CN1244789C - 一种风冷制冷机的风换热器的除霜方法 - Google Patents

Abstract

一种风冷制冷机的风换热器的除霜方法，例如风冷空调器(风冷制冷机的一种)的风换热器的除霜方法，在除霜过程中用时间开关或温度开关或压力开关控制专门的除霜风扇(或利用风冷制冷机原有的风扇反转)按原风扇相反的方向送风，强制空气由非结霜侧进入风换热器并向结霜侧流动，将被加热的空气吹向霜层，利用对流、导热、辐射三种方式融霜。

Description

一种风冷制冷机的风换热器的除霜方法

技术领域

风冷制冷机

背景技术

风冷制冷机通常有两只换热器，一只放热可用于制热，一只吸热可用于制冷，风冷空调器即为一例。下面以风冷空调器为例说明换热器的工作状况。参照图1：风冷空调器在冬季制热时启动风扇1强制空气通过风换热器2，液态制冷剂在风换热器2中吸收空气中的热量气化，低温低压的气态制冷剂经压缩机3压缩后变为高温高压气体送至换热器4放热，气态制冷剂冷凝为高压液态。高压液态制冷剂经膨胀阀5节流后进入风换热器2吸收空气中的热量再次气化，完成一次循环。循环不断重复，换热器4就不断放热，起到冬季制热的效果。液态制冷剂在风换热器2中气化时吸收热量使风换热器2温度降低，空气进入风换热器2时其中的潮气很容易在换热器2表面凝结成霜6。

附着在风换热器2换热片表面的霜不但形成隔热层阻断了空气与换热片的直接接触，还堵塞了换热片之间的间隙，使得通过换热器的风量减少，降低了空调器的制热效率。

目前常用的除霜方式之一是关停风扇，将制冷机系统转为制冷模式运行。参照图2：除霜时换热器4吸热，液态制冷剂吸收热量后气化，低温低压的气态制冷剂经压缩机3压缩成为高温高压的气态制冷剂送入风换热器2放热，制冷剂由气态冷凝为高压液态，高压液态制冷剂经膨胀阀5节流后进入换热器4吸热后再次气化，完成一次循环。

循环不断重复，被加热的风换热器2依靠导热和辐射将霜融化。这种除霜方式存在以下几个缺陷：

1、结霜的风换热器通常只在进风侧结霜而出风侧不结霜，非结霜侧的温度较高，非结霜侧附近的空气被换热器加热后上升而未被用于结霜侧的除霜。

2、霜融化后形成的水渗入换热片的缝隙，在换热片表面被加热蒸发，带走热量的同时降低了换热器表面的温度，影响了除霜效果。

3、此时霜与换热器之间热量传递的方式主要为导热。当霜层较厚时一旦附着在换热器表面的霜被融化，与换热器间形成空隙，换热器就无法通过导热的方式向霜传热，容易形成难以去除的霜壳。

4、在除霜过程中由于风扇停转换热器不能被强制风冷，可能导致制冷机系统内部的温度、压力增高，影响机器正常工作。

发明内容

本发明提供了一种风冷制冷机的风换热器的除霜方法，即在除霜过程中启动风扇反转按原风扇相反的方向送风，即强制空气由非结霜侧进入风换热器并向结霜侧流动，将被加热的空气吹向霜层。

本发明为使制冷机系统内部的温度和压力保持理想状态，设计了在除霜过程中用时间开关或温度开关或压力开关控制除霜风扇的启停：

1、用压力开关控制：制冷机系统内的压力满足设定条件时启动除霜风扇，否则风扇停转；

2、用温度开关控制：制冷机系统内的温度满足设定条件时启动除霜风扇，否则风扇停转；

3、用时间开关控制：进入除霜状态若干时间后启动除霜风扇，除霜若干时间后风扇停转。

本发明是以如下方式完成的：在制冷机上安装温控开关或压力开关或时间开关以及控制风扇正、反转的电路和机构，当制冷机进入除霜程序且制冷机系统内的温度或压力满足设定条件时，启动风扇反转按原风扇相反的方向送风，即强制空气由非结霜侧进入风换热器并向结霜侧流动，将被加热的空气吹向霜层，依靠对流、导热、辐射三种方式融霜(参见图3)。如前所述，反转风扇的启停也可以用时间控制。如果在除霜过程中制冷机系统内的温度或压力不能满足设定条件时，风扇停止转动，依靠导热、辐射两种方式融霜。当制冷机系统内的温度或压力重新满足设定条件时，风扇又启动按原风扇相反的方向送风，再次依靠对流、导热、辐射三种方式融霜。当制冷机结束除霜程序时，反转风扇逐渐停止转动，适当延时后风扇重新正转，恢复制热工况。

上述除霜过程也可不依靠风扇反转，而是另设专门的除霜风扇，在除霜过程中用除霜风扇按原风扇相反的方向送风，强制空气由非结霜侧进入风换热器并向结霜侧流动，将被加热的空气吹向霜层。

这种除霜方式充分利用风换热器的热量，除霜迅速，同时能避免制冷机系统内部温度、压力过高的问题。强制对流换热融霜的同时气流还能阻止融霜形成的水向换热片缝隙中渗透，降低了水在换热片表面蒸发带走热量产生的不良影响。如果附着在换热器表面的霜被融化后形成空隙，导热传热虽然停止，但对流换热和辐射换热仍在进行，一定的风压还能促使霜壳瓦解。

附图说明

图1为风冷制冷机制热时的工作原理图。

图2为现有风冷制冷机除霜时的工作原理图。

图3为本发明的风冷制冷机除霜时的工作原理图。

图4为普通三相异步电动机通过交流接触器的切换调换两相电源启动(或停止)正、反转风扇的电原理图(图中所示为风扇停转状态)。

图5为单相电动机通过交流接触器的切换改变相电源接入方式启动(或停止)正、反转风扇的电原理图(图中所示为风扇停转状态)。

图6为在原风冷制冷机上改装的控制风扇正、反转的电原理图(图中所示为风扇停转状态)。

具体实施方式

下面结合附图详述实施方式：

在风冷制冷机内安装启动(或停止)风扇正、反转的电路如图4、图5。其中图4为普通三相异步电动机通过交流接触器的切换调换两相电源启动(或停止)正、反转风扇的电原理图。参照图4：当风扇电动机交流接触器2的常开触点2k断开而风扇电动机交流接触器1的常开触点1k闭合时风扇电动机3得电正转，而当风扇电动机交流接触器1的常开触点1k断开而风扇电动机交流接触器2的常开触点2k闭合时风扇电动机3得电反转。图5为单相电动机通过交流接触器的切换改变相电源接入方式启动(或停止)正、反转风扇的电原理图。参照图5：当风扇电动机交流接触器2的常开触点2k断开而风扇电动机交流接触器1的常开触点1k闭合时风扇电动机3得电正转，而当风扇电动机交流接触器1的常开触点1k断开而风扇电动机交流接触器2的常开触点2k闭合时风扇电动机3得电反转。

在风冷制冷机内还安装有在原控制电路上改装的控制风扇正、反转的电路。参照图6：工作原理是：风冷制冷机开始制热运行时，其控制电路输出原风扇电动机交流接触器的吸合电压V，中间继电器4得电，中间继电器4的常开触点4k闭合，时间继电器5得电，延时后时间继电器5的常开触点5k闭合，此时风扇电动机交流接触器2的常闭触点2b闭合，风扇电动机交流接触器1得电，其常开触点1k闭合，风扇电动机3得电正转(参见图4、图5)。

在风冷制冷机内还安装有温控开关或压力开关(也可以是时间控制开关)的信号触点7。

现有的风冷制冷机开始除霜时按原程序要关停风扇，原风扇电动机交流接触器的吸合电压V变为0，本发明中的中间继电器4失电，中间继电器4的常开触点4k断开，时间继电器5失电，风扇电动机交流接触器1因时间继电器5的常开触点5k断开而失电，其常开触点1k断开，正转的风扇电动机3失电逐渐停转。此时由于压缩机仍在工作，压缩机交流接触器的辅助常开触点8处于接通状态，时间继电器6因中间继电器4的常闭触点4b闭合而得电，延时后时间继电器6的常开触点6k闭合，此时若压力或温度或时间不满足设定的条件，信号触点7不闭合，风扇电动机交流接触器2不得电，其常开触点2k不闭合，风扇仍维持停转状态(见图4、图5)，风换热器依靠导热、辐射两种方式融霜。当时间或风冷制冷机系统内的温度或压力满足设定条件时，信号触点7接通，由于此时风扇电动机交流接触器1的常闭触点1b闭合，风扇电动机交流接触器2得电，其常开触点2k闭合，风扇电动机3得电反转(参见图4、图5)，将被加热的空气吹向霜层，依靠对流、导热、辐射三种方式融霜(参见图3)。在此过程中如果风冷制冷机系统内的温度或压力变得不能满足设定条件，信号触点7又会断开，如上所述，风扇停止转动。当风冷制冷机系统内的温度或压力重新满足设定条件时，如前所述，风扇又启动按原风扇相反的方向送风，再次依靠对流、导热、辐射三种方式融霜(参见图3)。

除霜结束时风冷制冷机的控制电路重新输出原风扇电动机交流接触器的吸合电压V，中间继电器4得电，中间继电器4的常闭触点4b断开，时间继电器6失电其常开触点6k断开，风扇电动机交流接触器2失电其常开触点2k断开，反转的风扇电动机失电逐渐停转(参见图4、图5)。此时中间继电器4的常开触点4k闭合，时间继电器5得电，延时后时间继电器5的常开触点5k闭合，此时交流接触器2的常闭触点2b闭合，风扇电动机交流接触器1得电，其常开触点1k闭合，风扇电动机3得电重新正转(参见图4、图5)，风冷制冷机恢复制热工况。

电路中的时间继电器5、6保证风扇电动机3不会在高速运转时瞬间转换为反方向转动。电路中还串入了压缩机交流接触器辅助常开触点8，在风冷制冷机不工作时常开触点8断开，避免风冷制冷机不工作时时间继电器6处于常有电状态。

Claims (2)

1.一种风冷制冷机的风换热器的除霜方法，其特征是在除霜过程中用除霜风扇按原风扇相反的方向送风，强制空气由非结霜侧进入风换热器并向结霜侧流动，将被加热的空气吹向霜层。

2.一种如权利要求1所述的风冷制冷机的风换热器的除霜方法，其特征在于利用风冷制冷机原有的风扇，在除霜过程中启动风扇反转按原风扇相反的方向送风，即强制空气由非结霜侧进入风换热器并向结霜侧流动，将被加热的空气吹向霜层。

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