除霜系统和制冷设备的制作方法

本发明涉及制冷设备除霜技术领域，具体而言，涉及一种除霜系统以及一种制冷设备。

背景技术：

相关技术中，如图1所示，冰箱除霜利用化霜加热丝加热对冰箱冷冻蒸发器进行除霜，但化霜加热丝在加热过程中温度分布不均匀，耗能很高；且冰箱冷凝器贴附于冰箱的侧板，背板等位置进行散热，导致冰箱的侧板或后背板温度过高，用户体验差。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明第一方面提供了一种除霜系统。

本发明第二方面提供了一种制冷设备。

有鉴于此，根据本发明的第一方面提出了一种除霜系统，包括：蓄热部，蓄热部内设置有液态换热介质，蓄热部设于制冷系统的冷凝器上；上升管路，上升管路的一端与蓄热部相连通；除霜部，除霜部的进口与上升管路的另一端相连通，除霜部设于制冷系统的蒸发器表面，除霜部的出口与蓄热部相连通；其中，液态换热介质吸收冷凝器释放的热量由液体蒸发成气体，气体通过上升管路进入到除霜部，对蒸发器进行放热除霜，气体吸收冷量由气态变为液态，流回蓄热部。

本发明提供的除霜系统，设于制冷系统的冷凝器上的蓄热部内设置有液态换热介质，液态换热介质吸收冷凝器释放的热量由液体蒸发成气体，在压强作用下，气体通过一端与蓄热部相连通的上升管路进入到除霜部，对表面设置有除霜部的蒸发器进行放热除霜，蓄热部内的换热介质吸收冷量由气态变为液态，在重力的作用下通过除霜部的出口流回蓄热部，通过独立于制冷系统外的设置，简化了制冷系统的结构，且通过采用换热介质不断的在冷凝器和蒸发器处吸热蒸发和冷凝放热，在没有外在驱动力的作用下，利用除霜换热介质的物理状态的改变实现该除霜系统的循环往复。

相较于相关技术中采用化霜加热丝系统对蒸发器进行化霜，本发明提供的除霜系统，吸收冷凝器的热量对蒸发器进行除霜，利用了冰箱制冷过程中冷凝器产生的余热，降低了冰箱的能耗，同时该除霜系统从冷凝器处吸热，降低了冰箱金属侧板或后背板的温度，提高了用户体验度，并且该除霜系统设计结构简单，系统控制简单，组件少，极大的简化了现有除霜设备，降低了冰箱的整体成本。

另外，本发明提供的上述技术方案中的除霜系统还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，优选地，上升管路与除霜部相连通的端部所在平面的高度大于除霜部进口所在平面的高度。

在该技术方案中，液态换热介质不断吸收冷凝器释放的热量由液体蒸发成气体，气体逐渐增多，导致压强逐渐增大，在压强的作用下气态的换热介质进入到上升管路，通过将上升管路的另一端设置高于除霜部的进口端，使得气态的换热介质可以沿蒸发器的顶部至底部在除霜部内流动，完成对蒸发器的除霜后，使得吸收冷量变为液态的换热介质在重力的作用下流回至蓄热部内进入下一个除霜过程，使得蓄热部、上升管路及除霜部组合成的闭合回路，构成了独立循环地除霜系统，如此反复循环，不断地对蒸发器除霜并降低冷凝器表面的温度。

在上述任一技术方案中，优选地，除霜部进口位于除霜部出口的上方。

在该技术方案中，吸收冷凝器热量由液态蒸发成气态的换热介质，在压强作用下，通过上升管路进入到除霜部进口，吸收蒸发器的冷量由气态变为液态对蒸发器进行放热除霜，通过将除霜部的进口设于除霜部的出口的上方，使得换热介质沿蒸发器的顶部至底部在除霜部内流动，完成对蒸发器的除霜后，使得吸收冷量变为液态的换热介质在重力的作用下流回至蓄热部内进入下一个除霜过程，以构成循环往复的除霜回路。

在上述任一技术方案中，优选地，除霜部为螺旋状的管路；除霜部缠绕在蒸发器的周侧或贴设于蒸发器的表面。

在该技术方案中，通过将螺旋状的管路缠绕在蒸发器的周侧或贴设于蒸发器的表面，使得对蒸发器的加热除霜均匀有效，并增大了管路与蒸发器的换热面积，提升了换热效率。

在上述任一技术方案中，优选地，换热介质的沸点小于等于45℃；换热介质由液态变为固态的温度值小于等于-35℃。

在该技术方案中，通过选择沸点小于等于45℃，以及由液态变为固态的温度值小于等于-35℃的换热介质，即冷凝器的表面温度和蒸发器的表面温度可以使得换热介质的物理状态发生改变，以实现对冷凝器的降温和对蒸发器的除霜。具体地，当换热介质吸收冷凝器的热量温度升高达到沸点时，由液态蒸发为气态，从而流入除霜部对蒸发器进行除霜，在对蒸发器除霜的过程中吸收冷量，换热介质的温度降低，状态由气态变为液态，在重力的作用下又重新回到冷凝器附近的蓄热部，如此反复循环，不断对蒸发器除霜并降低冷凝器表面的温度。进一步地，通过选择由液态变为固态的温度值小于等于-35℃的换热介质，避免换热介质在吸收冷冻蒸发器的冷量后转化为固态，进而影响整个除霜系统的正常运行，以保证除霜系统的运行的稳定性和高效性。

在上述任一技术方案中，优选地，除霜系统还包括：第一开关，设于上升管路内；控制器，与第一开关相连接，用于根据除霜指令控制第一开关闭合。

在该技术方案中，通过在上升管路内设置第一开关，在非除霜状态下，第一开关处于打开状态，使得第一开关前后空间存在一定的压力差，当接收到除霜指令时，通过控制器控制设置于上升管路的第一开关闭合，液态的换热介质吸收冷凝器的热量蒸发为气态，由于蓄热部一侧的压力增加，使得气体的换热介质经由上升管路向除霜部方向流动，对蒸发器进行除霜操作，使得除霜系统，在没有外在驱动力的作用下，利用除霜溶液的物理状态的改变实现该除霜系统的循环往复进一步地通过控制器控制第一开关在有除霜需求时进行闭合，加速换热介质在管路内的流动速度，提升除霜效率，及用户的使用体验。

在上述任一技术方案中，优选地，除霜系统还包括：第二开关，设于除霜部的管路上，与控制器相连接；控制器还用于除霜结束，控制第二开关闭合，以使得除霜部内的换热介质流回蓄热部。

在该技术方案中，进行除霜的过程中，气态的换热介质经在除霜管路中经过处于打开状态的第二开关在蒸发器表面附近放热冷凝，对蒸发器除霜，通过控制器根据除霜开始和结束指令，控制第二开关的闭合与开启；通过设置第二开关，可以在除霜过程中调整第二开关闭合的时间，以使得除霜部内聚集一定的换热介质，以增加换热介质吸收蒸发器处的冷量进行除霜的时长，提升除霜效果。

在上述任一技术方案中，优选地，第二开关设置于除霜部靠近出口一侧。

在该技术方案中，第二开关设置于位于除霜部进口下方的出口一侧，在除霜过程中，第二开关处于打开状态，对蒸发器放热的气态换热介质转化为液态，在重力的作用下聚集于出口上方的蒸发器侧，使得除霜部内的换热介质可以持续吸收蒸发器的冷量，以增加除霜时长，提升除霜效果。

在上述任一技术方案中，优选地，蓄热部为盘旋设置于冷凝器表面的管路。

在该技术方案中，蓄热部盘旋设置于冷凝器表面的管路，增加了管路与冷凝器的换热面积，增加了冷凝器的吸收热量，降低了制冷设备金属侧板或后背板的温度，提高了用户体验度，并且吸收冷凝器的热量对蒸发器进行除霜，降低了制冷设备的能耗。

本发明第二方面提出了一种制冷设备，其特征在于，包括如上述任一技术方案所述的除霜系统。

本发明提供的制冷设备，因包括第一方面的除霜系统，因此具有除霜系统的全部有益效果。具体地，制冷设备可以是冰箱。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是相关技术中一种冰箱系统的结构示意图；

其中，图1中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

10’压缩机，12’冷凝器，14’冷冻蒸发器，16’冷藏蒸发器，18’变温室蒸发器，20’三通连接管，22’电磁阀，24’毛细管，26’干燥过滤器，28’化霜加热丝。

图2是本发明一个实施例的制冷设备系统的结构示意图。

其中，图2中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1制冷系统，102压缩机，104冷凝器，106干燥过滤器，108电磁阀，110毛细管，112冷冻蒸发器，114冷藏蒸发器，116变温室蒸发器，118三通连接管，2除霜系统，202蓄热部，204上升管路，206除霜部，208第一开关，210第二开关。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图2来描述根据本发明一些实施例提供的一种除霜系统2和制冷设备。

如图2所示，本发明第一方面的一个实施例提出了一种除霜系统2，包括：蓄热部202、上升管路204及除霜部206；蓄热部202内设置有液态换热介质，蓄热部202设于制冷系统的冷凝器上；上升管路204的一端与蓄热部202相连通；除霜部206的进口与上升管路204的另一端相连通，除霜部206设于制冷系统的冷冻蒸发器112表面，除霜部206的出口与蓄热部202相连通；

其中，液态换热介质吸收冷凝器释放的热量由液体蒸发成气体，气体通过上升管路204进入到除霜部206，对冷冻蒸发器112进行放热除霜，气体吸收冷量由气态变为液态，流回蓄热部202。

本发明提供的除霜系统2，设于制冷系统的冷凝器上的蓄热部202内设置有液态换热介质，液态换热介质吸收冷凝器释放的热量由液体蒸发成气体，在压强作用下，气体通过一端与蓄热部202相连通的上升管路204进入到除霜部206，对表面设置有除霜部206的冷冻蒸发器112进行放热除霜，蓄热部202内的换热介质吸收冷量由气态变为液态，在重力的作用下通过除霜部206的出口流回蓄热部202，通过独立于制冷系统外的设置，简化了制冷系统1的结构，且通过采用换热介质不断的在冷凝器104和冷冻蒸发器112处吸热蒸发和冷凝放热，在没有外在驱动力的作用下，利用除霜换热介质的物理状态的改变实现该除霜系统的循环往复。

如图1所示，相关技术中冰箱的除霜利用化霜加热丝对冷冻蒸发器14’进行加热除霜，制冷系统包括压缩机10’，与压缩机10’相连的冷凝器12’，冷凝器12’的另一端与干燥过滤器26’相连接，干燥过滤器26’经过电磁阀22’、毛细管24’分别与冷冻蒸发器14’和变温室蒸发器18’相连接，冷冻蒸发器14’与冷藏蒸发器16’相连接，冷藏蒸发器16’通过三通连接管20’与变温室蒸发器18’和压缩机10’相连，其中，在冷冻蒸发器14’的外部设置有化霜加热丝28’，通过化霜加热丝28’进行除霜，但是化霜加热丝加热过程中温度分布不均匀，能耗高；且现有冰箱冷凝器一般贴附于冰箱的侧板，背板等位置进行散热，导致冰箱的侧板或后背板温度过高，用户体验差。

采用本发明提供的除霜系统2，吸收冷凝器104的热量对冷冻蒸发器112进行除霜，利用了制冷设备制冷过程中冷凝器104产生的余热，降低了制冷设备的能耗，同时该除霜系统从冷凝器104处吸热，降低了制冷设备金属侧板或后背板的温度，提高了用户体验度，并且该除霜系统设计结构简单，系统控制简单，组件少，极大的简化了现有除霜设备，降低了制冷设备的整体成本。

在本发明的一个实施例中，优选地，上升管路204与除霜部206相连通的端部所在平面的高度大于除霜部206进口所在平面的高度。

在该实施例中，液态换热介质不断吸收冷凝器104释放的热量由液体蒸发成气体，气体逐渐增多，导致压强逐渐增大，在压强的作用下气态的换热介质进入到上升管路204，通过将上升管路204的另一端设置高于除霜部206的进口，使得气态的换热介质可以沿冷冻蒸发器112的顶部至底部在除霜部206内流动，完成对冷冻蒸发器112的除霜后，使得吸收冷量变为液态的换热介质在重力的作用下流回至蓄热部202内进入下一个除霜过程，使得蓄热部202、上升管路204及除霜部206组合成的闭合回路，构成了独立循环地除霜系统，如此反复循环，不断地对冷冻蒸发器112除霜并降低冷凝器104表面的温度。

在本发明的一个实施例中，优选地，除霜部206进口位于除霜部206出口的上方。

在该实施例中，吸收冷凝器104热量由液态蒸发成气态的换热介质，在压强作用下，通过上升管路204进入到除霜部206进口，吸收冷冻蒸发器112的冷量由气态变为液态对冷冻蒸发器112进行放热除霜，通过将除霜部206的进口设于除霜部206的出口的上方，使得换热介质沿冷冻蒸发器112的顶部至底部在除霜部206内流动，完成对冷冻蒸发器112的除霜后，使得吸收冷量变为液态的换热介质在重力的作用下流回至蓄热部202内进入下一个除霜过程，以构成循环往复的除霜回路。

在本发明的一个实施例中，优选地，除霜部206为螺旋状的管路；除霜部206缠绕在冷冻蒸发器112的周侧或贴设于冷冻蒸发器112的表面。

在该实施例中，通过将螺旋状的管路缠绕在冷冻蒸发器112的周侧或贴设于冷冻蒸发器112的表面，使得对冷冻蒸发器112的加热除霜均匀有效，并增大了管路与冷冻蒸发器112的换热面积，提升了换热效率。

在本发明的一个实施例中，优选地，换热介质的沸点小于等于45℃；换热介质由液态变为固态的温度值小于等于-35℃。

在该实施例中，通过选择沸点小于等于45℃，以及由液态变为固态的温度值小于等于-35℃的换热介质，即冷凝器104的表面温度和冷冻蒸发器112的表面温度可以使得换热介质的物理状态发生改变，以实现对冷凝器104的降温和对冷冻蒸发器112的除霜。具体地，当换热介质吸收冷凝器104的热量温度升高达到沸点时，由液态蒸发为气态，从而流入除霜部206对冷冻蒸发器112进行除霜，在对冷冻蒸发器112除霜的过程中吸收冷量，换热介质的温度降低，状态由气态变为液态，在重力的作用下又重新回到冷凝器104附近的蓄热部202，如此反复循环，不断对冷冻蒸发器112除霜并降低冷凝器104表面的温度。进一步地，通过选择由液态变为固态的温度值小于等于-35℃的换热介质，避免换热介质在吸收冷冻蒸发器112的冷量后转化为固态，进而影响整个除霜系统的正常运行，以保证除霜系统的运行的稳定性和高效性。

具体实施例中，换热介质沸点取值在35℃至45℃的，融点在-35℃以下的溶液。具体地，换热介质可以为一种混合物，根据沸点的要求将多种液体进行配比以满足要求，例如冷水加盐，或者乙醇加水；或者是满足沸点和融点要求的单一物质。其中，融点即为液态变为固态的温度值。

在本发明的一个实施例中，优选地，除霜系统2还包括：第一开关208，设于上升管路204内；控制器，与第一开关208相连接，用于根据除霜指令控制第一开关208闭合。

在该实施例中，通过在上升管路204内设置第一开关208，在非除霜状态下，第一开关208处于打开状态，使得第一开关208前后空间存在一定的压力差，当接收到除霜指令时，通过控制器控制设置于上升管路204的第一开关208闭合，液态的换热介质吸收冷凝器104的热量蒸发为气态，由于蓄热部202一侧的压力增加，使得气体的换热介质经由上升管路204向除霜部206方向流动，对冷冻蒸发器112进行除霜操作，使得除霜系统，在没有外在驱动力的作用下，利用除霜溶液的物理状态的改变实现该除霜系统的循环往复进一步地通过控制器控制第一开关208在有除霜需求时进行闭合，加速换热介质在管路内的流动速度，提升除霜效率，及用户的使用体验。

在本发明的一个实施例中，优选地，除霜系统2还包括：第二开关210，设于除霜部206的管路上，与控制器相连接；控制器还用于除霜结束，控制第二开关210闭合，以使得除霜部206内的换热介质流回蓄热部202。

在该实施例中，进行除霜的过程中，气态的换热介质经在除霜管路中经过处于打开状态的第二开关210，气态的换热介质在冷冻蒸发器112表面附近放热冷凝，对冷冻蒸发器112除霜，通过控制器根据除霜开始和结束指令，控制第二开关210的开启与闭合；通过设置第二开关210，可以在除霜过程中调整第二开关210闭合的时间，以使得除霜部206内聚集一定的换热介质，以增加换热介质吸收冷冻蒸发器112处的冷量进行除霜的时长，提升除霜效果。

具体实施例中，基于除霜结束的情况，可以通过判断持续的除霜时长判断是否完成除霜，通过控制器对除霜时长进行计时，当除霜时长达到预设时长时，通过控制器控制设置于除霜部206的管路上的第二开关210闭合，冷凝为液态的换热介质在重力的作用下重新回到冷凝器104表面的管路，从而不断对冷冻蒸发器112除霜并降低冷凝器104表面的温度。

具体实施例中，基于除霜结束的情况，可以通过获取冷冻蒸发器112的表面温度判断是否完成除霜，通过控制器获取到的冷冻蒸发器112的表面温度与预设温度进行比较，当冷冻蒸发器112的表面温度大于或等于预设温度时，则除霜结束，控制第二开关210闭合，冷凝为液态的换热介质在重力的作用下重新回到冷凝器104表面的管路，从而不断对冷冻蒸发器112除霜并降低冷凝器104表面的温度。

在本发明的一个实施例中，优选地，第二开关210设置于除霜部206靠近出口一侧。

在该技术方案中，第二开关210设置于位于除霜部206进口下方的出口一侧，在除霜过程中，第二开关210处于打开状态，对冷冻蒸发器112放热的气态换热介质转化为液态，在重力的作用下聚集于出口上方的冷冻蒸发器112侧，使得除霜部206内的换热介质可以持续吸收冷冻蒸发器112的冷量，以增加除霜时长，提升除霜效果。

具体实施例中，第一开关208和第二开关210为单向开关，进一步地，第一开关208为单向闭合开关，第二开关210为单向常开开关。

在本发明的一个实施例中，优选地，蓄热部202为盘旋设置于冷凝器104表面的管路。

在该实施例中，蓄热部202盘旋设置于冷凝器104表面的管路，增加了管路与冷凝器104的换热面积，增加了冷凝器104的吸收热量，降低了制冷设备金属侧板或后背板的温度，提高了用户体验度，并且吸收冷凝器104的热量对冷冻蒸发器112进行除霜，降低了制冷设备的能耗。

本发明第二方面的一个实施例提出了一种制冷设备，其特征在于，包括上述任一实施例的除霜系统2。

具体实施例中，如图2所示，制冷设备包括制冷系统1和除霜系统2，制冷系统1包括压缩机102和其相连的冷凝器104，同时其又与干燥过滤器106、电磁阀108、毛线管110、冷冻蒸发器112、冷藏蒸发器114、变温室蒸发器116和三通连接管118组合成闭合回路。在制冷系统外，装有沸点在35℃至45℃的，由气态变为液态的温度值小于等于-35℃的换热介质的蓄热部202、上升管路204、除霜部206、第一开关208、第二开关210组成的闭合回路是独立循环的除霜系统2。除霜系统的管路装有换热介质的蓄热部202与冷凝器104紧密贴合，第一开关208到第二开关210之间的管路成一定向下倾斜的角度缠绕贴附冷冻蒸发器112表面。从压缩机102出去的高温高压的换热介质经过冷凝器104，冷凝器104释放热量，紧紧贴附在冷凝器104表面的装有换热介质的蓄热部202从冷凝器104表面吸收热量，热量传递给换热介质，换热介质开始蒸发成气体，上升管路204中的压强增大，当除霜系统2开始工作，第一开关208处于闭合状态，第二开关210处于打开状态，吸收冷凝器104热量的换热介质开始挥发，经过上升管路204从第一开关208向第二开关210开始运动，换热介质蒸汽在经过缠绕在冷冻蒸发器112的周侧或贴设于冷冻蒸发器112的表面的除霜部206时遇冷冷凝，并对冷冻蒸发器112放热除霜，换热介质除霜吸收冷量由气态变为液态，在重力的作用下聚集在第二开关210附近，此时的换热介质仍然在吸收冷冻蒸发器112处的冷量进行除霜过程，一定除霜时间后，第二开关210闭合，在重力的作用下，冷凝后的换热介质在重力的作用下又重新回到蓄热部202吸热蒸发，第二开关210打开，如此反复循环，不断对冷冻蒸发器112除霜并降低冷凝器104表面的温度。

通过本发明实施例的制冷设备，通过除霜系统2独立于制冷系统外的设置，简化了制冷系统1的结构，且通过采用换热介质不断的在冷凝器104和冷冻蒸发器112处吸热蒸发和冷凝放热，在没有外在驱动力的作用下，利用除霜换热介质的物理状态的改变实现该除霜系统的循环往复。

相较于如图1所示相关技术中采用化霜加热丝系统对冷冻蒸发器14’进行化霜，本发明提供的除霜系统，吸收冷凝器104的热量对冷冻蒸发器112进行除霜，利用了制冷设备制冷过程中冷凝器104产生的余热，降低了制冷设备的能耗，同时该除霜系统从冷凝器104处吸热，降低了制冷设备金属侧板或后背板的温度，提高了用户体验度，并且该除霜系统设计结构简单，系统控制简单，组件少，极大的简化了现有除霜设备，降低了制冷设备的整体成本。具体地，制冷设备可以是冰箱。

在本发明的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。