CN102679646B - 安全快速除霜冷柜 - Google Patents

Abstract

安全快速除霜冷柜，涉及一种冷柜。设有压缩机、四通阀、冷凝器、热交换器、节流装置、蒸发器和保温箱体；压缩机排气口与四通阀的压缩机排气连接口连接，四通阀的冷凝器连接口与冷凝器的接口连接，冷凝器另一接口与热交换器的冷凝器连接口连接，换热器的节流装置进口连接口与节流装置的进口连接，节流装置的出口与蒸发器的进口连接，蒸发器的出口与热交换器的蒸发器出口连接口连接，热交换器的蒸发器连接口与四通阀的蒸发器连接口连接，四通阀的压缩机进气连接口与压缩机的回气口连接；压缩机、四通阀、冷凝器和热交换器位于冷柜最底部，设在冷柜保温箱体以下；节流装置和蒸发器绕在冷柜保温箱体侧壁的保温材料中。

Description

安全快速除霜冷柜

技术领域

本发明涉及一种冷柜，尤其是涉及一种安全快速除霜冷柜。

背景技术

冷柜利用制冷剂的制冷循环来降低箱体内部温度，以使食物长时间保持新鲜的装置。冷柜工作原理是：压缩机将气态的制冷剂压缩成高温高压的气态，高温高压的气态制冷剂经过冷凝器变为液态，再经由节流装置进入蒸发器膨胀，吸收热量变为气态制冷剂，再进入压缩机进行循环。蒸发器中的制冷剂气化过程吸收大量热，使蒸发器温度降低，由于蒸发器的温度远低于周围空气，空气中的水分在蒸发器表面凝固成霜，长时间形成冰层。由于冰层和霜绝热性能好，影响蒸发器与箱体内部的热量交换，增加了冰柜的能耗。市场销售的冷柜大部分没有相应的蒸发器除霜设计，因此，有必要在冷柜设计过程中加入蒸发器除霜的部分，以保持冷柜的运转效率。

现在冷柜的除霜方式一般有以下几种方式：有的系统在蒸发器附近安装电阻丝，通过电加热的手段来达到除霜的目的，该方式除霜耗时长，耗电量大；有的系统在制冷设备中安装电磁阀和辅助管路，除霜过程中，压缩机出来的高温高压气态制冷剂直接通入蒸发器中，在经过管路流回压缩机进口，该方式由于蒸发器除霜过程中制冷剂可能部分被液化，液态制冷剂流回压缩机会造成设备损坏，同时高温的制冷剂直接通入低温的蒸发，由于蒸发器装置焊接部位焊接材料和管道不同、热膨胀系数存在差异，可能由于温度变化剧烈而破裂；还有的在压缩机出口安装四通阀，除霜操作时制冷剂从压缩机出来进入蒸发器，经由节流装置和冷凝器，再流回压缩机中，使用该方式除霜时，蒸发器装置焊接部位可能由于温度变化剧烈而破裂。

中国专利200620122899.5对上述第二种除霜方式进行了改进，由于除霜过程产生水由排水管排出，为防止管口冰堵而造成箱内积水的状况，先将压缩机出来的冷媒通过排水管管口进行化冰。此设计中由于不除霜时排水管口一般没有或只有很少的积水，对蒸发器进口处冷媒温度的降低没有帮助，因此同样存在蒸发器接头因温差大而造成破裂的问题，除霜过程中从蒸发器出来的制冷剂可能含有液态部分毁坏压缩机，即使进入压缩机的制冷剂没有液态，系统的压力也会不断升高，最终毁坏压缩机。

发明内容

本发明的目的在于针对现有除霜技术的上述缺陷，提供一种改进的安全快速除霜冷柜。

本发明设有压缩机、四通阀、冷凝器、热交换器、节流装置、蒸发器和保温箱体；所述压缩机的排气口通过铜管与四通阀的压缩机排气连接口（Discharge，记为D）连接，四通阀的冷凝器连接口（Condenser，记为C）通过铜管与冷凝器的接口连接，冷凝器的另一接口通过铜管与热交换器的冷凝器连接口（记为H1）连接，换热器的节流装置进口连接口（记为H2）通过铜管与节流装置的进口连接，节流装置的出口通过铜管与蒸发器的进口连接，蒸发器的出口通过铜管与热交换器的蒸发器出口连接口（记为H3）连接，热交换器的蒸发器连接口（记为H4）通过铜管与四通阀的蒸发器连接口（Evaporator，记为E）连接，四通阀的压缩机进气连接口（Suck，记为S）与压缩机的回气口连接；所述压缩机、四通阀、冷凝器和热交换器位于冷柜最底部，设在冷柜保温箱体以下；所述节流装置和蒸发器绕在冷柜保温箱体侧壁的保温材料中。

与现有的除霜冷柜相比，本发明具有以下优点：

1）当除霜操作时，可保护蒸发器接头，避免由于热休克而裂开。

2）可直接、间接保护压缩机。

3）在除霜操作过程中，两相对流与气态冷媒间换热，换热效率高。

4）当制冷循环时，可提高蒸发器效率。

5）实验数据表明，本发明除霜时，冷柜除霜周期小，除霜过程中不影响冷柜内部存放物品的质量，箱内物品温升小（小于2℃）。

附图说明

图1为本发明实施例的结构组成与制冷运行时的示意图。

图2为本发明实施例的除霜操作时的示意图。

图3为本发明实施例的热交换器的结构示意图。

图4为本发明实施例的四通阀结构与除霜状态示意图。

图5为本发明实施例的四通阀结构与制冷状态示意图。

具体实施方式

以下实施例将结合附图对本发明作进一步的说明。

参见图1～5，本发明实施例设有压缩机1、四通阀2、冷凝器3、热交换器4、节流装置5、蒸发器6和保温箱体；所述压缩机1的排气口通过铜管与四通阀2的压缩机排气连接口D连接，四通阀2的冷凝器连接口C通过铜管与冷凝器3的接口连接，冷凝器3的另一接口通过铜管与热交换器4的冷凝器连接口H1连接，换热器4的节流装置进口连接口H2通过铜管与节流装置5的进口连接，节流装置5的出口通过铜管与蒸发器6的进口连接，蒸发器6的出口通过铜管与热交换器4的蒸发器出口连接口H3连接，热交换器4的蒸发器连接口H4口通过铜管与四通阀2的蒸发器连接口E连接，四通阀2的压缩机进气连接口S与压缩机1的回气口连接；所述压缩机1、四通阀2、冷凝器3和热交换器4位于冷柜最底部，设在冷柜保温箱体以下；所述节流装置5和蒸发器6绕在冷柜保温箱体侧壁的保温材料中。

本发明在冷凝器和膨胀装置之间加上一个热交换器，与蒸发器和压缩机间的连接管路进行热交换。

在本发明制冷运行的过程中，制冷剂进入膨胀装置前，与从蒸发器出来的低温的制冷剂进行热交换。一方面可以提供热量保证管路b中未蒸发的冷媒蒸发，提高进入压缩机进口的制冷剂气体的温度，保护压缩机；另一方面降低了管路a中冷媒的温度，增大蒸发器的效率。

在本发明除霜操作的过程中，高温高压的气态制冷剂先经过热交换器，与从节流装置出来的气液两相的制冷剂进行热交换，换热过程中两相流的温度保持不变，此时换热效率高，通过降低管路b中制冷剂的温度，保护装置6的焊接处不会由于热休克而裂掉。

除霜操作可通过手动按钮进行控制，或设置固定的除霜操作间隔时间，或也可以根据装置运行的实际需求（例如：蒸发器6结霜的厚度、冷媒管道内部温度）来控制除霜操作的进行。当达到设定的除霜时间，或测得霜层厚度达到除霜预设的厚度、冷媒管温度达到除霜预设的温度时，四通阀2换向进行除霜过程。

在除霜操作进行时，压缩机出来的制冷剂将进入蒸发器中对蒸发器进行加热，骤然冷热交替对蒸发器的接头有影响，为保护蒸发器接头，在装置的设计中加入热交换器。热交换器实现2段管路的热量交换，分别为冷凝器3与节流装置5间的连接管路a、蒸发器6与压缩机间的连接管路b。

在除霜操作的过程中，四通阀状态如图2所示，制冷操作中的冷凝器变为蒸发器，蒸发器变为冷凝器。制冷剂的经过压缩机1成为高温高压的气态，通过四通阀2，经过热交换器4进入蒸发器6中，此时进入蒸发器6中的制冷剂比压缩机出口的温度低，这样可以保护蒸发器6的接头，制冷剂经过节流装置5，再经过热交换器4、冷凝器3、四通阀2流回压缩机1中进行循环。

在制冷运行的过程中，四通阀状态如图1所示，制冷剂的经过压缩机1成为高温高压的气态，通过四通阀2，经过冷凝器3变为液态，之后经过热交换器4使制冷剂温度再次降低，这样提高了蒸发器的效率，再次降温后的制冷剂经由节流装置5进入蒸发器6中，经过热交换器4回到压缩机1中进行循环。

Claims (1)

1.安全快速除霜冷柜，其特征在于设有压缩机、四通阀、冷凝器、热交换器、节流装置、蒸发器和保温箱体；所述压缩机的排气口通过铜管与四通阀的压缩机排气连接口连接，四通阀的冷凝器连接口通过铜管与冷凝器的接口连接，冷凝器的另一接口通过铜管与热交换器的冷凝器连接口连接，换热器的节流装置进口连接口通过铜管与节流装置的进口连接，节流装置的出口通过铜管与蒸发器的进口连接，蒸发器的出口通过铜管与热交换器的蒸发器出口连接口连接，热交换器的蒸发器连接口通过铜管与四通阀的蒸发器连接口连接，四通阀的压缩机进气连接口与压缩机的回气口连接；所述压缩机、四通阀、冷凝器和热交换器位于冷柜最底部，设在冷柜保温箱体以下；所述节流装置和蒸发器绕在冷柜保温箱体侧壁的保温材料中。