CN112696861A - 冰箱废热收集系统、冰箱化霜系统及冰箱防凝露系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及冰箱技术领域，尤其涉及一种冰箱废热收集系统、冰箱化霜系统及冰箱防凝露系统，该冰箱废热收集系统包括储液罐、换热管和泵，储液罐中设置有载冷剂，且冰箱制冷系统中的冷凝器部分地设置于储液罐，载冷剂能够吸收冷凝器散发的热能；换热管通过连接管路与储液罐连接形成换热回路，用于释放载冷剂中的热能；泵设置于换热回路，用于驱动载冷剂在换热回路中循环流动；该冰箱化霜系统包括上述冰箱废热收集系统；该冰箱防凝露系统包括上述冰箱废热收集系统。该冰箱废热收集系统能够回收冰箱制冷系统中的废热，并在冰箱需要热能的部件进行释放二次利用，具有节省能源、降低冰箱的能耗的有益效果。

Description

冰箱废热收集系统、冰箱化霜系统及冰箱防凝露系统

技术领域

本申请涉及冰箱技术领域，尤其涉及一种冰箱废热收集系统、冰箱化霜系统及冰箱防凝露系统。

背景技术

冰箱是我们日常生活中比较常见的一种家电，如图1所示。冰箱制冷系统一般是由压缩机7、冷凝器4、膨胀阀5和蒸发器6组成冷凝回路，在冷冻室或冷藏室内，蒸发器6对制冷剂进行蒸发吸收热能，在外部环境中冷凝器4再对制冷剂进行冷凝放热，从而实现将冷冻室或冷藏室内的热能输送到外部环境中。

冰箱冷冻室的室壁中往往会在使用过程中结霜或者结冰，现有技术较为先进的冰箱在冷冻室中设置有化霜系统，化霜系统一般是通过在冷冻室的室壁上设置电发热管，通过消耗电能进行化霜，但这种化霜方式存在着一定的缺点，例如能耗较高、而且会有部分的热能用于加热室壁、冷冻室中的冷空气等物质，造成冷冻室升温，还会进一步加剧冰箱的制冷系统的能耗。

另外，冰箱冷冻室的室门周壁往往会在使用过程中会凝露，现有技术较为先进的冰箱在冷冻室的室门周壁设置有防凝露系统，防凝露系统一般是通过在冷冻室的室门周壁上设置有门防露管，通过冰箱的制冷系统中的压缩机将高温高压制冷剂蒸汽输送到门防露管以对进行室门周壁加热，防止外部空气中的水分在室门外周壁凝露，但压缩机的功率较大，同样存在着能耗较高、进一步增大冰箱能耗的问题。

综上所述，现有技术中的冰箱存在有能耗较高的问题。

发明内容

本申请提供了一种冰箱废热收集系统、冰箱化霜系统及冰箱防凝露系统，用以解决现有技术中冰箱存在有能耗较高的问题。

本申请提供的冰箱废热收集系统包括储液罐、换热管和泵；

所述储液罐中设置有载冷剂，且冰箱制冷系统中的冷凝器部分地设置于所述储液罐，所述载冷剂能够吸收所述冷凝器散发的热能；

所述换热管通过连接管路与所述储液罐连接形成换热回路，用于释放所述载冷剂中的热能；

所述泵设置于所述换热回路，用于驱动所述载冷剂在所述换热回路中循环流动。

在一种可能的设计中，所述储液罐的外罐壁设置有用于与空气进行换热的换热翅片。

在一种可能的设计中，所述换热管设置有多条且分别串联设置于所述换热回路。

在一种可能的设计中，所述载冷剂为丙二醇。

另外，本申请还提供了一种冰箱化霜系统，该冰箱化霜系统包括上述的冰箱废热收集系统。

在一种可能的设计中，所述换热管设置于冰箱制冷系统中蒸发器的翅片卡槽。

在一种可能的设计中，所述冰箱化霜系统还包括控制器、第一温度传感器和第二温度传感器；

所述第一温度传感器用于检测冰箱制冷系统中蒸发器的第一温度信息，并将所述第一温度信息输送至所述控制器；

所述第二温度传感器用于检测所述储液罐中载冷剂的第二温度信息，并将所述第二温度信息输送至所述控制器；

所述控制器与所述泵电连接，并能够根据所述第一温度信息及所述第二温度信息调控所述泵的工作状态。

另外，本申请还提供了一种冰箱防凝露系统，该冰箱防凝露系统包括上述的冰箱废热收集系统。

在一种可能的设计中，所述换热管环绕设置于冰箱的冷冻室室门的周壁。

在一种可能的设计中，所述冰箱防凝露系统还包括控制器、湿度传感器和温度传感器；

所述湿度传感器、所述温度传感器分别设置于所述室门周壁，用于分别检测所述室门周壁的湿度信息、温度信息，并将所述湿度信息及所述温度信息输送至所述控制器；

所述控制器与所述泵电连接，并能够根据所述湿度信息及所述温度信息调控所述泵的工作状态。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请提供的冰箱废热收集系统包括储液罐、换热管和泵，储液罐中设置有载冷剂，且冰箱制冷系统中的冷凝器部分地设置于储液罐，载冷剂能够吸收冷凝器散发的热能，换热管通过连接管路与储液罐连接形成换热回路，用于释放载冷剂中的热能，泵设置于换热回路，用于驱动载冷剂在换热回路中循环流动。

该冰箱废热收集系统能够回收冰箱制冷系统中的冷凝器放出散发的废热，并通过换热管将回收的废热在冰箱需要热能的部件进行释放二次利用，一方面能够节省能源、降低冰箱的能耗，另一方面储液罐中的载冷剂还能够对冷凝器进行降温，可以减小冷凝器散热扇的功率，进一步降低冰箱的能耗。

另外，本申请还提供了一种冰箱化霜系统，该冰箱化霜系统包括上述的冰箱废热收集系统。与现有技术中的冰箱电发热管化霜系统相比，该冰箱化霜系统无需大功率的电发热管，将换热管作为化霜的热源，通过冷凝器产生的废热用于给冰箱冷冻室的室壁化霜，无需另外耗电产热，具有节省能源、降低冰箱的能耗的有益效果。

另外，本申请还提供了一种冰箱防凝露系统，该冰箱防凝露系统包括上述的冰箱废热收集系统。与现有技术中的冰箱利用压缩机产生高温高压制冷剂蒸汽输送到门防露管的防凝露系统相比，该冰箱防凝露系统无需大功率的压缩机，将换热管作为防凝露的热源，通过冷凝器产生的废热用于给冰箱的室门周壁加热防凝露，具有节省能源、降低冰箱的能耗的有益效果。

本申请实施例的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例而了解。本申请实施例的目的和其他优点在说明书以及附图所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1为本申请实施例提供的冰箱化霜系统的示意图；

图2为本申请实施例提供的冰箱防凝露系统的示意图。

附图标记：

1-泵；

2-换热管；

3-储液罐；

31-换热翅片；

4-冷凝器；

5-膨胀阀；

6-蒸发器；

7-压缩机；

8-冷冻室室门。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

需要注意的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。

图1为本申请实施例提供的冰箱化霜系统的示意图；图2为本申请实施例提供的冰箱防凝露系统的示意图。

如图1和图2所示，本申请实施例提供了一种冰箱废热收集系统，该冰箱废热收集系统包括储液罐3、换热管2和泵1，储液罐3中设置有载冷剂，且冰箱制冷系统中的冷凝器4部分地设置于储液罐3，载冷剂能够吸收冷凝器4散发的热能；换热管2通过连接管路与储液罐3连接形成换热回路，用于释放载冷剂中的热能；泵1设置于换热回路，用于驱动载冷剂在换热回路中循环流动。

该冰箱废热收集系统能够回收冰箱制冷系统中的冷凝器4放出散发的废热，并通过换热管2将回收的废热在冰箱需要热能的部件进行释放二次利用，一方面能够节省能源、降低冰箱的能耗，另一方面储液罐3中的载冷剂还能够对冷凝器4进行降温，可以减小冷凝器4散热扇的功率，进一步降低冰箱的能耗。

本申请实例的可选方案中，储液罐3的外罐壁设置有用于与空气进行换热的换热翅片31。

具体的，如图1所示，换热翅片31具体可沿储液罐3的外罐壁均匀间隔设置多个，设置换热翅片31能够增大储液罐3与外部环境中空气的接触面积，这样能够使载冷剂在储液罐3中进行采热时，同样可以对环境中空气的进行采集，提高载冷剂的采热效率。

本申请实例的可选方案中，换热管2设置有多条且分别串联设置于换热回路。

具体的，如图1所示，多条串联布置换热管2能够依次释放载冷剂中的热能，且串联布置方式能够简化多个换热管2连接管路。

当然，不限于此，多条换热管2也可以采用并联的布置方式，采用并联的方式设置多条换热管2，每条换热管2能够单独对应设置于一个冰箱需要热能的部件，而且互不影响。

本申请实例的可选方案中，载冷剂为丙二醇。

丙二醇的熔点-59℃，沸点188℃，具有良好的抗冻性，将丙二醇作为载冷剂，丙二醇在换热回路中循环时，即使在冰箱的冷冻室的低温中依旧能够处于液态，保证了载冷剂始终能够在换热回路中循环流动。

另外，本申请实例还提供了一种冰箱化霜系统，冰箱化霜系统包括上述的冰箱废热收集系统。

将上述的冰箱废热收集系统作为冰箱化霜系统，与现有技术中的冰箱电发热管化霜系统相比，该冰箱化霜系统无需大功率的电发热管，将换热管2作为化霜的热源，通过载冷剂收集冷凝器4产生的废热，并用于给冰箱冷冻室化霜，无需另外耗电产热，具有节省能源、降低冰箱的能耗的有益效果。

本申请实例的可选方案中，换热管2设置于冰箱制冷系统中蒸发器6的翅片卡槽。

具体的，如图1所示，由于冰箱制冷系统中蒸发器6在制冷时不停的进行蒸发吸热，冰箱冷冻室中的水分极易在蒸发器6的翅片卡槽中化霜结冰，将换热管2均匀间隔设置于蒸发器6的翅片卡槽，在进行化霜时，换热管2放出的热量能够直接作用于此，提高化霜效率。

本申请实例的可选方案中，冰箱化霜系统还包括控制器、第一温度传感器和第二温度传感器；第一温度传感器用于检测冰箱制冷系统中蒸发器6的第一温度信息，并将第一温度信息输送至控制器；第二温度传感器用于检测储液罐3中载冷剂的第二温度信息，并将第二温度信息输送至控制器；控制器与泵1电连接，并能够根据第一温度信息及第二温度信息调控泵1的工作状态。

具体的，结合冰箱的实际使用情况进行说明，现有技术中的冰箱的制冷系统都是定时间隔执行制冷的，而化霜系统则是在制冷系统停歇的时段开始执行的。上述的控制器具体可设置但不限于PLC，分别给PLC设定三个阈值温度T₁、T₂、T₃，例如T₁＝8℃，T₂＝12℃，T₃＝16℃。在该冰箱化霜系统工作时，当第一温度传感器检测到蒸发器6的第一温度信息上升达到T₁时，说明换热管2对蒸发器6以完成加热化霜，此时PLC控制泵1停止运行，冰箱化霜系统不再进行化霜；在该冰箱化霜系统工作时，当第二温度传感器检测到储液罐3中载冷剂的第二温度信息下降到T₂时，说明储液罐3中采集回收的热能剩余较少，载冷剂中的热能从储液罐3输送到换热管2时，除去在连接管路的热能损耗，已经很难再加热提升换热管2的温度了，此时如果继续运行该冰箱化霜系统，实现不了化霜作用只会浪费电能白白驱动泵1，故，此时PLC控制泵1停止运行，冰箱化霜系统不再进行化霜；当第二温度传感器检测到储液罐3中载冷剂的第二温度信息上降到T₃时，说明储液罐3从冷凝器4或者外环境中采集回收的热能较为充足，此时PLC控制泵1再次运行，冰箱化霜系统再次进行化霜。

当然上述的三个阈值温度T₁、T₂、T₃可具体根据实际的使用情况进行具体调整设定。设置上述的控制器、第一温度传感器和第二温度传感器能够提高该冰箱化霜系统的智能化及自动化程度，能够在适当的条件下控制泵1的启停，节省电能。

另外，本申请实例还提供了一种冰箱防凝露系统，该冰箱防凝露系统包括上述的冰箱废热收集系统。

具体的，如图2所示，与现有技术中的冰箱利用压缩机7产生高温高压制冷剂蒸汽输送到门防露管的防凝露系统相比，该冰箱防凝露系统无需大功率的压缩机7，将换热管2作为防凝露的热源，通过冷凝器4产生的废热用于给冰箱的室门周壁加热防凝露，具有节省能源、降低冰箱的能耗的有益效果。

本申请实例的可选方案中，换热管2环绕设置于冰箱的冷冻室室门8的周壁。

具体的，如图2所示，由于冰箱的冷冻室室门8的周壁是最容易产生凝露的部位，将换热管2设置于此，在进行防凝露时，换热管2放出的热量能够直接作用于此，提高防凝露效果。

本申请实例的可选方案中，冰箱防凝露系统还包括控制器、湿度传感器和温度传感器；湿度传感器、湿度传感器分别设置于室门周壁，用于分别检测冷冻室室门8周壁的湿度信息、温度信息，并将湿度信息及温度信息输送至控制器；控制器与泵1电连接，并能够根据湿度信息及温度信息调控泵1的工作状态。

具体的，结合冰箱的实际使用情况进行说明，控制器同样可设置但不限于PLC，空气产生凝露得需要空气中的湿度达到一定的阈值、温度低于一定的阈值，故可以给PLC设定一个湿度阈值和一个温度阈值，当湿度传感器和温度传感器检测到空气中的湿度信息高于设定的湿度阈值、温度信息低于设定的温度阈值时，PLC才控制泵1开始运行，冰箱防凝露系统开始加热冰箱冷冻室的室门周壁进行防露。

设置上述的控制器、湿度传感器和温度传感器能够提高该冰箱防凝露系统的智能化及自动化程度，能够在空气符合凝露的条件下才控制泵1的启动，节省电能。现有技术中的冰箱只有在压缩机7产生高温高压制冷剂蒸汽时，才能通过门防露管进行防凝露，而且压缩机7的功率大耗电量高。本申请实例提供的冰箱防凝露系统利用载冷剂吸收冷凝器4散发的热能并通过泵1输送到换热管2对冰箱冷冻室室门8进行加热，具有节能降耗的有益效果。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种冰箱废热收集系统，其特征在于，包括：

储液罐，所述储液罐中设置有载冷剂，且冰箱制冷系统中的冷凝器部分地设置于所述储液罐，所述载冷剂能够吸收所述冷凝器散发的热能；

换热管，通过连接管路与所述储液罐连接形成换热回路，用于释放所述载冷剂中的热能；

泵，设置于所述换热回路，用于驱动所述载冷剂在所述换热回路中循环流动。

2.根据权利要求1所述的冰箱废热收集系统，其特征在于，所述储液罐的外罐壁设置有用于与空气进行换热的换热翅片。

3.根据权利要求1所述的冰箱废热收集系统，其特征在于，所述换热管设置有多条且分别串联设置于所述换热回路。

4.根据权利要求1所述的冰箱废热收集系统，其特征在于，所述载冷剂为丙二醇。

5.一种冰箱化霜系统，其特征在于，包括权利要求1～4中任一项所述的冰箱废热收集系统。

6.根据权利要求5所述的冰箱化霜系统，其特征在于，所述换热管设置于冰箱制冷系统中的蒸发器的翅片卡槽。

7.根据权利要求6所述的冰箱化霜系统，其特征在于，所述冰箱化霜系统还包括控制器、第一温度传感器和第二温度传感器；

所述第一温度传感器用于检测所述蒸发器的第一温度信息，并将所述第一温度信息输送至所述控制器；

所述第二温度传感器用于检测所述储液罐中载冷剂的第二温度信息，并将所述第二温度信息输送至所述控制器；

所述控制器与所述泵电连接，并能够根据所述第一温度信息及所述第二温度信息调控所述泵的工作状态。

8.一种冰箱防凝露系统，其特征在于，包括权利要求1～4中任一项所述的冰箱废热收集系统。

9.根据权利要求8所述的冰箱防凝露系统，其特征在于，所述换热管环绕设置于冰箱的冷冻室室门的周壁。

10.根据权利要求9所述的冰箱防凝露系统，其特征在于，所述冰箱防凝露系统还包括控制器、湿度传感器和温度传感器；

所述湿度传感器、所述温度传感器分别设置于所述室门周壁，用于分别检测所述室门周壁的湿度信息、温度信息，并将所述湿度信息及所述温度信息输送至所述控制器；

所述控制器与所述泵电连接，并能够根据所述湿度信息及所述温度信息调控所述泵的工作状态。

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