二氧化碳电冰箱 技术领域：
本发明涉及的是一种电冰箱，特别是一种采用二氧化碳作为制冷剂的二氧化碳电冰箱，用于食品储藏、保鲜，属于制冷技术领域。
背景技术：
制冷装置中曾大量使用人工合成的制冷剂，并对环境造成了严重的破坏。虽然人们可以努力合成性能更佳的制冷剂，但由于制冷剂不可避免的排放，因此任何人工合成的制冷剂的大量生产与使用都会对环境造成不良影响。要从根本上解决制冷剂对于环境的破坏问题，应该采用非人工合成的自然制冷剂。
二氧化碳无毒、不燃、易于获取、价格低廉，被认为是一种较理想的自然制冷剂，得到了国际制冷界的普遍重视。但由于二氧化碳的临界温度只有31.1℃，远低于我们目前在冰箱、空调等制冷装置中所用的制冷剂的临界温度，因此Lorentzen提出一种跨临界二氧化碳制冷系统，即制冷剂在超临界状态下向外排出热量，在亚临界状态下制冷。已有技术中，Pettersen J与Lorentzen G在文献“A new efficient and environmentally benign system for automobile airconditioning”(ASHAE Transactions，1993，102(5)：135-145)中提出将跨临界二氧化碳制冷系统应用于汽车空调。但是冰箱的使用工况与汽车空调有明显的不同。对于汽车空调来讲，需要制冷时的环境温度都较高(一般为25℃以上)，使得高压侧二氧化碳制冷剂的温度高于31.1℃的临界温度，制冷系统循环为跨临界循环。而对于冰箱来讲，环境温度变化范围比较大，不仅在较高环境温度时需要制冷，当环境温度较低，甚至低于0℃时仍然需要制冷。因此对于二氧化碳为制冷剂的冰箱来讲，制冷系统处于跨临界循环和亚临界循环的变化中。由于系统的匹配特性在跨临界循环和亚临界循环下有明显地区别，特别是在制冷剂冷凝温度接近临界温度的亚临界循环时，系统将产生效率明显下降等问题，因此不能直接将Lorentzen提出的跨临界二氧化碳制冷系统用于冰箱。
发明内容：
本发明的目的在于针对现有技术的不足，设计提供一种采用二氧化碳作为制冷剂的电冰箱，克服现有二氧化碳制冷系统不能在跨临界与亚临界循环时都能保证系统良好匹配的问题，以及亚临界循环时当制冷剂冷凝温度接近临界温度时系统效率明显下降的问题。
为实现这样的目的，本发明的二氧化碳电冰箱的制冷系统中，在冷凝器的出口处安置了一只温度传感器，用来感知冷凝器出口的制冷剂温度；压缩机采用双转速压缩机，具有高低二档转速；作为节流机构的毛细管有二个，分别为跨临界毛细管和亚临界毛细管，这二根毛细管与二位三通电磁阀相通。压缩机是采用高转速还是低转速，二位三通电磁阀控制制冷剂流过跨临界毛细管还是亚临界毛细管，这都取决于温度传感器测得的温度。
当温度传感器测得的冷凝器出口温度小于等于28℃时，压缩机采用低转速，亚临界毛细管接通，此时制冷剂依次经过压缩机、冷凝器、二位三通电磁阀、亚临界毛细管、蒸发器，最后回压缩机。当温度传感器测得的冷凝器出口温度大于28℃时，压缩机采用高转速，跨临界毛细管接通，此时制冷剂依次经过压缩机、冷凝器、二位三通电磁阀、跨临界毛细管、蒸发器，最后回压缩机。
本发明具有显著的优点和积极效果。由于在冷凝器出口温度从小于等于28℃变化到高于28℃时，压缩机由低转速档转入高转速档，这样使得高压侧制冷剂的温度和压力迅速上升，其工作状态到达超临界区，冷凝器出口温度达到32℃以上，从而避免冷凝温度在近临界区变化，以有效地提高效率。对应于压缩机的高转速档和低转速档，二根不同的毛细管作为节流元件，这样就可以在不同的压缩机转速下分别调整二根毛细管的长度，方便系统匹配。由于冷凝温度较低(高)对应于环境温度较低(高)，此时的冷负荷较低(高)，此时压缩机采用低(高)转速实际上达到了压缩机制冷量与冷负荷同步变化的效果，既可以避免压缩机冷量不够而长时间运行的问题，也避免压缩机冷量太大而导致的开停机周期短和开停机损失大的问题。
附图说明：
图1为本发明二氧化碳电冰箱制冷系统示意图。
图中，1是压缩机，2是冷凝器，3是二位三通电磁阀，4是跨临界毛细管，5是亚临界毛细管，6是蒸发器，7是温度传感器，8是控制器。
图中虚线表示控制信号连接。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明的具体实施作进一步描述。
如图1所示，本发明包括压缩机1，冷凝器2，二位三通电磁阀3，跨临界毛细管4，亚临界毛细管5，蒸发器6，温度传感器7，控制器8。
压缩机1出口与冷凝器2进口连接，冷凝器2出口与二位三通电磁阀3入口连接，二位三通电磁阀3的一个出口与跨临界毛细管4进口连接，另一个出口与亚临界毛细管5进口连接，跨临界毛细管4和亚临界毛细管5出口都与蒸发器6进口连接，蒸发器6出口与压缩机1入口连接。温度传感器7紧贴在冷凝器2出口管壁面上，温度传感器7的输出端与控制器8的输入端电连接，控制器8的输出端分别与压缩机1、二位三通电磁阀3电连接。
压缩机1采用具有二个转速档的全封闭压缩机，冷凝器2采用钢丝盘管式，毛细管4、5采用小直径铜管，蒸发器6采用管板式蒸发器，温度传感器7采用热电阻，控制器8采用单片机。
当冰箱需要冷量时，根据温度传感器7测得的温度来确定压缩机1与二位三通电磁阀3的动作。当温度传感器7测得的温度小于等于28℃时，压缩机1采用低转速，亚临界毛细管5接通，此时制冷剂依次经过压缩机1、冷凝器2、二位三通电磁阀3、亚临界毛细管5、蒸发器6，最后回压缩机1。当温度传感器7测得的温度大于28℃时，压缩机1采用高转速，跨临界毛细管4接通，此时制冷剂依次经过压缩机1、冷凝器2、二位三通电磁阀3、跨临界毛细管4、蒸发器6，最后回压缩机1。