專利名稱：風換熱器的除霜裝置的制作方法
技術領域：
風冷制冷機背景技術風冷制冷機通常有兩只換熱器，一只放熱可用于制熱，一只吸熱可用于制冷，風冷空調器即為一例。下面以風冷空調器為例說明換熱器的工作狀況。參照圖1風冷空調器在冬季制熱時啟動風扇[1]強制空氣通過風換熱器[2]，液態制冷劑在風換熱器[2]中吸收空氣中的熱量氣化，低溫低壓的氣態制冷劑經壓縮機[3]壓縮后變為高溫高壓氣體送至換熱器[4]放熱，氣態制冷劑冷凝為高壓液態。高壓液態制冷劑經膨脹閥[5]節流后進入風換熱器[2]吸收空氣中的熱量再次氣化，完成一次循環。循環不斷重復，換熱器[4]就不斷放熱，起到冬季制熱的效果。液態制冷劑在風換熱器[2]中氣化時吸收熱量使風換熱器[2]溫度降低，空氣進入風換熱器[2]時其中的潮氣很容易在換熱器[2]表面凝結成霜[6]。
附著在風換熱器[2]換熱片表面的霜不但形成隔熱層阻斷了空氣與換熱片的直接接觸，還堵塞了換熱片之間的間隙，使得通過換熱器的風量減少，降低了空調器的制熱效率。
目前最有效的除霜方式是關停風扇，將制冷機系統轉為制冷模式運行。參照圖2除霜時換熱器[4]吸熱，液態制冷劑吸收熱量后氣化，低溫低壓的氣態制冷劑經壓縮機[3]壓縮成為高溫高壓的氣態制冷劑送入風換熱器[2]放熱，制冷劑由氣態冷凝為高壓液態，高壓液態制冷劑經膨脹閥[5]節流后進入換熱器[4]吸熱后再次氣化，完成一次循環。
循環不斷重復，被加熱的風換熱器[2]依靠導熱和輻射將霜融化。這種除霜方式存在以下幾個缺陷
1.結霜的風換熱器通常只在進風側結霜而出風側不結霜，非結霜側的溫度較高，非結霜側附近的空氣被換熱器加熱后上升而未被用于結霜側的除霜。
2.霜融化后形成的水滲入換熱片的縫隙，在換熱片表面被加熱蒸發，帶走熱量的同時降低了換熱器表面的溫度，影響了除霜效果。
3.此時霜與換熱器之間熱量傳遞的方式主要為導熱。當霜層較厚時一旦附著在換熱器表面的霜被融化，與換熱器間形成空隙，換熱器就無法通過導熱的方式向霜傳熱，容易形成難以去除的霜殼。
4.在除霜過程中由于風扇停轉換熱器不能被強制風冷，可能導致制冷機系統內部的溫度、壓力增高，影響機器正常工作。
發明內容
本發明提供了一種風換熱器的強制對流除霜裝置，即在除霜過程中啟動風扇反轉按原風扇相反的方向送風，即強制空氣由非結霜側進入風換熱器并向結霜側流動，將被加熱的空氣吹向霜層。
本發明為使制冷機系統內部的溫度和壓力保持理想狀態，設計了在除霜過程中用時間或溫度或壓力控制除霜風扇的啟停1.用壓力控制制冷機系統內的壓力滿足設定條件時啟動除霜風扇，否則風扇停轉；2.用溫度控制制冷機系統內的溫度滿足設定條件時啟動除霜風扇，否則風扇停轉；3.用時間控制進入除霜狀態若干時間后啟動除霜風扇，除霜若干時間后風扇停轉；4.用以上兩種或兩種以上方式聯合控制除霜風扇的運轉和停止。
本發明是以如下方式完成的在制冷機上安裝溫控開關或壓力開關以及控制風扇正、反轉的電路和機構，當制冷機進入除霜程序且制冷機系統內的溫度或壓力滿足設定條件時，啟動風扇反轉按原風扇相反的方向送風，即強制空氣由非結霜側進入風換熱器并向結霜側流動，將被加熱的空氣吹向霜層，依靠對流、導熱、輻射三種方式融霜(參見圖3)。如前所述，反轉風扇的啟停也可以用時間控制。如果在除霜過程中制冷機系統內的溫度或壓力不能滿足設定條件時，風扇停止轉動，依靠導熱、輻射兩種方式融霜。當制冷機系統內的溫度或壓力重新滿足設定條件時，風扇又啟動按原風扇相反的方向送風，再次依靠對流、導熱、輻射三種方式融霜。當制冷機結束除霜程序時，反轉風扇逐漸停止轉動，適當延時后風扇重新正轉，恢復制熱工況。
上述除霜過程也可不依靠風扇反轉，而是另設專門的除霜風扇，在除霜過程中用除霜風扇按原風扇相反的方向送風，強制空氣由非結霜側進入風換熱器并向結霜側流動，將被加熱的空氣吹向霜層。
這種除霜方式充分利用風換熱器的熱量，除霜迅速，同時能避免制冷機系統內部溫度、壓力過高的問題。強制對流換熱融霜的同時氣流還能阻止融霜形成的水向換熱片縫隙中滲透，降低了水在換熱片表面蒸發帶走熱量產生的不良影響。如果附著在換熱器表面的霜被融化后形成空隙，導熱傳熱雖然停止，但對流換熱和輻射換熱仍在進行，一定的風壓還能促使霜殼瓦解。
圖1為風冷制冷機制熱時的工作原理圖。
圖2為現有風冷制冷機除霜時的工作原理圖。
圖3為本發明的風冷制冷機除霜時的工作原理圖。
圖4為普通三相異步電動機通過交流接觸器的切換調換兩相電源啟動(或停止)正、反轉風扇的電原理圖(圖中所示為風扇停轉狀態)。
圖5為單相電動機通過交流接觸器的切換改變相電源接入方式啟動(或停止)正、反轉風扇的電原理圖(圖中所示為風扇停轉狀態)。
圖6為在原風冷制冷機上改裝的控制風扇正、反轉的電原理圖(圖中所示為風扇停轉狀態)。
具體實施例方式
下面結合附圖詳述實施方式
在風冷制冷機內安裝啟動(或停止)風扇正、反轉的電路如圖4、圖5。其中圖4為普通三相異步電動機通過交流接觸器的切換調換兩相電源啟動(或停止)正、反轉風扇的電原理圖。參照圖4當風扇電動機交流接觸器[2]的常開觸點[2k]斷開而風扇電動機交流接觸器[1]的常開觸點[1k]閉合時風扇電動機[3]得電正轉，而當風扇電動機交流接觸器[1]的常開觸點[1k]斷開而風扇電動機交流接觸器[2]的常開觸點[2k]閉合時風扇電動機[3]得電反轉。圖5為單相電動機通過交流接觸器的切換改變相電源接入方式啟動(或停止)正、反轉風扇的電原理圖。參照圖5當風扇電動機交流接觸器[2]的常開觸點[2k]斷開而風扇電動機交流接觸器[1]的常開觸點[1k]閉合時風扇電動機[3]得電正轉，而當風扇電動機交流接觸器[1]的常開觸點[1k]斷開而風扇電動機交流接觸器[2]的常開觸點[2k]閉合時風扇電動機[3]得電反轉。
在風冷制冷機內還安裝有在原控制電路上改裝的控制風扇正、反轉的電路。參照圖6工作原理是風冷制冷機開始制熱運行時，其控制電路輸出原風扇電動機交流接觸器的吸合電壓V，中間繼電器[4]得電，中間繼電器[4]的常開觸點[4k]閉合，時間繼電器[5]得電，延時后時間繼電器[5]的常開觸點[5k]閉合，此時風扇電動機交流接觸器[2]的常閉觸點[2b]閉合，風扇電動機交流接觸器[1]得電，其常開觸點[1k]閉合，風扇電動機[3]得電正轉(參見圖4、圖5)。
在風冷制冷機內還安裝有溫控開關或壓力開關(也可以是時間控制開關)的信號觸點[7]。
現有的風冷制冷機開始除霜時按原程序要關停風扇，原風扇電動機交流接觸器的吸合電壓V變為0，本發明中的中間繼電器[4]失電，中間繼電器[4]的常開觸點[4k]斷開，時間繼電器[5]失電，風扇電動機交流接觸器[1]因時間繼電器[5]的常開觸點[5k]斷開而失電，其常開觸點[1k]斷開，正轉的風扇電動機[3]失電逐漸停轉。此時由于壓縮機仍在工作，壓縮機交流接觸器的輔助常開觸點[8]處于接通狀態，時間繼電器[6]因中間繼電器[4]的常閉觸點[4b]閉合而得電，延時后時間繼電器[6]的常開觸點[6k]閉合。此時若壓力或溫度或時間不滿足設定的條件，信號觸點[7]不閉合，風扇電動機交流接觸器[2]不得電，其常開觸點[2k]不閉合，風扇仍維持停轉狀態(見圖4、圖5)，風換熱器依靠導熱、輻射兩種方式融霜。當時間或風冷制冷機系統內的溫度或壓力滿足設定條件時，信號觸點[7]接通，由于此時風扇電動機交流接觸[1]的常閉觸點[1b]閉合，風扇電動機交流接觸器[2]得電，其常開觸點[2k]閉合，風扇電動機[3]得電反轉(參見圖4、圖5)，將被加熱的空氣吹向霜層，依靠對流、導熱、輻射三種方式融霜(參見圖3)。在此過程中如果風冷制冷機系統內的溫度或壓力變得不能滿足設定條件，信號觸點[7]又會斷開，如上所述，風扇停止轉動。當風冷制冷機系統內的溫度或壓力重新滿足設定條件時，如前所述，風扇又啟動按原風扇相反的方向送風，再次依靠對流、導熱、輻射三種方式融霜(參見圖3)。
除霜結束時風冷制冷機的控制電路重新輸出原風扇電動機交流接觸器的吸合電壓V，中間繼電器[4]得電，中間繼電器[4]的常閉觸點[4b]斷開，時間繼電器[6]失電其常開觸點[6k]斷開，風扇電動機交流接觸器[2]失電其常開觸點[2k]斷開，反轉的風扇電動機失電逐漸停轉(參見圖4、圖5)。此時中間繼電器[4]的常開觸點[4k]閉合，時間繼電器[5]得電，延時后時間繼電器[5]的常開觸點[5k]閉合，此時交流接觸器[2]的常閉觸點[2b]閉合，風扇電動機交流接觸器[1]得電，其常開觸點[1k]閉合，風扇電動機[3]得電重新正轉(參見圖4、圖5)，風冷制冷機恢復制熱工況。
電路中的時間繼電器[5]、[6]保證風扇電動機[3]不會在高速運轉時瞬間轉換為反方向轉動。電路中還串入了壓縮機交流接觸器輔助常開觸點[8]，在風冷制冷機不工作時常開觸點[8]斷開，避免風冷制冷機不工作時時間繼電器[6]處于常有電狀態。
權利要求
1.一種風換熱器的除霜裝置，其特征是在除霜過程中用除霜風扇按原風扇相反的方向送風，強制空氣由非結霜側進入風換熱器并向結霜側流動，將被加熱的空氣吹向霜層。
2.權利要求1所述的除霜裝置，利用風冷制冷機原有的風扇，在除霜過程中啟動風扇反轉按原風扇相反的方向送風，即強制空氣由非結霜側進入風換熱器并向結霜側流動，將被加熱的空氣吹向霜層。
3.權利要求1、2所述的除霜裝置，用壓力控制制冷機系統內的壓力滿足設定條件時啟動除霜風扇，否則風扇停轉。
4.權利要求1、2所述的除霜裝置，用溫度控制制冷機系統內的溫度滿足設定條件時啟動除霜風扇，否則風扇停轉。
5.權利要求1、2所述的除霜裝置，用時間控制進入除霜狀態若干時間后啟動除霜風扇，除霜若干時間后風扇停轉。
6.權利要求1、2所述的除霜裝置，由權利要求3、4、5中的兩種或兩種以上方式聯合控制除霜風扇的運轉和停止。
全文摘要
風換熱器的除霜裝置，例如風冷空調器(風冷制冷機的一種)的風換熱器的除霜裝置，在除霜過程中用時間或溫度或壓力控制專門的除霜風扇(或利用風冷制冷機原有的風扇反轉)按原風扇相反的方向送風，強制空氣由非結霜側進入風換熱器并向結霜側流動，將被加熱的空氣吹向霜層，利用對流、導熱、輻射三種方式融霜。
文檔編號F25B47/02GK1532483SQ0311299
公開日2004年9月29日 申請日期2003年3月18日 優先權日2003年3月18日
發明者儲維, 儲 維 申請人:儲維, 儲 維