CN105928290A - 一种基于吸附抑霜技术的风冷冰箱制冷系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于吸附抑霜技术的风冷冰箱制冷系统，包括压缩机、冷凝器、电子膨胀阀、气液分离器、毛细管和蒸发器，所述压缩机、冷凝器、电子膨胀阀、气液分离器依次通过管道连接，所述气液分离器的气态制冷剂出口通过管道连接压缩机，气液分离器的液态制冷剂出口通过管道连接毛细管的入口，毛细管的出口通过管道连接蒸发器，蒸发器的出口通过管道连接压缩机，蒸发器设于冷冻室的风道空间内，所述基于吸附抑霜技术的风冷冰箱制冷系统还包括一个干燥换热器，所述干燥换热器设于电子膨胀阀与气液分离器之间的管道上，干燥换热器设于冷藏室的风道空间内，且干燥换热器换热管路的外壁粘附有干燥剂。本发明可以抑霜的冰箱制冷系统，抑霜效果好。

Description

一种基于吸附抑霜技术的风冷冰箱制冷系统

技术领域

本发明涉及一种风冷冰箱制冷系统，特别涉及一种基于吸附抑霜技术的风冷冰箱制冷系统。

背景技术

风冷冰箱也被形象的称为无霜冰箱，由于其不需要定期人工除霜、温度均匀、冷冻速度快、适用于大容量场合的优点，越来越受到人们的欢迎。

风冷冰箱的工作原理是制冷剂被压缩机压缩成高温高压气体，经过冷凝器与室外空气进行换热，将热量放到室外成为高压液态，经过节流阀节流成为低压气液两相态，经过蒸发器与冷冻室空气进行换热，吸收热量变为低压液态，最后回到压缩机完成制冷循环。被冷却的低温空气送入冰箱内，达到制冷效果。

由于蒸发器的蒸发温度，低于空气的露点温度，空气中的水蒸气会在蒸发器上结霜。随着霜层的不断形成与増长，就会增加蒸发器表面与空气间的传热热阻，增加流过蒸发器时的流动阻力，使得通过蒸发器的空气流量下降，换热效率降低，导致由空气和蒸发器之间换热量下降，从而影响制冷效果，增加耗电量。

目前的冰箱化霜技术，主要有电加热化霜和热气化霜两种。电加热化霜，使用方便，性能可靠，应用最为广泛。但电加热化霜存在以下缺点，1、在化霜过成中会造成高温气流漏进箱体，使箱内温度起伏较大；2、化霜过程被化掉的霜中很大一部分被重新蒸发进入箱内，易形成二次结霜；3、这种电加热化霜过程能耗很高。热气化霜，通过四通阀换向，制冷剂反向流动的方式达到化霜目的。该方式的缺点在于：1、由于四通换向阀的内泄露、热传导的附加损失大，加之该阀的可靠性不足，四通阀装置难以应用于冰箱；2、该装置化霜过程中，会造成箱内温度较大波动。

发明内容

技术问题：本发明针对现有化霜技术的不足，提出一种基于吸附抑霜技术的风冷冰箱制冷系统。该系统中，利用干燥剂对与蒸发器换热的空气进行干燥，降低其含湿量，进而降低其露点温度，使其低于蒸发器的蒸发温度，达到抑霜的效果。利用冷凝放热对干燥剂进行再生，降低系统能耗。

技术内容：本发明是一种利用干燥剂的除湿作用进行抑霜的风冷冰箱制冷系统。它由压缩机、冷凝器、电子膨胀阀、干燥换热器、气液分离器、毛细管、蒸发器组成。在系统运行中，分正常运行模式和干燥剂再生模式两种模式。

在正常运行模式中，制冷剂先通过压缩机压缩，进入冷凝器换热，再通过电子膨胀阀膨胀，接着进入干燥换热器换热，此时空气被干燥，含湿量降低，从而露点温度降低，成为干冷空气。制冷剂接着经过气液分离器，其中气态直接进入压缩机，液态再经过毛细管节流，进入蒸发器进行换热，此时与蒸发器进行换热的是上述的干冷空气，已不易结霜，从而达到抑霜效果。最后，制冷剂进入压缩机，进行循环。

在干燥剂再生模式中，制冷剂也是先通过压缩机，进入冷凝器换热，再经过电子膨胀阀，但此时电子膨胀阀全开，接着经过干燥器换热器，此时干燥换热器作为冷凝器进行放热，利用冷凝放热使干燥剂进行再生，但此时应注意的是冷凝放热量要与干燥剂的再生热量匹配，不能增加系统的制冷负荷。制冷剂接着经过气液分离器，但此时气液分离器不起作用，接着经过毛细管节流，然后在蒸发器中与空气进行换热，最后回到压缩机进行循环。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种基于吸附抑霜技术的风冷冰箱制冷系统，包括压缩机、冷凝器、电子膨胀阀、气液分离器、毛细管和蒸发器，所述压缩机、冷凝器、电子膨胀阀、气液分离器依次通过管道连接，所述气液分离器的气态制冷剂出口通过管道连接压缩机，气液分离器的液态制冷剂出口通过管道连接毛细管的入口，毛细管的出口通过管道连接蒸发器，蒸发器的出口通过管道连接压缩机，蒸发器设于冷冻室的风道空间内，所述基于吸附抑霜技术的风冷冰箱制冷系统还包括一个干燥换热器，所述干燥换热器设于电子膨胀阀与气液分离器之间的管道上，干燥换热器设于冷藏室的风道空间内，且干燥换热器换热管路的外壁上粘附有干燥剂。

所述的干燥剂为硅胶。

有益效果：

(1)本发明的可以抑霜的冰箱制冷系统，抑霜效果好。通过干燥剂的吸湿作用，降低与蒸发器换热的空气的含湿量，降低了其露点温度，使之低于蒸发温度，从结霜的源头上抑制结霜。

(2)本发明的可以抑霜的冰箱制冷系统，抑霜过程更节能。在对干燥剂进行再生的过程中，有效利用了冷凝放热，不再增加额外的除霜设备进行除霜，同时也不增加箱内的制冷负荷。

附图说明

图1为本发明在正常运行模式下的示意图；

图2为本发明干燥剂再生运行模式下的示意图。

图中，1-压缩机，2-冷凝器，3-电子膨胀阀，4-干燥换热器，5-气液分离器，6-毛细管，7-蒸发器

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述：

一种基于吸附抑霜技术的风冷冰箱制冷系统，包括压缩机1、冷凝器2、电子膨胀阀3、气液分离器5、毛细管6和蒸发器7，所述压缩机1、冷凝器2、电子膨胀阀3、气液分离器5依次通过管道连接，气液分离器5的气态制冷剂出口通过管道连接压缩机1，气液分离器5的液态制冷剂出口通过管道连接毛细管6的入口，毛细管6的出口通过管道连接蒸发器7，蒸发器7的出口通过管道连接压缩机1，蒸发器7设于冷冻室的风道空间内，所述基于吸附抑霜技术的风冷冰箱制冷系统还包括一个干燥换热器4，所述干燥换热器4设于电子膨胀阀3与气液分离器5之间的管道上，干燥换热器4设于冷藏室的风道空间内，且干燥换热器4换热管路的外壁上粘附有干燥剂。

所述的干燥换热器可采用现有的换热器，现有的固体干燥剂如硅胶可以采用。

下面是具体的工作原理：

正常运行模式如图1所示。制冷剂循环为：制冷剂通过压缩机1后变为高压气态，通过冷凝器2后变为高压液体，此时电子膨胀阀为正常工作状态，因此高压液体通过电子膨胀阀3后变为中压气液两相状态，随后制冷剂在干燥换热器4中蒸发吸热，通过干燥换热器4后制冷剂变为干度更高的中压气液两相状态，通过气液分离器5，中压气态制冷剂进入压缩机1，中压液态制冷剂进入毛细管6，通过毛细管6后，制冷剂变为低压气液两相状态，随后制冷剂进入蒸发器7吸热，通过蒸发器7后进入压缩机1。空气循环为：箱体中的空气通过干燥换热器4放出热量，温度降低同时含湿量降低，干燥低温空气一部分直接进入冷藏室，另一部分进入蒸发器7被进一步冷却后进入冷冻室，流经冷冻室的空气随后与冷藏室空气混合进入干燥换热器4。整个空气循环中，由于进入蒸发器7的空气为经过干燥的空气，故其结霜的可能性降低，理想状态下可达到无霜效果。

干燥剂再生运行模式如图2所示。随着制冷过程的进行，干燥剂的含湿量会达到饱和，需要对其进行再生，干燥换热器4此时为再生器。再生运行模式制冷剂循环为：制冷剂通过压缩机1变为高压气态，通过冷凝器2后变为高压液体，此时电子膨胀阀3为全开状态，通过电子膨胀阀3后制冷剂状态不变，随后制冷剂在干燥换热器4中进一步放出热量，在干燥换热器4放出的热量用于再生干燥剂，通过干燥换热器4后制冷剂变为温度更低的高压液体，通过气液分离器5，此时制冷剂为高压过冷液态，气液分离器5不起作用，随后高压液态制冷剂进入毛细管6，通过毛细管6后，制冷剂变为低压气液两相状态，随后制冷剂进入蒸发器7吸热，通过蒸发器7后进入压缩机1。空气循环为：冷冻室中的空气通过蒸发器7被冷却后进入冷藏室，冷冻室不进行空气循环。整个循环中，冷凝放热被回收用于干燥剂再生，提高了冰箱的整体能效。

Claims (2)

1.一种基于吸附抑霜技术的风冷冰箱制冷系统，包括压缩机(1)、冷凝器(2)、电子膨胀阀(3)、气液分离器(5)、毛细管(6)和蒸发器(7)，所述压缩机(1)、冷凝器(2)、电子膨胀阀(3)、气液分离器(5)依次通过管道连接，所述气液分离器(5)的气态制冷剂出口通过管道连接压缩机(1)，气液分离器(5)的液态制冷剂出口通过管道连接毛细管(6)的入口，毛细管(6)的出口通过管道连接蒸发器(7)，蒸发器(7)的出口通过管道连接压缩机(1)，蒸发器(7)设于冷冻室的风道空间内，其特征在于，所述基于吸附抑霜技术的风冷冰箱制冷系统还包括一个干燥换热器(4)，所述干燥换热器(4)设于电子膨胀阀(3)与气液分离器(5)之间的管道上，干燥换热器(4)设于冷藏室的风道空间内，且干燥换热器(4)换热管路的外壁上粘附有干燥剂。

2.根据权利要求1所述的一种基于吸附抑霜技术的风冷冰箱制冷系统，其特征在于，所述的干燥剂为硅胶。