[发明专利]商用制冷系统

说明书

本发明总的涉及一商用制冷系统，更具体地涉及中温食品商用系统的运作，由此明显减少除霜的必要。

在传统应用中，超级市场和便利店均装配有陈列柜，这些陈列柜可以是敞开的或装有隔门的，用来将新鲜食品和饮料展示给消费者并将新鲜食品和饮料保持在一制冷的环境中。一般，由掠过蒸发器盘管热交换表面的空气将冷湿空气提供于物品陈列区，蒸发器盘管位于陈列柜内与物品陈列区域分开的区域，这样消费者看不见蒸发器。诸如R-404A型制冷剂的合适的制冷剂流过蒸发器盘管的热交换管。当制冷剂在蒸发器盘管中蒸发时，热量被流过蒸发器的空气吸收由此空气温度降低。

制冷系统安装于超级市场和便利店以将一处于适当状态的制冷剂提供给设备中的陈列柜的蒸发器盘管。整个制冷系统至少包括：一陈列柜、一冷凝器、连接于陈列柜的至少一蒸发器、一热膨胀阀以及将这些装置连接于封闭循环回路中的适当的制冷剂管线。热膨胀阀在制冷管线中置于相对于用来使制冷液膨胀的蒸发器入口的冷却流的下游侧。膨胀阀用来计量制冷液并使其在进入蒸发器前膨胀至由具体的制冷剂确定的所需低压，膨胀的结果是制冷液的温度也明显下降。当低压、低温的液体经过蒸发管并吸收掠过蒸发器表面的空气热量时，它被蒸发。一般，超级市场和杂货店制冷系统包括多个位于多个陈列柜内的多个蒸发器、多个压缩机组成的组件、与之匹配的一压缩架以及一个或多个冷凝器。

另外，在某些制冷系统中，一蒸发器压力调节阀(EPR)被置于在蒸发器出口处的制冷剂管线中。EPR阀用来将蒸发器中的压力维持在由所用具体制冷剂所设的预定压力以上。在使用冷水的制冷系统中，公知的是设置EPR阀用来将蒸发器内的制冷剂维持在冰点以上。例如，在使用冷却剂R-12的冷水制冷系统中，EPR阀可将压力设置在32psig(磅/平方英寸)的压力点上，这与制冷液温度为34华氏度时的压力相当。

在传统应用中，在食品陈列制冷系统中的蒸发器一般与温度低于水的结霜点的制冷剂一起运行，在运行时，当掠过蒸发器表面的冷空气中的湿气与蒸发器表面接触时，蒸发器上将结霜。由于蒸发器表面上结霜，蒸发器的性能恶化，流过蒸发器的自由气流受到约束并且在极端情况下停止。因此，一般都装备一带除霜系统的食品陈列制冷系统，该除霜系统可选择地或自动地操作，一般24小时内运作1-4次，每次循环最多为110分钟，以将形成于蒸发器表面上的霜除去。

用于食品陈列制冷系统中的蒸发器除霜的传统方法包括：使空气掠过一电热元件并由此掠过蒸发器，使环境温度的储藏气掠过蒸发器，以及使热制冷气经由制冷剂管线通过蒸发器。后者方法一般被称为热气除霜，来自压缩机的热气状制冷剂以相反方向通过蒸发器。热气状制冷剂在结霜的蒸发器中冷凝并作为冷凝液回到聚积器中而不是直接到达压缩机以防止压缩机积水或损坏。通过使热气状制冷剂冷凝所散发的潜在热使霜融化于蒸发器上。

尽管利于除霜并由此重建适当的气流蒸发器的操作条件，它仍具有缺陷。由于在除霜期间的冷却循环必须中断，物品的温度在除霜期间上升。这样，在商用陈列柜中的物品将反复受到一段时间的冷热交替作用。另外，在制冷系统中还必须提供附加控制以适当调整除霜循环，特别是在具有多个制冷商用柜的商店中用以保证所有商用柜不会同时处于除霜状态。

由此，最好使商用制冷器，特别是一中温的商用机在不间断的除霜状态下运行，而无须使用除霜循环。莫瑟的第3577744号美国专利公开了一使其中物品区保持无霜状态而蒸发器盘管保持无冰状态的敞开的制冷陈列柜运作的一方法。在所公开的方法中，一个小的第二蒸发器被用来使加压储存的周围空气干燥。随后，将冷却的、被除湿的气体按计量注入主要冷气流并与物品区表面保持紧密接触地流过。由于与表面紧密接触的空气被除湿，在物品区的表面上就不会结霜。

维尔科夫的第3681896号美国专利公开了通过将一定量的静电充至蒸汽流和引入到蒸汽流中的水滴，以控制诸如蒸发器的热交换器中的霜形成的方法。带电的水滴使空气中的水蒸气凝在一起，这些带电的水蒸气和水滴聚积于充有相反电荷的置于热交换器盘管上游侧的板表面上。这样，掠过热交换器盘管的冷却空气具有相对较低的湿度，霜形成于热交换器盘管上的状况就不会发生。

施维兹克伯的第4279969号美国专利公开了一用来维持一高湿度、无霜环境的的制冷器。诸如吸入压调节阀或毛细管的一附加的节流元件被安装在蒸发器和压缩机之间的回路管线上、用以节流而使蒸发器表面温度维持在零度以上。另外，蒸发器表面的尺寸远大于具有相同制冷体积的传统蒸发器表面，最好是传统蒸发器尺寸的两倍，并可达到传统蒸发器尺寸的十倍。