一种用于风冷冰箱的蓄热化霜系统和方法.pdf

一种用于风冷冰箱的蓄热化霜系统和方法，属于化霜系统技术领域。包括蓄热管路、相变蓄热器、化霜用分离式热管。所述蓄热管路设置在压缩机和接水盘之间，从压缩机出口引出一段冷凝管路，进入相变蓄热器，利用冰箱运行时的过热制冷剂蒸气加热其中的相变材料，回收冷凝热。当需要给冰箱室内蒸发器化霜时，通过所述化霜用分离式热管。利用热管优秀的导热性能将相变蓄热器中的热量快速传导至蒸发器，加热霜层，使霜层快速融化。本发明利用高温高压冷凝剂的热量来化霜的，降低了冰箱化霜的功耗，节约能源。

权利要求书
1.  一种用于风冷冰箱的蓄热化霜系统，其特征在于，主要包括蓄热管路、相变蓄热器和化霜用分离式热管三部分；
其中所述蓄热管路是从冰箱制冷剂循环管路中分支出的一管路，蓄热管路的另一端与接水盘连接；所述相变蓄热器，为一个保温箱体，保温箱体内填充相变蓄热材料，蓄热管路穿过相变蓄热器与相变蓄热材料接触；化霜用分离式热管分为两部分：蒸发段和冷凝段，其中，蒸发段位于所述相变蓄热器内部，用于在化霜过程中吸收相变蓄热材料中的热量，冷凝段位于冰箱冷冻室的蒸发器表面，用于将蒸发段吸收的热量快速释放传到蒸发器表面的霜层上。

2.  按照权利要求1的一种用于风冷冰箱的蓄热化霜系统，其特征在于，蓄热管路中一段为蓄热盘管结构，蓄热盘管位于相变蓄热器内。

3.  按照权利要求1的一种用于风冷冰箱的蓄热化霜系统，其特征在于，分离式热管的蒸发段和冷凝段之间采用连接管路连接，连接管路上设有截止阀。

4.  按照权利要求1的一种用于风冷冰箱的蓄热化霜系统，其特征在于，分离式热管的截止阀位于连接管路上，是自动截止阀。

5.  按照权利要求1的一种用于风冷冰箱的蓄热化霜系统，其特征在于，对于传统的家用风冷无霜冰箱，在压缩机和接水盘管路之间添加一段制冷剂管路，作为蓄热管路；此段管路从下部进入所述相变蓄热器，作为相变蓄热器的蓄热盘管加热器。

6.  按照权利要求1的一种用于风冷冰箱的蓄热化霜系统，其特征在于，相变蓄热材料为相变温度为40℃的工业石蜡。

7.  利用权利要求1-6的任一种用于风冷冰箱的蓄热化霜系统进行化霜的方法，其特征在于，其特征在于，从冰箱制冷剂循环管路中分支出的蓄热管路， 一个相变蓄热器，利用冰箱压缩机运行时排出的过热制冷剂蒸气加热其中的相变蓄热材料，回收冷凝热；当需要给冰箱室内蒸发器化霜时，通过分离式热管，将蓄热器中的热量传导至蒸发器，加热霜层，使霜层快速融化。

8.  包含权利要求1-6任一一种用于风冷冰箱的蓄热化霜系统的冰箱。

说明书一种用于风冷冰箱的蓄热化霜系统和方法
技术领域
本发明属于化霜系统技术领域，特别是涉及一种用于风冷无霜冰箱用的自动蓄热化霜系统及方法。
背景技术
随着生活水平越来越高，人们对于冰箱的需求越来越大。随着需要用冰箱储存的食品越来越多，市场上冰箱的容积也随之变大。传统的直冷式冰箱已经不能满足大容积冰箱的制冷需求，所以现在大容积冰箱多采用风冷冰箱。
风冷冰箱主要是通过蒸发器风机使冷藏与冷冻室回风流经蒸发器并与之换热，在这个降温过程中空气中水蒸气在蒸发器表面析出凝结成霜，之后蒸发器运行时间增长，霜层逐渐增厚，使得换热过程热阻和空气的流通阻力增加，空气流量减小，蒸发温度下降，蒸发器换热性能降低。因此当蒸发器表面霜层达到一定厚度时，需要进行定期除霜。
但是，传统风冷冰箱化霜过程采用电加热化霜，有化霜过程中功率大，化霜后蒸发器温度较高的缺点。
发明内容
针对上述问题，本发明的主要内容是提供一种新型的用于家用风冷无霜冰箱的蓄热化霜系统和方法。
此系统从冰箱压缩机出口引出一段蓄热管路，进入一个相变蓄热器，利用冰箱压缩机运行时排出的过热制冷剂蒸气加热其中的相变材料，回收冷凝热。当需要给冰箱室内蒸发器化霜时，通过分离式热管，利用其优秀的导热性将蓄热器中的热量传导至蒸发器，加热霜层，使霜层快速融化。
为实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案：
用于风冷冰箱的蓄热化霜系统主要包括蓄热管路、相变蓄热器和化霜用分离式热管三部分。
其中所述蓄热管路是从冰箱制冷剂循环管路中分支出的一管路，蓄热管路的另一端与接水盘连接；所述相变蓄热器，为一个保温箱体，保温箱体内填充相变蓄热材料，蓄热管路穿过相变蓄热器与相变蓄热材料接触；化霜用分离式热管分为两部分：蒸发段和冷凝段，其中，蒸发段位于所述相变蓄热器内部，用于在化霜过程中吸收相变蓄热材料中的热量，冷凝段位于冰箱冷冻室的蒸发器表面，用于将蒸发段吸收的热量快速释放传到蒸发器表面的霜层上。
优选蓄热管路中一段为蓄热盘管结构，蓄热盘管位于相变蓄热器内。
优选分离式热管的蒸发段和冷凝段之间采用连接管路连接，连接管路上设有截止阀。
蓄热管路从下部进入所述相变蓄热器，作为蓄热盘管加热器。所述蓄热管路的材质与传统冰箱制冷循环管路材质相同。分离式热管的截止阀位于连接管路上，是自动截止阀，用于在冰箱正常工作时终止分离式热管的换热过程。
相变蓄热材料，为相变温度为40℃的工业石蜡。所述相变材料用于储存压缩机排气热。
对于传统的家用风冷无霜冰箱，在压缩机和接水盘管路之间添加一段制冷剂管路，作为蓄热管路。此段管路从下部进入所述相变蓄热器，作为相变蓄热器的蓄热盘管加热器。
采用上述系统进行化霜的方法，其特征在于，从冰箱制冷剂循环管路中分支出的蓄热管路，一个相变蓄热器，利用冰箱压缩机运行时排出的过热制冷剂蒸气加热其中的相变蓄热材料，回收冷凝热；当需要给冰箱室内蒸发器化霜时，通过分离式热管，将蓄热器中的热量传导至蒸发器，加热霜层，使霜层快速融化。
本发明提供了一种用于风冷冰箱蓄热化霜系统，包括蓄热管路、相变蓄热器、化霜用分离式热管。所述蓄热管路设置在压缩机和接水盘之间，从压缩机出口引出一段冷凝管路，进入相变蓄热器，利用冰箱运行时的过热制冷剂蒸气加热其中的相变材料，回收冷凝热。当需要给冰箱室内蒸发器化霜时，通过所述化霜用分离式热管。利用热管优秀的导热性能将相变蓄热器中的热量快速传导至蒸发器，加热霜层，使霜层快速融化。本发明利用高温高压冷凝剂的热量来化霜的，降低了冰箱化霜的功耗，节约能源。
附图说明
图1为本发明的系统整体结构示意图。
图2为本发明的蓄热管路的结构示意图。
图3为本发明的相变蓄热器的结构示意图。
图4为本发明的化霜用分离式热管的结构示意图。
图中：
1.蓄热管路；2.相变蓄热器；3.化霜用分离式热管；4.冰箱压缩机；5.接水盘；6.相变蓄热材料；7.蒸发段；8.冷凝段；9.连接管路；10.截止阀；11.蒸发器。
具体实施方法
本发明所述的用于家用风冷无霜冰箱的蓄热化霜系统具体实施方法结合附图说明如下，但并不限于以下实施例。
实施例1
所述用于家用风冷无霜冰箱的蓄热化霜系统如图1所示，主要包括蓄热管路1，相变蓄热器2和化霜用分离式热管3。
其中，所述蓄热管路1如图2所示。蓄热管路1是位于冰箱压缩机4和接水盘5之间的一段制冷剂循环管路。蓄热管路1从压缩机出口开始，进入相变蓄热器。在相变蓄热器中，蓄热管路作为加热相变蓄热材料的加热换热器使用。
其中，所述相变蓄热器2如图3所示。相变蓄热器2位于冰箱背后的下部，为一个正六面体形状的保温壳体，内部有作为加热换热器的蓄热管路1，相变蓄热材料6，化霜用分离式热管3的蒸发段7。其中蓄热管路1在相变蓄热器2内的下部，化霜用分离式热管3的蒸发段7位于相变蓄热器2内的中上部。其他部分填满相变蓄热材料6，所述相变蓄热材料为石蜡。所述石蜡的相变温度在40℃。
其中，所述化霜用分离式热管3如图4所示。分离式热管3包括蒸发段7，冷凝段8，连接管路9和截止阀10。其中，蒸发段7位于相变蓄热器2内，用于在化霜过程中吸收相变材料中储存的热量。冷凝段8位于冷冻室蒸发器11的表面，用于在化霜过程中给蒸发器11的表面霜层加热。连接管路9用于连接蒸发段和冷凝段。 截止阀10用于在冰箱正常工作过程中停止分离式热管3的换热。
所述用于家用风冷无霜冰箱的蓄热化霜系统的工作过程如下：
本发明涉及的用于家用风冷无霜冰箱的蓄热化霜系统用于代替传统风冷冰箱的电化霜系统，所以基本的化霜控制策略不变。冰箱正常工作过程中，压缩机排出的过热制冷剂蒸气首先经过蓄热盘管1，向相变蓄热器2中的相变材料6释放热量，蓄热材料受热升温融化，将热量储存在相变蓄热器中。当冰箱控制系统监测到要进行化霜时，压缩机停机，制冷系统停止运行，化霜用分离式热管3的截止阀10打开，化霜用分离式热管3的蒸发段和冷凝段联通，利用热管快速将热量传导至蒸发器表面，快速除霜。当冰箱控制系统判定除霜结束后，化霜用分离式热管3的截止阀10关闭，化霜用分离式热管3停止导热，进入下一个周期。