具有双蒸发器的高性能冰箱制造技术

一种高性能冰箱（10）包括：具有单一被冷却的内部空间（18）的柜体（12）和制冷流体回路（20），该制冷流体回路具有第一和第二蒸发器（32，34），该第一和第二蒸发器位于柜体（12）内，且通过相应的第一和第二蒸发器罩（76，78）与内部空间（18）隔开。冰箱（10）还包括控制第一蒸发器（32）与内部空间（18）之间的流动的第一风门（66）和控制第二蒸发器（34）与内部空间（18）之间的流动的第二风门（68）。控制器（50）控制冰箱（10），以使制冷流体回路（20）中的三通阀（28）在一个蒸发器需要除霜时将制冷剂仅引导到另一个蒸发器。两个蒸发器（32，34）可用于在初始冷却过程中或紧跟在柜体（12）打开之后从内部空间（18）去除热量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及冰箱或冷冻机、以及更具体地涉及用于高性能血库冰箱或血浆冷冻机的制冷系统。
技术介绍
用于称为“高性能冰箱”这种类型的实验室冰箱以及冷冻机的制冷系统是公知的，其被用于例如将其内部存储空间冷却至诸如大约-30° C或更低的相对较低的温度。这些高性能冰箱在一个示例中被用于存储血液和/或血浆。公知的这种类型的制冷系统包括使制冷剂循环的单一环路。该系统将能量(即，热量)从制冷剂通过冷凝器传递到周围环境，以及该系统将热能从被冷却的空间(例如柜体内部空间)通过蒸发器传递到制冷剂。制冷剂被选择，以在接近于被冷却的空间所期望的温度的所选温度下蒸发和凝结，从而，使得制冷系统能够在运行过程中保持被冷却的空间接近那个所选的温度。公知的制冷系统的一个常见的问题是，如果被冷却的空间内有任何水分，蒸发器的绕管就趋向于沿着外部表面产生以及积累霜。如果足够的霜的累积发生，那么蒸发器从被冷却的空间移除热量的能力被不利地影响。因此，公知的制冷系统需要除霜循环，其中，蒸发器绕管被加热从而将霜移除。这个除霜循环可以是手动除霜或自动除霜，但是由于各种原因，这两种类型的除霜循环都是不理想的。在手动除霜循环中，存储在柜体中的全部物品都被移除，且被冷却的空间暴露在外界环境中，以加热蒸发器绕管和融化霜。这个循环是不理想的，因为存储在柜体中的物品在除霜循环的时间段中需要被存储在替代的冰箱中，以及还因为融化过程能够产生大量的需要从柜体中移除的水。在自动除霜循环中，蒸发器绕管通过本地加热单元或者热气流被迅速地加热，以移除霜，该霜通过水槽被收集以及被输送到被冷却的空间的外部。被冷却的空间在该除霜循环过程中必然地承受温度波动，这能够损害存储在柜体中的物品。因此，对于冰箱，有在除霜循环过程中充分地将被冷却的空间内的温度波动最小化或者消除的需求。
技术实现思路
在一个实施例中，冰箱包括具有单一被冷却的内部空间的柜体和用于循环制冷剂的制冷流体回路。所述制冷流体回路包括压缩机、冷凝器、膨胀装置、位于柜体内的第一蒸发器、位于柜体内的第二蒸发器以及三通阀，所述三通阀能够使制冷剂选择性地通过第一和第二蒸发器中的一个或两者。第一蒸发器包括第一蒸发器绕管、产生通过第一蒸发器绕管的空气流的第一蒸发器风扇、和将第一蒸发器隔间与被冷却的内部空间隔开的第一蒸发器罩。第二蒸发器包括第二蒸发器绕管、产生通过第二蒸发器绕管的空气流的第二蒸发器风扇、和将第二蒸发器隔间与被冷却的内部空间隔开的第二蒸发器罩。所述冰箱还包括至少一个第一风门，所述至少一个第一风门能够打开，以允许空气从被冷却的内部空间通过第一蒸发器罩循环通过第一蒸发器。所述冰箱还包括至少一个第二风门，所述至少一个第二风门能够打开，以允许空气从被冷却的内部空间通过第二蒸发器罩循环通过第二蒸发器。三通阀在一个蒸发器需要除霜时将制冷剂仅引导到另一个蒸发器中。所述冰箱还包括能够在第一蒸发器需要除霜时命令冰箱执行限定除霜循环的一系列步骤的控制器。在这方面，第一蒸发器包括第一除霜加热装置。一系列步骤包括利用三通阀将制冷剂仅引导通过第二蒸发器；利用第二蒸发器从被冷却的内部空间移除热量；停止操作第一蒸发器风扇；关闭所述至少一个第一风门，以使第一蒸发器与被冷却的内部空间隔开；以及启动第一除霜加热装置的操作。所述控制器还能够在第二蒸发器需要除霜时命令冰箱执行第二系列步骤。该第二系列步骤包括利用三通阀将制冷剂仅引导通过第一蒸发器；利用第一蒸发器从被冷却的内部空间移除热量；停止操作第二蒸发器风扇；关闭所述至少一个第二风门，以使第二蒸发器与被冷却的内部空间隔开；以及启动第二除霜加热装置的操作。在初始冷却的过程中或紧跟在柜体打开之后，控制器可命令三通阀，以将制冷剂引导通过两个蒸发器，使得两个蒸发器可同时从被冷却的内部空间移除热量。在一个方面，所述至少一个第一风门包括两个第一风门部分，其中一个第一风门部分在打开时允许空气从被冷却的内部空间流入第一蒸发器，另一个第一风门部分在打开时允许空气从第一蒸发器流入被冷却的内部空间。此外，所述至少一个第二风门包括两个第二风门部分，其中一个第二风门部分在打开时允许空气从被冷却的内部空间流入第二蒸发器，另一个第二风门部分在打开时允许空气从第二蒸发器流入被冷却的内部空间。在本专利技术的另一实施例中，提供了一种操作冰箱的方法，所述冰箱包括具有单一被冷却的内部空间的柜体、和制冷流体回路。所述制冷流体回路包括压缩机、冷凝器、位于柜体内且具有第一蒸发器风扇和第一除霜加热装置的第一蒸发器、位于柜体内且具有第二蒸发器风扇和第二除霜加热装置的第二蒸发器、以及三通阀，所述三通阀能够使制冷剂选择性地在压缩机/冷凝器、与第一和第二蒸发器中的一个或两者之间传送。所述冰箱还包括第一和第二风门，所述第一和第二风门被构造成相应地将第一和第二蒸发器与被冷却的内部空间隔开。当第一蒸发器需要除霜时，所述方法包括利用三通阀将制冷剂仅引导通过第二蒸发器；利用第二蒸发器从被冷却的内部空间移除热量；停止操作第一蒸发器风扇；关闭所述第一风门，以使第一蒸发器与被冷却的内部空间隔开；以及启动第一除霜加热装置的操作。附图说明被本说明书包含并且组成本说明书的一部分的附图示出了本专利技术的实施例，以及与上文中的对本专利技术的总体说明以及下文中给出的对实施例的详细说明一起用于说明本专利技术的原理。图1是根据一个示例性实施例的包括双蒸发器的冰箱的透视图。图2是图1的冰箱所使用的制冷流体回路的示意图。图3是图1的冰箱所使用的蒸发器罩(以虚线显示)以及风门的透视图。图4是图1的冰箱所使用的其中一个蒸发器的透视图，其中，一些侧板被显示为虚线，以展现出内部元件。图5是沿着线5-5所作的图1的冰箱的顶剖视图，其中，风门处于关闭位置。图6A是沿着线6A-6A所作的图5的冰箱的侧剖视图，其中，风门处于关闭位置。图6B是沿着线6A-6A所作的图5的冰箱的侧剖视图，其中，风门处于打开位置。图7A是沿着线7A-7A所作的图5的冰箱的侧剖视图，其中，风门处于关闭位置。图7B是沿着线7A-7A所作的图5的冰箱的侧剖视图，其中，风门处于打开位置。图8是图1的冰箱所使用的控制器以及风门驱动元件的示意图。图9是展示与图1的冰箱有关的控制器的运行序列的示意性流程图。具体实施例方式如附图所示，特别是如图1所示，示出了根据本专利技术的一个实施例的示例性的高性能冰箱10。尽管术语“高性能冰箱”以及“冰箱”在整篇说明书中被使用，但应当理解的是，本专利技术涵盖任何类型的冷却设备，包括具有冷冻器的冰箱。图1的冰箱包括用于存储需要冷却到例如大约-30° C或更低的温度的物品的柜体12。柜体12包括限定出大致矩形横截面的柜体外壳14和提供至柜体12的内部空间18的通路的门16。柜体12支撑共同地限定出单级制冷流体回路20 (图2)的一个或多个部件，该制冷流体回路20与柜体12内的空气在热力学方面相互作用，以冷却柜体12的内部空间18。在这方面，下面被进一步详细描述的制冷流体回路20与内部空间18中的变暖的空气相互作用并且冷却该空气，以在柜体12中保持期望的冷却温度。参考图2,示例性的制冷流体回路20的细节被示出。制冷流体回路20依次包括压缩机22、冷凝器24、过滤装置/干燥装置26、三通阀28、膨胀装置30、并联的第一蒸发器32和第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冰箱，包括：具有单一被冷却的内部空间的柜体；用于循环制冷剂的制冷流体回路，所述制冷流体回路包括压缩机、冷凝器、膨胀装置、位于柜体内的第一蒸发器、位于柜体内的第二蒸发器以及三通阀，所述三通阀能够使制冷剂选择性地通过第一和第二蒸发器中的一个或两者；第一蒸发器包括第一蒸发器绕管、产生通过第一蒸发器绕管的空气流的第一蒸发器风扇、和将第一蒸发器隔间与被冷却的内部空间隔开的第一蒸发器罩；第二蒸发器包括第二蒸发器绕管、产生通过第二蒸发器绕管的空气流的第二蒸发器风扇、和将第二蒸发器隔间与被冷却的内部空间隔开的第二蒸发器罩；至少一个第一风门，所述至少一个第一风门能够打开，以允许空气从被冷却的内部空间通过第一蒸发器罩循环通过第一蒸发器；以及至少一个第二风门，所述至少一个第二风门能够打开，以允许空气从被冷却的内部空间通过第二蒸发器罩循环通过第二蒸发器；其中，三通阀在第一和第二蒸发器中的一个蒸发器需要除霜时将制冷剂仅引导到另一个蒸发器中。

【技术特征摘要】
2011.10.19 US 61/548,8001.一种冰箱，包括 具有单一被冷却的内部空间的柜体； 用于循环制冷剂的制冷流体回路，所述制冷流体回路包括压缩机、冷凝器、膨胀装置、位于柜体内的第一蒸发器、位于柜体内的第二蒸发器以及三通阀，所述三通阀能够使制冷剂选择性地通过第一和第二蒸发器中的一个或两者； 第一蒸发器包括第一蒸发器绕管、产生通过第一蒸发器绕管的空气流的第一蒸发器风扇、和将第一蒸发器隔间与被冷却的内部空间隔开的第一蒸发器罩； 第二蒸发器包括第二蒸发器绕管、产生通过第二蒸发器绕管的空气流的第二蒸发器风扇、和将第二蒸发器隔间与被冷却的内部空间隔开的第二蒸发器罩； 至少一个第一风门，所述至少一个第一风门能够打开，以允许空气从被冷却的内部空间通过第一蒸发器罩循环通过第一蒸发器；以及 至少一个第二风门，所述至少一个第二风门能够打开，以允许空气从被冷却的内部空间通过第二蒸发器罩循环通过第二蒸发器； 其中，三通阀在第一和第二蒸发器中的一个蒸发器需要除霜时将制冷剂仅引导到另一个蒸发器中。2.如权利要求1所述的冰箱，其特征在于，第一蒸发器包括第一除霜加热装置，且冰箱还包括 能够在第一蒸发器需要除霜时命令冰箱执行以下步骤的控制器 利用三通阀将制冷剂仅引导通过第二蒸发器； 利用第二蒸发器从被冷却的内部空间移除热量； 停止操作第一蒸发器风扇； 关闭所述至少一个第一风门，以使第一蒸发器与被冷却的内部空间隔开；以及 启动第一除霜加热装置的操作。3.如权利要求2所述的冰箱，其特征在于，第二蒸发器包括第二除霜加热装置，且所述控制器还能够在第二蒸发器需要除霜时命令冰箱执行以下步骤 利用三通阀将制冷剂仅引导通过第一蒸发器； 利用第一蒸发器从被冷却的内部空间移除热量； 停止操作第二蒸发器风扇； 关闭所述至少一个第二风门，以使第二蒸发器与被冷却的内部空间隔开；以及 启动第二除霜加热装置的操作。4.如前面权利要求中任一所述的冰箱，其特征在于，控制器还能够在初始冷却所述被冷却的内部空间的过程中或紧跟在柜体打开之后命令冰箱执行以下步骤 利用三通阀将制冷剂引导通过第一和第二蒸发器；以及 同时利用第一蒸发器和第二蒸发器从被冷却的内部空间移除热量。5.如权利要求3所述或当权利要求4引用权利要求3时如权利要求4所述的冰箱，其特征在于，所述控制器能够基于至少一个可测量的操作参数修改除霜循环之间的时长、和第一或第二除霜加热装置在除霜循环中操作的时长。6.如前面权利要求中任一所述的冰箱，其特征在于，所述冰箱还包括 能够在初始冷却所述被冷却的内部空间的过程中或紧跟在柜体打开之后命令冰箱执行以下步骤的控制器 利用三通阀将制冷剂引导通过第一和第二蒸发器；以及 同时利用第一蒸发器和第二蒸发器从被冷却的内部空间移除热量。7.如前面权利要求中任一所述的冰箱，其特征在于，所述膨胀装置包括毛细管或阀中的至少一个。8.如权利要求7所述的冰箱，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·赫格杜斯，R·布鲁克，
申请(专利权)人：赛默飞世尔科技阿什维尔有限责任公司，
类型：发明
国别省市：