专利名称：用于操作制冷器的方法及压缩器延时接通的制冷器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制冷装置，特别是制冷器，包括具有压縮器入口和 压縮器出口的压縮器、具有蒸发器入口和蒸发器出口的蒸发器、至少一个 阀、连接管道和控制单元，其中，压縮器和蒸发器通过连接管道以流体传 导的方式连接起来，以形成冷却剂回路，且冷却剂回路中的阀设置在压縮 器出口和蒸发器入口之间，且其中，压縮器和阀可通过控制单元致动；以及涉及一种用于操作制冷装置特别是制冷器的方法，所述制冷装置具有压 縮器和蒸发器，所述压縮器和蒸发器分别相应地用于压縮或蒸发冷却剂， 其中，压缩器和蒸发器以流体传导的方式连接起来，以形成冷却剂回路， 使得冷却剂可从压縮器的压縮器出口流动到蒸发器的蒸发器入口、和从蒸 发器的蒸发器出口流动到压縮器的压縮器入口。
背景技术：
EP0602379公开了这样一种制冷装置，该制冷装置具有制冷机和绝热 壳体，其中，设有经由制冷剂管道连接的蒸发器的系统。在蒸发器的系统 中，蒸发器单独地设置在热隔离隔间中，所述隔间的温度可受调节器结构 影响，所述调节器结构经由阀单元控制向相应蒸发器的冷却剂供给。阀单 元用于对指定给相应隔间的蒸发器实施制冷剂供给。DE69628506T1公开了一种制冷器，所述制冷器包括压縮单元、冷凝 器、膨胀装置和蒸发器，这些装置借助于冷却回路功能性互连，冷却媒介 以密封方式包括在冷却回路中，其中，蒸发器嵌设在绝热材料中，所述绝 热材料覆盖制冷器的内腔室。截止阀设置在压縮单元与膨胀装置之间，且 在压縮单元被启动时通过控制器打开。已知的是，阀可设置在压縮器出口与蒸发器入口之间，以在压缩单元 断开且压縮单元与蒸发器之间的管道部分包含热的制冷剂时防止制冷剂从 压縮器到蒸发器中产生逆冷凝。阀用于防止热的制冷剂流入蒸发器和加热所述蒸发器。 发明内容本发明所要解决的问题是提供一种制冷装置、和一种用于操作制冷装 置的方法，借此，可实现制冷器的可靠操作和最大效率。根据本发明，上述问题通过独立权利要求中所述的制冷装置和用于操 作制冷装置的方法得到解决。在每种情况下均可单独应用或根据需要以合 适的方式组合应用的其他有利实施例和改进措施是相应的从属权利要求的 主题。根据本发明的制冷装置包括具有压縮器入口和压縮器出口的压縮器、 具有蒸发器入口和蒸发器出口的蒸发器、至少一个阀、连接管道和控制单 元，其中，压縮器和蒸发器通过连接管道以流体传导的方式连接起来，以 形成冷却剂回路，且冷却剂回路中的阀设置在压縮器出口和蒸发器入口之 间，且其中，压縮器和阀通过控制单元致动或可通过控制单元致动，其中 控制单元具有延迟单元，所述延迟单元具有使压縮器在阀打开后延时接通 的作用。该制冷装置优选是制冷器和/或冷冻器，且可具有一个或多个冷却隔 间，这些冷却隔间可选地保持在不同的温度水平。为此，制冷装置特别具 有绝热壳体和至少一个绝热门。在本发明的变型中，制冷装置还可以是冷 却装置，特别是室温控制系统，例如机动车辆的室温控制系统。冷却剂，例如诸如异丁烷的碳氢化合物，借助于压缩器压缩。制冷剂可具有在-5。C与-40。C之间的沸点，优选在-15。C与-30。C之间。特别地，压缩器采用压縮单元的形式，借助于所述压縮单元，加压气 态制冷剂。然后，被压縮的制冷剂特别是供给到热交换器例如冷凝器，借 助于所述热交换器，由于压縮过程而被传入的能量释放到热交换介质例如 空气，特别是释放到环境中。为此，压缩器通常与流阻元件例如节流管相 互作用，以在压缩器之后产生较高的压力，通常在4至10巴之间。由于压 縮过程、和冷却剂与环境随后的温度均衡化，被压縮的冷却剂处于环境温 度下。气态冷却剂可在压縮过程中转换为液态聚集物。由于焦耳-汤姆逊(Joule-Thomson)效应禾n/或液-气相转换，冷却剂在随后的膨胀过程中冷却，从而产生制冷装置的制冷性能。压力条件、冷却 剂的量和冷却剂本身优选被选择成使得液化的冷却剂在随后的膨胀过程中 供给到蒸发器并在蒸发器中蒸发。在蒸发和吸收热量之后，冷却剂被供回 到压縮器。
压縮器与蒸发器之间的连接管道可借助于阀中断。该中断用于防止在 压縮器处冷却剂的逆冷凝。这样，制冷装置的效率得到显著提高，制冷装 置的平均能量消耗显著降低。
截止阀的打开与压縮器的启动之间的时间延迟用于帮助、在临界条件 下甚至用于确保压縮器的起动。由于阀的较早打开，包含在压縮器与阀之 间、且如果压縮器断开的时间延长通常会在高的压力下以气态形式存在的 制冷剂可流入蒸发器，从而降低压縮器处的压力。压縮器的压力侧的压力 下降明显有助于压缩器的启动过程，使得压縮器的起动甚至在临界条件下， 即在高的环境温度和弱的电流供给或低的电网电压的情况下，也能得到确 保。这种优点也可用于降低压缩器中的电机的尺寸。由于降低了所需的最 小起动转矩，较早打开使得电机可具有较小尺寸。而且，电机也可设计成 在使用过程中消耗较小的能量。这样可节省制造成本、能量成本和操作成 本。特别地，延迟时间为至少0.5秒，优选为至少l秒。
流阻元件可采用调节阀或毛细管的形式。
例如，压縮器接通0.5至IO秒，特别是1至4秒。
制冷装置优选包括电压传感器，所述电压传感器用于测量制冷装置处 的瞬时电网电压。通过使用电压传感器，可确定压縮器或压缩单元可接收 的最大功率。
延迟电路优选构造成使延迟时间取决于测量的电网电压，特别是使较 低的第一电网电压时的延迟时间比较高的第二电网电压时的延迟时间长。 例如，如果瞬时电网电压偏离额定电网电压10%，延迟时间增大一秒。例 如，如果在额定供给为230V的电网的情况下测量的电压为207V，则压縮 器在阀打开后的两秒、而不是在阀打开后的一秒时被接通。例如，如果测 量的电压为184V，延迟时间进一步增大，仅在阀打开后的三秒时才接通压 縮器。
延迟时间可以以连续的方式随瞬时电网电压而变，但也可以以递增方式逐步增大或随所述电网电压而变。
在本发明的另一优选实施例中，制冷装置还包括温度传感器，所述温 度传感器用于测量制冷装置的瞬时环境温度。制冷装置还可包括用于测量 蒸发器中或蒸发器处的瞬时温度的传感器。
如果延迟电路被构造成使延迟时间取决于测量的温度、特别是使较高 的第一温度时的延迟时间比较低的第二温度时的延迟时间长，则是有利的。
例如，如果环境温度在3(TC以上,延迟时间可延长一秒。如果环境温度高 于35t:，延迟时间可再延长一秒。
优选设有用于多个蒸发器的多个阀。特别地，在这种情况下，多个冷 却回路可用于多个温度增量。特别地，制冷装置具有多个冷却隔间，每个 冷却隔间具有至少一个蒸发器。
用于操作制冷装置特别是制冷器的根据本发明的方法包括以下方法步
骤压縮器出口和蒸发器入口之间的冷却剂回路被中断且压縮器断开，然 后压缩器出口和压縮器入口之间的冷却剂回路被接通，最后压縮器再延时
接通；所述制冷装置具有压縮器和蒸发器，它们分别相应地用于压縮或蒸 发冷却剂，其中，压缩器和蒸发器以流体传导的方式连接起来，以形成冷 却剂回路，使得冷却剂可从压縮器的压縮器出口流动到蒸发器的蒸发器入 口、和从蒸发器的蒸发器出口流动到压縮器的压縮器入口。
通过压縮器的延时接通，压縮器必需抵抗的压力被降低，这是由于在 压缩器与阀之间的压力因冷却剂流出到蒸发器中而下降。这有助于压縮器 特别是其电机在起动期的启动，在起动期中，电机(依赖于电机类型)不 或不能产生其最佳的功率或最大转矩。压縮器的受助启动过程还使得电机 可具有较小尺寸。这样，也可克服在不利的条件下，例如在高的环境温度 或在弱的电流/电压供给或能量供给的情况下，启动压縮器时出现的问题。
由于阀在压缩器的起动之前较早打开，因此可降低制造成本和操作成 本、以及可提高制冷装置的操作的可靠性。
如果测量出制冷装置处的瞬时电网电压和根据测量的电网电压选择延 迟时间、特别是如果较低的第一电压时的延迟时间被选择得比与较高的第 二电网电压时的延迟时间长，则是有利的。在这种情况下，以下的延迟时
间是适用的在特殊的实施例中，在测量出的电网电压低于额定电网电压时，延迟 时间连续增大，或者每10%的偏离量以至少0.5秒、特别是以至少1秒的 步幅递增。
如果测量出制冷装置的环境温度和/或蒸发器处或蒸发器中的温度且 根据测量出的温度选择延迟时间、特别是如果较高的第一温度时的延迟时 间被选择得比与较低的第二温度时的延迟时间长，则是有利的。
在特殊的实施例中，在20。C之上时，延迟时间连续增大，或者每5。C 的偏离量以至少0. 5秒、特别是以至少1秒的步幅递增。
由于这些措施，可使制冷装置具有特别高的效率。而且，由于所选择 的延迟时间，压縮器可在有利的操作范围内操作，在该操作范围中，压縮 器具有特别高的效率，尽管在相应时间由于弱的瞬时电网电压而仅可提供 有限的功率消耗。
下面，将参看附图详细地描述可在每种情况下单独应用或以任何所需 的组合方式应用的其他有利结构特征和实施例，其中，所述附图不是用于 限制本发明，而是仅以示例性的方式说明本发明。
图1以线路图的形式示意性地示出根据本发明的制冷装置；以及 图2示意性地示出了与根据本发明的制冷装置的操作相关的时间进程。
具体实施例方式
图1示出了根据本发明的制冷装置l，所述制冷装置1以制冷器的形式 设计，且具有压縮器2和蒸发器3，所述压縮器2具有压縮器入口 11和压 缩器出口 12，所述蒸发器3具有蒸发器入口 13和蒸发器出口 14。压縮器2 和蒸发器3经由连接管道5互连，以形成冷却剂回路7，其中，阀4、冷凝 器15和流阻元件16设置在压縮器2与蒸发器3之间。压縮器出口 12和蒸 发器入口 13之间的连接管道5可借助于阀4断开。
在冷却剂回路7中循环的冷却剂通过压縮器2压縮，从而使得冷却剂 的温度升高。此时该热量释放到环境中，从而，由于因流阻元件16而在流 阻元件16与压縮器2之间产生的高压，因此冷却剂液化。流阻元件被设计成节流管。冷却剂在蒸发器3中膨胀，这样就会冷却。然后，可在制冷装 置1的冷却隔间(未示出)获得被压縮冷却剂的制冷效果。在蒸发器3中 变暖的膨胀冷却剂然后被供回到压縮器2。
阀4和压縮器2通过控制单元致动，所述控制单元连接到第一温度传 感器10和第二温度传感器17、以及电压传感器9。由于从断开的暖的压縮 器2进入到仍冷的蒸发器3的冷却剂的逆冷凝，阀4用于防止制冷装置1 的效率的下降。
控制单元6具有延迟单元8，借助于延迟单元8，压缩器2仅在阀4打 开后延时接通。作为阀4在压缩器2接通之前的较早打开的结果，以相对 较高的压力存储在压縮器2与阀4之间的冷却剂可膨胀到蒸发器3中，使 得压缩器2仅需要抵抗(counteract)低压而不是高压。
如果环境温度低于20。、蒸发器3处的温度低于预定参考温度、且在 制冷装置1处的瞬时电网电压高于220V，则选择在阀4打开后延迟1秒接 通压缩器2。如果瞬时电网电压为105V，则延迟时间增大l秒。如果环境 温度高于25。，延迟时间再增加l秒。
由于延长了延迟时间，可确保制冷装置1在诸如高的环境温度或低的 瞬时电网电压的临界条件下、甚至在压缩器的起动的临界期的过程中可靠 操作。而且，压縮器中的电机(未示出)的尺寸可被构造成使得它是较小 的、较便宜的且需要较少能量。
图2示出了相对于时间的阀4的开关状态(实线)、和压縮器2的开关 状态(虚线)。可以看出，压缩器2的接通相对于阀4的打开延时T^2-t"
本发明涉及一种制冷装置1，特别是制冷器，包括具有压縮器入口 11和压缩器出口 12的压缩器2、具有蒸发器入口 13和蒸发器出口 14的蒸 发器3、至少一个阀4、连接管道5和控制单元6，其中，压缩器2和蒸发 器3通过连接管道5以流体传导的方式连接起来，以形成冷却剂回路7，且 冷却剂回路7中的阀4设置在压縮器出口 12和蒸发器入口 13之间，且其 中，压縮器2和阀4可通过控制单元6致动，以及其中，控制单元6具有 延迟单元8，所述延迟单元8具有使压缩器2在阀4打开后才延时接通的作 用；以及涉及一种用于操作制冷装置1的相应方法。
本发明的特征在于，甚至在压缩器2的起动期中确保制冷装置1的可靠操作，其中，可实现较高的效率和有益的能量消耗。
附图标记列表
1制冷装置
2压縮器
3蒸发器
4阀
5连接管道
6控制单元
7冷却剂回路
8延迟单元
9电压传感器
10第一温度传感器
11压縮器入口
12压缩器出口
13蒸发器入口
14蒸发器出口
15冷凝器
16流阻元件
17第二温度传感器
权利要求
1.一种制冷装置(1)，特别是制冷器，包括具有压缩器入口(11)和压缩器出口(12)的压缩器(2)、具有蒸发器入口(13)和蒸发器出口(14)的蒸发器(3)、至少一个阀(4)、连接管道(5)、和控制单元(6)，其中，压缩器(2)和蒸发器(3)通过连接管道(5)以流体传导的方式连接起来，以形成冷却剂回路(7)，且冷却剂回路(7)中的阀(4)设置在压缩器出口(12)和蒸发器入口(13)之间，压缩器(2)和阀(4)通过控制单元(6)致动，其特征在于，控制单元(6)具有延迟单元(8)，所述延迟单元(8)具有使压缩器(2)仅在阀(4)打开后延时接通的作用。
2. 如权利要求1所述的制冷装置(1)，其特征在于，它还包括电压传 感器(9)，所述电压传感器(9)用于测量制冷装置(1)处的瞬时电网电 压。
3. 如权利要求2所述的制冷装置(1)，其特征在于，所述延迟电路被 构造成使延迟时间取决于测量出的电网电压、特别是使较低的第一电网电 压时的延迟时间比较高的第二电网电压时的延迟时间长。
4. 如前面权利要求中任一所述的制冷装置(1)，其特征在于，它还包 括温度传感器(17)，所述温度传感器用于测量制冷装置(1)的瞬时环境 温度。
5. 如前面权利要求中任一所述的制冷装置(1)，其特征在于，它还包 括温度传感器(10)，所述温度传感器用于测量蒸发器(3)中或蒸发器(3) 处的瞬时温度。
6. 如权利要求4或5所述的制冷装置(1)，其特征在于，延迟电路被 构造成使延迟时间取决于测量出的温度、特别是使较高的第一温度时的延 迟时间比较低的第二温度时的延迟时间长。
7. 如前面权利要求中任一所述的制冷装置(1)，其特征在于，设有用于多个蒸发器(3)的多个阀(4)。
8. —种用于操作制冷装置(l)特别是制冷器的方法，所述制冷装置具 有压縮器(2)和蒸发器(3)，所述压缩器(2)和蒸发器(3)分别相应地 用于压縮和蒸发冷却剂，其中，压縮器(2)和蒸发器(3)以流体传导的 方式连接起来，以形成冷却剂回路(7)，使得冷却剂可从压縮器(2)的压 縮器出口 (12)流动到蒸发器(3)的蒸发器入口 (13)、和从蒸发器(3) 的蒸发器出口 (14)流动到压縮器(2)的压縮器入口 (11)，其中，所述 方法具有以下步骤压縮器出口 (12)与蒸发器入口 (13)之间的冷却剂 回路(7)被中断且压縮器(2)被断开，然后压縮器出口 (12)与蒸发器 入口 (13)之间的冷却剂回路(7)被接通，最后压縮器(2)再延时接通。
9. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，制冷装置(1)处的瞬时电 网电压被测量，且根据测量的电网电压选择延迟时间，特别是将较低的第 一电网电压时的延迟时间选择得比较高的第二电网电压时的延迟时间长。
10. 如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，制冷装置(1)的环 境温度和/或蒸发器(3)处或蒸发器(3)中的温度被测量，且根据测量的 温度选择延迟时间，特别是将较高的第一温度时的延迟时间选择得比较低 的第二温度时的延迟时间长。
全文摘要
本发明涉及一种制冷装置(1)，特别是制冷器，包括具有压缩器入口(11)和压缩器出口(12)的压缩器(2)、具有蒸发器入口(13)和蒸发器出口(14)的蒸发器(3)、至少一个阀(4)、连接管道(5)和控制单元(6)，其中，压缩器(2)和蒸发器(3)通过连接管道(5)以流体传导的方式连接起来，以形成冷却剂回路(7)，且阀(4)在冷却剂回路(7)中设置在压缩器出口(12)与蒸发器入口(13)之间，且其中，压缩器(2)和阀(4)通过控制单元(6)致动，其中，控制单元(6)具有延迟单元(8)，所述延迟单元(8)使压缩器(2)仅在阀(4)打开后延时接通；以及涉及一种用于操作制冷装置(1)的相应方法。本发明的特征在于，甚至在压缩器(2)的起动期确保了制冷装置(1)的可靠操作，其中，实现了高的效率和高的能量利用率。
文档编号F25B41/04GK101317050SQ200680044530
公开日2008年12月3日 申请日期2006年10月20日 优先权日2005年11月30日
发明者G·豪斯曼, H·伊勒, T·格福勒 申请人:Bsh博世和西门子家用器具有限公司