CN1074524C - 蓄冷式不间断工作蒸发器 - Google Patents

蓄冷式不间断工作蒸发器

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畜冷式不间断工作蒸发器涉及制冷技术领域，适用于电冰箱、电冰框、低温箱、冷饮机、冰激淋机及间断式工作的小型制冷机等制冷设备。其目的是提高能源效率。该蒸发器包括蒸发板、蒸发管、蓄冷管和蓄冷物质；在制冷机开机或停机时，蒸发器都在连续吸热制冷，形成不间断工作方式。该蒸发器降低整个制冷系统的熵增，达到节能效果。

Description

蓄冷式不间断工作蒸发器
本发明涉及制冷技术领域，适用于电冰箱、电冰框、低温箱、冷饮机、冰激淋机及间断式工作的小型制冷机等制冷设备。
目前，直冷式冰箱的蒸发器有管板式、吹胀式、及丝管式三种结构。这三种结构基本上都是由吸热的蒸发板、蒸发管和外壳(或肋片)组成。它们受到耗材少、轻巧、廉价等传统设计思想的约束，结构简单，以致在制冷机停机时(通常开机率仅为40-45％)，蒸发器也停止工作，传热温差大，造成整个制冷系统的熵增高。
本发明目的是提高能源效率，即使在制冷机停机时，让蒸发管依然吸热，延长其吸热时间，以降低制冷机开机时蒸发管的热负荷峰值，形成蒸发器连续不间断吸热制冷的客观效果。
本发明目的是这样实现的：
一种蓄冷式不间断工作蒸发器，包括蒸发管，其特征在于所述蒸发管外充填蓄冷物质或并排焊接一个内部装有蓄冷物质的蓄冷管，以便在制冷机开机或停机时，蒸发器同样都在连续吸热制冷，形成不间断工作方式。
这种蒸发器传热值可由公式(1)计算，
       Q=S·K·Δt                              (1)
式中：
Q蒸发器热负荷     Δt蒸发管与制冷室之间的温差
S传热面积         K  传热系数
倘若S和K值不变，则因热负荷Q降低，则温差Δt也随之降低，以致整个系统熵增下降。于是，该制冷系统可产生节能效果。若制冷机停机时间在整个制冷周期所占时段愈短，则节能效果愈明显。比如制冷温度为负20℃，则蒸发温度每升高1℃，可节能5-6％。
下面简述发明的机理。
电冰箱制冷系统通常包括压缩机，冷凝器，节流毛细管、蒸发器和制冷工作介质；蒸发器因工作介质由液态变为气态吸热而制冷，冷凝器则使工作介质由气态变为液态而放热。
当制冷系统工作时，新发明的蒸发器的制冷量，其中一部分通过蒸发器蒸发板的内胆或肋片使制冷室(冷冻室或冷藏室)降温，另一部分传给与蒸发管并排联接的蓄冷管或蓄冷物质，如果蓄冷管内或直接热联接蒸发管的蓄冷物质是相变材料，则其由液体变为固体，自身蓄冷，如果蓄冷物质是显热材料，则其放热降温，直到制冷机停转；当制冷机停转时，蓄冷物质放出冷量，抵消冰箱漏热及其他冷负荷，于是蓄冷相变材料由固体变为液体，放出冷量，或显热材料吸热升温，直至制冷机重新启动进入新的制冷工作周期为止。这样，蓄冷式不间断工作蒸发器使已有技术的蒸发器冷负荷峰值下降，降低制冷系统的熵增，提高了能源效率。
相变蓄冷物质反复固化、熔解，再固化、再熔解，周而复始；
显热蓄冷物质自身温度起伏；二种蓄冷方式在整个制冷工作周期里并不产生冷量，也不消耗冷量，起到中间媒介作用，使已有技术的间断工作的蒸发器，变成连续制冷吸热的不间断工作蒸发器。
蓄冷物质分为相变材料和显热材料两类；显热材料包括氯化钠、氯化钙水溶液或乙二醇，乙醇，丙二醇等有机试剂溶液；相变材料除了显热材料作为相变材料外，还有四氯化碳，邻二氯化苯，苯甲醇，邻甲苯胺，二甲基乙酰胺等有机物质及制冷剂R30，配比可单独组成，也可多重组分；相变材料选择相变温度为0～负95℃。
结合实施例附图，进一步说明本发明内容。
图1本发明实施例1
图2本发明实施例2
图3本发明实施例3
图4本发明实施例4
工件明细表：
1．蒸发板    2．蒸发管     3．导热胶   4．蓄冷管
5．铝胶带    6．蓄冷物质   7．外壳     8．灌料口
图1是本发明实施例1，该蒸发器包括蒸发板1、蒸发管2、导热胶3、蓄冷管4、铝胶带5和蓄冷物质6。在已有技术的蒸发板1上并排热连接其内充满蓄冷物质6的蓄冷管4于蒸发管2上，并用导热胶粘结连接，然后在蓄冷管4和蒸发管2的表面粘接上一层铝胶带5。蓄冷物质可为无机盐水溶液。
图2是本发明实施例2，该蒸发器包括蒸发板1，蒸发管2，蓄冷物质6，外壳7，灌料口8。蓄冷物质6由灌料口8注入外壳7，让其与蒸发板1形成的密封空间并包住蒸发管2。蒸发管2等距离热连接固定在蒸发板1上，用与蒸发板1焊在一起的外壳7包裹蒸发管2，并于外壳内充满蓄冷物质；蓄冷物质可为无机盐水溶液。
例3是本发明实施例3，该蒸发器包括蒸发管2，蓄冷管4，蓄冷物质6和外壳7；蓄冷管4并排焊接在蒸发管2上，蓄冷管4内充装蓄冷物质6，然后将蒸发管2和蓄冷管4在外壳7内。蓄冷物质是氯化钠水溶液。
图4是本发明实施例4，这是铝复合板式蒸发器或称吹账式蒸发器。该蒸发器包括蒸发板1，蒸发管2，蓄冷管4，蓄冷物质6。该蒸发板1为两块复合板，上面铝复合板由加热时压力吹账而成间隔的蒸发管2和蓄冷管4，蓄冷管4内有蓄冷物质。
本发明优点：
1．整个制冷系统的熵增下降，提高了能源效率，蓄冷式蒸发器平均温差可减少一半，节能达10％以上。
2．相对来说，对蒸发器冷热波动小，其寿命延长。

Claims (5)

1．一种蓄冷式不间断工作蒸发器，包括蒸发管，其特征在于所述蒸发管外充填蓄冷物质，并排焊接一个内部装有蓄冷物质的蓄冷管，以便在制冷机开机，停机时，蒸发器都在连续吸热制冷，形成不间断工作方式。
2．根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于所述蓄冷物质分为相变材料和显热材料两类；显热材料包括氯化钠、氯化钙水溶液，乙二醇，乙醇，丙二醇等有机试剂溶液；相变材料除了显热材料作为相变材料外，还有四氯化碳，邻二氯化苯，苯甲醇，邻甲苯胺，二甲基乙酰胺等有机物及制冷剂R30，配比可单独组成，也可多重组分；相变材料选择相变温度为0负95℃。
3．根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于所述蓄冷管与蒸发管用导热胶并排粘结在蒸发板上；在蓄冷管和蒸发管的表面同时粘接铝胶带。
4．根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于所述蓄冷管4并排焊接在蒸发管2上，蓄冷管4内充装蓄冷物质6，然后将蒸发管和蓄冷管4热联接在外壳7内。
5．根据权利要求2所述的蒸发器，其特征在于所述蓄冷物质6由灌料口8注入外壳7，让其与蒸发板1形成的密封空间并包住蒸发管2。
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