一種具有自動除霜功能的冷柜及其除霜控制方法
【專利摘要】一種具有自動除霜功能的冷柜及其除霜控制方法，該冷柜包括壓縮機、冷凝器、干燥過濾器、三通閥、第一毛細管、第二毛細管、第一蒸發(fā)器、第二蒸發(fā)器、風機、單向閥、氣液分離器、電磁閥、相對濕度傳感器和控制器；制冷工況時，制冷劑經(jīng)第一毛細管節(jié)流后在第一蒸發(fā)器中蒸發(fā)產(chǎn)生冷量；集霜工況時，制冷劑經(jīng)第二毛細管流入第二蒸發(fā)器，風機驅(qū)動冷柜內(nèi)部空氣強制對流通過第二蒸發(fā)器并發(fā)送相變凝結(jié)成霜，從而達到集霜目的；除霜工況時，壓縮機排出的高溫制冷劑經(jīng)電磁閥直接進入第二蒸發(fā)器進行化霜；壓縮機啟動后，首先運行集霜工況對冷柜內(nèi)部的水汽進行捕捉，再運行制冷工況，根據(jù)除霜判定條件來判斷是否運行除霜工況；該冷柜能夠做到內(nèi)壁面無霜，自動除霜且準確及時，也能保證制冷效果。
【專利說明】
一種具有自動除霜功能的冷柜及其除霜控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于制冷器具及冷柜技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有自動除霜功能的冷柜及其除霜控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前小型商用臥式冷柜即有霜冷柜，其蒸發(fā)盤管纏繞在冷柜內(nèi)壁，冷柜制冷運行時依靠自然對流作用對內(nèi)部的食物等負載進行降溫。由于頻繁的開關(guān)門以及門封密封不嚴時，環(huán)境中濕熱的水汽會進入冷柜間室，同時食物等負載中的水汽也會散發(fā)到冷柜間室內(nèi)，因此在使用一段時間后冷柜內(nèi)壁會出現(xiàn)結(jié)霜情況，當結(jié)霜過厚時會增加蒸發(fā)盤管與冷柜內(nèi)空氣之間的熱阻，阻礙蒸發(fā)器表面的熱交換，從而降低了制冷效率，影響制冷效果，壓縮機運行的時間也會相應延長進而增加耗電量，因此冷柜要及時的除霜。目前冷柜常用的除霜方式為手動機械除霜如冰鏟/軟木鏟除霜，此種方法需要騰空冷柜內(nèi)食物等負載，費時費力，可能會損壞內(nèi)膽或制冷管路且不容易除凈；同時人工手動除霜方法的除霜時機判斷存在著很大的主觀性，沒有確切的除霜判定條件;除霜過晚會造成結(jié)霜太厚，除霜時間較長且不易除凈;除霜過早會造成除霜過于頻繁，從而降低能源利用率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種具有自動除霜功能的冷柜及其除霜控制方法，引導冷柜內(nèi)的水汽在第二蒸發(fā)器上結(jié)霜，從而使冷柜內(nèi)壁面無霜化；當達到除霜條件時，壓縮機排出的高溫制冷劑進入第二蒸發(fā)器換熱管內(nèi)對蒸發(fā)器外側(cè)進行化霜，化霜水經(jīng)排水管流到壓縮機上端的水盤內(nèi)，在壓縮機余熱的作用下化霜水完成蒸發(fā)。
[0004]為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0005]—種具有自動除霜功能的冷柜，包括壓縮機I，依次連接在壓縮機I排氣管路的冷凝器2、干燥過濾器3和三通閥4，三通閥4的一個出口依次串接第一毛細管5和第一蒸發(fā)器7，另一個出口依次串接第二毛細管6、第二蒸發(fā)器8，和單向閥10，兩個串接回路并聯(lián)后與氣液分尚器11連接，氣液分尚器11出口連接壓縮機I入口 ；還包括連接在壓縮機I排氣管路與第二蒸發(fā)器8進口之間的電磁閥12以及設(shè)置在第二蒸發(fā)器8附近的風機9;所述壓縮機1、三通閥4、電磁閥12、風機9均與控制器14連接，還包括與控制器14連接的冷柜間室溫度傳感器13;所述壓縮機1、冷凝器2、干燥過濾器3、三通閥4、第一毛細管5、第一蒸發(fā)器7、氣液分離器11依次順序連接構(gòu)成制冷工況回路;所述壓縮機1、冷凝器2、干燥過濾器3、三通閥4、第二毛細管6、第二蒸發(fā)器8、單向閥10、氣液分離器11依次順序連接構(gòu)成集霜工況回路;所述壓縮機1、電磁閥12、第二蒸發(fā)器8、單向閥10、氣液分離器11依次順序連接構(gòu)成除霜工況回路。
[0006]所述第一蒸發(fā)器7纏繞在冷柜內(nèi)壁;所述第二蒸發(fā)器8和風機9布置于冷柜中的豎直風道內(nèi)，該豎直風道布置于壓倉上部，且該豎直風道上部位為進風口，豎直風道下部為出風口；所述冷柜間室溫度傳感器13布置于冷柜中上部。
[0007]所述控制器14具有計時器的功能。
[0008]所述第二毛細管6的長度大于第一毛細管5的長度。
[0009]所述風機9僅在集霜工況下工作。
[0010]所述單向閥10能夠防止制冷劑由第一蒸發(fā)器7或氣液分離器11向第二蒸發(fā)器8迀移。
[0011]上述所述一種具有自動除霜功能的冷柜的除霜控制方法，包括如下步驟:
[0012]步驟1:壓縮機I啟動后，冷柜首先運行集霜工況，并開始累積集霜工況運行時間tl，當控制器14檢測到tl彡t2時冷柜達到制冷工況條件，其中:t2為設(shè)定時間5?60min;
[0013]步驟2:控制器14發(fā)出指令切換到制冷工況運行，當控制器14檢測到壓縮機I在集霜工況下的總運行時間t3達到設(shè)定除霜周期t4的整數(shù)倍時冷柜達到除霜工況條件；當控制器14檢測到t3未達到設(shè)定除霜周期t4的整數(shù)倍時，則繼續(xù)對冷柜間室溫度Tl進行判定，當Tl >T2時則返回制冷工況運行，當Tl彡Τ2時，則進入步驟4，其中:t4為設(shè)定時間0.5?30天，T2為設(shè)定溫度-35?-10°C;
[0014]步驟3:控制器14發(fā)出指令切換到除霜工況運行，并開始累積除霜工況運行時間t5，此時壓縮機I排出的高溫制冷劑經(jīng)電磁閥12直接流入第二蒸發(fā)器8除霜，風機9為停機狀態(tài)，化霜水經(jīng)排水管流入壓縮機上部的水盤內(nèi)，利用壓縮機的余熱使化霜水蒸發(fā)；當控制器14檢測到t5彡t6時達到除霜結(jié)束條件，其中t6為設(shè)定時間10?10min;
[0015]步驟4:控制器14發(fā)出指令壓縮機I停止工作，集霜工況運行時間t3和除霜工況運行時間t5清零。
[0016]和現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具備如下優(yōu)點:
[0017]1、自動除霜。除霜控制系統(tǒng)根據(jù)除霜判定條件，可以進行自動除霜，比冷柜現(xiàn)有的冰鏟除霜等機械除霜方法更簡單、方便、省電、省時。
[0018]2、能保證制冷效果。除霜過程中不必取出冷柜內(nèi)的食物等負載，且除霜時冷柜無需斷電，并且集霜工況運行時也能對冷柜制冷從而保證了除霜過程中的制冷效果。
[0019]3、能夠起到集霜作用。該冷柜的第二毛細管長度大于第一毛細管，因而在集霜工況下制冷劑在第二蒸發(fā)器中的蒸發(fā)溫度更低，從而能夠有效地引導冷柜內(nèi)的水汽在第二蒸發(fā)器表面凝結(jié)，緩解了第一蒸發(fā)器表面即冷柜內(nèi)壁面的結(jié)霜，提高了第一蒸發(fā)器的換熱效率及制冷效果。
【附圖說明】
[0020]圖1為一種具有自動除霜功能的冷柜的結(jié)構(gòu)組成圖。
[0021 ]圖2為該冷柜中第二蒸發(fā)器及風機的優(yōu)選布置示意圖。
[0022]圖3為該冷柜的除霜控制方法流程圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作詳細的說明。
[0024]如圖1所示，本發(fā)明一種具有自動除霜功能的冷柜，包括壓縮機1，冷凝器2，干燥過濾器3，三通閥4，第一毛細管5，第二毛細管6，第一蒸發(fā)器7，第二蒸發(fā)器8，風機9，單向閥10，氣液分離器11，電磁閥12，冷柜間室溫度傳感器13，控制器14。所述第二毛細管6的長度大于第一毛細管5的長度;所述第一蒸發(fā)器7纏繞在冷柜內(nèi)壁;所述第二蒸發(fā)器8為翅片管式換熱器;所述三通閥4的進口與干燥過濾器3連接，所述三通閥4的一個出口與第一毛細管5連接，所述三通閥4的另一個出口與第二毛細管6連接;所述第一毛細管5與第一蒸發(fā)器7串接后的管路，與第二毛細管6和第二蒸發(fā)器8、單向閥10串接后的管路呈并聯(lián)關(guān)系，該并聯(lián)管路連接在三通閥4和氣液分離器11之間；所述電磁閥12連接在壓縮機I的排氣管路與第二蒸發(fā)器8的進口之間；所述冷柜間室溫度傳感器13布置于冷柜內(nèi)部;所述壓縮機I，三通閥4，風機9，電磁閥12，冷柜間室溫度傳感器13均與所述控制器14連接，所述控制器14具有計時器的功會K。
[0025]所述壓縮機I，冷凝器2，干燥過濾器3，三通閥4，第一毛細管5，第一蒸發(fā)器7，氣液分離器11依次順序連接構(gòu)成制冷工況回路。
[0026]所述壓縮機I，冷凝器2，干燥過濾器3，三通閥4，第二毛細管6，第二蒸發(fā)器8，單向閥10，氣液分離器11依次順序連接構(gòu)成集霜工況回路。
[0027]所述壓縮機I，電磁閥12，第二蒸發(fā)器8，單向閥10，氣液分離器11依次順序連接構(gòu)成除霜工況回路。
[0028]—般情況下壓縮機啟動后冷柜首先運行集霜工況，在集霜工況下制冷劑經(jīng)第二毛細管6流入第二蒸發(fā)器8，第二毛細管6的長度大于第一毛管5的長度，制冷劑節(jié)流程度大因而第二蒸發(fā)器8中的蒸發(fā)溫度低，風機9驅(qū)動冷柜內(nèi)部空氣強制對流通過第二蒸發(fā)器時，水汽在溫度較低的第二蒸發(fā)器8表面發(fā)生相變凝結(jié)成霜，從而達到集霜目的，減少在第一蒸發(fā)器7表面即冷柜內(nèi)壁的霜層。集霜工況運行一段時間后控制器14發(fā)出指令切換到制冷工況回路，制冷劑流經(jīng)制冷工況回路，在第一蒸發(fā)器7中蒸發(fā)產(chǎn)生冷量對食物等負載進行降溫；制冷工況運行時，控制器4對集霜工況下的總運行時間進行判定，是否切換到除霜工況回路;在除霜工況下，壓縮機I排出的高溫制冷劑經(jīng)電磁閥12直接進入第二蒸發(fā)器8的換熱管內(nèi)對換熱器外壁面的霜層進行化霜，此時風機9處于停機狀態(tài)，化霜水經(jīng)排水管流入壓縮機上部的接水盤內(nèi)，利用壓縮機的余熱使化霜水蒸發(fā)。
[0029]如圖2所示，本發(fā)明中冷柜中第二蒸發(fā)器，風機的優(yōu)選布置示意圖，包括壓縮機I，第二蒸發(fā)器8，風機9，接水盤15，排水管16，出風口 17，風道18，進風口 19。所述第二蒸發(fā)器8，風機9布置于豎直風道18內(nèi)，進風口 19布置于豎直風道18的上部，出風口 17布置于豎直風道18的下部，該豎直風道18布置于壓倉上部;集霜工況下，出風口 17、進風口 19均處于開啟狀態(tài)，風機9處于工作狀態(tài)，驅(qū)動冷柜間室內(nèi)的空氣由進風口 19強制對流通過第二蒸發(fā)器8，水汽在第二蒸發(fā)器8上凝集成霜，后經(jīng)出風口 17返回冷柜間室；制冷工況及除霜工況下，風機9均處于停機狀態(tài)，出風口 17、進風口 19均處于關(guān)閉狀態(tài);除霜工況下，壓縮機I排出的高溫制冷劑直接進入第二蒸發(fā)器8的換熱管內(nèi)對第二蒸發(fā)器8外表面的霜層進行化霜，化霜水經(jīng)排水管16流入布置于壓縮機I上部的接水盤15內(nèi)，利用壓縮機I的余熱使化霜水蒸發(fā)。
[0030]如圖3所示，本發(fā)明一種具有自動除霜功能的冷柜的除霜控制方法，包括如下步驟:
[0031]步驟1:壓縮機I啟動后，冷柜首先運行集霜工況，并開始累積集霜工況運行時間tl，當控制器14檢測到tl彡t2時冷柜達到制冷工況條件，其中:t2為設(shè)定時間5?60min;
[0032]步驟2:控制器14發(fā)出指令切換到制冷工況運行，當控制器14檢測到壓縮機I在集霜工況下的總運行時間t3達到設(shè)定除霜周期t4的整數(shù)倍時冷柜達到除霜工況條件；當控制器14檢測到t3未達到設(shè)定除霜周期t4的整數(shù)倍時，則繼續(xù)對冷柜間室溫度Tl進行判定，當Tl >T2時則返回制冷工況運行，當Tl彡Τ2時，則進入步驟4，其中:t4為設(shè)定時間0.5?30天，T2為設(shè)定溫度-35?-10°C;
[0033]步驟3:控制器14發(fā)出指令切換到除霜工況運行，并開始累積除霜工況運行時間t5，此時壓縮機I排出的高溫制冷劑經(jīng)電磁閥12直接流入第二蒸發(fā)器8除霜，風機9為停機狀態(tài)，化霜水經(jīng)排水管流入壓縮機上部的水盤內(nèi)，利用壓縮機的余熱使化霜水蒸發(fā)；當控制器14檢測到t5彡t6時達到除霜結(jié)束條件，其中t6為設(shè)定時間10?10min;
[0034]步驟4:控制器14發(fā)出指令壓縮機I停止工作，集霜工況運行時間t3和除霜工況運行時間t5清零。
【主權(quán)項】
1.一種具有自動除霜功能的冷柜，其特征在于:包括壓縮機(I)，依次連接在壓縮機(I)排氣管路的冷凝器(2)、干燥過濾器(3)和三通閥(4)，三通閥(4)的一個出口依次串接第一毛細管(5)和第一蒸發(fā)器(7)，另一個出口依次串接第二毛細管(6)、第二蒸發(fā)器(8)，和單向閥(10)，兩個串接回路并聯(lián)后與氣液分離器(11)連接，氣液分離器(11)出口連接壓縮機(I)入口；還包括連接在壓縮機(I)排氣管路與第二蒸發(fā)器(8)進口之間的電磁閥(12)以及設(shè)置在第二蒸發(fā)器(8)附近的風機(9);所述壓縮機(1)、三通閥(4)、電磁閥(12)、風機(9)均與控制器(14)連接，還包括與控制器(14)連接的冷柜間室溫度傳感器(13);所述壓縮機(1)、冷凝器(2)、干燥過濾器(3)、三通閥(4)、第一毛細管(5)、第一蒸發(fā)器(7)、氣液分離器(11)依次順序連接構(gòu)成制冷工況回路;所述壓縮機(I)、冷凝器(2)、干燥過濾器(3)、三通閥(4)、第二毛細管(6)、第二蒸發(fā)器(8)、單向閥(10)、氣液分離器(11)依次順序連接構(gòu)成集霜工況回路;所述壓縮機(I)、電磁閥(12)、第二蒸發(fā)器(8)、單向閥(10)、氣液分離器(11)依次順序連接構(gòu)成除霜工況回路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有自動除霜功能的冷柜，其特征在于:所述第一蒸發(fā)器(7)纏繞在冷柜內(nèi)壁;所述第二蒸發(fā)器(8)和風機(9)布置于冷柜中的豎直風道內(nèi)，該豎直風道布置于壓倉上部，且該豎直風道上部位為進風口，豎直風道下部為出風口 ；所述冷柜間室溫度傳感器(13)布置于冷柜中上部。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有自動除霜功能的冷柜，其特征在于:所述控制器(14)具有計時器的功能。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有自動除霜功能的冷柜，其特征在于:所述第二毛細管(6)的長度大于第一毛細管(5)的長度。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有自動除霜功能的冷柜，其特征在于:所述風機(9)僅在集霜工況下工作。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有自動除霜功能的冷柜，其特征在于:所述第二蒸發(fā)器(8)為翅片管式換熱器。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有自動除霜功能的冷柜，其特征在于:所述單向閥(10)能夠防止制冷劑由第一蒸發(fā)器(7)或氣液分離器(11)向第二蒸發(fā)器(8)迀移。8.權(quán)利要求1-7任一項所述一種具有自動除霜功能的冷柜的除霜控制方法，其特征在于:包括如下步驟: 步驟1:壓縮機(I)啟動后，冷柜首先運行集霜工況，并開始累積集霜工況運行時間tl，當控制器(14)檢測到tl彡t2時冷柜達到制冷工況條件，其中:t2為設(shè)定時間5?60min; 步驟2:控制器(14)發(fā)出指令切換到制冷工況運行，當控制器(14)檢測到壓縮機(I)在集霜工況下的總運行時間t3達到設(shè)定除霜周期t4的整數(shù)倍時冷柜達到除霜工況條件；當控制器(14)檢測到t3未達到設(shè)定除霜周期t4的整數(shù)倍時，則繼續(xù)對冷柜間室溫度Tl進行判定，當Tl >T2時則返回制冷工況運行，當Tl彡Τ2時，則進入步驟4，其中:t4為設(shè)定時間0.5?30天，T2為設(shè)定溫度-35?-10°C ； 步驟3:控制器(14)發(fā)出指令切換到除霜工況運行，并開始累積除霜工況運行時間t5，此時壓縮機(I)排出的高溫制冷劑經(jīng)電磁閥(12)直接流入第二蒸發(fā)器(8)除霜，風機(9)為停機狀態(tài)，化霜水經(jīng)排水管流入壓縮機上部的水盤內(nèi)，利用壓縮機的余熱使化霜水蒸發(fā);當控制器(14)檢測到t5彡t6時達到除霜結(jié)束條件，其中t6為設(shè)定時間10?10min; 步驟4:控制器(14)發(fā)出指令壓縮機(I)停止工作，集霜工況運行時間t3和除霜工況運行時間t5清零。
【文檔編號】F25B49/02GK106091504SQ201610436161
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月17日
【發(fā)明人】陳旗, 晏剛
【申請人】西安交通大學