可调式喷淋制冷设备及控制方法技术

本发明专利技术提供一种可调式喷淋制冷设备及控制方法。可调式喷淋制冷设备，包括制冷循环系统、液体循环系统和箱体；所述制冷循环系统包括连接在一起的压缩机、冷凝器、毛细管和蒸发器；所述液体循环系统包括液体泵、喷嘴和储液罐，所述液体泵经所述蒸发器与所述喷嘴相连接，所述液体泵与所述储液罐相连接，所述储液罐连接至所述箱体的内腔，所述喷嘴上还设置有用于控制所述喷嘴开关的开关控制模块。通过制冷循环系统对液体循环系统中的喷淋液体进行冷却，提高了制冷设备的性能系数，提高了能量利用效率，实现了速冷的功能；同时，由于降温速度较快，也使得压缩机的启停次数明显减少，延长了可调式喷淋制冷设备的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制冷装置，尤其涉及一种可调式喷淋制冷设备及控制方法。
技术介绍
目前制冷设备的冷量传递过程( 热量传递过程与之相反) ：蒸发器内的制冷剂蒸发吸热，所产生冷量通过“导热”的方式使紧贴蒸发器的制冷设备内胆温度降低，低温的制冷设备内胆通过自然对流、辐射( 如果内部有强制对流装置的换热方式为强制对流) 使制冷设备内部封闭气体降温，低温气体通过自然对流( 如果内部有强制对流装置的换热方式为强制对流) 与储物进行换热，将储物的热量带走。制冷设备内壁与储物也通过辐射换热的方式将储物的热量带走。上述的冷量传递过程存在两个主要问题：一是制冷设备内部是以空气为主要换热介质，由于空气的密度(1.164kg/m3，20℃ ) 和导热系数(2.524×10-2W/(m·℃ )) 较低，造成传热系数低；二是自然对流和辐射换热( 制冷设备内壁面与储物温差范围内) 两种换热方式本身换热系数较低，在10 ～ 100W/(m2·℃ ) 范围内。一方面，根据换热量＝换热系数×传热温差×换热面积的传热学基本公式，当制冷设备储物较多时，需要较高的换热热量，制冷设备一般通过降低蒸发温度( 即增加传热温差) 来实现，而根据热力学卡诺定理，制冷设备蒸发温度越低，制冷性能系数(COP) 越低，降温速度就越慢；另一方面，目前制冷设备温控器的感温包置于制冷系统的管路上( 一般放置于蒸发器管路出口处)，通过蒸发器出口处的温度来判断冷藏室内空气温度是否降低到设定值，当制冷设备内部的空气温度降低到设定温度下限时压缩机即停机，直至制冷设备内部的空气温度上升到温控器设定的温度上限时压缩机才重新开机工作。由于空气温度与储物温度存在较大温差，所以当压缩机停机时，储物温度并没有降低到设定温度，因此储物热量很快把制冷设备内部空气加热，温度升高到压缩机重新开机工作，直接导致压缩机的频繁启停。降温速度慢使得冰柜的节能性亟待提高，而压缩机的启停频繁使得冰柜的工作可靠性下降，大大缩短压缩机的使用寿命。目前，利用水代替空气作为换热冷媒的水制冷设备，通过水与储物的强制对流换热，传热系数范围在1000 ～ 10000W/(m2·℃ )，这在一定程度上增加了制冷设备的传热系数，但是水制冷设备的内部须有大量水存在，水的液面高度决定了制冷设备容积的利用程度，同时大量水的存在也增加了制冷设备强度的要求。此外制冷系统的蒸发器放置于制冷设备内部，占用了制冷设备的有效容积。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种可调式喷淋制冷设备及控制方法，旨在降低可调式喷淋制冷设备的压缩机的启停次数，实现速冷的功能。本专利技术提供的技术方案是，一种可调式喷淋制冷设备，包括：制冷循环系统、液体循环系统和箱体；所述制冷循环系统包括连接在一起的压缩机、冷凝器、毛细管和蒸发器；所述液体循环系统包括液体泵、喷嘴和储液罐，所述液体泵经所述蒸发器与所述喷嘴相连接，所述液体泵与所述储液罐相连接，所述储液罐连接至所述箱体的内腔，所述喷嘴上还设置有用于控制所述喷嘴开关的开关控制模块。进一步的，所述开关控制模块为连接在所述液体泵和所述喷嘴之间的电磁阀；或者，所述开关控制模块为连接在所述液体泵和所述喷嘴之间的手动开关阀；或者，所述开关控制模块为设置在所述喷嘴的出口处的可调喷头。进一步的，所述制冷循环系统还包括四通阀和切换开关，所述四通换向阀的公共入口和公共出口分别与所述压缩机的排气管和吸气管连接，所述四通换向阀的另外两通分别与所述冷凝器和所述蒸发器相连接，所述毛细管设于所述冷凝器和所述蒸发器之间；所述切换开关用于触发控制所述四通换向阀换向。进一步的，所述储液罐与所述液体泵之间还依次设置有调节阀和过滤器。进一步的，还包括控制系统，所述控制系统包括温控器、温度传感器、压差传感器和位置开关，所述温度传感器设于所述储液罐和所述箱体底部的集液口之间，所述温控器与所述温度传感器、所述液体泵、所述压缩机分别相连接，所述压差传感器设于所述液体泵的进、出口之间，所述压差传感器连接至所述压缩机，所述位置开关设于所述箱体的门体处。进一步的，所述蒸发器为板式换热器或套管式换热器，所述液体泵通过所述蒸发器与所述喷嘴相连接；或者，所述液体泵与喷嘴之间通过管道连接，所述管道与所述蒸发器导热连接。本专利技术还提供一种可调式喷淋制冷设备的控制方法，所述可调式喷淋制冷设备包括：制冷循环系统、液体循环系统和箱体；所述制冷循环系统包括连接在一起的压缩机、冷凝器、毛细管和蒸发器；所述液体循环系统包括液体泵、喷嘴和储液罐，所述液体泵经所述蒸发器与所述喷嘴相连接，所述液体泵与所述储液罐相连接，所述储液罐连接至所述箱体的内腔，所述喷嘴上还设置有用于控制所述喷嘴开关的开关控制模块；控制方法为：通过所述蒸发器与所述液体循环系统中的喷淋液体进行换热，所述液体循环系统中的喷淋液体通过所述喷嘴以喷淋方式与箱体内腔的储物换热。进一步的，所述可调式喷淋制冷设备还包括控制系统，所述控制系统包括温控器、温度传感器、压差传感器和位置开关，所述温度传感器设于所述储液罐和所述箱体底部的集液口之间，所述温控器与所述温度传感器、所述液体泵、所述压缩机分别相连接，所述压差传感器设于所述液体泵的进、出口之间，所述压差传感器连接至所述压缩机，所述位置开关设于所述箱体的门体处；控制方法具体包括：S1：可调式喷淋制冷设备通电后，所述位置开关判断门体是否打开，若打开，则所述液体循环系统和所述制冷循环系统不启动；若没有打开，则转入S2；S2：所述温控器比较所述温度传感器传回的温度与设定值，若传回的温度高于设定值，则启动所述液体泵；若传回的温度低于设定值，同时所述液体泵的进出口之间的压差传感器显示有压差，则启动所述制冷循环系统，可调式喷淋制冷设备进入工作状态；S3：当所述温度传感器传回的温度达到设定值，所述温控器发出停机信号，所述制冷系统和所述液体循环系统相继被切断，停止工作。进一步的，控制方法还包括：若在工作过程中打开门体，所述液体循环系统和所述制冷循环系统同时被切断，停止工作。进一步的，所述制冷循环系统还包括四通阀和切换开关，所述四通换向阀的公共入口和公共出口分别与所述压缩机的排气管和吸气管连接，所述四通换向阀的另外两通分别与所述冷凝器和所述蒸发器相连接，所述毛细管设于所述冷凝器和所述蒸发器之间；所述切换开关用于触发控制所述四通换向阀换向；控制方法还包括：通过切换开关切换四通换向阀来改变制冷剂的流向，实现制冷循环系统的蒸发器和冷凝器的功能互换，将制冷控制切换为制热控制。本专利技术提供的可调式喷淋制冷设备及控制方法，通过制冷循环系统对液体循环系统中的喷淋液体进行冷却，喷淋液体将通过喷头直接喷射到箱体内腔盛放的储物上，低温的喷淋液体将直接与储物进行热交换，而由于液体的传热系数更换，储物上的喷淋液体能够快速与储物进行热交换，提高了制冷设备的性能系数，提高了能量利用效率，实现了速冷的功能；同时，由于降温速度较快，也使得压缩机的启停次数明显减少，延长了可调式喷淋制冷设备的使用寿命；同样的，通过改变四通阀的状态，还可以实现将制冷控制切换为制热控制，实现了速冷/速热的多功能，成为全季节电器，降低了成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可调式喷淋制冷设备，其特征在于，包括：制冷循环系统、液体循环系统和箱体；所述制冷循环系统包括连接在一起的压缩机、冷凝器、毛细管和蒸发器；所述液体循环系统包括液体泵、喷嘴和储液罐，所述液体泵经所述蒸发器与所述喷嘴相连接，所述液体泵与所述储液罐相连接，所述储液罐连接至所述箱体的内腔，所述喷嘴上还设置有用于控制所述喷嘴开关的开关控制模块。

【技术特征摘要】
2014.09.09 CN 2014104559965;2014.09.09 CN 201420511.一种可调式喷淋制冷设备，其特征在于，包括：制冷循环系统、液体循环系统和箱体；所述制冷循环系统包括连接在一起的压缩机、冷凝器、毛细管和蒸发器；所述液体循环系统包括液体泵、喷嘴和储液罐，所述液体泵经所述蒸发器与所述喷嘴相连接，所述液体泵与所述储液罐相连接，所述储液罐连接至所述箱体的内腔，所述喷嘴上还设置有用于控制所述喷嘴开关的开关控制模块。2. 根据权利要求1所述的可调式喷淋制冷设备，其特征在于，所述开关控制模块为连接在所述液体泵和所述喷嘴之间的电磁阀；或者，所述开关控制模块为连接在所述液体泵和所述喷嘴之间的手动开关阀；或者，所述开关控制模块为设置在所述喷嘴的出口处的可调喷头。3. 根据权利要求1所述的可调式喷淋制冷设备，其特征在于，所述制冷循环系统还包括四通阀和切换开关，所述四通换向阀的公共入口和公共出口分别与所述压缩机的排气管和吸气管连接，所述四通换向阀的另外两通分别与所述冷凝器和所述蒸发器相连接，所述毛细管设于所述冷凝器和所述蒸发器之间；所述切换开关用于触发控制所述四通换向阀换向。4. 根据权利要求1所述的可调式喷淋制冷设备，其特征在于，所述储液罐与所述液体泵之间还依次设置有调节阀和过滤器。5. 根据权利要求1所述的可调式喷淋制冷设备，其特征在于，还包括控制系统，所述控制系统包括温控器、温度传感器、压差传感器和位置开关，所述温度传感器设于所述储液罐和所述箱体底部的集液口之间，所述温控器与所述温度传感器、所述液体泵、所述压缩机分别相连接，所述压差传感器设于所述液体泵的进、出口之间，所述压差传感器连接至所述压缩机，所述位置开关设于所述箱体的门体处。6. 根据权利要求1所述的可调式喷淋制冷设备，其特征在于，所述蒸发器为板式换热器或套管式换热器，所述液体泵通过所述蒸发器与所述喷嘴相连接；或者，所述液体泵与喷嘴之间通过管道连接，所述管道与所述蒸发器导热连接。7. 一种可调式喷淋制冷设备的控制方法，其特征在于，所述可调式喷淋制冷设备包括：制冷循环系统、液体循环系统和箱体；所述制冷循环...

【专利技术属性】
技术研发人员：马坚，任开龙，卞伟，梁静，成俊亮，
申请(专利权)人：青岛海尔特种电冰柜有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37