冰箱的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的冰箱包括：本體，包括冷藏室和冷凍室中的至少一個(gè)，其中，冷藏室維持高于結(jié)冰溫度的溫度，冷凍室維持低于結(jié)冰溫度的溫度；極冷儲(chǔ)藏室，位于本體的內(nèi)部，極冷儲(chǔ)藏室的內(nèi)部溫度維持低于冷凍室的溫度的溫度；壓縮機(jī)，將制冷劑壓縮成高溫高壓的制冷劑；冷凝器，與壓縮機(jī)的出口側(cè)相連接，用于對(duì)高溫高壓的制冷劑進(jìn)行冷凝；第一膨脹閥，與冷凝器的出口側(cè)相連接，用于使制冷劑膨脹為低溫低壓的兩相制冷劑；第一蒸發(fā)器，與第一膨脹閥的出口側(cè)相連接，用于將制冷劑改變?yōu)榈蜏氐蛪旱臍庀嘀评鋭?；以及加熱器，設(shè)置于第一膨脹閥的外側(cè)，用于向第一膨脹閥供給熱量來(lái)將制冷劑的蒸發(fā)溫度降低至低于冷凍室的內(nèi)部溫度的溫度。
【專利說(shuō)明】冰箱
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求于在2013年3月22日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?0-2013-0031036的韓國(guó)專利 申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合在本申請(qǐng)中。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本發(fā)明涉及冰箱。

【背景技術(shù)】
[0004] 冰箱作為一種用于以低溫狀態(tài)保存食物的家用電器，可包括以冷藏狀態(tài)保存食物 的冷藏室和以冷凍狀態(tài)保存食物的冷凍室。
[0005] 最近，人們對(duì)具有用于在短時(shí)間內(nèi)將食物冷卻至超低溫的單獨(dú)的儲(chǔ)藏室的冰箱的 需求在不斷增加。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，以往提出了如下結(jié)構(gòu)：在冷凍室的內(nèi)部設(shè)置單獨(dú)的極 冷儲(chǔ)藏室，通過(guò)連接極冷儲(chǔ)藏室和蒸發(fā)室的冷氣流路，向極冷儲(chǔ)藏室獨(dú)立供給蒸發(fā)室的冷 氣。這種以往的極冷儲(chǔ)藏室能夠只向極冷儲(chǔ)藏室一側(cè)單獨(dú)地供給到蒸發(fā)室的冷氣，從而不 受冷凍室和冷藏室溫度的影響，能夠?qū)O冷儲(chǔ)藏室的溫度降低至低于冷凍室的溫度。
[0006] 并且，普通的冰箱使用R_600a異丁烯制冷劑，將蒸發(fā)器的溫度降到最低零下 40°C?42°C。但是極冷儲(chǔ)藏室的溫度要求降到比所述溫度更低的溫度，S卩，零下50°C，為此 只具備單獨(dú)的極冷儲(chǔ)藏室是不足的。
[0007] 為了滿足這種極低溫冷卻的要求，以往還采用了一種使膨脹閥與連接蒸發(fā)器和壓 縮機(jī)的吸管進(jìn)行熱交換的方式。詳細(xì)地，經(jīng)過(guò)吸管與膨脹閥的熱交換來(lái)降低蒸發(fā)溫度的方 式，雖然經(jīng)過(guò)膨脹閥的制冷劑的溫度會(huì)進(jìn)一步降低，且熱吸收量增加，從而具有制冷能力提 高的效果，但因蒸發(fā)壓力自身不降低，因此在降低蒸發(fā)溫度上有限。
[0008] 作為其他方法，可以使用直徑更小的膨脹閥，在這種情況下，雖然具有蒸發(fā)壓力進(jìn) 一步降低的優(yōu)點(diǎn)，但存在從蒸發(fā)器吸收熱量來(lái)將極冷儲(chǔ)藏室的溫度降低至設(shè)定溫度時(shí)，制 冷劑的飽和達(dá)成率降低的缺點(diǎn)。詳細(xì)地，制冷劑的飽和達(dá)成率降低是指，經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器的制冷 劑變成飽和氣體的量減少。這意味著，進(jìn)入氣液分離機(jī)的液態(tài)制冷劑的量多于氣態(tài)制冷劑 的量，其結(jié)果，液態(tài)制冷劑流入壓縮機(jī)的可能性增大。這樣將導(dǎo)致在整個(gè)冷凍循環(huán)中，進(jìn)一 步增大收縮壓和蒸發(fā)壓的結(jié)果。而且，液態(tài)制冷劑流入壓縮機(jī)還會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)的性能降低 或損傷的危險(xiǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明是為了改進(jìn)上述的缺點(diǎn)而提出的，其目的在于，提供一種不僅將極冷儲(chǔ)藏 室的溫度比以往降低得更多，而且還能夠?qū)嚎s機(jī)的損壞最小化的冰箱。
[0010] 用于實(shí)現(xiàn)如上所述的目的的本發(fā)明的實(shí)施例的冰箱包括：本體，包括冷藏室和冷 凍室中的至少一個(gè)，其中，上述冷藏室維持高于結(jié)冰溫度的溫度，上述冷凍室維持低于結(jié)冰 溫度的溫度；極冷儲(chǔ)藏室，位于上述本體的內(nèi)部，上述極冷儲(chǔ)藏室的內(nèi)部溫度維持低于上述 冷凍室的溫度的溫度；壓縮機(jī)，將制冷劑壓縮成高溫高壓的制冷劑；冷凝器，與上述壓縮機(jī) 的出口側(cè)相連接，用于對(duì)高溫高壓的制冷劑進(jìn)行冷凝；第一膨脹閥，與上述冷凝器的出口側(cè) 相連接，用于使制冷劑膨脹為低溫低壓的兩相制冷劑；第一蒸發(fā)器，與上述第一膨脹閥的出 口側(cè)相連接，用于將制冷劑改變?yōu)榈蜏氐蛪旱臍庀嘀评鋭?；以及加熱器，設(shè)置于上述第一膨 脹閥的外側(cè)，用于向上述第一膨脹閥供給熱量來(lái)將制冷劑的蒸發(fā)溫度降低至低于上述冷凍 室的內(nèi)部溫度的溫度。
[0011] 根據(jù)形成如上所述結(jié)構(gòu)的冰箱，在與極冷儲(chǔ)藏室用蒸發(fā)器的入口側(cè)相連接的膨脹 閥上安裝單獨(dú)的加熱器，使得蒸發(fā)壓力比以往降低得更多，具有能夠?qū)⒄舭l(fā)器的溫度降低 至最低零下50度的優(yōu)點(diǎn)。而且，不會(huì)導(dǎo)致改變膨脹閥的直徑情況下產(chǎn)生的制冷劑的飽和達(dá) 成率降低的現(xiàn)象，因此具有不發(fā)生降低壓縮機(jī)的性能或損壞問(wèn)題的優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施例的冰箱的冷凍循環(huán)的圖。
[0013] 圖2是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的冷凍循環(huán)和以往普通的冷凍循環(huán)進(jìn)行比較表示的p_h 線圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014] 參照示例性的附圖來(lái)對(duì)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行的以下詳細(xì)說(shuō)明中，也可以實(shí)施本發(fā)明的 具體的優(yōu)選實(shí)施例。通過(guò)實(shí)施例的詳細(xì)描述使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，并且應(yīng)當(dāng) 理解，在不脫離其精神或本發(fā)明的范圍內(nèi)，可進(jìn)行邏輯結(jié)構(gòu)、機(jī)械、電和化學(xué)性的變化。為了 避免不必要的細(xì)節(jié)，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，本說(shuō)明將省略本領(lǐng)域技術(shù)人員 已知的某些信息。因此，下面的詳細(xì)描述不具有限定意義，本發(fā)明的范圍僅由所述技術(shù)方案 定義。
[0015] 下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的冰箱進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0016] 本發(fā)明的實(shí)施例的冰箱包括：本體，包括冷藏室和冷凍室中的至少一個(gè)，其中，上 述冷藏室維持高于結(jié)冰溫度的溫度，上述冷凍室維持低于結(jié)冰溫度的溫度；極冷儲(chǔ)藏室，位 于上述本體的內(nèi)部，上述極冷儲(chǔ)藏室的內(nèi)部溫度維持低于上述冷凍室的溫度的溫度；壓縮 機(jī)，將制冷劑壓縮成高溫高壓的制冷劑；冷凝器，與上述壓縮機(jī)的出口側(cè)相連接，用于對(duì)高 溫高壓的制冷劑進(jìn)行冷凝；第一膨脹閥，與上述冷凝器的出口側(cè)相連接，用于使制冷劑膨脹 為低溫低壓的兩相制冷劑；第一蒸發(fā)器，與上述第一膨脹閥的出口側(cè)相連接，用于將制冷劑 改變?yōu)榈蜏氐蛪旱臍庀嘀评鋭灰约凹訜崞?，設(shè)置于上述第一膨脹閥的外側(cè)，用于向上述第 一膨脹閥供給熱量來(lái)將制冷劑的蒸發(fā)溫度降低至低于上述冷凍室的內(nèi)部溫度的溫度。
[0017] 并且，本發(fā)明的特征在于，上述加熱器設(shè)置成與上述第一膨脹閥的外周面接觸的 形態(tài)。
[0018] 并且，本發(fā)明的冰箱的上述壓縮機(jī)包括線性壓縮機(jī)。
[0019] 并且，本發(fā)明的特征在于，上述第一蒸發(fā)器用于對(duì)向上述極冷儲(chǔ)藏室供給的冷氣 進(jìn)行冷卻。
[0020] 并且，本發(fā)明的實(shí)施例的冰箱還包括：一個(gè)或多個(gè)第二蒸發(fā)器，對(duì)上述冷藏室或冷 凍室中的某一個(gè)或全部進(jìn)行冷卻；以及一個(gè)或多個(gè)第二膨脹閥，分別與上述一個(gè)或多個(gè)第 二蒸發(fā)器的入口側(cè)相連接。
[0021] 并且，上述第一膨脹閥和上述一個(gè)或多個(gè)第二膨脹閥并聯(lián)連接，本發(fā)明的實(shí)施例 的冰箱還包括轉(zhuǎn)換閥，所述轉(zhuǎn)換閥設(shè)置于上述第一膨脹閥和第二膨脹閥的分支位置，用于 轉(zhuǎn)換制冷劑的流動(dòng)方向。
[0022] 圖1是表示本發(fā)明實(shí)施例的冰箱的冷凍循環(huán)的圖。
[0023] 參照?qǐng)D1，本發(fā)明實(shí)施例的冰箱的冷凍循環(huán)10包括：壓縮機(jī)11，將制冷劑壓縮成高 溫高壓的氣體狀態(tài)；冷凝器12,設(shè)置在上述壓縮機(jī)11的出口側(cè)，用于使通過(guò)上述壓縮機(jī)11 壓縮而成的高溫高壓的氣相制冷劑相變?yōu)楦邷馗邏旱囊合嘀评鋭慌蛎涢y14、15,設(shè)置在 上述冷凝器12的出口側(cè)，用于將通過(guò)上述冷凝器12冷卻而成的高溫高壓的液相制冷劑膨 脹為低溫低壓的兩相制冷劑；蒸發(fā)器16、17,設(shè)置在上述膨脹閥14、15的出口側(cè)，用于將通 過(guò)上述膨脹閥相變而成的低溫低壓的兩相制冷劑相變?yōu)榈蜏氐蛪旱臍庀嘀评鋭?br> [0024] 詳細(xì)地，上述壓縮機(jī)11包括線性壓縮機(jī)，并且，還包括其他類型的定速壓縮機(jī)或 變頻式壓縮機(jī)。上述壓縮機(jī)11為線性壓縮機(jī)的情況下，控制上述壓縮機(jī)11在極冷冷卻過(guò) 程中執(zhí)行上死點(diǎn)（Top Dead Center)運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0025] 并且，上述冷凝器12通常收容在冰箱的后側(cè)的機(jī)械室中，向室內(nèi)空氣排放熱量。 并且，在上述冷凝器12和上述膨脹閥14、15之間可以設(shè)置包括三通閥在內(nèi)的轉(zhuǎn)換閥13。在 用于冷卻冷藏室和冷凍室的主蒸發(fā)器16和用于冷卻極冷儲(chǔ)藏室的極冷蒸發(fā)器17并聯(lián)連接 的結(jié)構(gòu)中，上述轉(zhuǎn)換閥用于轉(zhuǎn)換制冷劑的流動(dòng)方向。根據(jù)蒸發(fā)器的個(gè)數(shù)，可以使用三通閥或 四通閥。例如，使用一個(gè)主蒸發(fā)器，通過(guò)轉(zhuǎn)換連接冷藏室和冷凍室的冷氣流路，獨(dú)立地控制 各儲(chǔ)藏室的溫度的情況下，可以安裝三通閥。相反，在分別設(shè)置冷藏室用蒸發(fā)器、冷凍室用 蒸發(fā)器及極冷蒸發(fā)器并將它們并聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)中，可以利用四通閥來(lái)轉(zhuǎn)換制冷劑的流動(dòng)方 向。
[0026] 說(shuō)明本實(shí)施例中，以如下的實(shí)施例為例進(jìn)行說(shuō)明，S卩，為了冷卻冷藏室和冷凍室， 使用一個(gè)主蒸發(fā)器16,且并聯(lián)連接用于冷卻極冷儲(chǔ)藏室的單獨(dú)的極冷蒸發(fā)器17。由此，在 上述主蒸發(fā)器16和極冷蒸發(fā)器17的入口側(cè)分別連接主膨脹閥15和極冷膨脹閥14,上述膨 脹閥15與上述轉(zhuǎn)換閥13的出口側(cè)并聯(lián)連接。
[0027] 并且，在上述極冷膨脹閥14的外周面安裝單獨(dú)的加熱器18,來(lái)作為一種將經(jīng)過(guò)上 述極冷膨脹閥14的制冷劑的溫度降低至更低于冷凍室的溫度的方案。上述加熱器18在冷 卻極冷儲(chǔ)藏室的運(yùn)轉(zhuǎn)模式下工作，當(dāng)極冷儲(chǔ)藏室冷卻到設(shè)定溫度時(shí)，控制上述加熱器18使 其停止工作。
[0028] 并且，在上述冷凝器12和蒸發(fā)器16、17的外側(cè)分別安裝冷凝風(fēng)扇和蒸發(fā)風(fēng)扇，使 室內(nèi)空氣與制冷劑或儲(chǔ)藏室空氣與制冷劑進(jìn)行熱交換。
[0029] 圖2是對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的冷凍循環(huán)和以往的普通冷凍循環(huán)進(jìn)行比較表示的p-h線 圖。
[0030] 參照?qǐng)D2,以往的普通冷凍循環(huán)按照a - b - c - d的順序進(jìn)行壓縮一冷凝一膨脹 -蒸發(fā)過(guò)程。
[0031] 相反，本發(fā)明實(shí)施例的冷凍循環(huán)，即，在極冷膨脹閥14的外周面上安裝加熱器18 的冷凍循環(huán)則按照e - f - c - g的順序進(jìn)行壓縮一冷凝一膨脹一蒸發(fā)過(guò)程。
[0032] 如p-h線圖所示，如果安裝在極冷膨脹閥14上的加熱器18工作時(shí)，經(jīng)過(guò)極冷膨脹 閥14的制冷劑就以更低于以往的冷凍循環(huán)產(chǎn)生的蒸發(fā)壓降低壓力。詳細(xì)地，如果蒸發(fā)壓降 低時(shí)，蒸發(fā)溫度也一同降低，通過(guò)蒸發(fā)溫度降低，可以使極冷儲(chǔ)藏室的冷氣溫度降低得更低 于以往溫度。
[0033] 圖2的線圖所示的以往的普通冷凍循環(huán)為沒(méi)有在膨脹閥設(shè)置任何熱交換部件時(shí) 的循環(huán)線圖，在使吸管與膨脹閥進(jìn)行熱交換的結(jié)構(gòu)中，熱量由經(jīng)過(guò)膨脹閥的制冷劑轉(zhuǎn)移到 經(jīng)過(guò)吸管的制冷劑中，其結(jié)果，流入壓縮機(jī)的制冷劑中的氣相制冷劑的量會(huì)增加。并且，經(jīng) 過(guò)膨脹閥的制冷劑的溫度降低，使得制冷劑的焓線（c_d線)在線圖上進(jìn)一步向左側(cè)移動(dòng)。于 是，蒸發(fā)器入口的制冷劑的焓值減小，其結(jié)果，隨著蒸發(fā)器的吸入熱量增加，帶來(lái)制冷能力 提高的效果。但是，即使利用吸管進(jìn)行熱交換，因蒸發(fā)壓不變，而存在即使制冷能力增加，也 無(wú)法進(jìn)而降低極冷儲(chǔ)藏室的冷氣溫度的缺點(diǎn)。
[0034] 并且，在使用直徑小于主膨脹閥的直徑的極冷膨脹閥的情況下，不僅膨脹結(jié)束時(shí) 的制冷劑的狀態(tài)點(diǎn)（d點(diǎn)），即，極冷蒸發(fā)器入口處的蒸發(fā)壓會(huì)進(jìn)一步降低，而且極冷蒸發(fā)器 入口的焓值也會(huì)增加。即，ρ-h線圖上的d點(diǎn)向右下側(cè)移動(dòng)。其結(jié)果，制冷劑的溫度進(jìn)一步 降低，這或許有利于進(jìn)一步降低極冷儲(chǔ)藏室的溫度。但是存在因此而致使經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器的制 冷劑中的液相制冷劑相變?yōu)闅庀嘀评鋭┑牧繙p少的缺點(diǎn)。即，假設(shè)經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器的制冷劑從 室內(nèi)空氣吸收相同熱量的能量，由液相相變?yōu)闅庀嗟闹评鋭┑牧繒?huì)減少。即，這意味著制冷 劑的飽和達(dá)成率將會(huì)降低，由此，液相制冷劑流入壓縮機(jī)的可能性或許會(huì)增大。
[0035] 如本發(fā)明的實(shí)施例提出的，在極冷膨脹閥14的表面安裝加熱器18的情況下，在理 想狀態(tài)（ideal state)下，極冷膨脹閥的出口點(diǎn)（或極冷蒸發(fā)器的出口點(diǎn)）d將會(huì)向g點(diǎn)移 動(dòng)。在實(shí)際的冷凍循環(huán)中，點(diǎn)g將位于進(jìn)而向右側(cè)移動(dòng)的點(diǎn)。
[0036] 假設(shè)蒸發(fā)器吸收相同熱量的能量，與改變膨脹閥直徑的條件下的情況相比，壓縮 機(jī)的入口，嚴(yán)密地講，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的氣液分離機(jī)入口處的制冷劑的干度（quality)會(huì) 進(jìn)一步增大。這意味著制冷劑的飽和達(dá)成率不會(huì)降低，從而液態(tài)制冷劑流入壓縮機(jī)的可能 性會(huì)顯著地降低。
[0037] 如圖所示，本發(fā)明中提出的加熱器18附著于上述極冷膨脹閥14,來(lái)使經(jīng)過(guò)上述極 冷膨脹閥14的制冷劑的蒸發(fā)溫度和蒸發(fā)壓力與以往相比顯著地降低，由此能夠得到極冷 儲(chǔ)藏室的溫度能夠被冷卻于明顯低于冷凍室溫度的效果。換句話講，經(jīng)過(guò)未安裝加熱器的 膨脹閥的制冷劑只能降低至零下40度左右的溫度，但是經(jīng)過(guò)安裝有加熱器的膨脹閥的制 冷劑能夠降低于最低零下50度。
【權(quán)利要求】
1. 一種冰箱，其特征在于，包括： 本體，包括冷藏室和冷凍室中的至少一個(gè)，其中，上述冷藏室維持高于結(jié)冰溫度的溫 度，上述冷凍室維持低于結(jié)冰溫度的溫度； 極冷儲(chǔ)藏室，位于上述本體的內(nèi)部，上述極冷儲(chǔ)藏室的內(nèi)部溫度維持低于上述冷凍室 的溫度的溫度； 壓縮機(jī)，將制冷劑壓縮成高溫高壓的制冷劑； 冷凝器，與上述壓縮機(jī)的出口側(cè)相連接，用于對(duì)高溫高壓的制冷劑進(jìn)行冷凝； 第一膨脹閥，與上述冷凝器的出口側(cè)相連接，用于使制冷劑膨脹為低溫低壓的兩相制 冷劑； 第一蒸發(fā)器，與上述第一膨脹閥的出口側(cè)相連接，用于將制冷劑改變?yōu)榈蜏氐蛪旱臍?相制冷劑；以及 加熱器，設(shè)置于上述第一膨脹閥的外側(cè)，用于向上述第一膨脹閥供給熱量來(lái)將制冷劑 的蒸發(fā)溫度降低至低于上述冷凍室的內(nèi)部溫度的溫度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冰箱，其特征在于，上述加熱器設(shè)置成與上述第一膨脹閥的 外周面接觸的形態(tài)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的冰箱，其特征在于，上述壓縮機(jī)包括線性壓縮機(jī)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的冰箱，其特征在于，上述第一蒸發(fā)器用于對(duì)向上述極冷儲(chǔ)藏 室供給的冷氣進(jìn)行冷卻。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的冰箱，其特征在于，還包括： 一個(gè)或多個(gè)第二蒸發(fā)器，對(duì)上述冷藏室或冷凍室中的某一個(gè)或全部進(jìn)行冷卻；以及 一個(gè)或多個(gè)第二膨脹閥，分別與上述一個(gè)或多個(gè)第二蒸發(fā)器的入口側(cè)相連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的冰箱，其特征在于， 上述第一膨脹閥和上述一個(gè)或多個(gè)第二膨脹閥并聯(lián)連接， 還包括轉(zhuǎn)換閥，所述轉(zhuǎn)換閥設(shè)置于上述第一膨脹閥和第二膨脹閥的分支位置，用于轉(zhuǎn) 換制冷劑的流動(dòng)方向。
【文檔編號(hào)】F25D17/02GK104061732SQ201310445169
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2013年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月22日
【發(fā)明者】申載勛, 薛慧燕, 徐暢晧, 樸龍周 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社