CN110260582A - 化霜系统及具有该化霜系统的制冷设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及制冷设备化霜技术领域，公开了一种化霜系统及具有该化霜系统的制冷设备，包括顺次连接并形成制冷回路的压缩机、冷凝器、节流部件以及蒸发器，还包括：第一换向阀，所述第一换向阀设置在所述压缩机的出口端；第二换向阀，所述第二换向阀设置在所述蒸发器的入口端；化霜管路，所述化霜管路的入口连接所述第一换向阀的第一出口，所述化霜管路的出口连接所述第二换向阀的第二入口，其中，所述化霜管路并联在所述冷凝器的输入端和所述节流部件的输出端之间；以及截止阀，所述截止阀设置在连通所述蒸发器的出口和所述压缩机的入口的回气管上。该化霜系统具有化霜效率高、化霜时间短、节省能耗以及节省蒸发器的安装空间的优点。

Description

化霜系统及具有该化霜系统的制冷设备

技术领域

本发明涉及制冷设备化霜技术领域，特别是涉及一种化霜系统及具有该化霜系统的制冷设备。

背景技术

风冷冰箱的目前化霜方式基本依靠化霜加热器，现有化霜加热器通常分为两种，一种是增设在蒸发器底部的底部钢管加热器，另外一种是内嵌于蒸发器上的铝管加热器，通过使化霜加热器产热，从而来给蒸发器传热，以达到给蒸发器进行化霜的目的。当压缩机累计运行时间达到化霜设定时间后，压缩机停机，化霜加热器启动，待化霜一段时间后，化霜温度传感器检测到蒸发室内的温度达到使其退出的温度后，化霜加热器停止工作。

在化霜过程中，化霜加热器的表面温度过高，因而，会存在一定的安全隐患。

化霜加热管运行时功率很大，加热时间大概在三四十分钟，但是这部分能耗在整个化霜周期中占比较大，对能耗产生很大影响，降低了产品的竞争力。

目前采用的钢管加热器大多为钢管加热管，钢管加热管设置在蒸发器的最底部，依靠辐射传热将热量先是传递到蒸发器的最末端位置，再通过热传导作用将热量从下至上层层传递到蒸发器的最上端，由此，便延长了化霜时间，降低了化霜效率，同时，在整个化霜过程中，热量的损失也较大，在一定程度上造成了能量的浪费。

此外，在蒸发器底部增加化霜加热管，大大地增加了蒸发器的安装空间，减小了冰箱的有效容积，降低了能耗，减弱了产品的综合竞争力。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种化霜系统及具有该化霜系统的制冷设备，以至少解决现有技术中化霜需要额外在蒸发器的外围增设化霜加热器，导致化霜时间长、化霜效率低以及占用蒸发器的安装空间的技术问题之一。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，根据本发明的第一方面，提供一种化霜系统，包括顺次连接并形成制冷回路的压缩机、冷凝器、节流部件以及蒸发器，还包括：第一换向阀，所述第一换向阀设置在所述压缩机的出口端；第二换向阀，所述第二换向阀设置在所述蒸发器的入口端；化霜管路，所述化霜管路的入口连接所述第一换向阀的第一出口，所述化霜管路的出口连接所述第二换向阀的第二入口，其中，所述化霜管路并联在所述冷凝器的输入端和所述节流部件的输出端之间；以及截止阀，所述截止阀设置在连通所述蒸发器的出口和所述压缩机的入口的回气管上。

其中，所述第一换向阀为第一三通电磁换向阀，所述第一三通电磁换向阀包括第一入口、所述第一出口以及第二出口；所述第二换向阀为第二三通电磁换向阀，所述第二三通电磁换向阀包括所述第二入口、第三入口和第三出口。

其中，所述压缩机的出口通过第一管路与所述第一三通电磁换向阀的所述第一入口相连通；所述第一三通电磁换向阀的所述第一出口通过所述化霜管路与所述第二三通电磁换向阀的所述第三入口相连通；所述第一三通电磁换向阀的所述第二出口通过第二管路与所述冷凝器的入口相连通。

其中，所述冷凝器的出口通过第三管路与所述节流部件的入口相连通；所述节流部件的出口通过第四管路与所述第二三通电磁换向阀的第二入口相连通。

其中，所述第二三通电磁换向阀的第三出口通过第四管路与所述蒸发器的入口相连通。

其中，所述截止阀为电动截止阀；所述压缩机为往复式压缩机。

其中，所述化霜系统还包括干燥过滤器，所述干燥过滤器设置在所述第三管路上并靠近所述节流部件的入口部位。

其中，所述化霜系统还包括气液分离器，所述气液分离器设置在所述回气管上并靠近所述压缩机的入口端。

其中，所述化霜系统还包括控制器，所述控制器分别与所述截止阀、所述第一换向阀以及所述第二换向阀电连接。

根据本申请的第二方面，还提供一种制冷设备，包括上述所述的化霜系统。

(三)有益效果

本发明提供的化霜系统，与现有技术相比，具有如下优点：

需要化霜时，压缩机启动并升至正常的运行功率，此时，同步开启设置在回气管上的截止阀，截断整个系统的循环。此时，高温高压的制冷剂从压缩机的出口输出，依次经第一换向阀中的第一入口和第一出口后输送到化霜管路中，然后依次分别经第二换向阀中的第三入口和第三出口后输送到蒸发器内，在截止阀的作用下，使得该高温高压的冷媒被截止(截止阀处于关闭的状态)，此时，经压缩机压缩后的高温高压制冷剂，将通过化霜管路直接进入到蒸发器的内部，将蒸发器上的霜部分或者全部加热成水。由此可见，本申请相较于现有技术中的化霜方式而言，省去了额外增设的化霜加热器，从而节约了经济成本，并且，本申请充分地利用了压缩机产生的高温高压的制冷剂的热量，并将其直接地送入到蒸发器的内部，由于气体具有向周围进行散设的功能，因而，高温高压的制冷剂气体可以流动到蒸发器内的各个角落，使得蒸发器具有化霜均匀的效果，从而大大地提高了化霜效率、缩短了化霜时间，同时，也在一定程度上节省了能耗。另外，当截止阀处于关闭的状态时，截止过程开始后，进入到蒸发器内的气液两相制冷剂由于系统堵塞、压力升高，气态制冷剂部分将放热冷凝为液态，该部分热量相当于在原有的高温高压制冷剂释放的热量的基础上，又进一步地增加了化霜的热量，从而大大地增强了融霜的效果。待气体压力平衡后，系统重新开始正常的制冷过程。由于系统截止后，会出现类似冰堵的现象，化霜过程中，压缩机将进入到低功率运行的状态，从而可以有效地减少对压缩机造成的损耗，对其自身起到较好的保护作用。化霜完成或者部分完成后，待气态冷媒的温度和压力平衡后，系统将重新开始正常的制冷过程。还需要说明的是，由于在本申请的化霜过程中，无需额外地增设化霜加热器，从而就有效地节省了蒸发器的安装空间，避免产生增大制冷设备的有效容积的情况。

附图说明

图1为本申请的实施例的化霜系统的整体结构示意图。

图中，1：压缩机；11：压缩机的出口端；12：压缩机的入口端；2：冷凝器；3：节流部件；4：蒸发器；41：蒸发器的出口；42：蒸发器的入口；5：第一换向阀；51：第一换向阀的第一出口；52：第一换向阀的第一入口；53：第一换向阀的第二出口；6：第二换向阀；61：第二换向阀的第二入口；62：第二换向阀的第三入口；63：第二换向阀的第三出口；7：化霜管路；8：截止阀；9：回气管；10：第一管路；20：第二管路；30：第三管路；40：第四管路；50：第五管路；60：干燥过滤器。

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，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。

如图1所示，图中示意性地显示了该化霜系统包括压缩机1、冷凝器2、节流部件3、蒸发器4、第一换向阀5、第二换向阀6、化霜管路7、截止阀8以及回气管9。

在本申请的实施例中，压缩机1、冷凝器2、节流部件3以及蒸发器4顺次连接并形成制冷回路。需要说明的是，该制冷回路的设置，可以用于给制冷设备进行正常的制冷。

该第一换向阀5设置在该压缩机1的出口端11。

该第二换向阀6设置在该蒸发器4的入口端。

该化霜管路7的入口连接该第一换向阀5的第一出口51，该化霜管路7的出口连接该第二换向阀6的第二入口61，其中，该化霜管路7并联在该冷凝器2的输入端和该节流部件3的输出端之间。

该截止阀8设置在连通该蒸发器4的出口和该压缩机1的入口的回气管9上。具体地，当压缩机1运行到设定时间，同时，制冷设备内的温度也保持在一个平稳的范围内后(即，满足对食物、饮品等的冷藏和冷冻功能)，蒸发器4开始进入化霜阶段，此时，压缩机1处于停机的状态，第一换向阀5中的第一入口52至第二出口53的通路处于关闭的状态，同时，第二换向阀6中的第二入口61至第三出口63的通路也均处于关闭的状态，然后，第一换向阀5中的第一入口52至第一出口51的通路处于打开的状态，同时，第二换向阀6中的第三入口62至第三出口63的通路也处于打开的状态，压缩机1启动并升至正常的运行功率，此时，同步开启设置在回气管9上的截止阀8，截断整个系统的循环。此时，高温高压的制冷剂从压缩机1的出口输出，依次经第一换向阀5中的第一入口52和第一出口51后输送到化霜管路7中，然后依次分别经第二换向阀6中的第三入口62和第三出口63后输送到蒸发器4内，在截止阀8的作用下，使得该高温高压的冷媒被截止(截止阀8处于关闭的状态)，此时，经压缩机1压缩后的高温高压制冷剂，将通过化霜管路7直接进入到蒸发器4的内部，将蒸发器4上的霜部分或者全部加热成水。由此可见，本申请相较于现有技术中的化霜方式而言，省去了额外增设的化霜加热器，从而节约了经济成本，并且，本申请充分地利用了压缩机1产生的高温高压的制冷剂的热量，并将其直接地送入到蒸发器4的内部，由于气体具有向周围进行散设的功能，因而，高温高压的制冷剂气体可以流动到蒸发器4内的各个角落，使得蒸发器4具有化霜均匀的效果，从而大大地提高了化霜效率、缩短了化霜时间，同时，也在一定程度上节省了能耗。

另外，当截止阀8处于关闭的状态时，截止过程开始后，进入到蒸发器4内的气液两相制冷剂由于系统堵塞、压力升高，气态制冷剂部分将放热冷凝为液态，该部分热量相当于在原有的高温高压制冷剂释放的热量的基础上，又进一步地增加了化霜的热量，从而大大地增强了融霜的效果。待气体压力平衡后，系统重新开始正常的制冷过程。

由于系统截止后，会出现类似冰堵的现象，化霜过程中，压缩机1将进入到低功率运行的状态，从而可以有效地减少对压缩机1造成的损耗，对其自身起到较好的保护作用。化霜完成或者部分完成后，待气态冷媒的温度和压力平衡后，系统将重新开始正常的制冷过程。

需要说明的是，在对蒸发器4进行化霜时，进入到蒸发器4内的高温高压的制冷剂气体会与蒸发器4的内部发生热交换，发生热交换后的高温高压的制冷剂气体会转变成液体，为避免液体会经回气管9直接进入到压缩机1的内部，造成压缩机1发生液击的现象，则在对蒸发器4进行化霜的过程中，需要使得截止阀8完全处于关闭的状态。

还需要说明的是，由于在本申请的化霜过程中，无需额外地增设化霜加热器，从而就有效地节省了蒸发器4的安装空间，避免产生增大制冷设备的有效容积的情况。

在一个具体的实施例中，该节流部件3可为毛细管或节流阀等。

如图1所示，在本申请的一个优选的实施例中，该第一换向阀5为第一三通电磁换向阀，该第一三通电磁换向阀包括第一入口52、该第一出口51以及第二出口53。需要说明的是，该第一三通电磁换向阀的设置，可以用于实现制冷与化霜的灵活切换。该第一换向阀5也可为第一四通换向阀。

在本申请的另一个优选的实施例中，该第二换向阀6为第二三通电磁换向阀，该第二三通电磁换向阀包括该第二入口61、第三入口62和第三出口63。需要说明的是，该第二三通电磁换向阀起到的作用与上述第一三通电磁换向阀起到的作用相同，为节约篇幅起见，此处不做详述。

还需要说明的是，该第二换向阀6可为第二四通电磁换向阀。

如图1所示，在本申请的一个优选的实施例中，该压缩机1的出口通过第一管路10与该第一三通电磁换向阀的该第一入口52相连通。

该第一三通电磁换向阀的该第一出口51通过该化霜管路7与该第二三通电磁换向阀的该第三入口62相连通。

该第一三通电磁换向阀的该第二出口53通过第二管路20与该冷凝器2的入口相连通。

该冷凝器2的出口通过第三管路30与该节流部件3的入口相连通。

该节流部件3的出口通过第四管路40与该第二三通电磁换向阀的第二入口61相连通。具体地，压缩机1启动以后，其作用是把压力较低的冷媒压缩成压力较高的冷媒，使冷媒的体积减小，压力升高。压缩机1吸入从蒸发器4的出口41出来的较低压力的冷媒，使被吸入的冷媒的压力升高后送入到冷凝器2内，在冷凝器2中冷凝成压力较高的液态冷媒，经节流部件3节流后，该液态冷媒转变为压力较低的液体，并将其送入到蒸发器4中，在蒸发器4中吸热蒸发而成为压力较低的气态冷媒，再送入到压缩机1的内部，从而完成制冷循环。

如图1所示，在本申请的另一个优选的实施例中，该第二三通电磁换向阀的第三出口63通过第五管路50与该蒸发器4的入口42相连通。需要说明的是，该第五管路50为化霜系统在化霜和制冷时的共用管路。

在一个具体的实施例中，该截止阀8为电动截止阀。需要说明的是，截止阀8可以通过如下所述的控制器方便实现对其开闭的自动控制，控制方式较为方便和灵活。

该压缩机1为往复式压缩机。这样，在化霜系统处于化霜阶段时，截止阀8处于关闭的状态，此时，系统处于被截止的状态，由于该压缩机1为往复式压缩机，因而，该压缩机1可以在低功率的状态下进行运转，从而避免该压缩机1因憋压而发生损坏的情况，同时，也对压缩机1起到了一定的保护作用，避免对其自身造成损坏的情况。

如图1所示，在本申请的另一个优选的实施例中，该化霜系统还包括干燥过滤器60，该干燥过滤器60设置在该第三管路30上并靠近该节流部件3的入口部位。具体地，该干燥过滤器60可以吸收流经该第二管路20中的高温高压制冷剂内的水分，同时，还可以过滤杂质。

在一个实施例中，该干燥过滤器60的外壳可以是用紫铜管收口成型，在其两端分别构造有进口和出口，其中，进口与出口的口径大小可以相同，也可以不同。其中，在紫铜管的内部靠近进口的部位可增设粗金属网，在紫铜管的内部靠近出口的部位可增设细金属网，这样，可以更加有效地过滤杂质，避免节流部件3发生堵塞的情况。其中，粗金属网和细金属网均与高温高压制冷剂的过流方向呈垂直式设置。

在紫铜管的内部并分别位于粗金属网和细金属网之间内装有吸湿特性优良的分子筛作为干燥剂，以吸收高温高压制冷剂中的水分，确保节流部件3的畅通和制冷系统的正常工作。

需要说明的是，当干燥剂因吸收水过多而失效时，则应该及时更换干燥剂。

在另一个实施例中，该干燥过滤器60是经轧压工艺制造成型，在其内部装有金属网，金属网内并未装有干燥剂。其中，该金属网具有过滤杂质的作用，其可以用来收集高温高压制冷剂中的固体杂质，防止节流部件3发生堵塞的情况，确保管路系统的畅通。

在本申请的另一个优选的实施例中，该化霜系统还包括气液分离器(图中未示出)，该气液分离器设置在该回气管9上并靠近该压缩机1的入口端12。需要说明的是，该气液分离器可以实现对低温低压的气液两相制冷剂中的气体和液体进行有效地分离，避免液体会随低温低压的气体冷媒进入到压缩机1的内部，进一步地，避免使得压缩机1发生液击的现象，从而确保了压缩机1的正常、稳定运行。

在本申请的一个优选的实施例中，该化霜系统还包括控制器(图中未示出)，该控制器分别与该截止阀8、该第一换向阀5以及该第二换向阀6电连接。这样，通过控制器便可以根据制冷和化霜的需求来实现对截止阀8、第一换向阀5以及第二换向阀6的启闭控制。

根据本申请的第二方面，还提供一种制冷设备，该制冷设备包括上述所述的化霜系统。

其中，该制冷设备可为冰箱、售卖柜、保鲜柜或酒柜等。

综上所述，当压缩机1运行到设定时间，同时，制冷设备内的温度也保持在一个平稳的范围内后(即，满足对食物、饮品等的冷藏和冷冻功能)，蒸发器4开始进入化霜阶段，此时，压缩机1处于停机的状态，第一换向阀5中的第一入口52至第二出口53的通路处于关闭的状态，同时，第二换向阀6中的第二入口61至第三出口63的通路也均处于关闭的状态，然后，第一换向阀5中的第一入口52至第一出口51的通路处于打开的状态，同时，第二换向阀6中的第三入口62至第三出口63的通路也处于打开的状态，压缩机1启动并升至正常的运行功率，此时，同步开启设置在回气管9上的截止阀8，截断整个系统的循环。此时，高温高压的制冷剂从压缩机1的出口输出，依次经第一换向阀5中的第一入口52和第一出口51后输送到化霜管路7中，然后依次分别经第二换向阀6中的第三入口62和第三出口63后输送到蒸发器4内，在截止阀8的作用下，使得该高温高压的冷媒被截止(截止阀8处于关闭的状态)，此时，经压缩机1压缩后的高温高压制冷剂，将通过化霜管路7直接进入到蒸发器4的内部，将蒸发器4上的霜部分或者全部加热成水。由此可见，本申请相较于现有技术中的化霜方式而言，省去了额外增设的化霜加热器，从而节约了经济成本，并且，本申请充分地利用了压缩机1产生的高温高压的制冷剂的热量，并将其直接地送入到蒸发器4的内部，由于气体具有向周围进行散设的功能，因而，高温高压的制冷剂气体可以流动到蒸发器4内的各个角落，使得蒸发器4具有化霜均匀的效果，从而大大地提高了化霜效率、缩短了化霜时间，同时，也在一定程度上节省了能耗。

另外，当截止阀8处于关闭的状态时，截止过程开始后，进入到蒸发器4内的气液两相制冷剂由于系统堵塞、压力升高，气态制冷剂部分将放热冷凝为液态，该部分热量相当于在原有的高温高压制冷剂释放的热量的基础上，又进一步地增加了化霜的热量，从而大大地增强了融霜的效果。待气体压力平衡后，系统重新开始正常的制冷过程。

由于系统截止后，会出现类似冰堵的现象，化霜过程中，压缩机1将进入到低功率运行的状态，从而可以有效地减少对压缩机1造成的损耗，对其自身起到较好的保护作用。化霜完成或者部分完成后，待气态冷媒的温度和压力平衡后，系统将重新开始正常的制冷过程。

还需要说明的是，由于在本申请的化霜过程中，无需额外地增设化霜加热器，从而就有效地节省了蒸发器4的安装空间，避免产生增大制冷设备的有效容积的情况。

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，包括顺次连接并形成制冷回路的压缩机、冷凝器、节流部件以及蒸发器，其特征在于，还包括：

第一换向阀，所述第一换向阀设置在所述压缩机的出口端；

第二换向阀，所述第二换向阀设置在所述蒸发器的入口端；

化霜管路，所述化霜管路的入口连接所述第一换向阀的第一出口，所述化霜管路的出口连接所述第二换向阀的第二入口，其中，所述化霜管路并联在所述冷凝器的输入端和所述节流部件的输出端之间；以及

截止阀，所述截止阀设置在连通所述蒸发器的出口和所述压缩机的入口的回气管上。

2.根据权利要求1所述的化霜系统，其特征在于，所述第一换向阀为第一三通电磁换向阀，所述第一三通电磁换向阀包括第一入口、所述第一出口以及第二出口；

所述第二换向阀为第二三通电磁换向阀，所述第二三通电磁换向阀包括所述第二入口、第三入口和第三出口。

3.根据权利要求2所述的化霜系统，其特征在于，所述压缩机的出口通过第一管路与所述第一三通电磁换向阀的所述第一入口相连通；

所述第一三通电磁换向阀的所述第一出口通过所述化霜管路与所述第二三通电磁换向阀的所述第三入口相连通；

所述第一三通电磁换向阀的所述第二出口通过第二管路与所述冷凝器的入口相连通。

4.根据权利要求2所述的化霜系统，其特征在于，所述冷凝器的出口通过第三管路与所述节流部件的入口相连通；

所述节流部件的出口通过第四管路与所述第二三通电磁换向阀的第二入口相连通。

5.根据权利要求3所述的化霜系统，其特征在于，所述第二三通电磁换向阀的第三出口通过第五管路与所述蒸发器的入口相连通。

6.根据权利要求1所述的化霜系统，其特征在于，所述截止阀为电动截止阀；

所述压缩机为往复式压缩机。

7.根据权利要求4所述的化霜系统，其特征在于，所述化霜系统还包括干燥过滤器，所述干燥过滤器设置在所述第三管路上并靠近所述节流部件的入口部位。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的化霜系统，其特征在于，所述化霜系统还包括气液分离器，所述气液分离器设置在所述回气管上并靠近所述压缩机的入口端。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的化霜系统，其特征在于，所述化霜系统还包括控制器，所述控制器分别与所述截止阀、所述第一换向阀以及所述第二换向阀电连接。

10.一种制冷设备，其特征在于，包括上述权利要求1至9中任一项所述的化霜系统。