本發(fā)明涉及一種制冷循環(huán)及具有該制冷循環(huán)的冰箱,更具體地,涉及一種具有改善的性能系數(shù)(cop)的制冷循環(huán)及具有該制冷循環(huán)的冰箱。
背景技術(shù):
在具有兩個(gè)或更多個(gè)冷卻室的冷卻設(shè)備中,這些冷卻室被中間隔板分開,并且使用門打開或關(guān)閉。此外,這些冷卻室中的每一個(gè)包括產(chǎn)生冷空氣的蒸發(fā)器和將冷空氣吹入冷卻室的風(fēng)扇。這些冷卻室中的每一個(gè)通過蒸發(fā)器和其風(fēng)扇的動(dòng)作獨(dú)立地冷卻。該冷卻方法被稱為獨(dú)立冷卻方法。作為應(yīng)用獨(dú)立冷卻方法的冷卻設(shè)備的代表性示例,存在具有冷凍室和冷藏室的冰箱。冰箱的冷凍室主要用于儲(chǔ)存冷凍食品。通常已知的是,冷凍室的適當(dāng)溫度為約-18℃。相反,冷藏室用于儲(chǔ)存在0℃或更高的室溫下不需要冷卻的一般食物和飲料。已知的是,冷藏室的適當(dāng)溫度為約3℃。
雖然冷藏室和冷凍室在適當(dāng)溫度方面不同,但是常規(guī)冰箱的第一蒸發(fā)器和第二蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度相同。因此,冷凍室的風(fēng)扇被連續(xù)地驅(qū)動(dòng),并且冷藏室的風(fēng)扇被間歇地驅(qū)動(dòng),以在需要時(shí)將冷空氣吹入冷藏室,從而防止冷藏室的內(nèi)部溫度降低到比必要的溫度高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
技術(shù)問題
本發(fā)明的一個(gè)方面涉及具有改進(jìn)的性能系數(shù)(cop)的制冷循環(huán)以及具有該制冷循環(huán)的冰箱。
技術(shù)方案
根據(jù)本發(fā)明的第一方面,制冷循環(huán)包括第一制冷劑回路,其配置為使從壓縮機(jī)噴射的制冷劑流過冷凝器、噴射器、第一蒸發(fā)器和第二蒸發(fā)器,并流回到壓縮機(jī);第二制冷劑回路,其配置為使制冷劑繞過在第一制冷劑回路中的第一蒸發(fā)器;以及第三制冷劑回路,其在設(shè)置在冷凝器的下游端的接合點(diǎn)處從第一制冷劑回路和第二制冷劑回路的至少一個(gè)分支,并且配置為使制冷劑流過膨脹裝置和第三蒸發(fā)器,并流到噴射器。
制冷劑流過第一制冷劑回路或第二制冷劑回路以及第三制冷劑回路。
其以全冷卻模式和冷凍/冷卻模式操作,其中,在全冷卻模式中,制冷劑流過第一制冷劑回路和第三制冷劑回路,在冷凍/冷卻模式中,制冷劑流過第二制冷劑回路和第三制冷劑回路。
膨脹裝置包括第一膨脹裝置;以及與第一膨脹裝置串聯(lián)設(shè)置的第二膨脹裝置,并且第三制冷劑回路包括:第三a制冷劑回路,其配置為使制冷劑通過設(shè)置在第三蒸發(fā)器的上游端的第一膨脹裝置;以及第三b制冷劑回路,其配置為使制冷劑通過第一膨脹裝置和第二膨脹裝置。
在全冷卻模式中,流過第一制冷劑回路的制冷劑的至少一部分循環(huán)通過第三a制冷劑回路,在冷凍/冷卻模式中,流過第二制冷劑回路的制冷劑的至少一部分循環(huán)通過第三b制冷劑回路。
制冷循環(huán)還包括設(shè)置有第一蒸發(fā)器第一冷卻室;以及設(shè)置有第二蒸發(fā)器和第三蒸發(fā)器的第二冷卻室,其中,第二冷卻室的溫度低于第一冷卻室的溫度。
其以全冷卻模式和冷凍/冷卻模式操作,其中,在全冷卻模式中,制冷劑流過第一制冷劑回路和第三制冷劑回路,在冷凍/冷卻模式中,制冷劑流過第二制冷劑回路和第三制冷劑回路,并且其中,當(dāng)在全冷卻模式下操作制冷循環(huán)時(shí),冷卻第一冷卻室和第二冷卻室,并且當(dāng)在冷凍/冷卻模式下操作制冷循環(huán)時(shí),冷卻第二冷卻室。
第二冷卻室包括配置為使空氣流過第二冷卻室的強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇,其中,第三蒸發(fā)器在空氣通過強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇流過第二冷卻室的方向上設(shè)置在第二蒸發(fā)器的下游端。
從冷凝器噴射的制冷劑包括經(jīng)由第一制冷劑回路或第二制冷劑回路流入噴射器的主制冷劑;以及在接合點(diǎn)處分支、流過第三制冷劑回路并且在噴射器處遇到主制冷劑的副制冷劑。
制冷循環(huán)還包括第一通道切換裝置,其配置為使從噴射器噴射的制冷劑流過第一制冷劑回路和第二制冷劑回路中的至少一個(gè);以及第二通道切換裝置,其配置為使在接合點(diǎn)處分支到第三制冷劑回路的制冷劑流過第三a制冷劑回路或第三b制冷劑回路。
噴射器將從冷凝器噴射的制冷劑和從第三蒸發(fā)器噴射的制冷劑混合,增加混合制冷劑的結(jié)果的壓力,并使混合制冷劑的結(jié)果流入壓縮機(jī)。
噴射器包括噴嘴部分,其配置為降低從冷凝器噴射的制冷劑的壓力并且使制冷劑膨脹;吸入部分,其配置為吸入從第三蒸發(fā)器噴射的制冷劑;混合部分,其配置為將流入噴嘴部分的制冷劑和流入吸入部分的制冷劑混合;以及擴(kuò)散器部分,其配置為增加混合部分中的混合制冷劑的結(jié)果的壓力。
噴嘴部分包括噴嘴本體;噴嘴入口,制冷劑通過噴嘴入口流入噴嘴本體;以及噴嘴噴射部分,其配置為從噴嘴本體噴射制冷劑,噴嘴噴射部分的寬度大于噴嘴入口的寬度,噴射器還包括針單元,針單元的橫截面沿噴射器的長(zhǎng)度方向變化,并且配置為從噴嘴入口向前移動(dòng)到噴嘴入口或向后移動(dòng)。
制冷循環(huán)還包括第一熱交換器,其配置為在第一膨脹裝置與壓縮機(jī)的吸入部分之間交換熱量,從而使吸入壓縮機(jī)的制冷劑過熱。
制冷循環(huán)還包括第二熱交換器,其配置為在壓縮機(jī)的吸入部分和冷凝器的噴射部分之間交換熱量。
制冷循環(huán)還包括第二熱交換器,其配置為在壓縮機(jī)的吸入部分和第一制冷劑回路或第二制冷劑回路中的接合點(diǎn)的下游端之間交換熱量。
制冷循環(huán)還包括第一熱交換器,其配置為在第一膨脹裝置、第二膨脹裝置和壓縮機(jī)的吸入部分之間交換熱量,從而使吸入壓縮機(jī)的制冷劑過熱。
制冷循環(huán)還包括第二熱交換器,其配置為在壓縮機(jī)的吸入部分和冷凝器的噴射部分之間交換熱量。
制冷循環(huán)還包括第二熱交換器,其配置為在壓縮機(jī)的吸入部分和第一制冷劑回路或第二制冷劑回路中的接合點(diǎn)的下游端之間交換熱量。
制冷循環(huán)還包括設(shè)置在冷凝器的噴射部分的第三膨脹裝置;以及第一熱交換器,其配置為在第三膨脹裝置與壓縮機(jī)的吸入部分之間交換熱量。
制冷循環(huán)還包括第一熱交換器,其配置為在壓縮機(jī)的吸入部分和第一制冷劑回路或第二制冷劑回路中的接合點(diǎn)的下游端之間交換熱量。
膨脹裝置包括毛細(xì)管和電子膨脹閥。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面,制冷循環(huán)包括壓縮機(jī);冷凝器,其配置為冷凝從壓縮機(jī)噴射的制冷劑;噴射器,作為從冷凝器噴射的制冷劑的至少一部分的主制冷劑流入噴射器中;主蒸發(fā)器,從噴射器噴射的制冷劑流入主蒸發(fā)器中,并且主蒸發(fā)器通過與周圍環(huán)境熱交換而將制冷劑噴射到壓縮機(jī),主蒸發(fā)器包括第一蒸發(fā)器和第二蒸發(fā)器,其中,第一蒸發(fā)器設(shè)置在第一冷卻室中,并且第二蒸發(fā)器設(shè)置在比第一冷卻室冷的第二冷卻室中;膨脹裝置,作為從冷凝器噴射的制冷劑的剩余部分的副制冷劑移動(dòng)到膨脹裝置;副蒸發(fā)器,其包括設(shè)置在第二冷卻室中的第三蒸發(fā)器,并且其配置為使流過膨脹裝置的副制冷劑通過與周圍環(huán)境熱交換而穿過,并將副制冷劑噴射到噴射器;以及第一通道切換裝置,其配置為使從噴射器噴射的制冷劑通過第一蒸發(fā)器和第二蒸發(fā)器中的至少一個(gè)。
膨脹裝置包括第一膨脹裝置;以及與第一膨脹裝置串聯(lián)設(shè)置的第二膨脹裝置,并且制冷循環(huán)還包括第二通道切換裝置,其設(shè)置在膨脹裝置的上游端,并且其配置為使制冷劑通過第一膨脹裝置或者第一膨脹裝置和第二膨脹裝置。
第一通道切換裝置設(shè)置為使從噴射器噴射的制冷劑流過第一蒸發(fā)器或第二蒸發(fā)器。
噴射器將從冷凝器噴射的主制冷劑和從副蒸發(fā)器噴射的副制冷劑混合,增加混合主制冷劑和副制冷劑的結(jié)果的壓力,并使混合主制冷劑和副制冷劑的結(jié)果傳輸?shù)綁嚎s機(jī)。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面,冰箱包括主體;包括在主體中的第一冷卻室,以及設(shè)置為比第一冷卻室冷的第二冷卻室;以及制冷循環(huán),其包括包含在第一冷卻室中的第一蒸發(fā)器和第二蒸發(fā)器,以及包含在第二冷卻室中并且配置為冷卻第一冷卻室和第二冷卻室的第三蒸發(fā)器,其中,制冷循環(huán)還包括:第一制冷劑回路,其配置為使從壓縮機(jī)噴射的制冷劑流過冷凝器、噴射器、第一蒸發(fā)器和第二蒸發(fā)器,然后流回到壓縮機(jī);第二制冷劑回路,其配置為使制冷劑繞過第一制冷劑回路中的第一蒸發(fā)器;以及第三制冷劑回路,其在設(shè)置在冷凝器的下游端的接合點(diǎn)處從第一制冷劑回路或第二制冷劑回路分支,并且配置為使制冷劑流過膨脹裝置和第三蒸發(fā)器,并且流到噴射器。
制冷循環(huán)包括全冷卻模式,其中制冷劑流過第一制冷劑回路和第三制冷劑回路;以及冷凍/冷卻模式,其中制冷劑流過第二制冷劑回路和第三制冷劑回路。
膨脹裝置包括第一膨脹裝置;以及與第一膨脹裝置串聯(lián)設(shè)置的第二膨脹裝置,并且第三制冷劑回路包括:第三a制冷劑回路,其配置為使制冷劑流過設(shè)置在第三蒸發(fā)器的上游端的第一膨脹裝置;以及第三b制冷劑回路,其配置為使制冷劑流過第一膨脹裝置和第二膨脹裝置。
噴射器布置成比第三蒸發(fā)器更靠近重力方向。
有利效果
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,可以提高制冷循環(huán)的性能系數(shù)(cop)。
此外,可以使用噴射器來提高能量效率。
此外,可以單獨(dú)冷卻多個(gè)冷卻室以改進(jìn)冷卻效率。
附圖說明
圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的制冷循環(huán)的圖。
圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的制冷循環(huán)中的制冷劑的流動(dòng)的圖。
圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的制冷循環(huán)的噴射器的圖。
圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例,制冷循環(huán)的一些元件根據(jù)操作模式操作的圖。
圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的制冷循環(huán)的控制圖。
圖6a和6b是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的冰箱和制冷循環(huán)的布置的圖。
圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的制冷循環(huán)的圖。
圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的制冷循環(huán)中的制冷劑的流動(dòng)的圖。
圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的制冷循環(huán)的圖。
圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的制冷循環(huán)中的制冷劑的流動(dòng)的圖。
圖11是示出了根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的制冷循環(huán)的圖。
圖12是示出了根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的制冷循環(huán)中的制冷劑的流動(dòng)的圖。
圖13是示出了根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的制冷循環(huán)的圖。
圖14是示出了根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的制冷循環(huán)中的制冷劑的流動(dòng)的圖。
圖15是示出了根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的制冷循環(huán)的圖。
圖16是示出了根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的制冷循環(huán)中的制冷劑的流動(dòng)的圖。
圖17是示出了根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施例的制冷循環(huán)的圖。
圖18是示出了根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施例的制冷循環(huán)中的制冷劑的流動(dòng)的圖。
圖19是示出了根據(jù)本發(fā)明的第八實(shí)施例的制冷循環(huán)的圖。
圖20是示出了根據(jù)本發(fā)明的第八實(shí)施例的制冷循環(huán)中的制冷劑的流動(dòng)的圖。
圖21是示出了根據(jù)本發(fā)明的第九實(shí)施例的制冷循環(huán)的圖。
圖22是示出了根據(jù)本發(fā)明的第九實(shí)施例的制冷循環(huán)中的制冷劑的流動(dòng)的圖。
圖23是示出了根據(jù)本發(fā)明的第十實(shí)施例的制冷循環(huán)的圖。
圖24是示出了根據(jù)本發(fā)明的第十實(shí)施例的制冷循環(huán)中的制冷劑的流動(dòng)的圖。
具體實(shí)施方式
在下文中,將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。
圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的制冷循環(huán)的圖。
如圖1所示,壓縮機(jī)110、冷凝器120、至少一個(gè)蒸發(fā)器130、噴射器180和通道切換裝置190經(jīng)由制冷劑管道彼此連接,從而形成閉環(huán)制冷劑回路。
詳細(xì)地,制冷循環(huán)100包括第一制冷劑回路、第二制冷劑回路和第三制冷劑回路。
第一制冷劑回路配置為使從壓縮機(jī)110噴射的制冷劑流過冷凝器120、噴射器180、第一蒸發(fā)器140和第二蒸發(fā)器150并流回到壓縮機(jī)110。第二制冷劑回路配置為使制冷劑繞過第一制冷劑回路中的第一蒸發(fā)器140。也就是說,制冷劑在第一制冷劑回路中通過第一蒸發(fā)器140和第二蒸發(fā)器150,而在第二制冷劑回路中僅通過第二蒸發(fā)器150。第三制冷劑回路在冷凝器120的下游端處的接合點(diǎn)s處從第一制冷劑回路或第二制冷劑回路分支,并且配置為使制冷劑通過膨脹裝置170和第三蒸發(fā)器160,然后流動(dòng)到噴射器180。制冷劑可以流過第一制冷劑回路或第二制冷劑回路以及第三制冷劑回路。
第三制冷劑回路包括第三a制冷劑回路和第三b制冷劑回路。膨脹裝置170降低處于液態(tài)的制冷劑的溫度和壓力。膨脹裝置170包括設(shè)置在第三蒸發(fā)器160的上游端處的第一膨脹裝置171和與第一膨脹裝置171串聯(lián)布置的第二膨脹裝置172。第三a制冷劑回路設(shè)置為使制冷劑通過設(shè)置在第三蒸發(fā)器160的上游端處的第一膨脹裝置171。第三b制冷劑回路設(shè)置為使制冷劑通過第一膨脹裝置171和第二膨脹裝置172。
第一蒸發(fā)器140、第二蒸發(fā)器150和第三蒸發(fā)器160的目的不受限制,但是在本發(fā)明的實(shí)施例中,第一蒸發(fā)器140可以用在冰箱80的冷藏室中,并且第二蒸發(fā)器150和第三蒸發(fā)器160可以用在冰箱80的冷凍室中。也就是說,第一蒸發(fā)器140可互換地稱為冷藏室蒸發(fā)器130,并且第二蒸發(fā)器150和第三蒸發(fā)器160可互換地稱為冷凍室蒸發(fā)器130。冰箱80的冷藏室可互換地稱為第一冷卻室91。冰箱80的冷凍室可互換地稱為第二冷卻室92。第二冷卻室92的溫度低于第一冷卻室91的溫度。
制冷循環(huán)100可以在全冷卻模式和冷凍/冷卻模式下操作。
全冷卻模式是第一冷卻室91和第二冷卻室92被冷卻的操作模式。也就是說,在全冷卻模式中,制冷劑可以流過第一蒸發(fā)器140、第二蒸發(fā)器150和第三蒸發(fā)器160。在全冷卻模式中,制冷劑可以流過第一制冷劑回路和第三制冷劑回路。詳細(xì)地,在全冷卻模式中,制冷劑可以流過第一制冷劑回路和第三a制冷劑回路。
冷凍/冷卻模式是第二冷卻室92被冷卻的操作模式。也就是說,在冷凍/冷卻模式中,制冷劑可以流過第二蒸發(fā)器150和第三蒸發(fā)器160。在冷凍/冷卻模式中,制冷劑可以流過第二制冷劑回路和第三制冷劑回路。詳細(xì)地,在冷凍/冷卻模式中,制冷劑可以流過第二制冷劑回路和第三b制冷劑回路。
全冷卻模式和冷凍/冷卻模式在制冷劑所流過的蒸發(fā)器130的數(shù)量方面不同。因此,需要調(diào)節(jié)制冷劑的流率。為此,壓縮機(jī)110可以包括變頻壓縮機(jī)??梢酝ㄟ^控制變頻壓縮機(jī)的rpm來調(diào)節(jié)流過制冷劑回路的制冷劑的流率,因此可以將全冷卻模式和冷凍/冷卻模式中的每一個(gè)切換到另一個(gè)。
制冷劑在多個(gè)制冷劑回路之間的流動(dòng)可以由通道切換裝置190控制。通道切換裝置190設(shè)置為根據(jù)第一冷卻室91和第二冷卻室92的所需溫度切換制冷劑在第一制冷劑回路、第二制冷劑回路、第三a制冷劑回路和第三b制冷劑回路中的流動(dòng)。
通道切換裝置190包括第一通道切換裝置191和第二通道切換裝置192。
第一通道切換裝置191控制制冷劑在第一制冷劑回路和第二制冷劑回路之間的流動(dòng)。詳細(xì)地,第一通道切換裝置191設(shè)置成使從噴射器180噴射的制冷劑流過第一制冷劑回路和第二制冷劑回路中的至少一個(gè)。
詳細(xì)地,第一通道切換裝置191設(shè)置成將制冷劑移動(dòng)到第一制冷劑回路或第二制冷劑回路,在第一制冷劑回路中,制冷劑流過第一蒸發(fā)器140和第二蒸發(fā)器150,在第二制冷劑回路中,制冷劑流過第二蒸發(fā)器150。
第二通道切換裝置192設(shè)置在冷凝器120的下游端并且位于從第一制冷劑回路或第二制冷劑回路分支到第三制冷劑回路的接合點(diǎn)s和膨脹裝置170之間。第二通道切換裝置192控制制冷劑在第三a制冷劑回路和第三b制冷劑回路之間的流動(dòng)。詳細(xì)地,第二通道切換裝置192設(shè)置成使在接合點(diǎn)s處分支的制冷劑流過第三a制冷劑回路和第三b制冷劑回路中的至少一個(gè)。
詳細(xì)地,第二通道切換裝置192設(shè)置成將制冷劑移動(dòng)到第三a制冷劑回路或第三b制冷劑回路,移動(dòng)到第三a制冷劑回路使制冷劑流過第一膨脹裝置171,移動(dòng)到第三b制冷劑回路使制冷劑流過第一膨脹裝置171和第二膨脹裝置172。
通道切換裝置190可以包括三通閥。第一通道切換裝置191可以包括用于打開或關(guān)閉第一制冷劑回路的第一a閥191a和用于打開或關(guān)閉第二制冷劑回路的第一b閥191b。第二通道切換裝置192可以包括用于打開或關(guān)閉第三a制冷劑回路的第二a閥192a和用于打開或關(guān)閉第三b制冷劑回路的第二b閥192b。
制冷循環(huán)100包括冷凝器120、與冷卻室91和92相鄰的多個(gè)強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇121,141,151以及用于驅(qū)動(dòng)強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇121,141,151的多個(gè)風(fēng)扇電機(jī)122,142,152。詳細(xì)地,制冷循環(huán)100包括冷凝器強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇121、第一冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇141、第二冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇151以及用于驅(qū)動(dòng)冷凝器強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇121、第一冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇141和第二冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇151的冷凝器風(fēng)扇電機(jī)122、第一冷卻室風(fēng)扇電機(jī)142和第二冷卻室風(fēng)扇電機(jī)152。
此外,第一除霜加熱器143和第二除霜加熱器153可以分別設(shè)置在第一蒸發(fā)器140的表面和第二蒸發(fā)器150的表面上,以移除至少一個(gè)蒸發(fā)器130的表面上的霜。
流過制冷循環(huán)100的工作制冷劑的示例可以包括hc基異丁烷(r600a)、丙烷(r290)、hfc基r134a和hfo基r1234yf。然而,制冷劑的類型不限于此,并且可以采用通過與周圍環(huán)境的熱交換達(dá)到目標(biāo)溫度的任何制冷劑。
膨脹裝置170可以包括毛細(xì)管、電子膨脹閥(ev)。
圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的制冷循環(huán)中的制冷劑的流動(dòng)的圖。圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的制冷循環(huán)的噴射器的圖。圖2(a)示出了在全冷卻模式中的制冷劑的流動(dòng)。圖2(b)示出了在冷凍/冷卻模式中的制冷劑的流動(dòng)。
噴射器180設(shè)置成在冷卻設(shè)備中執(zhí)行等熵膨脹。
噴射器180可以包括噴嘴部分181、吸入部分183、混合部分184和擴(kuò)散器部分185。從壓縮機(jī)110噴射的制冷劑經(jīng)由冷凝器120流到接合點(diǎn)s。到達(dá)接合點(diǎn)s的制冷劑被分成從接合點(diǎn)s流到噴射器180的主制冷劑和沿著第三制冷劑回路移動(dòng)的副制冷劑。
主制冷劑流過噴嘴部分181,然后流到混合部分184。副制冷劑沿著第三制冷劑回路流動(dòng),被吸入到噴射器180的吸入部分183中,在混合部分184中與主制冷劑混合,然后從噴射器180經(jīng)由擴(kuò)散器部分185噴射。
基于主制冷劑和副制冷劑的流動(dòng),至少一個(gè)蒸發(fā)器130可以被分類為主蒸發(fā)器和副蒸發(fā)器。主蒸發(fā)器包括包含在第一冷卻室91中的第一蒸發(fā)器140和包含在第二冷卻室92中的第二蒸發(fā)器150。副蒸發(fā)器包括包含在第二冷卻室92中的第三蒸發(fā)器160。
當(dāng)通過噴嘴部分181時(shí),主制冷劑等熵地膨脹,并且噴嘴部分181的前部和后部之間的焓差等于主制冷劑的速度之間的差。因此,主制冷劑可以從噴嘴部分181的出口以高速噴射。
在擴(kuò)散器部分185中,主制冷劑和副制冷劑的混合物的速度能量被轉(zhuǎn)換成壓力能量,從而獲得增加壓力的效果。當(dāng)通過噴射器180的制冷劑通過上述過程流入壓縮機(jī)110時(shí),壓縮機(jī)110的壓縮工作減小,因此制冷循環(huán)100的性能系數(shù)(cop)增加。
下面將描述噴射器180中制冷劑的流動(dòng)。
從冷凝器120噴射的主制冷劑流入噴射器180的噴嘴部分181的入口。當(dāng)主制冷劑通過噴射器180的噴嘴部分181時(shí),主制冷劑的流速增加并且其壓力減小。
噴嘴部分181包括噴嘴本體181a、噴嘴入口181b和嘴噴噴射部分181c,主制冷劑通過噴嘴入口181b流入噴嘴本體181a,主制冷劑從嘴噴噴射部分181c噴射。
主制冷劑在主制冷劑的壓力降低的狀態(tài)下流過噴嘴噴射部分181c。經(jīng)由第二制冷劑回路或第三制冷劑回路以飽和氣體狀態(tài)流過第二蒸發(fā)器150的副制冷劑由于副制冷劑的壓力與低于飽和壓力的主制冷劑的壓力之間的差異而被吸入噴射器180的吸入部分183。
通過噴嘴部分181的主制冷劑和吸入到吸入部分183的副制冷劑在噴射器180的混合部分184中混合。當(dāng)主制冷劑和副制冷劑的混合物流過具有扇形形狀并形成在噴射器180的出口部分的擴(kuò)散器部分185時(shí),混合物的流速減小,并且其壓力增加。因此,混合物流入第一蒸發(fā)器140或第二蒸發(fā)器150。當(dāng)通過至少一個(gè)蒸發(fā)器130時(shí),混合物從周圍環(huán)境吸收熱量并因此蒸發(fā)。因此,混合物在至少一個(gè)蒸發(fā)器130的出口處轉(zhuǎn)換為飽和氣體或過飽和狀態(tài),然后被吸入壓縮機(jī)110。
如上所述,在具有噴射器180的制冷循環(huán)100中被吸入到壓縮機(jī)110中的制冷劑的壓力高于沒有噴射器180的制冷循環(huán)中的壓力。因此,當(dāng)流入壓縮機(jī)110的制冷劑被壓縮到冷凝溫度,壓縮機(jī)110的工作比降低并且整個(gè)循環(huán)的cop增加。
噴射器180可以包括針單元187。
針單元187可以包括針部分187a和針驅(qū)動(dòng)部分187b。針部分187a的橫截面的直徑在其長(zhǎng)度方向上變化。針部分187a的一端穿過噴嘴入口181b。由于上述結(jié)構(gòu),可以通過經(jīng)由噴嘴入口181b將針部分187a從噴嘴本體181a向前或向后移動(dòng),精細(xì)地調(diào)節(jié)制冷劑流入噴嘴本體181a所通過的噴嘴入口181b的寬度。
針驅(qū)動(dòng)部分187b可以設(shè)置在針單元187的一端,使得針單元187可以向前或向后移動(dòng)。
主制冷劑和副制冷劑在流過噴射器180時(shí)被混合在一起。副制冷劑的質(zhì)量流率與主制冷劑的質(zhì)量流率之比稱為夾帶比ω。
噴射器180的壓力的增加是改善制冷循環(huán)100的性能的因素之一。表示壓力增加的壓力列表比(plr)被定義為表示噴射器180的性能的指標(biāo),如下:
plr=(p5-p6)/p6*100[%]
噴射器180的plr與夾帶比成反比。為了提高plr從而提高制冷循環(huán)100的cop,需要減少吸入量。然而,通過噴射器180的制冷劑的干燥值不容易任意改變。即使通過保持低干燥值來降低吸入量,至少一個(gè)蒸發(fā)器130的冷卻能力也可能降低,從而難以提高最終cop。
因此,即使當(dāng)?shù)谌舭l(fā)器160的冷卻能力低時(shí),可以通過在第一制冷劑回路和第二制冷劑回路中布置第一蒸發(fā)器140和第二蒸發(fā)器150并且在第二冷卻室92中布置第二蒸發(fā)器150和第三蒸發(fā)器160來補(bǔ)充第二蒸發(fā)器150的冷卻能力,以減少吸入量,從而提高噴射器180的plr,從而提高制冷循環(huán)100的cop。
全冷卻模式和冷凍/冷卻模式可以根據(jù)由通道切換裝置190的通道方向確定的驅(qū)動(dòng)條件來分類,在全冷卻模式中,冷藏室(即第一冷卻室91)和冷凍室(即第二冷卻室92)均被冷卻,在冷凍/冷卻模式中,僅冷卻第二冷卻室92。
首先,將參照摩爾圖描述在全冷卻模式中的制冷循環(huán)100的流動(dòng)。
壓縮機(jī)110吸入制冷劑的低溫和低壓蒸汽,并將其壓縮成高溫和高壓過熱蒸汽(8→1)。由于高溫和高壓過熱蒸汽與環(huán)境空氣交換熱量,并且當(dāng)其通過冷凝器120時(shí)散發(fā)熱量,制冷劑冷凝成液體制冷劑或2相制冷劑(1→2)。
通過冷凝器120冷凝的制冷劑在接合點(diǎn)s處分支成主制冷劑和副制冷劑。
主制冷劑流入噴射器180的噴嘴入口181b。流入噴嘴入口181b的主制冷劑流過噴射器180的噴嘴部分181時(shí)通過等熵過程使壓力減小。因此,發(fā)生相變,將制冷劑轉(zhuǎn)換成2相制冷劑(2→3)。在噴嘴噴射部分181c,主制冷劑處于高速低壓狀態(tài)。
噴射器180包括與噴嘴噴射部分181c以同心形式設(shè)置的吸入通道部分182。當(dāng)主制冷劑處于高速和低壓狀態(tài)時(shí),副制冷劑的壓力變?yōu)榕c主制冷劑基本相同的低壓,因?yàn)楦敝评鋭┩ㄟ^位于與制冷劑的流動(dòng)相同的線上并且具有同心形式的噴嘴噴射部分181c和吸入通道部分182。從接合點(diǎn)s處的制冷劑分支的副制冷劑流入第二通道切換裝置192。在全冷卻模式中,在第二通道切換裝置192中打開第二a閥192a并且關(guān)閉第二b閥192b,通過第二通道切換裝置192(2=9)的副制冷劑通過第一膨脹裝置171(9→10)和第三蒸發(fā)器160(10→6)。在這種情況下,第三蒸發(fā)器160被冷卻的溫度可以為約-19℃。
通過第三蒸發(fā)器160的副制冷劑以低壓飽和蒸汽狀態(tài)被吸入噴射器180的吸入部分183。在這種情況下,吸入制冷劑的力對(duì)應(yīng)于第三蒸發(fā)器160的飽和壓力與吸入通道部分182的和噴嘴噴射部分181c相同的壓力之間的差別。通常,噴嘴噴射部分181c的壓力低于吸入部分183的壓力,因此副制冷劑被吸入主制冷劑的流動(dòng)(6→3')。
在混合部分184中,流過噴嘴部分181的主制冷劑和被吸入到吸入部分183并流過吸入通道部分182的副制冷劑混合在一起,從而傳送運(yùn)動(dòng)量(3→4和3'→4),并且隨著制冷劑的流速通過擴(kuò)散器部分185(4→5')減小,制冷劑的壓力增加預(yù)定水平。
增壓的制冷劑流入第一通道切換裝置191。在全冷卻模式中,由于在第一通道切換裝置191中打開第一a閥191a并且關(guān)閉第一b閥191b,制冷劑通過第一蒸發(fā)器140(5→7),然后通過第二蒸發(fā)器150(7→8)。
處于低溫低壓狀態(tài)并流過第二蒸發(fā)器150的制冷劑被吸入壓縮機(jī)110中,并被壓縮成高壓和高溫過熱蒸氣(8→1)。
然后,將參照摩爾圖(mollierchart)描述在冷凍/冷卻模式中的制冷循環(huán)100的流動(dòng)。
壓縮機(jī)110吸入制冷劑的低溫和低壓蒸汽,并將其壓縮成高溫和高壓過熱蒸汽(8→1)。由于高溫和高壓過熱蒸汽與環(huán)境空氣交換熱量,并且當(dāng)其通過冷凝器120時(shí)散發(fā)熱量,制冷劑冷凝成液體制冷劑或2相制冷劑(1→2)。
通過冷凝器120冷凝的制冷劑在接合點(diǎn)s處分支成主制冷劑和副制冷劑。
主制冷劑流入噴射器180的噴嘴入口181b。當(dāng)主制冷劑通過噴射器180的噴嘴部分181時(shí),流入噴嘴入口181b的主制冷劑的壓力通過等熵過程降低,因此發(fā)生相變以將制冷劑轉(zhuǎn)換為2相制冷劑(2→3)。在噴嘴噴射部分181c,主制冷劑處于高速低壓狀態(tài)。
位于與噴嘴噴射部分181c相同線上的橫截面上并且具有同心形式的吸入通道部分182的壓力較低。從接合點(diǎn)s處的制冷劑分支的副制冷劑流入第二通道切換裝置192。在冷凍/冷卻模式中,在第二通道切換裝置192中關(guān)閉第二a閥192a并且打開第二b閥192b,通過第二通道切換裝置192的副制冷劑流過第二膨脹裝置172(2→9)。
通過第二膨脹裝置172的副制冷劑流過第一膨脹裝置171(9→10),然后流過第三蒸發(fā)器160(10→6)。在這種情況下,第三蒸發(fā)器160被冷卻的溫度可以是大約-28℃,其低于全冷卻模式的溫度,因?yàn)樵诘诙蛎浹b置172處額外減小了壓力。此外,噴嘴入口181b通過針單元187控制,因此壓力降低到比全冷卻模式更大的水平。
通過第三蒸發(fā)器160的副制冷劑處于低壓飽和蒸氣狀態(tài)并被吸入到噴射器180的吸入部分183中。在這種情況下,吸入制冷劑的力對(duì)應(yīng)于第三蒸發(fā)器160的飽和壓力與吸入通道部分182的和噴嘴噴射部分181c相同的壓力之間的差。通常,噴嘴噴射部分181c的壓力低于吸入部分183的壓力,因此副制冷劑被吸入主制冷劑的流動(dòng)(6→3')。
在混合部分184中,通過噴嘴部分181的主制冷劑和被吸入到吸入部分183并通過吸入通道部分182的副制冷劑混合在一起,從而傳送運(yùn)動(dòng)量(3→4和3'→4)。制冷劑的流速通過擴(kuò)散器部分185減小,因此制冷劑的壓力增加一定水平(4→5')。
增壓的制冷劑流入第一通道切換裝置191。在冷凍/冷卻模式中,由于在第一通道切換裝置191中關(guān)閉第一a閥191a并且打開第一b閥191b,制冷劑通過第一通道切換裝置191(5→7),然后通過第二蒸發(fā)器150(7→8)。
流過第二蒸發(fā)器150的低溫低壓的制冷劑被吸入壓縮機(jī)110中,并被壓縮成高壓和高溫過熱蒸氣(8→1)。
圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例,制冷循環(huán)的一些元件根據(jù)操作模式操作的圖。
下面將參照?qǐng)D4描述全冷卻模式和冷凍/冷卻模式,然后描述除霜模式。
下面將參照?qǐng)D4描述壓縮機(jī)110、第一冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇141和第二冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇151的開/關(guān)狀態(tài),以及被配置為當(dāng)打開時(shí)使制冷劑流向第一制冷劑回路和第三a制冷劑回路的第一a閥191a和第二a閥192a的打開/關(guān)閉狀態(tài),以及被配置為當(dāng)打開時(shí)使制冷劑流向第二制冷劑回路和第三b制冷劑回路的第一b閥191b和第二b閥192b。
在全冷卻模式中,當(dāng)啟動(dòng)壓縮機(jī)110時(shí),也操作第一冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇141和第二冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇151,打開第一a閥191a和第二a閥192a,并且關(guān)閉第一b閥191b和第二b閥192b。
由于制冷劑流過第一制冷劑回路,制冷劑從第一蒸發(fā)器140經(jīng)由第一通道切換裝置191流到第二蒸發(fā)器150。當(dāng)?shù)谝焕鋮s室91比第二冷卻室92更早地通過第一蒸發(fā)器140達(dá)到目標(biāo)溫度時(shí),運(yùn)行冷凍/冷卻模式。第一冷卻室91的目標(biāo)溫度沒有限制,但優(yōu)選為零度以上的溫度,例如為3℃。在這種情況下,第二冷卻室92的溫度沒有限制,但優(yōu)選為低于零度的溫度,例如-18℃。
在冷凍/冷卻模式中,停止第一冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇141,關(guān)閉第一a閥191a和第二a閥192a,打開第一b閥191b和第二b閥192b。在冷凍/冷卻模式中,只有第二冷卻室92被冷卻,制冷劑僅流過第二制冷劑回路,從而經(jīng)由第一通道切換裝置191流到第二蒸發(fā)器150。
由于在全冷卻模式與冷凍/冷卻模式中操作的蒸發(fā)器130的數(shù)量不同,全冷卻模式中所需的制冷劑的流率和冷凍/冷卻模式中所需的制冷劑的流率彼此不同。因此,當(dāng)全冷卻模式切換到冷凍/冷卻模式時(shí),可以采用容量可變的變頻壓縮機(jī)來控制其rpm,從而控制制冷劑的流率。
當(dāng)?shù)诙鋮s室92達(dá)到目標(biāo)溫度時(shí),可以進(jìn)入除霜模式。
冷凍/冷卻模式中的第二冷卻室92的目標(biāo)溫度不受限制,但優(yōu)選為低于零度的溫度,例如-28℃,其比在全冷卻模式中的第二冷卻室92的溫度低。
在除霜模式中,可以停止壓縮機(jī)110和第二冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇151,并且可以僅操作第一冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇141。此外,可以打開第一a閥191a和第二a閥192a,并且可以關(guān)閉第一b閥191b和第二b閥192b。也就是說,通道切換裝置190打開第一a閥191a和第二a閥192a,使制冷劑流過第一制冷劑回路和第三a制冷劑回路。由于上述結(jié)構(gòu),通過使空氣循環(huán)通過第一冷卻室91可以移除形成在第一蒸發(fā)器140上的霜。除霜模式中產(chǎn)生的濕氣可能增加冰箱80中的濕度。此外,由于在除霜模式中產(chǎn)生的濕氣,蔬菜可以在冰箱80內(nèi)部保持新鮮。
圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的制冷循環(huán)的控制圖。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的冰箱80可以在諸如微計(jì)算機(jī)的控制器60的控制下提供各種制冷模式。圖5是關(guān)于包含在冰箱80中的控制器60所說明的根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的控制框圖。如圖5所示,鍵輸入單元52、第一冷卻室溫度傳感器54和第二冷卻室溫度傳感器56連接到控制器60的輸入端口。鍵輸入單元52包括多個(gè)功能鍵。功能鍵包括與設(shè)定驅(qū)動(dòng)冰箱80的條件有關(guān)的功能鍵,例如設(shè)定冷卻模式或設(shè)定期望溫度。第一冷卻室溫度傳感器54和第二冷卻室溫度傳感器56分別感測(cè)第一冷卻室91和第二冷卻室92的內(nèi)部溫度,并將其提供給控制器60。
壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)單元62、第一冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)單元64、第二冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)單元66、通道切換裝置驅(qū)動(dòng)單元68、除霜加熱器驅(qū)動(dòng)單元72和顯示單元70連接到控制器60的輸出端口。除了顯示單元70之外的元件分別驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)110、第一冷卻室風(fēng)扇電機(jī)142、第二冷卻室風(fēng)扇電機(jī)152、第一通道切換裝置的第一a閥191a和第一b閥191b、第二通道切換裝置192的第二a閥192a和第二b閥192b以及除霜加熱器143和153。顯示單元70顯示冷卻設(shè)備的操作狀態(tài)、各種設(shè)定值、溫度等。
控制器60可以通過控制第一通道切換裝置191和第二通道切換裝置192來實(shí)施各種冷卻模式,以使制冷劑循環(huán)通過第一制冷劑回路和第二制冷劑回路中的一個(gè)以及第三a制冷劑回路和第三b制冷劑回路中的一個(gè),如圖5所示。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的可由冰箱80實(shí)現(xiàn)的冷卻模式的代表性示例可以包括作為第一冷卻模式的全冷卻模式和作為第二冷卻模式的冷凍/冷卻模式。在全冷卻模式中,冷卻第一冷卻室91和第二冷卻室92二者。對(duì)于全冷卻模式,控制器60可打開第一通道切換裝置191的第一a閥191a和第二通道切換裝置192的第二a閥192a。在全冷卻模式中,從冷凝器120噴射的制冷劑流過第一蒸發(fā)器140、第二蒸發(fā)器150、第三蒸發(fā)器160和第一膨脹裝置171。
冷凍/冷卻模式是僅第二冷卻室92被冷卻的操作模式。在冷凍/冷卻模式中,控制器60打開第一通道切換裝置191的第一b閥191b和第二通道切換裝置192的第二b閥192b。在冷凍/冷卻模式中,從冷凝器120噴射的制冷劑流過第二蒸發(fā)器150、第三蒸發(fā)器160、第一膨脹裝置171和第二膨脹裝置172。
由于上述結(jié)構(gòu),為了冷卻第一冷卻室91和第二冷卻室92,全冷卻模式可以在初始階段操作,然后切換到冷凍/冷卻模式,其中當(dāng)?shù)谝焕鋮s室91的溫度達(dá)到預(yù)定溫度時(shí),僅冷卻第二冷卻室92,從而使冷卻效率最大化。此外,具有由噴射器180增加的壓力的制冷劑可以被吸入到壓縮機(jī)110中,從而減小壓縮工作。此外,在冷凍/冷卻模式中使用的制冷劑的流率低于在全冷卻模式中使用的制冷劑的流率。可以使用冷凍/冷卻模式與全冷卻模式中的制冷劑的流率之間的差異來控制變頻壓縮機(jī)的rpm,從而有效地管理系統(tǒng)。
下面將描述制冷循環(huán)100包含在冰箱80中的狀態(tài)的示例。
圖6a和6b是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的冰箱和制冷循環(huán)的布置的圖。
冰箱80可以包括形成冰箱80的外部的主體90、包含在主體90中的第一冷卻室91和第二冷卻室92以及機(jī)械室93。
主體90可以由具有絕緣性能的材料形成,以防止其外部與其中的冷卻室91和92之間的熱交換。也就是說,主體90可以包括由絕緣材料形成的絕緣壁90a。第一冷卻室91、第二冷卻室92和機(jī)器室93可以由絕緣壁90a分開。
壓縮機(jī)110、冷凝器120、冷凝器強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇121和冷凝器風(fēng)扇電機(jī)122可以布置在機(jī)器室93中。通過這種布置,可以防止噪聲泄漏到主體90的外部,并且可以防止由壓縮機(jī)110和冷凝器120產(chǎn)生的熱量被傳遞到冷卻室91和92。
第一蒸發(fā)器140、第一冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇141和第一冷卻室風(fēng)扇電機(jī)142可以設(shè)置在第一冷卻室91中。第二蒸發(fā)器150、第三蒸發(fā)器160、第二冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇151和第二冷卻室風(fēng)扇電機(jī)152可以設(shè)置在第二冷卻室92中。
第三蒸發(fā)器160可以位于第二蒸發(fā)器150的沿著空氣流動(dòng)通過第二冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇151的方向的下游端。由于上述結(jié)構(gòu),可以提高具有低于第二蒸發(fā)器150的溫度的第三蒸發(fā)器160的熱交換效率。
噴射器180可以位于第三蒸發(fā)器160的下方。從第三蒸發(fā)器160噴射的副制冷劑被吸入噴射器180的吸入部分183中??梢酝ㄟ^控制副制冷劑在重力方向上的流動(dòng)來控制制冷劑的平穩(wěn)流動(dòng)。
噴射器180可以布置在絕緣壁90a上,以最小化噴射器180的內(nèi)部狀態(tài)和溫度變化引起的熱損失。由于這種布置,當(dāng)噴射器180與周圍環(huán)境交換熱量時(shí),熱損失可以被最小化。
第一通道切換裝置191可以位于噴射器180的出口附近,并且與噴射器180一起布置在絕緣壁90a上。此外,如圖所示,第一通道切換裝置191可以布置在第二冷卻室92中。由于這種布置,可以防止在流過第一通道切換裝置191的制冷劑中發(fā)生的熱損失。然而,第一通道切換裝置191不限于此,并且可以布置在第一冷卻室91中或第一冷卻室91和第二冷卻室92之間。
下面將描述根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的制冷循環(huán)和包括該制冷循環(huán)的冰箱。
圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的制冷循環(huán)的圖。圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的制冷循環(huán)中的制冷劑的流動(dòng)的圖。圖8(a)示出了在全冷卻模式中的制冷劑的流動(dòng)。圖8(b)示出了在冷凍/冷卻模式中的制冷劑的流動(dòng)。
第二實(shí)施例的與第一實(shí)施例相同的元件在此不詳細(xì)描述。
制冷循環(huán)200包括第一制冷劑回路、第二制冷劑回路和第三制冷劑回路。
第一制冷劑回路配置為使從壓縮機(jī)210噴射的制冷劑流過冷凝器220、噴射器280、第一蒸發(fā)器240和第二蒸發(fā)器250,然后流回到壓縮機(jī)210。第二制冷劑回路配置為使制冷劑繞過第一制冷劑回路中的第一蒸發(fā)器240。也就是說,制冷劑在第一制冷劑回路中流過第一蒸發(fā)器240和第二蒸發(fā)器250,而在第二制冷劑回路中僅流過第二蒸發(fā)器250。第三制冷劑回路在冷凝器220的下游端處的接合點(diǎn)s處從第一制冷劑回路或第二制冷劑回路分支,并且配置為使制冷劑流過膨脹裝置270和第三蒸發(fā)器260,然后流到噴射器280。制冷劑可以流過第一制冷劑回路或第二制冷劑回路以及第三制冷劑回路。
第三制冷劑回路包括第三a制冷劑回路和第三b制冷劑回路。膨脹裝置270包括設(shè)置在第三蒸發(fā)器260的上游端處的第一膨脹裝置271和與第一膨脹裝置271串聯(lián)布置的第二膨脹裝置272。第三a制冷劑回路設(shè)置為使制冷劑流過設(shè)置在第三蒸發(fā)器260的上游端處的第一膨脹裝置271。第三b制冷劑回路設(shè)置為使制冷劑流過第一膨脹裝置271和第二膨脹裝置272。
第一蒸發(fā)器240可以布置在第一冷卻室91中,并且第二蒸發(fā)器250和第三蒸發(fā)器260可以布置在第二冷卻室92中。
通道切換裝置290包括第一通道切換裝置291和第二通道切換裝置292。第一通道切換裝置291可以包括用于打開或關(guān)閉第一制冷劑回路的第一a閥291a和用于打開或關(guān)閉第二制冷劑回路的第一b閥291b。第二通道切換裝置292可以包括用于打開或關(guān)閉第三a制冷劑回路的第二a閥292a和用于打開或關(guān)閉第三b制冷劑回路的第二b閥292b。
制冷循環(huán)200包括與冷凝器220和冷卻室91,92相鄰的多個(gè)強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇121,141,151以及用于驅(qū)動(dòng)強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇的多個(gè)風(fēng)扇電機(jī)。詳細(xì)地,制冷循環(huán)200包括冷凝器強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇221、第一冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇241、第二冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇251以及用于分別驅(qū)動(dòng)冷凝器強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇221、第一冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇241、第二冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇251的冷凝器風(fēng)扇電機(jī)222、第一冷卻室風(fēng)扇電機(jī)242和第二冷卻室風(fēng)扇電機(jī)252。
第一除霜加熱器243和第二除霜加熱器253可以分別設(shè)置在第一蒸發(fā)器240的表面和第二蒸發(fā)器250的表面上,以移除至少一個(gè)蒸發(fā)器230上的霜。
噴射器280可以包括噴嘴部分281、吸入部分283、混合部分284和擴(kuò)散器部分285。噴嘴部分281可以包括噴嘴本體281a、噴嘴入口281b和噴嘴噴射部分281c。噴射器280還可以包括與噴嘴噴射部分281c以同心形式設(shè)置的吸入通道部分282。
制冷循環(huán)200可以包括熱交換器。
熱交換器配置為在第三制冷劑回路的一部分和壓縮機(jī)210的入口之間交換熱量。優(yōu)選的是,飽和氣體或處于過飽和狀態(tài)的制冷劑流入壓縮機(jī)210,但是處于液態(tài)的制冷劑也可以流入壓縮機(jī)210。熱交換器可以設(shè)置成在冷凝器220的出口和壓縮機(jī)210的入口之間交換熱量,從而可以防止當(dāng)處于液態(tài)的制冷劑流入壓縮機(jī)中時(shí)產(chǎn)生的壓縮機(jī)210的性能降低或壓縮機(jī)210的破裂。
熱交換器可以包括包含第三制冷劑回路中的第一膨脹裝置271的第一熱交換器295a和設(shè)置在壓縮機(jī)210的入口部分的第二熱交換器295b,并且可以將熱量從第一熱交換器295a傳遞到第二熱交換器295b,從而使流入壓縮機(jī)210的制冷劑過熱。
第一膨脹裝置271和熱交換器可以彼此一體化。熱交換器包括吸入管線熱交換器(slhx)。可以通過slhx確保吸入壓縮機(jī)210的制冷劑的過熱程度,因此可以防止當(dāng)液體制冷劑流入壓縮機(jī)中時(shí)壓縮機(jī)210破裂。
下面將參照摩爾圖來描述上述過程。制冷劑流過第一熱交換器295a和第一膨脹裝置271的過程(9→10)和制冷劑流過第二熱交換器295b的過程,即制冷劑從第二蒸發(fā)器250的噴射部分流到壓縮機(jī)210的過程(8”→8)與第一實(shí)施例的摩爾圖不同。
也就是說,由于來自第一熱交換器295a的熱量被傳送到第二熱交換器295b,制冷劑通過第一熱交換器295a和第一膨脹裝置271的狀態(tài)10中的焓低于制冷劑通過第一膨脹裝置171的第一實(shí)施例的狀態(tài)10的焓。關(guān)于由該狀態(tài)變化導(dǎo)致的焓降低的變化的信息作為關(guān)于流入壓縮機(jī)210的制冷劑的焓增加的變化的信息而被傳遞。換句話說,制冷劑通過第二熱交換器295b的狀態(tài)8中的焓大于制冷劑通過熱交換器的第一實(shí)施例的狀態(tài)中的焓。
通過上述過程,可以增加第三蒸發(fā)器260的冷卻能力,可以確保吸入壓縮機(jī)210的制冷劑的過熱程度,從而可以防止壓縮機(jī)210的破裂,并且可以提高其可靠性。
下面將描述根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的制冷循環(huán)和包括該制冷循環(huán)的冰箱。
圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的制冷循環(huán)的圖。圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的制冷循環(huán)中的制冷劑的流動(dòng)的圖。圖10(a)示出了在全冷卻模式中的制冷劑的流動(dòng)。圖10(b)示出了在冷凍/冷卻模式中的制冷劑的流動(dòng)。
第三實(shí)施例的與第一實(shí)施例相同的元件在此不詳細(xì)描述。
制冷循環(huán)300包括第一制冷劑回路、第二制冷劑回路和第三制冷劑回路。
第一制冷劑回路配置為使從壓縮機(jī)310噴射的制冷劑流過冷凝器320、噴射器380、第一蒸發(fā)器340和第二蒸發(fā)器350,然后流到壓縮機(jī)310。第二制冷劑回路配置為使制冷劑繞過第一制冷劑回路中的第一蒸發(fā)器340。也就是說,制冷劑在第一制冷劑回路中流過第一蒸發(fā)器340和第二蒸發(fā)器350,而在第二制冷劑回路中僅流過第二蒸發(fā)器350。第三制冷劑回路在冷凝器320的下游端處的接合點(diǎn)s處從第一制冷劑回路或第二制冷劑回路分支,并且配置為使制冷劑流過膨脹裝置370和第三蒸發(fā)器360,然后流到噴射器380。制冷劑可以流過第一制冷劑回路或第二制冷劑回路以及第三制冷劑回路。
第三制冷劑回路包括第三a制冷劑回路和第三b制冷劑回路。膨脹裝置370包括設(shè)置在第三蒸發(fā)器360的上游端處的第一膨脹裝置371和與第一膨脹裝置371串聯(lián)布置的第二膨脹裝置372。第三a制冷劑回路設(shè)置為使制冷劑通過設(shè)置在第三蒸發(fā)器360的上游端處的第一膨脹裝置371。第三b制冷劑回路設(shè)置為使制冷劑通過第一膨脹裝置371和第二膨脹裝置372。
第一蒸發(fā)器340可以布置在第一冷卻室91中。第二蒸發(fā)器350和第三蒸發(fā)器360可以布置在第二冷卻室92中。
通道切換裝置390包括第一通道切換裝置391和第二通道切換裝置392。第一通道切換裝置391可以包括用于打開或關(guān)閉第一制冷劑回路的第一a閥391a和用于打開或關(guān)閉第二制冷劑回路的第一b閥391b。第二通道切換裝置392可以包括用于打開或關(guān)閉第三a制冷劑回路的第二a閥392a和用于打開或關(guān)閉第三b制冷劑回路的第二b閥392b。
制冷循環(huán)300包括與冷凝器320和冷卻室91,92相鄰的多個(gè)強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇以及用于驅(qū)動(dòng)強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇的多個(gè)風(fēng)扇電機(jī)。詳細(xì)地,制冷循環(huán)300包括冷凝器強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇321、第一冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇341、第二冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇351以及用于分別驅(qū)動(dòng)冷凝器強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇321、第一冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇341、第二冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇351的冷凝器風(fēng)扇電機(jī)322、第一冷卻室風(fēng)扇電機(jī)342和第二冷卻室風(fēng)扇電機(jī)352。
此外,第一除霜加熱器343和第二除霜加熱器353可以分別設(shè)置在第一蒸發(fā)器340的表面和第二蒸發(fā)器350的表面上,以移除至少一個(gè)蒸發(fā)器330的表面上的霜。
噴射器380可以包括噴嘴部分381、吸入部分383、混合部分384和擴(kuò)散器部分385。噴嘴部分381可以包括噴嘴本體381a、噴嘴入口381b和噴嘴噴射部分381c。噴射器380包括與噴嘴噴射部分381c以同心形式設(shè)置的吸入通道部分382。
制冷循環(huán)300可以包括熱交換器。
熱交換器設(shè)置為在第三制冷劑回路的一部分和壓縮機(jī)310的入口之間交換熱量。優(yōu)選的是,飽和氣體或處于過飽和狀態(tài)的制冷劑流入壓縮機(jī)310,但是處于液態(tài)的制冷劑也可以流入壓縮機(jī)310。熱交換器可以設(shè)置成在冷凝器320的出口和壓縮機(jī)310的入口之間交換熱量,從而可以防止當(dāng)處于液態(tài)的制冷劑流入壓縮機(jī)中時(shí)產(chǎn)生的壓縮機(jī)310的性能降低或壓縮機(jī)310的破裂。
熱交換器可以包括包含第三制冷劑回路中的第一膨脹裝置371和第二膨脹裝置372的第一熱交換器395a以及設(shè)置在壓縮機(jī)310的入口部分的第二熱交換器395b,并且可以將熱量從第一熱交換器395a傳遞到第二熱交換器395b,從而使流入壓縮機(jī)310的制冷劑過熱。
第一膨脹裝置371、第二膨脹裝置372和熱交換器可以彼此一體化。熱交換器包括slhx??梢酝ㄟ^slhx確保吸入壓縮機(jī)310的制冷劑的過熱程度,因此可以防止當(dāng)液體制冷劑流入壓縮機(jī)中時(shí)壓縮機(jī)310破裂。
下面將參照摩爾圖來描述上述過程。
制冷劑流過第一熱交換器395a、第一膨脹裝置371和第二膨脹裝置372的過程(2→10)和制冷劑流過第二熱交換器395b的過程,即制冷劑從第二蒸發(fā)器350的噴射部分流到壓縮機(jī)310的過程(8”→8)與第一實(shí)施例的摩爾圖不同。
也就是說,由于來自第一熱交換器395a的熱量被傳送到第二熱交換器395b,制冷劑通過第一熱交換器395a、第一膨脹裝置371和第二膨脹裝置372的狀態(tài)10中的焓低于制冷劑通過第一膨脹裝置171的第一實(shí)施例的狀態(tài)10的焓。關(guān)于由該狀態(tài)變化導(dǎo)致的焓降低的變化的信息作為關(guān)于流入壓縮機(jī)310的制冷劑的焓增加的變化的信息而被傳遞。制冷劑通過第二熱交換器395b的狀態(tài)8中的焓大于制冷劑流過熱交換器的第一實(shí)施例的狀態(tài)中的焓。
通過上述過程,可以增加第三蒸發(fā)器360的冷卻能力,可以確保吸入壓縮機(jī)310的制冷劑的過熱程度,從而可以防止壓縮機(jī)310的破裂,并且可以提高其可靠性。
下面將描述根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的制冷循環(huán)和包括該制冷循環(huán)的冰箱。
圖11是示出了根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的制冷循環(huán)的圖。圖12是示出了根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的制冷循環(huán)中的制冷劑的流動(dòng)的圖。圖12(a)示出了在全冷卻模式中的制冷劑的流動(dòng)。圖12(b)示出了在冷凍/冷卻模式中的制冷劑的流動(dòng)。
第四實(shí)施例的與第一實(shí)施例相同的元件在此不詳細(xì)描述。
制冷循環(huán)400包括第一制冷劑回路、第二制冷劑回路和第三制冷劑回路。
第一制冷劑回路配置為使從壓縮機(jī)410噴射的制冷劑流過冷凝器420、噴射器480、第一蒸發(fā)器440和第二蒸發(fā)器450,并且流回到壓縮機(jī)410。第二制冷劑回路配置為使制冷劑繞過第一制冷劑回路中的第一蒸發(fā)器440。也就是說,制冷劑在第一制冷劑回路中可以流過第一蒸發(fā)器440和第二蒸發(fā)器450,而在第二制冷劑回路中僅流過第二蒸發(fā)器450。第三制冷劑回路在冷凝器420的下游端處的接合點(diǎn)s處從第一制冷劑回路或第二制冷劑回路分支,并且配置為使制冷劑流過膨脹裝置470和第三蒸發(fā)器460,然后流到噴射器480。制冷劑可以流過第一制冷劑回路或第二制冷劑回路以及第三制冷劑回路。
第三制冷劑回路包括第三a制冷劑回路和第三b制冷劑回路。膨脹裝置470包括設(shè)置在第三蒸發(fā)器460的上游端處的第一膨脹裝置471和與第一膨脹裝置471串聯(lián)設(shè)置的第二膨脹裝置472。第三a制冷劑回路配置為使制冷劑流過設(shè)置在第三蒸發(fā)器460的上游端處的第一膨脹裝置471。第三b制冷劑回路可以配置為使制冷劑流過第一膨脹裝置471和第二膨脹裝置472。
第一蒸發(fā)器440可以布置在第一冷卻室91中。第二蒸發(fā)器450和第三蒸發(fā)器460可以布置在第二冷卻室92中。
通道切換裝置490包括第一通道切換裝置491和第二通道切換裝置492。第一通道切換裝置491可以包括用于打開或關(guān)閉第一制冷劑回路的第一a閥491a和用于打開或關(guān)閉第二制冷劑回路的第一b閥491b。第二通道切換裝置492可以包括用于打開或關(guān)閉第三a制冷劑回路的第二a閥492a和用于打開或關(guān)閉第三b制冷劑回路的第二b閥492b。
制冷循環(huán)400包括與冷凝器420和冷卻室91,92相鄰的多個(gè)強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇以及用于驅(qū)動(dòng)強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇的多個(gè)風(fēng)扇電機(jī)。詳細(xì)地,制冷循環(huán)400包括冷凝器強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇421、第一冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇441、第二冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇451以及用于分別驅(qū)動(dòng)冷凝器強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇421、第一冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇441、第二冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇451的冷凝器風(fēng)扇電機(jī)422、第一冷卻室風(fēng)扇電機(jī)442和第二冷卻室風(fēng)扇電機(jī)452。
第一除霜加熱器443和第二除霜加熱器453可以分別設(shè)置在第一蒸發(fā)器440的表面和第二蒸發(fā)器450的表面上,以移除至少一個(gè)蒸發(fā)器430的表面上的霜。
噴射器480可以包括噴嘴部分481、吸入部分483、混合部分484和擴(kuò)散器部分485。噴嘴部分481可以包括噴嘴本體481a、噴嘴入口481b和噴嘴噴射部分481c。噴射器480包括與噴嘴噴射部分481c以同心形式設(shè)置的吸入通道部分482。
制冷循環(huán)400可以包括熱交換器。
熱交換器設(shè)置為在第三制冷劑回路的一部分和壓縮機(jī)410的入口之間以及在壓縮機(jī)410的入口和冷凝器420的噴射部分之間交換熱量。優(yōu)選的是,飽和氣體或處于過飽和狀態(tài)的制冷劑流入壓縮機(jī)410,但是處于液態(tài)的制冷劑也可以流入壓縮機(jī)410。熱交換器可以設(shè)置成在冷凝器420的出口和壓縮機(jī)410的入口之間交換熱量,從而可以防止當(dāng)處于液態(tài)的制冷劑流入壓縮機(jī)中時(shí)產(chǎn)生的壓縮機(jī)410的性能降低或壓縮機(jī)410的破裂。
熱交換器可以包括包含第三制冷劑回路中的第一膨脹裝置471的第一熱交換器495a、設(shè)置在壓縮機(jī)410的入口部分的第二熱交換器495b和第三熱交換器496a,以及設(shè)置在冷凝器420的噴射部分的第四熱交換器496b。流入壓縮機(jī)410的制冷劑可以通過將熱量從第一熱交換器495a傳遞到第二熱交換器495b并將熱量從第四熱交換器496b傳遞到第三熱交換器496a而過熱。第二熱交換器495b和第三熱交換器496a分別示出和描述,但是可以彼此一體化。
第一膨脹裝置471和熱交換器可以彼此一體化。熱交換器包括slhx??梢酝ㄟ^slhx確保吸入壓縮機(jī)410的制冷劑的過熱程度,因此可以防止當(dāng)液體制冷劑流入壓縮機(jī)中時(shí)壓縮機(jī)410破裂。
下面將參照摩爾圖來描述上述過程。
制冷劑流過第一熱交換器495a和第一膨脹裝置471的過程(9→10),從冷凝器420噴射的制冷劑流過第四熱交換器496b的過程(2”→2),以及制冷劑從第二蒸發(fā)器450的噴射部分流到壓縮機(jī)410的過程,即制冷劑流過第二熱交換器495b和第三熱交換器496a的過程(8”→8)與第一實(shí)施例的摩爾圖不同。
也就是說,由于來自第一熱交換器495a的熱量被傳送到第二熱交換器495b,制冷劑通過第一熱交換器495a和第一膨脹裝置471的狀態(tài)10中的焓低于制冷劑通過第一膨脹裝置171的第一實(shí)施例的狀態(tài)10的焓。關(guān)于由該狀態(tài)變化導(dǎo)致的焓降低的變化的信息作為關(guān)于流入壓縮機(jī)410的制冷劑的焓增加的變化的信息而被傳遞。此外,由于來自第四熱交換器496b的熱量傳遞到第三熱交換器496a,所以制冷劑流過冷凝器420和第四熱交換器496b的狀態(tài)2中的焓低于第一實(shí)施例中制冷劑流過冷凝器120的狀態(tài)2中的焓。關(guān)于由該狀態(tài)變化導(dǎo)致的焓降低的變化的信息作為關(guān)于流入壓縮機(jī)410的制冷劑的焓增加的變化的信息而被傳遞。也就是說,制冷劑流過第二熱交換器495b的狀態(tài)8中的焓大于制冷劑通過熱交換器的第一實(shí)施例的狀態(tài)中的焓。
通過上述過程,可以增加第三蒸發(fā)器460的冷卻能力,可以確保吸入壓縮機(jī)410的制冷劑的過熱程度,從而可以防止壓縮機(jī)410的破裂,并且可以提高其可靠性。
下面將描述根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的制冷循環(huán)和包括該制冷循環(huán)的冰箱。
圖13是示出了根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的制冷循環(huán)的圖。圖14是示出了根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的制冷循環(huán)中的制冷劑的流動(dòng)的圖。圖14(a)示出了在全冷卻模式中的制冷劑的流動(dòng)。圖14(b)示出了在冷凍/冷卻模式中的制冷劑的流動(dòng)。
第五實(shí)施例的與第一實(shí)施例相同的元件在此將不詳細(xì)描述。
制冷循環(huán)500包括第一制冷劑回路、第二制冷劑回路和第三制冷劑回路。
第一制冷劑回路配置為使從壓縮機(jī)510噴射的制冷劑流過冷凝器520、噴射器580、第一蒸發(fā)器540和第二蒸發(fā)器550,并且流回到壓縮機(jī)510。第二制冷劑回路配置為使制冷劑繞過第一制冷劑回路中的第一蒸發(fā)器540。也就是說,制冷劑在第一制冷劑回路中可以流過第一蒸發(fā)器540和第二蒸發(fā)器550,而在第二制冷劑回路中僅流過第二蒸發(fā)器550。第三制冷劑回路在設(shè)置在冷凝器520的下游端處的接合點(diǎn)s處從第一制冷劑回路或第二制冷劑回路分支,并且配置為使制冷劑流過膨脹裝置570和第三蒸發(fā)器560,然后流到噴射器580。制冷劑可以流過第一制冷劑回路或第二制冷劑回路以及第三制冷劑回路。
第三制冷劑回路包括第三a制冷劑回路和第三b制冷劑回路。膨脹裝置570包括設(shè)置在第三蒸發(fā)器560的上游端處的第一膨脹裝置571和與第一膨脹裝置571串聯(lián)設(shè)置的第二膨脹裝置572。第三a制冷劑回路設(shè)置為使制冷劑流過設(shè)置在第三蒸發(fā)器560的上游端處的第一膨脹裝置571。第三b制冷劑回路設(shè)置為使制冷劑流過第一膨脹裝置571和第二膨脹裝置572。
第一蒸發(fā)器540可以包括在第一冷卻室91中。第二蒸發(fā)器550和第三蒸發(fā)器560可以包括在第二冷卻室92中。
通道切換裝置590包括第一通道切換裝置591和第二通道切換裝置592。第一通道切換裝置591可以包括用于打開或關(guān)閉第一制冷劑回路的第一a閥591a和用于打開或關(guān)閉第二制冷劑回路的第一b閥591b。第二通道切換裝置592可以包括用于打開或關(guān)閉第三a制冷劑回路的第二a閥592a和用于打開或關(guān)閉第三b制冷劑回路的第二b閥592b。
制冷循環(huán)500包括與冷凝器520和冷卻室91,92相鄰的多個(gè)強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇和用于驅(qū)動(dòng)強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇的多個(gè)風(fēng)扇電機(jī)。詳細(xì)地,制冷循環(huán)500包括冷凝器強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇521、第一冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇541、第二冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇551以及用于分別驅(qū)動(dòng)冷凝器強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇521、第一冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇541、第二冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇551的冷凝器風(fēng)扇電機(jī)522、第一冷卻室風(fēng)扇電機(jī)542和第二冷卻室風(fēng)扇電機(jī)552。
第一除霜加熱器543和第二除霜加熱器553可以分別設(shè)置在第一蒸發(fā)器540的表面和第二蒸發(fā)器550的表面上,以移除至少一個(gè)蒸發(fā)器530的表面上的霜。
噴射器580可以包括噴嘴部分581、吸入部分583、混合部分584和擴(kuò)散器部分585。噴嘴部分581可以包括噴嘴本體581a、噴嘴入口581b和噴嘴噴射部分581c。噴射器580包括與噴嘴噴射部分581c以同心形式設(shè)置的吸入通道部分582。制冷循環(huán)500可以包括熱交換器。
熱交換器設(shè)置為在第三制冷劑回路的一部分和壓縮機(jī)510的入口之間以及在壓縮機(jī)510的入口和冷凝器520的噴射部分之間交換熱量。優(yōu)選的是,飽和氣體或處于過飽和狀態(tài)的制冷劑流入壓縮機(jī)510,但是處于液態(tài)的制冷劑也可以流入壓縮機(jī)510。熱交換器可以設(shè)置成在冷凝器520的出口和壓縮機(jī)510的入口之間交換熱量,從而可以防止當(dāng)處于液態(tài)的制冷劑流入壓縮機(jī)中時(shí)產(chǎn)生的壓縮機(jī)510的性能降低或壓縮機(jī)510的破裂。
熱交換器可以包括包含第三制冷劑回路中的第一膨脹裝置571和第二膨脹裝置572的第一熱交換器595a、設(shè)置在壓縮機(jī)510的入口部分的第二熱交換器595b和第三熱交換器596a,以及設(shè)置在冷凝器520的噴射部分的第四熱交換器596b。流入壓縮機(jī)510的制冷劑可以通過將熱量從第一熱交換器595a傳遞到第二熱交換器595b以及將熱量從第四熱交換器596b傳遞到第三熱交換器596a而過熱。第二熱交換器595b和第三熱交換器596a分別示出和描述,但是可以彼此一體化。
第一膨脹裝置571、第二膨脹裝置572和熱交換器可以彼此一體化。熱交換器包括slhx??梢酝ㄟ^slhx確保吸入壓縮機(jī)510的制冷劑的過熱程度,因此可以防止當(dāng)液體制冷劑流入壓縮機(jī)中時(shí)壓縮機(jī)510破裂。
下面將參照摩爾圖來描述上述過程。
制冷劑流過第一熱交換器595a、第一膨脹裝置571和第二膨脹裝置572的過程(9→10),從冷凝器520噴射的制冷劑流過第四熱交換器596b的過程(2”→2),以及制冷劑從第二蒸發(fā)器550的噴射部分流入壓縮機(jī)510的過程,即制冷劑流過第二熱交換器595b和第三熱交換器596a的過程(8”→8)與第一實(shí)施例的摩爾圖不同。
也就是說,由于來自第一熱交換器595a的熱量被傳送到第二熱交換器595b,制冷劑通過第一熱交換器595a、第一膨脹裝置571和第二膨脹裝置572的狀態(tài)10中的焓低于制冷劑通過第一膨脹裝置171的第一實(shí)施例的狀態(tài)10的焓。關(guān)于由該狀態(tài)變化導(dǎo)致的焓降低的變化的信息作為關(guān)于流入壓縮機(jī)510的制冷劑的焓增加的變化的信息而被傳遞。此外,由于來自第四熱交換器596b的熱量傳遞到第三熱交換器596a,所以制冷劑流過冷凝器520和第四熱交換器596b的狀態(tài)2中的焓低于制冷劑流過冷凝器120的第一實(shí)施例的狀態(tài)2中的焓。關(guān)于由該狀態(tài)變化導(dǎo)致的焓降低的變化的信息作為關(guān)于流入壓縮機(jī)510的制冷劑的焓增加的變化的信息而被傳遞。換句話說,制冷劑通過第二熱交換器595b的狀態(tài)8中的焓大于制冷劑通過熱交換器的第一實(shí)施例的狀態(tài)中的焓。
通過上述過程,可以提高第三蒸發(fā)器560的冷卻能力,并且可以確保吸入壓縮機(jī)510的制冷劑的過熱程度。因此,可以防止壓縮機(jī)510的破裂,并且可以提高其可靠性。
下面將描述根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的制冷循環(huán)和包括該制冷循環(huán)的冰箱。
圖15是示出了根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的制冷循環(huán)的圖。圖16是示出了根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的制冷循環(huán)中的制冷劑的流動(dòng)的圖。圖16(a)示出了在全冷卻模式中的制冷劑的流動(dòng)。圖16(b)示出了在冷凍/冷卻模式中的制冷劑的流動(dòng)。
第六實(shí)施例的與第一實(shí)施例相同的元件在此不詳細(xì)描述。
制冷循環(huán)600包括第一制冷劑回路、第二制冷劑回路和第三制冷劑回路。
第一制冷劑回路配置為使從壓縮機(jī)610噴射的制冷劑流過冷凝器620、噴射器680、第一蒸發(fā)器640和第二蒸發(fā)器650,并且流回到壓縮機(jī)610。第二制冷劑回路配置為使制冷劑繞過第一制冷劑回路中的第一蒸發(fā)器640。也就是說,制冷劑在第一制冷劑回路中可以流過第一蒸發(fā)器640和第二蒸發(fā)器650,而在第二制冷劑回路中僅流過第二蒸發(fā)器650。第三制冷劑回路在設(shè)置在冷凝器620的下游端處的接合點(diǎn)s處從第一制冷劑回路或第二制冷劑回路分支,并且配置為使制冷劑流過膨脹裝置670和第三蒸發(fā)器660,然后流到噴射器680。制冷劑可以流過第一制冷劑回路或第二制冷劑回路以及第三制冷劑回路。
第三制冷劑回路包括第三a制冷劑回路和第三b制冷劑回路。膨脹裝置670包括設(shè)置在第三蒸發(fā)器660的上游端處的第一膨脹裝置671和與第一膨脹裝置671串聯(lián)設(shè)置的第二膨脹裝置672。第三a制冷劑回路設(shè)置為使制冷劑流過設(shè)置在第三蒸發(fā)器660的上游端處的第一膨脹裝置671。第三b制冷劑回路設(shè)置為使制冷劑流過第一膨脹裝置671和第二膨脹裝置672。
第一蒸發(fā)器640可以包括在第一冷卻室91中。第二蒸發(fā)器650和第三蒸發(fā)器660可以包括在第二冷卻室92中。
通道切換裝置690包括第一通道切換裝置691和第二通道切換裝置692。第一通道切換裝置691可以包括用于打開或關(guān)閉第一制冷劑回路的第一a閥691a和用于打開或關(guān)閉第二制冷劑回路的第一b閥691b。第二通道切換裝置692可以包括用于打開或關(guān)閉第三a制冷劑回路的第二a閥692a和用于打開或關(guān)閉第三b制冷劑回路的第二b閥692b。
制冷循環(huán)600包括與冷凝器620和冷卻室91,92相鄰的多個(gè)強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇和用于驅(qū)動(dòng)強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇的多個(gè)風(fēng)扇電機(jī)。詳細(xì)地,制冷循環(huán)600包括冷凝器強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇621、第一冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇641、第二冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇651以及用于分別驅(qū)動(dòng)冷凝器強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇621、第一冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇641、第二冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇651的冷凝器風(fēng)扇電機(jī)622、第一冷卻室風(fēng)扇電機(jī)642和第二冷卻室風(fēng)扇電機(jī)652。
第一除霜加熱器643和第二除霜加熱器653可以分別設(shè)置在第一蒸發(fā)器640的表面和第二蒸發(fā)器650的表面上,以移除至少一個(gè)蒸發(fā)器630的表面上的霜。
噴射器680可以包括噴嘴部分681、吸入部分683、混合部分684和擴(kuò)散器部分685。噴嘴部分681可以包括噴嘴本體681a、噴嘴入口681b和噴嘴噴射部分681c。噴射器680可以包括與噴嘴噴射部分681c以同心形式設(shè)置的吸入通道部分682。
制冷循環(huán)600可以包括熱交換器。
熱交換器設(shè)置為在第三制冷劑回路的一部分和壓縮機(jī)610的入口之間以及在壓縮機(jī)610的入口和噴射器680的吸入部分683之間交換熱量。優(yōu)選的是,飽和氣體或處于過飽和狀態(tài)的制冷劑流入壓縮機(jī)610,但是處于液態(tài)的制冷劑也可以流入壓縮機(jī)610。熱交換器可以設(shè)置成在冷凝器620的出口和壓縮機(jī)610的入口之間交換熱量,從而可以防止當(dāng)處于液態(tài)的制冷劑流入壓縮機(jī)中時(shí)產(chǎn)生的壓縮機(jī)610的性能降低或壓縮機(jī)610的破裂。
熱交換器可以包括包含第三制冷劑回路中的第一膨脹裝置671的第一熱交換器695a、設(shè)置在壓縮機(jī)610的入口部分的第二熱交換器695b和第三熱交換器696a以及設(shè)置在噴射器680的吸入部分683的第四熱交換器696b。流入壓縮機(jī)610的制冷劑可以通過將熱量從第一熱交換器695a傳遞到第二熱交換器695b以及將熱量從第四熱交換器696b傳遞到第三熱交換器696a而過熱。第二熱交換器695b和第三熱交換器696a分別示出和描述,但是可以彼此一體化。
第一膨脹裝置671和熱交換器可以彼此一體化。熱交換器包括slhx??梢酝ㄟ^slhx確保吸入壓縮機(jī)610的制冷劑的過熱程度,因此可以防止當(dāng)液體制冷劑流入壓縮機(jī)中時(shí)壓縮機(jī)610破裂。
下面將參照摩爾圖來描述上述過程。
制冷劑流過第一熱交換器695a和第一膨脹裝置671的過程(9→10),流入噴射器680的制冷劑流過第四熱交換器696b的過程(2”→2),以及制冷劑從第二蒸發(fā)器650的噴射部分流到壓縮機(jī)610的過程,即制冷劑流過第二熱交換器695b和第三熱交換器696a的過程(8”→8)與第一實(shí)施例的摩爾圖不同。
也就是說,由于來自第一熱交換器695a的熱量被傳送到第二熱交換器695b,制冷劑通過第一熱交換器695a和第一膨脹裝置671的狀態(tài)10中的焓低于制冷劑通過第一膨脹裝置171的第一實(shí)施例的狀態(tài)10的焓。關(guān)于由該狀態(tài)變化導(dǎo)致的焓降低的變化的信息作為關(guān)于流入壓縮機(jī)610的制冷劑的焓增加的變化的信息而被傳遞。此外,由于來自第四熱交換器696b的熱量傳遞到第三熱交換器696a,所以制冷劑流過冷凝器620和第四熱交換器696b的狀態(tài)2中的焓低于制冷劑流過冷凝器120的第一實(shí)施例的狀態(tài)2中的焓。關(guān)于由該狀態(tài)變化導(dǎo)致的焓降低的變化的信息作為關(guān)于流入壓縮機(jī)610的制冷劑的焓增加的變化的信息而被傳遞。也就是說,制冷劑通過第二熱交換器695b的狀態(tài)8中的焓大于制冷劑流過熱交換器的第一實(shí)施例的狀態(tài)中的焓。
通過上述過程,可以提高第三蒸發(fā)器660的冷卻能力,并且可以確保吸入壓縮機(jī)610的制冷劑的過熱程度。因此,可以防止壓縮機(jī)610的破裂,并且可以提高其可靠性。
下面將描述根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施例的制冷循環(huán)和包括該制冷循環(huán)的冰箱。
圖17是示出了根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施例的制冷循環(huán)的圖。圖18是示出了根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施例的制冷循環(huán)中的制冷劑的流動(dòng)的圖。圖18(a)示出了在全冷卻模式中的制冷劑的流動(dòng)。圖18(b)示出了在冷凍/冷卻模式中的制冷劑的流動(dòng)。
第七實(shí)施例的與第一實(shí)施例相同的元件在此不詳細(xì)描述。
制冷循環(huán)700包括第一制冷劑回路、第二制冷劑回路和第三制冷劑回路。
第一制冷劑回路配置為使從壓縮機(jī)710噴射的制冷劑流過冷凝器720、噴射器780、第一蒸發(fā)器740和第二蒸發(fā)器750,然后流回到壓縮機(jī)710。第二制冷劑回路配置為使制冷劑繞過第一制冷劑回路中的第一蒸發(fā)器740。也就是說,制冷劑在第一制冷劑回路中流過第一蒸發(fā)器740和第二蒸發(fā)器750,而在第二制冷劑回路中僅流過第二蒸發(fā)器750。第三制冷劑回路在設(shè)置在冷凝器720的下游端處的接合點(diǎn)s處從第一制冷劑回路或第二制冷劑回路分支,并且配置為使制冷劑流過膨脹裝置770和第三蒸發(fā)器760,然后流到噴射器780。制冷劑可以流過第一制冷劑回路或第二制冷劑回路以及第三制冷劑回路。
第三制冷劑回路包括第三a制冷劑回路和第三b制冷劑回路。膨脹裝置770包括設(shè)置在第三蒸發(fā)器760的上游端處的第一膨脹裝置771和與第一膨脹裝置771串聯(lián)設(shè)置的第二膨脹裝置772。第三a制冷劑回路設(shè)置為使制冷劑流過設(shè)置在第三蒸發(fā)器760的上游端處的第一膨脹裝置771。第三b制冷劑回路設(shè)置為使制冷劑流過第一膨脹裝置771和第二膨脹裝置772。
第一蒸發(fā)器740可以布置在第一冷卻室91中,并且第二蒸發(fā)器750和第三蒸發(fā)器760可以布置在第二冷卻室92中。
通道切換裝置790包括第一通道切換裝置791和第二通道切換裝置792。第一通道切換裝置791可以包括用于打開或關(guān)閉第一制冷劑回路的第一a閥791a和用于打開或關(guān)閉第二制冷劑回路的第一b閥791b。第二通道切換裝置792可以包括用于打開或關(guān)閉第三a制冷劑回路的第二a閥792a和用于打開或關(guān)閉第三b制冷劑回路的第二b閥792b。
制冷循環(huán)700包括與冷凝器720和冷卻室91,92相鄰的多個(gè)強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇和用于驅(qū)動(dòng)強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇的多個(gè)風(fēng)扇電機(jī)。詳細(xì)地,制冷循環(huán)700包括冷凝器強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇721、第一冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇741、第二冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇751以及用于分別驅(qū)動(dòng)冷凝器強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇721、第一冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇741、第二冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇751的冷凝器風(fēng)扇電機(jī)722、第一冷卻室風(fēng)扇電機(jī)742和第二冷卻室風(fēng)扇電機(jī)752。
第一除霜加熱器743和第二除霜加熱器753可以分別設(shè)置在第一蒸發(fā)器740的表面和第二蒸發(fā)器750的表面上,以移除至少一個(gè)蒸發(fā)器730的表面上的霜。
噴射器780可以包括噴嘴部分781、吸入部分783、混合部分784和擴(kuò)散器部分785。噴嘴部分781可以包括噴嘴本體781a、噴嘴入口781b和噴嘴噴射部分781c。噴射器780包括與噴嘴噴射部分781c以同心形式設(shè)置的吸入通道部分782。
制冷循環(huán)700可以包括熱交換器。
熱交換器設(shè)置為在第三制冷劑回路的一部分和壓縮機(jī)710的入口之間以及在壓縮機(jī)710的入口和噴射器780的吸入部分783之間交換熱量。優(yōu)選的是,飽和氣體或處于過飽和狀態(tài)的制冷劑流入壓縮機(jī)710,但是處于液態(tài)的制冷劑也可以流入壓縮機(jī)710。熱交換器可以設(shè)置成在冷凝器220的出口和壓縮機(jī)710的入口之間交換熱量,從而可以防止當(dāng)處于液體狀態(tài)的制冷劑流入壓縮機(jī)中時(shí)產(chǎn)生的壓縮機(jī)710的性能降低或壓縮機(jī)710的破裂。
熱交換器可以包括包含第三制冷劑回路中的第一膨脹裝置771和第二膨脹裝置772的第一熱交換器795a,設(shè)置在壓縮機(jī)710的入口部分的第二熱交換器795b和第三熱交換器796a,以及設(shè)置在噴射器780的吸入部分783的第四熱交換器796b。熱交換器可以通過將熱量從第一熱交換器795a傳遞到第二熱交換器795b以及將熱量從第四熱交換器796b傳遞到第三熱交換器796a而使流入壓縮機(jī)710的制冷劑過熱。第二熱交換器795b和第三熱交換器796a分別示出和描述,但是可以彼此一體化。
第一膨脹裝置771、第二膨脹裝置772和熱交換器可以彼此一體化。熱交換器包括slhx??梢酝ㄟ^slhx確保吸入壓縮機(jī)710的制冷劑的過熱程度,因此可以防止當(dāng)液體制冷劑流入壓縮機(jī)中時(shí)壓縮機(jī)710破裂。
下面將參照摩爾圖來描述上述過程。
制冷劑流過第一熱交換器795a、第一膨脹裝置771和第二膨脹裝置772的過程(9→10),流入噴射器780的制冷劑流過第四熱交換器796b的過程(2”→2),以及制冷劑從第二蒸發(fā)器750的噴射部分流到壓縮機(jī)710的過程,即制冷劑流過第二熱交換器795b和第三熱交換器796a的過程(8”→8)與第一實(shí)施例的摩爾圖不同。
也就是說,由于來自第一熱交換器795a的熱量被傳送到第二熱交換器795b,制冷劑通過第一熱交換器795a、第一膨脹裝置771和第二膨脹裝置772的狀態(tài)10中的焓低于制冷劑通過第一膨脹裝置171的第一實(shí)施例的狀態(tài)10的焓。關(guān)于由該狀態(tài)變化導(dǎo)致的焓降低的變化的信息作為關(guān)于流入壓縮機(jī)710的制冷劑的焓增加的變化的信息而被傳遞。此外,由于來自第四熱交換器796b的熱量傳遞到第三熱交換器796a,所以制冷劑流過冷凝器720和第四熱交換器796b的狀態(tài)2中的焓低于制冷劑流過冷凝器120的第一實(shí)施例的狀態(tài)2中的焓。關(guān)于由該狀態(tài)變化導(dǎo)致的焓降低的變化的信息作為關(guān)于流入壓縮機(jī)710的制冷劑的焓增加的變化的信息而被傳遞。也就是說,制冷劑通過第二熱交換器795b的狀態(tài)8中的焓大于制冷劑流過熱交換器的第一實(shí)施例的狀態(tài)中的焓。
通過上述過程,可以提高第三蒸發(fā)器760的冷卻能力,并且可以確保吸入壓縮機(jī)710的制冷劑的過熱程度。因此,可以防止壓縮機(jī)710的破裂,并且可以提高其可靠性。
下面將描述根據(jù)本發(fā)明的第八實(shí)施例的制冷循環(huán)和包括該制冷循環(huán)的冰箱。
圖19是示出了根據(jù)本發(fā)明的第八實(shí)施例的制冷循環(huán)的圖。圖20是示出了根據(jù)本發(fā)明的第八實(shí)施例的制冷循環(huán)中的制冷劑的流動(dòng)的圖。圖20(a)示出了在全冷卻模式中的制冷劑的流動(dòng)。圖20(b)示出了在冷凍/冷卻模式中的制冷劑的流動(dòng)。
第八實(shí)施例的與第一實(shí)施例相同的元件在此不詳細(xì)描述。
制冷循環(huán)800包括第一制冷劑回路、第二制冷劑回路和第三制冷劑回路。
第一制冷劑回路配置為使從壓縮機(jī)810噴射的制冷劑流過冷凝器820、噴射器880、第一蒸發(fā)器840和第二蒸發(fā)器850,并且流回到壓縮機(jī)810。第二制冷劑回路配置為使制冷劑繞過第一制冷劑回路中的第一蒸發(fā)器840。也就是說,制冷劑在第一制冷劑回路中可以流過第一蒸發(fā)器840和第二蒸發(fā)器850,而在第二制冷劑回路中僅流過第二蒸發(fā)器850。第三制冷劑回路在冷凝器820的下游端處的接合點(diǎn)s處從第一制冷劑回路或第二制冷劑回路分支,并且配置為使制冷劑流過膨脹裝置870和第三蒸發(fā)器860,然后流到噴射器880。制冷劑可以流過第一制冷劑回路或第二制冷劑回路以及第三制冷劑回路。
第三制冷劑回路包括第三a制冷劑回路和第三b制冷劑回路。膨脹裝置870包括設(shè)置在第三蒸發(fā)器860的上游端處的第一膨脹裝置871和與第一膨脹裝置871串聯(lián)設(shè)置的第二膨脹裝置872。第三a制冷劑回路設(shè)置為使制冷劑流過設(shè)置在第三蒸發(fā)器860的上游端處的第一膨脹裝置871。第三b制冷劑回路設(shè)置為使制冷劑流過第一膨脹裝置871和第二膨脹裝置872。
第一蒸發(fā)器840可以布置在第一冷卻室91中。第二蒸發(fā)器850和第三蒸發(fā)器860可以布置在第二冷卻室92中。
通道切換裝置890包括第一通道切換裝置891和第二通道切換裝置892。第一通道切換裝置891可以包括用于打開或關(guān)閉第一制冷劑回路的第一a閥891a和用于打開或關(guān)閉第二制冷劑回路的第一b閥891b。第二通道切換裝置892可以包括用于打開或關(guān)閉第三a制冷劑回路的第二a閥892a和用于打開或關(guān)閉第三b制冷劑回路的第二b閥892b。
制冷循環(huán)800包括與冷凝器820和冷卻室91,92相鄰的多個(gè)強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇和用于驅(qū)動(dòng)強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇的多個(gè)風(fēng)扇電機(jī)。詳細(xì)地,制冷循環(huán)800包括冷凝器強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇821、第一冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇841、第二冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇851以及用于分別驅(qū)動(dòng)冷凝器強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇821、第一冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇841、第二冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇851的冷凝器風(fēng)扇電機(jī)822、第一冷卻室風(fēng)扇電機(jī)842和第二冷卻室風(fēng)扇電機(jī)852。
第一除霜加熱器843和第二除霜加熱器853可以分別設(shè)置在第一蒸發(fā)器840的表面上和第二蒸發(fā)器850的表面上,以移除至少一個(gè)蒸發(fā)器830的表面上的霜。
噴射器880可以包括噴嘴部分881、吸入部分883、混合部分884和擴(kuò)散器部分885。噴嘴部分881可以包括噴嘴本體881a、噴嘴入口881b和噴嘴噴射部分881c。噴射器880包括與噴嘴噴射部分881c以同心形式設(shè)置的吸入通道部分882。
制冷循環(huán)800可以包括熱交換器。
熱交換器設(shè)置為在壓縮機(jī)810的入口和冷凝器820的噴射部分之間交換熱量。優(yōu)選的是,飽和氣體或處于過飽和狀態(tài)的制冷劑流入壓縮機(jī)810,但是處于液態(tài)的制冷劑也可以流入壓縮機(jī)810。熱交換器可以設(shè)置成在冷凝器820的出口和壓縮機(jī)810的入口之間交換熱量,從而可以防止當(dāng)處于液體狀態(tài)的制冷劑流入壓縮機(jī)中時(shí)產(chǎn)生的壓縮機(jī)810的性能降低或壓縮機(jī)810的破裂。
熱交換器可以包括設(shè)置在壓縮機(jī)810的入口部分的第一熱交換器895a和設(shè)置在冷凝器820的噴射部分的第二熱交換器895b。流入壓縮機(jī)810的制冷劑可通過將熱量從第二熱交換器895b傳遞到第一熱交換器895a而過熱。
制冷循環(huán)800包括設(shè)置在冷凝器820的噴射部分并且配置為降低從冷凝器820噴射的制冷劑的溫度和壓力的第三膨脹裝置873和870。第三膨脹裝置873和870可以設(shè)置在冷凝器820和噴射器880之間。當(dāng)流入噴射器880的噴嘴部分881的制冷劑處于2相狀態(tài)時(shí),噴射器880的效率提高。因此,第三膨脹裝置873和870設(shè)置為增加從冷凝器820噴射的液體制冷劑的干燥度。
第三膨脹裝置873和870可與熱交換器一體化。熱交換器包括slhx??梢酝ㄟ^slhx確保吸入壓縮機(jī)810的制冷劑的過熱程度,因此可以防止當(dāng)液體制冷劑流入壓縮機(jī)中時(shí)壓縮機(jī)810破裂。
下面將參照摩爾圖來描述上述過程。
從冷凝器820噴射的制冷劑流過第二熱交換器895b的過程(2”→2),以及制冷劑從第二蒸發(fā)器850的噴射部分流到壓縮機(jī)810的過程,即制冷劑流過第一熱交換器895a的過程(8”→8)與第一實(shí)施例的摩爾圖不同。
也就是說,由于來自第二熱交換器895b的熱量傳遞到第一熱交換器895a,所以制冷劑流過冷凝器820和第二熱交換器895b的狀態(tài)2中的焓低于制冷劑流過冷凝器120的第一實(shí)施例的狀態(tài)2中的焓。關(guān)于由該狀態(tài)變化導(dǎo)致的焓降低的變化的信息作為關(guān)于流入壓縮機(jī)810的制冷劑的焓增加的變化的信息而被傳遞。也就是說,制冷劑通過第二熱交換器895b的狀態(tài)8中的焓大于制冷劑流過熱交換器的第一實(shí)施例的狀態(tài)中的焓。
通過上述過程,可以提高第三蒸發(fā)器860的冷卻能力,并且可以確保吸入壓縮機(jī)810的制冷劑的過熱程度。因此,可以防止壓縮機(jī)810的破裂,并且可以提高其可靠性。
下面將描述根據(jù)本發(fā)明的第九實(shí)施例的制冷循環(huán)和包括該制冷循環(huán)的冰箱。
圖21是示出了根據(jù)本發(fā)明的第九實(shí)施例的制冷循環(huán)的圖。圖22是示出了根據(jù)本發(fā)明的第九實(shí)施例的制冷循環(huán)中的制冷劑的流動(dòng)的圖。圖22(a)示出了在全冷卻模式中的制冷劑的流動(dòng)。圖22(b)示出了在冷凍/冷卻模式中的制冷劑的流動(dòng)。
第九實(shí)施例的與第一實(shí)施例相同的元件在此不詳細(xì)描述。
制冷循環(huán)900包括第一制冷劑回路、第二制冷劑回路和第三制冷劑回路。
第一制冷劑回路配置為使從壓縮機(jī)910噴射的制冷劑流過冷凝器920、噴射器980、第一蒸發(fā)器940,然后流回到壓縮機(jī)910。第二制冷劑回路配置為使制冷劑流過與第一制冷劑回路中的第一蒸發(fā)器940并聯(lián)設(shè)置的第二蒸發(fā)器950。也就是說,制冷劑在第一制冷劑回路中可以僅流過第一蒸發(fā)器940,而在第二制冷劑回路中僅流過第二蒸發(fā)器950。第三制冷劑回路在設(shè)置在冷凝器920的下游端處的接合點(diǎn)s處從第一制冷劑回路或第二制冷劑回路分支,并且配置為使制冷劑流過膨脹裝置970和第三蒸發(fā)器960,然后流到噴射器980。制冷劑可以流過第一制冷劑回路或第二制冷劑回路以及第三制冷劑回路。
第三制冷劑回路包括第三a制冷劑回路和第三b制冷劑回路。膨脹裝置970包括設(shè)置在第三蒸發(fā)器960的上游端處的第一膨脹裝置971和與第一膨脹裝置971串聯(lián)設(shè)置的第二膨脹裝置972。第三a制冷劑回路設(shè)置為使制冷劑流過設(shè)置在第三蒸發(fā)器960的上游端處的第一膨脹裝置971。第三b制冷劑回路設(shè)置為使制冷劑流過第一膨脹裝置971和第二膨脹裝置972。
第一蒸發(fā)器940可以布置在第一冷卻室91中。第二蒸發(fā)器950和第三蒸發(fā)器960可以布置在第二冷卻室92中。
通道切換裝置990包括第一通道切換裝置991和第二通道切換裝置992。第一通道切換裝置991可以包括用于打開或關(guān)閉第一制冷劑回路的第一a閥991a和用于打開或關(guān)閉第二制冷劑回路的第一b閥991b。第二通道切換裝置992可以包括用于打開或關(guān)閉第三a制冷劑回路的第二a閥992a和用于打開或關(guān)閉第三b制冷劑回路的第二b閥992b。
在本實(shí)施例中,與第一實(shí)施例不同,制冷劑由第一通道切換裝置991控制,以流過第一蒸發(fā)器940或第二蒸發(fā)器950。由于上述結(jié)構(gòu),提供了制冷劑流過第一制冷劑回路和第三a制冷劑回路的冷藏/冷卻模式以及制冷劑流過第二制冷劑回路和第三b制冷劑回路的冷凍/冷卻模式。除霜模式與第一實(shí)施例相同。
在本實(shí)施例中,第一冷卻室91和第二冷卻室92可以通過制冷循環(huán)900選擇性地且集中地冷卻。因此,在集中冷卻期間可以提高制冷效率。
制冷循環(huán)900包括與冷凝器920和冷卻室91,92相鄰的多個(gè)強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇和用于驅(qū)動(dòng)強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇的多個(gè)風(fēng)扇電機(jī)。詳細(xì)地,制冷循環(huán)900包括冷凝器強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇921、第一冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇941、第二冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇951以及用于分別驅(qū)動(dòng)冷凝器強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇921、第一冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇941、第二冷卻室強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)扇951的冷凝器風(fēng)扇電機(jī)922,、第一冷卻室風(fēng)扇電機(jī)942和第二冷卻室風(fēng)扇電機(jī)952。
第一除霜加熱器943和第二除霜加熱器953可以分別設(shè)置在第一蒸發(fā)器940的表面和第二蒸發(fā)器950的表面上,以移除至少一個(gè)蒸發(fā)器930的表面上的霜。
噴射器980可以包括噴嘴部分981、吸入部分983、混合部分984和擴(kuò)散器部分985。噴嘴部分981可以包括噴嘴本體981a、噴嘴入口981b和噴嘴噴射部分981c。噴射器980包括與噴嘴噴射部分981c以同心形式設(shè)置的吸入通道部分982。
下面將參照摩爾圖來描述上述過程。
通過從噴射器980噴射并由第一通道切換裝置991控制以流過第一蒸發(fā)器940的冷藏/冷卻模式中制冷劑流過第一制冷劑回路的過程,以及通過從噴射器980噴射并由第一通道切換裝置991控制以流過第二蒸發(fā)器950的冷凍/冷卻模式中制冷劑流過第二制冷劑回路的過程與第一實(shí)施例中的摩里圖不同。
也就是說,可以選擇性地冷卻第一冷卻室91或第二冷卻室92,從而可以集中冷卻需要冷卻的第一或第二冷卻室91或92。
下面將描述根據(jù)本發(fā)明的第十實(shí)施例的制冷循環(huán)和包括該制冷循環(huán)的冰箱。
圖23是示出了根據(jù)本發(fā)明的第十實(shí)施例的制冷循環(huán)的圖。圖24是示出了根據(jù)本發(fā)明的第十實(shí)施例的制冷循環(huán)中的制冷劑的流動(dòng)的圖。
第十實(shí)施例的與第一實(shí)施例相同的元件在此不詳細(xì)描述。
制冷循環(huán)1000包括第一制冷劑回路和第二制冷劑回路。
第一制冷劑回路配置為使從壓縮機(jī)1010噴射的制冷劑流過冷凝器1020、第一膨脹裝置1071和第一蒸發(fā)器1040,然后流回到壓縮機(jī)1010。
第二制冷劑回路配置為使制冷劑從第一制冷劑回路中的冷凝器1020的下游端繞過第一膨脹裝置1071和第一蒸發(fā)器1040,流過噴射器1080、第二蒸發(fā)器1050、第三蒸發(fā)器1060和第二膨脹裝置1072,并且流回到壓縮機(jī)1010。
第二制冷劑回路包括第二a制冷劑回路,其中制冷劑流過噴射器1080和第二蒸發(fā)器1050,然后流到壓縮機(jī)1010,以及第二b制冷劑回路,其中從第二制冷劑回路中的噴射器1080的上游端分支的制冷劑流過第二膨脹裝置1072和第三蒸發(fā)器1060,并流入噴射器1080的吸入部分1083。
第一蒸發(fā)器1040可以設(shè)置為冷卻第一冷卻室91。第二蒸發(fā)器1050和第三蒸發(fā)器1060可以設(shè)置為冷卻第二冷卻室92。第二冷卻室92的溫度可以設(shè)置為低于第一冷卻室91的溫度。第一冷卻室91可以理解為冰箱80的冷藏室,第二冷卻室92可以理解為冰箱80的冷凍室。
制冷循環(huán)1000可以設(shè)置為在冷藏/冷卻模式和冷凍/冷卻模式下操作。
冷藏/冷卻模式是第一冷卻室91被冷卻的操作模式。也就是說,在冷藏/冷卻模式中,制冷劑可以僅流過第一蒸發(fā)器1040。在冷藏/冷卻模式中,制冷劑可以流過第一制冷劑回路。
冷凍/冷卻模式是第二冷卻室92被冷卻的操作模式。也就是說,在冷凍/冷卻模式中,制冷劑可以流過第二蒸發(fā)器1050和第三蒸發(fā)器1060。在冷凍/冷卻模式中,制冷劑可以流過第二制冷劑回路。
在冷藏/冷卻模式和冷凍/冷卻模式中,制冷劑所流過的蒸發(fā)器1030的數(shù)量不同,因此需要調(diào)節(jié)制冷劑的流率。為此,壓縮機(jī)1010可以包括變頻壓縮機(jī)。通過控制變頻壓縮機(jī)的rrm來控制流過制冷劑回路的制冷劑的流率,可以在冷藏/冷卻模式和冷凍/冷卻模式之間切換。
通道切換裝置1091設(shè)置為控制制冷劑在第一制冷劑回路和第二制冷劑回路之間的流動(dòng)。詳細(xì)地,從冷凝器1020噴射的制冷劑可以流過第一制冷劑回路和第二制冷劑回路。
詳細(xì)地,通道切換裝置1091設(shè)置成將制冷劑移動(dòng)到第一制冷劑回路或第二制冷劑回路,在第一制冷劑回路中,制冷劑流過第一蒸發(fā)器1040,在第二制冷劑回路中,制冷劑流過第二蒸發(fā)器1050和第三蒸發(fā)器1060。
通道切換裝置1091可以包括三通閥。通道切換裝置1091可以包括用于打開或關(guān)閉第一制冷劑回路的第一閥1091a和用于打開或關(guān)閉第二制冷劑回路的第二閥1091b。
噴射器1080可以包括噴嘴部分1081、吸入部分1083、混合部分1084和擴(kuò)散器部分1085。噴嘴部分1081可以包括噴嘴本體1081a、噴嘴入口1081b和噴嘴噴射部分1081c。噴射器1080包括與噴嘴噴射部分1081c以同心形式設(shè)置的吸入通道部分1082。
制冷循環(huán)1000可以包括熱交換器。
熱交換器設(shè)置為在壓縮機(jī)1010的入口和冷凝器1020的噴射部分之間交換熱量。優(yōu)選的是,飽和氣體或處于過飽和狀態(tài)的制冷劑流入壓縮機(jī)1010,但是處于液態(tài)的制冷劑也可以流入壓縮機(jī)1010。熱交換器可以設(shè)置成在冷凝器1020的出口和壓縮機(jī)1010的入口之間交換熱量,從而可以防止當(dāng)處于液態(tài)的制冷劑流入壓縮機(jī)中時(shí)產(chǎn)生的壓縮機(jī)1010的性能降低或壓縮機(jī)1010的破裂。
熱交換器可以包括位于第一制冷劑回路中的第一蒸發(fā)器1040的下游端的第一熱交換器1095a和位于第一制冷劑回路中的冷凝器1020的下游端并且配置為與第一熱交換器1095a交換熱量的第二熱交換器1095b。熱交換器還可以包括位于第二a制冷劑回路中的第二蒸發(fā)器1050的下游端的第三熱交換器1096a和位于第二b制冷劑回路中的第三蒸發(fā)器1060的上游端并且配置為與第三熱交換器1096a交換熱量的第四熱交換器1096b。
第二熱交換器1095b和第一膨脹裝置1071可以彼此一體化。第四熱交換器1096b和第二膨脹裝置1072可以彼此一體化。熱交換器包括slhx??梢酝ㄟ^slhx確保吸入壓縮機(jī)1010的制冷劑的過熱程度,因此可以防止當(dāng)液體制冷劑流入壓縮機(jī)中時(shí)壓縮機(jī)1010破裂。
下面將參照摩爾圖來描述上述過程。
其中冷藏室(即第一冷卻室91)被冷卻的冷藏/冷卻模式和其中冷凍室(即第二冷卻室92)被冷卻的冷凍/冷卻模式可以根據(jù)由通道切換裝置1091的通道方向確定的驅(qū)動(dòng)條件來分類。
首先,將參照摩爾圖描述在冷藏/冷卻模式中的制冷循環(huán)100的流動(dòng)。
壓縮機(jī)1010吸入制冷劑的低溫和低壓蒸汽,并將其壓縮成高溫和高壓過熱蒸汽(6”→5)。由于高溫和高壓過熱蒸汽與環(huán)境空氣交換熱量,并且當(dāng)其通過冷凝器1020時(shí)散發(fā)熱量,制冷劑冷凝成液體制冷劑或2相制冷劑(5→1)。
在冷藏/冷卻模式中,當(dāng)在通道切換裝置1091中打開第一閥1091a并且關(guān)閉第二閥1091b時(shí),由冷凝器1020冷凝的制冷劑流過第一制冷劑回路。隨著制冷劑流過第一膨脹裝置1071,流過通道切換裝置1091的制冷劑的溫度和壓力減小。此外,熱量從與第一膨脹裝置1071一體形成的第二熱交換器1095b傳遞到第一熱交換器1095a(1→9→10)。
隨著制冷劑流過第一蒸發(fā)器1040(10→6),流過第一膨脹裝置1071的制冷劑冷卻冷藏室(即第一冷卻室91)。流過第一蒸發(fā)器1040的制冷劑在流過第一熱交換器1095a時(shí)過熱(6→6”),并流回到壓縮機(jī)1010,從而形成制冷循環(huán)1000。
然后,將參照摩爾圖描述在冷凍/冷卻模式中的制冷循環(huán)1000的流動(dòng)。
壓縮機(jī)1010吸入制冷劑的低溫和低壓蒸汽,并將其壓縮成高溫和高壓過熱蒸汽(4”→5)。由于高溫和高壓過熱蒸汽與環(huán)境空氣交換熱量,并且當(dāng)其通過冷凝器1020時(shí)散發(fā)熱量,制冷劑冷凝成液體制冷劑或2相制冷劑(5→1)。
在冷凍/冷卻模式中,當(dāng)通道切換裝置1091關(guān)閉第一閥1091a并且打開第二閥1091b時(shí),由冷凝器1020冷凝的制冷劑流過第二制冷劑回路。流過通道切換裝置1091的制冷劑被分成主制冷劑和副制冷劑,主制冷劑和副制冷劑分別流過第二a制冷劑回路和第二b制冷劑回路。
流過第二a制冷劑回路的主制冷劑流入噴射器1080的噴嘴入口181b。當(dāng)主制冷劑通過噴射器1080的噴嘴部分1081時(shí),流入噴嘴入口1081b的主制冷劑的壓力通過等熵過程降低,因此發(fā)生相變以將制冷劑轉(zhuǎn)換為2相制冷劑(1→1')。在噴嘴噴射部分1081c,主制冷劑處于高速低壓狀態(tài)。
類似地,位于與噴嘴噴射部分1081c相同線上的橫截面上并且與噴嘴噴射部分1081c以同心形式設(shè)置的吸入通道部分1082的壓力較低。當(dāng)副制冷劑通過第二膨脹裝置1072時(shí),在接合點(diǎn)s處分支的副制冷劑的壓力和溫度降低,并且隨著副制冷劑通過第四熱交換器1096b,將熱量傳遞到第三熱交換器1096a(1→7→8)。
副制冷劑通過在其通過第三蒸發(fā)器1060時(shí)從第二冷卻室92吸收熱量來冷卻第二冷卻室92(8→2)。通過第三蒸發(fā)器1060的副制冷劑被噴射器1080的吸入部分1083吸入。在這種情況下,吸入制冷劑的力對(duì)應(yīng)于第三蒸發(fā)器1060的飽和壓力與吸入通道部分1082的和噴嘴噴射部分1081c相同的壓力之間的差。通常,噴嘴噴射部分1081c的壓力低于吸入部分1083的壓力,因此副制冷劑被吸入主制冷劑的流動(dòng)(2→2')。
在混合部分1084中,通過噴嘴部分1081的主制冷劑和被吸入到吸入部分1083的吸入通道部分1082的副制冷劑混合在一起,從而傳送運(yùn)動(dòng)量(1'→3'和2'→3')。通過擴(kuò)散器部分1085,制冷劑的流速減小,其壓力上升一定水平(3'→3)。
增加壓力的制冷劑隨著其通過第二蒸發(fā)器1050而冷卻第二冷卻室92(3→4)。此后,制冷劑隨著其通過第三熱交換器1096a而通過來自第四熱交換器1096b的熱量來過熱(4→4”),并流回到壓縮機(jī)1010,從而形成制冷循環(huán)1000。
雖然本文已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例,但是本發(fā)明不限于此,并且在不脫離所附權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的范圍的情況下,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以以許多不同的形式來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。