专利名称：直冷式电冰箱的制冷装置及其运转控制方法
技术领域：
本发明涉及的是直冷式电冰箱的制冷装置及其控制方法，特别涉及的是直冷式电冰箱的制冷装置及初期启动时的运转控制方法。
背景技术：
一般，电冰箱是通过冷媒的压缩-冷凝-膨胀-蒸发过程的反复循环来维持冰箱内部的低温状态。在日常生活中，冰箱作为冷藏及冷冻食物的装置是必不可少的。
直冷式电冰箱是在冷冻室和冷藏室各自配备蒸发器，下面参照附图1对已有技术直冷式电冰箱的制冷装置的结构进行说明。
直冷式电冰箱的制冷装置包括压缩机11；冷凝器12；膨胀阀13；冷冻室用蒸发器14；冷藏室用蒸发器15。
上述制冷装置的各个部件用冷媒管16相互连接。
上述压缩机11是将低温/低压状态的冷媒压缩成为高温/高压状态的冷媒。
上述冷凝器12是利用外部空气进行热交换冷凝从压缩机11流出的冷媒。
上述膨胀阀13因直径狭小，起到降低从冷凝器12流入冷媒压力的作用。
冷冻室用蒸发器14和冷藏室用蒸发器15是对经过膨胀阀13蒸发为低温/低压状态的冷媒，起到吸收热量进行热交换，维持电冰箱低温的作用。
因此，当经压缩机11压缩成高温/高压状态的冷媒经过冷凝器12降温之后，再经过膨胀阀13降压。
上述低温/低压状态的冷媒依次经过冷冻室用蒸发器14和冷藏室用蒸发器15进行热交换，转换为低温/低压状态的冷媒，再流入压缩机11反复循环。
电冰箱内空气经过与冷冻室用蒸发器14和冷藏室用蒸发器15的冷媒进行热交换而被冷却，使冷冻室和冷藏室维持低温。
但是，上述已有技术直冷式电冰箱制冷装置存在以下缺点当冬天等周围温度低的时候，关闭冷藏室用蒸发器，由于没有考虑到压缩机规定排出的冷媒量，使膨胀阀出现过负荷。
为了防止膨胀阀的过负荷，需要调节流入冷冻室用蒸发器里冷媒的流量，但已有技术制冷装置并不配备调节冷媒流量结构。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术的不足，提供一种在制冷装置的运转达到稳定状态时，只产生比初期启动时相对小的冷力，降低总耗电量，也能使制冷装置得到最佳运转效果，达到最大热交换效率的直冷式电冰箱的制冷装置结构及其控制方法。
解决上述技术问题的技术方案是一种直冷式电冰箱的制冷装置，该装置包括在压缩冷媒的同时可以改变冷媒压缩力的冷力可变型压缩机；对通过冷力可变型压缩机压缩的冷媒冷凝的冷凝器；对通过冷凝器的冷媒膨胀的冷冻室用膨胀阀；导入通过膨胀阀膨胀的冷媒进行热交换的冷冻室用蒸发器；对通过冷凝器的冷媒膨胀的两个以上冷藏室用膨胀阀，该装置还包括在冷凝器和各冷藏室用膨胀阀之间的冷媒管上设置有选择性地引导冷媒向各冷藏室用膨胀阀流动的流动换向阀。
所述冷藏室用膨胀阀包括冷媒流动距离相对短的第1冷藏室用膨胀阀和冷媒流动距离相对长的第2冷藏室用膨胀阀。
所述第2冷藏室用膨胀阀的冷媒流入端和冷媒流出端各自与第1冷藏室用膨胀阀的冷媒流入端和冷媒流出端连接；第2冷藏室用膨胀阀冷媒流入端和第1冷藏室用膨胀阀冷媒流入端的连接部位上还配备有为引导冷媒流向的冷媒流动换向阀。
所述冷藏室用蒸发器包括冷媒流动距离相对长的第1冷藏室用蒸发器和冷媒流动距离相对短的第2冷藏室用蒸发器。
所述第2冷藏室用蒸发器的冷媒流入口连接在第1冷藏室用蒸发器的冷媒流出口；第2冷藏室用蒸发器的冷媒流入口还配备为了使经过第1冷藏室用蒸发器的冷媒向第2冷藏室用蒸发器旁路的旁通阀。
一种如上所述直冷式电冰箱的制冷装置的运转控制方法，该运转控制方法是指在冷力可变型压缩机产生相对低的压缩力的时候，使冷媒流动距离较产生相对高的压缩力时的冷媒流动距离长的一种方法。
所述使冷媒流动距离长的控制方法是控制冷媒流动换向阀流出方向，使冷媒向流动距离相对长的冷藏室用膨胀阀流动，即使冷媒只流向第2冷藏室用蒸发器来实现。
所述使冷媒流动距离长的控制方法是接通位于各冷藏室用蒸发器冷媒流出端上的旁通阀，通过使冷媒向冷媒流动距离相对短的第1冷藏室用蒸发器流入第2冷藏室用蒸发器来实现。
本发明的有益效果是1)由于应用冷力可变型压缩机，在制冷装置稳定的时候只利用相对小的冷力构成制冷循环，所以能降低整体总运转耗电量。2)当冷力可变型压缩机只使用相对小的冷力，却使冷媒的流动距离最长，制冷装置效率为最大。
图1是已有技术直冷式电冰箱制冷装置的结构连接示意图；图2是本发明实施例的直冷式电冰箱制冷装置中冷力可变型压缩机以满负荷运转时冷媒流动状态的结构示意图；图3是本发明实施例的直冷式电冰箱制冷装置中冷力可变型压缩机以满负荷运转时不同的冷媒流动状态的结构示意图；图4是本发明实施例的直冷式电冰箱制冷装置中冷力可变型压缩机以节能模式运转时冷媒流动状态的结构示意图。
100压缩机200冷凝器310冷冻室用膨胀阀321第1冷藏室用膨胀阀322第2冷藏室用膨胀阀 140冷冻室用蒸发器510第1冷藏室用蒸发器 520第2冷藏室用蒸发器600冷媒管700冷媒分配器810旁通阀820冷媒流动换向阀具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例进一步详细说明。
图2是本发明实施例的直冷式电冰箱制冷装置中冷力可变型压缩机以满负荷运转时冷媒流动状态的结构示意图；图3是本发明实施例的直冷式电冰箱制冷装置中冷力可变型压缩机以满负荷运转时不同的冷媒流动状态的结构示意图；图4是本发明实施例的直冷式电冰箱制冷装置中冷力可变型压缩机以节能模式运转时冷媒流动状态的结构示意图。
本发明实施例的直冷式电冰箱制冷装置包括压缩机100；冷凝器200；冷冻室用膨胀阀310；两个以上冷藏室用膨胀阀321、322；冷冻室用蒸发器140；两个以上冷藏室用蒸发器510、520；冷媒分配器700。
本发明制冷装置的各部件用冷媒管600相互连接。
冷力可变型压缩机100可以根据旋转方向不同，适应不同压缩量的双重容量压缩机。韩国专利申请号10-2001-0064083中介绍了上述双重容量压缩机，但是在本发明中并没有限定在上述实施例形式和相同的双重容量压缩机，而是构成多种不同的形式。
冷力可变型压缩机100不仅可以采用单一制冷的压缩机，而且也可以采用由逆变器等改变启动电压来控制的压缩机。
冷凝器200是对从冷力可变型压缩机100流出的冷媒通过与外部空气的热交换对冷媒冷凝，冷凝器200与已有技术冷凝器12结构相同。
冷冻室用膨胀阀310降低从冷凝器200流出的冷媒压力后，提供给冷冻室用蒸发器400。
冷藏室用蒸发器510、520包括冷媒流动距离相对长的第1冷藏室用蒸发器510和冷媒流动距离相对短的第2冷藏室用蒸发器520。
第1冷藏室用蒸发器510应用于冷藏储存食物；第2冷藏室用蒸发器520应用于储藏蔬菜等温度相对高的新鲜物品。
第2冷藏室用蒸发器520的冷媒流入口连接在第1冷藏室用蒸发器510的冷媒流出口。
第2冷藏室用蒸发器520的冷媒流入口配备旁通阀810，这是为了使经过第1冷藏室用蒸发器510的冷媒流向第2冷藏室用蒸发器520而设置的旁路。
上述旁通阀810可以是转换冷媒流动方向的三通阀。
冷藏室用蒸发器510、520流出的冷媒合并后再与冷冻室用蒸发器400流出的冷媒合流。
上述冷冻室用蒸发器400、冷藏室用蒸发器510、520排出的冷媒流入冷力可变型压缩机100内。
本发明的各冷藏室用膨胀阀321、322起到降低冷凝器200冷媒压力的作用后提供给第1冷藏室用蒸发器510。
上述各冷藏室用膨胀阀321、322包括冷媒流动距离相对短的第1冷藏室用膨胀阀321和冷媒流动距离相对长的第2冷藏室用膨胀阀322。
第2冷藏室用膨胀阀322的冷媒流入端和冷媒流出端各自与第1冷藏室用膨胀阀321的冷媒流入端和冷媒流出端连接。
第2冷藏室用膨胀阀322冷媒流入端和第1冷藏室用膨胀阀321冷媒流入端的连接部位上还配备有引导冷媒流向的冷媒流动换向阀820。
本发明的冷媒分配器700位于冷凝器200和各冷藏室用膨胀阀321、322之间的冷媒管600上。
冷媒分配器700起到向连接冷冻室用膨胀阀310和各冷藏室用膨胀阀321、322的管道选择性地供给冷媒的作用。
即，当各冷藏室用蒸发器510、520不需要运转的时候，例如周围温度低的冬天，冷媒分配器700可以切断向各冷藏室用蒸发器510、520供给冷媒。
下面对上述本发明直冷式电冰箱的制冷装置及其运转控制过程作如下说明。
当直冷式电冰箱开始运作，冷力可变型压缩机100以满负荷状态运转。
上述满负荷状态是使冷力可变型压缩机100最大冷力的运转模式。
当冷力可变型压缩机100以满负荷状态运转时，冷媒分配器700使冷媒向冷冻室用膨胀阀310以及各冷藏室用膨胀阀321、322的连接管流动，位于各冷藏室用膨胀阀321、322冷媒流入口的冷媒流动换向阀820引导流入的冷媒只向第1冷藏室用膨胀阀321流动。
当然也可以像附图3所示，在如同上述满负荷状态运转的时候，通过冷媒分配器700的控制，只向冷冻室用膨胀阀310供给冷媒，使冷力可变型压缩机100的启动转矩最小化。
另外，在如同上述极限模式运转的时候，也可以控制旁通阀810，防止冷媒旁通到第2冷藏室用蒸发器520。有利于冷力可变型压缩机100初期启动转矩的下降。
以满负荷状态运转一定时间后，当整个制冷装置达到稳定状态时，冷力可变型压缩机100以节能模式状态运转。
上述节能模式运转是指虽然采用比冷力可变型压缩机100的最高冷力低，但整个制冷装置的循环效率并不低于满负荷状态冷力的运转模式的循环效率。
当冷力可变型压缩机100以节能模式运转的时候，如图4所示，用微电脑(未图示)控制冷媒的流向，使冷媒的流动距离比满负荷状态运转时流动距离长。
这是因为节能模式是以较小冷力运转，使冷媒流动距离最长，获得最大热交换效率。
因此，为了使冷媒流动距离最长，控制冷媒流动的换向阀820，使冷媒只通过第2冷藏室用膨胀阀322流向第2冷藏室用蒸发器520，即冷媒向流动距离相对长的冷藏室用膨胀阀流动。
与此同时，接通位于各冷藏室用蒸发器510、520冷媒流出端上的旁通阀，使冷媒向冷媒流动距离相对短的第1冷藏室用蒸发器510的冷媒流入第2冷藏室用蒸发器520里。
由此，即使只用相对小的冷力运转，也能使热交换率最大化。
权利要求
1.一种直冷式电冰箱的制冷装置，该装置包括在压缩冷媒的同时可以改变冷媒压缩力的冷力可变型压缩机；对通过冷力可变型压缩机压缩的冷媒冷凝的冷凝器；对通过冷凝器的冷媒膨胀的冷冻室用膨胀阀；导入通过膨胀阀膨胀的冷媒进行热交换的冷冻室用蒸发器；对通过冷凝器冷凝的冷媒膨胀的两个以上冷藏室用膨胀阀，其特征在于该装置还包括在冷凝器和各冷藏室用膨胀阀之间的冷媒管上设置有选择性地引导冷媒向各冷藏室用膨胀阀流动的流动换向阀。
2.根据权利要求1所述的直冷式电冰箱的制冷装置，其特征在于所述冷藏室用膨胀阀包括冷媒流动距离相对短的第1冷藏室用膨胀阀和冷媒流动距离相对长的第2冷藏室用膨胀阀。，
3.根据权利要求2所述的直冷式电冰箱的制冷装置，其特征在于所述第2冷藏室用膨胀阀的冷媒流入端和冷媒流出端各自与第1冷藏室用膨胀阀的冷媒流入端和冷媒流出端连接；第2冷藏室用膨胀阀冷媒流入端和第1冷藏室用膨胀阀冷媒流入端的连接部位上还配备有为引导冷媒流向的冷媒流动换向阀。
4.根据权利要求1所述的直冷式电冰箱的制冷装置，其特征在于所述冷藏室用蒸发器包括冷媒流动距离相对长的第1冷藏室用蒸发器和冷媒流动距离相对短的第2冷藏室用蒸发器。
5.根据权利要求4所述的直冷式电冰箱的制冷装置，其特征在于所述第2冷藏室用蒸发器的冷媒流入口连接在第1冷藏室用蒸发器的冷媒流出口；第2冷藏室用蒸发器的冷媒流入口还配备为了使经过第1冷藏室用蒸发器的冷媒向第2冷藏室用蒸发器旁路的旁通阀。
6.一种权利要求1所述的直冷式电冰箱的制冷装置的运转控制方法，其特征在于该运转控制方法是指在冷力可变型压缩机产生相对低的压缩力的时候，使冷媒流动距离较产生相对高的压缩力时的冷媒流动距离长的一种方法。
7.根据权利要求6所述的直冷式电冰箱制冷装置的运转控制方法，其特征在于使冷媒流动距离长的控制方法是控制冷媒流动换向阀流出方向，使冷媒向流动距离相对长的冷藏室用膨胀阀流动，即使冷媒只流向第2冷藏室用蒸发器来实现。
8.根据权利要求6所述的直冷式电冰箱制冷装置的运转控制方法，其特征在于使冷媒流动距离长的控制方法是接通位于各冷藏室用蒸发器冷媒流出端上的旁通阀，通过使冷媒向冷媒流动距离相对短的第1冷藏室用蒸发器流入第2冷藏室用蒸发器来实现。
全文摘要
本发明公开一种直冷式电冰箱的制冷装置及其运转控制方法，其装置包括冷力可变型压缩机；冷凝器；膨胀阀；冷冻室用蒸发器；两个以上冷藏室用膨胀阀，该装置还包括在冷凝器和各冷藏室用膨胀阀之间的冷媒管上设置有选择性地引导冷媒向各冷藏室用膨胀阀流动的流动换向阀。其运转控制方法是指在冷力可变型压缩机产生相对低的压缩力的时候，使冷媒流动距离较产生相对高的压缩力时的冷媒流动距离长的一种方法。本发明的有益效果是1)由于应用冷力可变型压缩机，在制冷装置稳定的时候只利用相对小的冷力构成制冷循环，所以能降低整体总运转耗电量。2)当冷力可变型压缩机只使用相对小的冷力，却使冷媒的流动距离最长，制冷装置效率为最大。
文档编号F25D11/02GK1746594SQ20041007184
公开日2006年3月15日 申请日期2004年9月7日 优先权日2004年9月7日
发明者河三哲, 辛宗民, 江成姬, 金现, 黄俊现, 金宗权 申请人:乐金电子(天津)电器有限公司