一种制冷及化霜系统的制作方法

1.本实用新型涉及制冷和空调热泵设备技术领域，特别是涉及一种制冷及化霜系统。


背景技术：

2.众所周知，空调需要四通阀换向化霜和制热，但空调四通阀不能在压缩机工作状态中换向化霜，因此，空调四通阀不能用于低温冷库低温冷风机上面做化霜。其原因为：四通二端有二个活塞二根毛细管，活塞是通过毛细管压力推动滑块转换制冷剂流向；毛细管左端一根，右端一根，这二根毛细管道过电磁阀供液，如左端供高压，右端就接压缩机低压；如是右端供高压，左端就接压缩机低压；只要左右端压力差达到四公斤，内活塞就移动换向。如果空调压缩机在四通转换时还在工作，此时低压压力低、高压压力高，四通阀在这种情况下切换，低压端需加压，因压力低无法快速升压超过高压压力四公斤，因此无法形成四通阀所需的压力差，四通阀就无法正常工作，这就需要压缩机停机平衡高低压差，在四通阀转换后，一端升压一端降压就会快速的达到四通阀所需的压力差。冷库及低温冷风不使用的原因是因为，冷库工作低压压力比空调还要低四公斤左右，而且冷库的节流孔比空调的节流孔小，且冷库的温度更低，所以停机后不能在短时间内实现低压和高压的平衡，需要等待的时间较长，时间长到可能会影响冷库内的温度，这就是冷库不使用四通阀化霜的原因。
3.目前冷库的化霜方法有电加热化霜、水冲霜、压缩机高压排热化等，这几种化霜效率低化霜时间长，而且耗能都比较大。耗能大是电加热及水冲霜和压缩机排热化霜的电转成热能都是一瓦的电能转换成一瓦的热能；而空调上使用的四通阀热氟化霜效率很高，因为空调热泵可以把一瓦电能变成三瓦的热能，所以化霜效率很高；但在冷库中就无法使用这高效的化霜方法，这是由于四通阀的特性决定了空调四通阀使用的要求。因此，如何让四通阀可以与冷库等更好的配合使用，使其可以满足低温冷库及低温冷风化霜的需求，是亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.为了解决上述现有技术中的不足，本实用新型的目的是提供一种制冷及化霜系统，该系统可以解决制冷系统需停机才能切换四通阀化霜的问题，使四通阀可以满足空调不停机化霜，减少化霜时长，满足低温冷库及低温冷风化霜的需求；同时解决空调四通阀换向所带来的制冷剂冲击气流噪音的问题。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：
6.提供了一种制冷及化霜系统，包括四通阀及分别与其连通的冷凝器、蒸发器，所述冷凝器及蒸发器通过降压管路连通；
7.还包括压缩机，所述压缩机的高压排气管向四通阀中输送制冷剂，且制冷剂通过所述压缩机的低压吸气管回流至压缩机；
8.所述高压排气管与降压管路之间还连接有压力平衡机构。
9.进一步的，所述压力平衡机构包括与高压排气管连接的输送管路，所述输送管路上设有第一平衡电磁阀。
10.进一步的，所述降压管路上设有第一节流阀。
11.进一步的，所述压力平衡机构还包括并联在第一节流阀上的平衡管路，所述平衡管路与输送管路连接。
12.进一步的，所述平衡管路上设有位于冷凝器一侧的第一单向阀及位于蒸发器一侧的第二单向阀。
13.进一步的，所述降压管路上设有位于冷凝器一侧的第三单向阀及位于蒸发器一侧的第二节流阀。
14.进一步的，所述压力平衡机构还包括并联在所述第三单向阀的两端的第三节流阀。
15.进一步的，所述压力平衡机构还包括并联在所述第二节流阀的两端的第二平衡电磁阀。
16.进一步的，所述输送管路与第三节流阀所在管路连通。
17.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
18.1、本实用新型示例的制冷及化霜系统，可以通过压力平衡系统平衡高压段与低压段的压力，使得四通阀可以平稳的进行方向的切换，而不需要停机转换，从而使该制冷系统可以满足化霜的需求，适用于冷库等制冷系统；
19.2、本实用新型示例的制冷及化霜系统，减少了空调化霜时间以及空调房间因化霜带来舒适度差的问题，同时降低了换向气流噪音。
附图说明
20.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
21.图1为实施例一制冷时结构原理图；
22.图2为实施例一制冷状态打开第一平衡电磁阀，平衡高低压差原理图；
23.图3为实施例一四通阀由制冷切换到制热时原理图；
24.图4为实施例一制热化霜时原理图；
25.图5为实施例一制热化霜状态打开第一平衡电磁阀,平衡高低压差原理图；
26.图6为实施例一四通阀由制热切换到制冷原理图；
27.图7为实施例二制冷时结构原理图；
28.图8为实施例二制冷状态打开第一平衡电磁阀，平衡高低压差原理图；
29.图9为实施例二四通阀由制冷切换到制热时原理图；
30.图10为实施例二制热化霜时原理图；
31.图11为实施例二制热化霜状态打开第一平衡电磁阀,平衡高低压差原理图；
32.图12为实施例二四通阀由制热切换到制冷原理图。
33.图中：1-压缩机，1-1-高压排气管,1-2-低压吸气管，2-四通阀，2-1-接口一，2-2-接口二，2-3-接口三，2-4-接口四，3-冷凝器，4-蒸发器，5-降压管路，6-第一节流阀，7-平衡管路，8-第一单向阀，9-第二单向阀，10-第一平衡电磁阀，11-分流三通阀，12-输送管路，
13-第三单向阀，14-第二节流阀，15-第三节流阀，16-第二平衡电磁阀。
具体实施方式
34.下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。
35.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
36.实施例一：
37.如图1-6所示，本实施例提供了一种制冷及化霜系统，包括四通阀2、冷凝器3、蒸发器4及压缩机1，各部分的连接方式与空调制冷系统相似，且原理与空调制冷系统也相似，另外，本实施例的制冷机化霜系统还可通过压力平衡机构平衡冷凝器3、蒸发器4之间的压力。
38.具体的，所述四通阀2分别与冷凝器3、蒸发器4连通，且所述冷凝器3及蒸发器4通过降压管路5连通，所述降压管路5上设有第一节流阀6。所述四通阀2包括接口一2-1、接口二2-2、接口三2-3及接口四2-4，所述接口一2-1与压缩机1的高压排气管1-1连通，所述接口三2-3与压缩机1的低压吸气管1-2连通；所述接口二2-2与冷凝器3接通，所述接口四2-4与蒸发器4接通。当处于制冷状态时，接口一2-1、接口二2-2连通，接口三2-3及接口四2-4连通；当处于化霜状态时，接口一2-1、接口四2-4连通；接口二2-2、接口三2-3连通。上述连接方式与空调制冷系统相似，在此不做过多赘述。
39.本实施例中，为了可以在短时间内实现管路压力的平衡，为四通阀2的换向创造条件，使制冷系统可以同时满足制冷及化霜的需求，在所述降压管路5上还并联有平衡管路7，所述平衡管路7可以平衡压力。
40.具体的，所述降压管路5与平衡管路7之间通过分流三通阀11连接，所述平衡管路7上设有位于冷凝器3一侧的第一单向阀8及位于蒸发器4一侧的第二单向阀9。所述高压排气管1-1连接有输送管路12，所述输送管路12上设有第一平衡电磁阀10，本实施例中，所述输送管路12与平衡管路7连通，且管路的连接处也通过分流三通阀11连接。
41.该系统的原理为：
42.如图1在正常制冷时，该系统的工作方式为：
43.如图1所示，正常制冷：压缩机1运行，高压制冷剂由高压排气管1-1排出至四通阀2，由四通阀2的接口一2-1进入并通过接口二2-2流出，高压制冷剂流入至冷凝器3，由冷凝器3散热冷却后的制冷剂可分流到第一单向阀8及第一节流阀6，由于单向阀反向截止，所以高压制冷剂无法通过第一单向阀8；高压制冷剂经过第一节流阀6降温降压后可分流到到第二单向阀9及蒸发器4，第二单向阀9反向截止，所以经节流后的制冷剂只能进入蒸发器4，经蒸发器4吸热后再进入四通阀2，由四通阀2的接口四2-4流入从接口三2-3流出，最后回到压缩机1。而平衡单向阀是关闭的，所以不能给单向阀供高压制冷剂，所以平衡管路7的压力为低压压力，因为只要压力高于低压压力，单向阀就会单向导通，所以此段只要第一平衡电磁阀10不打开，此段压力始终为低压压力。
44.如图2所示，化霜准备平衡高低压差时：压缩机1运行,高压制冷剂由高压排气管1-1排出至四通阀2，由四通阀2的接口一2-1进入并通过接口二2-2流出，高压制冷剂流入至冷
凝器3，由冷凝器3散热冷却后的制冷剂再送到第一节流阀6，第一节流阀6降压降温后再进入蒸发器4，蒸发器4吸热后再进入四通阀2，由四通阀2的接口四2-4流入从接口三2-3流出，最后回到压缩机1。而此时第一平衡电磁阀10是打开的，高压制冷剂通过输送管路12流向两个单向阀，由于第一单向阀8是连接的高压段，所以第一平衡电磁阀10输出的压力在此处达到平衡，就不向这边流；而第二单向阀9连接的是低压段，这时第一平衡电磁阀10打开后，高压制冷剂就流向低压，低压由于高压的进入，压力就会快速提升，蒸发器4的压力提升至与冷凝器3压力平衡或者压力差较小的状态，为四通阀2换向做准备。
45.如图3所示，四通阀2换向：压缩机1运行，高压制冷剂由高压排气管1-1排出至四通阀2，由四通阀2的接口一2-1进入，由于四通阀2换向化霜，这时四通阀2的接口一2-1与接口四2-4连通，高压制冷剂由接口四2-4流向蒸发器4，由第一节流阀6降压降温后再进入冷凝器3，冷凝器3再由接口二2-2流到接口三2-3回到压缩机1。此时第一平衡电磁阀10导通或不导通对此过程没有影响。
46.如图4所示，四通阀2换向成功：第一平衡电磁阀10关闭，这时蒸发器4内是高压高温制冷剂对管道外的霜加热，第一平衡电磁阀10关闭，压缩机1运行，高压制冷剂由高压排气管1-1排出，排出到四通阀2，由于四通阀2换向化霜。这时四通阀2的接口一2-1与接口四2-4连通，高压制冷剂由接口四2-4流向蒸发器4，再分流至第二单向阀9和第一节流阀6，由于第二单向阀9是反向截止，所以只能流向第一节流阀6，由第一节流阀6降压降温后可分流至第一单向阀8和冷凝器3。由于第一单向阀8反向截止，只能流向冷凝器3，冷凝器3再由接口二2-2流到接口三2-3回到压缩机1。
47.如图5所示，化霜制热结束返回制冷状态，为四通阀2切换做准备：打开第一平衡电磁阀10，压缩机1运行，高压制冷剂由高压排气管1-1排出，排出到四通阀2，高压制冷剂由接口四2-4流向蒸发器4，再可分流至第二单向阀9和第一节流阀6，由于第二单向阀9两端压力平衡，所以只能流向第一节流阀6，由第一节流阀6降压降温后可分流至第一单向阀8和冷凝器3。由于第一单向阀8连接的是低压段，这时第一平衡电磁阀10打开后，高压制冷剂就流向低压，低压由于高压的进入，压力就会快速提升，冷凝器3的压力提升至与蒸发器4压力平衡或者压力差较小的状态，为四通阀2切换做准备。
48.如图6所示，四通阀2转换成功，之后第一平衡电磁阀10会断开，恢复至如图1的制冷状态，并进入至下一循环。
49.实施例二：
50.如图7-12所示，本实施例提供了一种制冷及化霜系统，包括四通阀2、冷凝器3、蒸发器4及压缩机1，本实施例中的四通阀2、冷凝器3、蒸发器4及压缩机1之间的连接关系与实施例一相同，且本实施例中同样设置压力平衡机构，所述压力平衡机构包括与高压排气管1-1连接的输送管路12，所述输送管路12上设有第一平衡电磁阀10。
51.具体的，本实施例中，所述降压管路5上设有位于冷凝器3一侧的第三单向阀13及位于蒸发器4一侧的第二节流阀14。所述压力平衡机构还包括并联在所述第三单向阀13的两端的第三节流阀15及并联在所述第二节流阀14的两端的第二平衡电磁阀16。所述输送管路12与第三节流阀15所在管路连通。
52.同样，各分支管路处的连接也使用分流三通阀11连接。
53.该系统的原理为：
54.如图7所示，正常制冷，压缩机1运行，高压制冷剂由高压排气管1-1排出至四通阀2，由四通阀2的接口一2-1进入并通过接口二2-2流出，高压制冷剂流入至冷凝器3，由冷凝器3散热降温后再依次到第三单向阀13、第二节流阀14及蒸发器4，经蒸发器4吸热后再进入四通阀2，由四通阀2的接口四2-4流入从接口三2-3流出，最后回到压缩机1。由于节流阀的阻力作用，因此，制冷剂会从第三单向阀13中流通。此时，第一平衡电磁阀10及第二平衡电磁阀16是关闭的，制冷剂不流经压力平衡机构，如此往复运动达到制冷。
55.如图8所示，化霜准备平衡高低压差时：压缩机1运行,高压制冷剂由高压排气管1-1排出至四通阀2，由四通阀2的接口一2-1进入并通过接口二2-2流出，高压制冷剂流入至冷凝器3。此时，第一平衡电磁阀10及第二平衡电磁阀16是打开的，高压制冷剂通过输送管路12流向第三单向阀13及第三节流阀15，由于节流阀的阻力，所以制冷剂主要通过第三单向阀13；制冷剂再流向第二节流阀14及第二电磁阀，同样因为节流阀的阻力，所以制冷剂主要通过第二电磁阀，后流向蒸发器4，蒸发器4吸热后再进入四通阀2，由四通阀2的接口四2-4流入从接口三2-3流出，最后回到压缩机1。由于增加了一条制冷剂的流通路径，所述相对于正常制冷时，蒸发器4的压力会提高，蒸发器4的压力提升至与冷凝器3压力平衡或者压力差较小的状态，为四通阀2换向做准备。
56.如图9所示，四通阀2换向：压缩机1运行，高压制冷剂由高压排气管1-1排出至四通阀2，由四通阀2的接口一2-1进入，由于四通阀2换向化霜，这时四通阀2的接口一2-1与接口四2-4连通，高压制冷剂由接口四2-4流向蒸发器4，由第二节流阀14、第二平衡电磁阀16流向第三节流阀15(第三单向阀13反向不导通)，由于第二节流阀14的阻力，所以制冷剂主要通过第二平衡电磁阀16，降压降温后再进入冷凝器3，冷凝器3再由接口二2-2流到接口三2-3回到压缩机1。此时机组还不能正常制冷或制热，因为第一平衡电磁阀10及第二平衡电磁阀16还在接通中,冷凝器3和蒸发器4没有行成压力差。
57.如图10所示，四通阀2换向成功：第一平衡电磁阀10关闭，保持第二平衡电磁阀16处于导通状态，高压制冷剂由高压排气管1-1排出至四通阀2，由四通阀2的接口一2-1进入，由于四通阀2换向化霜，这时四通阀2的接口一2-1与接口四2-4连通，高压制冷剂由接口四2-4流向蒸发器4，由第二节流阀14、第二平衡电磁阀16流向第三节流阀5(第三单向阀13反向不导通)，由于第二节流阀14的阻力，所以制冷剂主要通过第二平衡电磁阀16，到节流阀15降压降温后再进入冷凝器3，冷凝器3再由接口二2-2流到接口三2-3回到压缩机1。冷凝器3和蒸发器4之间产生压力差，才能把高温高压制冷剂通过节流阀变成低温低压制冷剂进行吸收和排放热量。
58.如图11所示，化霜制热结束返回制冷状态，为四通阀2切换做准备：开第一平衡电磁阀10，制冷剂一条流路为：压缩机1运行，高压制冷剂由高压排气管1-1排出，排出到四通阀2，高压制冷剂由接口四2-4流向蒸发器4，再可分流至第二节流阀14及第二平衡电磁阀16，由于节流阀的阻力，主要流经电磁阀，后流至第三节流阀15、冷凝器后，流至四通阀2，流回压缩机1；另一条流路为：从输送管路12流至冷凝器3，冷凝器3的压力会提高，冷凝器3与蒸发器4之间的压力差减小或者平衡，为四通阀2切换做准备。
59.如图12所示，四通阀2转换成功，但还不能正常制冷，因为第一平衡电磁阀10及第二平衡电磁阀16还在接通中,冷凝器3和蒸发器4没有行成压力差。之后第一平衡电磁阀10及第二平衡电磁阀16会关闭，恢复至如图6的制冷状态，并进入至下一循环。
60.本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。