CN105865132A - 一种化霜系统、冰箱及化霜方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种化霜系统，其包括压缩机、蒸发器、冷凝器和蓄热器，所述压缩机的入口通过第一管路与蒸发器的出口连接，蒸发器的入口通过毛细管与冷凝器的出口连接，冷凝器的入口与蓄热器的蓄热出口连接，蓄热器的蓄热入口通过第二管路与压缩机的出口连接，蓄热器的放热入口通过第三管路与第一管路连接，所述蓄热器的放热出口通过第四管路与所述第一管路连接，第二管路通过第五管路与所述蒸发器的入口连接，第三管路上设有第一常闭阀，第五管路上设有第二常闭阀，位于第三管路与第四管路之间的第一管路上设有常开阀；本发明还提供了一种冰箱和化霜方法。本发明能够降低化霜能耗，化霜时间短，化霜期间对冰箱间室的温度波动影响小。

Description

一种化霜系统、冰箱及化霜方法

技术领域

本发明涉及冰箱化霜领域，特别是涉及一种化霜系统、冰箱及化霜方法。

背景技术

据了解，大部分水汽来自空气中，人们存放食品打开冰箱时，室内空气和冰箱内气体自由交换，室内的湿空气悄悄地进入冰箱里。还有一部分水汽来自冰箱里存放的食品，如清洗干净的蔬菜、水果放在保鲜盒里，蔬菜等食品中的水分蒸发，遇冷后凝结成霜。

如图1所示，现有的电加热化霜器14在蒸发器5外侧加热，通过辐射和自然对流，将霜层融化，效率低，消耗电能过大，并且时常会有霜层没有脱落的情况，化霜时间长，化霜期间对间室内温度波动影响较大。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何提供一种化霜能耗低、化霜时间短、化霜期间对冰箱间室的温度波动影响小的化霜系统。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，第一方面，本发明提供了一种化霜系统，其包括压缩机、蒸发器、冷凝器和蓄热器，所述压缩机的入口通过第一管路与所述蒸发器的出口连接，所述蒸发器的入口通过毛细管与所述冷凝器的出口连接，所述冷凝器的入口与所述蓄热器的蓄热出口连接，所述蓄热器的蓄热入口通过第二管路与所述压缩机的出口连接，所述蓄热器的放热入口通过第三管路与所述第一管路连接且与所述蒸发器的出口连通，所述蓄热器的放热出口通过第四管路与所述第一管路连接且与所述压缩机的入口连通，所述第二管路通过第五管路与所述蒸发器的入口连接，所述第三管路上设有第一常闭阀，所述第五管路上设有第二常闭阀，位于所述第三管路与第四管路之间的第一管路上设有常开阀。

其中，所述蓄热器包括蓄热器壳体，所述蓄热器壳体内分别设有排气蓄热换热器和回气放热换热器，所述排气蓄热换热器设有所述蓄热入口和蓄热出口，所述回气放热换热器设有所述放热入口和放热出口。

其中，所述蓄热器壳体内填充有相变蓄热材料。

进一步地，所述相变蓄热材料为石蜡混合物。

其中，所述蓄热器壳体的内壁设有保温层。

进一步地，所述常开阀、第一常闭阀和第二常闭阀均为电磁阀。

另外，所述蒸发器上设有传感器。

其中，还包括控制器，所述常开阀、第一常闭阀、第二常闭阀以及所述传感器分别与所述控制器连接。

第二方面，本发明还提供了一种冰箱，其设有如上述技术方案所述的化霜系统。

第三方面，本发明还提供了一种上述所述冰箱的化霜方法，其包括如下步骤：

S1、在冰箱开机期间利用蓄热器收集压缩机的排气热量；

S2、在需要化霜时，打开第二常闭阀，压缩机排气直接通过蒸发器，高温排气在蒸发器管内流过加热蒸发器上的霜层，使霜层融化脱落；

S3、打开第一常闭阀，关闭常开阀，流出蒸发器的低温制冷剂通过蓄热器加热，再回到压缩机；

S4、按此循环直至蒸发器上的霜层完全融化；

S5、然后关闭第一常闭阀和第二常闭阀，打开常开阀，恢复正常的制冷途径，并且蓄热器再通过压缩机的排气收集热量。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明提供的一种化霜系统、冰箱及化霜方法，其中化霜系统通过采用上述技术方案，在进行制冷工作时，通过蓄热器收集压缩机的排气热量，在需要化霜的时候，通过阀切换管路走向，使压缩机排气直接通过蒸发器，压缩机的高温排气在蒸发器管内流过加热霜层，使霜层极易融化脱落，同时流出蒸发器的低温制冷剂再通过蓄热器收集的热量升高温度，再回到压缩机，一方面可以防止回气温度过低可能会对压缩机造成液击，另一方面持续保持压缩机一定的高温排气温度；该化霜系统化霜能耗低、化霜时间短、且化霜期间对冰箱间室的温度波动影响小。

附图说明

图1为现有技术的化霜系统示意简图；

图2为本发明一种化霜系统的连接关系示意图；

图3为本发明一种化霜系统中的蓄热器的结构示意图；

图中：1：压缩机；2：蓄热器；3：冷凝器；4：毛细管；5：蒸发器；6：第二常闭阀；7：常开阀；8：第一常闭阀；9：第一管路；10：第二管路；11：第三管路；12：第四管路；13：第五管路；14：电加热化霜器；A：排气蓄热换热器；B：回气放热换热器；C：相变蓄热材料；D：保温层；E：放热入口；F：放热出口；G：蓄热入口；H：蓄热出口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。

如图2所示，为本发明提供的一种化霜系统，其包括压缩机1、蒸发器5、冷凝器3和蓄热器2，所述压缩机1的入口通过第一管路9与所述蒸发器5的出口连接，所述压缩机1从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过压缩后，向第一管路9排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动力，所述蒸发器5的入口通过毛细管4与所述冷凝器3的出口连接，毛细管4一般由紫铜管制成，长度1～6m，内径为0.5～2mm，通过长度和管径的多种组合可使其满足不同的工况和不同制冷量的制冷剂装置要求，所述冷凝器3的入口与所述蓄热器2的蓄热出口H连接，所述蓄热器2的蓄热入口G通过第二管路10与所述压缩机1的出口连接，所述蓄热器2的放热入口E通过第三管路11与所述第一管路9连接且与所述蒸发器5的出口连通，所述蓄热器2的放热出口F通过第四管路12与所述第一管路9连接且与所述压缩机1的入口连通，所述第二管路10通过第五管路13与所述蒸发器5的入口连接，所述第三管路11上设有第一常闭阀8，所述第五管路13上设有第二常闭阀6，位于所述第三管路11与第四管路12之间的第一管路9上设有常开阀7，所述蒸发器5上设有传感器。在进行制冷工作时，制冷剂通过蓄热器2收集压缩机1的排气热量，当传感器感应需要化霜的时候，第二常闭阀6打开，由于流经第二常闭阀6的流通阻力相对于毛细管4的压力极小，压缩机1排气直接通过蒸发器5，高温排气在蒸发器5管内流过加热霜层，使霜层极易融化脱落，第一常闭阀8打开，常开阀7关闭，流出蒸发器5的低温制冷剂会通过蓄热器2在开机期间收集的排气热量升高温度，再回到压缩机1，一方面可以防止回气温度过低可能会对压缩机1造成液击，另一方面持续保持压缩机1一定的高温排气温度；按此循环直至霜层完全融化。与传统的蒸发器5外部电加热化霜相比，化霜能耗能够节省70％以上。

如图3所示，所述蓄热器具体可以包括蓄热器壳体，所述蓄热器壳体的内壁设有保温层D，所述蓄热器壳体内分别设有排气蓄热换热器A和回气放热换热器B，所述蓄热器壳体内填充有相变蓄热材料C如石蜡混合物，当然也可以为其他蓄热材料，以起到传热、保温作用；所述排气蓄热换热器A设有所述蓄热入口G和蓄热出口H，所述回气放热换热器B设有所述放热入口E和放热出口F；所述排气蓄热换热器A和回气放热换热器B可以相对间隔设置，也可以靠在一起设置，优选地，所述蓄热入口G和蓄热出口H位于蓄热器壳体的一侧，所述放热入口E和放热出口F位于蓄热器壳体相对的另一侧。排气蓄热换热器A形式及大小、回气放热换热器B形式及大小、相变蓄热材料C的相变温度及填充量、保温层D的厚度是通过不同的冰箱的化霜需求量而精确计算的。蓄热器2的间隙填充一定相变温度一定质量的相变蓄热材料C，相变蓄热材料C填充在整个蓄热器壳体中，排气蓄热换热器A和回气放热换热器B是完全浸在装有相变蓄热材料C的保温层D内。压缩机1排气通过排气蓄热换热器A的换热入口进入蓄热器2，高温排气加热相变蓄热材料C，因为相变材料的相变潜热及自身的显热可以吸收大量的压缩机1排气热量，保温层D起到保温作用，从而储存在蓄热器2中。在高温制冷剂对蒸发器5化霜结束后的低温制冷剂通过回气放热换热器B的放热入口E流进回气放热换热器B时，此时蓄热器2中的高温相变蓄热材料C将储存的热量传导给低温制冷剂，将制冷剂加热，再经过放热出口F回到压缩机1。

为了便于自动控制，所述常开阀7、第一常闭阀8和第二常闭阀6均为电磁阀。

该系统还包括控制器，所述常开阀7、第一常闭阀8、第二常闭阀6以及所述传感器分别与所述控制器连接；所述传感器用于感应是否有霜层及霜层是否融化；当通过传感器判断霜层完全融化后，再将第二常闭阀6、第一常闭阀8关闭，常开阀7打开，恢复正常制冷的途径，此时蓄热器2因为经过化霜，温度降低，再通过压缩机1的排气收集热量。

另外，本发明还提供了一种冰箱，具体可以为风冷冰箱，其设有如上述技术方案所述的化霜系统。

另外，本发明还提供了一种利用上述所述冰箱的化霜方法，其包括如下步骤：

S1、在冰箱开机期间利用蓄热器2收集压缩机1的排气热量；

S2、在需要化霜时，打开第二常闭阀6，压缩机1排气直接通过蒸发器5，加热后的排气在蒸发器5管内流过加热蒸发器5上的霜层，使霜层融化脱落；

S3、打开第一常闭阀8，关闭常开阀7，流出蒸发器5的降温后的制冷剂通过蓄热器2加热，再回到压缩机1；

S4、按此循环直至蒸发器5上的霜层完全融化；

S5、然后关闭第一常闭阀8和第二常闭阀6，打开常开阀7，恢复正常的制冷途径，并且蓄热器2再通过压缩机1的排气收集热量。

由以上实施例可以看出，本发明大幅降低了化霜能耗；化霜时间短，化霜期间对冰箱间室的温度波动影响小。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种化霜系统，其特征在于，包括压缩机、蒸发器、冷凝器和蓄热器，所述压缩机的入口通过第一管路与所述蒸发器的出口连接，所述蒸发器的入口通过毛细管与所述冷凝器的出口连接，所述冷凝器的入口与所述蓄热器的蓄热出口连接，所述蓄热器的蓄热入口通过第二管路与所述压缩机的出口连接，所述蓄热器的放热入口通过第三管路与所述第一管路连接且与所述蒸发器的出口连通，所述蓄热器的放热出口通过第四管路与所述第一管路连接且与所述压缩机的入口连通，所述第二管路通过第五管路与所述蒸发器的入口连接，所述第三管路上设有第一常闭阀，所述第五管路上设有第二常闭阀，位于所述第三管路与第四管路之间的第一管路上设有常开阀。

2.根据权利要求1所述的化霜系统，其特征在于，所述蓄热器包括蓄热器壳体，所述蓄热器壳体内分别设有排气蓄热换热器和回气放热换热器，所述排气蓄热换热器设有所述蓄热入口和蓄热出口，所述回气放热换热器设有所述放热入口和放热出口。

3.根据权利要求2所述的化霜系统，其特征在于，所述蓄热器壳体内填充有相变蓄热材料。

4.根据权利要求3所述的化霜系统，其特征在于，所述相变蓄热材料为石蜡混合物。

5.根据权利要求2所述的化霜系统，其特征在于，所述蓄热器壳体的内壁设有保温层。

6.根据权利要求1所述的化霜系统，其特征在于，所述常开阀、第一常闭阀和第二常闭阀均为电磁阀。

7.根据权利要求1所述的化霜系统，其特征在于，所述蒸发器上设有传感器。

8.根据权利要求7所述的化霜系统，其特征在于，还包括控制器，所述常开阀、第一常闭阀、第二常闭阀以及所述传感器分别与所述控制器连接。

9.一种冰箱，其特征在于，设有如权利要求1-8任一项所述的化霜系统。

10.一种权利要求9所述冰箱的化霜方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、在冰箱开机期间利用蓄热器收集压缩机的排气热量；

S2、在需要化霜时，打开第二常闭阀，压缩机排气直接通过蒸发器，加热后的排气在蒸发器管内流过加热蒸发器上的霜层，使霜层融化脱落；

S3、打开第一常闭阀，关闭常开阀，流出蒸发器的降温后的制冷剂通过蓄热器加热，再回到压缩机；

S4、按此循环直至蒸发器上的霜层完全融化；

S5、然后关闭第一常闭阀和第二常闭阀，打开常开阀，恢复正常的制冷途径，并且蓄热器再通过压缩机的排气收集热量。