專利名稱：冷卻裝置和控制方法
技術領域：
本發明涉及冷卻裝置和這種冷卻裝置的控制方法，冷卻裝置的冷卻循環得到提高。
背景技術：
冷卻循環中的制冷劑在離開壓縮機時處于過熱汽相，從壓縮機以汽相釋放的制冷劑首先在冷凝器中變成液汽相，然后在靠近毛細管入口的區域變成液相。制冷劑沿著毛細管變成液汽相且壓力降低，并以液汽相到達蒸發器且蒸汽干度較低。由于吸收周圍的熱的原因而在蒸發器變成汽相的制冷劑再次到達壓縮機。
在“縫”式冷卻裝置中包括壓縮機室、連接到壓縮機室的蒸發器和由這些蒸發器冷卻的冷卻室，壓縮機室包括壓縮機、冷凝器和風扇，其中，將壓縮機室和蒸發器分開定位，且壓縮機室所暴露給的周圍溫度以及蒸發器和插在壓縮機室與蒸發器之間的管道周圍的溫度可以不同。當壓縮機室周圍的溫度進而冷凝器的溫度低于蒸發器周圍的溫度一定值時，冷凝器中的制冷劑快速變成液相。當制冷劑進入蒸發器介質時，制冷劑又變成蒸汽，因為周圍溫度升高且在汽相制冷劑阻止毛細管時在毛細管的入口出現稱為“汽阻”的情況，在汽相制冷劑阻止毛細管時，阻止了制冷劑進入蒸發器、中斷了冷卻循環并接著導致冷卻過程的中止。
而且，在壓縮機中有一定量的油，這種油參與冷卻循環以保護移動部件不受高溫的影響并避免氣體從壓縮機的抽吸和泵送腔泄漏。當壓縮機將制冷劑抽入系統中時，一定量的油與制冷劑混合并泄漏到冷卻循環中。泄漏到冷卻循環中的一些油敷在冷凝器的內表面上；而另一些油則特別地附到粘度特別高的蒸發器的出口部分和/或最后的段。對油的運動起最大作用的因素是粘度的變化。粘度越大，油返回到冷凝器的難度就越大。影響粘度的主要因素是溫度和溶解度。溶解度的影響要大于溫度的影響，尤其是在低溫時。冷卻循環中的油回收的最困難的部分是蒸發器和抽吸管線的最后盤管。因此，為了在油最受到阻止的位置尤其在蒸發器的出口利用溶解度的影響，應通過使制冷劑能夠雙相流動并降低粘度來提供油向壓縮機的返回。隨著泄漏到冷卻循環中的油量的增加，壓縮機就會缺油，這樣，壓縮機的性能就會降低。即便是在冷卻室的負載低的情況下，由于以低轉速運行的壓縮機不能夠達到必要的旋刮速度，所以也將油阻止在循環管線中，尤其是在蒸發器中。
現已對各種各樣的實施例進行了改進，以將泄漏到冷卻循環中的油回收到壓縮機中并避免“汽阻”情況的出現。
在現有技術中，歐洲專利No.EP1119732描述了一種冷卻裝置，這種冷卻裝置包括電動機，這種電動機響應于制冷劑的溫度而改變速度。
在現有技術中，歐洲專利申請No.EP0498317描述了將不可溶于液體但可溶于油的材料加入制冷劑中。
在現有技術中，英國專利No.GB844272描述了一種實施例，在這種實施例中，在具有高溫室和低溫室的致冷器的冷卻循環中產生“汽阻”情況，并因此而將兩個室分別獨立控制。
發明內容
本發明的目的在于設計一種冷卻裝置，在這種冷卻裝置中，降低了油的累積并避免了可在毛細管的入口出現的汽阻。
設計用于實現本發明的目的的冷卻裝置在附圖中示出，在這些附圖中圖1是冷卻裝置的示意圖。
圖2是放置冷卻裝置的廚房的示意圖。
圖中示出的元件用下面的數字表示1.冷卻裝置2.壓縮機3.冷凝器4.蒸發器5.毛細管
6. 加熱器7. 冷卻室8. 壓縮機室9. 風扇10、11.溫度傳感器12.閥門具體實施方式
冷卻裝置1包括一個或多個冷卻室7、壓縮機2、冷凝器3、壓縮機室8、一個或多個蒸發器4、一個或多個毛細管5、至少兩個溫度傳感器10和11、風扇9和加熱器6，要進行冷卻的物品儲存在冷卻室7中，壓縮機2使制冷劑能夠壓縮，冷凝器3通過冷凝使離開壓縮機2的過熱蒸汽首先變成液汽相然后完全變成液相，壓縮機室8位于與冷卻室7分離的位置且壓縮機2和冷凝器3位于壓縮機室8中，將冷凝后的流體輸送到蒸發器4中，冷凝后的流體吸收介質的熱并能夠使介質冷卻，且制冷劑在蒸發器吸收熱并將冷卻室7冷卻，毛細管5插在壓縮機室8與蒸發器4之間，且能夠使制冷劑增壓并完全變成液相，至少兩個溫度傳感器10和11檢測壓縮機室8和/或冷卻室7中的溫度，風扇9根據由溫度傳感器10和11所檢測到的溫度值的差異啟動并在冷凝器3和/或壓縮機2上方提供空氣流動，加熱器6位于冷凝器3和/或壓縮機室8中并根據由溫度傳感器10和11所檢測到的溫度值的差異啟動或關閉(圖1和圖2)。
一個溫度傳感器10位于壓縮機室8中和/或冷凝器3上并檢測壓縮機室8和/或冷凝器3中的溫度，另一個溫度傳感器11位于冷卻室7中并檢測冷卻室7的溫度。溫度調節器可用作溫度傳感器10和11。在本發明的替代實施例中，溫度傳感器11可位于毛細管5的入口，毛細管5位于泵送管線的端部。
冷卻裝置1包括一個或多個閥門12，尤其是電磁閥門12，閥門12通過以機械或電氣方式打開或關閉來提供將離開毛細管5的流體引導到蒸發器4并接著引導到冷卻室7。
在作為本發明的目的的冷卻裝置1中，壓縮機2將制冷劑壓縮并將其以過熱蒸汽輸送到冷凝器3。制冷劑的熱在冷凝器3釋放并具有由風扇9所產生的強迫氣流，且制冷劑逐漸變成液汽相然后完全變成液相。離開壓縮機室8的制冷劑流體進入毛細管5和蒸發器4中，毛細管5和蒸發器4在介質中，介質的周圍溫度不同于壓縮機室8的周圍溫度。若由溫度傳感器10和11在壓縮機室8和冷卻室7中所檢測到的溫度值的差異大于某個值，那么就將壓縮機室8中的風扇9關閉且制冷劑流體達到某種冷凝溫度和壓力值。在一定的時間段之后對由溫度傳感器10和11在壓縮機室8和冷卻室7中所檢測的溫度值進行控制，且若兩種介質之間的差異大于某個值，那么就啟動壓縮機室8中的加熱器6。這樣就使冷凝溫度并隨后使制冷劑的壓力處于理想的值，而將制冷劑保持在液相并避免由在毛細管5的入口完全變成汽相的制冷劑所構成的“汽阻”情況。以降低的溫度和壓力穿過毛細管5的制冷劑輕易地進入蒸發器4，且制冷劑吸收冷卻室7的熱，從而將冷卻室7冷卻，而且，出于所吸收的熱的原因，制冷劑流體在穿過蒸發器4的出口或最后的盤管時快速地變成汽相。離開蒸發器4的制冷劑以汽相到達壓縮機2并完成一個冷卻循環。
在本發明的另一個實施例中，對由僅位于蒸發器4的入口和/或出口的溫度傳感器11所檢測到的溫度值進行評估。若蒸發器4的入口和出口之間的差異大于預先設定的值，那么制冷劑在蒸發器4的出口處于過熱汽相，為了在蒸發器4的出口開啟雙相流動，首先提高壓縮機2的旋轉速度，這樣就提高了循環管線中尤其是蒸發器4中的壓縮機2的油的旋刮速度，并且，在此過程結束時，若不能夠實現雙相流動，關閉風扇9并然后啟動壓縮機室8中的和/或冷凝器3中的加熱器8，這樣就開啟了在蒸發器4的出口的制冷劑流體的雙相流動。因此，壓縮機2的油的旋刮速度和蒸發器4的出口處的溫度都得到了提高，因為壓力得到了平衡，而且也因為可溶于油的流體增加、粘度降低且這種低粘度油在短時間內回收到壓縮機2中。
在有了本發明的冷卻裝置1之后，通過將蒸發器4和包括壓縮機2、冷凝器3和風扇9的壓縮機室8置于具有不同溫度值的位置就能夠避免在毛細管5的入口無意間產生“汽阻”，尤其是在“縫”式冷卻裝置中，這些具有不同溫度值的位置提供給壓縮機室8以移動到不同于冷卻室7的外部位置。而且，允許從壓縮機2泄漏到循環管線中的油返回到壓縮機2中。
權利要求
1.一種冷卻裝置(1)，所述冷卻裝置(1)包括一個或多個冷卻室(7)、壓縮機(2)、冷凝器(3)、壓縮機室(8)和一個或多個蒸發器(4)，要進行冷卻的物品儲存在所述冷卻室(7)中，所述壓縮機(2)壓縮制冷劑，所述冷凝器(3)通過冷凝使離開所述壓縮機(2)的過熱蒸汽首先變成液汽相然后完全變成液相，所述壓縮機(2)和所述冷凝器(3)位于所述壓縮機室(8)中并且與所述冷卻室(7)分離，將冷凝后的流體輸送到所述蒸發器(4)中，所述冷凝后的流體吸收介質的熱并能夠使所述介質冷卻，且通過吸收所述介質的熱的制冷劑能夠使所述冷卻室(7)冷卻，其特征在于具有檢測所述壓縮機室(8)和/或所述冷卻室(7)中溫度的至少兩個溫度傳感器(10，11)和位于所述冷凝器(3)上和/或所述壓縮機室(8)中的加熱器(6)，并且根據由所述溫度傳感器(10，11)所檢測到的溫度值的差異而啟動或關閉所述加熱器(6)。
2.如權利要求1所述的冷卻裝置(1)，其特征在于在所述冷凝器(3)和/或所述壓縮機(2)上方提供空氣流動的風扇(9)，根據由所述溫度傳感器(10，11)所檢測到的溫度值的差異而啟動或關閉所述風扇(9)。
3.如權利要求1所述的冷卻裝置(1)，其特征在于具有位于所述冷凝器(3)上的檢測所述冷凝器(3)的溫度的溫度傳感器(10)。
4.如權利要求1所述的冷卻裝置(1)，其特征在于具有位于所述所述壓縮機(2)上的檢測所述所述壓縮機(2)的溫度的溫度傳感器(10)。
5.如權利要求1所述的冷卻裝置(1)，其特征在于具有位于所述蒸發器(4)的入口和出口的檢測所述蒸發器(4)的入口和出口的溫度的溫度傳感器(11)。
6.如權利要求1所述的冷卻裝置(1)，其特征在于具有位于所述毛細管(5)的入口的溫度傳感器(11)，所述毛細管位于所述泵送管線的端部。
7.一種如權利要求1所述的冷卻裝置(1)的控制方法，所述方法包括以下步驟若由所述溫度傳感器(10，11)所檢測到的溫度值之間的差異大于某個值，關閉所述風扇(9)并啟動所述加熱器(8)；使所述制冷劑的冷凝溫度并隨后使壓力處于理想的值；允許所述制冷劑保持在液相；避免所述制冷劑完全變成汽相，所述汽相在所述毛細管(5)的入口構成“汽阻”情形。
8.一種如權利要求1所述的冷卻裝置(1)的控制方法，所述方法包括以下步驟在此過程結束時，若不能夠實現雙相流動，提高所述壓縮機(2)的旋轉速度；若所述蒸發器(4)的入口和出口的溫度值之間的差異大于某個值，關閉所述風扇(9)并啟動所述加熱器(8)；通過增加可溶于油中的制冷劑的量來降低粘度，通過使所述制冷劑能夠雙相流動來增加可溶于油中的制冷劑的量；以及提供這種低粘度油，以在短時間段內回收到所述壓縮機(2)中。
全文摘要
本發明涉及一種冷卻裝置(1)，這種冷卻裝置(1)包括壓縮機(2)、壓縮機室(8)、一個或多個蒸發器(4)和一個或多個毛細管(5)，壓縮機(2)壓縮制冷劑流體，冷凝器(3)使離開壓縮機(2)的過熱蒸汽首先變成液汽相然后完全變成液相，壓縮機室(8)位于與冷卻室(7)分離的位置且壓縮機(2)和冷凝器(3)位于壓縮機室(8)中，毛細管(5)插在壓縮機室(8)與蒸發器(6)之間。本發明還涉及一種冷卻裝置(1)的控制方法。
文檔編號F25B31/00GK101057116SQ200580038150
公開日2007年10月17日 申請日期2005年11月2日 優先權日2004年11月5日
發明者Y·古爾達利, E·烏斯滕達格, S·霍考格盧 申請人:阿塞里克股份有限公司