CN1114035A

CN1114035A - 新型直冷式双温双控制冷系统

Info

Publication number: CN1114035A
Application number: CN 94110664
Authority: CN
Inventors: 董长伟; 王东宁
Original assignee: Qingdao Institute Of Refrigeration Technology
Current assignee: Qingdao Institute Of Refrigeration Technology
Priority date: 1994-06-20
Filing date: 1994-06-20
Publication date: 1995-12-27

Abstract

一种新型直冷式双温双控制冷系统，由压缩机、冷凝器、干燥过滤器、若干电磁阀、若干毛细管、冷冻室蒸发器、冷藏室蒸发器组成，由于该系统将冷冻室蒸发器置于冷藏室蒸发器前面，冷藏室蒸发器设置于支路上，满足了多元混合制冷工质中不同沸点制冷工质的蒸发温度要求，使双温双控制冷系统适合于多元混合工质，具有节能和提高压缩机能效比和使用寿命的效果。

Description

本实用新型涉及一种新型直冷式双温双控电冰箱的制冷和控制系统。具体地说，就是对现有的直冷式双温控电冰箱的制冷和控制系统的改进。

现有的直冷式双温双控制冷系统中，采用的是称之为1.2.0方式的制冷系统，即一个系统，两个温控器，无自动熔霜装置。如琴岛--利勃海尔牌的BCD-220型电冰箱即是这种制冷系统的典型代表。这种系统的设计中，用冷藏室温控器控制电磁阀的换向，用冷冻室温控器控制压缩机的开停，制冷工质首先流经冷藏室蒸发器，再进入冷冻室蒸发器，并且冷藏室蒸发器置于支路上，冷冻室蒸发器置于干路上。其优点在于：结构紧凑，易于控制，成本低。

近年来，随着人类环保意识的提高，国际社会削减和禁止使用CFCs（氟里昂类物质）的呼声越来越高。本世纪末，目前所使用的R-12（氟里昂-12）制冷工质将全部被无氟制冷工质替代，从目前世界各国的研究成果看，尚无理想的单一制冷工质可以替代现有的R-12。可以预计，未来的无氟制冷工质将是多元的混合制冷工质。

多元混合制冷工质应用于单温控简单制冷系统中，不会对其制冷性能产生较大影响;但是在双温双控制冷系统中，由于电冰箱冷冻室温度一般均低于-18℃，而冷藏室温度一般为0℃～10℃。因此，当混合工质经毛细管节流，进入冷藏室蒸发器时，由于各工质蒸发温度不同，导致混合工质虽然在冷藏室蒸发器内都能达到温度要求，却因为流量、蒸发器面积等限制，不能完全蒸发;而到达冷冻室蒸发器时，部分高沸点工质已不能达到蒸发温度要求，只能流过冷冻室蒸发器回到压缩机内。由此造成冷冻室不能正常工作;部分工质在进入压缩机前的回气管内蒸发，使回气管结霜;压缩机效率降低，寿命缩短，故障率提高;冰箱耗电量增大。

本实用新型的目的在于克服上述缺点，提供一种可灌注多元混合制冷工质，并使混合工质充分合理蒸发的双温双控制冷系统。该系统可以满足电冰箱的制冷性能要求，达到节能，提高压缩机寿命和能效比的效果。

本实用新型是这样实现的：

在由压缩机、冷凝器、干燥过滤器、电磁阀、毛细管、冷冻室蒸发器、冷藏室蒸发器组成的制冷系统中，包含下列两套制冷循环：

Ⅰ：由压缩机，冷凝器，干燥过滤器，Ⅰ号电磁阀，Ⅰ号毛细管，冷冻室蒸发器，Ⅱ号电磁阀组成的低温工质制冷循环;

Ⅱ：由压缩机，冷凝器，干燥过滤器，Ⅰ号电磁阀，Ⅱ号毛细管，冷冻室蒸发器，Ⅱ号电磁阀，冷藏室蒸发器组成的混合工质制冷循环。

在上述制冷系统中，冷藏室蒸发器并联设置于制冷系统的支路上，冷冻室蒸发器设置于制冷系统的干路上，在冷冻室蒸发器后面、冷藏室蒸发器前面、制冷系统干路分支处，设有一个二位三通电磁阀，该电磁阀也可以由设置于并联支路上的单向阀替代。

在上述制冷系统中，冷冻室蒸发器可以是由一块在同一蒸发器板上的两套不相通的蒸发管路组成;其中，两套管路是相互并联的，串接在其中一套管路后面的冷藏室蒸发器设置于制冷系统的支路上。

在上述制冷系统的电气控制系统中，当冷藏室温控器中的单刀双掷开关打在1位置时，Ⅰ号电磁阀和Ⅱ号电磁阀是断电的，冷藏室温控器与冷冻室温控器是并联后接压缩机的;当单刀双掷开关打在2位置时，Ⅰ号电磁阀和Ⅱ号电磁阀并联后与冷藏室温控器串联，该支路与压缩机并联，冷冻室温控器串接于它们的干路上。

上述制冷控制系统中，Ⅰ号和Ⅱ号电磁阀在通电状态下是导通的，在断电状态下是关闭的。

本实用新型的构思在于：将冷冻室蒸发器置于冷藏室蒸发器前面，使多元混合工质中的低沸点工质首先在冷冻室环境温度下蒸发，满足冷冻室温度需要，而此时高沸点工质在冷冻室环境温度下达不到蒸发温度，不能蒸发;待混合工质流经冷藏室蒸发器时，低沸点工质几乎已蒸发完全，此时，冷藏室环境温度已达到高沸点工质的蒸发温度要求，高沸点工质开始蒸发，满足冷藏室温度需要。在冷冻室蒸发过程中，即使有残余低沸点工质未蒸发完全，在冷藏室蒸发过程中，也能够完全蒸发，使混合工质能够充分、完全地蒸发，返回压缩机。

图1是现有的1.2.0制冷系统图。

图2是本实用新型的制冷系统图。

图3是本实用新型的电气控制系统图。

图4是本实用新型实施例之一的制冷系统图。

图5是本实用新型实施例之二的制冷系统图。

图6是在同一蒸发器板上两套不相通管路的冷冻室蒸发器结构图。

图7是本实用新型实施例之三的制冷系统图。

图8是本实用新型省略一个电磁阀的制冷系统电气控制图。

其中，压缩机（1），冷凝器（2），干燥过滤器（3），Ⅰ号电磁阀（4），Ⅰ号毛细管（5），Ⅱ号毛细管（6），冷冻室蒸发器（7），Ⅱ号电磁阀（8），冷藏室蒸发器（9），冷冻室蒸发器板（10），电源插头（11），PTC起动器（12），冷冻室温控器（13），冷藏室温控器（14），热保护继电器（15），单向阀（16），单刀双掷开关（17）。

下面结合附图对本实用新型作进一步描述：

如图2所示是本实用新型的典型制冷系统图。多元混合工质自压缩机（1）排出，经冷凝器（2），干燥过滤器（3）到达Ⅰ号电磁阀（4），此时，电磁阀（4）的通路接Ⅱ号毛细管（6）进入冷冻室蒸发器（7），再到达Ⅱ号电磁阀（8），电磁阀（8）的通路接冷藏室蒸发器（9），经冷藏室蒸发器（9）再返回压缩机（1）。这一工作过程中，Ⅰ号电磁阀（4）和Ⅱ号电磁阀（8）的换向都是由冷藏室温控器（14）控制的，压缩机（1）的开、停是由冷冻室温控器（13）控制的。仍以图2系统为例，当多元混合工质经冷冻室蒸发器（7）在冷藏室蒸发器（9）中蒸发，达到冷藏室规定的温度要求后，冷藏室温控器（14）动作，Ⅰ号和Ⅱ号电磁阀（4）、（8）同时换向，此时，混合工质经Ⅰ号电细管（5），再进入冷冻室蒸发器（7）蒸发，然后进入Ⅱ号电磁阀（8），直接返回压缩机（1）。在这一工作过程中，多元工质不经过冷藏室蒸发器（9），只在冷冻室蒸发器（7）中蒸发，当达到冷冻室规定的温度要求后，冷冻室温控器（13）动作，压缩机（1）停止运转，整个制冷系统完成一个完整的制冷循环。在整个循环的第一个工作过程中，多元混合工质中低沸点工质首先在冷冻室蒸发器（7）中蒸发，而高沸点工质在冷藏室蒸发器（9）中蒸发，当冷藏室达到温度要求，电磁阀（4）、（8）换向，制冷系统使用第二工作过程时，冷冻室温度已几近要求，系统内尚未蒸发的制冷工质已经很少，压缩机（1）工作不长时间可使冷冻室温度达到要求。此时，极少量未蒸发的高沸点制冷工质已不足以对制冷系统造成影响。

如图3示，当单刀双掷开关（17）打在1位置时，电磁阀（4）、（8）断电，不导通;结合图2，混合制冷工质沿Ⅱ路循环;当冷藏室温度达到要求，冷藏室温控器（14）动作，单刀双掷开关（17）打在2位置时，电磁阀（4）、（8）接通，混合制冷工质沿Ⅰ路循环。以此，实现对本实用新型制冷系统的控制。

如图4示，根据实际应用中的产品结构和制冷系统的安装条件，将图2示的Ⅱ号电磁阀（8），用设置于支路上的单向阀（16）替代，该单向阀（16）与Ⅰ号电磁阀（4）也是联动的，保证混合工质在从Ⅰ号毛细管（5）进入冷冻蒸发器（7）时，单向阀（16）是通的，混合工质从Ⅱ号毛细管（6）经过时，单向阀（16）是关闭的。使用单向阀（16）具有结构简单，可靠性高，成本低的优点。

本实用新型的典型系统可以变化为如图5所示，使用在同一蒸发器上互不相通的两套管路的冷冻室蒸发器，合理选择毛细管长度及蒸发器面积，可以省略Ⅱ号电磁阀（8）或单向阀（16），更加降低成本。其中，冷冻室蒸发器结构如图6示，在蒸发器板（10）上，两套互不相通的蒸发管路（7a）、（7b）分别与其它管路联接。

在某些情况下，根据冷冻室容积及冷藏室容积大小，选择合适的蒸发器面积与毛细管长度在合理的匹配状态下，本实用新型可以形成如图7示的制冷系统，其电气控制系统如图8示，其工作原理为：当冷藏室温度未达要求时，多元工质经冷凝器（2），干燥过滤器（3），毛细管（5），冷冻蒸发器（7），冷藏蒸发器（9）返回压缩机（1），此时，单向阀（16）是关闭的;当冷藏室温度达到要求后，冷藏室温控器（14）动作，单向阀（16）打开，多元混合工质直接经单向阀（16）返回压缩机（1），当冷冻室温度也达到要求后，冷冻室温控器（13）动作，关闭压缩机（1），制冷循环过程结束。

Claims

1、一种新型直冷式双温控制冷系统，包括压缩机、冷凝器、干燥过滤器、电磁阀、毛细管、冷冻室蒸发器、冷藏室蒸发器等，其特征在于在同一制冷系统中包含下列两套制冷循环，

Ⅰ：由压缩机(1)，冷凝器(2)，干燥过滤器(3)，Ⅰ号电磁阀(4)，Ⅰ号毛细管(5)，冷冻室蒸发器(7)，Ⅱ号电磁阀(8)组成的低温工质制冷循环；

Ⅱ：由压缩机(1)，冷凝器(2)，干燥过滤器(3)，Ⅰ号电磁阀(4)，Ⅱ号毛细管(6)，冷冻室蒸发器(7)，Ⅱ号电磁阀(8)，冷藏室蒸发器(9)组成的混合工质制冷循环。

2、根据权利要求1所述的新型制冷系统，其特征在于所述的冷藏室蒸发器（9）并联设置于制冷系统的支路上。

3、根据权利要求1或2所述的新型制冷系统，其特征在于设置于冷冻室蒸发器（7）和冷藏室蒸发器（9）之间的Ⅱ号电磁阀（8）可以由设置于并联支路上的单向阀（16）代替。

4、根据权利要求1或2所述的新型制冷系统，其特征在于设置于Ⅰ号和Ⅱ号毛细管后、冷冻室内的冷冻室蒸发器（7）可以由一块在同一蒸发器板（10）上的两套不相通的蒸发管路（7a），（7b）组成的蒸发器替代;其中管路（7a）接冷藏室蒸发器（9）后，连接压缩机（1），另一管路（7b）直接与压缩机（1）连接。

5、根据权利要求1或2所述的新型制冷系统，其特征在于该制冷系统的电气控制系统中，当冷藏室温控器（14）中的单刀双掷开关（17）打在1位置时，Ⅰ号电磁阀（4）和Ⅱ号电磁阀（8）是断电的，冷藏室温控器（14）与冷冻室温控器（13）是并联后接压缩机（1）的;当单刀双掷开关（17）打在2位置时，Ⅰ号电磁阀（4）和Ⅱ号电磁阀（8）并联后与冷藏室温控器（14）串接，该支路与压缩机（1）并联，冷冻室温控器（13）串接于它们的干路上。

6、根据权利要求1或2所述的新型制冷系统，其特征在于所述的电磁阀在通电状态下是导通的，在断电状态下是关闭的。