CN101886860B - 冷却器和物品储藏装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种冷却器和物品储藏装置,冷却器包括:直管部和弯管部互相连接的、被弯曲加工成蛇行状的制冷剂管;和具备直管部所贯通的长孔的、被布置在直管部的管轴方向的板状散热片,板状散热片包括规定数目的直管部贯通于长孔的分割散热片和全部直管部贯通于长孔的长散热片,长散热片的片数除以板状散热片的片数所得的配合率为规定的比例。
Description
技术领域
本发明涉及冷却器和物品储藏装置。
背景技术
近年来,市场上对冰箱的节省能量的要求日益增强,其中,除霜时的消耗电力也被重新认识。作为其一个例子,在冷冻机器等中使用的冷却器中,已知有为了提高除霜效率由在长边方向不分割的长散热片构成的冷却器(例如,参照日本专利第2811601号公报)。
此外,还已知有在弯曲加工为蛇行状的制冷剂管的各蛇形列上每隔规定间隔配置了分割的散热片的完全独立散热片型的热交换器(例如,参照日本公开专利特开2007-93036号公报)。
还已知有组合了长的和短的散热片并适宜排列这些散热片的热交换器(例如,参照日本公开专利特开2005-308293号公报)。
图12为日本专利第2811601号公报公开的现有冷却器的正面图,图13为该冷却器的散热片的正面图。冷却器101,为所谓的蛇状类型,通过将制冷剂管102弯曲成6段蛇行状、将该弯曲的制冷剂管102插嵌于在长边方向(段方向)延伸的一个散热片103上设置的长孔104中而得到。除霜时,除霜加热器(未图示)的热量通过散热片103传递到整个冷却器101,是谋求提高除霜效率的结构。
发明内容
但是,日本专利第2811601号公报的结构,在将冷却器101用于例如冰箱中的情况下,随着冷却运转,在散热片103上产生附着霜。该附着霜,跨越相互的散热片103之间成长,不久在该散热片103之间发生网眼堵塞。其结果,会产生通过冷却器101的风量低、冷却器101的能力低的问题。
此外,在这样的冷却器101的附着霜通过除霜运转而融化的情况下,水滴由于表面张力残留在相互的散热片103之间,当再次启动冷却运转时,马上开始产生附着霜。为了解决该问题,必须要将散热片103相互的间隔设定得大、或者进行除霜运转直到水滴蒸发。
但是,在前者的情况下,会减少散热片103的使用片数,无法期待提高冷却器101的性能。在后者的情况下,随着除霜运转,消耗电量增加。并且,搭载这种冷却器101的冰箱等的物品储藏装置,会产生很难缩短直到再次冷却运转的时间、储藏温度变动变大的问题。
再者,日本公开专利特开2007-93036号公报的结构,空气侧的热传递率高,能够提升冷却器101的冷却(热交换)性能。但是,各个散热器被分割开,因此在除霜运转时,除霜加热器的热传递到整个冷却器101的效率低下,难以提高冷却器101的除霜特性。
此外,日本公开专利特开2005-308293号公报的结构,与日本公开专利特开2007-93036号公报的结构相比,能够确保热交换面积。但是,由于气流的冲突得到的在散热片前端的边界层前缘效应少,因此难以得到足够的空气侧的热传递率,在有限的容积(大小)中很难提升冷却器的性能。
本发明是用于解决上述现有问题的,其目的在于提供能够确保冷却(热交换)性能、谋求提高除霜效率的高效率冷却和缩短直到再冷却运转的时间的物品储藏装置。
在此,本发明为冷却器,包括:直管部和弯管部互相连接的弯曲加工为蛇行状的制冷剂管;和具有直管部所贯通的长孔并被布置在直管部的管轴方向的板式散热片,板式散热片包括规定单位的直管部贯通于长孔的分割散热片和全部直管部贯通于长孔的长散热片,使长散热片的片数除以板式散热片的片数得到的配合率为规定的比例。
这样的冷却器,能够维持散热片的分割结构带来的高的空气侧热传递率,并且能够通过长散热片的表面积弥补冷却器的表面积。因此,能够同时确保空气侧热传递率和热交换表面积,能够谋求除霜效率的提高。
附图说明
图1为本发明实施方式1的冷却器的正面图。
图2为该冷却器的左侧面图。
图3为表示该冷却器的长散热片的配合率的变化引起的冷却器性能Q和空气侧热传递率h的变化的关系的特性图。
图4为该冷却器的散热片的配合率不同的情况下的除霜时间特性图。
图5为本发明实施方式2的物品储藏装置的纵截面图。
图6为表示该物品储藏装置的系统结构的概要的示意图。
图7为表示该物品储藏装置的冷却时的内部结构的从正面侧看的示意图。
图8为表示本发明实施方式3的物品储藏装置的冷却室的内部结构的从正面侧看的示意图。
图9为表示本发明实施方式4的物品储藏装置的冷却室的内部结构的从正面侧看的示意图。
图10为表示本发明实施方式5的物品储藏装置的冷却室的内部结构的从正面侧看的示意图。
图11为表示本发明实施方式6的物品储藏装置的冷却室的内部结构的从正面侧看的示意图。
图12为现有冷却器的正面图。
图13为该冷却器的散热片的正面图。
具体实施方式
以下,参照附图,说明本发明的实施方式。
(实施方式1)
图1是本发明实施方式1的冷却器的正面图,图2是该冷却器的左侧面图,图3是表示该冷却器的长散热片的配合率变化引起的冷却器性能Q和空气侧热传递率h的变化关系的特性图,图4是使该冷却器的长散热片的配合率不同时的除霜时间特性图。
在图1、图2中,冷却器1例如在冰箱的冷冻系统内使用。制冷剂管4被加工成直管部2和弯管部3交替连续的蛇行状。此外,冷却器1具备制冷剂管4、多个分割散热片6、长散热片7。在此,制冷剂管4内部流动制冷剂。在分割散热片6上形成有制冷剂管4的直管部2贯通的、与直管部2紧密贴合的长孔5(图2)。在长散热片7上形成有制冷剂管4贯通的长孔5。
即,由规定数目的直管部2贯通于长孔5的分割散热片6和全部直管部2贯通于长孔5的长散热片7构成板状散热片。此外,板状散热片,具备直管部2所贯通的长孔5,配置在直管部2的管轴方向。此外,冷却器1在所确定的区域中的长散热片7的片数除以板状散热片(长散热片7和分割散热片6的总计)的片数得到的配合率为规定的比例。此外,该规定数目为偶数。
本实施方式1的制冷剂管4,为在图中上下方向直管部2交错配置的8个蛇形列,如图2所示,8个蛇形列也在左右形成,为2段的蛇形加工。
长孔5和制冷剂管4的紧贴,通过公知的在制冷剂管4在分割散热片6和长散热片7贯通的状态下扩管加工而进行。
因此,分割散热片6在制冷剂管4的蛇形列(上下)方向配置4片,并且在制冷剂管4的直管部2的管轴方向每隔规定间隔配置。在图1、图2中,在最上部的分割散热片6贯通有第一、第二蛇形列,在其下部的分割散热片6贯通有第三、第四蛇形列,在更下部的分割散热片6贯通有第五、第六蛇形列,在最下部的分割散热片6贯通有第七、第八蛇形列。此外,长散热片7每隔6片分割散热片6配置一片。在制冷剂管4的直管部2的管轴方向,在图1的T所示的范围,配置分割散热片6和长散热片7共40片。
在此,图1的箭头X为通风方向,位于通风方向的上游侧的最下部的分割散热片6,为了减小通风阻抗,在长散热片7相互间的配置片数设定得比其他位置少。
在冷却器1的下部设置有用于对冷却器1加热的由公知的结构构成的对板状散热片加热的除霜加热器8。即,除霜加热器8与位于促进与制冷剂管的热交换用的通风的最上游侧的分割散热片6隔开规定间隔设置。
在冷却器1和除霜加热器8之间,配置有保护盖9,用于防止在冷却器1的除霜时发生的排出水(霜融化的水)滴到除霜加热器8。保护盖9在中央部设置有对流口10,以如公知的那样使得由除霜加热器8加热的空气能够对流。
上述除霜加热器8和保护盖9,通过适当的手段,与冷却器1隔开规定间隔固定。因此,能够抑制除霜加热器8对冷却器1的过度加热,能够防止冷冻机油的劣化。
对以上结构的冷却器1中冷却(热交换)空气的动作进行说明。
如图1、图2的箭头X所示,用于热交换的气流,从分割散热片6和长散热片7的下方向上方通过。此时,由于分割散热片6的前缘效应,气流的紊乱增加,静止区减少,气流容易流向相邻的分割散热片6,提升空气侧热传递率。由此,能够提高冷却器1的冷却性能。
在长孔5的周边,制冷剂管4的直管部2交错配置,因此能够抑制长孔5的周边产生的气流的不流通。其结果,能够抑制集中在局部的附着霜,使得在分割散热片6和长散热片7上的附着霜大致一样(大致均匀)。
而且,随着冷却运转,在冷却器1上产生附着霜,该附着霜随着冷却运转的时间而成长。
当进行规定时间的冷却运转时,从冷却运转切换到除霜运转,将除霜加热器8通电。由此,冷却器1由经过除霜加热器8的保护盖9的辐射热和来自对流口10的上升气流热加热,融化附着在冷却器1上的霜。融化的霜成为水,由保护盖9保护不滴到除霜加热器8上而引向适当的位置。
如上所述,随着进行规定时间的除霜运转,在冷却器1上大致同样地附着的霜没有不均匀,大致同样地被融化。在此,适宜设定在制冷剂管4的直管部2的管轴方向排列的分割散热片6、长散热片7的排列间隔、和蛇形列方向的排列间隔。由此,能够抑制除霜后的排出水在各散热片间由于表面张力而形成跨接状态并残留,在再次启动冷却运转的情况下也能够确保稳定的冷却性能(热交换性能)。
在此,本实施方式1的冷却器1,基于一定规则混合配置空气侧热传递率高、热交换面积小的分割散热片6和热交换面积大、空气侧热传递率低的长散热片7。这样,分割散热片6和长散热片7具有相反的特性。
即,分割散热片6能得到高的空气侧热传递率,相反,难以确保热交换面积。长散热片7在确保热交换面积方面有利但相反难以得到高的空气侧热传递率。
本实施方式1的冷却器1,在冷冻系统内使用,且构成为具有最大限度提升冷却性能(热交换性能)的空气侧热传递率和热交换面积。冷却器1,通过将管长约7m、Φ8mm直径的制冷剂管4弯曲加工而形成为与箭头X所示的气流方向平行地排列8列蛇形列、在与气流方向X为直角的方向排列2段。更具体来说,冷却器1在图1的T所示的300mm的范围内配置40片长散热片7和分割散热片6,且以与气流平行的方式与制冷剂管4紧贴排列。在此,长散热片7,为如图2的t所示的宽度60mm、W所示的高度172mm。分割散热片6,为t所示的宽度60mm、w所示的高度40mm,在图2中上下隔开4mm的间隔c而配置。
在制冷剂管4的直管部2的管轴方向排列的长散热片7的配合率从0%起适当变更。使用通常称为Wilson-Plot法的方法,测定了各配合率下的空气侧热传递率h的变化推移和热交换器性能Q的变化推移。
此外,作为上述测定的条件,在制冷剂管4中通入70℃的温水,使温度20℃的气流流到冷却器1。在使该条件稳定的状态中,阶段性的改变制冷剂管4中流动的温水的流量和气流的流量,测定制冷剂管4的入口温水的温度和出口温水的温度。由该测定值,计算冷却器1的空气侧热传递率h。已知空气侧热传递率h与散热片端部和气流的接触部位(从前缘效应得到的面积)成比例提高。
此外,冷却器1的性能(热交换器性能)Q,通过空气侧热传递率h以及冷却器1的表面积Ao、制冷剂管4的入口和出口的温水的温度差求得。
图3用曲线图示出如上所述随着长散热片7的配合率变化的冷却器性能Q和空气侧热传递率h的变化推移。冷却器1的性能比较稳定的长散热片7的配合率的范围为0%~约20%的区域。
但是,当长散热片7的配合率超过20%时,空气侧热传递率h的减少效果超过冷却器的表面积Ao的增加效果,冷却器1的性能降低。
换言之,在长散热片7的配合率为0%~约20%的区域,通过增加长散热片7的表面积来弥补冷却器1的空气侧热传递率h的降低,作为结果能够确保冷却器1的性能。
本实施方式1的冷却器1,在除霜作用方面能得到一定的高性能。除霜加热器8的热,必须有效传递到制冷剂管4、分割散热片6和长散热片7。
对于该除霜特性的评价,在相同冰箱中,搭载长散热片7的配合率为0%的冷却器、20%的冷却器、50%的冷却器,在同一条件下(外气温30℃的无负荷连续运转)在各冷却器产生附着霜,测定180W输出的除霜加热器8的加热作用下的除霜时间。
结果如图4所示,与长散热片7的配合率0%即完全不使用长散热片7的冷却器比较,长散热片7的配合率20%的冷却器和长散热片7的配合率50%的冷却器都有缩短除霜时间的倾向。而且,该时间缩短,随着长散热片7的配合率变大有变显著的趋势。
换言之,上述结构的混合存在分割散热片6和长散热片7的冷却器1,由分割散热片6引起气流紊乱,减少静止区,向相邻的分割散热片6的气流流动变得容易。伴随此,空气侧热传递率h提高,能够提升冷却器(热交换器)1的性能。
此外,通过长散热片7,将除霜时除霜加热器8的热传递到冷却器1整体,能够实现除霜效率的提升。
因此,从确保冷却器1的冷却性能(热交换器性能)Q和提高除霜性能(除霜时间的缩短化)的观点出发,长散热片7的配合率为以下所述即可。即,长散热片7的配合率,设定为在制冷剂管4的直管部2贯通于2个长孔5的两个蛇形列(一单位蛇形列)中的在直管部2的管轴方向配置的全部板状散热片的约10%以上约20%以下的范围。由此,能够确保冷却器1的冷却性能,还能够缩短除霜时间。
根据上述结构,能够得到维持高的冷却(热交换)性能、抑制除霜时间变长的冷却器1。
此外,贯通分割散热片6的制冷剂管4的蛇形列数,在本实施方式1中,以两个蛇形列为一个单位,但也可以根据冷却器(热交换器)的大小等设定每一单位的蛇形列数。
(实施方式2)
图5是本发明的实施方式2的物品储藏装置的纵截面图,图6为表示该物品储藏装置的系统结构的概要的示意图,图7为表示该物品储藏装置的冷却室的内部结构的从正面侧看的示意图。
此外,本实施方式2的物品储藏装置,是以具备实施方式1中说明的长散热片7的配合率为散热片整体的约10%到约20%的范围的冷却器1的冷冻冰箱进行说明的。因此,与实施方式1相同的结构要素,赋予相同的符号,省略详细说明。
图5到图7中,主体11由一面开口的隔热箱体构成,内部由隔热分割壁12划分为不同温度带的冷藏室(相当于本发明的储藏空间)13和冷冻室(相当于本发明的储藏空间)14。开口面上与冷藏室13、冷冻室14分别对应地设置有能够开闭的隔热门15、16。
在主体1的背面下部设置有机械室17,配置有构成对储存空间内进行冷却的冷冻循环装置的压缩机18等。该冷冻循环装置具备由配管依次环状连接了压缩机18、散热器19、减压装置20和冷却器1的制冷剂循环回路。
此外,在冷冻室14的背面侧设有配置了冷却器1的冷却室21。在冷却室21,除了冷却器1之外还配置有鼓风机22和除霜加热器8。除霜加热器8进行冷却器1的除霜。此外,冷却室21的上部通过作为本发明的通风回路的贯通管道23和供给管道24连通到冷藏室13内。在冷却室21的下部设置有与冷冻室14内连通的开口30。
在冷藏室13中的供给管道24的前端部和冷却室21的上部前面设置有对来自冷却室21的冷气的供给进行控制的气流调节装置(ダンパ一)25、26。气流调节装置25、26只设置在冷藏室13、冷冻室14侧,向冷冻室14的冷气的供给能够通过压缩机18和鼓风机22的运转控制进行。在此,本发明的主旨并不在于气流调节装置25、26的动作,因此省略对气流调节装置25、26的详细结构和动作的说明。
在冷藏室13的底面,开有将冷藏室13内的冷气导向冷却室21的返回管道(相当于本发明的通风回路)27的流入口28。此外,在冷却室21中的冷却器1的上风位置开有返回管道27的返回口29。即,通风回路将冷却室21和储藏空间连通。鼓风机22将由冷却器1冷却的冷气经由通风回路供给到储藏空间内,并使其从冷藏室13、冷冻室14向冷却室21内循环。
气流调节装置25、26、压缩机18和鼓风机22的运转,如公知,根据分别配置在冷藏室13和冷冻室14的温度检测单元(未图示)的检测温度进行控制。此外,压缩机18根据附着在冷却器1上的霜的量或者累计运转时间等进行控制。
在上述结构的冷冻冰箱中,当鼓风机22和压缩机18运转时,由冷却器1冷却的冷气,如箭头x所示,随着气流调节装置26的开放动作流入冷冻室14内,将冷冻室14内的储藏物(未图示)冷却。冷气反复进行从冷却室21的下部流入冷却室21内、在此由冷却器1冷却、再次流入冷冻室14内的循环流。
此外,冷却室21的冷气的一部分,如箭头y所示,通过贯通管道23和供给管道24,随着气流调节装置25的开放动作流入冷藏室13,在此将冷藏室13内的储藏物(未图示)冷却。冷气的一部分反复进行从返回管道27的流入口28通过返回管道27从返回口29流入冷却室21内、在此由冷却器1冷却、再次流入冷藏室13的循环流。
因此,以比冷冻室14的温度高的温度使气流调节装置25进行开闭动作,由此冷藏室13成为比冷冻室14的温度高的储藏空间。此外,在规定的冷冻温度范围进行气流调节装置26的开闭,由此,冷冻室14成为比冷藏室13温度低的储藏空间。
如上所述,随着继续冷冻运转,在冷却器1,在制冷剂管4、分割散热片6和长散热片7上分别产生附着霜,用适当的方法检测出该附着霜,进行除霜运转。
接着,使用图7对除霜运转进行说明。
图5所示的压缩机18和鼓风机22的运转停止,对除霜加热器8通电,进行除霜运转。由此,图7所示的除霜加热器8发热,由于该热的辐射作用,对分割散热片6和长散热片7加热,利用来自这些散热片的热传递作用对制冷剂管4进行加热。
其结果,制冷剂管4内的制冷剂也被加热,制冷剂在制冷剂管4内移动。由于该制冷剂的移动、分割散热片6和长散热片7的加热作用,冷却器1的附着霜逐渐融化变成水,集中到排水器皿(未图示)被排出。
特别是,对制冷剂管4的热传递,来自长散热片7的热传递作用大,也能够加热与除霜加热器8离开的位于图7中的上方的制冷剂管4。
因此,基于除霜加热器8的加热作用的冷却器1的热分布均匀,形成不均匀少的除霜。因此,即使冷却运转再次启动,也能够缓和不均匀的除霜引起的局部附着霜的成长,能够进行高效的冷却运转。
如上所述,安装了实施方式1的冷却器1的冷冻冰箱,能够兼顾冷却器1的高性能和良好的除霜特性。因此,能够抑制除霜运转造成的冷却运转的长时间中断,能够抑制冷却运转、除霜运转中的电力消耗量。
(实施方式3)
图8为表示本发明实施方式3的物品储藏装置的冷却室的内部结构的从正面侧看的示意图。在此,作为物品储藏装置的冷冻冰箱的结构与实施方式2相同,因此,对于冷冻冰箱的说明使用图5、图6。此外,本实施方式3中,与实施方式1、2相同的结构要素,赋予相同的符号,以与实施方式2不同的点为主体进行说明。
相对于实施方式1、2,本发明实施方式3在冷却器1a的结构中,将分割散热片6从35片减少为33片,将长散热片7的片数从5片增加到7片,在特定的区域改变了长散热片7的配合率。
即,在邻近冷却室21的返回口29的区域A,配置有分割散热片6和长散热片7共16片,其中配置有4片长散热片7(配合率25%)。在离开返回口29的区域B中,配置有24片分割散热片6和长散热片7,其中配置3片长散热片7(配合率12.5%)。
在此,区域A、区域B和各区域A、B中的长散热片7的配合率示意地确定。可以根据冷却器1a的能力或者通过冷却器1a的气流的分布等适宜地确定上述区域A、区域B和各区域A、B中的长散热片7的配合率。
在上述结构中,流入冷却室21的冷气,为如箭头y(以下,称为气流y)所示从返回口29流入的来自冷藏室13内的气流、和箭头x(以下,称为气流x)所示的从开口30流入的来自冷冻室14内的气流。由于储藏温度的差,在冷却器1a中,不同温度带的气流x、y混合通过。
来自冷藏室13的气流y,温度高,此外湿度与气流x相比也高,因此,冷却器1a上附着霜产生不均匀,在区域A侧附着霜的量变多。
除霜运转时,除霜加热器8发热,遍布冷却器1a的全宽照射除霜加热器8的热,冷却器1a由于辐射热被加热。其结果,冷却器1a的附着霜逐渐开始融化,但因为区域A中的长散热片7的配置片数比区域B中的长散热片7的配置片数多,所以处于向图8中的上方的热传递量比区域B多的状态。
因此,区域A中的附着霜的融化比区域B多,但因为附着霜量多,成为水滴而完成除霜需要时间。
另一方面,在区域B中也同样融化附着霜,但被传递的热量比区域A少,因此成为水滴而完成除霜也同样需要时间。
从这些,适宜地定义温度高的气流y通过的区域A和温度低的气流x通过的区域B。此外,在冷却器1a中,定义区域A、B中的长散热片7的配合率以使除霜大致同样地完成,由此,能够得到消除不平衡的附着霜引起的不均匀除霜的冷却器1a。并且,设定长散热片7的片数,使得长散热片7的配合率在制冷剂管4的一个蛇形列中的在直管部2的管轴方向配置的全部板状散热片的约10%到约20%的范围。因此,能够得到将图3所示的冷却器性能Q和空气侧热传递率h维持在高的范围的冷却器1a。
即,本发明实施方式3的冷却器1a,使附着霜量多的区域A的长散热片7的配合率比附着霜量少于区域A的区域B中的长散热片7的配合率高。
因此,从冷冻冰箱中的结构的情况等看,在流入冷却室21的气流x、y存在温度差的结构中,如上所述使附着霜量多的区域的长散热片7的配合率高。通过设定分割散热片6和长散热片7的排列以使传递热量增多,能够提供维持冷却(热交换)性能、除霜特性优异的冷冻冰箱。
(实施方式4)
图9为表示本发明实施方式4的物品储藏装置的冷却室的内部结构的从正面侧看的示意图。在此,作为物品储藏装置的冷冻冰箱的结构,与实施方式2相同,因此,对于冷冻冰箱的说明使用图5、图6。此外,本实施方式4中,与实施方式1~3相同的结构要素,赋予相同的符号,以与实施方式2、3不同的点为主体进行说明。
相对于实施方式1、2,本发明实施方式4在冷却器1a的结构中,将分割散热片6从35片减少到33片,将长散热片7的片数从5片增加到7片,在特定的区域改变了长散热片7的配合率。
对于冷却室21a,从冷冻冰箱的结构关系来看,不同点在于:冷藏室13的冷气流入的返回口29和冷冻室14的冷气流入的开口30a设置在相对置的位置(不同的位置)。
由此,在冷却器1a中,靠近冷却室21a的返回口29的区域A,配置有16片分割散热片6和长散热片7,其中长散热片7配置有4片(配合率25%)。在开口30a附近的区域B中,配置有24片分割散热片6和长散热片7,其中配置有3片长散热片7(配合率12.5%)。
在此,区域A、区域B和各区域A、B中的长散热片7的配合率示意地确定。可以根据冷却器1a的能力、或者通过冷却器1a的气流、风量、温度等的分布等适宜地确定上述区域A、区域B和各区域A、B中的长散热片7的配合率。
上述结构中,流入冷却器21a的冷气,为如箭头y(以下,称为气流y)所示的从返回口29流入的来自冷藏室13内的气流、和箭头x(以下,称为气流x)所示的从开口30a流入的来自冷冻室14内的气流。与实施方式3同样,由于储藏温度的差,在冷却器1a中不同的温度带的气流x、y混合通过,在冷却器1a中与实施方式3同样,附着霜产生不均匀,在区域A侧的附着霜量变多。
除霜运转时,除霜加热器8发热,遍布冷却器1a的全宽照射除霜加热器8的热,冷却器1a由于辐射热被加热。其结果,与实施方式3相同,区域A中的附着霜的融化比区域B多,但因为附着霜量多,成为水滴而完成除霜需要时间。此外,在区域B中也同样,附着霜融化,但传递的热量比区域A少,因此完成除霜也同样需要的时间。
从这些,适宜地定义温度高的气流y通过的区域A和温度低的气流x通过的区域B。此外,在冷却器1a中,定义区域A、B中的长散热片7的配合率以使除霜大致同样地完成,由此,能够得到消除不平衡的附着霜引起的不均匀除霜的冷却器1a。并且,设定长散热片7的片数,使得长散热片7的配合率在制冷剂管4的一个蛇形列中的在直管部2的管轴方向配置的全部板状散热片的约10%到约20%的范围。因此,能够得到将图3所示的冷却器性能Q和空气侧热传递率h维持在高的范围的冷却器1a。
即,本发明的实施方式4的物品储藏装置,设置有多个储藏空间,并且使各个储藏空间的冷却温度带不同。将各个通风回路的一端在冷却室21a的不同位置开口,使长散热片7的配合率在冷却温度带高的开口附近区域比冷却温度带低的开口附近区域高。
因此,从冷冻冰箱中的结构的情况等看,有在流入冷却室21的气流x、y存在温度差的结构。在这种情况下,如上所述使附着霜量多的区域的长散热片7的配合率高,设定分割散热片6和长散热片7的排列以使传递热量增多。由此能够提供维持冷却(热交换)性能、除霜特性优异的冷冻冰箱。
(实施方式5)
图10为表示本发明实施方式5的物品储藏装置的冷却室的内部结构的从正面侧看的示意图。在此,作为物品储藏装置的冷冻冰箱的结构,与实施方式2相同,因此,对于冷冻冰箱的说明使用图5、图6。此外,本实施方式5中,与实施方式1、2相同的结构要素,赋予相同的符号,以与实施方式2~4不同的点为主体进行说明。
相对于实施方式1、2,本发明实施方式5在冷却器1b的结构中,将分割散热片6从35片减少到33片,将长散热片7的片数从5片增加到7片,在特定的区域改变了长散热片7的配合率。
与实施方式2到4的不同点在于:冷却器1b和除霜加热器8稍稍倾斜地配置在冷却室21b内,流向冷却室21b的所有气流x从开口30b流入。
即,本发明实施方式5的物品储藏装置,直管部2配置成从水平方向32倾斜,使倾斜的低位部33中的长散热片7的配合率比倾斜的高位部34中的长散热片7的配合率高。
冷却器1b的倾斜,有时是根据除霜时水滴下的情况而有意进行的,有时是虽然安装为水平但由于组合误差而略微倾斜等形成的。
无论是哪种情况,冷却器1b都配置成制冷剂管4的直管部2倾斜。本实施方式5,将上述的冷却器1b中改变了长散热片7的配合率的特定区域定义为制冷剂管4的位于低位的弯管部3及其附近(图10中左侧的区域A1),使长散热片7的配合率约为50%。
在此,区域A1和区域A1中的长散热片7的配合率是示意地确定的。需要根据冷却器1b的能力、倾斜度或者通过冷却器1b的气流的分布等适宜地确定上述区域A1和区域A1中的长散热片7的配合率。
上述结构中,来自冷藏室13和冷冻室14的气流x,由开口30b流入冷却室21b,在此被冷却,再次在冷藏室13、冷冻室14中循环。而且,通过冷却器1b时水分附着在冷却器1b上,成长为霜。
在此,当根据冷冻室14的温度控制等的情况停止压缩机18时,在构成冷却器1b的制冷剂管4的位于低位的弯管部3(图10中左侧)残留制冷剂。该残留的制冷剂处于低温状态。特别是,在由于控制的关系鼓风机22继续运转的情况下,由于残留的制冷剂的冷却作用,以该低位部为中心在区域A1产生附着霜,成为该附着霜比高位部(残留的区域B1)产生得多的不均匀的附着霜状态。
当在该不均匀的附着霜状态下停止冷却运转、开始除霜运转时,通过除霜加热器8的发热作用,遍布冷却器1b的全宽照射除霜加热器8的热,利用辐射热加热冷却器1b。
其结果,冷却器1b的附着霜逐渐开始融化。但是区域A1中的长散热片7的配置片数,比残留区域B1中的长散热片7的配置片数多,因此,向图10中的上方的热传递量,处于区域A1比其他的区域B1多的状态。
由此,区域A1中的附着霜的融化,比残留区域B1的多,但是因为附着霜量多,成为水滴而完成除霜需要时间。
另一方面,在区域B1中也同样融化附着霜,但被传递的热量比区域A1少,因此,成为水滴而完成除霜也同样需要时间。
由此,适宜地定义附着霜多的区域A1和附着霜少的区域B1。在冷却器1b中,定义区域A1、B1中的长散热片7的配合率以使除霜大致同样地完成。由此,能够得到消除不平衡的附着霜引起的不均匀除霜的冷却器1b。并且,设定长散热片7的片数,以使长散热片7的配合率在制冷剂管4的一个蛇形列中的在直管部2的管轴方向配置的全部板状散热片的约10%到约20%的范围。因此,能够得到将图3所示的冷却器性能Q和空气侧热传递率h维持在高的范围的冷却器1b。
这样,从冷冻冰箱中的结构等出发,在冷却室21a中,有冷却器1b倾斜配置的情况。在这种情况下,设定分割散热片6和长散热片7的排列,使得在低位侧的区域A1中,长散热片7的配合率高,传递热量多。由此,能够维持冷却(热交换)性能,提供除霜特性优异的冷冻冰箱。
(实施方式6)
图11为表示本发明实施方式6的物品储藏装置的冷却室的内部结构的从正面侧看的示意图。在此,作为物品储藏装置的冷冻冰箱的结构,与实施方式2相同,因此,对于冷冻冰箱的说明使用图5、图6。此外,本实施方式6中,与实施方式1、2相同的结构要素,赋予相同的符号,以与实施方式2~5不同的点为主体进行说明。
相对于实施方式1、2,本发明实施方式6在冷却器1c的结构中,将分割散热片6从35片减少到33片,将长散热片7的片数从5片增加到7片,在特定的区域改变了长散热片7的配合率。
与实施方式2到5的不同点在于:从冷冻冰箱的结构关系出发,冷却室21c的开口30c在关于冷却器1c偏向一方的位置上,由开口30c流入的气流z产生不均匀的风量分布。
即,在配置于冷却室21c的冷却器1c中,靠近开口30c的区域A2,如箭头z1(以下,称为气流z1)所示,通风阻抗小、风量多。但是,如箭头z2、z3(以下,称为气流z2、气流z3)所示,远离开口30c的区域B2,通风阻挡变大,随之风量变小。
由此,在冷却器1c中,风量多的气流z1通过的区域A2,配置有16个分割散热片6和长散热片7,其中配置4个长散热片7(配合率25%)。远离开口30c,流过风量比气流z1少的气流z2、z3的区域B2中,配置24片分割散热片6和长散热片7,其中配置3片长散热片7(配合率12.5%)。
即,本发明的实施方式6的物品储藏装置,使通过冷却器1c的风量多的区域的长散热片7的配合率比风量少的区域的长散热片7的配合率高。
在此,区域A2、区域B2和各区域A2、B2中的长散热片7的配合率是示意地确定的。需要根据冷却器1c的能力或者通过冷却器1c的气流的分布等适宜地确定上述区域A2、区域B2和各区域A2、B2中的长散热片7的配合率。
上述结构中,来自冷藏室13和冷冻室14的气流z1、z2、z3,由开口30c流入冷却室21c,在此被冷却,再次在冷藏室13、冷冻室14中循环。而且,在通过冷却器1c时,水分附着在冷却器1c上,形成霜。
该附着霜,与通过冷却器1c的风量成比例,风量多的区域A2比风量少的区域B2多,其结果,冷却器1c处于产生不均匀的附着霜的状态。
当在该不均匀的附着霜状态下停止冷却运转、开始除霜运转时,通过除霜加热器8的发热作用,遍布冷却器1c的全宽照射除霜加热器8的热,冷却器1c由辐射热加热。
其结果,冷却器1c的附着霜逐渐开始融化。但是区域A2中的长散热片7的配置片数,比残留区域B2中的长散热片7的配置片数多,因此,向图11中的上方的热传递量,处于区域A2比其他的区域B2多的状态。
由此,区域A2中的附着霜的融化,比残留区域B2的多,但是因为附着霜量多,成为水滴而完成除霜需要时间。
另一方面,在区域B2中,同样融化附着霜,但被传递的热量比区域A2少,因此,成为水滴而完成除霜也同样需要时间。
由此,适宜地定义风量多的气流z1通过的区域A2和风量小的气流z2、z3通过的区域B2。在冷却器1c中,定义区域A2、B2中的长散热片7的配合率以使除霜在规定时间内大致同样地完成。由此,能够得到消除不平衡的附着霜引起的不均匀除霜的冷却器1c。并且,设定长散热片7的片数,使得长散热片7的配合率在制冷剂管4的一个蛇形列中的在直管部2的管轴方向配置的全部板状散热片的约10%到约20%的范围。因此,能够得到将图3所示的冷却器性能Q和空气侧热传递率h维持在高的范围内的冷却器1c。
这样,从冷冻冰箱中的结构等出发,有流入冷却室21c的气流z存在不均匀的风量分布的结构。在这种情况下,如上所述设定分割散热片6和长散热片7的排列,使得附着霜量多的区域的长散热片7的配合率高,传递热量多。由此,能够维持冷却(热交换)性能,提供除霜特性优异的冷冻冰箱。
Claims (8)
1.一种冷却器,包括:
直管部和弯管部互相连接的,被弯曲加工成蛇行状的制冷剂管;和
具备所述直管部所贯通的长孔的、被布置在所述直管部的管轴方向的板状散热片,
所述冷却器的特征在于:
所述板状散热片包括规定数目的所述直管部贯通于所述长孔的分割散热片和全部所述直管部贯通于所述长孔的长散热片,
所述长散热片的片数除以所述板状散热片的片数所得的配合率为规定的比例,
所述长散热片相互间的所述分割散热片的配置片数中、位于流入所述冷却器的冷气的最上游侧的分割散热片的片数,比位于其他位置的分割散热片的片数少。
2.如权利要求1所述的冷却器,其特征在于:
从位于促进与所述制冷剂管的热交换用的通风的最上游侧的所述分割散热片隔开规定间隔设置有对所述板状散热片进行加热的除霜加热器。
3.如权利要求1或2中任一项所述的冷却器,其特征在于:
所述分割散热片的所述规定数目为2,所述配合率在10%以上20%以下。
4.一种物品储藏装置,其特征在于,包括:
一面开口的、内部作为收纳物的储藏空间的隔热箱制的主体;
闭塞所述开口的、能够开闭的门体;和
对所述储藏空间内进行冷却的冷却循环装置,
所述冷却循环装置包括由配管依次环状连接压缩机、散热器、减压装置和冷却器的制冷剂循环回路,
在所述主体设置有将冷却室和所述储藏空间连通的通风回路,
在所述冷却室内设置有:冷却器,和
将由所述冷却器冷却的冷气通过所述通风回路供给到所述储藏空间内、并使所述冷气从所述储藏空间内向所述冷却室内循环的鼓风机,
所述冷却器包括:
直管部和弯管部互相连接的,被弯曲加工成蛇行状的制冷剂管;
具备所述直管部所贯通的长孔的、被布置在所述直管部的管轴方向的板状散热片;和
从位于促进与所述制冷剂管的热交换用的通风的最上游侧的分割散热片隔开规定间隔设置有对所述板状散热片进行加热的除霜加热器,
所述板状散热片包括规定数目的所述直管部贯通于所述长孔的所述分割散热片和全部所述直管部贯通于所述长孔的长散热片,
所述长散热片的片数除以所述板状散热片的片数所得的配合率为规定的比例,
所述长散热片相互间的所述分割散热片的配置片数中、位于所述最上游侧的分割散热片的片数,比位于其他位置的分割散热片的片数少。
5.如权利要求4所述的物品储藏装置,其特征在于:
所述冷却器中附着霜量多的区域的所述长散热片的配合率,高于比所述区域附着霜量少的区域中的长散热片的配合率。
6.如权利要求4所述的物品储藏装置,其特征在于:
设置有多个所述储藏空间,并且使各个所述储藏空间的冷却温度带不同,各个所述通风回路的一端在所述冷却室的不同的位置开口,所述配合率在所述冷却温度带高的开口附近的区域高于所述冷却温度带低的开口附近的区域。
7.如权利要求4所述的物品储藏装置,其特征在于:
所述直管部从水平方向倾斜配置,所述倾斜的低位部的所述配合率,高于所述倾斜的高位部的所述配合率。
8.如权利要求4所述的物品储藏装置,其特征在于:
通过所述冷却器的风量多的区域的所述配合率,高于所述风量少的区域的所述配合率。
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