[发明专利]喷淋式制冷设备及控制方法

说明书

本发明提供一种喷淋式制冷设备及控制方法。喷淋式制冷设备包括：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；所述箱体中还设置有表面烘干除水机构。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，延长了喷淋式制冷设备的使用寿命。

技术领域

本发明涉及制冷装置，尤其涉及一种喷淋式制冷设备及控制方法。

背景技术

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。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种喷淋式制冷设备及控制方法，旨在降低喷淋式制冷设备的压缩机的启停次数，实现速冷的功能。

本发明提供的技术方案是，一种喷淋式制冷设备，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；所述箱体中还设置有表面烘干除水机构。

进一步的，所述表面烘干除水机构包括半导体制冷片，所述半导体制冷片可升降的设置在所述箱体中。

进一步的，所述半导体制冷片呈环形套结构。