[发明专利]一种快速消除蒸发器除霜余热的真空冷却装置及冷却方法

说明书

技术领域

本发明涉及除霜系统，特别涉及一种快速消除蒸发器除霜余热的真空冷却装置及冷却方法。

背景技术

低温高湿环境的冷冻冷藏库，蒸发器极易结霜，霜层会降低换热器的换热效率，增加压缩机组及送风机的能耗，确保换热器的及时有效除霜具有重要意义。目前常用的几种除霜方式：(1)空气除霜，属于自然融霜，除霜时中断压缩机，使空气继续流过换热器，待换热器表面温度回升，使霜融化。(2)电热除霜，通常把电加热器放置在蒸发器上，该方式的优点是初投资少，安装简单，控制方便。(3)水力除霜，即用水冲淋蒸发器来融化霜层。这种除霜方式设备简单，除霜时间短。(4)热氟除霜，利用压缩机排出的热氟利昂蒸气，对蒸发器进行加热除霜。

现有除霜方法都各具优点，但它们都有以下几个共同的不足，首先，除霜过程蒸发器未曾与冷库隔离，导致20-30％的热量散失到冷库中，不仅除霜效率降低，而且导致库温湿度波动较大，不利于果蔬的保鲜；其次，除霜结束之后蒸发器表面仍附着有大量的高温的水膜或水滴，当除霜结束，制冷模式再次开启时，这部分水又会遇冷结冰，融化的水再次凝结释放大量潜热，不仅消耗额外的冷量，而且降低蒸发器换热性能，增加除霜的次数；最后，由于蒸发器及辅助冷却设备同样吸收的大量的余热，致使制冷系统再次启动时，会消耗部分的冷量。因此，如何对现有的除霜技术进行改良，对提升换热器效率和能效具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种快速消除蒸发器除霜余热的真空冷却装置及冷却方法，本发明在蒸发器外形成密闭空间，并对密闭空间抽真空，使空间内压力降低到水的气液线以下，在这个压力下，残留的水吸收蒸发器翅片管上的余热由液态转为气态，被真空泵抽出，达到降温除水的目的。

本发明所采用的技术方案是：一种快速消除蒸发器除霜余热的真空冷却装置，包括设置在带有除霜装置的蒸发器及轴流风机外部的外壳，所述外壳的前方设置有挡风门，所述外壳的后方、位于所述轴流风机的位置设置有风阀，所述外壳和所述蒸发器之间通过所述挡风门和所述风阀形成密闭空间；所述外壳的一侧连接有用于将所述密闭空间内压力降到水的气液线以下的真空泵。

所述真空泵设置在冷库外，所述真空泵和所述外壳之间设置有进气阀。

所述外壳的下方连接有回收融霜过程中产生的水的集水箱。

所述集水箱和所述外壳之间设置有避免水回流的截止阀。

本发明还提供一种基于上述一种快速消除蒸发器除霜余热的真空冷却装置的冷却方法，包括以下步骤：

(1)组装上述快速消除蒸发器除霜余热的真空冷却装置，将蒸发器及轴流风机置于真空冷却装置的外壳内，蒸发器上装有除霜装置；

(2)除霜系统正常工作时，截止阀开启，电动风阀开启，挡风门向两侧打开，蒸发器及轴流风机正常工作；

(3)除霜系统进入除霜模式时，风阀关闭，挡风门关闭，截止阀处于开启状态，霜融化后，部分由于重力作用落下的水流入集水箱；

(4)除霜模式结束，关闭截止阀，真空泵开启，进气阀处于关闭状态，对蒸发器所在的密闭空间抽真空，当空间内压力降低到水的气液线以下，附着在蒸发器上的液体水蒸发形成水蒸气，被真空泵抽出冷库外；

(5)除霜过程结束后，关闭真空泵，打开进气阀，待密闭空间与外部压力一致时，截止阀、挡风门和电动风阀再次开启，除霜系统再次正常工作。

本发明的有益效果是：

1.本发明中，对蒸发器封闭除霜，可以降低冷库制冷系统热能的散失，提高能源利用率。

2.本发明中，真空泵作用下的真空环境有利于除霜余热快速被蒸发器残余的水分吸收，降低冷库制冷系统能耗。

3.本发明中，蒸发器残余水的汽化可有效降低系统再次结霜的频率，提高冷库制冷系统性能，降低冷库制冷系统除霜能耗。

4.本发明中，融霜收集的水里可以通入加湿器中给冷库加湿，循环利用，节能环保。

附图说明

图1：水的相平衡图；

图2：本发明一种快速消除蒸发器除霜余热的真空冷却装置主视结构示意图；

图3：本发明中蒸发器及轴流风机俯视结构示意图；

图4：本发明一种快速消除蒸发器除霜余热的真空冷却装置的外壳后视结构示意图；

图5：本发明一种快速消除蒸发器除霜余热的真空冷却装置的外壳主视结构示意图。

附图标注：1-真空泵；2-外壳；3-轴流风机；4-截止阀；5-集水箱；6-挡风门；7-风阀；8-进气阀；9-蒸发器。