[发明专利]一种带有蓄热脱冰装置的制冰系统

说明书

本发明公开一种带有蓄热脱冰装置的制冰系统，包括压缩机、冷凝换热装置、节流装置、蒸发换热制冰装置和蓄热装置，冷凝换热装置包括冷凝放热器和蓄热吸热器，蒸发换热制冰装置包括蒸发制冰器和释热放热器，蓄热装置包括蓄热放热器和释热吸热器；压缩机、冷凝放热器、节流装置和蒸发制冰器依次相连形成制冷回路；蓄热吸热器和蓄热放热器相互连接形成蓄热回路，释热吸热器和释热放热器相互连接形成释热回路。本制冰系统在融冰脱冰时，不需要制冷系统的再次开启以及系统中蒸发器与冷凝器的切换，仅通过一液体循环泵就可以实现融冰脱冰，大大降低了系统运行能耗，同时实现了冷凝排热的合理利用，提高了制冰效率。

技术领域

本发明涉及制冷空调与冷冻冷藏领域，具体涉及一种带有蓄热脱冰装置的制冰系统。

背景技术

随着人民生活水平的提高，对生活食材(包括果蔬、肉类、蛋类、鱼类、海鲜等)的要求越来越高。高质量的食用原材料对食品的冷冻冷藏、冷链运输等方面提出了更高的要求。为了保证食材的新鲜程度以及营养品质，需要对制冷、冷冻冷藏系统进行合理的优化设计。目前来看，果蔬、蛋类等食材主要储存在小型冷库、超市陈列柜等地方，而对于肉类、鱼类、海鲜等食材为保证其营养品质，在屠宰或捕捞之后，常常采用速冻以及冰冻处理，这就对制冰系统提出了很高的要求。

现有的制冰系统常采用直膨空冷式制冷系统，制冷系统包括压缩机、空冷式冷凝器、热力膨胀阀、蒸发器冰槽搁板以及四通换向阀等主要部件组成。由于采用空气冷却冷凝器，其换热效率较低，导致制冷系统效率较低。当制冷系统运行时，通过蒸发器冰槽吸收静止水所含的热量，进行制取冰条或冰板。一旦冰块成型，冰条中心温度达到-8℃，此时需进行脱冰处理，实现冰条与冰槽搁板间的脱离。目前较为常用的方式仍是通过四通换向阀逆向，使得蒸发器与冷凝器切换，通过搁板向冰条放热，融化部分冰，实现冰条与冰槽搁板的脱离。由于采用了蒸发器冰槽搁板进行制冰，制冷系统中蒸发器面积比冷凝器面积大很多(一般大4倍以上)，这就导致了在制冷系统逆向脱冰时，冷凝器的换热面积过大，制冷剂很难迅速返回压缩机，导致压缩机吸入口制冷剂流量降低，运行电流过大，散热量减小，造成制冷系统效率降低，并带来了运行不稳定等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有制冰技术所存在的缺陷，提供一种能够节省系统运行能耗，提高脱冰效率，实现冷凝排热的合理充分利用，有利于节能环保的带有蓄热脱冰装置的高效制冰系统。

技术方案：本发明提供一种带有蓄热脱冰装置的制冰系统，包括压缩机、冷凝换热装置、节流装置、蒸发换热制冰装置和蓄热装置，冷凝换热装置包括冷凝放热器和蓄热吸热器，蒸发换热制冰装置包括蒸发制冰器和释热放热器，蓄热装置包括蓄热放热器和释热吸热器；压缩机、冷凝放热器、节流装置和蒸发制冰器依次相连形成制冷回路；蓄热吸热器和蓄热放热器相互连接形成蓄热回路，释热吸热器和释热放热器相互连接形成释热回路。

压缩机为制冷系统压缩机，压缩机可以为活塞压缩机、离心压缩机、螺杆压缩机和涡旋压缩机中的任意一种。压缩机吸入口通过制冷管路与蒸发制冰器相连，压缩机出口通过制冷管路与冷凝放热器相连。

节流装置为制冷系统节流元件，节流装置可以为膨胀阀、毛细管、节流孔板和节流短管中的任意一种；节流装置入口与冷凝放热器相连，出口与蒸发制冰器相连。

冷凝换热装置中，冷凝放热器和蓄热吸热器逆流设置：制冷剂从冷凝放热器上部进入，下部流出，冷却冷凝放热器的流体(第一载冷剂)从蓄热吸热器的底部进入，上部流出，两股流体在冷凝换热装置中进行逆向换热，大大提高了换热效率。

蒸发换热制冰装置中，蒸发制冰器和释热放热器逆流设置：经过节流之后的制冷剂从蒸发换热制冰装置底部流入蒸发制冰器对水进行冻结，通过吸收水中的热量变成高温气体从蒸发换热制冰装置上部排出；第二载冷剂则从释热放热器的上部进入，通过释放热量对冻结的冰条冰块进行轻微融化，实现高效脱冰。