水制冷装置及其防止冷水结冰的控制方法

摘要

本发明公开了一种水制冷装置及其防止冷水结冰的控制方法，水制冷装置包括：水泵和具有出水口的出水管，水管由制冷循环系统进行制冷，制冷循环系统包括压缩机、冷凝器、蒸发器和储液器，压缩机具有排气口和回气口，冷凝器的一端与排气口相连，蒸发器的一端与回气口相连，冷凝器的另一端和蒸发器的另一端之间串联有节流元件，蒸发器的另一端和排气口之间具有电磁阀。根据本发明实施例的水制冷装置中防止冷水结冰的控制方法，通过检测出水管的水压和水温控制电磁阀开启或关闭，可有效防止冷水结冰，而且可以准确控制压缩机的开启或停机，避免不必要的压缩机的开机或停机，从而可以保证压缩机的制冷效果，延长压缩机的使用寿命。

说明书

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，尤其涉及一种水制冷装置及其防止冷水结冰的控制方 法。

背景技术

目前，水制冷装置中通常采用套管或单管作蒸发器，这样，在制取冷水的过程中， 可能会出现局部水结冰的情况，导致放水困难或无法放水。现有技术中，采用通过检 测冷水温度来控制压缩机停机，防止水温过低导致冷水结冰，但用户使用冷水的频率 和每次使用的冷水量都是不确定的，从而导致冷水温度非常的不稳定，时高时低，这 样压缩机有可能会不断的开机停机，进而导致压缩机制冷能力下降且损害压缩机。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出了一种水 制冷装置中防止冷水结冰的控制方法，该控制方法可有效防止冷水结冰，同时减少压 缩机损害。

此外本发明还提出了一种水制冷装置。

根据本发明实施例的一种水制冷装置中防止冷水结冰的控制方法，所述水制冷装置 包括：水泵和具有出水口的出水管，所述水管由制冷循环系统进行制冷，所述制冷循 环系统包括压缩机、冷凝器、蒸发器和储液器，所述压缩机具有排气口和回气口，所 述冷凝器的一端与所述排气口相连，所述蒸发器的一端与所述回气口相连，所述冷凝 器的另一端和所述蒸发器的另一端之间串联有节流元件，所述蒸发器的另一端和所述 排气口之间具有电磁阀；

所述控制方法包括以下步骤：

S1、打开出水口以使水泵启动；

S2、检测出水管内水压P，并与预设压力P1比较；

S3、步骤S2中检测到的水压P≤P1时，关闭所述电磁阀；

S4、步骤S2中检测到的水压P＞P1时，检测出水管内水温T，并将水温T与预设 最低温度阈值T1和预设最高温度阈值T2比较；

S5、当步骤S4中检测到的水温T大于T2时，开启电磁阀，并转至步骤S8；

S6、当步骤S4中检测到的水温T小于T1时，判定所述压缩机为停机状态，开启所 述压缩机且开启所述电磁阀，并转至步骤S8；

S7、当步骤S4中检测到的水温T1≤T≤T2时，判定所述压缩机为开机状态或停机 状态，所述压缩机为开机状态时，开启所述电磁阀；所述压缩机为停机状态时，开启 压缩机并开启所述电磁阀，并转至步骤S8；

S8、开启所述电磁阀时间t后关闭，继续检测出水管内水压P，并与预设压力P1 比较；

S9、步骤S8中检测到的水压P≤P1时，关闭所述电磁阀；

S10、步骤S8中检测到的水压P＞P1时，回到步骤S8。

根据本发明实施例的水制冷装置中防止冷水结冰的控制方法，通过检测出水管的水 压和水温控制电磁阀开启或关闭，可有效防止冷水结冰，而且可以准确控制压缩机的 开启或停机，避免不必要的压缩机的开机或停机，从而可以保护压缩机，保证压缩机 的制冷效果，延长压缩机的使用寿命。

根据本发明的一些实施例，所述步骤S8中的时间t大于等于1秒。

根据本发明的一些实施例，所述水压由压力传感器检测，所述水温由温度传感器检 测，所述压力传感器和所述温度传感器检测所述出水管内邻近所述水泵的一端的水温 和水压。

根据本发明的一些实施例，所述制冷循环系统还包括：单向阀，所述单向阀连接在 所述蒸发器的另一端和所述节流元件之间的管路上，且位于所述电磁阀与所述管路的 连接交点和所述节流元件之间以防止所述电磁阀开启时冷媒倒流回到节流元件。

根据本发明的一些实施例，所述节流元件为膨胀阀。

此外，本发明还提出了一种水制冷装置，根据本发明实施例的水制冷装置采用上述 防止冷水结冰的控制方法。通过采用上述防止冷水结冰的控制方法，

可选地，所述水制冷装置为冷水机。

可选地，所述水制冷装置为蒸发器除霜装置。

可选地，所述水制冷装置为制冰脱冰装置。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得 明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明 显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的水制冷装置中制冷循环系统的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的水制冷装置的部分结构示意图；

图3是根据本发明实施例的水制冷装置中防止冷水结冰的控制方法的流程图。

附图标记：

1：水泵；

2：出水管，21：出水口；

3：制冷循环系统，31：压缩机，311：排气口，312：回气口，32：冷凝器，33：节流 元件，34：单向阀，35：蒸发器，36：储液器，37：电磁阀，38：连接交点，39：冰 块；

4：温度传感器；

5：压力传感器。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相 同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考 附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、 “前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或 位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述， 而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作， 因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的， 而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此， 限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。 在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、 “相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接， 或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中 间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可 以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下” 可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通 过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上 面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第 二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特 征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参考图1-图3描述根据本发明实施例的水制冷装置中防止冷水结冰的控制方 法。

如图1-图2所示，根据本发明实施例的水制冷装置中防止冷水结冰的控制方法， 水制冷装置可以包括水泵1、出水管2和制冷循环系统3。

如图2所示，水泵1与出水管2相连，出水管2具有出水口21，制冷循环系统3 可以对出水管2内的水进行制冷，出水管2的冷水可从出水口21流出以供用户使用。

如图1所示，制冷循环系统3可以包括：压缩机31、冷凝器32、蒸发器35和储液 器36。压缩机31具有排气口311和回气口312，冷凝器32的一端(如图1所示的冷 凝器32的左端)与排气口311相连，蒸发器35的一端(如图1所示的蒸发器35的左 端)与回气口312相连，冷凝器32的另一端(如图1所示的冷凝器32的右端)和蒸 发器35的另一端(如图1所示的蒸发器35的右端)之间串联有节流元件33，蒸发器 35的另一端(如图1所示的蒸发器35的右端)和排气口311之间具有电磁阀37。

这样，冷媒经过压缩机31压缩后成为高温高压气态冷媒，高温高压气态冷媒从排 气口311流向冷凝器32，并在冷凝器32中与外界发生热交换散发热量而液化成为液态 冷媒，液态冷媒从冷凝器32流向节流元件33，经过节流元件33节流降压后流向蒸发 器35，液态冷媒在蒸发器35中蒸发吸收出水管2的热量，从而可降低出水管2内水的 温度，以达到制备冷水的目的。如图2所示，蒸发器35中的冷媒可流向储液器36，储 液器36可对蒸发器35流出的冷媒进行气液分离，液态冷媒可储存在储液器36中，从 而可避免液态冷媒流向压缩机31，导致压缩机31发生液击现象而损坏压缩机31，气 态冷媒可从储液器36流向压缩机31的回气口312，从而使得冷媒可循环利用。

如图1所示，电磁阀37的一端与压缩机31相连，另一端与蒸发器35的右端相连， 在电磁阀37开启时，压缩机31的排气口311排出的高温高压的冷媒可经过电磁阀37 直接流向蒸发器35，从而可提高蒸发器35的温度，蒸发器35可将热量传递至出水管 2，提高出水管2的温度，有效防止出水管2结冰。

结合图1-图3所示，根据本发明实施例的水制冷装置中防止冷水结冰的控制方法 可以包括以下步骤：

首先，打开出水口21以使水泵1启动，检测出水管2内的水压P，并将P与预设 压力P1继续比较，当检测的水压P≤P1时，表示冷水可在出水管2内流通，此时电磁 阀37关闭；当检测到的水压P＞P1时，此时，出水管2内由于温度过低而结冰，导致 水在出水管2内不能流通，需要除去出水管2中的冰块39，保证出水管2正常流通。

然后需要检测水管内水温T，并将水温T与预设最低温度阈值T1和预设最高温度 阈值T2比较，当检测到的水温T大于T2时，开启电磁阀37，此时压缩机31处于开启 状态，压缩机31高温气体可经过电磁阀37直接流向蒸发器35，由此，可提高出水管 2的温度，进而融化出水管2内的冰块39，使得冷水可在出水管2内正常流通，从而 可有效防止出水管2结冰。

在电磁阀37开启时间t后关闭，并继续检测出水管2内水压P，与预设压力P1比 较，在检测到的水压P＞P1时，开启电磁阀37，并重复上述步骤开启电磁阀37，在检 测到的水压P≤P1时，出水管2正常流通，关闭电磁阀37。可选地，电磁阀37开启时 间t秒后关闭，时间t可大于等于1秒，其中时间t可以根据实际情况进行设定。

当检测到的水温T小于T1时，压缩机31不需要进行制冷，判定压缩机31为停机 状态，此时可开启压缩机31且开启电磁阀37，压缩机31开启后产生高温高压气态冷 媒，高温高压气态冷媒经电磁阀37流向蒸发器35，从而可提高出水管2的温度，进而 融化出水管2内的冰块39，使得冷水可在出水管2内正常流通。电磁阀37开启时间t 后关闭，继续检测出水管2内水压P，并与预设压力P1比较，在检测到的水压P＞P1 时，开启电磁阀37，并重复上述步骤，直到检测到的水压P≤P1时，出水管2正常流 通，关闭电磁阀37。

当检测到的水温T1≤T≤T2时，首先需要判定压缩机31为开机状态或停机状态， 在压缩机31为开机状态时，开启电磁阀37；在压缩机31为停机状态时，开启压缩机 31并开启电磁阀37。电磁阀37开启时间t后关闭，继续检测出水管2内水压P，并与 预设压力P1比较，在检测到的水压P＞P1时，开启电磁阀37，并重复上述步骤，直到 检测到的水压P≤P1时，出水管2正常流通，关闭电磁阀37。

在关闭电磁阀37后，用户进行正常取水时，可以时时或间隔检测水压P，将检测 的水压P与预设压力P1进行比较，并重复以上步骤，防止出水管2结冰。

根据本发明实施例的水制冷装置中防止冷水结冰的控制方法，通过判断出水管2 水压，可以判断出水管2是否正常流通，在出水管2水压大于预定预设压力时，表示 出水管2内结冰而堵住，此时电磁阀37打开，压缩机31的内的高温高压气态冷媒直 接流向蒸发器35，从而可提高出水管2的温度，融化冰块39，使得出水管2正常流通， 直到检测出水管2水压小于等于预定预设压力，关闭电磁阀37。同时可根据水温判断 压缩机31的开启或停机，这样，通过检测出水管2的水压和水温控制电磁阀37的开 启或关闭，可有效防止冷水结冰，而且可以准确控制压缩机31的开启或停机，避免不 必要的压缩机31的开机或停机，从而可以保护压缩机31，保证压缩机31的制冷效果， 延长压缩机31的使用寿命。

可选地，水压P可以由压力传感器5进行检测，水温T可以由温度传感器4进行检 测，压力传感器5和温度传感器4检测出水管2内邻近水泵1的一端的水温和水压。 如图1所示，压力传感器5和温度传感器4设在出水管2内邻近于水泵1的一端，由 此，在出水管2内结冰时，可保证压力传感器5检测的水压始终是水泵1和冰块39之 间的出水管2的水温和水压，从而可进一步地提高检测水压的准确性。

可选地，在如图1所示的示例中，制冷循环系统3还包括单向阀34，单向阀34连 接在蒸发器35的另一端(如图1所示的蒸发器35的右端)和节流元件33之间的管路 上，且位于电磁阀37与管路的连接交点38和节流元件33之间以防止电磁阀37开启 时冷媒倒流回到节流元件33。如图1所示，蒸发器35的右端和节流元件33相连，蒸 发器35的右端和节流元件33之间的管路上具有与电磁阀37的连接交点38，单向阀 34设在连接交点38和节流元件33之间，由此，可以防止电磁阀37开启时，压缩机 31的冷媒流向节流元件33。可选地，节流元件33可为膨胀阀，膨胀阀可以通过蒸发 器35末端的过热度变化来控制阀门流量，从而可防止出现蒸发器35面积利用不足和 敲缸现象。

此外，本发明还提出了一种水制冷装置，该水制冷装置通过采用上述水制冷装置中 防止冷水结冰的控制方法，可以准确控制压缩机31的开启或停机，避免不必要的压缩 机31的开机或停机，从而可以保护压缩机31，保证压缩机31的制冷效果，延长压缩 机31的使用寿命。

可选地，水制冷装置为冷水机。由此，通过检测出水管2的水压和水温判定电磁阀 37的开启和关闭，可有效防止出水管2内冷水结冰，而且可以准确控制压缩机31的开 启或停机，避免不必要的压缩机31的开机或停机，从而可以保护压缩机31，保证压缩 机31的制冷效果，延长压缩机31的使用寿命。

可选地，水制冷装置可为蒸发器除霜装置，进一步地，该蒸发器除霜装置可用于空 调，由此，空调在低温环境下进行制热时，蒸发器35表面容易结霜甚至结冰，此时， 压缩机31的高温高压冷媒流向蒸发器35，以除去蒸发器35表面的霜或冰，从而可防 止蒸发器35结霜。

可选地，水制冷装置还可以为制冰脱冰装置，进一步地，该制冰脱冰装置可用于冰 箱或制冰机中。由此，在制冰过程中，蒸发器35吸收热量，使得蒸发器35表面温度 较低而形成冰层，在冰层达到一定厚度的时候，电磁阀37开启，蒸发器35内流入高 温高压气体，使得蒸发器35表面温度提高，从而有利于冰层从蒸发器35表面脱离。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示 例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结 构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语 的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或 者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱 离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型， 本发明的范围由权利要求及其等同物限定。