水循環(huán)制冷系統(tǒng)及防止水循環(huán)制冷系統(tǒng)結(jié)冰漲裂的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種水循環(huán)制冷系統(tǒng)及防止水循環(huán)制冷系統(tǒng)結(jié)冰漲裂的方法。該水循環(huán)制冷系統(tǒng)包括：水循環(huán)系統(tǒng)機組，水循環(huán)系統(tǒng)機組具有水循環(huán)管；擴展存貯部，擴展存貯部連接在水循環(huán)系統(tǒng)機組的水循環(huán)管上，擴展存貯部具有存貯空腔，存貯空腔的進水口和出水口均與水循環(huán)管連通；進水控制部，進水控制部設(shè)置在存貯空腔的進水口與水循環(huán)管之間，并控制存貯空腔的進水口與水循環(huán)管之間的通斷；出水控制部，出水控制部設(shè)置在存貯空腔的出水口與水循環(huán)管之間，并控制出水口與水循環(huán)管之間的通斷。該水循環(huán)制冷系統(tǒng)能夠避免漲裂部件，提高安全性和使用壽命。
【專利說明】水循環(huán)制冷系統(tǒng)及防止水循環(huán)制冷系統(tǒng)結(jié)冰漲裂的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水循環(huán)制冷設(shè)備領(lǐng)域，具體而言，涉及一種水循環(huán)制冷系統(tǒng)及防止水循環(huán)制冷系統(tǒng)結(jié)冰漲裂的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在水循環(huán)制冷系統(tǒng)中，系統(tǒng)通過銅管和主要功能器件組成一條循環(huán)回路，從而實現(xiàn)換熱的目的，各功能器件之間相互配合，使得制冷系統(tǒng)高效運轉(zhuǎn)。
[0003]系統(tǒng)安裝后，在正常大氣環(huán)境中運行，由于季節(jié)的變遷，氣溫存在高溫、低溫的差另IJ。在環(huán)境溫度低于o°c時，系統(tǒng)里的水會出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象。當(dāng)系統(tǒng)關(guān)機水循環(huán)停止時，結(jié)冰問題尤甚。
[0004]常規(guī)情況下，水的密度是lkg/dm3，冰的密度是0.9kg/dm3,等重量的水凝固成等重量的冰后，體積會增大10%。水循環(huán)系統(tǒng)是一個密封的系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)腔空間為一定值。正常的水循環(huán)系統(tǒng)是被水充滿的，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，系統(tǒng)中的水全部結(jié)冰后，冰的重量不會發(fā)生改變，凝結(jié)成的冰的體積會脹大10%。系統(tǒng)腔體由空心銅管和主要功能器件構(gòu)成，其受低氣溫的影響不顯著，在低溫下，內(nèi)腔空間不會發(fā)生改變。因而，水結(jié)冰脹大的體積會平均分布在系統(tǒng)內(nèi)腔中，對內(nèi)腔形成擠壓。
[0005]現(xiàn)有的主要功能器件有鋼材、銅材、塑料等材質(zhì)，受各自材料特性的影響，各器件機械性能間存在差異。在受到相同的結(jié)冰應(yīng)力作用下，塑料材質(zhì)的器件最容易出現(xiàn)受力開裂問題，開裂后該器件就會發(fā)生失效，導(dǎo)致制冷系統(tǒng)癱瘓。
[0006]現(xiàn)有的技術(shù)中，針對結(jié)冰問題的解決方案是，通過加厚塑料材質(zhì)的器件的壁厚，提高其機械強度。然而，此方法并不能從根本上解決結(jié)冰后塑料材質(zhì)器件受較大擠壓力的問題，依然存在結(jié)冰凍裂的隱患。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明旨在提供一種水循環(huán)制冷系統(tǒng)及防止水循環(huán)制冷系統(tǒng)結(jié)冰漲裂的方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的水循環(huán)制冷系統(tǒng)低溫情況下循環(huán)水結(jié)冰體積膨脹致使部件被漲裂的問題。
[0008]為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種水循環(huán)制冷系統(tǒng)，該水循環(huán)制冷系統(tǒng)包括:水循環(huán)系統(tǒng)機組，水循環(huán)系統(tǒng)機組具有水循環(huán)管；擴展存貯部，擴展存貯部連接在水循環(huán)系統(tǒng)機組的水循環(huán)管上，擴展存貯部具有存貯空腔，存貯空腔的進水口和出水口均與水循環(huán)管連通；進水控制部，進水控制部設(shè)置在存貯空腔的進水口與水循環(huán)管之間，并控制存貯空腔的進水口與水循環(huán)管之間的通斷；出水控制部，出水控制部設(shè)置在存貯空腔的出水口與水循環(huán)管之間，并控制出水口與水循環(huán)管之間的通斷。
[0009]進一步地，水循環(huán)制冷系統(tǒng)還包括加熱結(jié)構(gòu)，加熱結(jié)構(gòu)設(shè)置在擴展存貯部與進水控制部之間，并加熱擴展存貯部。
[0010]進一步地，加熱結(jié)構(gòu)為電加熱件。
[0011]進一步地，進水控制部包括第一控制開關(guān)，第一控制開關(guān)為通電延時閉合開關(guān)。
[0012]進一步地，出水控制部包括水泵和第二控制開關(guān)，第二控制開關(guān)為通電延時閉合開關(guān)，水泵設(shè)置在第二控制開關(guān)與擴展存貯部之間。
[0013]進一步地，擴展存貯部包括膨脹儲罐。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種防止水循環(huán)制冷系統(tǒng)結(jié)冰漲裂的方法，防止水循環(huán)制冷系統(tǒng)結(jié)冰漲裂的方法用于控制上述的水循環(huán)制冷系統(tǒng)，包括如下步驟:儲水步驟，將進水控制部打開，將水循環(huán)系統(tǒng)機組的水循環(huán)管內(nèi)的至少部分循環(huán)水引入擴展存貯部內(nèi)。
[0015]進一步地，防止水循環(huán)制冷系統(tǒng)結(jié)冰漲裂的方法還包括:再利用步驟，若需再利用擴展存貯部內(nèi)的循環(huán)水，則關(guān)閉進水控制部，打開出水控制部，將擴展存貯部內(nèi)的循環(huán)水輸送至水循環(huán)系統(tǒng)機組的水循環(huán)管內(nèi)。
[0016]進一步地，再利用步驟中，在打開出水控制部之前還包括:打開加熱結(jié)構(gòu)，通過加熱結(jié)構(gòu)對擴展存貯部內(nèi)的循環(huán)水加熱。
[0017]進一步地，在儲水步驟之前還包括:狀態(tài)確認(rèn)步驟，根據(jù)水循環(huán)系統(tǒng)機組工作狀態(tài)和環(huán)境溫度，確認(rèn)水循環(huán)制冷系統(tǒng)的工作狀態(tài)并判斷是否需要防止?jié)q裂，若需防止?jié)q裂則進行儲水步驟。
[0018]應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，水循環(huán)制冷系統(tǒng)包括水循環(huán)系統(tǒng)機組、擴展存貯部、進水控制部和出水控制部。其中，水循環(huán)系統(tǒng)機組具有水循環(huán)管，水循環(huán)系統(tǒng)機組工作時，循環(huán)水在水循環(huán)管內(nèi)循環(huán)。擴展存貯部連接在水循環(huán)系統(tǒng)機組的水循環(huán)管上，擴展存貯部具有存貯空腔，存貯空腔的進水口和出水口均與水循環(huán)管連通，以實現(xiàn)對水循環(huán)管的容水和送水。進水控制部設(shè)置在存貯空腔的進水口與水循環(huán)管之間，并控制存貯空腔的進水口與水循環(huán)管之間的通斷。出水控制部設(shè)置在存貯空腔的出水口與水循環(huán)管之間，并控制出水口與水循環(huán)管之間的通斷。水循環(huán)系統(tǒng)機組為水循環(huán)制冷系統(tǒng)的核心部件，滿足日常水循環(huán)制冷需要。擴展存貯部作為額外擴充出的存貯空間用于容納一部分水循環(huán)系統(tǒng)機組內(nèi)的循環(huán)水，以減少水循環(huán)系統(tǒng)機組內(nèi)的水量，為水凝冰后膨脹的部分提供空間，避免體積膨脹后損壞水循環(huán)系統(tǒng)機組的部件。進水控制部和出水控制部用于控制水循環(huán)系統(tǒng)機組與擴展存貯部之間的循環(huán)水的流動，既要保證防止凝冰漲裂，又要避免防止水循環(huán)系統(tǒng)機組的正常工作。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0020]圖1示出了本發(fā)明的實施例的水循環(huán)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]附圖標(biāo)記說明:10、水循環(huán)系統(tǒng)機組；20、擴展存貯部；30、進水控制部；40、出水控制部；41、水泵；42、第二控制開關(guān)；50、加熱結(jié)構(gòu)。

【具體實施方式】
[0022]下文中將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0023]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的實施例，水循環(huán)制冷系統(tǒng)包括水循環(huán)系統(tǒng)機組10、擴展存貯部20、進水控制部30和出水控制部40。
[0024]其中，水循環(huán)系統(tǒng)機組10具有水循環(huán)管，水循環(huán)系統(tǒng)機組10工作時，循環(huán)水在水循環(huán)管內(nèi)循環(huán)。擴展存貯部20連接在水循環(huán)系統(tǒng)機組10的水循環(huán)管上，擴展存貯部20具有存貯空腔，存貯空腔的進水口和出水口均與水循環(huán)管連通，以實現(xiàn)對水循環(huán)管的容水和送水。進水控制部30設(shè)置在存貯空腔的進水口與水循環(huán)管之間，并控制存貯空腔的進水口與水循環(huán)管之間的通斷。出水控制部40設(shè)置在存貯空腔的出水口與水循環(huán)管之間，并控制出水口與水循環(huán)管之間的通斷。
[0025]水循環(huán)系統(tǒng)機組10為水循環(huán)制冷系統(tǒng)的核心部件，滿足日常水循環(huán)制冷需要。擴展存貯部20作為額外擴充出的存貯空間用于容納一部分水循環(huán)系統(tǒng)機組10內(nèi)的循環(huán)水，以減少水循環(huán)系統(tǒng)機組10內(nèi)的水量，為水凝冰后膨脹的部分提供空間，避免體積膨脹后損壞水循環(huán)系統(tǒng)機組10的部件。進水控制部30和出水控制部40用于控制水循環(huán)系統(tǒng)機組10與擴展存貯部20之間的循環(huán)水的流動，既要保證防止凝冰漲裂，又要避免防止水循環(huán)系統(tǒng)機組10的正常工作。
[0026]在本實施例中，為了能夠在低溫環(huán)境下很好地保證擴展存貯部20及時容水和及時送水，水循環(huán)制冷系統(tǒng)還包括加熱結(jié)構(gòu)50，加熱結(jié)構(gòu)50設(shè)置在擴展存貯部20與進水控制部30之間，并加熱擴展存貯部20。由于低溫環(huán)境下水可能會結(jié)冰，若水在擴展存貯部20中結(jié)冰成為固態(tài)則會造成無法將水從擴展存貯部20中排出的問題，也就不能實現(xiàn)將水補回水循環(huán)管內(nèi)的目的，為此，通過加熱結(jié)構(gòu)50對擴展存忙部20進行加熱,使水成為液態(tài)，進而方便地將水從擴展存貯部20內(nèi)排出，也能夠?qū)⑺a回水循環(huán)管內(nèi)，避免了水資源的浪費。
[0027]優(yōu)選地，為了便于控制，提高與水循環(huán)系統(tǒng)機組10的集成性，加熱結(jié)構(gòu)50為電加熱件，這樣只需將。通過供電使加熱結(jié)構(gòu)50發(fā)熱，控制簡單，操作安全，響應(yīng)及時。
[0028]進水控制部30包括第一控制開關(guān)，第一控制開關(guān)為通電延時閉合開關(guān)。通過第一控制開關(guān)能夠控制是否想擴展存貯部20內(nèi)輸水。
[0029]出水控制部40包括水泵41和第二控制開關(guān)42，第二控制開關(guān)42為通電延時閉合開關(guān)，水泵41設(shè)置在第二控制開關(guān)42與擴展存貯部20之間。水泵41將擴展存貯部20內(nèi)的水送回水循環(huán)管內(nèi)。
[0030]其中，擴展存貯部20包括膨脹儲罐。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種防止水循環(huán)制冷系統(tǒng)結(jié)冰漲裂的方法，防止水循環(huán)制冷系統(tǒng)結(jié)冰漲裂的方法用于控制上述的水循環(huán)制冷系統(tǒng)，該防止水循環(huán)制冷系統(tǒng)結(jié)冰漲裂的方法包括如下步驟:
[0032]儲水步驟，將進水控制部30打開，將水循環(huán)系統(tǒng)機組10的水循環(huán)管內(nèi)的至少部分循環(huán)水引入擴展存貯部20內(nèi)。通過儲水步驟將水循環(huán)管內(nèi)的至少一部分水引入擴展存貯部20內(nèi)存貯，使水循環(huán)管內(nèi)有一部分空余空間能夠容納結(jié)冰后膨脹出的體積，避免膨脹部分漲裂部件，保證了安全。
[0033]優(yōu)選地，為了減少浪費，保護環(huán)境，防止水循環(huán)制冷系統(tǒng)結(jié)冰漲裂的方法還包括:
[0034]再利用步驟，若需再利用擴展存貯部20內(nèi)的循環(huán)水，則關(guān)閉進水控制部30，打開出水控制部40，將擴展存貯部20內(nèi)的循環(huán)水輸送至水循環(huán)系統(tǒng)機組10的水循環(huán)管內(nèi)。
[0035]再利用步驟中，在打開出水控制部40之前還包括:打開加熱結(jié)構(gòu)50，通過加熱結(jié)構(gòu)50對擴展存貯部20內(nèi)的循環(huán)水加熱。通過加熱結(jié)構(gòu)50能夠?qū)⒔Y(jié)冰的水加熱為液態(tài)，以方便將水送入水循環(huán)管內(nèi)。
[0036]優(yōu)選地，為了配合水循環(huán)系統(tǒng)機組10的具體需求，避免無謂的儲水造成能源浪費，在儲水步驟之前還包括:狀態(tài)確認(rèn)步驟，根據(jù)水循環(huán)系統(tǒng)機組10工作狀態(tài)和環(huán)境溫度，確認(rèn)水循環(huán)制冷系統(tǒng)的工作狀態(tài)并判斷是否需要防止?jié)q裂，若需防止?jié)q裂則進行儲水步驟。在該步驟中，可以利用水循環(huán)系統(tǒng)機組10的感溫件確定環(huán)境溫度，根據(jù)環(huán)境溫度確定是否會產(chǎn)生結(jié)冰現(xiàn)象，同時判斷水循環(huán)機組10的工作狀態(tài)，綜合這些參數(shù)確定是否需要進行儲水步驟。
[0037]采用上述方法能夠解決水循環(huán)制冷系統(tǒng)中塑料材質(zhì)器件因水結(jié)冰體積膨脹造成的開裂問題。在水循環(huán)制冷系統(tǒng)的內(nèi)腔體積不發(fā)生改變和結(jié)冰無法避免的情況下，通過增加一個可以吸納結(jié)冰增加的體積的擴展存貯部20，實現(xiàn)將因結(jié)冰而增加的額外體積置換到該擴展存貯部20中，進而消除結(jié)冰膨脹應(yīng)力對塑料系統(tǒng)件的影響，避免其開裂失效。
[0038]該擴展存貯部20可以為橡膠膨脹罐或者金屬彈性波紋管，或其它結(jié)構(gòu)。擴展存貯部20的容積可以大于水結(jié)冰后額外膨脹的體積，以便為處于擴展存貯部20內(nèi)的水提供結(jié)冰后的膨脹空間，保證擴展存貯部20不會漲裂。
[0039]在現(xiàn)有的水循環(huán)系統(tǒng)機組10上，串聯(lián)兩個通電延時閉合開關(guān)、膨脹儲罐、電加熱件和水泵。
[0040]如圖1所示，在冬季氣溫低于0°C的情況下，水循環(huán)系統(tǒng)機組10停機的同時，設(shè)置兩個通電延時閉合開關(guān)同時打開，水循環(huán)系統(tǒng)機組10中的水一部分流入到膨脹儲罐中，進而為水靜止結(jié)冰而增加的體積提供空間，保證塑料器件中的水結(jié)冰后不會受到結(jié)冰應(yīng)力。在用戶重新開機后，機組自身化霜、電加熱件通電，水循環(huán)制冷系統(tǒng)中的冰開始融化，膨脹儲罐內(nèi)的冰逐漸化成水，此時第一控制開關(guān)定時關(guān)閉，在水泵41的作用下，膨脹儲罐中的水又能回流到水循環(huán)制冷系統(tǒng)的水循環(huán)管中，在水全部回流后，第二控制開關(guān)42關(guān)閉。自此，因防止塑料器件被凍裂而吸納的水又全部回到水循環(huán)制冷系統(tǒng)中，水循環(huán)系統(tǒng)機組10恢復(fù)正常運行。
[0041]從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明上述的實施例實現(xiàn)了如下技術(shù)效果:本發(fā)明能有效地避免水循環(huán)制冷系統(tǒng)因水結(jié)冰形成的體積膨脹給塑料材質(zhì)系統(tǒng)器件機械強度性能的影響，系統(tǒng)內(nèi)結(jié)冰后的體積被吸納，塑料材質(zhì)的器件就不會因結(jié)冰膨脹應(yīng)力而發(fā)生漲裂，系統(tǒng)可靠性大大增加。此方案，不改變現(xiàn)有的水循環(huán)制冷系統(tǒng)主體，對整機性能無影響，且從根本上解決塑料器件結(jié)冰凍裂的問題，提高整機可靠性及使用壽命。
[0042]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種水循環(huán)制冷系統(tǒng)，其特征在于，包括: 水循環(huán)系統(tǒng)機組(10)，所述水循環(huán)系統(tǒng)機組(10)具有水循環(huán)管； 擴展存貯部(20)，所述擴展存貯部(20)連接在所述水循環(huán)系統(tǒng)機組(10)的所述水循環(huán)管上，所述擴展存貯部(20)具有存貯空腔，所述存貯空腔的進水口和出水口均與所述水循環(huán)管連通； 進水控制部(30)，所述進水控制部(30)設(shè)置在所述存貯空腔的進水口與所述水循環(huán)管之間，并控制所述存貯空腔的進水口與所述水循環(huán)管之間的通斷； 出水控制部(40)，所述出水控制部(40)設(shè)置在所述存貯空腔的出水口與所述水循環(huán)管之間，并控制所述出水口與所述水循環(huán)管之間的通斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水循環(huán)制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述水循環(huán)制冷系統(tǒng)還包括加熱結(jié)構(gòu)(50)，所述加熱結(jié)構(gòu)(50)設(shè)置在所述擴展存貯部(20)與所述進水控制部(30)之間，并加熱所述擴展存貯部(20)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水循環(huán)制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱結(jié)構(gòu)(50)為電加熱件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水循環(huán)制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述進水控制部(30)包括第一控制開關(guān)，所述第一控制開關(guān)為通電延時閉合開關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水循環(huán)制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述出水控制部(40)包括水泵(41)和第二控制開關(guān)(42)，所述第二控制開關(guān)(42)為通電延時閉合開關(guān)，所述水泵(41)設(shè)置在所述第二控制開關(guān)(42)與所述擴展存貯部(20)之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水循環(huán)制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述擴展存貯部(20)包括膨脹儲te。
7.一種防止水循環(huán)制冷系統(tǒng)結(jié)冰漲裂的方法，其特征在于，所述防止水循環(huán)制冷系統(tǒng)結(jié)冰漲裂的方法用于控制權(quán)利要求1至6中任一項所述的水循環(huán)制冷系統(tǒng)，包括如下步驟: 儲水步驟，將所述進水控制部(30)打開，將所述水循環(huán)系統(tǒng)機組(10)的所述水循環(huán)管內(nèi)的至少部分循環(huán)水引入所述擴展存貯部(20)內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的防止水循環(huán)制冷系統(tǒng)結(jié)冰漲裂的方法，其特征在于，所述防止水循環(huán)制冷系統(tǒng)結(jié)冰漲裂的方法還包括: 再利用步驟，若需再利用所述擴展存貯部(20)內(nèi)的循環(huán)水，則關(guān)閉進水控制部(30)，打開出水控制部(40)，將所述擴展存貯部(20)內(nèi)的循環(huán)水輸送至所述水循環(huán)系統(tǒng)機組(10)的所述水循環(huán)管內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的防止水循環(huán)制冷系統(tǒng)結(jié)冰漲裂的方法，其特征在于，所述再利用步驟中，在打開出水控制部(40)之前還包括:打開加熱結(jié)構(gòu)(50)，通過加熱結(jié)構(gòu)(50)對所述擴展存貯部(20)內(nèi)的循環(huán)水加熱。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的防止水循環(huán)制冷系統(tǒng)結(jié)冰漲裂的方法，其特征在于，在所述儲水步驟之前還包括:狀態(tài)確認(rèn)步驟，根據(jù)水循環(huán)系統(tǒng)機組(10)工作狀態(tài)和環(huán)境溫度，確認(rèn)所述水循環(huán)制冷系統(tǒng)的工作狀態(tài)并判斷是否需要防止?jié)q裂，若需防止?jié)q裂則進行所述儲水步驟。
【文檔編號】F25D21/08GK104236198SQ201410490805
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月23日
【發(fā)明者】董明景, 鄭為光, 曾啟明, 蘇永斌 申請人:珠海格力電器股份有限公司