專(zhuān)利名稱(chēng)：可利用余熱的高效無(wú)氟無(wú)聲冷暖保鮮箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于家用電器，特別涉及吸收式冰箱、熱保鮮箱和直熱式沸水器。
當(dāng)前尋找無(wú)氟冰箱并實(shí)現(xiàn)靜音工作及提高制冷效率的新技術(shù)新型冰箱是全世界的熱點(diǎn)，吸收式冰箱從瑞典ElectroluxAB公司始創(chuàng)經(jīng)歷了60多年低谷再次被人們重視，其制冷效率從0.2經(jīng)過(guò)多年創(chuàng)新發(fā)展提高到了0.45的水平，耗電量已接近壓縮式冰箱但仍不能低于壓縮式冰箱；從麥當(dāng)勞效應(yīng)得到啟示，人們?yōu)閷で缶G色保鮮新途徑發(fā)現(xiàn)利用巴氏消毒原理制成70℃熱保鮮箱存在與冰箱同樣的市場(chǎng)，然而熱保鮮箱的命運(yùn)與吸收式冰箱同樣面臨著電耗大而只有降低電耗才能被市場(chǎng)普遍接受；在家用電器中還崛起了一個(gè)巨大的新市場(chǎng)是飲用水的集約化生產(chǎn)和地毯式經(jīng)營(yíng)促進(jìn)了直熱式沸水器的大需求，其面臨的關(guān)鍵焦點(diǎn)亦是電耗大，迄今為止，尚未見(jiàn)有能將制冷效率提高到大于0.5的吸收式冰箱、電耗低于冰箱的熱保鮮箱及低功率的直熱式電沸水器問(wèn)世，我國(guó)已見(jiàn)專(zhuān)利號(hào)為96244665.3，名稱(chēng)為“微電熱食品保鮮箱”的實(shí)用新型專(zhuān)利，其電耗已接近冰箱耗電，存在的缺點(diǎn)是微電熱面熱源貼緊在冰箱內(nèi)壁的背面雙向熱幅射，其中相當(dāng)一部分熱量被保暖層介質(zhì)吸收并起到破壞保暖層介質(zhì)的作用，其熱效率和總體壽命還大有潛力可挖。
本發(fā)明的目的是公開(kāi)一種將冰箱、熱保鮮箱、直熱式沸水器組合成一體的制冷效率大于0.5，余熱能充分循環(huán)利用從而降低綜合電耗使各單一功能電耗均明顯低于同類(lèi)單功能產(chǎn)品的可利用余熱的高效無(wú)氟無(wú)聲冷暖保鮮箱。
可利用余熱的高效無(wú)氟無(wú)聲冷暖保鮮箱，其特征是冰箱位于下部，熱保鮮箱位于上部，沸水器貯水箱位于上部熱保鮮箱的背面，其中冰箱部分由發(fā)生器1，分水器2，精餾器3，冷凝器4，蒸發(fā)器5，帶吸收器入口7及氨水注入管9的吸收器貯液筒6，氫氣筒8，哈夫狀瓷介質(zhì)電熱膜部件10，一對(duì)帶接插件的電線(xiàn)11，保險(xiǎn)管12，帶保溫層的殼體13，冷凍室14，高效導(dǎo)熱管連體結(jié)構(gòu)15，電器功能控制板27，調(diào)溫開(kāi)關(guān)29，蒸發(fā)器座28，擱板固定條31，發(fā)生器罩桶33等所組成；沸水器部分由高效導(dǎo)熱管連體結(jié)構(gòu)15，貯水箱17，迷宮直熱式水加熱器18，水咀19，水量控制閥門(mén)41，電器功能控制板27等所組成；熱保鮮箱部分由帶保溫層的殼體13，熱保鮮室21，石頭紙介質(zhì)電熱膜部件16，調(diào)溫開(kāi)關(guān)30，擱板固定條31，溫度傳感器32，電器功能控制板27等所組成；10由三哈夫或二哈夫可以從預(yù)留的凹型三角線(xiàn)槽23處劈開(kāi)再組合的內(nèi)壁高絕緣的瓷管的外壁上處理上電熱膜24，電熱膜上兩端涂布銀導(dǎo)電膠并燒結(jié)成的銀電極25組成，10用金屬電極卡26機(jī)械法固定在發(fā)生器1金屬管40末端，其三哈夫或二哈夫等分的圓柱片電熱膜元件串聯(lián)成一個(gè)圓管狀電加熱元件，串聯(lián)的目的是增加電熱膜元件的工作長(zhǎng)度以使電熱膜增加厚度而實(shí)現(xiàn)其功率穩(wěn)定性并延長(zhǎng)電熱膜使用壽命，串聯(lián)工藝中電極卡與電熱膜不應(yīng)接觸的部位可填充絕緣填片42隔開(kāi)接觸，42可選用阻燃絕緣的紅鞏紙或軟性有機(jī)云母紙等常規(guī)絕緣耐溫材料，線(xiàn)槽23的寬度應(yīng)大于2mm以使串聯(lián)中的電熱膜元件間有足夠的爬電距離，11與26機(jī)械法連接牢固并接觸良好，26與25間機(jī)械法接觸牢固并接觸良好，10的外面用內(nèi)外園對(duì)應(yīng)并較10瓷管兩端各長(zhǎng)2mm以上的哈夫瓷管20封裝，封裝可采用機(jī)械法并在封縫及二端縫處用瓷粉混合進(jìn)硅膠或其它耐溫膠后涂封并熱固以保障10處在絕水絕汽的絕緣狀態(tài)中工作，用20封裝好的10包括與10緊密接觸的發(fā)生器全部用一個(gè)金屬薄板制作的發(fā)生器罩筒33封裝，筒內(nèi)空隙填充滿(mǎn)絕熱材料例巖棉或石棉，封裝的33保障絕熱材料不得外泄；16是一種兩邊都能使電熱幅射波進(jìn)入熱保鮮室21的特殊結(jié)構(gòu)的電熱膜部件，由石頭紙介質(zhì)的電熱膜元件絕緣絕水夾緊在中空鋁扁體和熱幅射金屬板34之間封閉組成，中空鋁扁體是由多片平行的鋁片散熱片35形成平行的多條鋁扁體中空區(qū)的口琴式型材，可用熱擠工藝?yán)珊笄懈畛?，具有很?yōu)良的傳熱及熱幅射性能，熱幅射面34選用不銹薄金屬皮沖壓成與鋁扁體相對(duì)應(yīng)的形狀后采用焊封工藝或采用翻邊機(jī)械法固定工藝并四周涂布耐溫膠將電熱膜元件封固夾緊在34與鋁扁體的中間，石頭紙電熱膜元件37由石頭紙基片上滲鍍上電熱膜后二端與10同樣的方法涂布上銀電極25制成，為提高37的使用壽命及功率參數(shù)變化小的技術(shù)目的可以將石頭紙電熱膜元件中心線(xiàn)部位劃刻一條爬電距離大于2mm的絕緣區(qū)38并使一對(duì)電極引出線(xiàn)11從同一端引出，這樣37的兩極間距離人為增大一倍而電極寬度人為降低至原寬的1/2導(dǎo)致選用的電熱膜厚度增加4倍才能保持原功率，達(dá)到了技術(shù)目標(biāo)，37被夾緊在鋁扁體與34之間封固工藝中可選用二片云母片置于37的兩邊并長(zhǎng)與寬均大于37達(dá)2mm以上，使37與鋁扁體及熱幅射金屬板間能經(jīng)得起法定的耐壓測(cè)試，16的安裝極其方便，只要利用耐溫膠將一對(duì)電熱膜部件16平行對(duì)置固定在熱保鮮箱內(nèi)壁的下限區(qū)或用螺釘、鉚釘固定，16上一對(duì)電線(xiàn)從鋁扁體上鉆個(gè)透孔穿進(jìn)熱保鮮箱內(nèi)膽上預(yù)留孔插接到27上對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)接線(xiàn)柱上；15是利用公知的導(dǎo)熱管技術(shù)即在封閉的銅管中充進(jìn)過(guò)氧化物為主體的無(wú)機(jī)介質(zhì)的混合物，利用其熱汽化相變單向優(yōu)良導(dǎo)熱性能，能以白銀管導(dǎo)熱速度的幾百倍甚至上千倍的速度將冷凝器4中高溫氨汽的熱量吸收向“工”字型導(dǎo)熱管上部送熱至貯水器內(nèi)，迅速冷卻后的氨汽凝結(jié)為氨液流入蒸發(fā)器中并完成氨從氨液中激烈地蒸發(fā)出來(lái)吸收蒸發(fā)器周?chē)鋬鍪?4中的溫度而達(dá)到制冷效果，15的特征是上下面積均大中間細(xì)成“工”字型，組成“工”字型15的導(dǎo)熱管的內(nèi)部均是相通的，15的下部與4大面積緊貼在一起有足夠的傳導(dǎo)吸熱面積，15的上部與貯水器17中的水亦有足夠的傳導(dǎo)散熱面積相接觸；沸水器貯水箱17是一種扁平容器，平行接近安置在熱保鮮箱的背面其高度與寬度略小于熱保鮮箱，容積可在六升至十五升范圍，貯水器17與熱保鮮箱21間有一層較薄的絕熱層，具有普通絕熱功能但時(shí)間較長(zhǎng)仍可互相緩慢吸收余熱，被吸收冰箱冷凝器上的散熱后升溫的貯水器中的水根據(jù)所需的沸水使用迷宮型直熱式水加熱器隨意局部加沸；在冷熱保鮮箱之間及外殼13中以及貯水器周?chē)仨氂凶銐蚩梢越^熱的絕熱保溫層材料填充阻止熱能或冷能外泄，12在加氫后封死，9在注入氨水后亦封死；本發(fā)明亦可制成帶沸水器的吸收式冰箱，其特征是由冰箱與沸水器組合成，沸水器的貯水器17位于冰箱的上部，冰箱中冷凝器與上部貯水器17用導(dǎo)熱管連體結(jié)構(gòu)15傳導(dǎo)熱貼連，局部加沸17中的水通過(guò)直熱式水加熱器18完成，由于本發(fā)明冰箱中使用的電熱完成制冷功能后還可以循環(huán)用于加熱沸水器貯水器17中的水，本發(fā)明的冷凍室可以擴(kuò)大，電加熱部件10也可相應(yīng)擴(kuò)大而突破傳統(tǒng)吸收式冰箱體積均受到限止的界限，甚至利用本發(fā)明可以制作與沸水器相連的小型空調(diào)，利用熱能綜合循環(huán)利用的原理降低電耗和創(chuàng)造綠色環(huán)保產(chǎn)品造福社會(huì)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是發(fā)生器熱交換效率高且耗電功率小，冷凝器冷凝速度快導(dǎo)致蒸發(fā)器吸收空間溫度速度快、量大而提高了制冷效率，冷凝器的余熱傳給了貯水器，貯水器吸收冷凝器的余熱提高了冷凝器的工作效率，余熱的循環(huán)利用發(fā)揮科學(xué)合理，從綜合利用電能角度看由于吸收式冰箱電熱源熱能達(dá)到制冷目的后再次被利用高效率預(yù)熱了沸水器中的貯水使吸收式冰箱所耗熱能實(shí)際等于電熱部件10輸入的電熱能減去導(dǎo)熱管結(jié)構(gòu)15從冷凝器輸向貯水箱17的熱能后的熱能而達(dá)到了遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于壓縮式冰箱耗能，沸水器由于吸收了冰箱的余熱可使4.8升水每天增加約25至30℃溫升節(jié)電1至1.4度電，增溫后的水局部過(guò)熱即沸不僅省了電，而且減小了水加熱器的功率容量使其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，熱保鮮箱中熱幅射部件16中石頭紙?jiān)碾姛峥梢詮?4及36中絕大部份進(jìn)入熱保鮮室21，提高了熱效率，加快了升溫速度，其電熱元件的壽命延長(zhǎng)而且置換及維修電熱部件16的工藝簡(jiǎn)化顯而易見(jiàn)，熱保鮮箱后的貯水器，能經(jīng)過(guò)電腦模糊控制隨季節(jié)添加貯水器中的水量使水溫吸收冰箱余熱平衡在接近熱保鮮溫度的下限(68℃左右)，貯水器可成為熱保鮮箱的天然熱源補(bǔ)充，相反，熱保鮮箱的熱能若緩慢地?fù)p失溶入低于68℃左右的貯水器中也等于很少損失余熱，因?yàn)橛酂崛匀槐焕眉訜崴?，綜上所述，本發(fā)明的最大優(yōu)點(diǎn)是耗電少，效率高，且實(shí)現(xiàn)了一能多用與省電。


圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)及工作原理示意圖；圖2為瓷介質(zhì)哈夫管電熱膜元件結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為瓷介質(zhì)哈夫管電熱膜元件安裝在發(fā)生器上的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為瓷介質(zhì)哈夫管元件工作結(jié)構(gòu)進(jìn)一步說(shuō)明串聯(lián)原理示意圖；圖5為去掉門(mén)的冷暖保鮮箱結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為去掉側(cè)壁的冷暖保鮮箱的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為石頭紙熱幅射部件結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為石頭紙?jiān)Y(jié)構(gòu)示意圖；圖9為石頭紙熱幅射部件的側(cè)部結(jié)構(gòu)示意圖。
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步闡明本發(fā)明的工作原理，首先是制冷原理，制冷系統(tǒng)以純水為吸收劑，氨為制冷劑，氫氣作擴(kuò)散劑，1被加熱時(shí)，其中的濃氨水溶液成為氨汽與水蒸汽的混合物上升到2，水滴因重力而下落，氨汽與剩余水蒸汽在系統(tǒng)總壓力下進(jìn)入了3被散熱，水蒸汽液化成水珠再次流回1中，剩余的氨汽成份越來(lái)越純并且分壓逐漸增大并進(jìn)入冷凝器4，此時(shí)氨汽的分壓可大于14公斤/厘米2，氨汽經(jīng)冷凝而凝結(jié)為氨液，氨液隨同氫氣被擴(kuò)散成為混合體共同進(jìn)入蒸發(fā)器5，由于氨在氫氨液混合體中激烈地蒸發(fā)出來(lái)使氨液分壓從大于14公斤/厘米2降壓至2.1公斤/厘米2，故吸收周?chē)沫h(huán)境(制冷室)中熱量而達(dá)制冷目的，氨與氫的混合氣體離開(kāi)蒸發(fā)器后進(jìn)入吸收器7，氨被吸收器中的水吸收，氫不溶于水，比重又很小，上升回到氫氣筒內(nèi)并維持氫的分壓力達(dá)到11.9公斤/厘米2，吸收器7中的氨水溶液流回發(fā)生器1繼續(xù)被加熱循環(huán)運(yùn)作，在制冷過(guò)程中，制冷劑氨完成了從1-2-3-4-5-6-7-6-1循環(huán)，經(jīng)歷了1-2汽化過(guò)程，2-3-4冷凝過(guò)程，4-5蒸發(fā)過(guò)程和6-7復(fù)被水吸收過(guò)程，吸收劑水經(jīng)歷了從
循環(huán)，擴(kuò)散劑氫完成了從8-4-5-6-7-8循環(huán)，顯而易見(jiàn)，提高制冷效率的關(guān)鍵工藝是1的加熱效率和4的散熱冷凝速度，本發(fā)明的核心之一正是利用了電熱膜元件的無(wú)明火加熱提高了電熱轉(zhuǎn)換率及用瓷管狀電熱膜元件包圍住發(fā)生器金屬園管擴(kuò)大熱交換面積F(根據(jù)熱力學(xué)第三定律，熱交換效率與熱交換面積F成正比)取代傳統(tǒng)電加熱管與發(fā)生器金屬園管線(xiàn)焊接傳導(dǎo)加熱辦法再次提高了熱效率，本發(fā)明的核心之二是利用超導(dǎo)熱管技術(shù)快速使4中的氨汽凝結(jié)成為氨液并使進(jìn)入5的氨液含量比增加，使進(jìn)入5的氨汽減少?gòu)亩黾恿税币旱牧亢吞岣吡税币旱姆謮簭亩浅Ｒ?guī)地提高了制冷效率，其次是余熱的循環(huán)二次使用，吸收式冰箱的特殊工作原理是余熱散發(fā)得越快越多，制冷劑氨液的量及制冷效率就越高，利用超導(dǎo)熱管獲得的熱量也就越多并輸入進(jìn)貯水器使貯水增溫越高，被提高了溫度的飲用水利用直熱式電加熱成70℃以上熱飲用水或100℃沸水所使用的電能就越少，顯而易見(jiàn)，本發(fā)明所使用的直熱式水加熱器的功率可以非常規(guī)的小，功率小了制作適合本發(fā)明的直熱式電加熱沸水器的結(jié)構(gòu)也就簡(jiǎn)化了；其三是熱保鮮箱的節(jié)電原理，熱保鮮箱除了可從相仿溫度的水存貯器中獲得補(bǔ)償熱源節(jié)電外，所選用的電熱部件16與內(nèi)膽之間有一個(gè)排列多孔，孔口向上的鋁扁體，電熱元件產(chǎn)生的幅射熱首先從熱幅射面34向熱保鮮箱室內(nèi)均勻平行發(fā)出熱幅射波成為一種密林(溫度成均勻狀態(tài)上升)型節(jié)電方法及結(jié)構(gòu)，電熱元件產(chǎn)生的另一部分傳導(dǎo)熱在平行的35間將再次轉(zhuǎn)化為幅射熱并由于36成煙囪狀使該幅射熱轉(zhuǎn)化為對(duì)流熱上升進(jìn)入熱保鮮室21，實(shí)測(cè)34面上溫度為105℃時(shí)，處于上部的鋁扁體35上測(cè)得鋁片溫度為200℃，可見(jiàn)這部分本來(lái)被熱保鮮箱內(nèi)膽后面絕熱材料所吸收的余熱是舉足輕重的，顯而易見(jiàn)本發(fā)明熱保鮮箱中的節(jié)電效果是非常規(guī)明顯的，綜上所述，本發(fā)明不僅巧妙地利用余熱將冷保鮮，熱保鮮及水加熱組合成一體，而且在節(jié)電和用電容量小的前提下靜音(不用壓縮機(jī))和綠色環(huán)保(不使用氟里昂制冷劑)工作，特別是節(jié)能型熱保鮮箱的功能擴(kuò)大了保鮮范圍和增加了使用功能，成為家用電器產(chǎn)品換代型新品。
權(quán)利要求
1.一種可利用余熱的高效無(wú)氟無(wú)聲冷暖保鮮箱，其特征是冰箱位于下部，熱保鮮箱位于上部，沸水器貯水箱位于上部熱保鮮箱的背面，冰箱發(fā)生器1上使用三哈夫狀瓷介質(zhì)電熱膜部件10,10用金屬電極卡26機(jī)械法固定在發(fā)生器1金屬管40末端，其三哈夫或二哈夫等分的園柱片電熱膜元件串聯(lián)成一個(gè)圓管狀電加熱元件；利用超導(dǎo)熱管組成的“工”字型導(dǎo)熱管向上部送熱與貯水器17中的水相接觸；熱保鮮箱中使用的石頭紙介質(zhì)電熱膜部件16與內(nèi)膽之間有一個(gè)排列多孔，孔口向上的鋁扁體。
2.如權(quán)利要求1所述的一種可利用余熱的高效無(wú)氟無(wú)聲冷暖保鮮箱其特征是冰箱部分由發(fā)生器1，分水器2，精餾器3，冷凝器4，蒸發(fā)器5，帶吸收器入口7及氨水注入管9的吸收器貯液筒6，氫氣筒8，哈夫狀瓷介質(zhì)電熱膜部件10，一對(duì)帶接插件的電線(xiàn)11，保險(xiǎn)管12，帶保溫層的殼體13，冷凍室14，高效導(dǎo)熱管連體結(jié)構(gòu)15，電器功能控制板27，調(diào)溫開(kāi)關(guān)29，蒸發(fā)器座28，擱板固定條31，發(fā)生器罩桶33等所組成；圓管狀電加熱部件10的外面用哈夫瓷管20封裝，封縫及二端縫處用瓷粉混合進(jìn)耐溫膠后涂封；高效導(dǎo)熱管連體結(jié)構(gòu)15是上下面積均大中間細(xì)成“工”字型，組成“工”字型15的導(dǎo)熱管的內(nèi)部均是相通的，15的下部與冷凝器4面積緊貼，15的上部與貯水器17中的水相接觸。
3.如權(quán)利要求1所述的一種可利用余熱的高效無(wú)氟無(wú)聲冷暖保鮮箱，其特征是沸水器部分由高效導(dǎo)熱管連體結(jié)構(gòu)15，貯水箱17，迷宮直熱式水加熱器18，水咀19，水量控制閥門(mén)41，電器功能控制板27等所組成；沸水器貯水箱17是一種扁平容器，平行接近安置在熱保鮮箱的背面，貯水器17與熱保鮮箱21間有一層較薄的絕熱層，升溫后的水使用迷宮型直熱式水加熱器加沸。
4.如權(quán)利要求1所述的一種可利用余熱的高效無(wú)氟無(wú)聲冷暖保鮮箱，其特征是熱保鮮箱部分由帶保溫層的殼體13，熱保鮮室21，石頭紙介質(zhì)電熱膜部件16，調(diào)溫開(kāi)關(guān)30，擱板固定條31，溫度傳感器32，電器功能控制板27等所組成；電熱部件16由石頭紙介質(zhì)的電熱膜元件夾緊在中空鋁扁體和熱幅射金屬板34之間封閉組成，34選用不銹薄金屬皮沖壓成與鋁扁體相對(duì)應(yīng)的形狀后采用焊封工藝或采用翻邊機(jī)械法固定工藝并四周涂布耐溫膠將電熱膜元件封固夾緊在34與鋁扁體的中間，16平行對(duì)置固定在熱保鮮箱內(nèi)壁的下限區(qū)。
5.一種帶沸水器的吸收式冰箱，其特征是由冰箱與沸水器組合成，沸水器位于冰箱的上部，冰箱中冷凝器與上部沸水器貯水器中用一個(gè)導(dǎo)熱管組成的“工”字型連體結(jié)構(gòu)15傳導(dǎo)熱貼連，局部加沸17中的水通過(guò)直熱式水加熱器18。
全文摘要
一種可利用余熱的高效無(wú)氟無(wú)聲冷暖保鮮箱,由位于下部的冰箱,位于上部的熱保鮮箱及熱保鮮箱后的沸水器等組成,采用了特殊節(jié)電元件及傳熱結(jié)構(gòu)使熱能被反復(fù)使用,制冷效率超過(guò)50%,沸水器的直熱式水加熱器功耗小,熱保鮮箱電耗低于壓縮式冰箱成為現(xiàn)代家用電器綠色環(huán)保升級(jí)換代產(chǎn)品。
文檔編號(hào)F25D23/12GK1220849SQ9811768
公開(kāi)日1999年6月30日 申請(qǐng)日期1998年9月9日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月9日
發(fā)明者孔德凱, 任曉平 申請(qǐng)人:孔德凱, 任曉平