一種用于風(fēng)冷冰箱的蓄熱化霜系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化霜系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于風(fēng)冷無(wú)霜冰箱用的自動(dòng)蓄熱化霜系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著生活水平越來(lái)越高，人們對(duì)于冰箱的需求越來(lái)越大。隨著需要用冰箱儲(chǔ)存的食品越來(lái)越多，市場(chǎng)上冰箱的容積也隨之變大。傳統(tǒng)的直冷式冰箱已經(jīng)不能滿足大容積冰箱的制冷需求，所以現(xiàn)在大容積冰箱多采用風(fēng)冷冰箱。
[0003]風(fēng)冷冰箱主要是通過(guò)蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)使冷藏與冷凍室回風(fēng)流經(jīng)蒸發(fā)器并與之換熱，在這個(gè)降溫過(guò)程中空氣中水蒸氣在蒸發(fā)器表面析出凝結(jié)成霜，之后蒸發(fā)器運(yùn)行時(shí)間增長(zhǎng)，霜層逐漸增厚，使得換熱過(guò)程熱阻和空氣的流通阻力增加，空氣流量減小，蒸發(fā)溫度下降，蒸發(fā)器換熱性能降低。因此當(dāng)蒸發(fā)器表面霜層達(dá)到一定厚度時(shí)，需要進(jìn)行定期除霜。
[0004]但是，傳統(tǒng)風(fēng)冷冰箱化霜過(guò)程采用電加熱化霜，有化霜過(guò)程中功率大，化霜后蒸發(fā)器溫度較高的缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的主要內(nèi)容是提供一種新型的用于家用風(fēng)冷無(wú)霜冰箱的蓄熱化霜系統(tǒng)和方法。
[0006]此系統(tǒng)從冰箱壓縮機(jī)出口引出一段蓄熱管路，進(jìn)入一個(gè)相變蓄熱器，利用冰箱壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)排出的過(guò)熱制冷劑蒸氣加熱其中的相變材料，回收冷凝熱。當(dāng)需要給冰箱室內(nèi)蒸發(fā)器化霜時(shí)，通過(guò)分離式熱管，利用其優(yōu)秀的導(dǎo)熱性將蓄熱器中的熱量傳導(dǎo)至蒸發(fā)器，加熱霜層，使霜層快速融化。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
[0008]用于風(fēng)冷冰箱的蓄熱化霜系統(tǒng)主要包括蓄熱管路、相變蓄熱器和化霜用分離式熱管三部分。
[0009]其中所述蓄熱管路是從冰箱制冷劑循環(huán)管路中分支出的一管路，蓄熱管路的另一端與接水盤連接；所述相變蓄熱器，為一個(gè)保溫箱體，保溫箱體內(nèi)填充相變蓄熱材料，蓄熱管路穿過(guò)相變蓄熱器與相變蓄熱材料接觸；化霜用分尚式熱管分為兩部分:蒸發(fā)段和冷凝段，其中，蒸發(fā)段位于所述相變蓄熱器內(nèi)部，用于在化霜過(guò)程中吸收相變蓄熱材料中的熱量，冷凝段位于冰箱冷凍室的蒸發(fā)器表面，用于將蒸發(fā)段吸收的熱量快速釋放傳到蒸發(fā)器表面的霜層上。
[0010]優(yōu)選蓄熱管路中一段為蓄熱盤管結(jié)構(gòu)，蓄熱盤管位于相變蓄熱器內(nèi)。
[0011]優(yōu)選分離式熱管的蒸發(fā)段和冷凝段之間采用連接管路連接，連接管路上設(shè)有截止閥。
[0012]蓄熱管路從下部進(jìn)入所述相變蓄熱器，作為蓄熱盤管加熱器。所述蓄熱管路的材質(zhì)與傳統(tǒng)冰箱制冷循環(huán)管路材質(zhì)相同。分離式熱管的截止閥位于連接管路上，是自動(dòng)截止閥，用于在冰箱正常工作時(shí)終止分離式熱管的換熱過(guò)程。
[0013]相變蓄熱材料，為相變溫度為40°C的工業(yè)石蠟。所述相變材料用于儲(chǔ)存壓縮機(jī)排氣熱。
[0014]對(duì)于傳統(tǒng)的家用風(fēng)冷無(wú)霜冰箱，在壓縮機(jī)和接水盤管路之間添加一段制冷劑管路，作為蓄熱管路。此段管路從下部進(jìn)入所述相變蓄熱器，作為相變蓄熱器的蓄熱盤管加熱器。
[0015]采用上述系統(tǒng)進(jìn)行化霜的方法，其特征在于，從冰箱制冷劑循環(huán)管路中分支出的蓄熱管路，一個(gè)相變蓄熱器，利用冰箱壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)排出的過(guò)熱制冷劑蒸氣加熱其中的相變蓄熱材料，回收冷凝熱；當(dāng)需要給冰箱室內(nèi)蒸發(fā)器化霜時(shí)，通過(guò)分離式熱管，將蓄熱器中的熱量傳導(dǎo)至蒸發(fā)器，加熱霜層，使霜層快速融化。
[0016]本發(fā)明提供了一種用于風(fēng)冷冰箱蓄熱化霜系統(tǒng)，包括蓄熱管路、相變蓄熱器、化霜用分離式熱管。所述蓄熱管路設(shè)置在壓縮機(jī)和接水盤之間，從壓縮機(jī)出口引出一段冷凝管路，進(jìn)入相變蓄熱器，利用冰箱運(yùn)行時(shí)的過(guò)熱制冷劑蒸氣加熱其中的相變材料，回收冷凝熱。當(dāng)需要給冰箱室內(nèi)蒸發(fā)器化霜時(shí)，通過(guò)所述化霜用分離式熱管。利用熱管優(yōu)秀的導(dǎo)熱性能將相變蓄熱器中的熱量快速傳導(dǎo)至蒸發(fā)器，加熱霜層，使霜層快速融化。本發(fā)明利用高溫高壓冷凝劑的熱量來(lái)化霜的，降低了冰箱化霜的功耗，節(jié)約能源。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本發(fā)明的蓄熱管路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3為本發(fā)明的相變蓄熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4為本發(fā)明的化霜用分離式熱管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中:
[0022]1.蓄熱管路；2.相變蓄熱器；3.化霜用分尚式熱管；4.冰箱壓縮機(jī)；5.接水盤；6.相變蓄熱材料；7.蒸發(fā)段；8.冷凝段；9.連接管路；10.截止閥；11.蒸發(fā)器。
[0023]具體實(shí)施方法
[0024]本發(fā)明所述的用于家用風(fēng)冷無(wú)霜冰箱的蓄熱化霜系統(tǒng)具體實(shí)施方法結(jié)合【附圖說(shuō)明】如下，但并不限于以下實(shí)施例。
[0025]實(shí)施例1
[0026]所述用于家用風(fēng)冷無(wú)霜冰箱的蓄熱化霜系統(tǒng)如圖1所示，主要包括蓄熱管路1，相變蓄熱器2和化霜用分離式熱管3。
[0027]其中，所述蓄熱管路1如圖2所示。蓄熱管路1是位于冰箱壓縮機(jī)4和接水盤5之間的一段制冷劑循環(huán)管路。蓄熱管路1從壓縮機(jī)出口開(kāi)始，進(jìn)入相變蓄熱器。在相變蓄熱器中，蓄熱管路作為加熱相變蓄熱材料的加熱換熱器使用。
[0028]其中，所述相變蓄熱器2如圖3所示。相變蓄熱器2位于冰箱背后的下部，為一個(gè)正六面體形狀的保溫殼體，內(nèi)部有作為加熱換熱器的蓄熱管路1，相變蓄熱材料6，化霜用分離式熱管3的蒸發(fā)段7。其中蓄熱管路1在相變蓄熱器2內(nèi)的下部，化霜用分離式熱管3的蒸發(fā)段7位于相變蓄熱器2內(nèi)的中上部。其他部分填滿相變蓄熱材料6，所述相變蓄熱材料為石蠟。所述石蠟的相變溫度在40°C。
[0029]其中，所述化霜用分離式熱管3如圖4所示。分離式熱管3包括蒸發(fā)段7，冷凝段8，連接管路9和截止閥10。其中，蒸發(fā)段7位于相變蓄熱器2內(nèi)，用于在化霜過(guò)程中吸收相變材料中儲(chǔ)存的熱量。冷凝段8位于冷凍室蒸發(fā)器11的表面，用于在化霜過(guò)程中給蒸發(fā)器11的表面霜層加熱。連接管路9用于連接蒸發(fā)段和冷凝段。截止閥10用于在冰箱正常工作過(guò)程中停止分離式熱管3的換熱。
[0030]所述用于家用風(fēng)冷無(wú)霜冰箱的蓄熱化霜系統(tǒng)的工作過(guò)程如下:
[0031]本發(fā)明涉及的用于家用風(fēng)冷無(wú)霜冰箱的蓄熱化霜系統(tǒng)用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)風(fēng)冷冰箱的電化霜系統(tǒng)，所以基本的化霜控制策略不變。冰箱正常工作過(guò)程中，壓縮機(jī)排出的過(guò)熱制冷劑蒸氣首先經(jīng)過(guò)蓄熱盤管1，向相變蓄熱器2中的相變材料6釋放熱量，蓄熱材料受熱升溫融化，將熱量?jī)?chǔ)存在相變蓄熱器中。當(dāng)冰箱控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到要進(jìn)行化霜時(shí)，壓縮機(jī)停機(jī)，制冷系統(tǒng)停止運(yùn)行，化霜用分離式熱管3的截止閥10打開(kāi)，化霜用分離式熱管3的蒸發(fā)段和冷凝段聯(lián)通，利用熱管快速將熱量傳導(dǎo)至蒸發(fā)器表面，快速除霜。當(dāng)冰箱控制系統(tǒng)判定除霜結(jié)束后，化霜用分離式熱管3的截止閥10關(guān)閉，化霜用分離式熱管3停止導(dǎo)熱，進(jìn)入下一個(gè)周期。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于風(fēng)冷冰箱的蓄熱化霜系統(tǒng)，其特征在于，主要包括蓄熱管路、相變蓄熱器和化霜用分咼式熱管三部分； 其中所述蓄熱管路是從冰箱制冷劑循環(huán)管路中分支出的一管路，蓄熱管路的另一端與接水盤連接；所述相變蓄熱器，為一個(gè)保溫箱體，保溫箱體內(nèi)填充相變蓄熱材料，蓄熱管路穿過(guò)相變蓄熱器與相變蓄熱材料接觸；化霜用分離式熱管分為兩部分:蒸發(fā)段和冷凝段，其中，蒸發(fā)段位于所述相變蓄熱器內(nèi)部，用于在化霜過(guò)程中吸收相變蓄熱材料中的熱量，冷凝段位于冰箱冷凍室的蒸發(fā)器表面，用于將蒸發(fā)段吸收的熱量快速釋放傳到蒸發(fā)器表面的霜層上。2.按照權(quán)利要求1的一種用于風(fēng)冷冰箱的蓄熱化霜系統(tǒng)，其特征在于，蓄熱管路中一段為蓄熱盤管結(jié)構(gòu)，蓄熱盤管位于相變蓄熱器內(nèi)。3.按照權(quán)利要求1的一種用于風(fēng)冷冰箱的蓄熱化霜系統(tǒng)，其特征在于，分離式熱管的蒸發(fā)段和冷凝段之間采用連接管路連接，連接管路上設(shè)有截止閥。4.按照權(quán)利要求1的一種用于風(fēng)冷冰箱的蓄熱化霜系統(tǒng)，其特征在于，分離式熱管的截止閥位于連接管路上，是自動(dòng)截止閥。5.按照權(quán)利要求1的一種用于風(fēng)冷冰箱的蓄熱化霜系統(tǒng)，其特征在于，對(duì)于傳統(tǒng)的家用風(fēng)冷無(wú)霜冰箱，在壓縮機(jī)和接水盤管路之間添加一段制冷劑管路，作為蓄熱管路；此段管路從下部進(jìn)入所述相變蓄熱器，作為相變蓄熱器的蓄熱盤管加熱器。6.按照權(quán)利要求1的一種用于風(fēng)冷冰箱的蓄熱化霜系統(tǒng)，其特征在于，相變蓄熱材料為相變溫度為40°C的工業(yè)石蠟。7.利用權(quán)利要求1-6的任一種用于風(fēng)冷冰箱的蓄熱化霜系統(tǒng)進(jìn)行化霜的方法，其特征在于，其特征在于，從冰箱制冷劑循環(huán)管路中分支出的蓄熱管路，一個(gè)相變蓄熱器，利用冰箱壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)排出的過(guò)熱制冷劑蒸氣加熱其中的相變蓄熱材料，回收冷凝熱；當(dāng)需要給冰箱室內(nèi)蒸發(fā)器化霜時(shí)，通過(guò)分離式熱管，將蓄熱器中的熱量傳導(dǎo)至蒸發(fā)器，加熱霜層，使霜層快速融化。8.包含權(quán)利要求1-6任一一種用于風(fēng)冷冰箱的蓄熱化霜系統(tǒng)的冰箱。
【專利摘要】一種用于風(fēng)冷冰箱的蓄熱化霜系統(tǒng)和方法，屬于化霜系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。包括蓄熱管路、相變蓄熱器、化霜用分離式熱管。所述蓄熱管路設(shè)置在壓縮機(jī)和接水盤之間，從壓縮機(jī)出口引出一段冷凝管路，進(jìn)入相變蓄熱器，利用冰箱運(yùn)行時(shí)的過(guò)熱制冷劑蒸氣加熱其中的相變材料，回收冷凝熱。當(dāng)需要給冰箱室內(nèi)蒸發(fā)器化霜時(shí)，通過(guò)所述化霜用分離式熱管。利用熱管優(yōu)秀的導(dǎo)熱性能將相變蓄熱器中的熱量快速傳導(dǎo)至蒸發(fā)器，加熱霜層，使霜層快速融化。本發(fā)明利用高溫高壓冷凝劑的熱量來(lái)化霜的，降低了冰箱化霜的功耗，節(jié)約能源。
【IPC分類】F25D21/06
【公開(kāi)號(hào)】CN105241160
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510237055
【發(fā)明人】劉忠寶, 李驁, 趙丹峰, 郭領(lǐng)波
【申請(qǐng)人】北京工業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年5月11日