CN112460903A - 制冷化霜系统及制冷设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了制冷化霜系统及制冷设备，制冷化霜系统包括：制冷回路，其通过压缩机、主冷凝器、节流装置以及蒸发器组合依次连接形成，蒸发器组合包括：具有至少一个第一蒸发器的第一蒸发器组和具有至少一个第二蒸发器的第二蒸发器组；切换装置，其用于切换主冷凝器、第一蒸发器组以及第二蒸发器组之间的制冷剂流动方向，切换装置在第一蒸发器组化霜时将第一蒸发器组作为辅助主冷凝器接入制冷回路中。本发明利用切换装置可以使得制冷剂逆向流动，当第一蒸发器组切换至作为辅助主冷凝器接入制冷回路时，第一蒸发器组被高温制冷剂加热化霜，制冷设备无需增加额外的加热部件，降低安全事故风险以及生产成本。

Description

制冷化霜系统及制冷设备

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，尤其涉及适用于多个蒸发器的制冷化霜系统及制冷设备。

背景技术

制冷化霜系统一般应用在制冷设备中，冰箱是常见的制冷设备，其具有冷藏室和冷冻室，由于冷冻室的温度低于冷藏室，给冷冻室提供冷量的冷冻室蒸发器需要定期除霜，现有技术中通常是设置化霜加热器或者化霜换热器，化霜加热器通电时产生热量，化霜换热器连接到压缩机的排气口时内部流动有高温制冷剂，蒸发器吸收化霜加热器或者化霜换热器提供的热量进行化霜。这两种方式虽然可以实现化霜，但存在以下缺陷：

1、制冷设备中需要另外设置单独的加热部件，增加设备成本，占用安装空间；

2、化霜时其他蒸发器无法正常制冷，导致间室温度出现波动，影响使用体验；

3、化霜加热器工作时需要通电，存在电器安全隐患且浪费电能。

因此，如何设计无需另外设置加热部件的制冷化霜系统是业界亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术中化霜期间间室温度骤升的缺陷，本发明提出制冷化霜系统及制冷设备，该制冷化霜系统通过切换制冷剂的流动方向，使得第一蒸发器组可以切换为辅助主冷凝器向外界放热进行化霜，且第一蒸发器组化霜时，第二蒸发器组仍然可以运行制冷。

本发明采用的技术方案是，设计制冷化霜系统，包括：

制冷回路，其通过压缩机、主冷凝器、节流装置以及蒸发器组合依次连接形成，蒸发器组合包括：具有至少一个第一蒸发器的第一蒸发器组和具有至少一个第二蒸发器的第二蒸发器组；

切换装置，其用于切换主冷凝器、第一蒸发器组以及第二蒸发器组之间的制冷剂流动方向，切换装置在第一蒸发器组化霜时将第一蒸发器组作为辅助主冷凝器接入制冷回路中。

优选的，切换装置在第一蒸发器组化霜时将主冷凝器移出制冷回路。

优选的，节流装置包括：串联在主冷凝器的出口和第一蒸发器组的进口之间的第一节流元件、安装于第二蒸发器组的进口处的第二节流元件；主冷凝器的出口和第一蒸发器组的进口并联接在第二节流元件的进口，第一蒸发器组的出口和第二蒸发器组的出口并联连接压缩机的吸气口。

在一实施例中，切换装置包括：将第一蒸发器组的进口连接到第二节流元件的进口的第一控制支路、设于第一控制支路上的第一控制阀、将第一蒸发器组的出口连接到压缩机的吸气口的第二控制支路、设于第二控制支路上的第二控制阀；第一控制阀仅在第一蒸发器组化霜时接通第一控制支路，第二控制阀仅在第一蒸发器组化霜时断开第二控制支路。

优选的，切换装置还包括：

化霜三通阀，其第一端连接压缩机的排气口、第二端连接主冷凝器的进口、第三端连接第一蒸发器组的出口；

制冷三通阀，其第一端连接主冷凝器的出口、第二端通过第一节流元件连接第一蒸发器组的进口、第三端通过第二节流元件连接第二蒸发器组的进口。

优选的，第一蒸发器组和/或第二蒸发器组具有两个以上的蒸发器时，每个蒸发器独立给其所在间室提供冷量。

优选的，主冷凝器的出口连接有干燥过滤器。

优选的，压缩机的吸气口连接有储液罐，制冷回路中的制冷剂均经过储液罐送入压缩机中。

本发明还提供了采用上述制冷化霜系统的制冷设备，当制冷设备为冰箱时，第一蒸发器为冷冻室蒸发器，第二蒸发器为冷藏室蒸发器。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

1、利用切换装置可以使得制冷剂逆向流动，第一蒸发器组的作用在蒸发器和主冷凝器之间切换，当第一蒸发器组切换至作为辅助主冷凝器接入制冷回路时，第一蒸发器组被高温制冷剂加热化霜，制冷设备无需增加额外的加热部件，降低安全事故风险以及生产成本；

2、第一蒸发器组化霜时，第二蒸发器组仍然可以运行制冷，保证间室温度稳定；

3、第一蒸发器组和第二蒸发器组并联接在主冷凝器的出口，通过制冷三通阀进行各蒸发器组单独切换、独立运行，灵活适应不同的制冷需求。

附图说明

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：

图1是本发明中制冷化霜系统的连接示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提出的制冷化霜系统常见应用冰箱等制冷设备中，其包括：制冷回路以及切换装置，制冷回路通过压缩机1、主冷凝器2、节流装置以及蒸发器组合依次连接形成，冷媒在制冷回路中循环流动，主冷凝器2的出口连接有干燥过滤器4，主要是吸收制冷回路内的水分和尘污，确保证制冷回路的清洁、干燥，延长制冷系统的使用寿命。压缩机1的吸气口连接有储液罐10，第一蒸发器组和第二蒸发器组的出口通过储液罐10连接压缩机1的吸气口。蒸发器组合包括第一蒸发器组和第二蒸发器组，第一蒸发器组具有至少一个第一蒸发器8，第二蒸发器组具有至少一个第二蒸发器9，主冷凝器3、第一蒸发器组以及第二蒸发器组之间的制冷剂流动方向通过切换装置切换。

切换装置在第一蒸发器组化霜时将第一蒸发器组作为辅助主冷凝器接入制冷回路中，经过辅助主冷凝器冷凝降温的制冷剂流向第二蒸发器组，第一蒸发器组被高温制冷剂加热化霜的同时，第二蒸发器组持续制冷运行，保证第二蒸发器组所在间室的温度稳定。为了提高第一蒸发器组的化霜效率，切换装置在第一蒸发器组化霜时将主冷凝器3移出制冷回路，压缩机1排出的高温制冷剂全部经过辅助主冷凝器冷凝降温，霜层吸收热量快速融化，化霜速度快。

具体来说，节流装置包括第一节流元件6和第二节流元件7，第一节流元件6串联在主冷凝器的出口和第一蒸发器组的进口之间，第二节流元件7安装于第二蒸发器组的进口处，主冷凝器3的出口和第一蒸发器组的进口并联接在第二节流元件7的进口，当第一蒸发器组作为辅助主冷凝器时，第一蒸发器组的进口相当于辅助主冷凝器的出口，即主冷凝器3的出口和辅助主冷凝器的出口并联接在第二节流元件7的进口。第一蒸发器组的出口和第二蒸发器组的出口并联连接压缩机1的吸气口，当第一蒸发器组作为蒸发器时，第一蒸发器组和第二蒸发器组中流出的制冷剂并行流向压缩机1的吸气口。

切换装置包括第一控制支路、第一控制阀11、第二控制支路和第二控制阀12，第一蒸发器组的进口通过第一控制支路连接到第二节流元件7的进口，第一控制阀11安装在第一控制支路上，通过第一控制阀11切换第一控制支路的通断状态，第一蒸发器组的出口通过第二控制支路连接到压缩机1的吸气口，第二控制阀12安装在第二控制支路上，通过第二控制阀12切换第二控制支路的通断状态。第一蒸发器组化霜时，第一控制阀11接通第一控制支路，第二控制阀12断开第二控制支路，压缩机1的排气口流出的制冷剂经过第一蒸发器组以及第一控制支路流向第二节流元件7。第一蒸发器组未化霜时，第一控制阀1断开第一控制支路，第二控制阀12接通第二控制支路，第一蒸发器组流出的制冷剂可通过第二控制支路流向压缩机1的吸气口。

在优选实施例中，切换装置还包括化霜三通阀2和制冷三通阀5，化霜三通阀2和制冷三通阀5均具有三个端口，三个端口分别是第一端①、第二端②和第三端③，第一端①处于打开状态，第二端②和第三端③的开关状态可任意切换。化霜三通阀2的第一端①连接压缩机1的排气口，化霜三通阀5的第二端②连接主冷凝器3的进口，化霜三通阀2的第三端③连接第一蒸发器组的出口，制冷三通阀5的第一端①连接主冷凝器3的出口，制冷三通阀5的第二端②通过第一节流元件6连接第一蒸发器组的进口，制冷三通阀5的第三端③通过第二节流元件7连接第二蒸发器组的进口。

当第一蒸发器组没有化霜需求时，第一控制阀11关闭，第二控制阀12打开，化霜三通阀2的第二端②打开、第三端③关闭，中温高压气态制冷剂流出压缩机1，经过化霜三通阀2的第一端①和第二端②后，流入主冷凝器3与外界换热冷凝为中温高压液态制冷剂，再流入干燥过滤器4进行过滤干燥，然后通过制冷三通阀5根据制冷需求控制流入对应的蒸发器组中。

制冷需求包括但不限于以下三种：当第一蒸发器组所在间室有制冷需求、第二蒸发器组所在间室无制冷需求时，制冷三通阀5的第二端②打开、第三端③关闭，中温高压液态制冷剂仅流入第一节流元件6；当第二蒸发器组所在间室有制冷需求、第一蒸发器组所在间室无制冷需求时，制冷三通阀5的第二端②关闭、第三端③打开，中温高压液态制冷剂仅流入第二节流元件7；当第一蒸发器组所在间室和第二蒸发器组所在间室都有制冷需求时，制冷三通阀5的第二端②和第三端③均打开，中温高压液态制冷剂分别流入第一节流元件6和第二节流元件7进行节流变为低温低压液态制冷剂，然后再流入第一蒸发器组和第二蒸发器组进行蒸发制冷变为低温低压气态制冷剂，然后流入储液罐10存储未气化的制冷剂，气态制冷剂通过回气管回到压缩机1继续压缩进行制冷循环。

当第一蒸发器组有化霜需求时，第一控制阀11打开，第二控制阀12关闭，化霜三通阀2的第二端②关闭、第三端③打开，中温高压气态制冷剂流出压缩机1，经过化霜三通阀2的第一端①和第三端③后，流入第一蒸发器组进行冷凝放热，对第一蒸发器组进行化霜，后高温高压液态制冷剂流入第二节流元件7进行节流变为低温低压液态制冷剂，然后再流入第二蒸发器组进行蒸发制冷变为低温低压气态制冷剂，然后流入储液罐10存储未气化的制冷剂，最后气态制冷剂通过回气管回到压缩机1继续压缩进行制冷循环。

进一步的，当第一蒸发器组和/或第二蒸发器组具有两个以上的蒸发器时，第一蒸发器组中的第一蒸发器8并联设置，第二蒸发器组中的第二蒸发器9也并联设置，每个蒸发器独立给其所在间室提供冷量。本发明还提供了采用上述制冷化霜系统的制冷设备，当制冷设备为冰箱时，第一蒸发器为冷冻室蒸发器，第二蒸发器为冷藏室蒸发器。

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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.制冷化霜系统，其特征在于，包括：

制冷回路，其通过压缩机、主冷凝器、节流装置以及蒸发器组合依次连接形成，所述蒸发器组合包括：具有至少一个第一蒸发器的第一蒸发器组和具有至少一个第二蒸发器的第二蒸发器组；

切换装置，其用于切换所述主冷凝器、所述第一蒸发器组与所述第二蒸发器组之间的制冷剂流动方向，所述切换装置在所述第一蒸发器组化霜时将所述第一蒸发器组作为辅助主冷凝器接入所述制冷回路中，经过所述辅助主冷凝器冷凝降温后的制冷剂流向所述第二蒸发器组。

2.根据权利要求1所述的制冷化霜系统，其特征在于，所述切换装置在所述第一蒸发器组化霜时将所述主冷凝器移出所述制冷回路。

3.根据权利要求1所述的制冷化霜系统，其特征在于，所述节流装置包括：串联在所述主冷凝器的出口和所述第一蒸发器组的进口之间的第一节流元件、安装于所述第二蒸发器组的进口处的第二节流元件；所述主冷凝器的出口和所述第一蒸发器组的进口并联接在所述第二节流元件的进口，所述第一蒸发器组的出口和所述第二蒸发器组的出口并联连接所述压缩机的吸气口。

4.根据权利要求3所述的制冷化霜系统，其特征在于，所述切换装置包括：将所述第一蒸发器组的进口连接到所述第二节流元件的进口的第一控制支路、设于所述第一控制支路上的第一控制阀、将所述第一蒸发器组的出口连接到所述压缩机的吸气口的第二控制支路、设于所述第二控制支路上的第二控制阀；

所述第一控制阀仅在所述第一蒸发器组化霜时接通所述第一控制支路，所述第二控制阀仅在所述第一蒸发器组化霜时断开所述第二控制支路。

5.根据权利要求1所述的制冷化霜系统，其特征在于，所述切换装置包括：

第一切换阀，其第一端连接所述压缩机的排气口、第二端连接所述主冷凝器的进口、第三端连接所述第一蒸发器组的出口；

第二切换阀，其第一端连接所述主冷凝器的出口、第二端通过第一节流元件连接所述第一蒸发器组的进口、第三端通过第二节流元件连接所述第二蒸发器组的进口。

6.根据权利要求1至5任一项所述的制冷化霜系统，其特征在于，所述第一蒸发器组和/或所述第二蒸发器组具有两个以上的蒸发器时，每个蒸发器独立给其所在间室提供冷量。

7.根据权利要求1所述的制冷化霜系统，其特征在于，所述主冷凝器的出口连接有干燥过滤器。

8.根据权利要求1所述的制冷化霜系统，其特征在于，所述压缩机的吸气口连接有储液罐，所述制冷回路中的制冷剂均经过所述储液罐。

9.制冷设备，其特征在于，所述制冷设备采用权利要求1至8任一项所述的制冷化霜系统。

10.根据权利要求9所述制冷设备，其特征在于，所述制冷设备为冰箱，所述第一蒸发器为冷冻室蒸发器，所述第二蒸发器为冷藏室蒸发器。

Images