普通的家用冰箱由中型和低温部分组成。系统设计人员的挑战是找到经济高效的解决方案,以便以有效的方式正确控制两个部分的温度和湿度。

从制冷系统设计的角度来看,最简单的方法是使用一个蒸发器盘管。吹过蒸发器的空气根据需要被引导到其中一个或两个部分,以保持所需的温度。这种方法通常不如双蒸发器系统有效,通过向每个部分提供联合气流,它在中温部分产生不理想的湿度控制。

双蒸发器系统提供了每个部分,具有自己的蒸发盘。蒸发器可以串联或并联管道。图1显示了串联的蒸发器。串联布置提供仅使用一个毛细管控制制冷剂流量的选择。平行布置明显需要每个线圈具有其自身的毛细管。双蒸发器系统在单个蒸发器上提供众多益处。它允许设计师尺寸尺寸,以更新地更好地冷冻尺寸。它还允许分离空气流,这有助于改善湿度控制并降低除霜。

每当压缩机运行时,具有两个蒸发器有效,不一定在介质温度部分中不一定解决湿度控制的问题。此外,仍然存在控制两个部分温度的问题。可以考虑两种方法来解决这些问题。第一种方法是在介质温度蒸发器中提高和/或调节蒸发器压力。这降低了进入空气和制冷剂温度之间的温差(Td),这减少了从空气中取出的水分。第二个是将制冷剂流入每个蒸发器的制冷剂流。根据配置,当不需要有效时,这种类型的控制可用于绕过蒸发器。

提高蒸发器压力可以简单地通过在介质温度蒸发器出口放置一个大小适当的孔来完成。这种方法的问题是一个孔板不能调节蒸发器的压力。它只能通过它所产生的压降来提高蒸发器的压力。为了正确地调节蒸发器压力,可以使用蒸发器压力调节(EPR)阀。EPR可以是一个机械阀门,在这种情况下,阀门是手动设置的压力,它是控制。电动EPR也可以考虑,它允许电子控制,但它的控制器也需要一个压力传感器来测量压力。对于家用冰箱来说,调节蒸发器压力通常不是最经济有效的制冷剂流量控制解决方案。

幸运的是,电动阀门可以切换或调节每个蒸发器的流量,并提供经济有效的解决方案。图2显示了一个三通电磁阀,它控制制冷剂流入串联管道中的介质或低温蒸发器。注意,这种控制需要蒸发器的管道串联有自己的毛细管。当蒸发器以这种方式管道,控制旁路介质温度蒸发器时,调用这样做。压缩机运行时,低温蒸发器保持活动状态。如果蒸发器盘管与此控制并联,只有一个蒸发器是活动的任何时候,而压缩机运行。由于这种控制完全在两个方向中的一个方向上切换制冷剂流量,所以当系统响应时间相对较长时工作效果最好,这是典型的家用冰箱。

图3所示的三通电磁阀采用双稳定线圈,只需要电力来转换。这种类型的电磁阀也被称为闭锁电磁阀,由于线圈不需要在电磁阀的两个位置中的任何一个保持通电,并提供节能。这种螺线管线圈采用永磁体。当阀柱塞被磁场提起时,它附着在永磁体上。阀柱塞保持在位置,而不需要进一步的电力。应用反向极性线圈释放柱塞从永磁体。

在系统设计师希望将流入三个不同的蒸发器线圈中的情况下,三向电磁阀可以与另一个串联连接。图4显示了与在不同温度下运行的两个部分并联的两个介质温度蒸发器。这些蒸发器由一个三通阀控制。中温蒸发器与低温蒸发器串联管道,然后通过第二三通阀控制。当调用这样做时,第二三通阀绕过介质温度蒸发器。当第二三通阀未绕过这些线圈时,第一三通阀可以在两个介质蒸发器之间切换流动。

这种三通阀的增强效果如图5所示。代替使用螺线管线圈,这个版本使用单极步进电机,允许它调节制冷剂流量之间的出口连接。调制型三通阀的优点是显而易见的。步进电机由来自系统控制板的12伏直流脉冲操作,控制板将转子和凸轮置于阀门内,以提供所需的制冷剂流量。

该步进电机版本改变制冷剂流量和温度控制从脉冲宽度调制(PWM)的方法,一个提供比例控制。蒸发器线圈不需要只是活动或不活动。他们可以部分主动与这种控制,允许提高温度和湿度控制和系统效率。它还为家用冰箱提供了更短的响应时间和更好的控制。