直通熱氟除霜閥的製作方法

2023-08-07 13:57:11

本發明涉及製冷行業冷庫化霜領域，具體涉及一種直通熱氟除霜閥。

背景技術：

冷庫製冷系統正常運行時蒸發器的表面溫度遠低於空氣的露點溫度，視頻和空氣中的水分會析出而凝結在管壁上。若管壁溫度低於0°時水露則凝結成霜。結霜也是製冷系統正常運行的結果，所以蒸發器表面允許少量的結霜。由於霜的熱導率太小，它是金屬的百分之一，甚至幾百分之一，因而霜層就形成了較大的熱阻。特別是霜層較厚時，猶如保溫一樣，使蒸發器中的冷量不容易散發出來，影響了蒸發器的製冷效果，最終使冷庫達不到所要求的溫度。同時，製冷劑在蒸發器內的蒸發情況也要減弱，不完全蒸發的製冷劑有可能被壓縮機吸入而造成液擊事故。因此，必須設法將霜層除掉，否則霜層會越來越厚，製冷效果越來越差。為了保證冷庫蒸發排管有良好的換熱性能，就必須對其進行融霜工作。

現在冷庫除霜方法主要有：1）熱氣除霜：將壓縮機排出的高壓高溫氣體送入蒸發器，將蒸發器暫時當成冷凝器，利用冷凝時放出的熱量將蒸發器表層的霜化掉；2）噴水除霜：定期用水噴淋冷卻蒸發器，利用水的熱量化掉霜層；3）電氣除霜：利用蒸發排管上排布電熱管加熱除霜。雖然簡單易行，但根據冷庫的實際結構及當時的使用情況，安裝電熱管的施工難度並不小，而且以後的故障率也比較高，維護管理難度較大，經濟性也差。

冷庫除霜方法除電氣除霜、噴水除霜及熱氣除霜外還有機械除霜等，機械除霜主要是利用工具人工進行除霜，冷庫蒸發盤管上的霜層需要清除時，由於設計冷庫無自動除霜裝置，只能進行人工除霜，但有很多不便。

現有技術存在的問題和缺點：

1.電熱管加熱除霜。雖然簡單易行，但根據冷庫的實際結構及當時的使用情況，安裝電加熱管的施工難度並不小，而且以後的故障率也比較高，維護管理難度較大，經濟性也差，會耗費大量電費，並且會造成庫內溫度升高，電加熱管的質量不好或者使用時間久了，容易燒壞甚至引起火災，存在嚴重的安全隱患；2.噴水除霜雖然除霜效果很好，但在溫度比較低的冷庫中，經過反覆的衝霜，水溫太低，會影響衝霜的效果，如果在設定的時間內，沒有把霜衝乾淨，在蒸發排管正常工作後，霜層可能變成冰層，使下次衝霜更為困難；3.機械除霜利用工具人工進行除霜，成本高，效率低下；4.現有熱氟化霜閥高壓管較細，流量小，化霜時間長，化霜效果不好。

技術實現要素：

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種直通熱氟除霜閥，其高壓管與化霜管直通，利用壓縮機排出熱氟利昂蒸汽，對冷庫蒸發器排管進行加熱除霜無流量損失，簡單易用，流量大，化霜時間短，簡化了管路設計，減少了電磁閥的用量。

本發明是通過以下技術方案實現的：一種直通熱氟除霜閥，包括閥本體和電磁閥；所述閥本體包括一個三通管，三通管的豎向管為壓縮機回氣接口；三通管的橫向管體上垂直連接有蒸發排管接口和壓縮機排氣接口，兩接口中心線對齊且內徑大小一致；其中蒸發排管接口與壓縮機回氣接口同側設置；所述三通管的橫向管體內設置活塞裝置，活塞裝置將橫向管體分隔成左、右兩個活塞腔，活塞裝置能夠在橫向管體中左右平移，實現蒸發排管接口與壓縮機回氣接口或者壓縮機排氣接口的連通；所述電磁閥分別通過毛細管與左活塞腔、右活塞腔、壓縮機回氣接口、蒸發排管接口、壓縮機排氣接口連接；當電磁閥處於斷電狀態，壓縮機排氣接口與右活塞腔連通，同時左活塞腔與壓縮機回氣接口連通，高壓氣體通過毛細管進入右活塞腔，左塞腔的氣體排出，由於活塞裝置兩端存在壓差，活塞裝置左移，使蒸發排管接口與壓縮機回氣接口相通，進行正常的製冷工作循環；當電磁閥處於通電狀態，壓縮機排氣接口與左活塞腔連通，同時右活塞腔與壓縮機回氣接口連通，高壓氣體通過毛細管進入左活塞腔，右活塞腔的氣體排出，由於活塞裝置兩端存在壓差，活塞裝置右移，使蒸發排管接口與壓縮機排氣接口相通，從壓縮機出來的高溫高壓氣體進入蒸發排管化霜。

所述活塞裝置包括兩個活塞體，兩活塞體之間設置閥塊，閥塊的中部設置凹槽，與活塞體之間分別用連接板連接；連接板寬度等於或略小於橫向管體的直徑，將橫向管體分為上下兩個半腔；連接板上分別開有通孔，使橫向管體上下腔連通，所述橫向管體的底部設置活塞移動平臺，閥塊設置於移動平臺上，平臺的高度不小於壓縮機排氣接口和蒸發排管接口頂口至管壁底面的距離，所述活塞裝置左移時，閥塊的凹槽正對蒸發排管接口和壓縮回氣接口的上方，使兩者連通，並相對於壓縮機排氣接口密封；活塞裝置右移時，左側通孔正對壓縮機排氣接口和蒸發排管接口，使兩者相通，同時密封壓縮回氣接口。

所述閥塊為空心的半球形結構或半圓筒形結構。

所述電磁閥設有腔體，腔體內設有先導閥塊，先導閥塊通過壓縮彈簧與腔體的一端連接，腔體另一端設置壓縮機排氣接口閥口，腔體的側面沿其長度並列設置左活塞腔閥口、壓縮機回氣口閥口和右活塞腔閥口；所述各閥口分別與其對應的接口或腔體通過毛細管連接；所述先導閥塊沿其長度開設有兩個密封腔，兩個密封腔的底面開口，其中遠離先導閥塊前端的密封腔上部開設豎向通孔；在壓縮彈簧展開狀態下，先導閥塊前端接近但不封堵壓縮機排氣接口閥口，位於前部的密封腔正對左活塞腔閥口和壓縮機回氣口閥口的上方設置，兩閥口的頂口相通，位於後部的密封腔正對右活塞腔閥口，壓縮機排氣接口閥口與右活塞腔閥口相通；在壓縮彈簧壓縮狀態下，先導閥塊前端遠離壓縮機排氣接口閥口，且使左活塞腔閥口露出，壓縮機排氣接口閥口與左活塞腔閥口相通，位於前部的密封腔正對壓縮機回氣管閥口和右活塞腔閥口的上方使兩閥口相通。

利用本發明所述的一種直通除霜閥的冷庫系統：包括冷凝器、氣液分離器、壓縮機、儲液罐、分液器以及多個蒸發排氣管、與蒸發排氣管數量相等的除霜閥；所述壓縮機的吸氣口連接氣液分離器，氣液分離器與各除霜閥的壓縮機回氣接口連接，壓縮機的排氣口分為兩路，一路連接冷凝器，另一路與除霜閥的壓縮機排氣接口連接，除霜閥的蒸發排管接口與蒸發排管連接；所述冷凝器還連接儲液罐，儲液罐與分液器連接，並在連接的管路上設置電磁閥；所述分液器與蒸發排管連接，且在連接的管路上分別設置膨脹閥和單向閥。進行正常的冷庫至冷時，除霜閥的電磁線圈均處於不加電狀態，從壓縮機排氣口出來的高溫高壓氣體分為兩路，一路到三通除霜閥的壓縮機排氣接口，此時，左活塞腔和蒸發排管接口處於連通狀態，高溫高壓氣體停留在三通閥體內，另一路經冷凝器後放熱變為低溫高壓氣液混合物至儲液罐，高壓液體經過電磁閥後分多條並聯分路通到膨脹閥，經分別節流後高壓液體變為低溫低壓蒸汽，然後到蒸發排管吸熱，蒸發排管外壁溫度降低，進行冷庫製冷。進行蒸發排管除霜時，對各蒸氣排管依次除霜；首先，將其中一個除霜閥的線圈通電，壓縮機排氣接口與蒸發排管接口接通，壓縮機產生的高溫高壓氣體直接通入蒸發排管化霜，然後流經單向閥，通過另外幾路膨脹閥節流減壓，進入分液器，再進入其它的蒸發排管進行製冷，在此過程中，其餘蒸發排管正常製冷。

本發明的有益效果為：1.節能，無需安裝其它輔助除霜裝置，利用熱氟化霜，節省大量電費；2.效率高，閥體上的壓縮機接口與蒸發排管接口直通，避免了閥塊阻擋所造成的的流量損失，加電瞬間完全化霜；3.採用熱氟化霜，比氨系統安全可靠，無洩漏、爆炸隱患；4.對冷庫排管逐一化霜，電熱絲化霜會加熱冷庫內空氣，而本產品原理熱氟由內向外釋放熱量，霜化後及切換為正常製冷狀態，庫內溫度不升高；5.各種口徑規格，適用於大中小型冷庫；6.適用於各種常用製冷劑。

附圖說明

附圖1為直通除霜閥的結構示意圖。

附圖2為直通除霜閥製冷狀態結構示意圖。

附圖3為直通除霜閥化霜狀態結構示意圖。

附圖4為利用直通除霜閥的冷庫製冷系統示意圖。

圖中，1.除霜閥，11.閥本體，11-1.橫向管體，11-2.左活塞腔，11-3.右活塞腔，11-4.壓縮機回氣接口，11-5.蒸發排管接口，11-6.壓縮機排氣接口，11-7.活塞裝置，11-71.活塞體，11-72.連接板，11-73.通孔，11-74.閥塊，11-75.移動平臺，12.電磁閥，12-1.腔體，12-2.先導閥塊，12-3.壓縮彈簧，12-4.閥口，12-5.閥口，12-7.閥口，12-8.密封腔，12-9.密封腔，12-10.豎向通孔，13.毛細管，2.壓縮機，3.蒸發排管，4.冷凝器，5.儲液罐，6.氣液分離器，7.電磁閥，8.分液器，9.膨脹閥，10.單向閥。

具體實施方式

如附圖1所示，一種直通熱氟除霜閥1，包括閥本體11和電磁閥12；所述閥本體11包括一個三通管，三通管的豎向管為壓縮機回氣接口11-4；三通管的橫向管體11-1上垂直連接有蒸發排管接口11-5和壓縮機排氣接口11-6，兩接口中心線對齊且內徑大小一致；其中蒸發排管接口11-5與壓縮機回氣接口11-4同側設置。

如圖2-3所示，所述三通管的橫向管體11-1內設置活塞裝置11-7，活塞裝置11-7將橫向管體11-1分隔成左、右兩個活塞腔11-2、11-3。所述活塞裝置11-7包括兩個活塞體11-71，兩活塞體11-71之間設置閥塊11-74，所述閥塊11-73為空心的半球形結構或半圓筒形結構；閥塊11-74的中部設置凹槽，與活塞體11-71之間分別用連接板11-72連接；連接板11-72寬度等於或略小於橫向管體11-1的直徑，將橫向管體11-1分為上下兩個半腔；連接板11-72上分別開有通孔11-73，使橫向管體11-1上下腔連通，所述橫向管體11-1的底部設置活塞移動平臺11-75，閥塊11-74設置於移動平臺11-75上，平臺的高度不小於壓縮機排氣接口11-6和蒸發排管接口11-5頂口至管壁底面的距離，所述活塞裝置11-7左移時，閥塊11-73的凹槽正對蒸發排管接口11-5和壓縮回氣接口11-4的上方，使兩者連通，並相對於壓縮機排氣接口11-6密封；活塞裝置11-7右移時，左側通孔11-73正對壓縮機排氣接口11-6和蒸發排管接口11-5，使兩者相通，同時密封壓縮回氣接口11-4。

所述電磁閥12設有腔體12-1，腔體12-1內設有先導閥塊12-2，先導閥塊12-2通過壓縮彈簧12-3與腔體12-1的一端連接，腔體12-1另一端設置壓縮機排氣接口閥口12-4，腔體12-1的側面沿其長度並列設置左活塞腔閥口12-5、壓縮機回氣口閥口12-6和右活塞腔閥口12-7；所述各閥口分別與其對應的接口或腔體通過毛細管13連接；所述先導閥塊12-2沿其長度開設有兩個密封腔12-8、12-9，兩個密封腔12-8、12-9的底面開口，其中遠離先導閥塊12-2前端的密封腔12-9上部開設豎向通孔12-10；在壓縮彈簧12-3展開狀態下，先導閥塊12-2前端接近但不封堵壓縮機排氣接口閥口12-4，位於前部的密封腔12-8正對左活塞腔閥口12-5和壓縮機回氣口閥口12-6的上方設置，兩閥口12-5、12-6的頂口相通，位於後部的密封腔12-9正對右活塞腔閥口12-7，壓縮機排氣接口閥口12-4與右活塞腔閥口12-7相通；在壓縮彈簧12-3壓縮狀態下，先導閥塊12-2前端遠離壓縮機排氣接口閥口12-4，且使左活塞腔閥口12-5露出，壓縮機排氣接口閥口12-4與左活塞腔閥口12-5相通，位於前部的密封腔12-8正對壓縮機回氣管閥口12-6和右活塞腔閥口12-7的上方，使兩閥口相通。

如圖2-3所示，當電磁閥12處於斷電狀態，先導閥滑塊12-2在壓縮彈簧12-3驅動下左移，壓縮機排氣接口11-6與右活塞腔11-3連通，同時左活塞腔11-2與壓縮機回氣接口11-4連通，高壓氣體通過毛細管13進入右活塞腔11-3，左塞腔11-2的氣體排出，由於活塞裝置11-7兩端存在壓差，活塞裝置11-7左移，使蒸發排管接口11-5與壓縮機回氣接口11-4相通，進行正常的製冷工作循環；當電磁閥12處於通電狀態，先導閥滑塊12-2在電磁線圈產生的磁力作用下克服壓縮彈簧12-3的張力右移，壓縮機排氣接口11-6與左活塞腔11-2連通，同時右活塞腔11-3與壓縮機回氣接口11-4連通，高壓氣體通過毛細管11-3進入左活塞腔11-2，右活塞腔11-3的氣體排出，由於活塞裝置11-7兩端存在壓差，活塞裝置11-7右移，使蒸發排管接口11-5與壓縮機排氣接口11-6相通，從壓縮機2出來的高溫高壓氣體進入蒸發排管3化霜。

如附圖4所示，利用本發明所述的一種直通除霜閥的冷庫系統：包括冷凝器4、氣液分離器6、壓縮機2、儲液罐5、分液器8以及3個蒸發排氣管3、與3個除霜閥1；所述壓縮機2的吸氣口連接氣液分離器6，氣液分離器6與各除霜閥1的壓縮機回氣接口11-4連接，壓縮機2的排氣口分為兩路，一路連接冷凝器4，另一路與除霜閥1的壓縮機排氣接口11-6連接，除霜閥1的蒸發排管接口11-5與蒸發排管3連接；所述冷凝器4還連接儲液罐5，儲液罐5與分液器8連接，並在連接的管路上設置電磁閥7；所述分液器8與蒸發排管3連接，且在連接的管路上分別設置膨脹閥9和單向閥10。進行正常的冷庫至冷時，除霜閥1的電磁線圈均處於不加電狀態，從壓縮機2排氣口出來的高溫高壓氣體分為兩路，一路到三通除霜閥1的壓縮機排氣接口11-6，此時，左活塞腔11-2和蒸發排管接口11-5處於連通狀態，高溫高壓氣體停留在三通閥體內，另一路經冷凝器4後放熱變為低溫高壓氣液混合物至儲液罐5，高壓液體經過電磁閥7後分多條並聯分路通到膨脹閥9，經分別節流後高壓液體變為低溫低壓蒸汽，然後到蒸發排管3吸熱，蒸發排管3外壁溫度降低，進行冷庫製冷。進行蒸發排管3除霜時，對各蒸氣排管3依次除霜；首先，將其中一個除霜閥1的線圈通電，壓縮機排氣接口11-6與蒸發排管接口11-5接通，壓縮機2產生的高溫高壓氣體直接通入蒸發排管3化霜，然後流經單向閥10，通過另外幾路膨脹閥9節流減壓，進入分液器8，再進入其它的蒸發排管3進行製冷，在此過程中，其餘蒸發排管3正常製冷。