制冷系统及其部件的制作方法

专利名称：制冷系统及其部件的制作方法
技术领域：
本发明总的涉及一制冷系统及其部件，尤其是，涉及一具有用来冷却不同食品和饮料物品的不同温度区域的系统。

背景技术：
许多年来人们一直在使用制冷装置来冷却和冷冻食品和饮料物品。传统上，这些装置利用一压缩机，压缩机在功能上连接到一绝热的容器。压缩机和相关的部件和管道改变制冷剂的压力以便从绝热容器中吸收热量。一风扇系统循环空气进入和在绝热容器内。一温度控制装置通常连接到压缩机上。温度控制装置根据需要导通和关闭地运转压缩机以便在绝热容器内保持理想的温度。
导通和关闭地运转一压缩机需要一相当量的能量并导致颇大的噪音。已经生产出容量可变化的压缩机来提供一可连续地运行的压缩机。压缩机的速度可充分地和连续地在一大范围的预定速度上变化。这样的压缩机揭示在授予Persem的美国专利Nos.RE 33,620和授予Persem的4,765,150中。
变化容量的压缩机的运行像所有压缩机一样导致在热交换元件上结霜。压缩机必须例行地进行除霜，以使压缩机可最佳地运行。一种除霜的方法包括流动热的气体通过热交换元件或在其附近流动。这样的除霜机理揭示在以下美国专利中授予Larson的Nos.4,979,371；授予Quick的Nos.3,234,754；授予Quick的Nos.3,234,753；授予Quick的Nos.3,234,748；以及授予Quick的Nos.3,645,109。这些机理中没有一个设计或利用可变化容量的压缩机。此外，所有这些机理利用管道和控制阀组成的范围大的网络来实施除霜。
许多制冷装置还具有不同的温度区域。例如，普通的家庭用冰箱具有冷冻部分和冷藏部分。在制冷装置的不同部分内形成不同的温度可用至少两种方法来实现。一种方法包括对各个部分使用不同的压缩机。另一种方法包括使用风扇或诸如此类的装置来循环冷空气从一较冷的部分流到一较暖和的部分。风扇的操作可由一温度控制装置进行控制。
例如，授予Jones等人的美国专利No.4,505,126揭示了一食品运输系统，其中，使用机动风扇来循环空气从一个部分到另一部分。诸风扇定位在分隔不同部分的诸隔间内。授予Witten-Hannah等人的美国专利No.6,000,232揭示了一种制冷系统，其具有平行对齐的一冷冻部分和一冷藏部分。该专利还揭示了一种方法，其中，使用机动的风扇来控制进入各部分的制冷空气量。授予Wakatsuki等人的美国专利No.5,081,850揭示了一种冰箱，其具有被隔板分隔开的两个部分，其中，冷空气循环在全部的各部分内并通过隔间。所有这些装置需要空气从一个部分到另一部分的循环以在各个部分内形成不同的温度。
因此，需要有一种改进的制冷系统及其部件，其能解决现有技术中上述的和其它的不足。当然，本发明可用于需要类似特性能力的多种情形中。


发明内容
本发明提供一制冷系统，其制造成本低、运行效率高、运转时相当安静，以及克服现有技术中的某些不足。本发明提供一制冷系统及其部件。在一实施例中，该制冷系统具有一带有至少两个不同温度的冷却区域的容器，所述区域被分隔物所分离。分隔物具有一壁和彼此间隔开的分隔板。分隔板具有一传热板，其具有一带有附连在其上的传热物质的薄片。在一实施例中，制冷系统用一压缩机来冷却，该系统具有制冷模式和热气除霜模式。一控制器控制和有选择操作压缩机系统。较佳地，压缩机系统具有一可变容量的压缩机。
本发明还提供一压缩机系统，其是一闭合系统，其中，蒸发器功能地连接到一可变容量的压缩机。压缩机系统有选择地在至少一制冷模式和一热气除霜模式中操作。在热气除霜模式中，蒸发器通过循环通过的气体进行除霜。在一实施例中，压缩机系统具有一连接到一冷凝器的可变容量的压缩机，冷凝器又连接到一干燥器，干燥器又连接到一热气旁路阀和一热交换器。热气旁路阀和热交换器彼此平行地连接，两者连接到一蒸发器。蒸发器连接到可变容量的压缩机以形成闭合的系统。一控制器可有选择打开和关闭热气旁路阀。
尽管本发明的一个可能的应用结合了家用和商用的食品和饮料物品的制冷，但许多其它的应用也是可能的，参照结合家用和商用的情形不应认为限制了本发明的用途。本文中使用的术语“热交换器”、“蒸发器”、“冷凝器”、“毛细管”、“风扇”、“箱体”、“门”、“阻尼器”、“压缩机”、“旁路阀”，以及“传热板”不应解释为局限在特定的形式、形状、数量，或热交换器、蒸发器、冷凝器、毛细管、风扇、箱体、门、阻尼器、压缩机、旁路阀以及传热板的组合，且传热板可具有各种各样的形状和形式，可设置在很大范围的数量内，并可由各种材料组成。从以下的详细描述、权利要求和附图中将会明白本发明上述和其它的目的和优点。
附图的简要说明

图1是根据本发明一实施例的制冷系统的局部截面图； 图2是图1的制冷系统的示意图； 图3是图1的制冷系统的一部分的示意图； 图4是图1的制冷系统的一部分的示意图； 图5是根据本发明一实施例的制冷系统的立体图； 图6是图5的制冷系统的局部截面图； 图7是图5的制冷系统的立体图； 图8是根据本发明一实施例的制冷系统的立体图； 图9是根据本发明一实施例的制冷系统的立体图； 图10是根据本发明一实施例的制冷系统的局部截面图； 图11是根据本发明一实施例的制冷系统的前视图；以及 图12是根据本发明一实施例的制冷系统的立体图，显示为系统的一部分已移去。

具体实施例方式 根据本发明的一制冷系统(标号为30)的所示实施例显示在图1至12中。尽管本发明可易受不同形式的实施例的影响，但在附图中显示了且在文中详细地描述了某些说明的实施例，应该理解到，本文中的揭示应认为是本发明原理的示范，并不意图将本发明局限在这里所图示和描述的实施例。此外，相对于一实施例所图示和描述的特征可结合其它实施例使用。
本发明提供一制冷系统30用来冷却至少一个冷却隔间或冷却区域35。一冷却系统，较佳地为一压缩机系统32功能上连接到冷却区域35并有效地冷却该冷却区域35。在一优选的实施例中，压缩机系统32的一部分，具体来说是一蒸发器66，其定位在一冷却区域35内。一风扇68循环冷却区域35内的空气并通过蒸发器66，由此冷却空气。制冷系统30可具有一个以上冷却区域35。多个冷却区域35可用至少一个传热板20来分隔。
在一实施例中，如图1—4所示，冷却系统是一压缩机系统32。该压缩机系统32具有一系列功能上彼此接合的部件以形成一闭合的系统。制冷剂(形式上不同地为液体或气体)在压缩机系统32内循环。压缩机系统32具有一压缩机52，其最好是一可变容量的压缩机。这样的可变容量压缩机的实例包括揭示在授予Persem的美国专利Nos.RE 33,620和授予Persem的4,765,150中的那些压缩机，本文援引其全部内容以供参考。在本发明中认为有效的可变容量的压缩机包括但不局限于诸如型号VEGY7H或VEGY8H那样的由巴西SC的Embraco ofJoinville制造和出售的可变容量的压缩机(销售通过美国佐治亚洲Duluth的Embraco North America)。压缩机52连接到冷凝器54。在本发明中认为有效的冷凝器包括但不局限于由美国密西西比州Grenada的Outokumpu Heatcraft USA，LLC制造和出售的产品。一由美国康涅狄格州Farmington的EBM Industries，Inc.制造和出售的诸如型号9906L的冷凝器风扇56可相对于冷凝器54设置以便围绕冷凝器54循环空气。冷凝器54连接到一干燥器58。在本发明中认为有效的干燥器包括但不局限于由美国田纳西州Greenfield的Parker-Hannifin Corp.，ClimateSystems Division制造和出售的产品。在一实施例中，使用一双入口干燥器以定向成干燥器具有一个入口和两个出口。干燥器58平行地连接到一热气旁路阀60和一毛细管62。在本发明中认为有效的旁路阀包括但不局限于由美国康涅狄格州New Britain的Parker-Hannifin Corp.，Fluid Control Division制造和出售的产品，较佳地是型号04E20C1-Z01ABBOSO5。尽管这些部件可容纳在制冷系统30的箱体34的任何部分内，但最好这些部件不定位在冷却区域35内。
如图2—4所示，从毛细管62引出的管道连接到热交换器64。在所示的实施例中，热交换器64本质上是盘管的一部分。本发明中认为有效的热交换器包括但不局限于由美国威斯康星州Milwaukee的Perlick Corp.制造和出售的产品。从热气旁路阀60引出的管道和热交换器64连接在一起并连接到蒸发器66。蒸发器66较佳地定位在冷却区域35内。可提供一诸如由EBM Industries，Inc.制造和出品的产品的风扇68来循环冷却区域35内的空气通过蒸发器66。本发明中认为有效的蒸发器包括但不局限于由美国LLC的Outokumpu Heatcraft制造和出售的产品。蒸发器66通过管道连接到压缩机52，由此，形成一其中流动制冷剂的闭合系统。管道通过热交换器64。设置一控制器70来控制压缩机系统32的操作。本发明中认为有效的控制器包括但不局限于由意大利的Dixell srl制造并由美国纽约州Holtsville的Weiss Instruments，Inc.以型号XW60L销售的产品。
压缩机系统32至少在三种模式中操作制冷、热气除霜和滴露。控制器70根据诸如温度或时间之类的预设值确定压缩机系统32的操作模式。压缩机系统32在制冷模式中操作，直到满足诸如温度或时间那样的预设终止值为止。当这样的值满足时，控制器70切换压缩机系统32到在热气除霜模式中操作，直到满足诸如温度或时间那样的某一预设值为止。一旦满足该预设值，压缩机系统32进入滴露模式。滴露模式允许水分在一预定时间内从蒸发器66滴落。当滴露模式完成时，压缩机系统32可进入一复原周期或返回到制冷模式。
当在制冷模式中操作时，压缩机系统32冷却诸冷却区域35。在此模式中，压缩机系统32在一闭合的系统中连续地循环、蒸发和冷凝一固定供应的制冷剂。如图4所示，制冷剂沿着方向C从压缩机52流动到冷凝器54，通过干燥器58进入热交换器64，再通过蒸发器66而返回到压缩机52。当制冷剂进入压缩机52时制冷剂处于低压气态形式。压缩机52在一可变容量压缩机的压缩循环过程中或当压缩机作为一单一速度压缩机操作时，压缩机52增加气体制冷剂的压力，并将高压气体排放到冷凝器54内。在冷凝器54内，热量从高压气体中移去，导致制冷剂冷凝为液体，其仍处于高压下。高压液体制冷剂从冷凝器54反馈到干燥器58内。在制冷模式中，旁路阀60断电或关闭。因此，高压液体制冷剂通过干燥器58被推入到毛细管62内。制冷剂流动通过作为热交换器64部分的毛细管62。热交换器64，在一实施例中为毛细管62，降低制冷剂的压力。制冷剂当其进入蒸发器66时是一低压液体。制冷剂从冷却区域35吸收热量，并蒸发和在其流动通过蒸发器66时膨胀为低压气体。制冷剂以低压气体形式返回到压缩机52。这就结束了制冷模式的一个循环。
在制冷模式过程中，冰或霜可积累在压缩机系统32的蒸发器66上。这种积累导致性能和效率的降低。在图2—4所示的本发明的实施例中，压缩机系统32具有熔化该种积累或对压缩机系统32除霜的能力。根据本发明，该除霜利用热气来实现。这样的热气除霜机构揭示在以下的美国专利中授予Larson的4,979,381；授予Quick的3,234,754；授予Quick的3,234,753；授予Quick的3,234,748；以及授予Quick的3,645,109，本文援引所有这些专利的全部内容以供参考。
根据本发明的热气除霜机构的一个实施例示于图3中。在此实施例中，当压缩机系统32在热气除霜模式中操作时，一固定供应介质的高压气体制冷剂连续地在闭合系统中循环。旁路阀60打开，由此，允许制冷剂旁路热交换器64，因此在系统内以较高速度流动。具体来说，制冷剂沿方向G流动，从压缩机52通过冷凝器54流入到干燥器58内。回想一下，在制冷模式中，制冷剂在其进入压缩机52时呈低压气体的形式，并在其离开压缩机52进入冷凝器54而冷凝为高压液体时呈高压气体的形式。相反，在热气除霜模式中，因为当气体流过冷凝器54时气体的速度相当高，且气体相对于周围环境温度的温度-压力关系的缘故，所以，冷凝器54不将高压气体制冷剂变化到液体。该温度-压力关系小到不发生制冷剂的冷却。
因为旁路阀60通电或打开，气体制冷剂旁路热交换器64而直接流向蒸发器66，所以，允许气体制冷剂流入干燥器58内。来自气体制冷剂的热量传输到积累在蒸发器66上的霜。该热量的传输导致霜的熔化以及气体制冷剂的温度和由此的压力降低。然后，气体制冷剂返回到压缩机52。这就结束了热气除霜模式的一个循环。
如上在图1、2、5、6、7和9中所讨论和图示的，根据本发明的一个方面，制冷系统30可具有多于一个的冷却区域35。冷却区域35被分隔物43分开。分隔物43可以是永久的、可移去的，或可有选择地定位在制冷系统30内。在一实施例中，分隔物43用支架支承在制冷系统30内。在图1和10所示的实施例中，分隔物43具有一壁39和一分隔36，它们相对于彼此大致平行地布置，并稍许间隔开。如图10所示，壁39和分隔36之间分离开一距离E，壁和分隔形成一介于其间的热交换腔室37。壁39可具有一通风孔或多个通风孔41，空气可通过诸通风孔进行循环。一风扇或多个风扇40可定位成与分隔物43连通，诸如为此目的设置在壁39内的一开口，或其它方式在冷却区域35内，以便于空气的循环。本发明中认为有效的风扇包括但不局限于由EBM Insustries，Inc.制造和出售的产品。例如，如图1和10所示，风扇40可用来在冷却区域35内沿方向A循环。
分隔物43将热量从一个冷却区域35传递到另一区域。为了实现该种传递，分隔36具有一传热板20。可使用任何数量和构造的传热板20，视制冷系统30所需要的性能而定。在图10所示的实施例中，传热板20具有至少一个金属薄片48，其较佳地是一不锈钢薄片。传热物质50也可接合到壁39上或制冷系统30的冷却区域35的任何其它部分上。传热物质50可用任何方法接合到金属薄片48上，最好通过粘结剂附连到金属薄片上。传热物质50可以由任何类型的组分形成，但最好是由闭合的蜂窝尿烷绝缘物形成，且较佳地是以商标名为“福乐斯”(Armaflex，一种发泡橡塑保温材料)出售的材料。金属薄片48和传热物质50可以是变化的厚度D和T，它们分别由多个特征所决定，诸如从一个冷却区域35到另一个冷却区域35所要求的传热，以及冷却区域35的数量和温度。
在图1和7所示的实施例中，阻尼器38放置在分隔物43内。阻尼器38较佳地集成在分隔36内。阻尼器38允许空气在不同的冷却区域35之间循环，根据阻尼器38的构造，可允许空气从诸如冷冻室的较冷的区域42循环到诸如冷藏室的较暖和的区域44内，反之亦然。较佳地，阻尼器38有选择地控制诸冷却区域35之间的空气循环。阻尼器38可具有温度敏感的控制器或功能上连接到该控制器。控制器监视一给定冷却区域35内的温度。控制器向阻尼器38发出信号使空气在诸冷却区域35之间循环，以实现所要求的温度。例如，在一实施例中，阻尼器38允许冷空气从一较冷的区域42传递到一较暖和的区域44。阻尼器38可以是有选择地定位的门或分隔、通风系统、一风扇等。本发明中认为有效的阻尼器包括但不局限于由美国伊利诺斯州Carol Stream的Invensys Appliance Controls制造和出售的型号为SK-9019的产品。这样一阻尼器具有一板，其可在全部关闭位置和相对于全部关闭位置打开约90°的位置之间枢转，由此，可调节通过阻尼器的空气量。
本发明的制冷系统30及其部件可用于各种应用中。一个这样的应用是家用、商用和工业用的食品和饮料物品的冷却。具体来说，本发明的制冷系统30及其部件可用于制冷的箱体34内。如图5、8和9所示，制冷箱体34可具有一单一的冷却区域35或多个被分隔物43分开的冷却区域35。例如，带有多个冷却区域35的制冷箱体34可具有两个区域35，其中，一个区域是冷冻室42而另一个区域是冷藏室44。或者，制冷箱体34可具有一冷冻室42和一冷却室46。此外，制冷箱体34可具有一冷藏室44和一冷却区域46。在如图1、2和9所示的实施例中，制冷箱体34具有冷冻室42、冷藏室44和冷却室46。冷却区域35的数量和相对温度可在任何数量的结构中变化。
箱体34和包含在其中的冷却区域35可以是任何形状或大小。在一实施例中，箱体34设计成配装在一计数器或热沉下方。在另一实施例中，箱体34设计成还可起作一酒吧。箱体34可设计成具有诸如不锈钢、木材那样的表面或其它装饰表面，以配合诸如现代的或传统的任何装饰中。箱体34还可具有任何数量的门33以便进入到一单一的冷却区域35或多个冷却区域35。例如，如图9所示，箱体34可具有三个冷却区域35，使每个区域35具有一扇单一的门33。各个区域35还可具有多个门33。诸门33可以是任何的材料或各种材料的组合。例如，如图9所示，门33可以是局部地或全部地用玻璃、金属、木材等制成。如图11和12所示，搁板72、支架74等可以永久地或有选择地定位在冷却区域35内。
此外，可提供一单一的温度读出器90或多个读出器。一读出器90可与各个冷却区域35相连。读出器90允许方便地确定一冷却区域35的温度。
实例 以下的实例示出使用根据本发明的制冷系统30及其部件的不同制冷箱体34的不同性能和物理特征。下面讨论的制冷系统30各具有至少两个有时三个冷却区域35。冷却区域被具有至少一个热交换板20的分隔物43分离。各实例中的热交换板20使用不同厚度T的传热物质50。与各个实例相联系的表格示出在冷却区域35外面(环境温度条件)的三个单独的空气温度70℉、90℉和110℉中的特定箱体34的性能。性能量度为保持冷却区域35内要求温度所需要的BTUs/hour(英制热量单位/小时)。为了达到该测量值，三个值相乘在一起。这些值是ΔT、K-因子和平方英尺为单位的冷却区域35的材料面积。ΔT是环境温度条件和冷却区域35内温度之间的温差。ΔT以华氏度测量。K-因子是用来量化箱体34一部件传热阻力的测量值。K-因子以BTU/英寸/小时/平方英尺/度F测量。
实例1 以下的表格示出当制冷箱体34被不同的环境温度条件包围时一带有两个冷却区域35的制冷箱体34的性能。在此实例中，制冷箱体34的尺寸测得为48英寸乘24英寸乘34英寸。一个冷却区域35是保持在—5℉和5℉之间的冷冻室42。冷冻室42测得的尺寸为20.5英寸乘20.5英寸乘27英寸。另一冷却区域35是保持在34℉和38℉之间的冷藏室44。冷藏室测得的尺寸为20.5英寸乘20.5英寸乘27英寸。冷冻室42和冷藏室44各具有进入其中的单一的单独门33。冷冻室42和冷藏室44被一分隔物43分离开，该分隔物43测得的尺寸为3英寸厚乘20.5英寸乘27英寸。分隔物43具有带有传热板20的分隔36，传热板20具有3/4英寸厚的传热物质50。传热物质50是福乐斯。
表170℉环境温度条件 表290℉环境温度条件 表3110℉环境温度条件 实例2 以下的表格示出当制冷箱体34被不同的环境温度条件包围时一带有两个冷却区域35的制冷箱体34的性能。该制冷箱体34具有与实例1的箱体相同的外和内尺寸，例外的是，传热物质50是1/2英寸厚的福乐斯。
表470℉环境温度条件 表590℉环境温度条件 表6110℉环境温度条件 实例3 以下的表格示出当制冷箱体34被不同的环境温度条件包围时一带有两个冷却区域35的制冷箱体34的性能。该制冷箱体34具有与实例1的箱体相同的外和内尺寸，例外的是，传热物质50是1英寸厚的福乐斯。
表770℉环境温度条件 表890℉环境温度条件 表9110℉环境温度条件 实例4 以下的表格示出当制冷箱体34被不同的环境温度条件包围时一带有两个冷却区域35的制冷箱体34的性能。该制冷箱体34具有与实例1的箱体相同的外和内尺寸，例外的是，该制冷箱体具有一冷藏室44和一冷却室46代替冷冻室43和冷藏室44。冷却室46保持在约45℉。
表1070℉环境温度条件 表1190℉环境温度条件 表12110℉环境温度条件 实例5 以下的表格示出当制冷箱体34被不同的环境温度条件包围时一带有两个冷却区域35的制冷箱体34的性能。该制冷箱体34基本上与实例4的箱体相同，例外的是，传热物质50是1/2英寸厚的福乐斯。
表1370℉环境温度条件 表1490℉环境温度条件 表15110℉环境温度条件 实例6 以下的表格示出当制冷箱体34被不同的环境温度条件包围时一带有两个冷却区域35的制冷箱体34的性能。该制冷箱体34与实例4的箱体相同，例外的是，传热物质50是1英寸厚的福乐斯。
表1670℉环境温度条件 表1790℉环境温度条件 表18110℉环境温度条件 实例7 以下的表格示出当制冷箱体34被不同的环境温度条件包围时一带有两个冷却区域35的制冷箱体34的性能。该制冷箱体34与实例4的箱体相同，例外的是，冷却室46保持在约65℉。
表1970℉环境温度条件 表2090℉环境温度条件 表21110℉环境温度条件 实例8 以下的表格示出当制冷箱体34被不同的环境温度条件包围时一带有两个冷却区域35的制冷箱体34的性能。该制冷箱体34基本上与实例7的箱体相同，例外的是，传热物质50是1/2英寸厚的福乐斯。
表2270℉环境温度条件 表2390℉环境温度条件 表24110℉环境温度条件 实例9 以下的表格示出当制冷箱体34被不同的环境温度条件包围时一带有两个冷却区域35的制冷箱体34的性能。该制冷箱体34基本上与实例7的箱体相同，例外的是，传热物质50是1英寸厚的福乐斯。
表2570℉环境温度条件 表2690℉环境温度条件 表27110℉环境温度条件 实例10 以下的表格示出当制冷箱体34被不同的环境温度条件包围时一带有两个冷却区域35的制冷箱体34的性能。该制冷箱体34测得的尺寸为72英寸乘24英寸乘34英寸。一冷却区域35是保持在—5℉和5℉之间的冷冻室42。冷冻室42测得的尺寸是20.5英寸乘20.5英寸乘27英寸。另一冷却区域35是保持在34℉和38℉之间的冷藏室44。冷藏室测得的尺寸为47.5英寸乘20.5英寸乘27英寸。冷冻室42具有一单一的门33，而冷藏室44具有进入其中的两扇门33。冷冻室42和冷藏室44被一分隔物43分开，该分隔物43测得的尺寸为3英寸乘20.5英寸乘27英寸。分隔物43具有一带有3/4英寸厚传热物质50的分隔36。传热物质50是福乐斯。
表2870℉环境温度条件 表2990℉环境温度条件 表30110℉环境温度条件 实例11 以下的表格示出当制冷箱体34被不同的环境温度条件包围时一带有两个冷却区域35的制冷箱体34的性能。该制冷箱体34具有与实例10的箱体相同的外和内尺寸，例外的是，传热物质50是1/2英寸厚的福乐斯。
表3170℉环境温度条件 表3290℉环境温度条件 表33110℉环境温度条件 实例12 以下的表格示出当制冷箱体34被不同的环境温度条件包围时一带有两个冷却区域35的制冷箱体34的性能。该制冷箱体34具有与实例10的箱体相同的外和内尺寸，例外的是，传热物质50是1英寸厚的福乐斯。
表3470℉环境温度条件 表3590℉环境温度条件 表36110℉环境温度条件 实例13 以下的表格示出当制冷箱体34被不同的环境温度条件包围时一带有三个冷却区域35和三个门33的制冷箱体34的性能。该制冷箱体34测得的尺寸为72英寸乘24英寸乘34英寸。一冷却区域35是保持在—5℉和5℉之间的冷冻室42。冷冻室42测得的尺寸是20.5英寸乘20.5英寸乘27英寸。下一冷却区域35是保持在34℉和38℉之间的冷藏室44。冷藏室44测得的尺寸为47.5英寸乘20.5英寸乘27英寸。最后的冷却区域是保持在45℉和65℉之间的冷却室46。冷冻室42、冷藏室44和冷却室46各具有一单一进入其中的门33。冷冻室42和冷藏室44及冷藏室44和冷却室46被分隔物43分离。该分隔物43测得的尺寸为3英寸乘20.5英寸乘27英寸。分隔物43具有一带有3/4英寸厚传热物质50的分隔36。传热物质50是福乐斯。
表3770℉环境温度条件 表3890℉环境温度条件 表39110℉环境温度条件 实例14 以下的表格示出当制冷箱体34被不同的环境温度条件包围时一带有三个冷却区域35和三个门33的制冷箱体34的性能。该制冷箱体34具有与实例13的箱体相同的外和内尺寸，例外的是，传热物质50是1/2英寸厚的福乐斯。
表4070℉环境温度条件 表4190℉环境温度条件 表42110℉环境温度条件 实例15 以下的表格示出当制冷箱体34被不同的环境温度条件包围时一带有三个冷却区域35和三个门33的制冷箱体34的性能。该制冷箱体34具有与实例13的箱体相同的外和内尺寸，例外的是，传热物质50是1英寸厚的福乐斯。
表4370℉环境温度条件 表4490℉环境温度条件 表45110℉环境温度条件 以下的表格总结了以上讨论的实例，即实例1—15的制冷系统的性能能力。以下的表格示出了将特定部分保持在预定温度下所需要的BTU/hour以及如此部分箱体外壳所消耗的总的BTU/hour。以下的表格示出当箱体使用三个不同厚度的传热物质时以及当箱体定位在三个不同环境温度内时的该信息。
表46实例1—3的冷冻室/冷藏室组合的性能，其中，冷冻室和冷藏室部分各具有一单一门并约为相同的大小。冷冻室部分保持在约—5℉和5℉之间，而冷藏室部分保持在约34℉和38℉之间。
表47实例4—6的冷藏室/冷却室组合的性能，其中，冷藏室冷却室部分各具有一单一门并约为相同的大小。冷藏室部分保持在约34℉和38℉之间，而冷却室部分保持在约45℉。
表48实例7—9的冷藏室/冷却室组合的性能，其中，冷藏室和冷却室部分各具有一单一门并约为相同的大小。冷藏室部分保持在约34℉和38℉之间，而冷却室部分保持在约65℉。
表49实例10—12的冷冻室/冷藏室组合的性能，其中，冷冻室部分具有一个门和冷藏室部分具有两个门并约为冷冻室部分尺寸的两倍。冷冻室部分保持在约—5℉和5℉之间，而冷藏室部分保持在约34℉和38℉之间。
表50实例13—15的冷冻室/冷藏室/冷却室组合的性能。冷冻室、冷藏室和冷却室部分各具有一单一门并约为相同的大小。冷冻室部分保持在约—5℉和5℉之间，冷藏室部分保持在约34℉和38℉之间，而冷却室部分保持在约45℉。
本发明的制冷系统除了用于食品和饮料物品之外还可具有其它的应用，采用本文中描述的若干个实施例的某些特征或发明以及本技术领域内其它已知的技术，本发明可实施为各种构造。因此，尽管本发明在本文中图示和描述为可认为是最实用和优选的实施例，但应该理解到，本发明不局限于以上所阐述的特殊的特征和实施例。相反，应该认识到，在不脱离本发明的精神或范围的前提下，本技术领域内的技术人员可作出多种修改，因此，应认为本发明包括权利要求书主题内容的合理的等价物。
权利要求
1.一种多温度区域的制冷系统，包括
一带有至少两个不同温度的冷却区域的容器；
一分隔物，分离至少两个冷却区域，其中，分隔物具有一壁和一与其间隔开的分隔板以形成一热交换腔室，分隔板由一传热板形成，传热板具有一薄片和附连在薄片上的传热物质；
一压缩机系统，具有制冷模式和热气除霜模式，其中，压缩机系统与至少一个冷却区域连通；以及
一控制器，功能上连接到压缩机系统以便有选择地操作压缩机系统。
2.如权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，压缩机系统具有一可变容量的压缩机。
3.如权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，压缩机系统包括
一可变容量的压缩机；
一冷凝器；
一热交换器；以及
一蒸发器，
其中，可变容量的压缩机连接到冷凝器，冷凝器连接到热交换器，热交换器连接到蒸发器，以及蒸发器连接到可变容量的压缩机，由此，形成一制冷剂可在其中流动的闭合系统。
4.如权利要求3所述的制冷系统，其特征在于，压缩机系统还包括
一干燥器，定位在冷凝器和蒸发器之间并连接到冷凝器和蒸发器；以及
一热气旁路阀，连接到干燥器和蒸发器，
其中，热气旁路阀和热交换器平行地连接到干燥器和蒸发器。
5.如权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，传热物质是绝缘的。
6.如权利要求5所述的制冷系统，其特征在于，绝缘物是闭合的蜂窝尿烷。
7.如权利要求7所述的制冷系统，其特征在于，闭合的蜂窝尿烷是福乐斯。
8.如权利要求7所述的制冷系统，其特征在于，约1/2英寸至1英寸的福乐斯接合到传热物质的金属薄片。
9.一种压缩机系统，包括一具有功能上接合到一可变容量的压缩机的蒸发器的闭合系统，其中，压缩机系统有选择地在至少一个制冷模式和一热气除霜模式中操作，而蒸发器通过气体通过其的循环而进行除霜。
10.如权利要求9所述的压缩机系统，其特征在于，包括
一可变容量的压缩机；
一冷凝器；
一干燥器；
一热气旁路阀；
一热交换器；以及
一蒸发器，
其中，可变容量的压缩机连接到冷凝器，冷凝器连接到干燥器，干燥器平行地连接到热气旁路阀和热交换器，热气旁路阀和热交换器连接到蒸发器，以及蒸发器连接到可变容量的压缩机，由此，形成一制冷剂可在其中流动的闭合系统。
11.如权利要求10所述的压缩机系统，其特征在于，还包括一功能上接合到热气旁路阀的控制器，其中，控制器有选择地打开和关闭热气旁路阀。
12.一种温度分隔物，包括
一壁；
一分隔板，与壁间隔开一距离，分隔板具有至少一个带有附连在其上的传热物质的金属薄片；以及
一热交换腔室，由壁和分隔板形成。
13.如权利要求12所述的温度分隔物，其特征在于，还包括一定位在分隔板内的阻尼器。
14.如权利要求12所述的温度分隔物，其特征在于，还包括一定位在壁内的通气孔。
15.如权利要求12所述的温度分隔物，其特征在于，传热物质是绝缘的。
16.如权利要求12所述的温度分隔物，其特征在于，绝缘物是闭合的蜂窝尿烷。
17.如权利要求12所述的温度分隔物，其特征在于，闭合的蜂窝尿烷是福乐斯。
18.如权利要求12所述的温度分隔物，其特征在于，还包括一定位在壁内的风扇。
19.一种多温度区域的制冷系统，包括
一箱体，具有至少两个不同温度的冷却区域；
一单一的压缩机系统，接合到箱体以便冷却至少两个温度冷却区域；以及
一温度分隔物，定位在至少两个不同温度冷却区域之间并将它们分开，温度分隔物具有一壁、一与壁间隔开一距离的分隔板，分隔板具有至少一个带有附连在其上的传热物质的金属薄片，以及一由壁和分隔板形成的热交换腔室。
20.如权利要求19所述的多温度区域的制冷系统，其特征在于，传热物质是闭合的蜂窝尿烷。
21.如权利要求19所述的多温度区域的制冷系统，其特征在于，还包括一定位在壁内的风扇。
22.如权利要求19所述的多温度区域的制冷系统，其特征在于，还包括一定位在分隔板内的阻尼器和一定位在壁内的通气孔，以允许空气循环通过其中。
23.如权利要求19所述的多温度区域的制冷系统，其特征在于，压缩机系统包括
一可变容量的压缩机；
一冷凝器；
一干燥器；
一热气旁路阀；
一热交换器；以及
一蒸发器，
其中，可变容量的压缩机连接到冷凝器，冷凝器连接到干燥器，干燥器平行地连接到热气旁路阀和热交换器，热气旁路阀和热交换器连接到蒸发器，以及蒸发器连接到可变容量的压缩机，由此，形成一制冷剂可在其中流动的闭合系统。
24.如权利要求23所述的多温度区域的制冷系统，其特征在于，压缩机系统还包括一功能上接合到热气旁路阀的控制器，其中，控制器有选择地打开和关闭热气旁路阀。
25.如权利要求19所述的多温度区域的制冷系统，其特征在于，箱体具有三个不同温度的冷却区域，而一个温度区域是保持在约—5℉和5℉之间的冷冻室，一个温度区域是保持在约34℉和38℉之间的冷藏室，以及一个温度区域是保持在约45℉和65℉之间的冷却室。
26.如权利要求19所述的多温度区域的制冷系统，其特征在于，传热物质厚度在约1/2英寸和1英寸之间。
27.一种多温度区域的制冷系统，包括
一箱体，具有至少两个不同温度的冷却区域；
一冷却系统，接合到箱体；以及
一温度分隔物，定位在至少两个不同温度冷却区域之间并将它们分开，温度分隔物具有一壁、一与壁间隔开一距离的分隔板，分隔板具有至少一个带有附连在其上的闭合的蜂窝尿烷的传热物质的金属薄片，以及一由壁和分隔板形成的热交换腔室。
28.如权利要求27所述的多温度区域的制冷系统，其特征在于，冷却系统是一包括具有一功能上接合到一可变容量的压缩机的蒸发器的闭合系统的压缩机系统，其中，压缩机系统有选择地在至少一个制冷模式和一热气除霜模式中操作，通过循环通过其中的气体使蒸发器除霜。
29.如权利要求27所述的多温度区域的制冷系统，其特征在于，压缩机系统包括
一可变容量的压缩机；
一冷凝器；
一干燥器；
一热气旁路阀；
一热交换器；
一蒸发器，
其中，可变容量的压缩机连接到冷凝器，冷凝器连接到干燥器，干燥器平行地连接到热气旁路阀和热交换器，热气旁路阀和热交换器连接到蒸发器，以及蒸发器连接到可变容量的压缩机，由此，形成一制冷剂可在其中流动的闭合系统；以及
一控制器，功能上接合到热气旁路阀，其中，控制器有选择地打开和关闭热气旁路阀。
30.一种用气体对可变容量压缩机冷却系统除霜的方法，包括以下步骤
使一控制器发信号到热气旁路阀以选择打开；
使一可变容量的压缩机将相对低压的气体压缩到相对高压的气体；
将高压气体从可变容量的压缩机循环到一冷凝器内，然后，进入到干燥器，通过热气旁路阀进入到一蒸发器内；
熔化积累在蒸发器上的霜，由此，减小气体的压力；以及
将相对低压的气体返回到可变容量的压缩机。
全文摘要
一制冷系统具有一带有至少两个不同温度的冷却区域的容器，所述区域被分隔物所分离。分隔物具有一壁和彼此间隔开的分隔板。分隔板具有一传热板，其具有一带有附连在其上的传热物质的薄片。制冷系统可用一可变容量的压缩机系统来冷却，该压缩机系统具有制冷模式和热气除霜模式。该系统通过气体通过其中的循环进行除霜。一控制器可接合和有选择操作压缩机系统。
文档编号F25B47/02GK101427089SQ200580017428
公开日2009年5月6日 申请日期2005年4月1日 优先权日2004年4月1日
发明者F·吕尔斯, H·格罗思, K·克鲁姆比格尔, R·马克斯, K·雷姆, G·厄本, T·A·吉尔波特森, D·魏冈尔德 申请人:派利克股份有限公司