一种风冷冰箱辅助除霜装置及方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本发明涉及并联双循环风冷冰箱除霜及冷凝器除尘兼散热技术领域，尤其涉及一种风冷冰箱辅助除霜装置及方法。
【【背景技术】】
[0002]有资料显示，当蒸发器表面霜层厚度达1mm时，冰箱制冷能力将下降30%，即如果要使冰箱内温度达到规定值，开机时间要延长1/3。因此，当霜层积累到一定厚度时，必须对蒸发器进行除霜，以恢复蒸发器的传热性能、降低系统的能耗。
[0003]目前应用最广泛的是电加热除霜技术，它又包括两种:铝质管导热式化霜技术和石英管辐射式化霜技术。铝质管导热式化霜技术即电阻丝外套铝管加热除霜，通过电阻丝加热铝管，热量由铝翅片传导至霜层，使霜层吸热融化。石英管辐射式化霜技术是在石英管内绕镍铬合金电阻丝，利用其选择性远红外辐射功能进行化霜，这种化霜技术可靠性高、电热转化效率较高。
[0004]此外还有热气化霜技术、超声波化霜技术、吸附化霜技术。热气化霜技术是利用压缩机流出的制冷剂过热蒸汽直接进入蒸发器，在蒸发器释放热量达到化霜目的，但由于它的系统和控制复杂，适用于小型冷库系统。超声波化霜技术是利用超声波作用于霜层和空气，将霜层粉碎或干扰水蒸气结霜，虽然该技术具有能耗小、保湿保鲜效果好、无附加热负荷等优点，但结构复杂、成本高、待进一步研究优化。吸附化霜技术则是使用干燥剂迅速选择性吸收冷藏室内的水蒸气，大大降低室内的相对湿度，能从根本上抑制了霜的生成，不存在化霜问题，因此不会出现制冷与化霜的切换问题，吸附干燥剂的选择和循环使用至关重要，且需定期更换干燥剂，同时食品的干耗速度会增加，故还没应用于实际产品。
[0005]冰箱稳定运行期间，压缩机壳体温度能达到60°C左右，为了避免压缩机温度过高影响系统能效，一般需要风机给压缩机散热，但这会造成热量耗散。此外，在冰箱除霜期间，需要电加热管额外给蒸发器供热，除霜时间长、功率高、温度高，都大大增加了系统耗电量。如果回收并转移压缩机热量辅助蒸发器除霜，则即能减少热量耗散，又能节省部分除霜时需给系统的加热量。
【
【发明内容】
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[0006]本发明提出了一种风冷冰箱辅助除霜装置及方法，目的是回收压缩机热量辅助除霜和收集融霜水清洗冷凝器，减弱除霜不同步性，缩短除霜时间，降低除霜功率。
[0007]本发明目的是通过以下技术方案来实现的:
[0008]—种风冷冰箱辅助除霜装置，包括:设置在冷冻蒸发器顶排管上的第一支路热水管、设置在冷藏蒸发器顶排管上的第二支路热水管和紧绕在压缩机上的压机外盘管，第一支路热水管和第二支路热水管分别通过两个三通阀与压机外盘管连通形成两个辅助除霜水回路;压机外盘管的出水管上通过设置水循环栗使第一支路热水管、第二支路热水管和压机外盘管内的水进行循环，收集融霜水的冷藏接水盘和冷冻接水盘均与融霜水蓄水箱连接，融霜水蓄水箱的出水口与压机外盘管连接用于给辅助除霜水回路补水。
[0009]作为本发明的进一步改进，所述的融霜水蓄水箱的补水口上设置有第二球形阀，压机外盘管的入口上设置有第二水位传感器，第二球形阀和第二水位传感器均与第二阀控制器连接，，第二阀控制器接收第二水位传感器反馈信号控制第二球形阀给辅助除霜水回路补水。
[0010]作为本发明的进一步改进，所述的融霜水蓄水箱的内壁上设置有第一球形阀，融霜水蓄水箱的放水口上设置第一水位传感器，第一球形阀和第一水位传感器均与第一阀控制器连接，第一阀控制器接收第一水位传感器的反馈信号控制融霜水蓄水箱内的储水量。
[0011]作为本发明的进一步改进，所述的融霜水蓄水箱的放水口的管路下端设置有用于把融霜水蓄水箱中的水均匀喷晒在丝管冷凝器表面进行清洗除尘及降温的喷淋器，喷淋器底部设有喷嘴。
[0012]作为本发明的进一步改进，所述的喷嘴按照“中间梳两头密、中间细两头粗”的方式布置在喷淋器的底部。
[0013]作为本发明的进一步改进，所述的压机外盘管的入口管路上设置有第三球形阀，压机外盘管的出口管路上设置有流量计、排气阀和第四球形阀。
[0014]作为本发明的进一步改进，设置在冷冻蒸发器上的冷冻除霜终止感温包和设置在冷藏蒸发器上的冷藏除霜终止感温包均与第三球形阀、第四球形阀和水循环栗连接，进行独立控制辅助除霜水回路。
[0015]—种风冷冰箱辅助除霜方法，包括以下步骤:
[0016]首次开机后，冷藏蒸发器和冷冻蒸发器的化霜水分别流入冷藏接水盘和冷冻接水盘上，在重力作用下化霜水流入融霜水蓄水箱，进而流入紧绕在压缩机上的压机外盘管，当压机外盘管上的第二水位传感器水位到达设定值时，第二阀控制器控制融霜水蓄水箱的第二球形阀停止补水，辅助除霜水回路首次补水完成；
[0017]分布在压机外盘管内的除霜水，吸收压缩机壳体的发热量，同时给压缩机散热，压机外盘管内的水被加热;被压缩机壳体加热的化霜水在水循环栗的驱动下，经过第二支路热水管时加热冷藏蒸发器顶排管的霜层，辅助回风化霜;流经第一支路热水管辅助冷冻电加热管除霜；
[0018]辅助除霜期间，化霜水滴分别从冷藏接水盘和冷冻接水盘流入融霜水蓄水箱内临时储存；当辅助除霜水回路中第二水位传感器水位少于设定值时，融霜水蓄水箱内的临时储水进行再次补水；
[0019]融霜水蓄水箱内的第一水位传感器水位超过设定值时，开启第一球形阀排水。
[0020]作为本发明的进一步改进，所述的冷冻电加热管有两级功率模式，第一支路热水管辅助除霜时调至低功率模式。
[0021]作为本发明的进一步改进，所述的第一球形阀排出的水通过喷淋器均匀喷晒在丝管冷凝器表面进行清洗除尘及降温，同时压缩机停机，冷凝风机停转，喷淋器供水喷淋清洗丝管冷凝器后，风冷冰箱内的冷凝风机比压缩机延迟启动。
[0022]相对于现有技术，本发明具有以下优点:
[0023]本发明在压缩机壳体外表面紧密盘绕水盘管，通过回收并转移压缩机热量辅助蒸发器除霜，减弱除霜不同步性，缩短时间，降低除霜功率;通过水盘管给压缩机降温，有利于压缩机维持在高能效点运行。融霜水蓄水箱上部与冷藏接水盘和冷冻接水盘连接组成闭合水支路的补水系统，第一、二支路热水管分别紧贴在冷冻、冷藏蒸发器顶排管表面，第一支路热水管用于辅助冷冻电加热管除霜，所述第二支路热水管用于辅助冷藏蒸发器回风化霜;该装置可回收系统热量、减少热量耗散，又能节省部分除霜时需给系统的加热量，因此具有除霜效率高、时间短、节能效果好等特点。
[0024]此外，在冷凝器顶部布置融霜水蓄水箱，收集化霜水并定期喷淋清洗冷凝器，所述喷淋器布置在丝管冷凝器顶部，其底部规律性地设有喷嘴，可给冷凝器除尘、散热。该装置可有效减弱除霜不同步性，缩短时间，降低功率，并使压缩机维持在高能效点运行，减小冷凝器表面沉积灰尘带来的热阻。
[0025]进一步，冷冻电加热管有两级功率模式，所述第一支路热水管辅助除霜时调至低功率模式；以减少冰箱系统的功耗。
[0026]进一步，第一水位传感器、第一阀控制器、第一球形阀、喷淋器和喷嘴组成开式水支路，第一水位传感器通过控制第一阀控制器来控制第一球形阀是否给喷淋器供水；用于喷淋清洗丝管冷凝器；
[0027]进一步，喷嘴在丝管冷凝器上部“中间梳两头密、中间细两头粗”布置，除尘、散热效果最优，能够实现给丝管冷凝器两头高温区部分集中降温，保证了丝管冷凝器各个部分温差最小化，防止降温不均匀造成的仪器损坏。
[0028]进一步，所述冷冻除霜终止感温包和冷藏除霜终止感温包均可独立控制第三球形阀、第四球形阀和水循环栗;实现随时调节冰箱内部温度，防止意外发生。
[0029]本发明的除霜方法，通过收集通过回收并转移压缩机热量辅助蒸发器除霜，减弱除霜不同步性，缩短时间，降低除霜功率;通过水盘管给压缩机降温，有利于压缩机维持在高能效点运行。并且通过水位传感器控制系统中水的用量，及时补水，保证除霜正常进行。
[0030]优选地，所述喷淋器供水喷淋清洗