制冷器和操作制冷系统的方法
【专利摘要】一种由控制系统(26)所控制的制冷系统(4)，其中该制冷系统(4)包括：一个蒸发器(8)、一个压缩机(10)、一个冷凝器(12)以及一个膨胀安排(15)。该控制系统(26)被适配成用于：基于一个设定点温度与一个在时间上平均的实际温度之间的差异来建立一个瞬间冷却要求；形成与该瞬间冷却要求相关的一个要求变量；固定一个第一持续时间和一个第二持续时间，在该第一持续时间的过程中该压缩机是开启的并且在该第二持续时间的过程中该压缩机是关掉的；并且根据该第一和第二持续时间来开启和关掉该压缩机。该制冷系统(4)包括一个第一截止阀(20)。该控制系统(4)被适配成用于：与关掉该压缩机(10)相结合来关闭该第一截止阀(20)，并且与开启该压缩机(10)相结合来打开该第一截止阀(20)。
【专利说明】制冷器和操作制冷系统的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于操作制冷系统的方法。本发明进一步涉及一种制冷器，该制冷器包括由制冷系统冷却的一个隔室。
[0002]背景
[0003]一个制冷系统，例如与受冷的家用和商用食品储存隔室相结合地使用的制冷系统，包括:通过导管互连的一个蒸发器、一个压缩机、一个冷凝器以及一个膨胀安排，例如毛细管。此类受冷的家用和商用的食品储存隔室可以形成高于冰点制冷器或低于冰点制冷器的一部分，低于冰点制冷器有时被称为冰箱。在下文中，这两种类型都被称为制冷器。
[0004]当压缩机运行时制冷剂在制冷系统中循环，从而压缩来自蒸发器中的气态制冷齐?。当制冷剂循环时，该气态制冷剂被冷却并且在冷凝器中冷凝至液体状态，该冷凝器被安排在该隔室之外。然后，该液体制冷剂在膨胀安排中经受压力降并且在该蒸发器中从液体状态蒸发。该蒸发器被安排成与该隔室处于热连通。因此，该隔室被该制冷剂所冷却。
[0005]制冷系统被设计成用于提供特定的冷却能力。在压缩机已经运行了一会之后该制冷系统在到达一个稳定的“开启”状态时提供该特定的冷却能力。该特定的冷却能力高于该隔室的长期冷却要求。因此，该压缩机在第一持续时间(即，一个开启时间段)中运行而在一个第二持续时间(即，一个关掉时间段)中不运行。一个开启时间段和一个关掉时间段构成了制冷系统操作过程中的一个压缩机周期。相应地，在操作过程中，该制冷系统经过了许多个压缩机周期。该压缩机的操作及其周期长度取决于该隔室内部的温度。普遍使用的压缩机控制参数是该隔室中 的一个最大允许温度和一个最小温度，该压缩机在该最大允许温度下被启动并且该压缩机在该最小温度下被停止。
[0006]EP727628披露了用于控制制冷器内的温度的一个控制装置以及用于控制制冷器内的温度的一种方法。目的是为了提供用于控制制冷器内温度的控制装置和方法，借助于该控制装置和方法可以控制该冷却源以便使该制冷器的能量消耗最小化。这是通过在其中形成一个要求变量的控制算法而实现的。所形成的要求变量是指该冷却源的开启持续时间(以上提到的开启时间段)与该冷却源的关掉持续时间(以上提到的关掉时间段)的比率。此外，使用一个在时间上平均的实际温度作为用于形成设定点维度与实际温度之间的差异的这个实际温度。
[0007]在每个压缩机周期过程中，制冷系统经受周期损失。这些损失是由于:1.在开启时间段开始时从该蒸发器中吸取液体制冷剂，而不是气态制冷剂。2.在开启时间段开始时在形成液体密封之前气态制冷剂被泵送穿过处于毛细管形式的膨胀安排。3.在开启时间段的过程中在建立平衡之前冷凝器和蒸发器被不适当地装载。4.在关掉时间段的过程中气态和液体制冷剂通过该膨胀安排而进入该蒸发器。此外，根据压缩机操作的类型可能要求高的启动电流，这在包含制冷系统的系统中可能造成损失。
[0008]在以长的压缩机周期时间运行的制冷系统中，与该制冷系统的总能量消耗相比，周期损失是可忽略的。然而，在以短的周期时间运行的制冷系统中，周期损失可能要对该制冷系统的总能量消耗的相当大一部分负责。在制冷器中，多年来降低能源消耗一直是个目标。例如，欧盟指令92/75/EC建立了一个特别适用于制冷器的能量消耗代码方案。因此，优良的能耗评级是制冷器制造者所热切希望的。
[0009]EP727628中的控制装置和方法没有考虑相关制冷系统中的周期损失。
[0010]W02006/044787中提及了一个压力均衡系统，该压力均衡系统解决了 HVAC (暖通空调)系统特有的一个问题。与该背景相结合称，压力在该压缩机停止操作时趋于在低压与高压侧之间发生均衡并且在启动时要求在制冷周期中需要能量来在压缩机中产生高压。然而在HVAC系统中，在该压缩机的关掉时间段的过程中压力没有在冷凝器器与蒸发器(该制冷系统的高压侧与低压侧)之间发生均衡。这导致了需要额外的部件，这些部件能够在该压缩机启动时实现高的压力差。W02006/044787的压力均衡系统包括将该压缩机的高压侧与该压缩机的低压侧(压缩机的出口与压缩机的入口)进行互连的一个泄放端口。通过该泄放端口，可以将该压缩机中的压力水平均衡至该低压等级。因此，该压缩机可以在低的压力差的条件下启动。相应地，驱动该压缩机的电气系统不需要任何昂贵的启动电容器或启动继电器。
[0011]在一些类型的制冷系统中需要降低能量消耗。
[0012]概述
[0013]相应地，本发明的一个目的是进一步降低制冷系统中的能量消耗。
[0014]根据一个方面，该目的是通过一种用于操作制冷系统的方法来实现的，其中该制冷系统包括:
[0015]-被适配为将安排成与一个有待冷却的隔室处于热连通的一个蒸发器，
[0016]-一个压缩机，
[0017]-一个冷凝器，
[0018]-一个膨胀安排，以及
[0019]-将该蒸发器、该压缩机、该冷凝器以及该膨胀安排进行互连的多个导管。该方法包括:
[0020]-基于一个设定点温度与一个在时间上平均的实际温度之间的差异来建立该隔室的一个瞬间冷却要求，
[0021]-形成与该瞬间冷却要求相关的一个要求变量，该要求变量是该压缩机的开启持续时间与该压缩机的关掉持续时间之间的一个比率，
[0022]-基于该要求变量来固定一个第一持续时间和一个第二持续时间，在第一持续时间的过程中该压缩机是开启的并且在第二持续时间的过程中该压缩机是关掉的，并且
[0023]-根据该第一和第二持续时间来开启和关掉该压缩机。该制冷系统进一步包括被安排于在该冷凝器与该蒸发器之间延伸的一个导管中的一个第一截止阀。该方法进一步包括:
[0024]-与关掉该压缩机相结合来关闭该第一截止阀，并且
[0025]-与开启该压缩机相结合来打开该第一截止阀。
[0026]由于在从能量消耗角度来说提供了最佳的制冷周期长度的一种方法中，进一步将一个第一截止阀在该压缩机被关掉时关闭并且不再再次打开直到该压缩机被再次开启以便在该压缩机没有运行时维持该制冷系统的冷凝器与蒸发器之间的压力差，因此至少在大的程度上避免了该制冷系统中的周期损失(如根据以上提出的1-4点)。因此，上述目的被实现。[0027]该制冷系统和隔室可以形成一个制冷器、例如用于食品的家用或商用制冷器的一部分。例如，该平均温度可以在一个固定的时间段上或在多个压缩机周期上进行计算。特征“该压缩机的开启持续时间与该压缩机的关掉持续时间之间的比率”涵盖了该比率的两种替代性计算，即，该压缩机的开启持续时间相对于关掉持续时间、以及关掉持续时间相对于开启持续时间。处于该压缩机的开启持续时间与关掉持续时间的比率的形式的该要求变量可以应用于一个压缩机周期长度以便建立该第一持续时间和该第二持续时间。该压缩机周期长度可以是固定的或可以反复进行设定，例如以便在一个指定的时间间隔内维持每个时间单元多个压缩机周期，例如像1- 8个周期/小时。更确切而言，在其中安排了该第一截止阀的这个导管是在其中还安排了该膨胀安排的导管。
[0028]根据多个实施例，该制冷系统可以包括该隔室并且该隔室可以被适配成用于家用食品储存。以此方式，该制冷系统和该隔室可以形成家用制冷器的一部分。
[0029]根据多个实施例，该压缩机可以是一个单速压缩机，该单速压缩机由一个控制系统控制以便在该第一持续时间的过程中以一个恒定的速度运行。归因于该方法，可以以一种经济的方式来操作一个相对简单的压缩机。由于在该第二持续时间的过程中该第一截止阀是关闭的，该压缩机并且更确切地驱动该压缩机的电动机可以配备有用于在该压缩机的入口侧与出口侧之间占优势的高压力差的条件下进行启动的一个启动电容器和/或一个启动继电器和/或其他装置。
[0030]根据多个实施例，该制冷系统进一步可以包括一个阀安排以及一个旁通导管，该阀安排位于该压缩机与该冷凝器之间的一个导管中并且该旁通导管在该压缩机的出口侧与该压缩机的入口侧之间延伸。该方法进一步可以包括:
[0031]-在该第二持续时间的过程中使该压缩机的出口侧与入口侧之间的压力差均衡。例如，以此方式，可以在低的压力差的条件下启动一个单速压缩机并且可以省略一个启动电容器或其他装置，因为该压缩机的入口侧与出口侧之间的压力差通过该旁通导管被均衡。
[0032]根据多个实施例，该阀安排可以包括一个止回阀并且该制冷系统进一步可以包括被安排在该旁通导管中的一个第二截止阀。该方法进一步可以包括:
[0033]-在该第一持续时间的过程中维持该第二截止阀关闭，并且
[0034]-在该第二持续时间的过程中打开该第二截止阀以便实现所述使该压力差均衡。
[0035]根据多个实施例，该阀安排可以包括一个3通阀，该3通阀被连接至该旁通导管上。所述使该压力差均衡可以包括:
[0036]-借助于该3通阀来打开该压缩机的出口侧与该旁通导管之间的连接并且关闭该压缩机与该冷凝器之间的连接。该方法进一步可以包括:
[0037]-在该第一持续时间的过程中借助于该3通阀来关闭该压缩机的出口侧与该旁通导管之间的连接并且打开该压缩机与该冷凝器之间的连接。
[0038]根据多个实施例，该膨胀安排可以包括一个毛细管。
[0039]根据多个实施例，该第一截止阀可以形成该膨胀安排的一部分。
[0040]根据多个实施例，该第一持续时间和该第二持续时间一共可以具有在1-100分钟之间的长度。即，该压缩机周期可以具有所述长度。根据另外的实施例，该第一持续时间和该第二持续时间一共可以具有在3-30分钟之间的长度。总体上，短的总计第一和第二持续时间，即，短的压缩机周期长度从能量消耗的角度来看是有利的。另外，短的压缩机周期长度允许该蒸发器所冷却的隔室内部具有更均匀的空气温度。此外，可以实现该隔室内的具有更高湿度的空气。
[0041]根据多个实施例，该压缩机可以被适配成根据ASHRAE LBP或HMBP标准提供10-500W之间的冷却能力。根据另外的实施例，该压缩机可以被适配成用于ASHRAE LBP或HMBP标准提供20-300W之间的冷却能力。此类压缩机可以对于大部分家用制冷器应用提供足够的冷却能力。
[0042]根据一个另外的方面，上述目的进一步是通过一个制冷器实现的，该制冷器包括由一个控制系统控制的制冷器系统来冷却的一个隔室，其中该制冷系统包括:
[0043]—个蒸发器，该蒸发器被安排成与该隔室处于热连通；一个压缩机；一个冷凝器；一个膨胀安排；以及将该蒸发器、该压缩机、该冷凝器以及该膨胀安排进行互连的多个导管。该控制系统被适配成用于:
[0044]-基于一个设定点温度与一个在时间上平均的实际温度之间的差异来建立该隔室的一个瞬间冷却要求，
[0045]-形成与该瞬间冷却要求相关的一个要求变量，该要求变量是该压缩机的开启持续时间与该压缩机的关掉持续时间之间的一个比率，
[0046]-基于该要求变量来固定一个第一持续时间和一个第二持续时间，在第一持续时间中该压缩机是开启的并且在第二持续时间中该压缩机是关掉的，并且
[0047]-根据该第一和第二持续时间来开启和关掉该压缩机。该制冷系统包括被安排于在该冷凝器与该蒸发器之间延伸的一个导管中的一个第一截止阀，并且该控制系统进一步被适配成用于:
[0048]-与关掉该压缩机相结合来关闭该第一截止阀，并且
[0049]-与开启该压缩机相结合来打开该第一截止阀。
[0050]上述与该方法和该方法的制冷系统相关的多个实施例可以在一个制冷器中实施。
[0051]根据多个实施例，该压缩机可以是一个单速压缩机，该单速压缩机由该控制系统控制以便在该第一持续时间的过程中以一个恒定的速度运行。
[0052]根据多个实施例，该制冷系统进一步可以包括一个阀安排以及一个旁通导管，该阀安排位于该压缩机与该冷凝器之间的一个导管中并且该旁通导管在该压缩机的出口侧与该压缩机的入口侧之间延伸。
[0053]根据多个实施例，该阀安排可以包括一个止回阀并且该制冷系统进一步可以包括被安排在该旁通导管中的一个第二截止阀，并且其中该控制系统可以被适配成用于:
[0054]-在该第一持续时间的过程中维持该第二截止阀关闭，并且
[0055]-在该第二持续时间的过程中打开该第二截止阀以便在该第二持续时间的过程中使该压缩机的出口侧与入口侧之间的压力差均衡。
[0056]根据多个实施例，该阀安排可以包括一个3通阀，该3通阀被连接至该旁通导管上。该控制系统可以被适配成用于:
[0057]-在该第二持续时间的过程中借助于该3通阀来打开该压缩机的出口侧与该旁通导管之间的连接并且关闭该压缩机与该冷凝器之间的连接，并且
[0058]-在该第一持续时间的过程中借助于该3通阀来关闭该压缩机的出口侧与该旁通导管之间的连接并且打开该压缩机与该冷凝器之间的连接。
[0059]根据多个实施例，该压缩机替代地可以是一个变速压缩机，该变速压缩机由该控制系统控制以便在该第一持续时间的过程中以变化的速度运行。以此方式，可以提供在高的压力差条件下可以启动的一个压缩机。
[0060]根据多个实施例，该制冷系统可以包括一个过滤器，该过滤器被安排在该冷凝器与该膨胀安排之间的一个导管中。
[0061]根据多个实施例，该第一截止阀可以被安排在该过滤器与该膨胀安排之间的一个导管中。以此方式可以确保，当与开启该压缩机相结合来打开该第一截止阀时，液体制冷剂将流进该膨胀安排中。
[0062]通过研究所附的权利要求书和下面的详细描述，本发明的进一步特征和优点将变得清楚。本领域的技术人员们将认识到，在不脱离如所附权利要求所限定的本发明的范围情况下，本发明的不同特征可以被组合以创建不同于以下描述那些实施例的实施例。
[0063]附图简要说明
[0064]从以下的详细说明和附图中将容易理解本发明的不同方面，包括其具体特征和优点，在附图中:
[0065]图1示意性地展示了根据多个实施例的一个制冷器以及根据多个实施例的一个制冷系统，
[0066]图2展示了根据多个实施例的一种用于操作制冷系统的方法，
[0067]图3和4展示了根据多个实施例的制冷系统的多个部分，并且
[0068]图5展示了根据多个实施例的一个制冷系统。
[0069]详细说明
[0070]现在将通过参照附图来更充分地说明本发明，在这些附图中示出了多个示例性实施例。然而，本发明不应被解释成局限于在此列举的这些实施例。如本发明所属领域的普通技术人员容易理解的，可以对多个示例性实施例的披露特征进行组合。从始至终，相同的数字指代相同的元件。
[0071]为简洁和/或清楚起见，已知的功能或构造不必进行详细描述。
[0072]图1示意性地展示了根据多个实施例的一个制冷器2以及根据多个实施例的一个制冷系统4。该制冷器2包括该制冷系统4和一个隔室6，该隔室是例如用于储存食品。该制冷系统4包括一个蒸发器8、一个压缩机10、一个冷凝器12、一个过滤器14以及含有一个毛细管16的一个膨胀安排15。安排了多个导管以用于将该制冷系统4的上述部件进行互连。相应地，过滤器14被安排于在该冷凝器12与该膨胀安排15之间延伸的一个导管中。
[0073]制冷剂在该制冷系统4中循环。该制冷剂的循环是由该冷凝器12与该蒸发器8之间的压力差所驱动的。该压力差是由该压缩机10压缩气态制冷剂而产生的，该气态制冷剂在蒸发器8中从液体制冷剂蒸发而来。该气态制冷剂被冷却并且在该冷凝器12中冷凝至液体状态。该液体制冷剂经过该过滤器14，该过滤器可以收集该制冷剂中的碎屑和水。在该膨胀安排15中，该液体制冷剂经受压力降而随后在该蒸发器8中从液体状态蒸发。该蒸发器8被安排成与该隔室6处于热连通并且因此在当制冷剂在该蒸发器8中蒸发时将该隔室6冷却。
[0074]该制冷系统4进一步包括被安排在一个第一导管22中的一个第一截止阀20，该第一导管在该冷凝器12与该蒸发器8之间延伸，即，还包含了膨胀安排15的一个导管22。该第一截止阀20被安排在该过滤器14与该膨胀安排15之间的第一导管22中。该第一导管22可以借助于该第一截止阀20来关闭。该第一截止阀20具有两个分立的位置:一个完全关闭位置和一个完全打开位置。
[0075]一个电动机24驱动该压缩机10。安排了一个控制系统26以用于控制该制冷系统4的操作。该控制系统26可以包括被编程以用于控制该制冷系统4的操作的一个微处理器。替代地，该控制系统26可以多个分立的电动部件，这些电动部件相连接以便控制该制冷系统4。该控制系统26进一步包括被安排在该隔室6中的一个温度传感器28、并且被连接至该电动机24上以便控制该压缩机10、并且被连接至该第一截止阀20上。可以在该控制系统26中预设该制冷系统4的控制参数。替代地，可以通过一个控制面板30来设定至少一些控制参数。
[0076]图2展示了根据多个实施例的一种用于操作制冷系统的方法。该制冷系统可以是一个如结合图1所说明的制冷系统4。该方法包括:
[0077]-基于一个设定点温度与一个在时间上平均的实际温度之间的差异来建立100该隔室6的一个瞬间冷却要求。例如借助于该控制面板30可以在该控制系统26中设定该设定点温度。该在时间上平均的温度可以由该控制系统26通过使用该隔室6中的温度传感器28的温度测量值来计算。所述建立100该瞬间冷却要求可以包括简单地建立该制冷系统4将被开启还是关掉，即，该压缩机10应该运行还是不运行。
[0078]-形成102与该瞬间冷却要求相关的一个要求变量。该要求变量可以是该压缩机10的开启持续时间与该压缩机10的关掉持续时间之间的一个比率。
[0079]-基于该要求变量来固定104—个第一持续时间和一个第二持续时间，在第一持续时间的过程中该压缩机10是开启的并且在第二持续时间的过程中中该压缩机10是关掉的。例如，如果压缩机周期长度是20分钟并且该制冷变量为40%开启持续时间和60%关掉持续时间，则该第一持续时间是8分钟并且该第二持续时间是12分钟。
[0080]-根据该第一和第二持续时间来开启106和关掉108该压缩机10。该控制系统26被适配成用于通过开启和关掉该电动机24来开启和关掉该压缩机10。
[0081]-与关掉该压缩机10相结合来关闭110该第一截止阀20。
[0082]-与开启该压缩机10相结合来打开112该第一截止阀20。
[0083]可以清楚的是，在没有根据这种方法来操作的第一截止阀的一种制冷系统中，在该压缩机的关掉持续时间的过程中该冷凝器12与该蒸发器8之间的压力通过该膨胀安排15而逐渐被均衡，这造成了周期损失，如最初在第1-4点中讨论的。
[0084]根据这种方法操作的制冷系统4是有利的，这是因为首先，归因于使用了要求变量和在时间上的平均温度，从冷却要求和能量消耗的角度来看该制冷系统允许该压缩机10在最佳的持续时间的过程中运行。其次，归因于关闭和打开该第一截止阀20，至少在大的程度上可以避免该制冷系统4中的周期损失。因此，通过优化运行特征并且通过消除周期损失，该方法允许制冷系统4以低的能量消耗来操作。
[0085]方法步骤100 - 104由该制冷系统4的控制系统16以规律的时间间隔来适当地执行。方法步骤106 - 112可以以相同的规律性时间间隔或以不同的时间间隔来进行。
[0086]参照结合图2所披露的方法，相应得出的是，图1中所展示的控制系统26被适配成用于:
[0087]-基于一个设定点温度与一个在时间上平均的实际温度之间的差异来建立该隔室6的一个瞬间冷却要求，
[0088]-形成与该瞬间冷却要求相关的一个要求变量，该要求变量是该压缩机10的开启持续时间与该压缩机10的关掉持续时间之间的一个比率，
[0089]-基于该要求变量来固定一个第一持续时间和一个第二持续时间，在该第一持续时间的过程中该压缩机10是开启的并且在该第二持续时间的过程中该压缩机10是关掉的，
[0090]-根据该第一和第二持续时间来开启和关掉该压缩机10，
[0091]-与关掉该压缩机10相结合来关闭该第一截止阀20，并且
[0092]-与开启该压缩机10相结合来打开该第一截止阀20。
[0093]该压缩机10可以是一个单速压缩机，该单速压缩机由该控制系统26控制以便在该第一持续时间的过程中以一个恒定的速度运行。即，该电动机24具有仅一个操作速度并且该控制系统26被适配成用于开启和关掉该电动机24。该控制系统26可以包括一个启动电容器和/或一个启动继电器，以便能够在该冷凝器12中并且在该压缩器的出口侧维持高压的情况下(这是由于在该压缩机10被关掉时的第二持续时间的过程中该第一截止阀20是关闭的)来启动该压缩机10。
[0094]替代地，该压缩机10可以是一个变速压缩机，该变速压缩机由该控制系统26控制以便在该第一持续时间的过程中以变化的速度运行。即，该控制系统可以在一个第一持续时间的过程中以至少两个不同的速度、或替代地在一个第一持续时间的过程中以一个恒定的速度并且在下一个第一持续时间的过程中以一个不同的恒定速度来运行电动机24。在后一个替代方案中，可以指定将该方法的要求变量维持在一个指定的区间内。如果该要求变量在该指定的区间之外，则在下一个第一持续时间中根据该要求变量是高于还是低于该指定的区间而增大或减小该恒定速度。变速压缩机及其电动机被适配成抵抗冷凝器12 (BP,该压缩机10的出口侧)与蒸发器8 (SP，该压缩机10的入口侧)之间的高的压力差而启动。
[0095]该压缩机10 (单速或变速)可以被适配成根据ASHRAE LBP或HMBP标准(在55摄氏度冷凝温度下和-23.3摄氏度蒸发温度下)提供10-500W之间的冷却能力。更确切而言，在一些应用中，该压缩机10可以被适配成根据ASHRAE LBP或HMBP标准提供20-300W之间的冷却能力。该第一持续时间和该第二持续时间可以一共具有在1-100分钟之间的长度，即该压缩机周期可以具有1-100分钟的长度。更确切而言，该第一持续时间和该第二持续时间可以一共具有在3-30分钟之间的长度。
[0096]图3展示了根据多个实施例的制冷系统4的一部分。根据这些实施例，提供了一个解决方案，该解决方案允许压缩机10 (例如单速压缩机)在低压力差的条件下启动，尽管在被安排在该压缩机10的下游中的冷凝器12中是高压占优势。该制冷系统4包括在压缩机10与冷凝器12之间的一个导管34中的一个阀安排32。一个旁通导管36在压缩机10的出口侧与压缩机10的入口侧之间延伸。该阀安排32包括一个止回阀38。在该旁通导管36中安排了一个第二截止阀40。当该第二截止阀40打开时，压缩机10的入口侧与出口侧之间的任何压力差都被均衡至基本上为在该压缩机10的入口侧占优势的压力。该止回阀38确保了该冷凝器10中的高压不能在上游方向上从该冷凝器10被均衡。[0097]该第二截止阀40被连接至该制冷系统4的控制系统26上。该控制系统26被适配成用于:
[0098]-在当该压缩机10运行时的一个第一持续时间的过程中维持该第二截止阀40关闭，并且
[0099]-在一个第二持续时间的过程中打开该第二截止阀40以便在当该压缩机10没有运行时的第二持续时间的过程中使该压缩机10的出口侧与入口侧之间的压力差均衡。
[0100]相应地，图2所展示的方法可以进一步包括:
[0101]-在该第二持续时间的过程中使该压缩机10的出口侧与入口侧之间的压力差均衡 114。
[0102]-在该第二持续时间的过程中打开116该第二截止阀40以便在该第二持续时间的过程中使该压缩机10的出口侧与入口侧之间的压力差实现所述均衡114。
[0103]-在该第一持续时间的过程中维持118该第二截止阀40关闭。
[0104]图4展示了根据多个实施例的制冷系统4的一部分。这些实施例也提供了一个解决方案，该解决方法允许压缩机10在低的压力差的条件下启动，尽管在冷凝器12中是高压占优势。该制冷系统4包括在压缩机10与冷凝器12之间的一个导管34中的一个阀安排32。一个旁通导管36在压缩机10的出口侧与压缩机10的入口侧之间延伸。通过该旁通导管36，压缩机10的入口侧与出口侧之间的任何压力差可以被均衡至基本上为在该压缩机10的入口侧占优势的压力。该阀安排32包括一个3通阀42。该3通阀被连接至该旁通导管36上。
[0105]该3通阀被连接至该制冷系统4的控制系统26上。该控制系统26被适配成用于:
[0106]-在当该压缩机10没有运行时的第二持续时间的过程中借助于该3通阀42来打开该压缩机10的出口侧与该旁通导管36之间的连接并且关闭该压缩机10与该冷凝器12之间的连接，以便通过该旁通导管36来使压力均衡，并且
[0107]-在当该压缩机10运行时的第一持续时间的过程中借助于该3通阀来关闭该压缩机10的出口侧与该旁通导管26之间的连接并且打开该压缩机10与该冷凝器12之间的连接。
[0108]相应地，图2所展示的方法可以包括:
[0109]-在该第二持续时间的过程中使该压缩机10的出口侧与入口侧之间的压力差均衡114,所述使该压力差均衡114包括:
[0110]-借助于该3通阀42来打开120该压缩机10的出口侧与该旁通导管36之间的连接并且关闭122该压缩机10与该冷凝器12之间的连接。
[0111]该方法可以进一步包括:
[0112]-在该第一持续时间的过程中借助于该3通阀42来关闭124该压缩机10的出口侧与该旁通导管36之间的连接并且打开126该压缩机10与该冷凝器12之间的连接。
[0113]归因于根据图3和4的这些实施例，一个恒速压缩机不需要任何启动电容器或允许启动的其他装置，尽管在冷凝器12中是高压占优势。图3和4的实施例可以用于根据图1和5的制冷系统4中。
[0114]图5展示了根据多个实施例的一个制冷系统4。该制冷系统4包括一个蒸发器8、一个压缩机10、一个冷凝器12以及一个膨胀安排15。该膨胀安排15包括一个第一截止阀20，或换句话说，该第一截止阀20形成了该膨胀安排15的一部分。相应地，当该压缩器10运行并且液体制冷剂在该蒸发器8中蒸发时，该第一截止阀20起到用于液体制冷剂的膨胀阀的作用。当该压缩机10没有运行时，该第一截止阀20被关闭以便防止该制冷系统4中的周期损失。该制冷系统4的控制系统26尤其控制该第一截止阀20。
[0115]根据多个实施例的制冷系统4可以根据多个实施例的方法来操作一段时间。而在其他时间段的过程中，该制冷系统4可以根据一种不同的方法来操作，例如，如果设定点温度与实际温度之间的差异超过一个阈值的话。
[0116]以上所述的示例性实施例和部件可以按照本领域的技术人员的理解进行组合。相应地，在此参考与压缩机相关的一些部件(例如启动电容器)时，该压缩机的电动机被包含在了表述“压缩机”中。
[0117]虽然已经参照多个示例性实施例对本发明进行了说明，但是对本领域技术人员而言许多不同的改变、修改等将变得清楚。例如，可以将图3实施例的止回阀38安排于在蒸发器8与压缩机10之间、在该旁通导管36的上游延伸的导管之中。类似地，可以将图4实施例中的3通阀42安排于在该蒸发器8与该压缩机10之间延伸的导管中并且连接至该旁通导管36的压缩机入口侧上。
[0118]因此，将理解的是，以上内容是对多个示例性实施例的展示并且本发明不限于所披露的这些具体实施例，并且对所披露实施例的修改、所披露实施例以及其他实施例的特征的组合旨在包含在所附权利要求的范围内。
[0119]如在此使用的，术语“包括”或“包括了 ”是开放性的并且包含一个或多个所叙述的特征、元件、步骤、部件或功能，但是不排除一个或多个其他特征、元件、步骤、部件、功能或其群组的存在或添加。
[0120]如在此使用的，术语“和/或”包括相关联的所列项中一项或多项的任何和所有组
口 ο
[0121]如在此使用的，常见的缩写“例如(e.g)”(源于拉丁文词组“exempli gratia”)可以用来介绍或指明之前所述项的一个或多个一般性实例并且不旨在限制此项。如在此使用的，常见的缩写“即(1.e.)”(源于拉丁文词组“id est”)可以用来从更一般的叙述项中指明一个具体项。
[0122]在此使用的术语仅是出于描述具体实施例的目的并且不旨在限制本发明。如在此使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确说明。
[0123]除非另有定义，否则在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员普遍理解的相同含义。将进一步理解的是，术语(例如在常用字典中定义的)应被解释为具有与其在相关领域的背景下的含义相同的含义，并且不得在理想化的或过于正式的意义上进行解释，除非在此明确地定义。
[0124]将理解的是，虽然术语第一、第二、第三等等在此可以用于描述不同的元件、部件、区域、层和/或区段，但是这些元件、部件、区域、层和/或区段不应被这些术语所限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、层或区段与另一个元件、部件、区域、层或区段进行区分。因此，在此所讨论的第一元件、部件、区域、层或区段可以被称为第二元件、部件、区域、层或区段，而并不背离本发明的传授内容。
【权利要求】
1.一种用于操作制冷系统(4)的方法，其中该制冷系统(4)包括: 一个蒸发器(8)，该蒸发器被适配为将安排成与一个有待冷却的隔室(6)处于热连通；一个压缩机(10);—个冷凝器(12);—个膨胀安排(15);以及将该蒸发器(8)、该压缩机(10)、该冷凝器(12)以及该膨胀安排(15)进行互连的多个导管，其中该方法包括: -基于一个设定点温度与一个在时间上平均的实际温度之间的差异来建立(100)该隔室(6)的一个瞬间冷却要求， -形成(102)与该瞬间冷却要求相关的一个要求变量，该要求变量是该压缩机(10)的开启持续时间与该压缩机(10)的关掉持续时间之间的一个比率， -基于该要求变量来固定(104)—个第一持续时间和一个第二持续时间，在第一持续时间的过程中该压缩机(10)是开启的并且在第二持续时间的过程中该压缩机(10)是关掉的，并且 -根据该第一和第二持续时间来开启(106)和关掉(108)该压缩机(10)， 其特征在于 该制冷系统(4)包括一个第一截止阀(20),该第一截止阀被安排于在该冷凝器(12)与该蒸发器(8)之间延伸的一个导管中，并且其特征在于，该方法包括: -与关掉(108)该压缩机(10)相结合来关闭(110)该第一截止阀(20)，并且 -与开启(106)该压缩机(10)相结合来打开(112)该第一截止阀(20)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中该制冷系统(4)包括该隔室(6)并且该隔室(6)被适配成用于家用食品储存。`
3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其中该压缩机(10)是一个单速压缩机，该单速压缩机由一个控制系统控制以便在该第一持续时间的过程中以一个恒定的速度运行。
4.根据权利要求3所述的方法，其中该制冷系统(4)进一步包括一个阀安排(32)，该阀安排位于该压缩机(10)与该冷凝器(12)之间的一个导管中，以及 一个旁通导管(36)，该旁通导管在该压缩机(10)的出口侧与该压缩机(10)的入口侧之间延伸，并且其中该方法进一步包括: -在该第二持续时间的过程中使该压缩机(10)的出口侧与入口侧之间的压力差均衡(114)。
5.根据权利要求4所述的方法，其中该阀安排(32)包括一个止回阀(38)，并且其中该制冷系统(4)进一步包括被安排在该旁通导管(36)中的一个第二截止阀(40)，并且其中该方法进一步包括: -在该第一持续时间的过程中维持(118)该第二截止阀(40)关闭，并且-在该第二持续时间的过程中打开(116)该第二截止阀(40)以便实现所述使该压力差均衡(114)。
6.根据权利要求4所述的方法，其中该阀安排(32)包括一个3通阀(42)，该3通阀(42)被连接至该旁通导管(36)上，并且其中所述使该压力差均衡(114)包括: -借助于该3通阀(42)来打开(120)该压缩机(10)的出口侧与该旁通导管(36)之间的连接并且关闭(122)该压缩机(10)与该冷凝器(12)之间的连接，并且其中该方法进一步包括:-在该第一持续时间的过程中借助于该3通阀(42)来关闭(124)该压缩机(10)的出口侧与该旁通导管(36)之间的连接并且打开(126)该压缩机(10)与该冷凝器(12)之间的连接。
7.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中该膨胀安排(15)包括一个毛细管(16)。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中该第一截止阀(20)形成该膨胀安排(15)的一部分。
9.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中该第一持续时间和该第二持续时间一共具有在1-100分钟之间的长度。
10.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中该压缩机(10)被适配成根据ASHRAELBP或HMBP标准提供10-500W之间的冷却能力。
11.一种制冷器，该制冷器包括由一个控制系统(26)所控制的制冷系统(4)来冷却的一个隔室(6)，其中该制冷系统(4)包括: 一个蒸发器(8),该蒸发器被安排成与该隔室(6)处于热连通；一个压缩机(10);—个冷凝器(12);—个膨胀安排(15);以及将该蒸发器(8)、该压缩机(10)、该冷凝器(12)以及该膨胀安排(15)进行互连的多个导管，并且其中该控制系统(26)被适配成用于: -基于一个设定点温度与一个在时间上平均的实际温度之间的差异来建立该隔室(6 )的一个瞬间冷却要求， -形成与该瞬间冷却要求相关的一个要求变量，该要求变量是该压缩机(10)的开启持续时间与该压缩机(10)的关掉持续时`间之间的一个比率， -基于该要求变量来固定一个第一持续时间和一个第二持续时间，在该第一持续时间的过程中该压缩机(10)是开启的并且在该第二持续时间的过程中该压缩机(10)是关掉的，并且 -根据该第一和第二持续时间来开启和关掉该压缩机(10)， 其特征在于 该制冷系统(4)包括一个第一截止阀(20),该第一截止阀被安排于在该冷凝器(12)与该蒸发器(8)之间延伸的一个导管中，并且其特征在于，该控制系统(26)进一步被适配成用于: -与关掉该压缩机(10)相结合来关闭该第一截止阀(20)，并且 -与开启该压缩机(10)相结合来打开该第一截止阀(20)。
12.根据权利要求11所述的制冷器，其中该隔室(6)被适配成用于家用食品储存。
13.根据权利要求11或12中任一项所述的制冷器，其中该压缩机(10)是一个单速压缩机，该单速压缩机由该控制系统(26)控制以便在该第一持续时间的过程中以一个恒定的速度运行。
14.根据权利要求13所述的制冷器，其中该制冷系统(4)进一步包括一个阀安排(32)以及一个旁通导管(36)，该阀安排位于该压缩机(10)与该冷凝器(12)之间的一个导管中并且该旁通导管在该压缩机(10)的出口侧与该压缩机(10)的入口侧之间延伸。
15.根据权利要求14所述的制冷器，其中该阀安排(32)包括一个止回阀(38)，并且该制冷系统(4)进一步包括被安排在该旁通导管(36)中的一个第二截止阀(40)，并且其中该控制系统(26)被适配成用于: -在该第一持续时间的过程中维持该第二截止阀(40)关闭，并且 -在该第二持续时间的过程中打开该第二截止阀(40)以便在该第二持续时间的过程中使该压缩机(10)的出口侧与入口侧之间的压力差均衡。
16.根据权利要求14所述的制冷器，其中该阀安排(32)包括一个3通阀(42)，该3通阀(42 )被连接至该旁通导管(36 )上，并且其中该控制系统(26 )被适配成用于: -在该第二持续时间的过程中借助于该3通阀(42)来打开该压缩机(10)的出口侧与该旁通导管(36)之间的连接并且关闭该压缩机(10)与该冷凝器(12)之间的连接，并且 -在该第一持续时间的过程中借助于该3通阀(42)来关闭该压缩机(10)的出口侧与该旁通导管(36)之间的连接并且打开该压缩机(10)与该冷凝器(12)之间的连接。
17.根据权利要求11或12中任一项所述的制冷器，其中该压缩机(10)是一个变速压缩机，该变速压缩机由该控制系统(26)控制以便在该第一持续时间的过程中以变化的速度运行。
18.根据权利要求11至17中任一项所述的制冷器，其中该膨胀安排(15)包括一个毛细管(16)。
19.根据权利要求11至17中任一项所述的制冷器，其中该第一截止阀(20)形成该膨胀安排(15)的一部分。
20.根据权利要求11至19中任一项所述的制冷器，其中该制冷系统(4)包括一个过滤器(14)，该过滤器被安排在该冷凝器(12)与该膨胀安排(15)之间的一个导管中。
21.根据权利要求20所述的制冷器，其中该第一截止阀(20)被安排在该过滤器(14)与该膨胀安排(15)之间的一个导管`中。
【文档编号】F25B41/04GK103874896SQ201180073953
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2011年10月3日 优先权日:2011年10月3日
【发明者】R·富尔贝里, A·阿施安 申请人:伊莱克斯家用产品公司