[发明专利]冰箱的冷却系统和用于压缩机流体的吸入系统

说明书

技术领域

本发明涉及冰箱的冷却系统，具体地涉及具有冷却隔室和冷冻室的家用冰箱中的冷却系统，并且还涉及操作该系统的方法。本发明还涉及这里公开的冷却系统中的流体压缩机的吸入系统。

背景技术

已知冷却系统基本上包括压缩机、冷凝器、膨胀装置和蒸发器。制冷剂（在其气相中）在压缩机中被压缩并且流到冷凝器，制冷剂在冷凝器中被例如空气冷却，并且转变为液相。高压力中的制冷剂流到膨胀装置，在膨胀装置中，其压力减小，并且然后流到蒸发器并且从负载（例如，食物）吸收热并且变成气相。最后，制冷剂被压缩机吸入，因此完成制冷循环。

已知家用冰箱的各种类型的制冷系统。最常用的冷却系统包括压缩机和冷凝器，制冷剂管路离开冷凝器到达冷冻室的蒸发器，并且然后这个管路穿过冷藏隔室的蒸发器并且返回到压缩机。

虽然上述系统具有较低的成本，但它是低效率的，这是由于它在较低的温度下（即，在冷冻室的温度下）操作。

在现有技术的其它冷却系统中，存在两个完全独立的系统，一个在冷冻室中操作并且另一个在冷藏隔室中操作。这种构造提供良好的效率，虽然它的成本是很高的（因为它具有两个压缩机和两个电容器）。

文献U.S.5531078中描述这些冷却系统的替代物，该文献公开一种特别适合用于双蒸发器制冷循环（具有至少两个独立的气候室）的系统。这个系统使用仅仅一个流体压缩机，该流体压缩机设置有单个吸入口和单个加压出口。吸入口由吸入系统供给，该吸入系统由单个主吸入管路组成，该单个主吸入管路来自两个中间吸入管路的连接点。上述吸入管路也称为返回管路（因此，文献U.S.5531078中描述的吸入系统提供两个中间返回管路和最终返回管路）。

文献U.S.5531078中描述的冷却系统在图1中被最佳地示出，其中变得可以验证两个中间吸入管路“LIS1”和“LIS2”的结合借助于单向阀“VU”实现，形成单个主吸入管路“LPS”，该单个主吸入管路连接到压缩机“C”的吸入口“ES”。同样，根据图1，可以验证两个中间吸入管路“LIS1”或“LIS2”的至少一个具有止回阀（开-关）“VB”。

文献U.S.5531078中描述的制冷系统的吸入系统的操作是简单的：较高压力的中间吸入管路“LIS1”（它具有止回阀“VB”）供给主吸入管路“LPS”，该主吸入管路供给压缩机“C ”。目前，单向阀“VU”防止中间吸入管路“LIS1”中的压力侵入具有较低压力的中间吸入管路“LIS2”。因此，压缩机C被供给有“高的压力”。当止回阀“VB”中断中间吸入管路“LIS1”的压力时，主吸入管路“LIS2”的低压力流过单向阀“VU”到达主吸入管路“LPS”，并且因此到达压缩机“C ”。这种类型的吸入系统允许具有单个吸入口的单个压缩机能够以两个不同压力工作。这也允许压缩机“C ”在交替的循环中以高的和低的压力工作，优化其能量比（与现有技术中存在的其它布置相比）。

然而，文献U.S.5531078中描述的制冷系统的吸入系统具有主要缺陷：在低压力/高压力循环的开始的高压力/低压力的附加体积的出现。这种附加体积主要由于以下事实而出现：当致动止回阀“VB”（这当希望交替高的和低的压力的循环时发生）时，以与希望工作压力相反的压力加压中间吸入管路LIS1或主吸入管路“LPS”。就是说，在从高的压力交替到低的压力时，中间吸入管路“LIS1”保持加压，并且因此，要以低的压力被供给的循环的部分仍然以高的压力被供给。此外，在从低的压力交替到高的压力时，主吸入管路“LPS”维持以低的压力加压，并且因此，要以高的压力被供给的循环的部分仍然以低的压力被供给。这种负面特征在循环交替速率（高压力和低压力）是高的且不固定的应用中是不容许的，这是由于在高压力/低压力下的附加体积的出现将是恒定的。

也可以观察到，更广泛地且总体来讲，现有技术的所有系统的另一缺点存在于，它们总是在温度范围内操作，即，当温度达到预设最大值时，恒温器发送信号以停止压缩机操作或减少其旋转（在可变容量压缩机的情况中），并且当温度达到最低值时，该系统返回到以全容量操作。这些变化也引起高的损失。

发明内容

本发明的目标是提供一种用于家用冰箱的冷却系统，该冷却系统具有高的效率并且成本低。

本发明的另一目标是提供一种用于流体压缩机的吸入系统，其中在高的和低的压力之间交替的循环期间不出现高压力/低压力的附加体积。在这种情况下，本发明的又一目标是提供一种用于流体压缩机的吸入系统，该吸入系统能够在高压力和低压力的高频率的交替循环下操作。