散热组件和制冷装置
技术领域
本发明涉及制冷技术领域,具体而言,涉及一种散热组件和制冷装置。
背景技术
如今冰箱的体积越来越大,对能耗的要求越来越高,在有限空间的压缩机仓里不仅有压缩机,而且还有冷凝器等发热设备,通过风扇对压缩机仓进行通风和散热。在如此紧凑的空间,通过合理的流道设计降低流动阻力,增强散热效果是提升冰箱整体性能在关键因素。
而目前,压缩机仓的主要设备主要有压缩机,冷凝器,冷凝器风扇,一般而言,所用的冷凝器为管翅式。压缩机是整个制冷系统的能量来源,将低温低压的制冷剂在旋转机械的作用下压缩成高温高压的过热气体,在这个过程中产生大量热量。高温高压的制冷剂过热气体从压缩机出口排出,进入到冷凝器中,通过冷凝风扇与周围空气进行强制空气对流换热。可见,在有限容积的狭小空间内,压缩机和冷凝器的高效换热将直接影响整个冰箱系统的制冷能力。同时,压缩机和冷凝风扇都是旋转机械,在工作过程将产生噪声,其中压缩机主要产生振动噪声,冷凝风扇主要产生气动噪声。压缩机和冷凝风扇的噪声水平将直接影响整机的噪声性能。
受限于空间布局,现有的冰箱产品都存在着散热能力不足和噪声水平较高的问题:
缺点1:压缩机散热存在问题,由于受到空间布局和空气流场的影响,在压缩机的被风面由于流速降低,被空气携带的热量减少,不能有效散热。
缺点2:冷凝器散热存在问题,由于受到空间布局的限制,以及冷凝器自身结构原因,造成空气流经冷凝器时,受到的空气阻力较大,流速降低,散热性能变差。
缺点3:压缩机由于通过旋转结构将制冷剂从低温低压状态压缩到高温高压,产生振动噪声,是冰箱噪声的主要来源,严重影响冰箱噪声性能。
缺点4:由于一部分空气经由冷凝器下部的空间流过,导致流量损失。
发明内容
为了解决上述技术问题至少之一,本发明的第一方面的实施例提出了一种散热组件。
本发明的第二方面实施例,还提出了一种制冷装置。
有鉴于此,根据本发明的第一方面的实施例,本发明提出了一种散热组件,用于制冷装置,制冷装置包括冷凝器和风扇,散热组件包括:基板,风扇位于基板的一侧,冷凝器设置在基板上;紧固件,设置在基板的上表面上,朝向冷凝器一侧;第一挡风板,设置在基板的下表面上。
本发明提供的散热组件,使得风扇形成的气流中大部分的气体能够流经基板上的冷凝器并带走热量,而通过设置在基板下表面上设置第一挡风板,能够减少由基板下部流过的气体,减小气流的流量、流速损失和流动过程中的阻力以及气流的噪声,提高了对于风扇风量的利用效率,增大了冷凝器的散热面积,提升了冷凝器的散热、换热能力,增大了冷凝器出口制冷剂的过冷度,提升了制冷效果,同时因冷凝器换热效率的提升也能够降低压缩机的转速和功耗,由此减小压缩机产生的噪声、节约能源。
另外,本发明提供的上述实施例中的散热组件还可以具有如下附加技术特征:
在上述技术方案中,优选地,还包括:第二挡风板,设置在基板的下表面上,第二挡风板上设置有通风孔;基板在沿着风扇产生的气体流动方向上依次设置第二挡风板和第一挡风板。
在该技术方案中,通过在基板的下表面上设置带有通风孔的第二挡风板,使得气流能够经通风孔流过第二挡风板并在第一挡风板和第二挡风板之间充分对流,进一步地带走冷凝器的热量,提升对于冷凝器的换热效果。
在上述任一技术方案中,优选地,第二挡风板的数量为多个;沿着风扇产生的气体流动方向,位于后侧的第二挡风板上的通风孔的截面积小于位于前侧的第二挡风板上的通风孔的截面积。
在该技术方案中,通过设置多个第二挡风板,并且沿着风扇产生的气体流动方向上的各个第二挡风板上的通风孔的截面积逐渐减小,使得气流在流经各个第二挡风板之间时能够充分混合对流,更进一步地提升冷凝器的换热效果。
在上述任一技术方案中,优选地,相邻两个第二挡风板上通风孔的几何中心的连线与基板之间夹角的范围为30°至45°。
在该技术方案中,相邻两个第二挡风板上通风孔的几何中心的连线与基板之间夹角的范围为30°至45°,即将相邻的第二挡风板上的通风孔交错设置,这样使得气体在流经各个第二挡风板上的通风孔时能够产生更强的对流效应,使气体能够与第二挡风板更充分的接触并换热,由此带走更多的冷凝器的热量,实现对于冷凝器更好的换热效果,提升制冷效率。
在上述任一技术方案中,优选地,通气孔为圆形或多边形。
在该技术方案中,通气孔可以为圆形或多边形,规则且常见的通气孔形状有利于简化第二挡风板的制作,提高生产效率。其中,多边形孔可选用三角形孔或正方形孔等。
在上述任一技术方案中,优选地,第一挡风板与相邻的第二挡风板之间距离的范围为1mm至50mm;相邻的两个第二挡风板之间距离的范围为1mm至50mm。
在该技术方案中,第一挡风板与相邻的第二挡风板之间距离和/或相邻的两个第二挡风板之间距离的范围为1mm至50mm,通过合理设置第一挡风板与第二挡风板的数量、位置与分布,使得流经其间的气流能够充分地混合对流并与冷凝器换热,提升冷凝器的换热效率。
在上述任一技术方案中,优选地,还包括:接水盘,设置在基板的下方;第一挡风板和/或第二挡风板的底部与接水盘之间距离的范围为1mm至10mm。
在该技术方案中,设置在基板下方的接水盘,能够收集位于其上方的冷凝器及其他组件产生的水滴,防止积水流向其他部件或流出制冷装置;同时第一挡风板和/或第二挡风板的底部与接水盘之间距离的范围为1mm至10mm,接水盘中当中的积水也能够起到对于第一挡风板与第二挡风板的散热作用,间接地起到对于冷凝器的换热作用,提升换热效率,进而提升制冷效率。
在上述任一技术方案中,优选地,第一挡风板和/或第二挡风板的底部设置有缺口。
在该技术方案中,通过设置在第一挡风板和/或第二挡风板底部的缺口,能够起到对于一部分气体的导流作用,增强挡板间气体的对流作用及换热效率;同时有助于接水盘内积水的流动,避免挡板之间的水的积聚。
在上述任一技术方案中,优选地,紧固件为紧固翅片;冷凝器的冷凝器管设置在紧固翅片之间。
在该技术方案中,通过设置紧固翅片固定冷凝器的冷凝器管,增大各个冷凝器管之间的空间,提升气流对于冷凝器管的换热效率,并且能够增大紧固翅片与冷凝器管之间的接触面积,也有利于冷凝器的换热。
本发明第二方面的实施例提供的制冷装置,包括:第一方面实施例的散热组件。
本发明提供的制冷装置,通过在冷凝器的下方设置第一方面实施例的散热组件,使得风扇形成的气流中大部分的气体能够流经基板上的冷凝器并带走热量,而通过在基板下表面上设置第一挡风板,能够减少由基板下部流过的气体,减小气流的流量、流速损失和流动过程中的阻力以及气流的噪声,提高了对于风扇风量的利用效率,增大了冷凝器的散热面积,提升了冷凝器的散热、换热能力,增大了冷凝器出口制冷剂的过冷度,提升了制冷效果,同时也降低了压缩机功耗,节约能源。
另外,本发明提供的上述实施例中的制冷装置还可以具有如下附加技术特征:
在上述技术方案中,优选地,还包括:风扇,设置在基板的一侧;冷凝器,冷凝器设置在紧固件上;压缩机,冷凝器和压缩机分别设置于风扇的两侧。
在该技术方案中,冷凝器和压缩机分别位于风扇的两侧,流过冷凝器的气体会继续对压缩机进行换热降温,这样的设置使得制冷装置内的部件结构更为紧凑,设置一个风扇即可实现对于冷凝器和压缩机两者同时换热降温,降低了制冷装置的功耗,节约能源。
在上述任一技术方案中,优选地,制冷装置为冰箱、冰柜或空调。
在该技术方案中,冰箱、冰柜或空调可以通过采用上述的散热组件减小气流的流量、流速损失,提升冷凝器的换热效率和制冷装置的制冷效率,节约能源,同时因冷凝器换热效率的提升也能够降低压缩机的转速和功耗,由此减小压缩机产生的噪声。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,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是本发明一种实施例中散热组件的结构示意图;
图2是本发明一种实施例的结构示意图;
图3是图2所示结构工作时的气体速度矢量分布示意图;
图4是本发明一种实施例的结构示意图;
图5是本发明一种实施例中散热组件的结构示意图;
图6是图5所示结构的侧视图;
图7是本发明一种实施例的结构示意图;
图8是本发明一种实施例中冰箱的后视图;
图9是本发明一种实施例中冰箱的立体图。
其中,图1至图9中附图标记与部件名称之间的对应关系为:
1散热组件,102基板,104紧固件,106第一挡风板,108第二挡风板,1082通风孔,110接水盘,112缺口,202冷凝器,204风扇,206压缩机,208压缩机仓底座,210漏风通道,30压缩机仓总成,40离心风机总成,50后盖板总成,60前盖板总成,70冷藏风道总成,8冰箱,82控制显示屏幕。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1至图9描述根据本发明一些实施例所述的散热组件和制冷装置。
如图1至图4所示,本发明提供了一种散热组件1,用于制冷装置,制冷装置包括冷凝器202和风扇204,散热组件1包括:基板102,风扇204位于基板102的一侧,冷凝器202设置在基板102上;紧固件104,设置在基板102的上表面上,朝向冷凝器202一侧;第一挡风板106,设置在基板102的下表面上。
本发明提供的如图1所示的散热组件1可用于如图2和图4所示的结构中,并使得风扇204形成的气流中大部分的气体能够流经基板102上的冷凝器202并带走热量,而通过设置在基板102下表面上设置第一挡风板106,能够减少由基板102下部流过的气体,减小气流的流量、流速损失和流动过程中的阻力以及气流的噪声,提高了对于风扇204风量的利用效率,增大了冷凝器202的散热面积,提升了冷凝器202的散热、换热能力,增大了冷凝器202出口制冷剂的过冷度,提升了制冷效果,同时因冷凝器202换热效率的提升也能够降低压缩机206的转速和功耗,由此减小压缩机206产生的噪声、节约能源。其中,如图3所示,风扇204所形成的流动气体大部分流经冷凝器202并对其散热,而流经冷凝器202下方的漏风通道210的风量较小,这样就能够保证尽可能多的气体通过冷凝器202并带走其热量,减少流经漏风通道210的无效风量,提升风扇204以及冷凝器202的工作效率。并且如图2和图4所示,采用了该散热组件1的制冷装置中,设置在压缩机仓底座208上的压缩机206可置于风扇204的后方,这样使得流动的空气也能够对压缩机206进行散热,保证压缩机206的使用安全和工作效率。
在本发明的一个实施例中,优选地,如图5至图7所示,还包括:第二挡风板108,设置在基板102的下表面上,第二挡风板108上设置有通风孔1082;基板102在沿着风扇204产生的气体流动方向上依次设置第二挡风板108和第一挡风板106。
在该实施例中,通过在基板102的下表面上设置带有通风孔1082的第二挡风板108,使得气流能够经通风孔1082流过第二挡风板108并在第一挡风板106和第二挡风板108之间充分对流,进一步地带走冷凝器202的热量,提升对于冷凝器202的换热效果。其中,可以沿着气流的方向依次设置第二挡风板108和第一挡风板106,两者的数量与位置可根据实际需求进行调节。
在本发明的一个实施例中,优选地,如图5和图6所示,第二挡风板108的数量为多个;沿着风扇204产生的气体流动方向,位于后侧的第二挡风板108上的通风孔1082的截面积小于位于前侧的第二挡风板108上的通风孔1082的截面积。
在该实施例中,通过设置多个第二挡风板108,并且沿着风扇204产生的气体流动方向上的各个第二挡风板108上的通风孔1082的截面积逐渐减小,使得气流在流经各个第二挡风板108之间时能够充分混合对流,更进一步地提升冷凝器202的换热效果。
在本发明的一个实施例中,优选地,相邻两个第二挡风板108上通风孔1082的几何中心的连线与基板102之间夹角的范围为30°至45°。
在该实施例中,相邻两个第二挡风板108上通风孔1082的几何中心的连线与基板102之间夹角的范围为30°至45°,即将相邻的第二挡风板108上的通风孔1082交错设置,这样使得气体在流经各个第二挡风板108上的通风孔1082时能够产生更强的对流效应,使气体能够与第二挡风板108更充分的接触并换热,由此带走更多的冷凝器202的热量,实现对于冷凝器202更好的换热效果,提升制冷效率。
在本发明的一个实施例中,优选地,如图5至图7所示,通气孔为圆形或多边形。
在该实施例中,通气孔可以为圆形,也可以为多边形,规则且常见的通气孔形状有利于简化第二挡风板108的制作,提高生产效率。其中,多边形孔可选用三角形孔或正方形孔等。
在本发明的一个实施例中,优选地,如图5所示,第一挡风板106与相邻的第二挡风板108之间距离的范围为1mm至50mm;相邻的两个第二挡风板108之间距离的范围为1mm至50mm。
在该实施例中,第一挡风板106与相邻的第二挡风板108之间距离和/或相邻的两个第二挡风板108之间距离的范围为1mm至50mm,通过合理设置第一挡风板106与第二挡风板108的数量、位置与分布,使得流经其间的气流能够充分地混合对流并与冷凝器202换热,提升冷凝器202的换热效率。
在本发明的一个实施例中,优选地,如图2、图4及图7所示,还包括:接水盘110,设置在基板102的下方;第一挡风板106和/或第二挡风板108的底部与接水盘110之间距离的范围为1mm至10mm。
在该实施例中,设置在基板102下方的接水盘110,能够收集位于其上方的冷凝器202及其他组件产生的水滴,防止积水流向其他部件或流出制冷装置;同时第一挡风板106和/或第二挡风板108的底部与接水盘110之间距离的范围为1mm至10mm,接水盘110中当中的积水也能够起到对于第一挡风板106与第二挡风板108的散热作用,间接地起到对于冷凝器202的换热作用,提升换热效率,进而提升制冷效率。
在本发明的一个实施例中,优选地,如图1、图5及图6所示,第一挡风板106和/或第二挡风板108的底部设置有缺口112。
在该实施例中,通过设置在第一挡风板106和/或第二挡风板108底部的缺口112,能够起到对于一部分气体的导流作用,增强挡板间气体的对流作用及换热效率;同时有助于接水盘110内积水的流动,避免挡板之间的水的积聚。
在本发明的一个实施例中,优选地,如图1、图2、图4至图6所示,紧固件104为紧固翅片;冷凝器202的冷凝器管设置在紧固翅片之间。
在该实施例中,通过设置紧固翅片固定冷凝器202的冷凝器管,增大各个冷凝器管之间的空间,提升气流对于冷凝器管的换热效率,并且能够增大紧固翅片与冷凝器管之间的接触面积,也有利于冷凝器202的换热。
本发明还提供了一种制冷装置,如图2、图4及图7所示,包括:第一方面实施例的散热组件1。
本发明提供的制冷装置,通过在冷凝器202的下方设置第一方面实施例的散热组件1,使得风扇204形成的气流中大部分的气体能够流经基板102上的冷凝器202并带走热量,而通过在基板102下表面上设置第一挡风板106,能够减少由基板102下部流过的气体,减小气流的流量、流速损失和流动过程中的阻力以及气流的噪声,提高了对于风扇204风量的利用效率,增大了冷凝器202的散热面积,提升了冷凝器202的散热、换热能力,增大了冷凝器202出口制冷剂的过冷度,提升了制冷效果,同时也降低了压缩机206功耗,节约能源。
在本发明的一个实施例中,优选地,如图2和图4所示,还包括:风扇204,设置在基板102的一侧;冷凝器202,冷凝器202设置在紧固件104上;压缩机206,冷凝器202和压缩机206分别设置于风扇204的两侧。
在该实施例中,冷凝器202和压缩机206分别位于风扇204的两侧,流过冷凝器202的气体会继续对压缩机206进行换热降温,这样的设置使得制冷装置内的部件结构更为紧凑,设置一个风扇204即可实现对于冷凝器202和压缩机206两者同时换热降温,降低了制冷装置的功耗,节约能源。
在本发明的一个实施例中,优选地,制冷装置为冰箱、冰柜或空调。
在该实施例中,冰箱、冰柜或空调可以通过采用上述的散热组件1减小气流的流量、流速损失,提升冷凝器202的换热效率和制冷装置的制冷效率,节约能源,同时因冷凝器202换热效率的提升也能够降低压缩机206的转速和功耗,由此减小压缩机206产生的噪声。
在本发明的一个实施例中,优选地,如图8所示,冰箱的制冷系统包括压缩机与冷凝器(设置在压缩机仓总成30内)、蒸发器、离心风机总成40(设置在后盖板总成50与前盖板总成60之间)、冷藏风道总成70以及冰箱内胆(包括制冷舱室),制冷剂以及空气在该制冷系统中的各部分循环以对冰箱中的食材冷却降温。而通过采用了本发明提供的散热组件,有效地减少了空气经过冷凝器202时的无效风量,提升了冷凝器202以及风扇204的工作效率,并且也提升了冰箱8的制冷效率与制冷能力。
在本发明的一个实施例中,优选地,如图9所示,冰箱8还包括控制显示屏幕82,通过控制显示屏幕82可以对冰箱8的工作状态进行设定,例如可以对冰箱8中冷冻室、冷藏室的制冷温度进行设置,还可以暂时停止对于某一制冷舱室的制冷等等。通过设置控制显示屏幕82并对冰箱8进行控制,提升了冰箱8的智能化程度,使得冰箱8更能够满足用户需求。
本发明提供的散热组件和制冷装置,通过减少未对冷凝器冷却的无效的通气量,从而提升冷凝器的换热效率和风扇的工作效率,由此增大了冷凝器出口制冷剂的过冷度,提升了制冷效果,同时因冷凝器换热效率的提升也能够降低压缩机的转速和功耗,减小压缩机产生的噪声、节约能源。
在本发明中,术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”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实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或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。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。