一種風冷冰箱輔助除霜裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種風冷冰箱輔助除霜裝置，主要包括壓機外盤管、排氣閥、第二三通閥、第一支路熱水管、第二支路熱水管、第一三通閥、第三球形閥、融霜水蓄水箱、第一球形閥和噴淋器等部件。排氣閥兩端分別與壓機外盤管和第二三通閥連接，第一支路熱水管、第二支路熱水管兩端均分別與第二三通閥和第一三通閥連接，第三球形閥分別與第一三通閥和壓機外盤管連接，融霜水蓄水箱上部與冷藏接水盤和冷凍接水盤連接，底部與第一球形閥和第二球形閥連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該裝置具有回收壓縮機熱量輔助蒸發(fā)器除霜的功能，能有效地減弱除霜不同步，縮短除霜時間，降低除霜功率。
【專利說明】
一種風冷冰箱輔助除霜裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種風冷冰箱輔助除霜裝置，屬于并聯(lián)雙循環(huán)風冷冰箱輔助除霜技術(shù)領(lǐng)域。
【【背景技術(shù)】】
[0002]有資料顯示，當蒸發(fā)器表面霜層厚度達1mm時，冰箱制冷能力將下降30%，即如果要使冰箱內(nèi)溫度達到規(guī)定值，開機時間要延長1/3。因此，當霜層積累到一定厚度時，必須對蒸發(fā)器進行除霜，以恢復(fù)蒸發(fā)器的傳熱性能、降低系統(tǒng)的能耗。
[0003]目前應(yīng)用最廣泛的是電加熱除霜技術(shù)，它又包括兩種:鋁質(zhì)管導(dǎo)熱式化霜技術(shù)和石英管輻射式化霜技術(shù)。鋁質(zhì)管導(dǎo)熱式化霜技術(shù)即電阻絲外套鋁管加熱除霜，通過電阻絲加熱鋁管，熱量由鋁翅片傳導(dǎo)至霜層，使霜層吸熱融化。石英管輻射式化霜技術(shù)是在石英管內(nèi)繞鎳鉻合金電阻絲，利用其選擇性遠紅外輻射功能進行化霜，這種化霜技術(shù)可靠性高、電熱轉(zhuǎn)化效率較高。
[0004]此外還有熱氣化霜技術(shù)、超聲波化霜技術(shù)、吸附化霜技術(shù)。熱氣化霜技術(shù)是利用壓縮機流出的制冷劑過熱蒸汽直接進入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器釋放熱量達到化霜目的，但由于它的系統(tǒng)和控制復(fù)雜，適用于小型冷庫系統(tǒng)。超聲波化霜技術(shù)是利用超聲波作用于霜層和空氣，將霜層粉碎或干擾水蒸氣結(jié)霜，雖然該技術(shù)具有能耗小、保濕保鮮效果好、無附加熱負荷等優(yōu)點，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、待進一步研究優(yōu)化。吸附化霜技術(shù)則是使用干燥劑迅速選擇性吸收冷藏室內(nèi)的水蒸氣，大大降低室內(nèi)的相對濕度，能從根本上抑制了霜的生成，不存在化霜問題，因此不會出現(xiàn)制冷與化霜的切換問題，吸附干燥劑的選擇和循環(huán)使用至關(guān)重要，且需定期更換干燥劑，同時食品的干耗速度會增加，故還沒應(yīng)用于實際產(chǎn)品。
[0005]所述冰箱穩(wěn)定運行期間，壓縮機殼體溫度能達到60°C左右，為了避免壓縮機溫度過高影響系統(tǒng)能效，一般需要風機給壓縮機散熱，但這會造成熱量耗散。此外，在冰箱除霜期間，需要電加熱管額外給蒸發(fā)器供熱，除霜時間長、功率高、溫度高，都大大增加了系統(tǒng)耗電量。如果回收并轉(zhuǎn)移壓縮機熱量輔助蒸發(fā)器除霜，則即能減少熱量耗散，又能節(jié)省部分除霜時需給系統(tǒng)的加熱量。
[0006]故本實用新型在壓縮機殼體外表面緊密盤繞水盤管，通過回收并轉(zhuǎn)移壓縮機熱量輔助蒸發(fā)器除霜，減弱除霜不同步性，縮短時間，降低除霜功率;通過水盤管給壓縮機降溫，有利于壓縮機維持在高能效點運行。該裝置可回收系統(tǒng)熱量、減少熱量耗散，又能節(jié)省部分除霜時需給系統(tǒng)的加熱量，因此具有除霜效率高、時間短、節(jié)能效果好等特點。
【【實用新型內(nèi)容】】
[0007]本實用新型提出了一種風冷冰箱輔助除霜裝置，目的是回收壓縮機熱量輔助除霜，減弱除霜不同步性，縮短除霜時間，降低除霜功率。
[0008]本實用新型目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
[0009]—種風冷冰箱輔助除霜裝置，包括:設(shè)置在冷凍蒸發(fā)器頂排管上的第一支路熱水管、設(shè)置在冷藏蒸發(fā)器頂排管上的第二支路熱水管和緊繞在壓縮機上的壓機外盤管，第一支路熱水管和第二支路熱水管分別通過兩個三通閥與壓機外盤管連通形成兩個輔助除霜水回路;壓機外盤管的出水管上通過設(shè)置水循環(huán)栗使第一支路熱水管、第二支路熱水管和壓機外盤管內(nèi)的水進行循環(huán);收集融霜水的冷藏接水盤和冷凍接水盤通過管路混合后一分為二，一個補水管路與壓機外盤管連接用于給輔助除霜水回路補水，另一個放水管路用于直接排出多余的融霜水。
[0010]所述的放水管上設(shè)置有第一球形閥，所述的補水管路上設(shè)置有第二球形閥。
[0011]所述的壓機外盤管的入口上設(shè)置有水位傳感器，第一球形閥、第二球形閥和水位傳感器均與閥控制器連接，用于給輔助除霜水回路補水和多余融霜水的及時排出。
[0012]所述的壓機外盤管的入口管路上設(shè)置有第三球形閥，壓機外盤管的出口管路上設(shè)置有流量計、排氣閥和第四球形閥。
[0013]設(shè)置在冷凍蒸發(fā)器上的冷凍除霜終止感溫包和設(shè)置在冷藏蒸發(fā)器上的冷藏除霜終止感溫包均與第三球形閥、第四球形閥和水循環(huán)栗連接，進行獨立控制輔助除霜水回路。
[0014]所述第一支路熱水管緊貼在冷凍蒸發(fā)器頂排管表面;所述第二支路熱水管，緊貼在冷藏蒸發(fā)器頂排管表面;所述壓機外盤管緊密盤繞在壓縮機殼體外表面。
[0015]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0016]本實用新型在壓縮機殼體外表面緊密盤繞水盤管，通過回收并轉(zhuǎn)移壓縮機熱量輔助蒸發(fā)器除霜，減弱除霜不同步性，縮短時間，降低除霜功率;通過水盤管給壓縮機降溫，有利于壓縮機維持在高能效點運行。冷藏接水盤和冷凍接水盤連接組成閉合水支路的補水系統(tǒng)，第一、二支路熱水管分別緊貼在冷凍、冷藏蒸發(fā)器頂排管表面，第一支路熱水管用于輔助冷凍電加熱管除霜，所述第二支路熱水管用于輔助冷藏蒸發(fā)器回風化霜;該裝置可回收系統(tǒng)熱量、減少熱量耗散，又能節(jié)省部分除霜時需給系統(tǒng)的加熱量，因此具有除霜效率高、時間短、節(jié)能效果好等特點。
[0017]進一步，第一水位傳感器、第一閥控制器、第一球形閥、噴淋器和噴嘴組成開式水支路，第一水位傳感器通過控制第一閥控制器來控制第一球形閥是否給噴淋器供水；用于噴淋清洗絲管冷凝器；
[0018]進一步，所述冷凍除霜終止感溫包和冷藏除霜終止感溫包均可獨立控制第三球形閥、第四球形閥和水循環(huán)栗;實現(xiàn)隨時調(diào)節(jié)冰箱內(nèi)部溫度，防止意外發(fā)生。
【【附圖說明】】
[0019]圖1為本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不意圖；
[0020]其中:1.冷凍除霜終止感溫包，2.冷凍蒸發(fā)器，3.第一支路熱水管，4.冷藏除霜終止感溫包，5.冷藏蒸發(fā)器，6.第二支路熱水管，7.冷藏接水盤，8.接水盒，9.第一球形閥，10.第二球形閥，11.第一三通閥，12.閥控制器，13.水位傳感器，14.第三球形閥，15.壓機外盤管，16.水循環(huán)栗，17.流量計，18.壓縮機，19.排氣閥，20.第四球形閥，21.第二三通閥，22.冷凍接水盤，23.冷凍電加熱管，24.冷藏回風口。
【【具體實施方式】】
[0021]下面結(jié)合附圖，對本實用新型的【具體實施方式】進行詳細闡述，但本實用新型不限于該實施例。為了使公眾對本實用新型有徹底的了解，在以下本實用新型優(yōu)選施例中詳細說明具體的細節(jié)。
[0022]如圖1所示，本實用新型一種風冷冰箱輔助除霜裝置，主要包括壓機外盤管15、排氣閥19、第二三通閥21、第一支路熱水管3、第二支路熱水管6、第一三通閥11、第三球形閥14、冷藏接水盤7、冷凍接水盤22、第四球形閥20等部件。本實用新型在壓縮機殼體表面緊繞水盤管，回收并轉(zhuǎn)移壓縮機熱量輔助蒸發(fā)器除霜。該裝置可有效減弱除霜不同步性，縮短時間，降低功率，并使壓縮機維持在高能效點運行。
[0023]壓機外盤管15，緊繞在壓縮機18表面，用于給壓縮機18降溫，并吸收蓄存其運行時產(chǎn)生的熱量；
[0024]排氣閥19，用于維持閉合水系統(tǒng)內(nèi)的壓力，保證系統(tǒng)安全；
[0025]第一支路熱水管3，緊貼在冷凍蒸發(fā)器2頂排管表面，用于輔助冷凍電加熱管除霜；
[0026]第二支路熱水管6，緊貼在冷藏蒸發(fā)器5頂排管表面，用于輔助冷藏蒸發(fā)器回風化霜；
[0027]第一三通閥11，用于切換控制給第一支路熱水管3或第二支路熱水管6供熱輔助除霜；
[0028]第二三通閥21，用于結(jié)合第一三通閥9切換水支路；
[0029]第二球形閥10，用于首次開機時控制蓄水階段的補水；
[0030]其中，所述第一、二支路熱水管3和6分別緊貼在冷凍、冷藏蒸發(fā)器2和5頂排管表面，所述壓機外盤管15緊繞在壓縮機18表面，所述排氣閥19兩端分別與壓機外盤管15和第二三通閥21連接，所述第一支路熱水管3、第二支路熱水管6兩端均分別與第二三通閥21和第一三通閥連接11，所述第三球形閥11分別與第一三通閥11和壓機外盤管15連接，所述冷藏接水盤7和冷凍接水盤22底部與第一球形閥9和第二球形閥10連接，所述第一球形閥9的另一端通向接水盤8。
[0031]所述第一三通閥11、第三球形閥14、壓機外盤管15、水循環(huán)栗16、流量計17、第四球形閥20、第二三通閥21和第一支路熱水管3組成第一閉合水支路，所述第一三通閥11、第三球形閥14、壓機外盤管15、水循環(huán)栗16、流量計17、第四球形閥20、第二三通閥21和第二支路熱水管6組成第二閉合水支路，第一閉合水支路和第二閉合水支路的切換通過第一三通閥11和第二三通閥21聯(lián)合控制;所述水位傳感器13、第二球形閥14和閥控制器12組成閉合水支路的補水控制系統(tǒng)。
[0032]具體地，所述第一支路熱水管3，緊貼在冷凍蒸發(fā)器頂排管表面，用于輔助冷凍電加熱管除霜，所述第二支路熱水管，緊貼在冷藏蒸發(fā)器2頂排管表面，用于輔助冷藏蒸發(fā)器2回風化霜;所述冷凍電加熱管23有兩級功率模式，所述第一支路熱水管3輔助除霜時調(diào)至低功率模式。以減少冰箱系統(tǒng)的功耗。
[0033]具體地，所述冷凍除霜終止感溫包I和冷藏除霜終止感溫包4均可獨立控制第三球形閥14、第四球形閥20和水循環(huán)栗16;所述第一球形閥9和第二球形閥10聯(lián)動受控于閥控制器12，一個開啟時另一個關(guān)閉；
[0034]下面詳細描述該裝置的工作原理:
[0035]1.首次開機后的蓄水階段:
[0036]首次開機時，第一球形閥9關(guān)閉，第二球形閥10開啟，第三球形閥14關(guān)閉，第四球形閥20關(guān)閉，水循環(huán)栗24不開機。在壓縮機18啟動后，制冷系統(tǒng)開始正常工作:冰箱制冷過程中，箱體內(nèi)的回風經(jīng)低溫的蒸發(fā)器冷卻后，溫度降低，回風中的水蒸氣會在蒸發(fā)器換熱管表面及翅片間冷凝成水滴，進而凝結(jié)成霜，并且隨著制冷循環(huán)的繼續(xù)進行，霜層會越積越厚。
[0037]風冷雙循環(huán)冰箱先給冷藏蒸發(fā)器5供液，當冷藏感溫包溫度降低至設(shè)定值時，切換至冷凍蒸發(fā)器2供液。在冷凍運行期間，冷藏風機不停機，通過冷藏回風口 24的回風進行回風化霜，第三球形閥14和第四球形閥20同時開啟，冷藏蒸發(fā)器5的化霜水滴落到冷藏接水盤7上，在重力作用下流經(jīng)第二球形閥10和第三球形閥14進入壓機外盤管15，當冷藏除霜終止感溫包4溫度升至上限值，回風化霜結(jié)束，第三球形閥14和第四球形閥20同時關(guān)閉。當冷凍感溫包溫溫度降低至設(shè)定值時，壓縮機18停機，待冷藏室溫度升至上限值，壓縮機18再次開機，給冷藏蒸發(fā)器5供冷，如此周而復(fù)始。
[0038]當壓縮機18累計運行時間到達設(shè)定值時，壓縮機18停機，第三球形閥14和第四球形閥20同時開啟，冷凍電加熱管23開啟高功率運行模式，冷凍蒸發(fā)器2開始電加熱除霜，受到上升熱氣流的加熱，冷凍蒸發(fā)器2上的霜開始“由下至上”逐漸融化，融霜水落到下方的冷凍接水盤22，再流入壓機外盤管15，當冷凍除霜終止感溫包I溫度升至設(shè)定值，冷凍電加熱管23停止工作，第三球形閥14和第四球形閥20同時關(guān)閉。待再次到達壓縮機18累計運行時間時，冷凍蒸發(fā)器2再次開始除霜，如此反復(fù)，直到壓機外盤管15內(nèi)的水位升至水位傳感器13的位置，閥控制器12接受水位傳感器13的動作信號，關(guān)閉第二球形閥10。至此，輔助除霜的水路系統(tǒng)補水完成，第二球形閥10不再打開。
[0039]2.蓄水完成后的穩(wěn)定運行階段:
[0040]輔助除霜的水路系統(tǒng)補水完成，第二球形閥10永久關(guān)閉，第一球形閥9永久打開。之后當制冷系統(tǒng)穩(wěn)定運行時，分布在壓機外盤管15內(nèi)的除霜水，吸收壓縮機18殼體的發(fā)熱量，同時給壓縮機18散熱。壓機外盤管15內(nèi)的水被加熱時，管路內(nèi)壓力會有所升高，可通過排氣閥19保證閉合水系統(tǒng)壓力穩(wěn)定在安全值。
[0041]當切換至冷凍蒸發(fā)器2供液時，冷藏風機不停機，冷藏蒸發(fā)器5開始回風化霜。此時，第一三通閥11和第二三通閥21均切換至與第二支路熱水管6連接，即第二閉合水支路連通，第三球形閥14和第四球形閥20同時開啟，水循環(huán)栗16啟動。被壓縮機18殼體加熱的化霜水在水循環(huán)栗16的驅(qū)動下，在第二閉合水支路內(nèi)循環(huán)流動，經(jīng)過第二支路熱水管6時加熱冷藏蒸發(fā)器5頂排管的霜層，輔助回風化霜，期間化霜水滴落到冷藏接水盤7，進而流入接水盒8。在第二水支路熱水管6的輔助下，回風化霜的時間能大大縮短，當冷藏除霜終止感溫包4溫度升至設(shè)定值時，水循環(huán)栗16停機，第三球形閥14和第四球形閥20同時關(guān)閉。
[0042]當冷凍蒸發(fā)器2到達除霜時間時，冷凍電加熱管23開啟低功率擋進行電加熱除霜，第一三通閥11和第二三通閥21均切換至與第一支路熱水管3連接，即第一閉合水支路連通，第三球形閥14和第四球形閥20同時開啟，水循環(huán)栗16啟動。同樣地，在水循環(huán)栗16的驅(qū)動下，壓機外盤管15內(nèi)的熱水流經(jīng)第一支路熱水管3輔助冷凍電加熱管23除霜，保證冷凍蒸發(fā)器2上下同步開始除霜?；温涞嚼鋬鼋铀P22，再流入接水盒8。待冷凍除霜終止感溫包I升至設(shè)定值，電加熱和輔助加熱均停止除霜，水循環(huán)栗16停機，第三球形閥14和第四球形閥20同時關(guān)閉。
[0043]除霜過程通過收集通過回收并轉(zhuǎn)移壓縮機熱量輔助蒸發(fā)器除霜，減弱除霜不同步性，縮短時間，降低除霜功率;通過水盤管給壓縮機降溫，有利于壓縮機維持在高能效點運行。并且通過水位傳感器控制系統(tǒng)中水的用量，及時補水，保證除霜正常進行。
[0044]以上，僅為本實用新型的較佳實施例，并非僅限于本實用新型的實施范圍，凡依本實用新型專利范圍的內(nèi)容所做的等效變化和修飾，都應(yīng)為本實用新型的技術(shù)范疇。
【主權(quán)項】
1.一種風冷冰箱輔助除霜裝置，其特征在于，包括:設(shè)置在冷凍蒸發(fā)器(2)頂排管上的第一支路熱水管(3)、設(shè)置在冷藏蒸發(fā)器(5)頂排管上的第二支路熱水管(6)和緊繞在壓縮機(18)上的壓機外盤管(15)，第一支路熱水管(3)和第二支路熱水管(6)分別通過兩個三通閥與壓機外盤管(15)連通形成兩個輔助除霜水回路;壓機外盤管(15)的出水管上通過設(shè)置水循環(huán)栗(16)使第一支路熱水管(3)、第二支路熱水管(6)和壓機外盤管(15)內(nèi)的水進行循環(huán);收集融霜水的冷藏接水盤(7)和冷凍接水盤(22)通過管路混合后一分為二，一個補水管路與壓機外盤管(15)連接用于給輔助除霜水回路補水，另一個放水管路用于直接排出多余的融霜水。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風冷冰箱輔助除霜裝置，其特征在于，所述的放水管上設(shè)置有第一球形閥(9)，所述的補水管路上設(shè)置有第二球形閥(10)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種風冷冰箱輔助除霜裝置，其特征在于，所述的壓機外盤管(15)的入口上設(shè)置有水位傳感器(13)，第一球形閥(9)、第二球形閥(10)和水位傳感器(13)均與閥控制器(12)連接，用于給輔助除霜水回路補水和多余融霜水的及時排出。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風冷冰箱輔助除霜裝置，其特征在于，所述的壓機外盤管(15)的入口管路上設(shè)置有第三球形閥(14)，壓機外盤管(15)的出口管路上設(shè)置有流量計(17)、排氣閥(19)和第四球形閥(20)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種風冷冰箱輔助除霜裝置，其特征在于，設(shè)置在冷凍蒸發(fā)器(2)上的冷凍除霜終止感溫包(I)和設(shè)置在冷藏蒸發(fā)器(5)上的冷藏除霜終止感溫包(4)均與第三球形閥(14)、第四球形閥(20)和水循環(huán)栗(16)連接，進行獨立控制輔助除霜水回路。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風冷冰箱輔助除霜裝置，其特征在于，所述第一支路熱水管(3)緊貼在冷凍蒸發(fā)器(2)頂排管表面;所述第二支路熱水管(6)，緊貼在冷藏蒸發(fā)器(5)頂排管表面;所述壓機外盤管(15)緊密盤繞在壓縮機(18)殼體外表面。
【文檔編號】F25D21/12GK205536804SQ201620111346
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年2月3日
【發(fā)明人】冷永強, 張振亞, 黃東
【申請人】西安交通大學