專利名稱：制冷循環(huán)的除霜控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冷凍冷藏庫(kù)等的制冷循環(huán)的除霜控制方法。
圖6是現(xiàn)有制冷循環(huán)的除霜控制方法的一例，即日本專利(公開)昭60-65582號(hào)中所公開的冷凍冷藏庫(kù)除霜裝置的剖視圖，圖7是表示基本制冷循環(huán)的回路圖。圖中，(1)為冷藏庫(kù)箱體，(2)為送風(fēng)扇，(3)為蒸發(fā)器，(4)為設(shè)置于蒸發(fā)器(3)出口處的儲(chǔ)液罐，(5)為支持蒸發(fā)器(3)的端板，(6)為安裝在蒸發(fā)器(3)下方的玻璃管加熱器，(7)為設(shè)置于玻璃管加熱器(6)的正上方的罩，(8)為設(shè)置于蒸發(fā)器室最下部的流水槽，(11)為安裝于端板(5)下部的熱對(duì)流導(dǎo)板，(12)為壓縮機(jī)，(13)為冷凝器，(14)為減壓器，(15)為制冷劑管路。
下面就其工作情形作一說(shuō)明，首先，由制冷劑管路(15)依次連接壓縮機(jī)(12)，冷凝器(13)、減壓器(14)、蒸發(fā)器(3)而構(gòu)成制冷循環(huán)，當(dāng)此制冷循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，蒸發(fā)器(3)即達(dá)到極低的溫度。然后，使庫(kù)內(nèi)的空氣與達(dá)到極低溫度的蒸發(fā)器(3)接觸，進(jìn)行熱交換使空氣冷卻，用送風(fēng)扇(2)使此冷卻了的空氣進(jìn)行強(qiáng)制對(duì)流，并再次送入冷凍冷藏庫(kù)的庫(kù)內(nèi)，進(jìn)行庫(kù)內(nèi)的冷卻。庫(kù)內(nèi)空氣中所含的水分在此時(shí)的熱交換中即附著于蒸發(fā)器(3)及儲(chǔ)液罐(4)表面上而結(jié)為霜。這樣的霜在需要進(jìn)行熱交換的蒸發(fā)器(3)與空氣之間形成冰霜層，而防礙熱交換的進(jìn)行。因此，冷凍冷藏庫(kù)通常要定期進(jìn)行除霜作業(yè)。
此種除霜作業(yè)是通過(guò)加熱使附著于蒸發(fā)器(3)及儲(chǔ)液罐(4)表面上的霜經(jīng)融化而除去的一種作業(yè)，因而與制冷運(yùn)轉(zhuǎn)中使蒸發(fā)器(3)產(chǎn)生的冷氣，即帶走熱量的作業(yè)相反，為此通常要停止制冷運(yùn)轉(zhuǎn)，也就是要將壓縮機(jī)(12)停止后才進(jìn)行除霜作業(yè)，待除霜作業(yè)結(jié)束后，再開動(dòng)壓縮機(jī)(12)來(lái)進(jìn)行制冷運(yùn)轉(zhuǎn)。
這樣的除霜作業(yè)是，在壓縮機(jī)(12)停止工作后，給玻璃管加熱器(6)通電，玻璃管加熱器(6)被激勵(lì)而發(fā)熱后便加熱附近的空氣。被加熱的空氣經(jīng)自然對(duì)流而到達(dá)上方，與附著于蒸發(fā)器(3)表面上的霜進(jìn)行熱交換而除霜。另外，被加熱空氣中的一部分，通過(guò)因玻璃管加熱器(6)的發(fā)熱而折向內(nèi)側(cè)的熱對(duì)流導(dǎo)板(11)的引導(dǎo)，而上升到儲(chǔ)液罐(4)一側(cè)，進(jìn)行儲(chǔ)液罐表面的除霜作業(yè)。
至于除霜作業(yè)的完成，則是根據(jù)安裝在儲(chǔ)液罐表面上的除霜感知傳感器的感知溫度達(dá)到霜的熔點(diǎn)以上10～15℃來(lái)判斷。
現(xiàn)有制冷循環(huán)的除霜方法中存在的問(wèn)題是，它只是借助加熱器所釋放的輻射熱來(lái)進(jìn)行除霜，因此在靠近加熱器一帶的除霜能在較短時(shí)間內(nèi)完成，但當(dāng)距離加熱器較遠(yuǎn)時(shí)，則所加熱之空氣的熱量也急劇地減少，從而在距加熱器較遠(yuǎn)的蒸發(fā)器上部及儲(chǔ)液罐的除霜時(shí)間便大大加長(zhǎng)，由于加熱器所產(chǎn)生的全部熱量不可能只用于去霜，因此加熱器的加熱時(shí)間愈長(zhǎng)，便會(huì)在與加熱器遠(yuǎn)離開的部位上霜融化的同時(shí)，導(dǎo)致加熱器的熱傳導(dǎo)到應(yīng)借助蒸發(fā)器的冷氣來(lái)進(jìn)行冷卻的庫(kù)內(nèi)，使庫(kù)內(nèi)的溫度上升。
本發(fā)明的目的在于提供一種除霜控制方法，即是使加熱器發(fā)生的熱量能迅速而可靠地傳導(dǎo)到蒸發(fā)器的與加熱器遠(yuǎn)離開的部位及儲(chǔ)液罐等處，將應(yīng)予以冷卻的庫(kù)內(nèi)所受到的熱影響控制在最低限度，而得以在短時(shí)間內(nèi)完成除霜的制冷循環(huán)。為此，利用壓縮機(jī)，使加熱器附近的受加熱器熱能影響而處于局部加熱狀態(tài)的蒸發(fā)器制冷劑，逐步地移向與加熱器遠(yuǎn)離開的蒸發(fā)器部位及儲(chǔ)液罐內(nèi)，此移動(dòng)的制冷劑即成為各部的新熱源，溶化此制冷劑附近管壁外的霜，而使與加熱器遠(yuǎn)離開的部位上的霜也能可靠地在短時(shí)間內(nèi)除去;或在設(shè)置有制冷劑控制閥及單向閥的冰箱的除霜作業(yè)中，不使制冷劑控制閥與壓縮機(jī)的開、關(guān)同步，而令其經(jīng)常處于“開”的狀態(tài)，以縮短除霜時(shí)間。
此第一發(fā)明所涉及的制冷循環(huán)的除霜控制方法收到了如下的效果在用加熱器進(jìn)行的除霜作業(yè)中，讓壓縮機(jī)按規(guī)定的時(shí)間間隔作短時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，使加熱器附近的受加熱器熱能影響而處于局部加熱狀態(tài)的蒸發(fā)器制冷劑，借助于壓縮機(jī)的作用而逐步移向與加熱器遠(yuǎn)離開的蒸發(fā)器部位及儲(chǔ)液罐內(nèi)，此移動(dòng)的制冷劑即成為各部的新熱源，溶化酥評(píng)浼糧澆鼙諭獾乃褂爰尤繞髟獨(dú)肟課簧系乃材蕓煽康卦詼淌奔淠誄ァ 第二發(fā)明則是通過(guò)下述方法收到了與第一發(fā)明相同的效果，即在冷凝器與減壓器之間設(shè)置制冷劑控制閥，且在蒸發(fā)器與壓縮機(jī)之間設(shè)置單向閥，在這樣一種冷藏庫(kù)中，當(dāng)進(jìn)行除霜作業(yè)時(shí)，不使制冷劑控制閥與壓縮機(jī)的開、關(guān)操作同步而使之固定在開的狀態(tài)。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1是表示第一發(fā)明之制冷循環(huán)的除霜控制方法的一個(gè)實(shí)施例的冷凍冷藏庫(kù)的主視圖;圖2是表明圖1之實(shí)施例中除霜控制的時(shí)間表;圖3是第二發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的制冷劑回路圖;圖4是表示圖3的實(shí)施例中除霜控制的時(shí)間表，圖5是圖3中在正常運(yùn)轉(zhuǎn)條件下進(jìn)行控制的時(shí)間表;圖6是表示現(xiàn)有除霜裝置的冷藏庫(kù)的主視圖;圖7是基本制冷劑的回路圖。
圖中，(1)為冷藏庫(kù)箱體，(2)為送風(fēng)扇，(3)為蒸發(fā)器，(4)為儲(chǔ)液罐，(5)為端板，(6)為玻璃管加熱器，(7)為罩，(8)為流水槽，(9)為排水管，(10)為除霜傳感器，(11)為熱對(duì)流導(dǎo)板，(12)為壓縮機(jī)，(13)為冷凝器，(14)為減壓器，(15)為制冷劑管路，(16)為制冷劑控制閥，(17)為單向閥。
另外，圖中以同一符號(hào)表示同一部分或相當(dāng)?shù)牟糠帧?br> 實(shí)施例本發(fā)明是在由加熱器進(jìn)行加熱除霜時(shí)，利用停止了的制冷循環(huán)來(lái)提高除霜能力。
現(xiàn)結(jié)合表示冷凍冷藏庫(kù)除霜控制一實(shí)施例的圖1與圖2，來(lái)說(shuō)明制冷循環(huán)除霜控制方法的第一發(fā)明。
在圖1中，(1)為冷藏庫(kù)箱體，(2)為送風(fēng)扇，(3)為蒸發(fā)器，(4)為設(shè)置于蒸發(fā)器(3)的出口側(cè)的儲(chǔ)液罐，(6)為安裝于蒸發(fā)器(3)下部的玻璃管加熱器，(7)為安裝于玻璃管加熱器(6)的正上方的罩，(8)為設(shè)置于蒸發(fā)器室最下部的流水槽，(9)為排水管，(10)為安裝于儲(chǔ)液罐(4)表面上的除霜傳感器。圖2是表示冷凍冷藏庫(kù)在除霜作業(yè)中對(duì)壓縮機(jī)及玻璃管加熱器進(jìn)行控制的時(shí)間表，t表示除霜作業(yè)時(shí)壓縮機(jī)的瞬間運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間。a為壓縮機(jī)瞬間運(yùn)轉(zhuǎn)中止溫度，b為除霜完畢時(shí)的溫度。
正常的冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)與現(xiàn)有的冷凍冷藏庫(kù)相同，通過(guò)制冷循環(huán)的運(yùn)轉(zhuǎn)使庫(kù)內(nèi)冷卻，并且根據(jù)與現(xiàn)有的冷凍冷藏庫(kù)同樣的理由，需要進(jìn)行定期的除霜作業(yè)。
下面利用圖2中的時(shí)間表來(lái)說(shuō)明這一除霜控制。
首先，除霜作業(yè)一開始，就開始向玻璃管加熱器(6)通電，于是由玻璃管加熱器(6)開始發(fā)熱。與此同時(shí)，制冷循環(huán)中的壓縮機(jī)(12)便由正常的連續(xù)工作及按照箱內(nèi)溫度進(jìn)行有控制的運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)換為按所定間隔T進(jìn)行短時(shí)間t的瞬間運(yùn)轉(zhuǎn)。
然后，壓縮機(jī)(12)的這種斷續(xù)地瞬間運(yùn)轉(zhuǎn)一直持續(xù)到傳感器(10)的感知溫度達(dá)到了判斷出儲(chǔ)液罐(4)表面上的霜已溶化的a點(diǎn)。直到此除霜傳感器(10)的感知溫度達(dá)到a點(diǎn)為止，蒸發(fā)器內(nèi)部的壓力是霜溶化的0℃的飽和壓力，即便使壓縮機(jī)(12)進(jìn)行瞬間運(yùn)轉(zhuǎn)，也幾乎不會(huì)感受到由于壓縮機(jī)的吸入作業(yè)所引起的壓力降低，蒸發(fā)溫度不會(huì)降低，能使在玻璃管加熱器(6)附近的蒸發(fā)器(3)下部被加熱的制冷劑移動(dòng)到與蒸發(fā)器(3)出口側(cè)的玻璃管加熱器(6)遠(yuǎn)離開的部位。借助此已加熱之制冷劑的移動(dòng)，能使玻璃管加熱器(6)的熱能由管路內(nèi)部傳導(dǎo)到不易進(jìn)行自然對(duì)流的與玻璃管加熱器(6)遠(yuǎn)離開的蒸發(fā)器(3)之上部及儲(chǔ)液罐(4)內(nèi)，在管路內(nèi)移動(dòng)的制冷劑便成為該部分的新熱源，從管路的內(nèi)側(cè)去溶化霜，因此，能迅速溶化與玻璃管加熱器(6)遠(yuǎn)離開的蒸發(fā)器(3)的上部及儲(chǔ)液罐(4)的表面上的霜。
此冷凍冷藏庫(kù)的除霜作業(yè)一直進(jìn)行到除霜傳感器(10)的感知溫度達(dá)到了高出霜溶化溫度的b點(diǎn)(約10℃)。
之所以如此，是由于溶化了的霜成為水滴后，由蒸發(fā)器(3)流到流水槽(8)再流到排水管(9)而需要一段時(shí)間，這樣做便能防止溶化的水滴再次在蒸發(fā)器(3)的表面上結(jié)成冰而殘留下來(lái)。從霜溶化到能流動(dòng)的a點(diǎn)起到b點(diǎn)之間的這段時(shí)間內(nèi)，由于蒸發(fā)器(3)的誆墾沽拔露仍諫仙?，震}保綣寡顧躉興布湓俗?，绝r艿接捎諮顧躉胱饕刀鷓沽檔偷撓跋歟舴⑽露冉彩畢陸擔(dān)⑶一夠嵊跋斕匠釁鰨 0)的感知溫度。因此，壓縮機(jī)(12)的瞬間運(yùn)轉(zhuǎn)最好由開始除霜時(shí)起，一直運(yùn)轉(zhuǎn)到霜已被溶化，即除霜傳感器(10)的感知溫度為a點(diǎn)溫度(1～3℃)時(shí)為止，利用這種控制方法，便能縮短除霜時(shí)間。
由于制冷循環(huán)中在蒸發(fā)器上產(chǎn)生的霜是因蒸發(fā)器內(nèi)流動(dòng)的制冷劑所產(chǎn)生的冷氣而形成的，故若以此制冷劑為熱源，就能可靠地將熱源送到有霜的部位，而且可以維持到將霜除掉為止，且不用擔(dān)心會(huì)將不必要的部分及庫(kù)內(nèi)加熱，在霜已被除掉之時(shí)，便停止了以制冷劑作為熱源，亦即停止了玻璃管加熱器的發(fā)熱，因此完全不用擔(dān)心以制冷劑作為熱源而引起的熱影響。
在此，壓縮機(jī)(12)處于停止的時(shí)間T，對(duì)于玻璃管加熱器(6)附近的蒸發(fā)器(3)的制冷劑來(lái)說(shuō)，是它從玻璃管加熱器(6)吸熱所需的時(shí)間;對(duì)于與玻璃管加熱器(6)遠(yuǎn)離開的蒸發(fā)器(3)及儲(chǔ)液罐(4)內(nèi)的制冷劑來(lái)說(shuō)，是它將所吸收的熱能釋放到管壁外部霜上的時(shí)間。
因此，如果根據(jù)使玻璃管加熱器(6)附近的蒸發(fā)器(3)上的霜得以除去后并吸熱后的制冷劑在通過(guò)結(jié)霜區(qū)域后進(jìn)行散熱的熱能不再殘存而來(lái)設(shè)定這一時(shí)間T，就能完全防止向結(jié)霜以外的部位的散熱。
另外，壓縮機(jī)(12)進(jìn)行瞬間運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間t，在玻璃管加熱器(6)的附近，乃是將吸熱后的制冷劑輸送到有霜位置的時(shí)間，并且是將用于重新吸熱的制冷劑引導(dǎo)到玻璃管加熱器附近的時(shí)間;而在離開玻璃管加熱器(6)的位置上，則是將吸熱后的制冷劑引導(dǎo)到散熱位置的時(shí)間。
因此，若根據(jù)已吸熱的制冷劑能在同時(shí)完全被吸熱前的制冷劑所替換來(lái)設(shè)定時(shí)間t時(shí)，就能對(duì)全部結(jié)霜進(jìn)行普遍而均勻的除霜。
再有，上述實(shí)施例是針對(duì)制冷劑回路中不具備制冷劑控制閥的冷藏庫(kù)所作的說(shuō)明。但是如圖3所示，當(dāng)在冷凝器(13)的出口與減壓裝置(14)的入口之間設(shè)置制冷劑控制閥(16)，并在蒸發(fā)器(3)的出口與壓縮機(jī)(12)的入口之間設(shè)置單向閥(17)時(shí)，則如圖5中時(shí)間表所示在正常的冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)中，為了減少壓縮機(jī)的開、停損失，便需要與壓縮機(jī)(12)的開、關(guān)同步地開、閉制冷劑控制閥(16)，在這樣的冷藏庫(kù)中，如圖4的時(shí)間表所示，當(dāng)利用玻璃管加熱器(6)進(jìn)行除霜作業(yè)時(shí)，使制冷劑控制閥(16)與壓縮機(jī)(12)的開、停無(wú)關(guān)地經(jīng)常處于開啟狀態(tài)，在從除霜開始，直到除霜傳感器(10)的感知溫度達(dá)到霜的溶化溫度以上的a(1～3℃)為止的一段時(shí)間內(nèi)，使壓縮機(jī)(12)每隔某一段時(shí)間(T)便進(jìn)行短時(shí)間(t)的運(yùn)轉(zhuǎn)，借此即可獲得與上述實(shí)施例同樣的效果。
權(quán)利要求
1.制冷循環(huán)的除霜控制方法，其特征在于由制冷管路依次連接壓縮機(jī)、冷凝器、減壓器、蒸發(fā)器、儲(chǔ)液罐，在這樣構(gòu)成的制冷循環(huán)中，在上述蒸發(fā)器或上述儲(chǔ)液罐上設(shè)置除霜傳感器，在上述蒸發(fā)器的附近設(shè)置加熱器，在從除霜開始直到上述除霜傳感器的感知溫度達(dá)到霜的熔點(diǎn)以上為止的時(shí)間內(nèi)，開動(dòng)上述加熱器，并使上述壓縮機(jī)按規(guī)定時(shí)間間隔進(jìn)行短時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求書第(1)項(xiàng)所述的制冷循環(huán)的除霜控制方法，其特征在于在蒸發(fā)器的制冷劑流入側(cè)附近設(shè)置加熱器。
3.制冷循環(huán)的除霜控制方法，其特征在于用制冷劑管路依次連接壓縮機(jī)、冷凝器、減壓器、蒸發(fā)器、儲(chǔ)液罐，在這樣構(gòu)成的制冷循環(huán)中，在上述蒸發(fā)器或上述儲(chǔ)液罐上設(shè)置除霜傳感器，在上述蒸發(fā)器附近設(shè)置加熱器，在上述冷凝器及上述減壓器之間的制冷劑管路上設(shè)置制冷劑控制閥，在上述蒸發(fā)器及上述壓縮機(jī)之間的制冷劑管路上設(shè)置單向閥，用以阻止制冷劑由上述壓縮機(jī)流向上述蒸發(fā)器，在從除霜開始直到上述除霜傳感器的感知溫度達(dá)到霜的熔點(diǎn)以上為止的時(shí)間內(nèi)，使上述加熱器進(jìn)行加熱，讓上述壓縮機(jī)以所規(guī)定的時(shí)間間隔進(jìn)行短時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，而且在此期間內(nèi)要使上述制冷劑控制閥與壓縮機(jī)的開、停無(wú)關(guān)地經(jīng)常處于開啟狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求書第(3)項(xiàng)所述的制冷循環(huán)的除霜控制方法涮卣髟謨冢涸謖舴⑵韉鬧評(píng)浼亮魅氬喔澆柚眉尤繞鰲
全文摘要
本發(fā)明是利用壓縮機(jī)使加熱器附近的借助于加熱器的熱能而處于局部加熱狀態(tài)的蒸發(fā)器制冷劑逐步地移動(dòng)到與加熱器遠(yuǎn)離開的蒸發(fā)器部位及儲(chǔ)液罐內(nèi)，此移動(dòng)的制冷劑成為各部的新熱源，溶化此制冷劑附近管壁外的霜，而與此加熱器遠(yuǎn)離開的部位上的霜也能可靠地在短時(shí)間內(nèi)除去?；蛘?，在設(shè)置有制冷劑控制閥及單向閥的冷凍冷藏庫(kù)的除霜作業(yè)中，使制冷控制閥不與壓縮機(jī)的開、關(guān)同步，而經(jīng)常保持于開啟狀態(tài)，借此得以縮短除霜時(shí)間。
文檔編號(hào)F25D21/06GK1034052SQ8810861
公開日1989年7月19日 申請(qǐng)日期1988年12月16日 優(yōu)先權(quán)日1987年12月17日
發(fā)明者本多功 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社