，當(dāng)混合工質(zhì)經(jīng)毛細(xì)管節(jié)流，進(jìn)入冷藏室蒸發(fā)器時(shí)，由于各工質(zhì)蒸發(fā)溫度不同，導(dǎo)致混合工質(zhì)雖然在冷藏室蒸發(fā)器內(nèi)都能達(dá)到溫度要求，卻因?yàn)榱髁?、蒸發(fā)器面積等限制，不能完全蒸發(fā)；而到達(dá)冷凍室蒸發(fā)器時(shí)，部分高沸點(diǎn)工質(zhì)已不能達(dá)到蒸發(fā)溫度要求，只能流過(guò)冷凍室蒸發(fā)器回到壓縮機(jī)內(nèi)。由此造成冷凍室不能正常工作；部分工質(zhì)在進(jìn)入壓縮機(jī)前的回氣管內(nèi)蒸發(fā)，使回氣管結(jié)霜；壓縮機(jī)效率降低，壽命縮短，故障率提高；冰箱耗電量增大。
本發(fā)明的目的在于克服上述缺點(diǎn)，提供一種可灌注多元混合制冷工質(zhì)，并使混合工質(zhì)充分合理蒸發(fā)的雙溫雙控制冷系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以滿足電冰箱的制冷性能要求，達(dá)到節(jié)能，提高壓縮機(jī)壽命和能效比的效果。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的在由壓縮機(jī)、冷凝器、干燥過(guò)濾器、電磁閥、毛細(xì)管、冷凍室蒸發(fā)器、冷藏室蒸發(fā)器組成的制冷系統(tǒng)中，包含下列兩套制冷循環(huán)Ⅰ由壓縮機(jī)，冷凝器，干燥過(guò)濾器，Ⅰ號(hào)電磁閥，Ⅰ號(hào)毛細(xì)管，冷凍室蒸發(fā)器，Ⅱ號(hào)電磁閥組成的低溫工質(zhì)制冷循環(huán)；Ⅱ由壓縮機(jī)，冷凝器，干燥過(guò)濾器，Ⅰ號(hào)電磁閥，Ⅱ號(hào)毛細(xì)管，冷凍室蒸發(fā)器，Ⅱ號(hào)電磁閥，冷藏室蒸發(fā)器組成的混合工質(zhì)制冷循環(huán)。
在上述制冷系統(tǒng)中，冷藏室蒸發(fā)器并聯(lián)設(shè)置于制冷系統(tǒng)的支路上，冷凍室蒸發(fā)器設(shè)置于制冷系統(tǒng)的干路上，在冷凍室蒸發(fā)器后面、冷藏室蒸發(fā)器前面、制冷系統(tǒng)干路分支處，設(shè)有一個(gè)二位三通電磁閥，該電磁閥也可以由設(shè)置于并聯(lián)支路上的單向閥替代。
在上述制冷系統(tǒng)中，冷凍室蒸發(fā)器可以是由一塊在同一蒸發(fā)器板上的兩套不相通的蒸發(fā)管路組成；其中，兩套管路是相互并聯(lián)的，串接在其中一套管路后面的冷藏室蒸發(fā)器設(shè)置于制冷系統(tǒng)的支路上。
在上述制冷系統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)中，當(dāng)冷藏室溫控器中的單刀雙擲開關(guān)打在1位置時(shí)，Ⅰ號(hào)電磁閥和Ⅱ號(hào)電磁閥是斷電的，冷藏室溫控器與冷凍室溫控器是并聯(lián)后接壓縮機(jī)的；當(dāng)單刀雙擲開關(guān)打在2位置時(shí)，Ⅰ號(hào)電磁閥和Ⅱ號(hào)電磁閥并聯(lián)后與冷藏室溫控器串聯(lián)，該去路與壓縮機(jī)并聯(lián)，冷凍室溫控器串接于它們的干路上。
上述制冷控制系統(tǒng)中，Ⅰ號(hào)和Ⅱ號(hào)電磁閥在通電狀態(tài)下是導(dǎo)通的，在斷電狀態(tài)下是關(guān)閉的。
本發(fā)明的構(gòu)思在于將冷凍室蒸發(fā)器置于冷藏室蒸發(fā)器前面，使多元混合工質(zhì)中的低沸點(diǎn)工質(zhì)首先在冷凍室環(huán)境溫度下蒸發(fā)，滿足冷凍室溫度需要，而此時(shí)高沸點(diǎn)工質(zhì)在冷凍室環(huán)境溫度下達(dá)不到蒸發(fā)溫度，不能蒸發(fā)；待混合工質(zhì)流經(jīng)冷藏室蒸發(fā)器時(shí)，低沸點(diǎn)工質(zhì)幾乎已蒸發(fā)完全，此時(shí)，冷藏室環(huán)境溫度已達(dá)到高沸點(diǎn)工質(zhì)的蒸發(fā)溫度要求，高沸點(diǎn)工質(zhì)開始蒸發(fā)，滿足冷藏室溫度需要。在冷凍室蒸發(fā)過(guò)程中，即使有殘余低沸點(diǎn)工質(zhì)未蒸發(fā)完全，在冷藏室蒸發(fā)過(guò)程中，也能夠完全蒸發(fā)，使混合工質(zhì)能夠充分、完全地蒸發(fā)，返回壓縮機(jī)。


圖1是現(xiàn)有的1.2.0制冷系統(tǒng)圖。
圖2是本發(fā)明的制冷系統(tǒng)圖。
圖3是本發(fā)明的電氣控制系統(tǒng)圖。
圖4是本發(fā)明實(shí)施例之一的制冷系統(tǒng)圖。
圖5是本發(fā)明實(shí)施例之二的制冷系統(tǒng)圖。
圖6是在同一蒸發(fā)器板上兩套不相通管路的冷凍室蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)圖。
圖7是本發(fā)明實(shí)施例之三的制冷系統(tǒng)圖。
圖8是本發(fā)明省略一個(gè)電磁閥的制冷系統(tǒng)電氣控制圖。
其中，壓縮機(jī)(1)，冷凝器(2)，干燥過(guò)濾器(3)，Ⅰ號(hào)電磁閥(4)，Ⅰ號(hào)毛細(xì)管(5)，Ⅱ號(hào)毛細(xì)管(6)，冷凍室蒸發(fā)器(7)，Ⅱ號(hào)電磁閥(8)，冷藏室蒸發(fā)器(9)，冷凍室蒸發(fā)器板(10)，電源插頭(11)，PTC起動(dòng)器(12)，冷凍室溫控器(13)，冷藏室溫控器(14)，熱保護(hù)繼電器(15)，單向閥(16)，單刀雙擲開關(guān)(17)。
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述如圖2所示是本發(fā)明的典型制冷系統(tǒng)圖。
多元混合工質(zhì)自壓縮機(jī)(1)排出，經(jīng)冷凝器(2)，干燥過(guò)濾器(3)到達(dá)Ⅰ號(hào)電磁閥(4)，此時(shí)，電磁閥(4)的通路接Ⅱ號(hào)毛細(xì)管(6)進(jìn)入冷凍室蒸發(fā)器(7)，再到達(dá)Ⅱ號(hào)電磁閥(8)，電磁閥(8)的通路接冷藏室蒸發(fā)器(9)，經(jīng)冷藏室蒸發(fā)器(9)再返回壓縮機(jī)(1)。這一工作過(guò)程中，Ⅰ號(hào)電磁閥(4)和Ⅱ號(hào)電磁閥(8)的換向都是由冷藏室溫控器(14)控制的，壓縮機(jī)(1)的開、停是由冷凍室溫控器(13)控制的，仍以圖2系統(tǒng)為例，當(dāng)多元混合工質(zhì)經(jīng)冷凍室蒸發(fā)器(7)在冷藏室蒸發(fā)器(9)中蒸發(fā)，達(dá)到冷藏室規(guī)定的溫度要求后，冷藏室溫控器(14)動(dòng)作，Ⅰ號(hào)和Ⅱ號(hào)電磁閥(4)、(8)同時(shí)換向，此時(shí)，混合工質(zhì)經(jīng)Ⅰ號(hào)電細(xì)管(5)，再進(jìn)入冷凍室蒸發(fā)器(7)蒸發(fā)，然后進(jìn)入Ⅱ號(hào)電磁閥(8)，直接返回壓縮機(jī)(1)。在這一工作過(guò)程中，多元工質(zhì)不經(jīng)過(guò)冷藏室蒸發(fā)器(9)，只在冷凍室蒸發(fā)器(7)中蒸發(fā)，當(dāng)達(dá)到冷凍室規(guī)定的溫度要求后，冷凍室溫控器(13)動(dòng)作，壓縮機(jī)(1)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，整個(gè)制冷系統(tǒng)完成一個(gè)完整的制冷循環(huán)。在整個(gè)循環(huán)的第一個(gè)工作過(guò)程中，多元混合工質(zhì)中低沸點(diǎn)工質(zhì)首先在冷凍室蒸發(fā)器(7)中蒸發(fā)，而高沸點(diǎn)工質(zhì)在冷藏室蒸發(fā)器(9)中蒸發(fā)，當(dāng)冷藏室達(dá)到溫度要求，電磁閥(4)、(8)換向，制冷系統(tǒng)使用第二工作過(guò)程時(shí)，冷凍室溫度已幾近要求，系統(tǒng)內(nèi)尚未蒸發(fā)的制冷工質(zhì)已經(jīng)很少，壓縮機(jī)(1)工作不長(zhǎng)時(shí)間可使冷凍室溫度達(dá)到要求。此時(shí)，極少量未蒸發(fā)的高沸點(diǎn)制冷工質(zhì)已不足以對(duì)制冷系統(tǒng)造成影響。
如圖3示，當(dāng)單刀雙擲開關(guān)(17)打在1位置時(shí)，電磁閥(4)、(8)斷電，不導(dǎo)通；結(jié)合圖2，混合制冷工質(zhì)沿Ⅱ路循環(huán)；當(dāng)冷藏室溫度達(dá)到要求，冷藏室溫控器(14)動(dòng)作，單刀雙擲開關(guān)(17)打在2位置時(shí)，電磁閥(4)、(8)接通，混合制冷工質(zhì)沿Ⅰ路循環(huán)。以此，實(shí)現(xiàn)對(duì)本發(fā)明制冷系統(tǒng)的控制。
如圖4示，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用中的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和制冷系統(tǒng)的安裝條件，將圖2示的Ⅱ號(hào)電磁閥(8)，用設(shè)置于支路上的單向閥(16)替代，該單向閥(16)與Ⅰ號(hào)電磁閥(4)也是聯(lián)動(dòng)的，保證混合工質(zhì)在從Ⅰ號(hào)毛細(xì)管(5)進(jìn)入冷凍蒸發(fā)器(7)時(shí)，單向閥(16)是通的，混合工質(zhì)從Ⅱ號(hào)毛細(xì)管(6)經(jīng)過(guò)時(shí)，單向閥(16)是關(guān)閉的。使用單向閥(16)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，成本低的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的典型系統(tǒng)可以變化為如圖5所示，使用在同一蒸發(fā)器上互不相通的兩套管路的冷凍室蒸發(fā)器，合理選擇毛細(xì)管長(zhǎng)度及蒸發(fā)器面積，可以省略Ⅱ號(hào)電磁閥(8)或單向閥(16)，更加降低成本。其中，冷凍室蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)如圖6示，在蒸發(fā)器板(10)上，兩套互不相通的蒸發(fā)管路(7a)、(7b)分別與其它管路聯(lián)接。
在某些情況下，根據(jù)冷凍室容積及冷藏室容積大小，選擇合適的蒸發(fā)器面積與毛細(xì)管長(zhǎng)度在合理的匹配狀態(tài)下，本發(fā)明可以形成如圖7示的制冷系統(tǒng)，其電氣控制系統(tǒng)如圖8示，其工作原理為當(dāng)冷藏室溫度未達(dá)要求時(shí)，多元工質(zhì)經(jīng)冷凝器(2)，干燥過(guò)濾器(3)，毛細(xì)管(5)，冷凍蒸發(fā)器(7)，冷藏蒸發(fā)器(9)返回壓縮機(jī)(1)，此時(shí)，單向閥(16)是關(guān)閉的；當(dāng)冷藏室溫度達(dá)到要求后，冷藏室溫控器(14)動(dòng)作，單向閥(16)打開，多元混合工質(zhì)直接經(jīng)單向閥(16)返回壓縮機(jī)(1)，當(dāng)冷凍室溫度也達(dá)到要求后，冷凍室溫控器(13)動(dòng)作，關(guān)閉壓縮機(jī)(1)，制冷循環(huán)過(guò)程結(jié)束。
權(quán)利要求1.一種新型直冷式雙溫控制冷系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)、冷凝器、干燥過(guò)濾器、電磁閥、毛細(xì)管、冷凍室蒸發(fā)器、冷藏室蒸發(fā)器等，其特征在于在同一制冷系統(tǒng)中包含下列兩套制冷循環(huán)，Ⅰ由壓縮機(jī)(1)，冷凝器(2)，干燥過(guò)濾器(3)，Ⅰ號(hào)電磁閥(4)，Ⅰ號(hào)毛細(xì)管(5)，冷凍室蒸發(fā)器(7)，Ⅱ號(hào)電磁閥(8)組成的低溫工質(zhì)制冷循環(huán)；Ⅱ由壓縮機(jī)(1)，冷凝器(2)，干燥過(guò)濾器(3)，Ⅰ號(hào)電磁閥(4)，Ⅱ號(hào)毛細(xì)管(6)，冷凍室蒸發(fā)器(7)，Ⅱ號(hào)電磁閥(8)，冷藏室蒸發(fā)器(9)組成的混合工質(zhì)制冷循環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型制冷系統(tǒng)，其特征在于所述的冷藏室蒸發(fā)器(9)并聯(lián)設(shè)置于制冷系統(tǒng)的支路上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型制冷系統(tǒng)，其特征在于設(shè)置于冷凍室蒸發(fā)器(7)和冷藏室蒸發(fā)器(9)之間的Ⅱ號(hào)電磁閥(8)可以由設(shè)置于并聯(lián)支路上的單向閥(16)代替。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型制冷系統(tǒng)，其特征在于設(shè)置于Ⅰ號(hào)和Ⅱ號(hào)毛細(xì)管后、冷凍室內(nèi)的冷凍室蒸發(fā)器(7)可以由一塊在同一蒸發(fā)器板(10)上的兩套不相通的蒸發(fā)管路(7a)，(7b)組成的蒸發(fā)器替代；其中管路(7a)接冷藏室蒸發(fā)器(9)后，連接壓縮機(jī)(1)，另一管路(7b)直接與壓縮機(jī)(1)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型制冷系統(tǒng)，其特征在于該制冷系統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)中，當(dāng)冷藏室溫控器(14)中的單刀雙擲開關(guān)(17)打在1位置時(shí)，Ⅰ號(hào)電磁閥(4)和Ⅱ號(hào)電磁閥(8)是斷電的，冷藏室溫控器(14)與冷凍室溫控器(13)是并聯(lián)后接壓縮機(jī)(1)的；當(dāng)單刀雙擲開關(guān)(17)打在2位置時(shí)，Ⅰ號(hào)電磁閥(4)和Ⅱ號(hào)電磁閥(8)并聯(lián)后與冷藏室溫控器(14)串接，該支路與壓縮機(jī)(1)并聯(lián)，冷凍室溫控器(13)串接于它們的干路上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型制冷系統(tǒng)，其特征在于所述的電磁閥在通電狀態(tài)下是導(dǎo)通的，在斷電狀態(tài)下是關(guān)閉的。
專利摘要一種新型直冷式雙溫雙控制冷系統(tǒng)，由壓縮機(jī)、冷凝器、干燥過(guò)濾器、若干電磁閥、若干毛細(xì)管、冷凍室蒸發(fā)器、冷藏室蒸發(fā)器組成，由于該系統(tǒng)將冷凍室蒸發(fā)器置于冷藏室蒸發(fā)器前面，冷藏室蒸發(fā)器設(shè)置于支路上，滿足了多元混合制冷工質(zhì)中不同沸點(diǎn)制冷工質(zhì)的蒸發(fā)溫度要求，使雙溫雙控制冷系統(tǒng)適合于多元混合工質(zhì)，具有節(jié)能和提高壓縮機(jī)能效比和使用壽命的效果。
文檔編號(hào)F25B49/00GK2193518SQ9424079
公開日1995年3月29日 申請(qǐng)日期1994年6月20日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月20日
發(fā)明者董長(zhǎng)偉, 王東寧 申請(qǐng)人:青島制冷技術(shù)研究所