節(jié)能型快速融霜裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種節(jié)能型快速融霜裝置，該裝置包含一套高壓氣體旁通組件和一套融霜壓縮機組，高壓氣體旁通組件和融霜壓縮機組分別與制冷系統(tǒng)的高壓側(cè)和蒸發(fā)器并聯(lián)?？山鉀Q制冷、采暖空調(diào)機組融霜過程中所引起的融霜時間長、蒸發(fā)器側(cè)溫度波動大、能耗高等問題。與現(xiàn)有技術(shù)相比節(jié)能、融霜速度快、溫度波動小、對解決霧霾問題具有非常重要的意義。
【專利說明】 節(jié)能型快速融霜裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熱交換【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種利用制冷劑的飽和性質(zhì)使制冷空調(diào)系統(tǒng)的蒸發(fā)器融霜時間短、蒸發(fā)器側(cè)溫度波動小、能耗低的快速融霜裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]我們知道，由于霜層導(dǎo)熱系數(shù)很低，熱阻很大，蒸發(fā)器結(jié)霜后，如果不能及時將其清除，制冷系統(tǒng)的能耗至少增加10~15%，制冷系統(tǒng)的耗電量約占冷藏庫企業(yè)總耗電量的75%左右，因此，對于制冷系統(tǒng)蒸發(fā)器結(jié)霜后，合理的融霜方式是非常重要的。
[0003]同樣，對于空氣源熱泵型空調(diào)系統(tǒng)來說，尤其是在我國長江流域以北地區(qū)，冬季環(huán)境濕度相對較大，蒸發(fā)器凝霜現(xiàn)象更為嚴重，造成冬季水溫或者室內(nèi)溫度的波動大，不僅影響采暖效果，而且造成能源的無謂的損耗和浪費。
[0004]就目前來說，制冷系統(tǒng)的融霜方式大致有人工掃霜、電加熱融霜、壓縮機排氣融霜、高壓氣體融霜和高壓液體融霜五種融霜方式。
[0005]蛇形管換熱器以人工掃霜的方式，這種除霜方式存在的主要問題是掃霜不及時，以及蛇形管蒸發(fā)器頂部的霜層無法清除。
[0006]冷風(fēng)機的融霜方式主要采用電加熱融霜方式，電加熱制熱效率很低，因此所配置的電加熱器功率通常為風(fēng)機功率的6~10倍，這種融霜方式不僅導(dǎo)致投資費用增加，而且融霜過程中能耗增加、庫溫波動很大。
[0007]壓縮機排氣融霜的主要問題是同一個制冷系統(tǒng)所配置的蒸發(fā)器不能同時融霜，而且對于蒸發(fā)溫度較低的制冷系統(tǒng)，壓縮機的吸排氣量很小，融霜時間很長，直接導(dǎo)致融霜過程中能耗增加、庫溫波動大。
[0008]高壓氣體融霜是從冷凝器頂部接一根高壓氣體管路至蒸發(fā)器，通過電磁閥或者截止閥控制，當蒸發(fā)器融霜時，壓縮機停機，而后打開融霜電磁閥或截止閥使之冷凝器與蒸發(fā)器的壓力平衡，從而達到融霜的目的，事實上，這種融霜方式高低壓平衡的壓力只有
0.5-0.7MPa，對應(yīng)的飽和溫度8~12°C，尤其是對于蒸發(fā)溫度較低的制冷系統(tǒng)與被冷卻空間的溫度差相差較小，高壓氣體逐步冷凝器成高壓液體，致使平衡壓力逐步降低，融霜時間長，而且融霜不徹底。
[0009]高壓液體融霜是將高壓貯液器中的高壓液體通過融霜截止閥或電磁閥直接供至蒸發(fā)器中，并使之冷凝器與蒸發(fā)器的壓力平衡達到融霜的目的，因此，該融霜方式與高壓氣體融霜所不同的是，高壓氣體融霜方式是通過氣體使高低壓壓力平衡達到融霜的目的，高壓液體融霜方式是通過液體使高低壓壓力平衡達到融霜的目的，其原理是一致的，因此，這種融霜方式同樣具有高壓氣體融霜的缺陷，而且這種融霜方式需要配置一個大容量的低壓循環(huán)貯液桶，使之足以能夠容納下蒸發(fā)器中的制冷劑液體，以免壓縮機產(chǎn)生濕沖程。
[0010]對于空氣源熱泵型空調(diào)機組在冬季采暖過程中，壓縮機排氣融霜方式對翅片換熱器進行融霜，其缺陷與壓縮機排氣融霜方式一致，為節(jié)約篇幅，此不贅述。
[0011]綜上所述，確實亟待一種能夠徹底解決上述技術(shù)問題的新技術(shù)，從根本上解決制冷空調(diào)系統(tǒng)融霜過程中所存在的融霜不及時、不徹底等一系列技術(shù)問題，從而降低融霜過程中的能耗，解決融霜過程中的溫度波動大等問題，這對于提高制冷效率，確保壓縮機的使用壽命，延緩氣候變暖具有非常重要的意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的前述技術(shù)問題，提供一種節(jié)能型快速融霜裝置，該裝置采用高低壓平衡后，然后給蒸發(fā)器充注高壓制冷劑氣體，使蒸發(fā)器內(nèi)的壓力達到足以使其霜層快速脫落的溫度，從而解決制冷、采暖空調(diào)機組融霜過程中所引起的融霜時間長、蒸發(fā)器側(cè)溫度波動大、能耗高等問題。
[0013]為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明公開的技術(shù)方案是:這種節(jié)能型快速融霜裝置，包含一套高壓氣體旁通組件和一套融霜壓縮機組，高壓氣體旁通組件10和融霜壓縮機組20分別與制冷系統(tǒng)的高壓側(cè)和蒸發(fā)器302并聯(lián)。
[0014]進一步地，所述高壓氣體旁通組件由進氣管路101、閥門102、出氣管路103組成，其中進氣管路101與制冷空調(diào)系統(tǒng)的高壓側(cè)冷凝器305或者高壓貯液器306或者高壓氣體管路相連接，出氣管路103與制冷空調(diào)系統(tǒng)的蒸發(fā)器302相連接。
[0015]進一步地,所述融霜壓縮機組20包括:一臺小型融霜壓縮機201、氣液分離器202、油分離器203、吸氣閥門204、排氣閥門205、吸氣管路206、排氣管路207、回油管208，其中排氣管路207與制冷空調(diào)系統(tǒng)的蒸發(fā)器302相連接，吸氣管路206與制冷空調(diào)系統(tǒng)的冷凝器305的出液管相連接。
[0016]進一步地，當蒸發(fā)器為冷風(fēng)機時，可以在冷風(fēng)機的接水盤內(nèi)設(shè)置融霜換熱管，利用該融霜裝置可以同時給脫落在接水盤的融霜水進行加熱，解決接水盤融霜水結(jié)冰問題。
[0017]進一步地，所述的閥門102、吸氣閥門204、排氣閥門205為電磁閥。采用電磁閥等自動閥門時，通過電氣程序控制可以實現(xiàn)自動融霜。
[0018]本發(fā)明還涉及這種節(jié)能型快速融霜裝置在制冷領(lǐng)域、空調(diào)領(lǐng)域、供暖領(lǐng)域的應(yīng)用。對于風(fēng)冷熱泵機組冬季制熱時采用該融霜裝置，不僅可以有效地解決空調(diào)室內(nèi)溫度波動的問題，而且解決了由于水盤結(jié)冰，而引起的翅片換熱器靠近水盤處結(jié)冰問題。
[0019]本發(fā)明的工作原理是:當制冷系統(tǒng)滿足融霜條件時，用于循環(huán)制冷的主壓縮機和蒸發(fā)器的風(fēng)機停止工作，關(guān)閉蒸發(fā)器回氣管路上的制冷閥門，打開融霜裝置旁通管路上的閥門，這時制冷系統(tǒng)高壓氣體通過該融霜裝置旁通管路進入蒸發(fā)器，并在短時間內(nèi)實現(xiàn)了制冷系統(tǒng)的高低壓平衡，而后關(guān)閉融霜裝置旁通管路上的閥門，打開融霜壓縮機組吸排氣管路上的閥門后，啟動用于融霜的小型制冷壓縮機，這時融霜壓縮機從高壓側(cè)吸入制冷劑氣體，通過消耗電能將其壓縮成高壓過熱的制冷劑氣體排至蒸發(fā)器，并在短時間內(nèi)將蒸發(fā)器內(nèi)的壓力提高至1.0MPa以上，對應(yīng)的冷凝溫度在30°C以上，這時蒸發(fā)器上的霜層很快融化，蒸發(fā)器上的雙層融化脫落后，停止融霜壓縮機工作，并同時關(guān)閉融霜壓縮機吸排氣管路上的閥門，融霜結(jié)束。
[0020]本發(fā)明的其它方面和特征及其優(yōu)點，將在下面結(jié)合附圖中的具體實施例通過舉例的方式在說明書中進行更為詳細的介紹。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明高壓氣體旁通組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為本發(fā)明融霜壓縮機組的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3為本發(fā)明與制冷系統(tǒng)連接的工作原理圖。

【具體實施方式】
[0024]以下結(jié)合附圖，以舉例說明而非對于發(fā)明思想所要求的保護范圍的限制的方式，詳細地描述本發(fā)明的較佳實施方式及其有所改變的實例。
[0025]圖1是作為本發(fā)明的節(jié)能型快速裝置融霜的高壓氣體旁通組件工作原理示意圖。高壓氣體旁通組件10主要包括:進氣管路101、閥門102、出氣管路103。
[0026]圖2是作為本發(fā)明節(jié)能型快速裝置融霜的融霜壓縮機組工作原理示意圖。融霜壓縮機組20主要包括:融霜壓縮機(201)、氣液分離器202、油分離器203、吸氣閥門204、排氣閥門205、吸氣管路206、排氣管路207、回油管208。
[0027]圖3是節(jié)能型快速融霜裝置的與制冷系統(tǒng)連接方式的工作原理圖。包括:高壓氣體旁通組件10、融霜壓縮機組20。
[0028]下面結(jié)合附圖3，將節(jié)能型快速融霜裝置的實施例，具體說明應(yīng)用上述節(jié)能型快速融霜裝置的工作原理。
[0029]當蒸發(fā)器302結(jié)霜到一定厚度需要融霜時，制冷壓縮機301停止運行，這時關(guān)閉蒸發(fā)器302供液管路上的閥門303和回氣管路上的閥門304，而后打開高壓氣體旁通組件10上的閥門102，則冷凝器305、高壓貯液器306內(nèi)的高壓氣體通過高壓氣體旁通組件10的進氣管路101、閥門102和出氣管路103進入蒸發(fā)器302，并很快使蒸發(fā)器302與冷凝器305、高壓貯液器306內(nèi)的壓力達到平衡，壓力平衡后蒸發(fā)器內(nèi)的壓力約為0.5~0.7 MPa，蒸發(fā)器內(nèi)的溫度約為8~12°C，而后打開融霜壓縮機組20上的吸氣管路閥門204、排氣管路閥門205，啟動融霜壓縮機201，這時融霜壓縮機210通過吸氣管路206從冷凝器305至高壓貯液器306之間的高壓管路上吸入0.5-0.7 MPa制冷劑氣液兩相體，經(jīng)過氣液分離器202將其吸入的制冷劑氣液兩相體中的液體進行分離，而后氣體被融霜壓縮機201吸入，通過消耗電能將其與壓縮成高壓制冷器氣體，進入油分離器203將隨融霜壓縮機201排氣帶出來的潤滑油進行分離，分離下來的潤滑油經(jīng)過回油管路208進入氣液分離器202，連續(xù)返回融霜壓縮機201，高壓氣體則經(jīng)過排氣管路207進入蒸發(fā)器302內(nèi)，當蒸發(fā)器302內(nèi)的壓力達到
1.0-1.3MPa時，停止融霜壓縮機運行，同時關(guān)閉閥門204、205，蒸發(fā)器302內(nèi)制冷劑的溫度約為30~35°C，則附著在蒸發(fā)器302表面上的霜層自然融化脫落，融霜結(jié)束。
[0030]由此可見，該節(jié)能型快速融霜裝置具有如下顯著優(yōu)勢。
[0031]1、節(jié)能。節(jié)能型快速融霜裝置只是利用了融霜壓縮機201對氣體進行壓縮的功能，融霜過程中只需要通過節(jié)能型快速融霜裝置的壓縮機201將高低壓平衡后的蒸發(fā)器302內(nèi)的壓力由0.5-0.7MPa提高到1.0-1.3MPa，壓力提升幅度很小，需要的高壓氣體量也很小，因此，融霜壓縮機的功率很小，僅為電加熱融霜或者制冷劑熱氣融霜能耗的5%左右，節(jié)能效果非常顯著。
[0032]2、融霜速度快。高壓氣體旁通組件在數(shù)秒鐘之內(nèi)就可以達到蒸發(fā)器302與冷凝器305、高壓貯液器306之間的高低壓平衡，由于高低壓平衡后其內(nèi)部的溫度已經(jīng)達到8°C，在這種條件下，蒸發(fā)器302的霜層已經(jīng)開始松動，融霜壓縮機只需要工作很短的時間，就可以將蒸發(fā)器302內(nèi)的壓力提高至1.0-1.3MPa，使蒸發(fā)器302內(nèi)的溫度達到30°C以上，因此，整個融霜過程中時間非常短。
[0033]3、溫度波動小。傳統(tǒng)的電加熱融霜、制冷劑熱氣融霜，融霜結(jié)束后蒸發(fā)器的問題通常在50°C，而且融霜時間很長，導(dǎo)致蒸發(fā)器側(cè)溫度波動很大，對于制冷系統(tǒng)來說，直接影響儲藏食品的質(zhì)量和保鮮時間，對于空調(diào)機組來說，直接影響室內(nèi)的舒適度，而且劇烈的溫度波動，也直接導(dǎo)致了制冷壓縮機工作過程中的能耗的增加。
[0034]4、對解決霧霾問題具有非常重要的意義。由于我國目前的電力供應(yīng)仍以火電為主，因此，減少電力能源的消耗也間接地對解決霧霾問題產(chǎn)生積極的影響。
【權(quán)利要求】
1.一種節(jié)能型快速融霜裝置，包括高壓氣體旁通組件(10)和融霜壓縮機組(20)，其特征在于:高壓氣體旁通組件(10)和融霜壓縮機組(20)分別與制冷系統(tǒng)的高壓氣體側(cè)和蒸發(fā)器(302)串聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型快速融霜裝置，其特征在于所述高壓氣體旁通組件由進氣管路(101)、閥門(102)、出氣管路(103)組成，其中進氣管路(101)與制冷空調(diào)系統(tǒng)的高壓側(cè)冷凝器(305)或者高壓貯液器(306)或者高壓氣體管路相連接，出氣管路(103)與制冷空調(diào)系統(tǒng)的蒸發(fā)器(302)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型快速融霜裝置，其特征在于所述融霜壓縮機組(20)包括:融霜壓縮機(201)、氣液分離器(202)、油分離器(203)、吸氣閥門(204)、排氣閥門(205)、吸氣管路(206)、排氣管路(207)、回油管(208)，其中排氣管路(207)與制冷空調(diào)系統(tǒng)的蒸發(fā)器(302)相連接，吸氣管路(206)與制冷空調(diào)系統(tǒng)的冷凝器(305)的出液管相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型快速融霜裝置，其特征在于當蒸發(fā)器為冷風(fēng)機時，在冷風(fēng)機的接水盤內(nèi)設(shè)置融霜換熱管。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種節(jié)能型快速融霜裝置，其特征在于所述的閥門(102)為電磁閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種節(jié)能型快速融霜裝置，其特征在于所述的吸氣閥門(204)、排氣閥門(205)為電磁閥。
7.權(quán)利要求1-6任一所述的一種節(jié)能型快速融霜裝置在制冷領(lǐng)域的應(yīng)用。
8.權(quán)利要求1-6任一所述的一種節(jié)能型快速融霜裝置在空調(diào)領(lǐng)域的應(yīng)用。
9.權(quán)利要求1-6任一所述的一種節(jié)能型快速融霜裝置在供暖領(lǐng)域的應(yīng)用。
【文檔編號】F25B47/02GK104457067SQ201410744099
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】王德發(fā), 劉玉嶺, 黃文斐, 劉方然 申請人:煙臺萬德嘉空調(diào)設(shè)備有限公司