具有设置在压力侧的制冷剂收集器的制冷机.pdf

一种用于冰箱、尤其是家用冰箱的制冷机包括一个压缩机(24)、一个冷凝器(25)、一个换向阀(34)，该换向阀用于有选择地从一个入口通过制冷剂收集器(28)使制冷剂流导引到收集器的第一出口(30)或者通过一个旁路(33)旁通第一出口(30)，该制冷机还具有至少一个第一蒸发器(21，22)。在所述制冷剂收集器(28)的入口与第一出口(30)之间设置一个收集筛(31)用于拦住制冷剂流中的污物。

1.  一种制冷机，具有一个压缩机(24)、一个冷凝器(25)、一个换向阀(34)，该换向阀用于有选择地从一个入口通过制冷剂收集器(28)使制冷剂流导引到制冷剂收集器的第一出口(30)或者通过一个旁路(33)旁通第一出口(30)，该制冷机还具有至少一个第一蒸发器(21，22，23)，其特征在于，在所述制冷剂收集器(28)的入口与第一出口(30)之间设置一个收集筛(31)用于拦住制冷剂流中的污物。

2.  如权利要求1所述的制冷机，其特征在于，一个前置于换向阀(34)的干燥器(26)具有一个细筛(27)用于拦住制冷剂流中的污物。

3.  如权利要求1和2所述的制冷机，其特征在于，所述干燥器(26)前置于制冷剂收集器(28)并且所述收集筛(31)具有比细筛(27)更细的网眼尺寸。

4.  如权利要求2或3所述的制冷机，其特征在于，所述旁路(33)从设置在制冷剂收集器(28)上部(29)的收集器第二出口(32)延伸出来，并且所述制冷剂收集器(28)的第一出口(30)设置在制冷剂收集器的底部。

5.  如权利要求2至4中任一项所述的制冷机，其特征在于，所述收集筛(31)不与制冷剂相交，制冷剂从入口流到制冷剂收集器(28)的第二出口(32)。

6.  如上述权利要求中任一项所述的制冷机，其特征在于，所述换向阀(34)在制冷剂的流动方向上设置在制冷剂收集器(28)下游。

7.  如上述权利要求中任一项所述的制冷机，其特征在于，所述制冷剂具有至少一个后置于第一蒸发器(21，22)的第二蒸发器(23)，制冷剂收集器(28)的收集能力的设计应使得在制冷剂收集器(28)的充满状态通过旁路(33)循环的制冷剂量在到达第二蒸发器(23)时已经蒸发。

8.  一种冰箱，其特征在于一个如上述权利要求中任一项所述的制冷机。

具有设置在压力侧的制冷剂收集器的制冷机
本发明涉及一种制冷机，其中在冷却剂循环的高压侧设置一个制冷剂收集器，还涉及一个冰箱，尤其是一个家用冰箱，它设有一个这样的制冷机。
由EP 0 703 421 B1已知这样的如权利要求1前序部分所述的制冷机以及这样的冰箱。对于这种已知的制冷机在冷凝器与蒸发器的串联回路之间设置一个两位三通电磁阀(3/2-Wege-Magnetventic)，它允许来自冷凝器的制冷剂有选择地直接输送到蒸发器或通过一个制冷剂收集器输送到蒸发器。来自冷凝器通流电磁阀的制冷剂部分是气态的，部分是液态的。当制冷剂通流制冷剂收集器时，在制冷剂收集器中气态制冷剂与液态制冷剂的比例等于在冷凝器出口上的比例，并且在制冷机中存在的全部制冷剂通过蒸发器循环。当制冷剂旁通制冷剂收集器直接从换向阀输送到蒸发器时，在制冷剂收集器中出现一个较低的温度，它导致制冷剂在制冷剂收集器中的冷凝。这一点在制冷剂循环中散热，因此使制冷剂循环在未充满下工作。在通流制冷剂收集器时液态制冷剂足以使蒸发器排一直冷却到端部，而在这个未充满状态蒸发器在排的端部不冷却。因此可以根据换向阀的状态在冷却冰箱的所有箱与有选择地冷却单个箱之间转换。
一个设置在冷凝器与电磁阀入口之间的干燥筒用于从液态冷却剂中吸附在充满冷却剂循环时产生的剩余水份。这种干燥筒一般也包括一个细筛，它用于使在干燥筒中的干燥物质就地固定，但是细筛也可以用于从制冷剂流中拦住主要由制冷剂循环组装引起的污染颗粒或焊剂残渣，它们可能在其它情况下到达电磁阀并干扰其功能性。
尽管因此干燥筒基本上只在制冷机的早期使用寿命状态具有重要功能，但是其通流阻力使制冷剂在设备的整个使用寿命期间难以循环。
本发明的目的是，进一步改进由EP 0 703 421 B1已知的制冷机，在干燥筒尽可能少地增加制冷剂循环的总通流阻力情况下有效地保护电磁阀免受污染。
这个目的通过具有权利要求1特征的制冷机得以实现。
根据制冷机的整个制冷剂循环结构可以使按照本发明的在制冷剂收集器中的收集筛具有不同的功能。一方面制冷剂收集器中的收集筛，如果其具有所需的细度，能够使在干燥器中用于拦住污物的细筛得以取消并因此减小制冷剂循环中的压力降；为了拦住由制冷剂循环组装所引起的剩余水份和污物，在运行的初始状态使制冷剂这样长时间地通流制冷剂收集器，一直到在这个收集器和在干燥器中完全拦住水份就足够了。
但是，最好仍然在干燥器中配有一个细筛，并且使干燥器前置于换向阀。通过这种方法能够在两个具有适配网眼尺寸的不同筛子上拦住不同颗粒尺寸的污物，这与使用一个单个的筛子相比减小压力降，对于单个筛子不能排除不同尺寸颗粒堵塞的危险。
旁路最好从设置在制冷剂收集器上部的第二出口开始，制冷剂收集器的第一出口设置在收集器的下部。这一点允许要被滤掉的污物在制冷剂收集器中仅按照其质量分离，而不必使制冷剂相交收集筛。比制冷剂致密的污物在制冷剂收集器中自动下沉并沉积在其收集筛上，而馈入的制冷剂通过其第二出口又离开收集器，而不与收集筛相交。
本发明的其它特征和优点由下面借助于对附图实施例的描述给出。附图中
图1以立体图示出一个具有三个温度区的家用冰箱，它可以配有按照本发明的制冷机，
图2以示意图示出按照本发明的制冷剂回路和用于其调节的电子电路。
在图1中示出一个家用冰箱10，在其隔热外壳11上固定三个可围绕垂直转轴旋转的门12至14。它们用于封闭上下设置的、通过两个间隔开的中间壁15和16产生的并通过它们在热学上相互分离的箱17至19，它们具有不同的储藏温度。在箱17至19中位于上面的、通过门12封闭的箱17作为保鲜箱，中间的、通过中间壁15分开的并通过门13封闭的箱18作为冷藏箱，而位于下面的、通过中间壁16与冷藏箱18热学分开的箱19作为冷冻箱并通过门14封闭。在各个箱17至19中产生的专用储藏温度通过一个唯一的制冷剂循环产生和保持。
如同由图2可以看到的那样，这个制冷剂回路20为了在各个箱17至19中保持温度配有三个以串联回路前后设置在制冷剂回路内部的蒸发器21至23，它们具有不同地制冷功率，其中具有最高制冷功率的蒸发器21对应于冷冻箱19并具有一个用于制冷剂的喷射位置。对冷冻箱蒸发器21在制冷剂流动方向出口侧串联用于冷却冷藏箱18的蒸发器22，在该蒸发器上连接对应于保鲜箱17的、具有最小制冷功率的蒸发器23。这个蒸发器在出口侧连接到一个制冷剂压缩机24的吸入端，在压缩机压力侧在制冷剂流动方向上串联一个冷凝器25，它例如设置在背离门12至14的外壳11的背面上。
在冷凝器25上在出口侧连接一个干燥筒26，在其中吸湿的材料防止通过细筛27逸出。
通过一个管道将一个制冷剂收集器28的入口连接到干燥筒26的出口上。该制冷剂收集器28在这里所示的实施例中具有一个基本上圆柱形的、具有垂直纵轴的类似于干燥筒26的形状。制冷剂入口位于制冷剂收集器的上端29上。该制冷剂收集器28具有两个出口，第一出口30位于其下端处，馈入收集器中的制冷剂只有在通过安置在制冷剂收集器中的收集筛31之后才能够到达第一出口，而第二出口32设置在收集器28的上端29，直接靠近其入口，从该出口延伸出一个旁路33通到电磁阀34的第一入口。该电磁阀34的第二入口与制冷剂收集器28的第一出口30连接。
所述电磁阀34通过一个计算和调节电子电路35可以在两个状态之间转换，在这两个状态中或者是制冷剂收集器28的第一出口30或者是第二出口32通过一个节流阀36与冷冻箱蒸发器21连接。
在制冷剂收集器28的第一出口30与冷冻箱蒸发器21连接的电磁阀的第一接通状态，制冷剂收集器28的全部内容积通流由冷凝器25引起的气态和液态制冷剂混合物。在此液态与气态制冷剂在收集器25中的比例实际上对应于冷凝器25出口上的比例。在这些条件下通过收集器28的液态制冷剂的流量这样大，使得液态制冷剂还到达保鲜箱的蒸发器23，制冷剂在该蒸发器中蒸发并冷却这个保鲜箱。
在制冷剂流中可能携带的颗粒污物在此或者被拦住在干燥筒26的细筛27上或者被拦住在制冷剂收集器28的收集筛31上。因为首先通流细筛27，所以对于这个细筛最好选择比收集筛31更大的网眼尺寸，使得污物按照颗粒大小被分成两级分别被拦住在两个筛子中的一个筛子上，而不会使其中的一个筛子在这个范围中堵塞，这一点对于制冷剂循环的通流阻力起到重要影响。
在电磁阀34的第二接通状态制冷剂从制冷剂收集器的入口到第二出口32通流制冷剂收集器28。制冷剂可以到达第二出口32，为此不必与收集筛31相交；在制冷剂流中可能携带的固体污物在制冷剂收集器28中仅由于其与制冷剂相比较大的密度而沉降在制冷剂收集器28里面并沉淀在收集筛31上。即，在电磁阀的这种状态这些污物也被过滤，但是为此不必通流收集筛31。
在电磁阀34的第二接通状态收集在制冷剂收集器28底部的液态制冷剂不被吸出；而是被蓄积在制冷剂收集器28里面，由此使在制冷剂回路中循环的制冷剂量减少。所述制冷剂收集器28的体积这样确定，使得当这个收集器在电磁阀34的第二位置达到一个稳定的充满状态时，在制冷剂回路中循环的制冷剂量同样还足以以液态制冷剂提供给冷冻箱蒸发器21和冷藏箱蒸发器22，但是不再提供给保鲜箱蒸发器23，因此在电磁阀34的第二状态保鲜箱保持不被冷却。
确定电磁阀34位置的控制信号由未详细描述的计算和调节电子电路35产生，电路与温度探头37，38和一个风扇39连接。温度探头37，38是NTC探头，它们设置在保鲜箱17或冷藏箱18里面用于测量空气温度并将代表所测得温度的电压信号通过导线40，41提供给电路35。
通过电子电路35通过另一导线42可以调节设置在冷藏箱18中的风扇39的通断或其速度，以便在需要时通过冷藏箱中的一个或多或少强化的空气流使在冷藏箱与附属于其的蒸发器之间的热交换增强并因此增加冷藏箱18的冷却。根据由探头17，18测得的温度制冷剂回路产生下面的运行方式：
a)压缩机24在电磁阀24的第一位置运行，冷却所有三个蒸发器21至23；
b)压缩机24在电磁阀24的第一位置通过接通风扇39运行，在冷藏箱18优先的条件下冷却所有三个箱17至19；
c)在断开风扇39使在电磁阀34的第二位置运行，冷却冷冻箱19和冷藏箱18；
d)在接通风扇39时在电磁阀34的第二位置运行，在冷藏箱18优先的条件下冷却冷冻箱19和冷藏箱18。
这四种运行方式允许在尽可能相互独立的条件下调节三个箱17至19中的温度。
当然作为上述示例的变化代替不同蒸发器21，22，23的串联也可以使其并联连接并通过电磁阀的不同接通位置有选择地提供制冷剂。也可以使用一体的蒸发器板，由其中各不同的分区承担蒸发器21至23的任务。在此这个蒸发器板的区分在对应于蒸发器21，22，23的区段中不需要物理的区分；在对应于冷藏箱蒸发器22的范围与对应于保鲜箱蒸发器23的范围之间的分界可以仅仅由制冷剂收集器28的收集能力并由此由一体蒸发器板上的点的位置给出，在这个位置上在电磁阀的第二位置制冷剂完全蒸发。