[发明专利]用于低温风冷制冷系统的热气和电热混合除霜系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及制冷与低温技术领域，具体的说，涉及一种用于低温风冷制冷系统的热气和电热混合除霜系统和方法，应用于低温风冷冰箱或低温风冷冰柜。

背景技术

近年来，在低温风冷冰箱及低温风冷冷柜中，因蒸发器结霜而影响制冷效果，进而影响存储物品质，因此必须对蒸发器进行周期性除霜。目前常用的除霜方法主要有热气融霜和电热化霜，对于热气化霜系统，通过压缩机高温高压排气融化蒸发器表面结霜，实现化霜功能。然而霜层是从蒸发器附着面开始受热融化，当附着面完全融化后，整个霜层因失去附着力而从蒸发器表面脱落，而未融化的霜晶无法从接水盘的排水管排出，并在接水盘内冻结堵塞排水管，影响机组正常工作。

而带有电加热化霜设备的制冷系统中，通过电加热器融化翅片上的结霜，实现机组的除霜功能。电加热化霜时风机停止工作，电加热器对蒸发器局部加热造成化霜不均，对于在低温下运行的机组，电加热化霜难以将蒸发器上的结霜完全融化。此外，电加热化霜相比于热气化霜能耗大，化霜时间长，对箱体内温度波动影响较大，有悖于国家的节能减排政策。

发明内容

针对现有技术中存在的排霜、化霜不均及能耗高等技术问题，通过结合热气化霜和电热化霜两种方法，本发明的目的是：提供一种实现机组蒸发器在低温下的无霜运行的用于低温风冷制冷系统的热气和电热混合除霜系统和方法。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

用于低温风冷制冷系统的热气和电热混合除霜系统，包括压缩机、冷凝器、干燥过滤器、两个电磁阀、毛细管、限流装置、蒸发器、电加热器、接水盘；压缩机的排气口开始分为两路，一路与冷凝器、干燥过滤器、一个电磁阀、毛细管依次相连，再经蒸发器至压缩机的回气口形成制冷循环回路，另一路与另一个电磁阀、限流装置依次相连，再经蒸发器至压缩机的回气口形成化霜循环回路。

作为一种优选，防止制冷剂流量过大对压缩机造成热冲击的限流装置为毛细管。

作为一种优选，化霜循环回路的毛细管的直径为制冷循环回路的毛细管的直径的1.5至2倍；化霜循环回路的毛细管的长度根据化霜循环时压缩机的回气口温度确定，温度越高，长度越长，温度越低，长度越短。

作为一种优选，低温风冷制冷系统的热气和电热混合除霜系统还包括集水槽，电加热器安装在蒸发器下方的接水盘内，接水盘和集水槽连通，接水盘用于收集蒸发器热气化霜滴下的水和霜晶，并通过电加热器融化霜晶，将形成的水排至集水槽。接水盘最低位置处开有排水口，排水口通过管道和集水槽连通。

作为一种优选，接水盘底部贴有保温层，防止电加热器工作时影响接水盘外温度，同时接水盘兼作为蒸发器的导风板。

作为一种优选，电加热器的功率为压缩机的功率的1.5-2倍；电加热器用于融化蒸发器上掉落至接水盘内的霜晶，化霜循环回路中的电磁阀、限流装置、压缩机组成的热气旁通回路除去蒸发器表面的结霜。电加热器的功率限定是为了融化接水盘内未融化的霜晶，防止接水盘排水口结冰造成接水盘堵塞；其次，在接水盘底部贴有保温层以降低除霜过程中对箱体内存储温度的影响。

用于低温风冷制冷系统的热气和电热混合除霜方法，采用用于低温风冷制冷系统的热气和电热混合除霜系统，化霜循环时，化霜循环回路的电磁阀开启，而制冷循环回路的电磁阀关闭；制冷循环时，化霜循环回路的电磁阀关闭，而制冷循环回路的电磁阀开启。

作为一种优选，化霜循环时，蒸发器的蒸发风机不工作，压缩机和电加热器同时开启，化霜循环回路中的电磁阀、限流装置、压缩机组成的热气旁通回路连通；制冷循环时，加热器不工作，其他部件正常工作。机组除霜时，制冷循环回路的电磁阀关闭，化霜循环回路的电磁阀打开，同时开启电加热器融化热气除霜过程掉落至接水盘内未融化的霜晶，防止接水盘内霜晶和液态水重新冻结，堵塞接水盘的排水口，实现蒸发器快速化霜、排霜，使系统快速恢复至制冷循环，实现制冷系统的无霜运行，提高系统稳定性。

作为一种优选，集水槽内的水利用压缩机排气蒸干。

总的说来，本发明具有如下优点：

该系统和方法采用电加热器和热气旁通回路除去蒸发器表面结霜，并将接水盘中的霜晶融化排至箱体底部的集水槽内，利用压缩机排气蒸干集水槽内液体，冷却压缩机排气，降低冷凝器负荷。相比于传统的电热融霜系统，该系统具有化霜快速、干净，避免接水盘内重结冰现象，同时快速恢复至制冷循环，降低化霜过程对箱体内存储温度的影响及除霜能量来源不足问题，实现制冷系统的无霜运行，提高系统的稳定性和运行效率。

附图说明