CN114251857A - 制冷***及其化霜控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种制冷***及其化霜控制方法，其中，制冷***包括：压缩机、蓄能器、冷凝器、蒸发器和节流装置；压缩机、蓄能器、冷凝器和蒸发器依次连接，压缩机的排气管通过一电磁阀与蒸发器的入口相连，蒸发器的出口通过另一电磁阀与压缩机的吸气管相连；蓄能器包括第一换热盘管和第二换热盘管，第一换热盘管的一端与压缩机的排气管相连，另一端与冷凝器的入口相连，第二换热盘管的一端与压缩机的吸气管相连，另一端通过节流装置与蒸发器的出口相连。在本申请提供的制冷***及其化霜控制方法中，利用压缩机的排气直接对蒸发器进行化霜，并采用蓄能装置收集压缩机的排气废热来提高化霜效率，由此不但能够提高化霜效率，而且能够提高***能效。

Description

制冷***及其化霜控制方法

技术领域

本申请涉及空调技术领域，特别涉及一种制冷***及其化霜控制方法。

背景技术

蒸发器是常用的制冷设备，其在使用过程中会发生蒸发结霜现象，进而影响其制冷效果。目前，蒸发器的化霜方式有很多种，但是都存在一定的缺陷。例如，自然通风化霜方式存在化霜效率低、时间长、柜温变化大的问题，电化霜方式存在费电、化霜不均匀的问题，四通阀换向热气化霜方式存在***成本高、故障率高、***设计难度大的问题，热气旁通化霜方式存在能效低、容易液击、长时间运行会严重影响压缩机可靠性的问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的在于提供一种制冷***及其化霜控制方法，克服了现有技术的困难，不但能够提高化霜效率，而且能够提高***能效。

根据本发明的一个方面，提供一种制冷***，所述制冷***包括：压缩机、蓄能器、冷凝器、蒸发器、节流装置、热力膨胀阀、第一电磁阀和第二电磁阀；

所述压缩机、蓄能器、冷凝器和蒸发器依次连接，所述热力膨胀阀设置于所述冷凝器与所述蒸发器之间，所述压缩机的排气管通过所述第一电磁阀与所述蒸发器的入口相连，所述蒸发器的出口通过所述第二电磁阀与所述压缩机的吸气管相连；

所述蓄能器包括蓄能槽以及设置于所述蓄能槽中的蓄能液、第一换热盘管和第二换热盘管，所述第一换热盘管的一端与所述压缩机的排气管相连，所述第一换热盘管的另一端与所述冷凝器的入口相连，所述第二换热盘管的一端与所述压缩机的吸气管相连，所述第二换热盘管的另一端通过所述节流装置与所述蒸发器的出口相连。

可选的，在所述的制冷***中，还包括：一传感器和一控制器；

所述传感器设于所述蒸发器上，所述传感器、压缩机、第一电磁阀和第二电磁阀均与所述控制器电性连接。

可选的，在所述的制冷***中，还包括：储液器和气液分离器；

所述储液器设置于所述冷凝器与所述蒸发器之间，所述气液分离器设置于所述蒸发器与所述压缩机之间。

可选的，在所述的制冷***中，还包括：第一风机和第二风机；

所述第一风机的出风口正对所述蒸发器，所述第二风机的出风口正对所述冷凝器。

可选的，在所述的制冷***中，所述节流装置为毛细管。

可选的，在所述的制冷***中，所述制冷***的工作模式包括制冷模式和化霜模式；

在制冷模式时，所述压缩机打开，所述压缩机的排气管与所述蓄能器的第一换热盘管进行热交换，使得所述蓄能器的蓄能液温度上升；

在化霜模式时，所述压缩机的排气管与所述蒸发器的入口连通，所述压缩机的排气进入于所述蒸发器中并对所述蒸发器进行化霜，化霜过程中冷媒放热冷凝为液态，液态冷媒经由所述节流装置节流后进入所述蓄能器的第二换热盘管中进行热交换，使得所述蓄能器的蓄能液温度下降，同时使得冷媒蒸发为气态并回到所述压缩机的吸气管中。

根据本发明的另一个方面，提供一种制冷***的化霜控制方法，所述制冷***的化霜控制方法包括：

步骤一、提供如上所述的制冷***；

步骤二、关闭第一电磁阀，打开第二电磁阀，打开压缩机并通过蓄能器收集所述压缩机的排气热量；

步骤三、打开所述第一电磁阀，关闭所述第二电磁阀，利用所述压缩机的排气热量对蒸发器进行化霜，并利用所述蓄能器收集的排气热量对冷媒进行加热，使其蒸发为气态并回到所述压缩机的吸气管中。

可选的，在所述的制冷***的化霜控制方法中，当所述蒸发器停止化霜时，关闭第一电磁阀，打开第二电磁阀，恢复制冷模式，并通过所述蓄能器再次收集所述压缩机的排气热量。

在本发明提供的制冷***及其化霜控制方法中，利用压缩机的排气直接对蒸发器进行化霜，并采用蓄能装置收集压缩机的排气废热来提高化霜效率，由此不但能够提高化霜效率，而且能够提高制冷***的能效和可靠性。

附图说明

以下结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进行详细的说明，以使本发明的特性和优点更为明显。

图1为本发明实施例的制冷***的结构示意图。

具体实施方式

以下将对本发明的实施例给出详细的说明。尽管本发明将结合一些具体实施方式进行阐述和说明，但需要注意的是本发明并不仅仅只局限于这些实施方式。相反，对本发明进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员将理解，没有这些具体细节，本发明同样可以实施。在另外一些实例中，对于大家熟知的结构和部件未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。

以下结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进行详细的说明，以使本发明的特性和优点更为明显。

请参考图1，其为本发明实施例的制冷***的结构示意图。如图1所示，所述制冷***10包括：压缩机1、蓄能器2、冷凝器3、蒸发器4、节流装置5、热力膨胀阀EXV、第一电磁阀EV1和第二电磁阀EV2；所述压缩机1、蓄能器2、冷凝器3和蒸发器4依次连接，所述热力膨胀阀EXV设置于所述冷凝器3与所述蒸发器4之间，所述压缩机1的排气管通过所述第一电磁阀EV1与所述蒸发器4的入口相连，所述蒸发器4的出口通过所述第二电磁阀EV2与所述压缩机1的吸气管相连；所述蓄能器2包括蓄能槽21以及设置于所述蓄能槽21中的蓄能液(图中标号未示出)、第一换热盘管22和第二换热盘管23，所述第一换热盘管22的一端与所述压缩机1的排气管相连，所述第一换热盘管22的另一端与所述冷凝器3的入口相连，所述第二换热盘管23的一端与所述压缩机1的吸气管相连，所述第二换热盘管23的另一端通过所述节流装置5与所述蒸发器4的出口相连。

具体的，所述压缩机1、蓄能器2、冷凝器3和蒸发器4依次连接构成制冷循环回路。所述热力膨胀阀EXV设置于所述冷凝器3与所述蒸发器4之间，所述热力膨胀阀EXV包括一温度感测单元，所述温度感测单元设置于所述蒸发器4的出口处，当所述温度感测单元感测的温度低于设定温度时，所述热力膨胀阀EXV自动关闭，使得所述冷凝器3和所述蒸发器4断开，当所述温度感测单元感测的温度高于设定温度时，所述热力膨胀阀EXV自动打开，使得所述冷凝器3和所述蒸发器4连通。

所述蓄能器2包括蓄能槽21、蓄能液、第一换热盘管22和第二换热盘管23，所述蓄能槽21与所述压缩机1串联在一起，所述蓄能液、第一换热盘管22和第二换热盘管23均设置于所述蓄能槽21中，所述第一换热盘管22和所述第二换热盘管23均用于热交换。

其中，所述第一换热盘管22的一端与所述压缩机1的排气管相连，所述第一换热盘管22的另一端与所述冷凝器3的入口相连，所述压缩机1的排气管中的冷媒能够通过所述第一换热盘管22流动到所述冷凝器3中，冷媒在所述第一换热盘管22内流动时，所述第一换热盘管22将冷媒的热量传递给蓄能液。

所述第二换热盘管23的一端与所述压缩机1的吸气管相连，所述第二换热盘管23的另一端通过所述节流装置5与所述蒸发器4的出口相连，来自于所述蒸发器4的冷媒能够依次通过所述节流装置5和所述第二换热盘管23流动到所述压缩机1的吸气管中，冷媒在所述第二换热盘管23内流动时，所述第二换热盘管23将蓄能液的热量传递给冷媒。

请继续参考图1，所述制冷***10还包括还包括第一风机(图中标号未示出)和第二风机(图中标号未示出)，所述第一风机的出风口正对所述蒸发器4，所述第二风机的出风口正对所述冷凝器3。其中，所述第一风机对准所述蒸发器4进行强制对流换热，能够提高换热效果，进而增强***的制冷性能，还能够提高所述蒸发器4的化霜效率，降低化霜能耗。所述第二风机对准所述冷凝器3进行强制对流换热，能够提高换热效果，进而增强***的制冷性能。

请继续参考图1，所述制冷***10还包括一传感器(图中未示出)和一控制器(图中未示出)，所述传感器设于所述蒸发器4上，用于感应是否有霜层及霜层是否融化，所述传感器、压缩机1、第一电磁阀EV1和第二电磁阀EV2均与所述控制器电性连接。

请继续参考图1，所述制冷***10还包括储液器(图中未示出)和气液分离器(图中未示出)，所述储液器设置于所述冷凝器3与所述蒸发器4之间，所述气液分离器设置于所述蒸发器4与所述压缩机1之间。

本实施例中，所述制冷***10的运行模式包括制冷模式和化霜模式。其中，在所述制冷模式时，所述制冷***10的正常运转，此时所述压缩机1打开，所述压缩机1的排气管与所述蓄能器2的第一换热盘管22进行热交换，所述第一换热盘管22将冷媒的热量传递给蓄能液，使得所述蓄能器2中的蓄能液温度上升。而在所述化霜模式时，所述压缩机1的排气管与所述蒸发器4的入口连通，所述压缩机1的排气进入于所述蒸发器4中，并对所述蒸发器4进行化霜。在化霜过程中，所述蒸发器4相当于一个冷凝器，附着于所述蒸发器4翅片表面的冰霜吸热融化，同时冷媒放热冷凝为液态。来自于所述蒸发器4的液态冷媒经由所述节流装置5节流后，进入所述蓄能器2的第二换热盘管23中进行热交换，所述第二换热盘管23将蓄能液的热量传递给冷媒，使得所述蓄能器2的蓄能液温度下降，同时使得冷媒蒸发为气态并回到所述压缩机1的吸气管中。

本实施例中，所述节流装置5为一毛细管。

本实施例提供的制冷***10利用所述压缩机1的排气热量直接对所述蒸发器4进行化霜，化霜非常均匀迅速，能够在短时间内彻底化霜且无死角。而且，通过所述蓄能器2回收所述压缩机1的排气热量(废热)，将所述蒸发器4流出的液态冷媒变成气态冷媒，能够进一步提高化霜效率。与传统的制冷***相比，本实施例提供制冷***10的化霜能耗更低、化霜时间更短。

相应的，本实施例还提供一种制冷***的化霜控制方法。请继续参考图1，所述制冷***的化霜控制方法包括：

步骤一、提供如上所述的制冷***10；

步骤二、关闭第一电磁阀EV1，打开第二电磁阀EV2，打开压缩机1并通过蓄能器2收集所述压缩机1的排气热量；

步骤三、打开所述第一电磁阀EV1，关闭所述第二电磁阀EV2，利用所述压缩机1的排气热量对蒸发器4进行化霜，并利用所述蓄能器2收集的排气热量对冷媒进行加热，使其蒸发为气态并回到所述压缩机1的吸气管中。

具体的，首先，提供如上所述的制冷***10。

接着，关闭第一电磁阀EV1，打开第二电磁阀EV2，打开压缩机1开始制冷模式。在所述制冷模式时，所述制冷***10正常运转，冷媒在所述压缩机1、蓄能器2、冷凝器3和蒸发器4依次连接构成制冷循环回路中循环流动。在所述蓄能器2的第一换热盘管22中，所述蓄能器2的蓄能液通过所述第一换热盘管22吸收冷媒(气态)的热量，所述第一换热盘管22将冷媒的热量传递给蓄能液，使得所述蓄能液的温度上升。冷媒进入所述冷凝器3中进行冷凝后，通过热力膨胀阀EXV、蒸发器4和第二电磁阀EV2回到压缩机1的吸气管中。

在此过程中，由于所述蓄能器2中的蓄能液吸收并储存了部分排气热量，因此所述冷凝器3出口的液态冷媒的过冷度增大，由此增大了制冷***的制冷量，进而提高***能效。

需要化霜时，打开第一电磁阀EV1，关闭第二电磁阀EV2，所述压缩机1继续运行，开始化霜模式。在所述化霜模式时，由于热力膨胀阀EXV和盘管(所述第一换热盘管22和所述第二换热盘管23)等的阻力，所述压缩机1的排气会直接进入所述蒸发器4中，此时，所述蒸发器4相当于一个冷凝器，附着于所述蒸发器4翅片表面的冰霜吸热融化，而冷媒通过所述蒸发器4时放热冷凝为液态。由于所述第二电磁阀EV2处于关闭状态，因此冷媒无法直接回到压缩机1的吸气管中，而是通过节流装置5(即毛细管)节流后进入所述蓄能器2的第二换热盘管23中。在所述蓄能器2的第二换热盘管23中，冷媒(液态)通过所述第二换热盘管23吸收蓄能液的热量，所述第二换热盘管23将蓄能液的热量传递给冷媒，使得冷媒蒸发为气态，同时所述蓄能液的温度下降。从所述第二换热盘管23流出的气态冷媒流入所述压缩机1的吸气管中，所述压缩机1吸入低温低压的气态冷媒，压缩之后排出高温高压的气态冷媒。所述压缩机1的排气再次进入所述蒸发器4中，如此循环直至化霜周期结束。

在此过程中，打开第一风机，以提高换热效果，进而提高所述蒸发器4的化霜效率。当传感器感应到所述蒸发器4的霜层完全融化后，恢复正常的制冷模式。

在化霜过程中，由于所述蒸发器4霜层融化吸热，使得冷媒对所述蓄能器2的蓄能液进行持续降温，所述蓄能器2的冷量增加，因此在正常制冷模式时能够增大供液的过冷度，进而提高***能效。

在本实施例提供的制冷***的化霜控制方法中，采用热气旁通方式化霜，不但非常均匀迅速，可在短时间内实现彻底化霜且无死角，而且能够避免普通热气旁通***化霜时回气大量液击而造成压缩机损坏的风险。

综上可知，本发明的制冷***及其化霜控制方法，利用压缩机的排气直接对蒸发器进行化霜，并采用蓄能装置收集压缩机的排气废热来提高化霜效率，由此不但能够提高化霜效率，而且能够提高制冷***的能效和可靠性。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本申请的保护范围。

Claims (8)

1.一种制冷***，其特征在于，包括：压缩机、蓄能器、冷凝器、蒸发器、节流装置、热力膨胀阀、第一电磁阀和第二电磁阀；

所述压缩机、蓄能器、冷凝器和蒸发器依次连接，所述热力膨胀阀设置于所述冷凝器与所述蒸发器之间，所述压缩机的排气管通过所述第一电磁阀与所述蒸发器的入口相连，所述蒸发器的出口通过所述第二电磁阀与所述压缩机的吸气管相连；

所述蓄能器包括蓄能槽以及设置于所述蓄能槽中的蓄能液、第一换热盘管和第二换热盘管，所述第一换热盘管的一端与所述压缩机的排气管相连，所述第一换热盘管的另一端与所述冷凝器的入口相连，所述第二换热盘管的一端与所述压缩机的吸气管相连，所述第二换热盘管的另一端通过所述节流装置与所述蒸发器的出口相连。

2.如权利要求1所述的制冷***，其特征在于，还包括：一传感器和一控制器；

所述传感器设于所述蒸发器上，所述传感器、压缩机、第一电磁阀和第二电磁阀均与所述控制器电性连接。

3.如权利要求1所述的制冷***，其特征在于，还包括：储液器和气液分离器；

所述储液器设置于所述冷凝器与所述蒸发器之间，所述气液分离器设置于所述蒸发器与所述压缩机之间。

4.如权利要求1所述的制冷***，其特征在于，还包括：第一风机和第二风机；

所述第一风机的出风口正对所述蒸发器，所述第二风机的出风口正对所述冷凝器。

5.如权利要求1所述的制冷***，其特征在于，所述节流装置为毛细管。

6.如权利要求1所述的制冷***，其特征在于，所述制冷***的工作模式包括制冷模式和化霜模式；

在制冷模式时，所述压缩机打开，所述压缩机的排气管与所述蓄能器的第一换热盘管进行热交换，使得所述蓄能器的蓄能液温度上升；

在化霜模式时，所述压缩机的排气管与所述蒸发器的入口连通，所述压缩机的排气进入于所述蒸发器中并对所述蒸发器进行化霜，化霜过程中冷媒放热冷凝为液态，液态冷媒经由所述节流装置节流后进入所述蓄能器的第二换热盘管中进行热交换，使得所述蓄能器的蓄能液温度下降，同时使得冷媒蒸发为气态并回到所述压缩机的吸气管中。

7.一种制冷***的化霜控制方法，其特征在于，包括：

步骤一、提供如权利要求1至6中任一项所述的制冷***；

步骤二、关闭第一电磁阀，打开第二电磁阀，打开压缩机并通过蓄能器收集所述压缩机的排气热量；

步骤三、打开所述第一电磁阀，关闭所述第二电磁阀，利用所述压缩机的排气热量对蒸发器进行化霜，并利用所述蓄能器收集的排气热量对冷媒进行加热，使其蒸发为气态并回到所述压缩机的吸气管中。

8.根据权利要求7所述的制冷***的化霜控制方法，其特征在于：当所述蒸发器停止化霜时，关闭第一电磁阀，打开第二电磁阀，恢复制冷模式，并通过所述蓄能器再次收集所述压缩机的排气热量。

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