CN1012104B - 制冷循环的除霜控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明是利用压缩机使加热器附近的借助于加热器的热能而处于局部加热状态的蒸发器制冷剂逐步地移动到与加热器远离开的蒸发器部位及储液罐内，此移动的制冷剂成为各部的新热源，溶化此制冷剂附近管壁外的霜，而与此加热器远离开的部位上的霜也能可靠地在短时间内除去。或者，在设置有制冷剂控制阀及单向阀的冷冻冷藏库的除霜作业中，使制冷控制阀不与压缩机的开、关同步，而经常保持于开启状态，借此得以缩短除霜时间。

Description

本发明涉及冷冻冷藏库等的制冷循环的除霜控制方法。

图6是现有制冷循环的除霜控制方法的一例，即日本实用新型专利（公开）昭60-65582号中所公开的冷冻冷藏库除霜装置的剖视图，图7是表示基本制冷循环的回路图。图中，（1）为冷藏库箱体，（2）为送风扇，（3）为蒸发器，（4）为设置于蒸发器（3）出口处的储液罐，（5）为支持蒸发器（3）的端板，（6）为安装在蒸发器（3）下方的玻璃管加热器，（7）为设置于玻璃管加热器（6）的正上方的罩，（8）为设置于蒸发器室最下部的流水槽，（11）为安装于端板（5）下部的热对流导板，（12）为压缩机，（13）为冷凝器，（14）为减压器，（15）为制冷剂管路。

下面就其工作情形作一说明，首先，由制冷剂管路（15）依次连接压缩机（12），冷凝器（13）、减压器（14）、蒸发器（3）而构成制冷循环，当此制冷循环运转时，蒸发器（3）即达到极低的温度。然后，使库内的空气与达到极低温度的蒸发器（3）接触，进行热交换使空气冷却，用送风扇（2）使此冷却了的空气进行强制对流，并再次送入冷冻冷藏库的库内，进行库内的冷却。库内空气中所含的水分在此时的热交换中即附着于蒸发器（3）及储液罐（4）表面上而结为霜。这样的霜在需要进行热交换的蒸发器（3）与空气之间形成冰霜层，而防碍热交换的进行。因此，冷冻冷藏库通 常要定期进行除霜作业。

此种除霜作业是通过加热使附着于蒸发器（3）及储液罐（4）表面上的霜经融化而除去的一种作业。因而与制冷运转中使蒸发器（3）产生的冷气，即带走热量的作业相反，为此通常要停止制冷运转，也就是要将压缩机（12）停止后才进行除霜作业，待除霜作业结束后，再开动压缩机（12）来进行制冷运转。

这样的除霜作业是，在压缩机（12）停止工作后，给玻璃管加热器（6）通电，玻璃管加热器（6）被激励而发热后便加热附近的空气。被加热的空气经自然对流而到达上方，与附着于蒸发器（3）表面上的霜进行热交换而除霜。另外，被加热空气中的一部分，通过因玻璃管加热器（6）的发热而折向内侧的热对流导板（11）的引导，而上升到储液罐（4）一侧，进行储液罐表面的除霜作业。

至于除霜作业的完成，则是根据安装在储液罐表面上的除霜感知传感器的感知温度达到霜的熔点以上10～15℃来判断。

现有制冷循环的除霜方法中存在的问题是，它只是借助加热器所释放的辐射热来进行除霜，因此在靠近加热器一带的除霜能在较短时间内完成，但当距离加热器较远时，则所加热之空气的热量也急剧地减少，从而在距加热器较远的蒸发器上部及储液罐的除霜时间便大大加长，由于加热器所产生的全部热量不可能只用于去霜，因此加热器的加热时间愈长，便会在与加热器远离开的部位上霜融化的同时，导致加热器的热传导到应借助蒸发器的冷气来进行冷却的库内，使库内的温度上升。

本发明的目的在于提供一种除霜控制方法，即是使加热器发生的热量能迅速而可靠地传导到蒸发器的与加热器远离开的部位及储液罐等处，将应予以冷却的库内所受到的热影响控制在最低限度，而得以 在短时间内完成除霜的制冷循环。为此，利用压缩机，使加热器附近的受加热器热能影响而处于局部加热状态的蒸发器制冷剂，逐步地移向与加热器远离开的蒸发器部位及储液罐内，此移动的制冷剂即成为各部的新热源，溶化此制冷剂附近管壁外的霜，而使与加热器远离开的部位上的霜也能可靠地在短时间内除去;或在设置有制冷剂控制阀及单向阀的冰箱的除霜作业中，不使制冷剂控制阀与压缩机的开、关同步，而令其经常处于“开”的状态，以缩短除霜时间。

此第一方案所涉及的制冷循环的除霜控制方法收到了如下的效果：在用加热器进行的除霜作业中，让压缩机按规定的时间间隔作短时间运转，使加热器附近的受加热器热能影响而处于局部加热状态的蒸发器制冷剂，借助于压缩机的作用而逐步移向与加热器远离开的蒸发器部位及储液罐内，此移动的制冷剂即成为各部的新热源，溶化此制冷剂附近管壁外的霜，而使与加热器远离开之部位上的霜也能可靠地在短时间内除去。

第二方案则是通过下述方法收到了与第一发明相同的效果，即在冷凝器与减压器之间设置制冷剂控制阀，且在蒸发器与压缩机之间设置单向阀，在这样一种冷藏库中，当进行除霜作业时，不使制冷剂控制阀与压缩机的开、关操作同步而使之固定在开的状态。

附图的简要说明：

图1是表示第一方案之制冷循环的除霜控制方法的一个实施例的冷冻冷藏库的主视图;图2是表明图1之实施例中除霜控制的时间表;图3是第二方案的一个实施例的制冷剂回路图;图4是表示图3的实施例中除霜控制的时间表，图5是图3中在正常运转条件下进行控制的时间表;图6是表示现有除霜装置的冷藏库的主视图;图7是基本制冷剂的回路图。

图中，（1）为冷藏库箱体，（2）为送风扇，（3）为蒸发器，（4）为储液罐，（5）为端板，（6）为玻璃管加热器，（7）为罩，（8）为流水槽，（9）为排水管，（10）为除霜传感器，（11）为热对流导板，（12）为压缩机，（13）为冷凝器，（14）为减压器，（15）为制冷剂管路，（16）为制冷剂控制阀，（17）为单向阀。

另外，图中以同一符号表示同一部分或相当的部分。

实施例：

本发明是在由加热器进行加热除霜时，利用停止了的制冷循环来提高除霜能力。

现结合表示冷冻冷藏库除霜控制一实施例的图1与图2，来说明制冷循环除霜控制方法的第一方案。

在图1中，（1）为冷藏库箱体，（2）为送风扇，（3）为蒸发器，（4）为设置于蒸发器（3）的出口侧的储液罐，（6）为安装于蒸发器（3）下部的玻璃管加热器，（7）为安装于玻璃管加热器（6）的正上方的罩，（8）为设置于蒸发器室最下部的流水槽，（9）为排水管，（10）为安装于储液罐（4）表面上的除霜传感器。图2是表示冷冻冷藏库在除霜作业中对压缩机及玻璃管加热器进行控制的时间表，t表示除霜作业时压缩机的瞬间运转时间。a为压缩机瞬间运转中止温度，b为除霜完毕时的温度。

正常的冷却运转与现有的冷冻冷藏库相同，通过制冷循环的运转使库内冷却，并且根据与现有的冷冻冷藏库同样的理由，需要进行定期的除霜作业。

图2中，a表示压缩机瞬间运转中止温度。b表示除霜完了温 度;t表示压缩机运转的时间，T表示压缩机停止时间。

下面利用图2中的时间表来说明这一除霜控制。

首先，除霜作业一开始，就开始向玻璃管加热器（6）通电，于 是由玻璃管加热器（6）开始发热。与此同时，制冷循环中的压缩机（12）便由正常的连续工作及按照箱内温度进行有控制的运转，转换为按所定间隔T进行短时间t的瞬间运转。

然后，压缩机（12）的这种断续地瞬间运转一直持续到传感器（10）的感知温度达到了判断出储液罐（4）表面上的霜已溶化的a点。直到此除霜传感器（10）的感知温度达到a点为止，蒸发器内部的压力是霜溶化的0℃的饱和压力，即便使压缩机（12）进行瞬间运转，也几乎不会感受到由于压缩机的吸入作业所引起的压力降低，蒸发温度不会降低，能使在玻璃管加热器（6）附近的蒸发器（3）下部被加热的制冷剂移动到与蒸发器（3）出口侧的玻璃管加热器（6）远离开的部位。借助此已加热之制冷剂的移动，能使玻璃管加热器（6）的热能由管路内部传导到不易进行自然对流的与玻璃管加热器（6）远离开的蒸发器（3）之上部及储液罐（4）内，在管路内移动的制冷剂便成为该部分的新热源，从管路的内侧去溶化霜，因此，能迅速溶化与玻璃管加热器（6）远离开的蒸发器（3）的上部及储液罐（4）的表面上的霜。

此冷冻冷藏库的除霜作业一直进行到除霜传感器（10）的感知温度达到了高出霜溶化温度的b点（约10℃）。

之所以如此，是由于溶化了的霜成为水滴后，由蒸发器（3）流到流水槽（8）再流到排水管（9）而需要一段时间，这样做便能防止溶化的水滴再次在蒸发器（3）的表面上结成冰而残留下来。从霜溶化到能流动的a点起到b点之间的这段时间内，由于蒸发器（3）的内部压力及温度在上升。这时，如果使压缩机进行瞬间运转，就要受到由于压缩机吸入作业而引起压力降低的影响，蒸发温度将产生瞬时下降，并且还会影响到除霜传感器（10）的感知温度。因此，压缩 机（12）的瞬间运转最好由开始除霜时起，一直运转到霜已被溶化，即除霜传感器（10）的感知温度为a点温度（1～3℃）时为止，利用这种控制方法，便能缩短除霜时间。

由于制冷循环中在蒸发器上产生的霜是因蒸发器内流动的制冷剂所产生的冷气而形成的。故若以此制冷剂为热源，就能可靠地将热源送到有霜的部位，而且可以维持到将霜除掉为止，且不用担心会将不必要的部分及库内加热，在霜已被除掉之时，便停止了以制冷剂作为热源，亦即停止了玻璃管加热器的发热，因此完全不用担心以制冷剂作为热源而引起的热影响。

在此，压缩机（12）处于停止的时间T，对于玻璃管加热器（6）附近的蒸发器（3）的制冷剂来说，是它从玻璃管加热器（6）吸热所需的时间;对于与玻璃管加热器（6）远离开的蒸发器（3）及储液罐（4）内的制冷剂来说，是它将所吸收的热能释放到管壁外部霜上的时间。

因此，如果根据使玻璃管加热器（6）附近的蒸发器（3）上的霜得以除去后并吸热后的制冷剂在通过结霜区域后进行散热的热能不再残存而来设定这一时间T，就能完全防止向结霜以外的部位的散热。

另外，压缩机（12）进行瞬间运转的时间t，在玻璃管加热器（6）的附近，乃是将吸热后的制冷剂输送到有霜位置的时间，并且是将用于重新吸热的制冷剂引导到玻璃管加热器附近的时间;而在离开玻璃管加热器（6）的位置上，则是将吸热后的制冷剂引导到散热位置的时间。

因此，若根据已吸热的制冷剂能在同时完全被吸热前的制冷剂所替换来设定时间t时，就能对全部结霜进行普遍而均匀的除霜。

再有，上述实施例是针对制冷剂回路中不具备制冷剂控制阀的冷藏库所作的说明。但是如图3所示，当在冷凝器（13）的出口与减压装置（14）的入口之间设置制冷剂控制阀（16），并在蒸发器（3）的出口与压缩机（12）的入口之间设置单向阀（17）时，则如图5中时间表所示：在正常的冷却运转中，为了减少压缩机的开、停损失，便需要与压缩机（12）的开、关同步地开、闭制冷剂控制阀（16），在这样的冷藏库中，如图4的时间表所示，当利用玻璃管加热器（6）进行除霜作业时，使制冷剂控制阀（16）与压缩机（12）的开、停无关地经常处于开启状态，在从除霜开始，直到除霜传感器（10）的感知温度达到霜的溶化温度以上的a（1～3℃）为止的一段时间内，使压缩机（12）每隔某一段时间（T）便进行短时间（t）的运转，借此即可获得与上述实施例同样的效果。

Claims (4)

1、制冷循环的除霜控制方法，其中，由制冷管路依次连接压缩机，冷凝器、减压器、蒸发器、储液罐，在这样构成的制冷循环中，在上述蒸发器或上述储液罐上设置除霜传感器，在上述蒸发器的附近设置加热器，在从除霜开始直到上述除霜传感器的感知温度达到霜的熔点以上为止的时间内，开动上述加热器，其特征在于：使上述压缩机按规定时间间隔进行短时间运转。

2、根据权利要求1所述的制冷循环的除霜控制方法，其特征在于：在蒸发器的制冷剂流入侧附近设置加热器。

3、制冷循环的除霜控制方法，其中，用制冷剂管路依次连接压缩机、冷凝器、减压器、蒸发器、储液罐，在这样构成的制冷循环中，在上述蒸发器或上述储液罐上设置除霜传感器，在上述蒸发器附近设置加热器，在上述冷凝器及上述减压器之间的制冷剂管路上设置制冷剂控制阀，在上述蒸发器及上述压缩机之间的制冷剂管路上设置单向阀，用以阻止制冷剂由上述压缩机流向上述蒸发器，其特征在于：在从除霜开始直到上述除霜传感器的感知温度达到霜的熔点以上为止的时间内，使上述加热器进行加热，让上述压缩机以所规定的时间间隔进行短时间运转，而且在此期间内要使上述制冷剂控制阀与压缩机的开、停无关地经常处于开启状态。

4、根据权利要求3所述的制冷循环的除霜控制方法，其特征在于：在蒸发器的制冷剂流入侧附近设置加热器。

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