一种风冷冰箱辅助除霜装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种风冷冰箱辅助除霜装置，主要包括压机外盘管、排气阀、第二三通阀、第一支路热水管、第二支路热水管、第一三通阀、第三球形阀、融霜水蓄水箱、第一球形阀和喷淋器等部件。排气阀两端分别与压机外盘管和第二三通阀连接，第一支路热水管、第二支路热水管两端均分别与第二三通阀和第一三通阀连接，第三球形阀分别与第一三通阀和压机外盘管连接，融霜水蓄水箱上部与冷藏接水盘和冷冻接水盘连接，底部与第一球形阀和第二球形阀连接。与现有技术相比，该装置具有回收压缩机热量辅助蒸发器除霜的功能，能有效地减弱除霜不同步，缩短除霜时间，降低除霜功率。
【专利说明】
一种风冷冰箱辅助除霜装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种风冷冰箱辅助除霜装置，属于并联双循环风冷冰箱辅助除霜技术领域。
【【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]所述冰箱稳定运行期间，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。
[0006]故本实用新型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。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。
【【实用新型内容】】
[0007]本实用新型提出了一种风冷冰箱辅助除霜装置，目的是回收压缩机热量辅助除霜，减弱除霜不同步性，缩短除霜时间，降低除霜功率。
[0008]本实用新型目的是通过以下技术方案来实现的:
[0009]—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通过管路混合后一分为二，一个补水管路与压机外盘管连接用于给辅助除霜水回路补水，另一个放水管路用于直接排出多余的融霜水。
[0010]所述的放水管上设置有第一球形阀，所述的补水管路上设置有第二球形阀。
[0011]所述的压机外盘管的入口上设置有水位传感器，第一球形阀、第二球形阀和水位传感器均与阀控制器连接，用于给辅助除霜水回路补水和多余融霜水的及时排出。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]所述第一支路热水管紧贴在冷冻蒸发器顶排管表面;所述第二支路热水管，紧贴在冷藏蒸发器顶排管表面;所述压机外盘管紧密盘绕在压缩机壳体外表面。
[0015]相对于现有技术，本实用新型具有以下优点:
[0016]本实用新型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。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。
[0017]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；
[0018]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。
【【附图说明】】
[0019]图1为本实用新型的系统结构不意图；
[0020]其中:1.冷冻除霜终止感温包，2.冷冻蒸发器，3.第一支路热水管，4.冷藏除霜终止感温包，5.冷藏蒸发器，6.第二支路热水管，7.冷藏接水盘，8.接水盒，9.第一球形阀，10.第二球形阀，11.第一三通阀，12.阀控制器，13.水位传感器，14.第三球形阀，15.压机外盘管，16.水循环栗，17.流量计，18.压缩机，19.排气阀，20.第四球形阀，21.第二三通阀，22.冷冻接水盘，23.冷冻电加热管，24.冷藏回风口。
【【具体实施方式】】
[0021]下面结合附图，对本实用新型的【具体实施方式】进行详细阐述，但本实用新型不限于该实施例。为了使公众对本实用新型有彻底的了解，在以下本实用新型优选施例中详细说明具体的细节。
[0022]如图1所示，本实用新型一种风冷冰箱辅助除霜装置，主要包括压机外盘管15、排气阀19、第二三通阀21、第一支路热水管3、第二支路热水管6、第一三通阀11、第三球形阀14、冷藏接水盘7、冷冻接水盘22、第四球形阀20等部件。本实用新型在压缩机壳体表面紧绕水盘管，回收并转移压缩机热量辅助蒸发器除霜。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。
[0023]压机外盘管15，紧绕在压缩机18表面，用于给压缩机18降温，并吸收蓄存其运行时产生的热量；
[0024]排气阀19，用于维持闭合水系统内的压力，保证系统安全；
[0025]第一支路热水管3，紧贴在冷冻蒸发器2顶排管表面，用于辅助冷冻电加热管除霜；
[0026]第二支路热水管6，紧贴在冷藏蒸发器5顶排管表面，用于辅助冷藏蒸发器回风化霜；
[0027]第一三通阀11，用于切换控制给第一支路热水管3或第二支路热水管6供热辅助除霜；
[0028]第二三通阀21，用于结合第一三通阀9切换水支路；
[0029]第二球形阀10，用于首次开机时控制蓄水阶段的补水；
[0030]其中，所述第一、二支路热水管3和6分别紧贴在冷冻、冷藏蒸发器2和5顶排管表面，所述压机外盘管15紧绕在压缩机18表面，所述排气阀19两端分别与压机外盘管15和第二三通阀21连接，所述第一支路热水管3、第二支路热水管6两端均分别与第二三通阀21和第一三通阀连接11，所述第三球形阀11分别与第一三通阀11和压机外盘管15连接，所述冷藏接水盘7和冷冻接水盘22底部与第一球形阀9和第二球形阀10连接，所述第一球形阀9的另一端通向接水盘8。
[0031]所述第一三通阀11、第三球形阀14、压机外盘管15、水循环栗16、流量计17、第四球形阀20、第二三通阀21和第一支路热水管3组成第一闭合水支路，所述第一三通阀11、第三球形阀14、压机外盘管15、水循环栗16、流量计17、第四球形阀20、第二三通阀21和第二支路热水管6组成第二闭合水支路，第一闭合水支路和第二闭合水支路的切换通过第一三通阀11和第二三通阀21联合控制;所述水位传感器13、第二球形阀14和阀控制器12组成闭合水支路的补水控制系统。
[0032]具体地，所述第一支路热水管3，紧贴在冷冻蒸发器顶排管表面，用于辅助冷冻电加热管除霜，所述第二支路热水管，紧贴在冷藏蒸发器2顶排管表面，用于辅助冷藏蒸发器2回风化霜;所述冷冻电加热管23有两级功率模式，所述第一支路热水管3辅助除霜时调至低功率模式。以减少冰箱系统的功耗。
[0033]具体地，所述冷冻除霜终止感温包I和冷藏除霜终止感温包4均可独立控制第三球形阀14、第四球形阀20和水循环栗16;所述第一球形阀9和第二球形阀10联动受控于阀控制器12，一个开启时另一个关闭；
[0034]下面详细描述该装置的工作原理:
[0035]1.首次开机后的蓄水阶段:
[0036]首次开机时，第一球形阀9关闭，第二球形阀10开启，第三球形阀14关闭，第四球形阀20关闭，水循环栗24不开机。在压缩机18启动后，制冷系统开始正常工作:冰箱制冷过程中，箱体内的回风经低温的蒸发器冷却后，温度降低，回风中的水蒸气会在蒸发器换热管表面及翅片间冷凝成水滴，进而凝结成霜，并且随着制冷循环的继续进行，霜层会越积越厚。
[0037]风冷双循环冰箱先给冷藏蒸发器5供液，当冷藏感温包温度降低至设定值时，切换至冷冻蒸发器2供液。在冷冻运行期间，冷藏风机不停机，通过冷藏回风口 24的回风进行回风化霜，第三球形阀14和第四球形阀20同时开启，冷藏蒸发器5的化霜水滴落到冷藏接水盘7上，在重力作用下流经第二球形阀10和第三球形阀14进入压机外盘管15，当冷藏除霜终止感温包4温度升至上限值，回风化霜结束，第三球形阀14和第四球形阀20同时关闭。当冷冻感温包温温度降低至设定值时，压缩机18停机，待冷藏室温度升至上限值，压缩机18再次开机，给冷藏蒸发器5供冷，如此周而复始。
[0038]当压缩机18累计运行时间到达设定值时，压缩机18停机，第三球形阀14和第四球形阀20同时开启，冷冻电加热管23开启高功率运行模式，冷冻蒸发器2开始电加热除霜，受到上升热气流的加热，冷冻蒸发器2上的霜开始“由下至上”逐渐融化，融霜水落到下方的冷冻接水盘22，再流入压机外盘管15，当冷冻除霜终止感温包I温度升至设定值，冷冻电加热管23停止工作，第三球形阀14和第四球形阀20同时关闭。待再次到达压缩机18累计运行时间时，冷冻蒸发器2再次开始除霜，如此反复，直到压机外盘管15内的水位升至水位传感器13的位置，阀控制器12接受水位传感器13的动作信号，关闭第二球形阀10。至此，辅助除霜的水路系统补水完成，第二球形阀10不再打开。
[0039]2.蓄水完成后的稳定运行阶段:
[0040]辅助除霜的水路系统补水完成，第二球形阀10永久关闭，第一球形阀9永久打开。之后当制冷系统稳定运行时，分布在压机外盘管15内的除霜水，吸收压缩机18壳体的发热量，同时给压缩机18散热。压机外盘管15内的水被加热时，管路内压力会有所升高，可通过排气阀19保证闭合水系统压力稳定在安全值。
[0041]当切换至冷冻蒸发器2供液时，冷藏风机不停机，冷藏蒸发器5开始回风化霜。此时，第一三通阀11和第二三通阀21均切换至与第二支路热水管6连接，即第二闭合水支路连通，第三球形阀14和第四球形阀20同时开启，水循环栗16启动。被压缩机18壳体加热的化霜水在水循环栗16的驱动下，在第二闭合水支路内循环流动，经过第二支路热水管6时加热冷藏蒸发器5顶排管的霜层，辅助回风化霜，期间化霜水滴落到冷藏接水盘7，进而流入接水盒8。在第二水支路热水管6的辅助下，回风化霜的时间能大大缩短，当冷藏除霜终止感温包4温度升至设定值时，水循环栗16停机，第三球形阀14和第四球形阀20同时关闭。
[0042]当冷冻蒸发器2到达除霜时间时，冷冻电加热管23开启低功率挡进行电加热除霜，第一三通阀11和第二三通阀21均切换至与第一支路热水管3连接，即第一闭合水支路连通，第三球形阀14和第四球形阀20同时开启，水循环栗16启动。同样地，在水循环栗16的驱动下，压机外盘管15内的热水流经第一支路热水管3辅助冷冻电加热管23除霜，保证冷冻蒸发器2上下同步开始除霜。化霜水滴落到冷冻接水盘22，再流入接水盒8。待冷冻除霜终止感温包I升至设定值，电加热和辅助加热均停止除霜，水循环栗16停机，第三球形阀14和第四球形阀20同时关闭。
[0043]除霜过程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。
[0044]以上，仅为本实用新型的较佳实施例，并非仅限于本实用新型的实施范围，凡依本实用新型专利范围的内容所做的等效变化和修饰，都应为本实用新型的技术范畴。
【主权项】
1.一种风冷冰箱辅助除霜装置，其特征在于，包括:设置在冷冻蒸发器(2)顶排管上的第一支路热水管(3)、设置在冷藏蒸发器(5)顶排管上的第二支路热水管(6)和紧绕在压缩机(18)上的压机外盘管(15)，第一支路热水管(3)和第二支路热水管(6)分别通过两个三通阀与压机外盘管(15)连通形成两个辅助除霜水回路;压机外盘管(15)的出水管上通过设置水循环栗(16)使第一支路热水管(3)、第二支路热水管(6)和压机外盘管(15)内的水进行循环;收集融霜水的冷藏接水盘(7)和冷冻接水盘(22)通过管路混合后一分为二，一个补水管路与压机外盘管(15)连接用于给辅助除霜水回路补水，另一个放水管路用于直接排出多余的融霜水。2.根据权利要求1所述的一种风冷冰箱辅助除霜装置，其特征在于，所述的放水管上设置有第一球形阀(9)，所述的补水管路上设置有第二球形阀(10)。3.根据权利要求2所述的一种风冷冰箱辅助除霜装置，其特征在于，所述的压机外盘管(15)的入口上设置有水位传感器(13)，第一球形阀(9)、第二球形阀(10)和水位传感器(13)均与阀控制器(12)连接，用于给辅助除霜水回路补水和多余融霜水的及时排出。4.根据权利要求1所述的一种风冷冰箱辅助除霜装置，其特征在于，所述的压机外盘管(15)的入口管路上设置有第三球形阀(14)，压机外盘管(15)的出口管路上设置有流量计(17)、排气阀(19)和第四球形阀(20)。5.根据权利要求4所述的一种风冷冰箱辅助除霜装置，其特征在于，设置在冷冻蒸发器(2)上的冷冻除霜终止感温包(I)和设置在冷藏蒸发器(5)上的冷藏除霜终止感温包(4)均与第三球形阀(14)、第四球形阀(20)和水循环栗(16)连接，进行独立控制辅助除霜水回路。6.根据权利要求1所述的一种风冷冰箱辅助除霜装置，其特征在于，所述第一支路热水管(3)紧贴在冷冻蒸发器(2)顶排管表面;所述第二支路热水管(6)，紧贴在冷藏蒸发器(5)顶排管表面;所述压机外盘管(15)紧密盘绕在压缩机(18)壳体外表面。
【文档编号】F25D21/12GK205536804SQ201620111346
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年2月3日
【发明人】冷永强, 张振亚, 黄东
【申请人】西安交通大学