一種具有自動除霜功能的製冷系統的製作方法

2023-06-15 01:59:36

本發明涉及製冷技術領域，特別是涉及一種具有自動除霜功能的製冷系統。

背景技術：

目前，低溫製冷系統在各行各業中得到廣泛的使用，方便了人們的工作和生活，已經成為人們工作和生活中不可缺少的重要組成部分。

對於目前的製冷系統(例如冷庫、冷藏車、冰箱中的製冷系統)，其在長時間使用後，其中的蒸發器容易結霜，從而使得蒸發器吸收外部製冷空間(如冷庫)內熱負荷的能力下降，降低了蒸發器的製冷效果，進而導致製冷系統的整體製冷效率下降，造成不必要的電能損耗。

為了對製冷系統中的蒸發器進行除霜，目前一般是由人們定期手動控制啟動對蒸發器的除霜操作，該除霜操作一般為啟動蒸發器內部設置的電加熱絲，從而實現對蒸發器進行加熱除霜。但是，由於人們經常由於工作和生活繁忙，容易忘記啟動除霜操作，容易導致製冷系統中的蒸發器長時間沒有進行除霜，嚴重影響到蒸發器的製冷效果，帶來不必要的電能損耗。

因此，目前迫切需要開發出一種技術，其可以定期自動地對製冷系統中的蒸發器進行除霜操作，保證蒸發器的製冷效果，提高製冷系統的整體製冷效率，避免不必要的電能損耗。

技術實現要素：

有鑑於此，本發明的目的是提供一種具有自動除霜功能的製冷系統，其可以定期自動地對製冷系統中的蒸發器進行除霜操作，保證蒸發器的製冷效果，提高製冷系統的整體製冷效率，避免不必要的電能損耗，有利於促進位冷系統的廣泛推廣應用，具有重大的生產實踐意義。

為此，本發明提供了一種具有自動除霜功能的製冷系統，包括壓縮機、冷凝器、蒸發器、除霜控制器和中空的製冷空間；

所述壓縮機的製冷劑出口與所述冷凝器的製冷劑入口相連通，所述冷凝器的製冷劑出口與所述蒸發器的製冷劑入口相連通，所述蒸發器的製冷劑出口與所述壓縮機的製冷劑入口相連通，所述蒸發器的內壁上設置有電加熱絲，所述蒸發器位於所述製冷空間中；

所述除霜控制器，分別與所述壓縮機和所述電加熱絲相連接，用於控制所述電加熱絲對所述蒸發器進行除霜操作。

其中，所述除霜控制器，用於在每個預設循環周期內，檢測所述壓縮機的運行時間，當該壓縮機的運行時間的時間長度大於或者等於預設臨界值時，發送啟動控制信號給所述電加熱絲，控制開啟所述電加熱絲，從而對所述蒸發器進行除霜操作。

其中，所述除霜控制器還用於當該壓縮機的運行時間的時間長度大於或者等於預設臨界值時，在每個預設循環周期內的非使用時間區間內再發送啟動控制信號給所述電加熱絲，控制開啟所述電加熱絲對所述蒸發器進行除霜操作。

其中，所述除霜控制器還與所述壓縮機相連接，用於在每個預設循環周期內，通過實時記錄所述壓縮機每次運行時的啟動運行時刻和停止運行時刻，計算獲得所述壓縮機的每次運行時間，然後實時累計，最終獲得在該預設循環周期內的所述壓縮機的運行時間。

其中，所述除霜控制器還與至少一個溫度傳感器相連接，所述溫度傳感器位於所述製冷空間中，所述溫度傳感器用於實時檢測所述製冷空間中的溫度值並發送給所述除霜控制器；

對應地，所述除霜控制器，用於在每個預設循環周期內，實時接收所述溫度傳感器發來的溫度值並實時記錄接收時刻，當存在溫度值持續降低的降溫時間區間時，實時累計每次的降溫時間區間，最終獲得該預設循環周期內的全部降溫時間區間並定義為該預設循環周期內的所述壓縮機的運行時間。

其中，所述除霜控制器還與所述壓縮機中具有的供電模塊相連接，所述供電模塊用於為所述壓縮機提供工作用電；

對應地，所述除霜控制器還用於在每個預設循環周期內，實時檢測所述壓縮機中具有的供電模塊的電流輸出值變化情況並實時記錄檢測時刻，當存在電流輸出值持續增加的電流增加時間區間時，實時累計每次電流增加時間區間，最終獲得該預設循環周期內的全部電流增加時間區間並定義為該預設循環周期內的所述壓縮機的運行時間。

其中，所述電加熱絲上連接有一個電加熱開關。

其中，所述除霜控制器，還用於在控制開啟所述電加熱絲對所述蒸發器進行除霜操作後，在預設時間長度內發送關閉信號給所述電加熱絲，控制關閉所述電加熱絲。

由以上本發明提供的技術方案可見，與現有技術相比較，本發明提供了一種具有自動除霜功能的製冷系統，其可以定期自動地對製冷系統中的蒸發器進行除霜操作，保證蒸發器的製冷效果，提高製冷系統的整體製冷效率，避免不必要的電能損耗，有利於促進位冷系統的廣泛推廣應用，具有重大的生產實踐意義。

附圖說明

圖1為本發明提供的一種具有自動除霜功能的製冷系統的主要結構方框圖；

圖2為本發明提供的一種具有自動除霜功能的製冷系統的一種具體實施例的運行裝配示意圖；

圖中，100為壓縮機，200為冷凝器，201為節流閥，300為蒸發器，301為電加熱絲，400為除霜控制器，500為製冷空間，600為壓縮冷凝機組。

具體實施方式

為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，下面結合附圖和實施方式對本發明作進一步的詳細說明。

參見圖1、圖2，本發明提供了一種具有自動除霜功能的製冷系統，包括壓縮機100、冷凝器200、蒸發器300、除霜控制器400和中空的製冷空間500(例如為一個中空的冷庫或者冰箱箱體)；

其中，所述壓縮機100的製冷劑出口與所述冷凝器200的製冷劑入口相連通，所述冷凝器200的製冷劑出口與所述蒸發器300的製冷劑入口相連通，所述蒸發器300的製冷劑出口與所述壓縮機100的製冷劑入口相連通，所述蒸發器300的內壁上設置有電加熱絲301，所述蒸發器300位於所述製冷空間500中，所述製冷空間500的內部腔體用於防止需要冷藏的物品。

需要說明的是，所述壓縮機100用於將低溫低壓的製冷劑壓縮成高溫高壓的製冷劑，經過冷凝器200進行冷凝處理後，再進入到所述製冷空間500中的蒸發器300中進行蒸發，從而實現對所述製冷空間500內部進行降溫，實現對所述製冷空間500內部環境的整個製冷循環。

在本發明中，還需要說明的是，在蒸發器300中蒸發後形成的氣態製冷劑，繼續循環進入到所述壓縮機100中，實現了製冷劑的循環利用。

在本發明中，所述除霜控制器400，分別與所述壓縮機100和所述電加熱絲301相連接，用於在每個預設循環周期內，檢測所述壓縮機的運行時間，當該壓縮機的運行時間的時間長度大於或者等於預設臨界值時，發送啟動控制信號給所述電加熱絲301，控制開啟所述電加熱絲301，從而對所述蒸發器300進行除霜操作，即所述除霜控制器400用於控制所述電加熱絲301對所述蒸發器300進行除霜操作。

需要說明的是，所述每個預設循環周期可以為用戶設置的、循環執行的時間周期，例如可以為每天、每小時或者每3個小時，當然還可以是其他任意一種時間周期。所述預設臨界值可以根據用戶的需要預先進行任意設置，例如可以為半天(12個小時)。如果沒有達到預設臨界值，則不進行除霜操作。

在本發明中，具體實現上，為了檢測所述壓縮機100在每個預設循環周期內的運行時間，所述除霜控制器400還與所述壓縮機100相連接，用於在每個預設循環周期內(例如每天)，通過實時記錄所述壓縮機100每次運行時的啟動運行時刻和停止運行時刻，計算獲得所述壓縮機100的每次運行時間，然後實時累計，最終獲得在該預設循環周期內的所述壓縮機的運行時間(即壓縮機在多次運行後的運行時間相加)。

需要說明的是，關於所述壓縮機100每次運行時的啟動運行時刻和停止運行時刻，除霜控制器400可以通過讀取所述壓縮機100中的啟動運行信號和停止運行信號並實時記錄對應的時刻而獲得。

在本發明中，具體實現上，為了檢測所述壓縮機100在每個預設循環周期內的運行時間，所述除霜控制器400還可以與至少一個溫度傳感器相連接，所述溫度傳感器位於所述製冷空間500中，所述溫度傳感器用於實時檢測所述製冷空間500(例如其中的新鮮食品冷藏室或者凍結室)中的溫度值並發送給所述除霜控制器400；

對應地，所述除霜控制器400，用於在每個預設循環周期內，實時接收所述溫度傳感器發來的溫度值並實時記錄接收時刻，當存在溫度值持續降低的降溫時間區間時，實時累計每次的降溫時間區間，最終獲得該預設循環周期內的全部降溫時間區間並定義為該預設循環周期內的所述壓縮機的運行時間(即壓縮機在運行後使得製冷系統中具有製冷效果的時間)。

在本發明中，具體實現上，為了檢測所述壓縮機100在每個預設循環周期內的運行時間，所述除霜控制器400還可以與所述壓縮機100中具有的供電模塊相連接，所述供電模塊用於為所述壓縮機提供工作用電(例如可以為與外部交流電源相連接的變壓器)；

對應地，所述除霜控制器400還用於在每個預設循環周期內，實時檢測所述壓縮機100中具有的供電模塊的電流輸出值變化情況並實時記錄檢測時刻，當存在電流輸出值持續增加的電流增加時間區間時，實時累計每次電流增加時間區間，最終獲得該預設循環周期內的全部電流增加時間區間並定義為該預設循環周期內的所述壓縮機的運行時間(即壓縮機在運行後需要耗電的時間)。

在本發明中，為了在壓縮機的低頻使用時間段或者非使用時間段內進行除霜操作，提升對蒸發器進行除霜的效果，同時避免對蒸發器的除霜操作與製冷系統需要進行的蒸發器蒸發降溫製冷操作不相衝突，也就是說，壓縮機進行製冷運行時，電加熱絲不運行而不進行除霜操作。為此，所述除霜控制器400還用於當該壓縮機的運行時間的時間長度大於或者等於預設臨界值時，在每個預設循環周期內的非使用時間區間內再發送啟動控制信號給所述電加熱絲301，控制開啟所述電加熱絲301對所述蒸發器300進行除霜操作；

具體實現上，所述每個預設循環周期內的非使用時間區間具體為：在每個預設循環周期內，所述壓縮機的運行時間之外的其他時間區間。具體實現上，所述每個預設循環周期內的非使用時間區間可以為：在每個預設循環周期內，根據實時記錄的所述壓縮機100每次運行時的啟動運行時刻和停止運行時刻，所獲得的所述壓縮機100的每次運行時間區間之外的其他時間區間；或者：在每個預設循環周期內，每次的降溫時間區間之外的其他時間區間：或者為：在每個預設循環周期內，每次電流增加時間區間之外的其他時間區間。

需要說明的是，通過排除法，可以獲得所述壓縮機100的非使用時間區間。例如經過記錄，上午8點至上午10點以及下午2點至下午4點為所述壓縮機100的每次運行時間區間，那麼其他的時間區間為所述壓縮機100在預設循環周期內的非使用時間區間。

在本發明中，具體實現上，所述電加熱絲301上連接有一個電加熱開關，所述電加熱開關可以為一個電磁閥，從而所述除霜控制器400可以發送啟動控制信號給所述電加熱開關，從而控制開啟所述電加熱絲301關，當然，還可以發送關閉信號給所述電加熱開關，從而控制關閉所述電加熱絲301。

在本發明中，具體實現上，所述除霜控制器400，還用於在控制開啟所述電加熱絲301對所述蒸發器300進行除霜操作後，在預設時間長度內(例如10分鐘)發送關閉信號給所述電加熱絲301，控制關閉所述電加熱絲301，從而可以在保證對蒸發器的除霜效果的同時，控制進行除霜操作的時間，避免除霜操作的時間過長，從而避免造成不必要的電能損耗。

在本發明中，具體實現上，所述除霜控制器400可以為中央處理器CPU、數位訊號處理器DSP或者單片機MCU。

參見圖2，具體實現上，所述壓縮機100和冷凝器200一起組成壓縮冷凝機組600，壓縮冷凝機組600與所述蒸發器300一起組成本發明提供的製冷系統中的製冷功能模塊。

具體實現上，所述冷凝器200與所述蒸發器300之間還設置有一個節流閥201，所述節流閥201用於控制所述所述冷凝器200與所述蒸發器300之間的製冷劑流量大小。具體實現上，所述節流閥201可以為熱力膨脹閥或者電磁膨脹閥。

因此，對於本發明提供的一種具有自動除霜功能的製冷系統，其可以通過對製冷壓縮機在每個預設循環周期(如24小時，即每天)內的運行情況進行評估，從而採用自適應的方式動態地將除霜的循環調整到製冷系統的低峰運行時間段(即壓縮機的非使用時間區間)，因此，可以方便人們的工作和生活，並且無需大幅度增加硬體的採購成本。

綜上所述，與現有技術相比較，本發明提供的一種具有自動除霜功能的製冷系統，其可以定期自動地對製冷系統中的蒸發器進行除霜操作，保證蒸發器的製冷效果，提高製冷系統的整體製冷效率，避免不必要的電能損耗，有利於促進位冷系統的廣泛推廣應用，具有重大的生產實踐意義。

此外，本發明提供的一種具有自動除霜功能的製冷系統，其可以避免人工幹預除霜操作的環節，設計靈活，可操作性強。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。