一种冰箱的热气除霜系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电冰箱的除霜技术领域，具体涉及一种冰箱的热气除霜系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002]当冰箱内部含有水汽的空气流经蒸发器时，由于蒸发器表明温度多数情况低于(TC，水汽会在蒸发器表面附着结霜，随着制冷过程的进行，霜层厚度会进一步增加，导致蒸发器与冷冻室内空气的热阻增加，降低了蒸发器的传热系数，影响蒸发器的换热，从而降低了制冷效率，影响冰箱的制冷效果，压缩机的运行时间也会相应延长从而增加耗电量，因此冰箱要及时的除霜。
[0003]目前直冷冰箱多采用的是人工手动除霜，包括自然化霜和机械除霜。自然化霜时间长且需要移动冷冻室内部食物、擦掉净化霜水，过程比较繁琐。机械除霜如冰铲/软木铲除霜会比较费力，可能会损坏内胆或制冷管路，且不容易除净；。并且以上手动除霜方式都需要在断电情况下进行。
[0004]风冷冰箱多采用电加热除霜，主要是利用电加热元件如金属电加热管、石英管等，由于电加热器主要靠辐射化霜，且是一种由内而外的化霜方式，容易存在以下问题:
[0005]1、电加热化霜的效率较低，电加热元件总耗电量中仅有约15%的热量用于融霜，其余的热量耗散到冰箱冷冻间室内部，导致冷冻室的温度升高，冰箱的热负荷增加，当系统转向制冷工况时，进一步增加了冰箱的能耗；
[0006]2、电加热化霜是由外而内的化霜，容易存在化霜不彻底，化霜时间较长的问题；
[0007]3、电加热器的使用存在着漏电以及火灾等安全隐患。
【发明内容】
[0008]为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种冰箱的热气除霜系统及其控制方法，使得冰箱的冷冻蒸发器化霜彻底，化霜能耗低，化霜时间短，并且冷冻间室温升较小。
[0009]为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0010]一种冰箱的热气除霜系统，包括依次连接的压缩机1、冷凝器3、第一毛细管4、单向阀5、冷冻蒸发器6 ;还包括化霜支路11，所述化霜支路11并联在压缩机I出口与冷冻蒸发器6入口之间，化霜支路11的上游端通过第一两位三通阀2与压缩机I的出口相连，下游端连接在单向阀5和冷冻蒸发器6之间；还包括控制器12，与控制器12连接的布置在冷冻室蒸发器6表面的冷冻室壁面温度传感器13、布置在压缩机吸气管路表面的压缩机吸气温度传感器14以及布置在冷冻室蒸发器6出口的第二两位三通阀7 ;所述第一两位三通阀2也与控制器12连接；还包括第二毛细管8，所述第二毛细管8通过第二两位三通阀7单独并联在冷冻蒸发器6后至冷藏蒸发器9前，或所述第二毛细管8与冷藏蒸发器9串联后通过第二两位三通阀7并联在冷冻蒸发器6后至储液器10前。
[0011]当所述第二毛细管8通过第二两位三通阀7单独并联在冷冻蒸发器6后至冷藏蒸发器9前时，所述冰箱为直冷冰箱或风直冷冰箱，所述冷冻蒸发器6和冷藏蒸发器9在冰箱正常制冷时均工作。
[0012]当所述第二毛细管8与冷藏蒸发器9串联后通过第二两位三通阀7并联在冷冻蒸发器6后至储液器10前时，所述冰箱为风冷冰箱，所述冷藏蒸发器9位于冰箱冷藏室后背板，正常制冷循环时，第二毛细管8及冷藏蒸发器9不工作。
[0013]上述所述的冰箱的热气除霜系统的控制方法，包括以下步骤:
[0014]步骤1:冰箱制冷运行时，压缩机I启动，控制器12开始累计压缩机I本次运行时间tl，当控制器12监测到tl彡设定时间t2，冷冻室蒸发器6壁面温度Tl ( T2，并且压缩机I吸气温度T3 ( T4时；或者当压缩机I的总运行时间t3达到设定的除霜周期时，冰箱达到除霜条件；其中t2为设定时间60?600min，T2为-50?-10°C，T4为设定温度-20?30°C，设定的除霜周期为I?100天；
[0015]步骤2:控制器12通过第一两位三通阀2接通化霜支路11，断路冷凝器3，第一毛细管4，同时控制器12通过第二两位三通阀7接通第二毛细管8，此时冷藏蒸发器9为制冷状态；此时冰箱系统处于化霜循环状态，且对冷冻蒸发器6除霜，控制器12对除霜循环开始计时；
[0016]步骤3:当控制器12监测到冷冻室蒸发器6壁面温度Tl多T5，或者除霜循环的时间t4彡t5时，控制器12通过第一两位三通阀2接通冷凝器3，第一毛细管4，单向阀5，断路化霜支路11，同时控制器12通过第二两位三通阀7断路第二毛细管8，控制器12对本次压缩机运行时间tl，除霜循环时间t4清零；此时冰箱处于正常的制冷循环状态；其中T5为设定温度O?20°C，t5为设定时间3?lOOmin。
[0017]和现有技术相比较，本发明具备如下优点:
[0018]1、本发明在除霜时，压缩机排出的高温制冷剂直接在冷冻蒸发器中放热融霜，冷冻蒸发器管路外侧的霜层由内向外融化，化霜彻底，化霜效率高，融霜时间短。
[0019]2、本发明在除霜时，对冷冻间室的温度波动影响较小，保证了食物品质，降低了能耗。
[0020]3、本发明在除霜时，压缩机不停机，且能持续对冷藏室提供冷量。
[0021]4、本发明在除霜时，无需专门的电加热除霜元件，既节约了成本，降低了化霜能耗，同时又消除了电加热的安全隐患。
【附图说明】
[0022]图1为一种冰箱的热气除霜系统的实施方式一的结构组成示意图。
[0023]图2为一种冰箱的热气除霜系统的实施方式二的结构组成示意图。
[0024]图3为一种冰箱的热气除霜系统的控制方法流程图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和具体实施例对本发明作详细的说明:
[0026]实施例一
[0027]如图1所示，本实施例一种冰箱的热气除霜系统用于直冷冰箱和风直冷冰箱，包括依次连接的压缩机1、冷凝器3、第一毛细管4、单向阀5、冷冻蒸发器6、冷藏蒸发器9和储液器10，储液器10也和压缩机I连接；热气除霜系统包括化霜支路11，所述化霜支路11并联在压缩机I出口与冷冻蒸发器6入口之间，化霜支路11的上游端通过第一两位三通阀2与压缩机I的出口相连，下游端连接在单向阀5和冷冻蒸发器6之间；还包括控制器12，与控制器12连接的布置在冷冻室蒸发器6表面的冷冻室壁面温度传感器13、布置在压缩机吸气管路表面的压缩机吸气温度传感器14以及布置在冷冻室蒸发器6出口的第二两位三通阀7 ;所述第一两位三通阀2也与控制器12连接；还包括第二毛细管8，所述第二毛细管8通过第二两位三通阀7单独并联在冷冻蒸发器6后至冷藏蒸发器9前。对于直冷冰箱和风直冷冰箱，冷冻蒸发器6和冷藏蒸发器9为冰箱固有的蒸发器，正常制冷循环时，冷冻蒸发器6和冷藏蒸发器9都进行制冷运行，结霜通常发生在冷冻室蒸发器6，对冷冻蒸发器6除霜即可。
[0028]正常制冷循环时，制冷剂从压缩机I排出，经第一两位三通阀2到冷凝器3，第一毛细管4节流后，经单向阀5流向冷冻蒸发器6，之后经第二两位三通阀7进入冷藏蒸发器9，经储液器10，最后回到压缩机1，完成制冷剂的循环。
[0029]当冰箱除霜时，第一两位三通阀2接通化霜支路11，同时将冷凝器3，第一毛细管4，单向阀5旁通掉；第二两位三通阀7作用，接通第二毛细管8，此时由压缩机I排出的高温制冷剂直接经两位三通阀2进入冷冻蒸发器6，经过两位三通阀7，第二毛细管8，冷藏蒸发器9，储液器10，回到压缩机1，完成化霜循环。除霜循环时，压缩机I排出的高温制冷剂直接引入冷冻蒸发器6，此时冷冻蒸发器6变成化霜循环的冷凝器，高温制冷剂在冷冻蒸发器6除霜过程中放出热量，管外侧霜层从内向外融化，管内侧制冷剂冷凝，经第二毛细管8节流后在冷藏蒸发器9中蒸发制冷继续为冷藏室提供冷量，然后经储液器10，返回压缩机1，实现化霜循环。
[0030]如图3所示，本实施例冰箱的热气除霜系统的控制方法，包括以下步骤:
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