具有熱管型蓄熱除霜機構的風冷式冰箱的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于家電類冰箱技術領域，具體涉及一種風冷式冰箱。
【背景技術】
[0002]如今市場中投入使用的風冷式冰箱的蒸發(fā)器表面都會出現(xiàn)結霜問題，這是由于冰箱是通過冰箱內部的蒸發(fā)器吸收冰箱箱體內的熱量而到達制冷效果，在這個過程中，由于蒸發(fā)器表面的溫度會低于O V，冰箱內空氣中的水分會慢慢在冰箱蒸發(fā)器表面結一層霜，結霜會阻礙蒸發(fā)器與冰箱內空氣的冷量交換，降低制冷效率，增加冰箱能耗，所以風冷冰箱在運行一段時間后必須進行周期性的除霜作業(yè)。
[0003]一般風冷式冰箱的除霜過程是在冰箱工作一段時間后，當其蒸發(fā)器表現(xiàn)結霜達到一定厚度，已經對制冷效率產生較大影響時，由冰箱控制系統(tǒng)在壓縮機停止運行的階段控制除霜加熱管加熱蒸發(fā)器表面，除霜加熱管一直工作直到蒸發(fā)器表面的霜層融化，化霜水由接水盤和排水管排出冰箱，完成除霜過程。
[0004]冰箱除霜作業(yè)時需要同時加熱冰箱蒸發(fā)器和接水盤，加熱過程會消耗較多的能量，并且長時間的除霜作業(yè)會導致冰箱箱體內的溫度上升過大，不但會導致冰箱能耗增加，嚴重的更會影響冰箱儲存食物的能力，縮短冰箱食物保鮮的時間。
[0005]熱管是一種效率極高的導熱元件，它具有結構多樣、體積緊湊、重量輕、無噪聲、無須輔助元件等優(yōu)良特性。重力熱管是熱管中的一種，重力熱管延軸向分為冷凝段、絕熱段、蒸發(fā)段，沒有吸液芯，通過冷凝液自身的重力就能夠返回蒸發(fā)段，因此不需要外加動力，重力熱管是只能沿單方向(自下向上)傳熱的熱二極管；環(huán)形熱管也是熱管中的一種，其中重力型即自然循環(huán)式的環(huán)形熱管僅靠系統(tǒng)本身的壓差即可自動運行，環(huán)形熱管的冷凝段和蒸發(fā)段銅管可以根據需要做合理的形狀調整，其自動傳熱過程還可以隨時中斷并及時恢復。

【發(fā)明內容】

[0006]為了解決風冷式冰箱除霜作業(yè)中存在的缺陷，本發(fā)明通過結構改進提供一種具有熱管型蓄熱除霜機構的風冷式冰箱。
[0007]具有熱管型蓄熱除霜機構的風冷式冰箱包括箱體14、冷凝器1、蒸發(fā)器9、風扇10、接水盤11和排水管12 ;改進在于:所述冷凝器I和蒸發(fā)器9之間的箱體14上設有蓄熱室5，所述蓄熱室5內填充有相變蓄熱材料；
還包括一根以上的重力熱管和一根環(huán)形熱管；所述一根以上的重力熱管的重力熱管蒸發(fā)段2插設在所述冷凝器I的冷凝盤管內，重力熱管冷凝段4伸入蓄熱室5內，并被相變蓄熱材料6包裹；所述環(huán)形熱管蒸發(fā)段7位于蓄熱室5內，并被相變蓄熱材料6包裹，環(huán)形熱管冷凝段8中的一部分貼合在蒸發(fā)器9，用于冰箱蒸發(fā)器除霜，環(huán)形熱管冷凝段8中的另一部分貼合在接水盤11上，用于加熱接水盤11。
[0008]所述相變蓄冷材料的相變溫度為10?50°C。
[0009]所述重力熱管為1-7根。
[0010]所述環(huán)形熱管上設有兩只控制閥13 ;所述環(huán)形熱管冷凝段8中的一部分呈蛇形盤管狀，與蒸發(fā)器9的翅片相貼合。
[0011]本發(fā)明的有益技術效果體現(xiàn)在以下方面:
(1)本發(fā)明使用相變蓄熱材料儲存風冷冰箱正常工作時冷凝器釋放的廢熱，用于風冷冰箱蒸發(fā)器除霜，風冷冰箱周期性的除霜作業(yè)不再需要消耗電能，能夠有效降低冰箱能耗，達到節(jié)能減排的作用；
(2)本發(fā)明蓄熱箱中相變蓄熱材料相變溫度為10?50°C，當相變蓄熱材料完成相變蓄熱過程后，其溫度與風冷冰箱蒸發(fā)器表面溫度形成較大溫差，當除霜作業(yè)開始時，該溫差使得環(huán)形熱管能夠迅速的將相變蓄熱材料儲存的熱量傳遞到蒸發(fā)器翅片上，高效地進行除霜作業(yè)，避免了長時間的除霜作業(yè)導致的風冷冰箱箱體內溫度上升的問題；
(3)本發(fā)明使用重力熱管將冰箱冷凝器中冰箱壓縮機出口過熱工質的可回收熱量用于加熱蓄熱箱內相變蓄熱材料，當相變蓄熱材料的溫度低于冰箱壓縮出口過熱工質的溫度時，過熱工質的熱量首先向重力熱管蒸發(fā)段壁面?zhèn)鳠幔S著冷凝器中工質的溫度不斷降低，當相變儲熱材料的溫度高于冷凝器中工質的溫度時，重力熱管停止工作，過熱工質不能向重力熱管蒸發(fā)段壁面?zhèn)鳠?，則主要依靠通過冷凝盤管外壁向環(huán)境傳熱。在不影響冰箱冷凝器工作效率的情況下相變蓄熱材料可以合理儲存冷凝器廢熱，用于冰箱蒸發(fā)器除霜。
[0012]因此本發(fā)明通過重力熱管在不影響冰箱制冷效率的情況下，將冷凝器廢熱導入蓄熱箱為相變蓄熱材料積蓄熱量，當冰箱除霜作業(yè)開始時，通過環(huán)形熱管循環(huán)轉移相變蓄熱材料中的熱量至蒸發(fā)器和接水盤，完成除霜作業(yè)，只需在傳統(tǒng)風冷冰箱上作簡單的改進后就可以避免風冷冰箱傳統(tǒng)除霜方式導致冰箱能耗高的問題。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明結構示意圖。
[0014]圖2為七根的重力熱管蒸發(fā)段插入冰箱冷凝器盤管的結構示意圖。
[0015]圖3為環(huán)形熱管連接蓄熱室與冰箱蒸發(fā)器和接水盤的結構示意圖。
[0016]上圖中序號:冷凝器1、重力熱管蒸發(fā)段2、重力熱管絕熱段3、重力熱管冷凝段4、蓄熱室5、相變蓄熱材料6、環(huán)形熱管蒸發(fā)段7、環(huán)形熱管冷凝段8、蒸發(fā)器9、風扇10、接水盤11、排水管12、控制閥13、箱體14。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖，通過實施例對本發(fā)明作進一步地說明。
[0018]實施例1
參見圖1，具有熱管型蓄熱除霜機構的風冷式冰箱包括箱體14、冷凝器1、蒸發(fā)器9、風扇10、接水盤11、排水管12、七根重力熱管和一根環(huán)形熱管；
冷凝器I和蒸發(fā)器9之間的箱體14上安裝有蓄熱室5，蓄熱室5內填充有相變蓄熱材料6，相變蓄冷材料6的相變溫度為10?50°C。
[0019]參見圖2，七根重力熱管的重力熱管蒸發(fā)段2插設在所述冷凝器I的冷凝盤管內，重力熱管冷凝段4伸入蓄熱室5內，并被相變蓄熱材料6包裹。參見圖3，環(huán)形熱管上安裝有兩只控制閥13 ;環(huán)形熱管蒸發(fā)段7位于蓄熱室5內，并被相變蓄熱材料6包裹，環(huán)形熱管冷凝段8中的一部分呈蛇形盤管狀，與蒸發(fā)器9的翅片相貼合，用于冰箱蒸發(fā)器除霜，環(huán)形熱管冷凝段8中的另一部分貼合在接水盤11上，用于加熱接水盤11。
[0020]本發(fā)明的工作原理說明如下:
參見圖1和圖2，當冰箱制冷系統(tǒng)工作時七根重力熱管將冷凝器I中的冰箱壓縮機出口過熱工質的可回收熱量傳遞到蓄熱室5中，蓄熱室5中的相變蓄熱材料6逐漸發(fā)生相變，儲存熱量，由于重力熱管的單向導熱性，過熱工質的熱量首先向重力熱管蒸發(fā)段2壁面?zhèn)鳠?，隨著冷凝器I中工質的溫度不斷降低，當相變儲熱材料6的溫度高于冷凝器I中工質的溫度時，重力熱管停止工作，過熱工質不能向重力熱管蒸發(fā)段2壁面?zhèn)鳠?，則主要依靠通過冷凝盤管外壁向環(huán)境傳熱。當冰箱制冷系統(tǒng)停止工作時，蓄熱室5中相變蓄熱材料6的熱量不會通過重力熱管反向傳遞到冰箱的冷凝器I中的工質里，當冰箱制冷系統(tǒng)間斷運行一段時間后，蓄熱室5中的相變蓄熱材料6即可儲存足夠的熱量用于冰箱蒸發(fā)器除霜。
[0021]參見圖1和圖3，當冰箱開始除霜作業(yè)時，環(huán)形熱管上的控制閥13打開，環(huán)形熱管管道中的工質在環(huán)形熱管蒸發(fā)段7受熱蒸發(fā)變成氣態(tài)，氣體上升進入環(huán)形熱管冷凝段8，與冰箱的蒸發(fā)器9翅片換熱冷卻成液態(tài)，冷凝后的液態(tài)工質再依靠重力作用回流到環(huán)形熱管蒸發(fā)段7完成循環(huán)，環(huán)形熱管將蓄熱室5中相變蓄熱材料6儲存的熱量快速地傳遞到冰箱的蒸發(fā)器9上去，融化霜層，為冰箱的蒸發(fā)器9除霜，同時加熱接水盤11，防止排水管12冰堵，當冰箱除霜作業(yè)完成時，控制閥13關閉，環(huán)形熱管終止傳熱，冰箱制冷系統(tǒng)開始工作，蓄熱室5中相變蓄熱材料6重新開始吸收冰箱冷凝器I產生的冷凝余熱，為下一次的除霜作業(yè)儲存熱量。
【主權項】
1.具有熱管型蓄熱除霜機構的風冷式冰箱，包括箱體(14)、冷凝器(1)、蒸發(fā)器(9)、風扇(10)、接水盤(11)和排水管(12)，其特征在于:所述冷凝器(I)和蒸發(fā)器(9)之間的箱體(14)上設有蓄熱室(5)，所述蓄熱室(5)內填充有相變蓄熱材料(6);還包括一根以上的重力熱管和一根環(huán)形熱管；所述一根以上的重力熱管的重力熱管蒸發(fā)段(2)插設在所述冷凝器(I)的冷凝盤管內，重力熱管冷凝段(4)伸入蓄熱室(5)內，并被相變蓄熱材料(6)包裹；所述環(huán)形熱管蒸發(fā)段(7)位于蓄熱室(5)內，并被相變蓄熱材料(6)包裹，環(huán)形熱管冷凝段(8)中的一部分貼合在蒸發(fā)器(9)，用于冰箱蒸發(fā)器除霜，環(huán)形熱管冷凝段(8)中的另一部分貼合在接水盤(11)上，用于加熱接水盤(11)。
2.根據權利要求1所述的具有熱管型蓄熱除霜機構的風冷式冰箱，其特征在于:所述相變蓄冷材料(6)的相變溫度為10?50°C。
3.根據權利要求1所述的具有熱管型蓄熱除霜機構的風冷式冰箱，其特征在于:所述重力熱管為1-7根。
4.根據權利要求1所述的具有熱管型蓄熱除霜機構的風冷式冰箱，其特征在于:所述環(huán)形熱管上設有兩只控制閥(13);所述環(huán)形熱管冷凝段(8)中的一部分呈蛇形盤管狀，與蒸發(fā)器(9)的翅片相貼合。
【專利摘要】本發(fā)明涉及具有熱管型蓄熱除霜機構的風冷式冰箱。包括箱體、冷凝器、蒸發(fā)器、風扇、接水盤和排水管；冷凝器和蒸發(fā)器之間的箱體上設有蓄熱室，蓄熱室內填充有相變蓄熱材料；還包括一根以上的重力熱管和一根環(huán)形熱管；一根以上的重力熱管的重力熱管蒸發(fā)段插設在冷凝器的冷凝盤管內，重力熱管冷凝段伸入蓄熱室內，并被相變蓄熱材料包裹；環(huán)形熱管蒸發(fā)段位于蓄熱室內，環(huán)形熱管冷凝段中的一部分貼合在蒸發(fā)器，用于冰箱蒸發(fā)器除霜，另一部分貼合在接水盤上，用于加熱接水盤。本發(fā)明使用相變蓄熱材料儲存冷凝器釋放的廢熱，用于風冷冰箱蒸發(fā)器高效除霜，有效地降低了冰箱能耗。
【IPC分類】F25D21-06
【公開號】CN104697276
【申請?zhí)枴緾N201510018895
【發(fā)明人】張良, 裴剛, 曹靜宇, 朱立紅
【申請人】合肥工業(yè)大學
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年1月15日