CN108800727A - 化霜组件和制冷装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种化霜组件和制冷装置，其中，化霜组件包括：蒸发器；加热件，设置于蒸发器的一侧；热反射件，设置于加热件远离蒸发器的一侧上以将加热件发出的部分热量反射至蒸发器。本发明提供的化霜组件，通过在加热件远离蒸发器的一侧设置热反射件，以将加热件向热反射件发出的部分热量反射至蒸发器，提高加热件对于蒸发器的加热效率和化霜效率，从而降低加热件化霜时的加热功率，进而降低电流超标的风险和加热器在加热时烤坏风道的风险。

Description

化霜组件和制冷装置

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，具体而言，涉及一种化霜组件和制冷装置。

背景技术

冰箱是利用蒸发器中的制冷剂相变过程中的节流冷效应，从冰箱内部将热量带走，从而使冰箱实现降温的原理。目前容积大一些的冰箱，普遍使用风冷蒸发器作为制冷部件，常见的风冷式蒸发器为翅片式蒸发器，如图1所示。由于冰箱内储存的食物本身含有水分，冰箱开关门的时候也会进入一定的水蒸汽，这些水蒸汽会随着风冷冰箱内的风循环回路进入风道，再流经翅片蒸发器的表面，而由于翅片蒸发器的表面是冰箱内温度最低的地方，这些水蒸汽就会凝结在蒸发器的表面，形成霜层。冰箱在运行一定时间后，霜层逐渐越积越多，逐渐加厚，如果不定期除掉这些霜层，蒸发器就会被霜层堵死，风阻变大，导致箱内的风循环效率变差，制冷效果变差，甚至无法实现制冷的效果。为了除掉风冷冰箱蒸发器上的霜层，一般使用钢管加热器实现冰箱的自动除霜。钢管加热器与蒸发器之间主要依靠辐射换热和对流换热方式进行传热，其中钢管加热器表面在正常工作温度范围内工作时，辐射换热量占其总散热量的70％左右。

但是，由于钢管加热器一般安装在蒸发器的底部，且钢管加热器的管型一般是圆形的，其和蒸发器的位置决定了加热器和蒸发器之间通过辐射换热的换热量连其总辐射换热量的50％，甚至30％都达不到，导致了钢管加热器的化霜效率较低。具体地，如图2所示，其中圆管上半圆发出的热辐射只有一部分可以传至上方的蒸发器表面，而下半圆发出的热辐射则直接流向了外界而并未流向蒸发器，这就是说至少有50％的散热未被利用。

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化霜组件。

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，本发明提出了一种化霜组件，包括：蒸发器；加热件，设置于蒸发器的一侧；热反射件，设置于加热件远离蒸发器的一侧上以将加热件发出的部分热量反射至蒸发器。

本发明提供的化霜组件，通过在加热件远离蒸发器的一侧设置热反射件，以将加热件向热反射件发出的部分热量反射至蒸发器，提高加热件对于蒸发器的加热效率和化霜效率，从而降低加热件化霜时的加热功率，进而降低电流超标的风险和加热器在加热时烤坏风道的风险。

另外，本发明提供的上述实施例中的化霜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，热反射件沿朝向蒸发器的方向弯折。

在该技术方案中，热反射件沿朝向蒸发器的方向弯折，以提升向蒸发器反射的热辐射量，提高化霜效率。

在上述任一技术方案中，优选地，热反射件弯折的部位呈V形或弧形。

在该技术方案中，热反射件弯折的部位可以呈V形或弧形，并且可以有多个弯折的部分，在实际弯折时，可根据加热件的大小、形状调节热反射件弯折的角度。

在上述任一技术方案中，优选地，热反射件设置有多个通孔。

在该技术方案中，一般加热件和热反射件位于蒸发器的下方，热反射件上的积水会影响热反射件对于热辐射的反射方向，通孔可用于化霜流下的水由通孔流出，避免在热反射件上积水影响热辐射的反射路径；同时，蒸发器的下方一般还设置有接水盘，通过在热反射件上设置通孔，使得加热件的部分热辐射可以通过通孔传递至接水盘，避免接水盘结冰造成无法排水。

在上述任一技术方案中，优选地，热反射件包括：隔热件；热反射涂层，设置在隔热件上且热反射涂层与加热件相连接。

在该技术方案中，热反射件包括隔热件和热反射涂层，隔热件可阻挡加热件散发的热量穿过热反射件，热反射涂层用于反射加热件发出的热辐射至蒸发器，进而提升化霜效率。

在上述任一技术方案中，优选地，加热件包括：钢管；镁粉，设置在钢管内；绝缘件，绝缘件通过封口胶封堵在钢管的一端，绝缘件上设置有安装孔；导电棒，导电棒的一端穿过安装孔插入钢管内，导电棒插入钢管的一端上设置有发热丝。

在该技术方案中，钢管都是圆形的，制作工艺成熟且方便，通电后发热丝发热，温度升高，热量经过镁粉的导热传递到钢管上，从而导致钢管表面温度升高，钢管表面温度升高以后，再通过热辐射和热对流的形式传递热量至蒸发器，实现化霜的效果，其中远离蒸发器一侧的钢管发出的热量能够部分被热反射件反射至蒸发器，由此提升加热件的化霜效率。

在上述任一技术方案中，优选地，位于钢管径向方向上的热反射件的相对的两侧的边缘与蒸发器之间的距离小于钢管的轴线与蒸发器之间的距离。

在该技术方案中，位于钢管径向方向上的热反射件的相对的两侧的边缘与蒸发器之间的距离小于钢管的轴线与蒸发器之间的距离，即相当于钢管两侧边能够包覆钢管远离蒸发器一侧的半圆，由此提升对于加热件发出的热量的反射量，进一步地提升加热件的化霜效率。

在上述任一技术方案中，优选地，还包括：接水盘，设置在蒸发器的下方，加热件位于蒸发器与接水盘之间，接水盘的底部设置有排水孔。

在该技术方案中，接水盘可用于盛接和导出化霜时从蒸发器留下的水，并且加热件位于蒸发器与接水盘之间，加热件发出的热量部分也能够传递至接水盘，从而避免接水盘上的水冻结造成排水孔堵塞。

本发明第二方面的实施例提供的制冷装置，包括：第一方面实施例的化霜组件。

本发明提供的制冷装置，通过采用上述的化霜组件，以将加热件向热反射件发出的部分热量反射至蒸发器，提高化霜效率，从而降低加热件化霜时的加热功率，进而降低电流超标的风险和加热器在加热时烤坏风道的风险。

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：风道，化霜组件设置在风道内；复合隔热层，包括导热结构、隔热结构和辐射反射膜，导热结构贴附于风道的内壁面上，隔热结构设置在导热结构上，辐射反射膜贴附于隔热结构上。

在该技术方案中，化霜组件设置在风道内，而在风道组件的内壁上设置有复合隔热层，包括导热结构、隔热结构和辐射反射膜，其中辐射反射膜位于远离风道壁面的一侧，以将风道内的热辐射再次向蒸发器反射，进一步地提高加热件的化霜效率，隔热结构可减少向风道传递的热量，避免风道温升过高烤化风道，而贴附于风道内壁面上的导热结构则将传递至风道的局部热量均匀地分布至风道上导热结构的区域，避免风道的局部温度过高而烤坏风道。

在上述任一技术方案中，优选地，风道为双层壁面结构，风道的双层壁面之间通过连接筋相连接，风道的双层壁面之间形成储液腔。

在该技术方案中，风道为双层壁面结构，在两层的壁面之间可通过连接筋连接，另外在两层的壁面之间还形成了储液腔，储液腔内可存储一些高比热容的介质，比如水，这样当蒸发器制冷时水也会吸收一部分的冷量降温，而在蒸发器化霜加热件加热时，传递至风道的热量也会被水吸收，避免风道有过大的温升。尤其是当风道上贴附有导热材料时，导热材料会将热量更均匀地传递至风道及其中的水，利用水对于热量的吸收就可以降低在相同的换热量的条件下风道的温升，避免风道被烤化。

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是相关技术中蒸发器与发热器的的结构示意图；

图2是相关技术中加热器与蒸发器化霜的热辐射原理图；

图3是本发明一种实施例中化霜组件的结构示意图；

图4是图3所示结构中发热件和热反射件的结构示意图；

图5是图4所示结构化霜时的热辐射原理图；

图6是图4所示结构中加热件沿第一方向的剖视图；

图7是图4所示结构中加热件沿第二方向的剖视图。

其中，图3至图7中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1蒸发器，2加热件，3热反射件，302钢管，304镁粉，306绝缘件，308封口胶，310导电棒，312发热丝，4接水盘，5风道，6复合隔热层，702箱胆，704盖板。

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3至图7描述根据本发明一些实施例所述的防溢组件及烹饪装置。

如图3至图5所示，本发明提供了一种化霜组件，包括：蒸发器1；加热件2，设置于蒸发器1的一侧；热反射件3，设置于加热件2远离蒸发器1的一侧上以将加热件2发出的部分热量反射至蒸发器1。

本发明提供的化霜组件，通过在加热件2远离蒸发器1的一侧设置热反射件3，以将加热件2向热反射件3发出的部分热量反射至蒸发器1，提高加热件2对于蒸发器1的加热效率和化霜效率，从而降低加热件2化霜时的加热功率，进而降低电流超标的风险和加热器在加热时烤坏风道5的风险。

在本发明的一个实施例中，优选地，热反射件3沿朝向蒸发器1的方向弯折。

在该实施例中，热反射件3沿朝向蒸发器1的方向弯折，以提升向蒸发器1反射的热辐射量，提高化霜效率。

具体地，根据传热学中的辐射传热的概念，同一种物体，温度相同情况下，表面的光谱辐射力是相同的；同时，根据传热学中辐射传热的另外一个概念，任意位置的两个非凹表面间的辐射换热量与他们之间的立体角度有关。如图2所示，当使用普通钢管加热器时，钢管加热器和蒸发器之间可以划分为无数个微小表面之间的辐射换热，而这两个大表面间的两个任意微小表面之间的辐射换热量与这两个微小表面之间的夹角的余弦成正相关，也就是两个微小表面之间的夹角越大辐射换热效果越差，当超过90°的时候，两个物体表面就无法进行辐射换热了，所以，普通钢管加热器至少一半的表面与蒸发器表面间的辐射立体角都大于90°，故，普通钢管加热器辐射出去的热量仅有一半不到被蒸发器表面吸收，化霜效率低。简单地说，图2中钢管加热器下半圆发出的热量无法传至上方的蒸发器1表面，而上半圆也大约只有一半能够直接传至蒸发器，因此其发热的利用率很低，只有不到50％。而同样地，如图4和图5所示，高效钢管加热器表面与蒸发器表面进行辐射换热时，当钢管加热器的某微小表面与蒸发器表面之间的辐射立体角大于90°时，其辐射出去的热量会被热反射金属片(热反射件3)反射到蒸发器表面上，这样，钢管加热器辐射出去的热量更多得被蒸发器表面吸收，从而提高了化霜效率。总体上看，如图3所示，若使用普通钢管加热器，其本身发射出去的热量不到一半被上部的蒸发器和底部的接水盘吸收，而剩余的热量被盖板704和后面的箱胆702吸收，而这部分热量对于蒸发器1的化霜来说是盈余的，处于浪费状态；而本发明中新型高效钢管加热器辐射的结构，可以使原先被浪费的这部分辐射能，通过热反射的方式再传递给蒸发器1，从而提高整机的化霜效率。

在本发明的一个实施例中，优选地，热反射件3弯折的部位呈V形或弧形。

在该实施例中，热反射件3弯折的部位可以呈V形或弧形，并且可以有多个弯折的部分，在实际弯折时，可根据加热件2的大小、形状调节热反射件3弯折的角度。

在本发明的一个实施例中，优选地，热反射件3设置有多个通孔。

在该实施例中，一般加热件2和热反射件3位于蒸发器1的下方，热反射件3上的积水会影响热反射件3对于热辐射的反射方向，通孔可用于化霜流下的水由通孔流出，避免在热反射件3上积水影响热辐射的反射路径；同时，蒸发器1的下方一般还设置有接水盘4，通过在热反射件3上设置通孔，使得加热件2的部分热辐射可以通过通孔传递至接水盘4，避免接水盘4结冰造成无法排水。

在本发明的一个实施例中，优选地，热反射件3包括：隔热件；热反射涂层，设置在隔热件上且热反射涂层与加热件2相连接。

在该实施例中，热反射件3包括隔热件和热反射涂层，隔热件可阻挡加热件2散发的热量穿过热反射件3，热反射涂层用于反射加热件2发出的热辐射至蒸发器1，进而提升化霜效率。其中，当加热件2的两侧分别设置箱胆702和盖板704时，隔热件可以减少加热件向箱胆702和盖板704传递的热量，避免高温烤化箱胆702和盖板704。

在本发明的一个实施例中，优选地，加热件2包括：钢管302；镁粉304，设置在钢管302内；绝缘件306，绝缘件306通过封口胶308封堵在钢管302的一端，绝缘件306上设置有安装孔；导电棒310，导电棒310的一端穿过安装孔插入钢管302内，导电棒310插入钢管302的一端上设置有发热丝312。

在该实施例中，钢管302都是圆形的，制作工艺成熟且方便，通电后发热丝312发热，温度升高，热量经过镁粉304的导热传递到钢管302上，从而导致钢管302表面温度升高，钢管302表面温度升高以后，再通过热辐射和热对流的形式传递热量至蒸发器1，实现化霜的效果，其中远离蒸发器1一侧的钢管302发出的热量能够部分被热反射件3反射至蒸发器1，由此提升加热件2的化霜效率。

其主要的工作原理为：如图4至图7所示，通电后发热丝312发热，温度升高，热量经过镁粉304的导热传递到外表面钢管302上，从而导致钢管302表面温度升高，钢管302表面温度升高以后，再通过热辐射和热对流的形式传递到其他附件的表面，实现化霜的效果。普通钢管加热器在工作过程中，大部分的热量是通过热辐射传递到冰箱蒸发器或接水盘处，进而实现化霜的效果。常规的钢管化霜加热器，钢管都是圆形的，制作工艺成熟且方便。但其与冰箱内蒸发器和接水盘处的辐射换热效率低，从而导致需要大功率的化霜加热器才能实现完全化霜的效果，而功率越大，表面温度越高，容易超标。而在本发明中的加热器增设有热反射件3(如热反射金属片)，并且该种热反射金属片在面向加热器的一面涂覆有耐高温的热反射涂层。该种热反射涂层对加热器工作时发射出来的红外波段具有很高的热反射率，用于将钢管302发射出来的红外线部分的热量通过热发射的方式再发射到上部的蒸发器1中，由此提升加热件2的热利用率和化霜效率。

在本发明的一个实施例中，优选地，位于钢管302径向方向上的热反射件3的相对的两侧的边缘与蒸发器1之间的距离小于钢管302的轴线与蒸发器1之间的距离。

在该实施例中，位于钢管302径向方向上的热反射件3的相对的两侧的边缘与蒸发器1之间的距离小于钢管302的轴线与蒸发器1之间的距离，即相当于钢管302两侧边能够包覆钢管302远离蒸发器1一侧的半圆，由此提升对于加热件2发出的热量的反射量，进一步地提升加热件2的化霜效率。简单地说，类似图3所示的结构，热反射件3的左右两侧要高于加热件2的下半圆，这样可以更好地对加热件2发出的热量反射，提升化霜效率。

在本发明的一个实施例中，优选地，还包括：接水盘4，设置在蒸发器1的下方，加热件2位于蒸发器1与接水盘4之间，接水盘4的底部设置有排水孔。

在该实施例中，接水盘4可用于盛接和导出化霜时从蒸发器1留下的水，并且加热件2位于蒸发器1与接水盘4之间，加热件2发出的热量部分也能够传递至接水盘4，从而避免接水盘4上的水冻结造成排水孔堵塞。

在本发明的一个实施例中，化霜组件包括一种新型高效钢管加热器结构，与普通钢管加热器相比，加热器管材底部新增加了一块热反射金属片结构(热反射件3)，其中热反射金属片的结构正常来讲是个平直的薄片，但针对不同的加热器和蒸发器1的尺寸和相对位置的条件下，可以将热反射金属片设计成不同角度的V型结构或弧形结构(如图3所示)，并且热反射金属片靠近加热器一侧的表面涂覆有高效热反射涂层，使得在相同加热功率下，提高了钢管加热器和蒸发器1之间由于热辐射而传递的热量，从而提高化霜效率，同时由此还能降低化霜加热器功率，进而降低安规超标(电流超限)的风险。另外还可有效降低加热器与盖板704和后部的箱胆702之间的辐射换热量，从而降低加热器在加热过程中烤化风道5盖板704或箱胆702的风险。

本发明提供的化霜组件，以钢管加热器的结构设计和传热学的热辐射理论为基础，采用新型的钢管加热器结构，可以有效提高钢管加热器和蒸发器之间的辐射换热量，实现相同加热功率下，提高化霜效率的效果。

本发明还提供了一种制冷装置，包括：第一方面实施例的化霜组件。

本发明提供的制冷装置，通过采用上述的化霜组件，以将加热件2向热反射件3发出的部分热量反射至蒸发器1，提高化霜效率，从而降低加热件2化霜时的加热功率，进而降低电流超标的风险和加热器在加热时烤坏风道5的风险。

在本发明的一个实施例中，优选地，还包括：风道5，化霜组件设置在风道5内；复合隔热层6，包括导热结构、隔热结构和辐射反射膜，导热结构贴附于风道5的内壁面上，隔热结构设置在导热结构上，辐射反射膜贴附于隔热结构上。

在该实施例中，化霜组件设置在风道5内，而在风道5组件的内壁上设置有复合隔热层6，包括导热结构、隔热结构和辐射反射膜，其中辐射反射膜位于远离风道5壁面的一侧，以将风道5内的热辐射再次向蒸发器1反射，进一步地提高加热件2的化霜效率，隔热结构可减少向风道5传递的热量，避免风道5温升过高烤化风道5，而贴附于风道5内壁面上的导热结构则将传递至风道5的局部热量均匀地分布至风道5上导热结构的区域，避免风道5的局部温度过高而烤坏风道5。

在本发明的一个实施例中，如图3所示，包括：箱胆702；盖板704，设置在箱胆702内，盖板704与箱胆702的内壁面之间的空间形成风道5；其中，导热结构贴附于盖板704和/或箱胆702的内壁面上。

在该实施例中，制冷装置包括箱胆702和盖板704，利用盖板704与箱胆702之间的空间形成风道5。

在本发明的一个实施例中，优选地，风道5为双层壁面结构，风道5的双层壁面之间通过连接筋相连接，风道5的双层壁面之间形成储液腔。

在该实施例中，风道5为双层壁面结构，在两层的壁面之间可通过连接筋连接，另外在两层的壁面之间还形成了储液腔，储液腔内可存储一些高比热容的介质，比如水，这样当蒸发器1制冷时水也会吸收一部分的冷量降温，而在蒸发器1化霜加热件2加热时，传递至风道5的热量也会被水吸收，避免风道5有过大的温升。尤其是当风道5上贴附有导热材料时，导热材料会将热量更均匀地传递至风道5及其中的水，利用水对于热量的吸收就可以降低在相同的换热量的条件下风道5的温升，避免风道5被烤化。

另外，当采用盖板704与箱胆702形成风道5时，箱胆702和盖板704也可以分别为双层壁的结构，以便于在箱胆702和盖板704中添加隔热介质(比如水)，从而避免加热件2加热时箱胆702和盖板704的温升过高。

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。

Claims (11)

1.一种化霜组件，其特征在于，包括：

蒸发器；

加热件，设置于所述蒸发器的一侧；

热反射件，设置于所述加热件远离所述蒸发器的一侧上以将所述加热件发出的部分热量反射至所述蒸发器。

2.根据权利要求1所述的化霜组件，其特征在于，

所述热反射件沿朝向所述蒸发器的方向弯折。

3.根据权利要求2所述的化霜组件，其特征在于，

所述热反射件弯折的部位呈V形或弧形。

4.根据权利要求1所述的化霜组件，其特征在于，

所述热反射件设置有多个通孔。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的化霜组件，其特征在于，所述热反射件包括：

隔热件；

热反射涂层，设置在所述隔热件上且所述热反射涂层与所述加热件相连接。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的化霜组件，其特征在于，所述加热件包括：

钢管；

镁粉，设置在所述钢管内；

绝缘件，所述绝缘件通过封口胶封堵在所述钢管的一端，所述绝缘件上设置有安装孔；

导电棒，所述导电棒的一端穿过所述安装孔插入所述钢管内，所述导电棒插入所述钢管的一端上设置有发热丝。

7.根据权利要求6所述的化霜组件，其特征在于，

位于所述钢管径向方向上的所述热反射件的相对的两侧的边缘与所述蒸发器之间的距离小于所述钢管的轴线与所述蒸发器之间的距离。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的化霜组件，其特征在于，还包括：

接水盘，设置在所述蒸发器的下方，所述加热件位于所述蒸发器与所述接水盘之间，所述接水盘的底部设置有排水孔。

9.一种制冷装置，其特征在于，包括：

如权利要求1至8中任一项所述的化霜组件。

10.根据权利要求9所述的制冷装置，其特征在于，还包括：

风道，所述化霜组件设置在所述风道内；

复合隔热层，包括导热结构、隔热结构和辐射反射膜，所述导热结构贴附于所述风道的内壁面上，所述隔热结构设置在所述导热结构上，所述辐射反射膜贴附于所述隔热结构上。

11.根据权利要求10所述的化霜组件，其特征在于，

所述风道为双层壁面结构，所述风道的双层壁面之间通过连接筋相连接，所述风道的双层壁面之间形成储液腔。