CN109737676B - 风冷冰箱用翅片管蒸发器及风冷冰箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种风冷冰箱用翅片管蒸发器及风冷冰箱。所述的蒸发器布置在风冷冰箱的蒸发器腔内，蒸发器包括多层翅片管，每根翅片管由一根蒸发器管和多个翅片组成；沿着竖直方向，每层翅片管上蒸发器管的数量不等。本发明所涉及翅片管蒸发器，从底部至顶部，管数逐渐增加，因此增加了蒸发器的迎风管数，可有效缓解大量的霜累积在蒸发器底部的问题，并使除霜过程中电加热器产生的热量能后较快的达到蒸发器顶部，进而提高除霜同步性，降低除霜能耗。

Description

风冷冰箱用翅片管蒸发器及风冷冰箱

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，特别涉及一种风冷冰箱用翅片管蒸发器及风冷冰箱。

技术背景

图1所示为典型的风冷冰箱结构示意图，来自冰箱各个间室的蒸发器回风，从蒸发器底部流入蒸发器，经蒸发器降温之后，在送入各个间室，以此达到给间室内所储存货物降温的目的。在降温过程中，湿空气中的水分会在蒸发器表面凝结成霜。目前，广泛使用的风冷冰箱蒸发器，管路沿着竖直方向均匀布置。一般情况下，蒸发器的迎风面只有两翅片管，由于蒸发器的底部迎风面进风湿度最大，即便是加大蒸发器底部的翅片间距，底部结霜仍然最为严重，甚至出现堵塞蒸发器的情况，降低蒸发器的换热效率。而且，除霜所用电加热器一般布置在蒸发器底部。因此，除霜过程中，蒸发器底部的霜会堵塞热气上升的通道，加之热空气从蒸发器底部上升顶部的过程中，热量损失较大，因此顶部除霜较为困难，除霜过程严重不同步，从而降低除霜效率，增加冰箱除霜过程的能耗。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明的目的在于提出一种风冷冰箱用翅片管蒸发器及风冷冰箱，该风冷冰箱用翅片管蒸发器改善冰箱运行过程中结霜分布，并最终降低冰箱的除霜能耗。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术手段：

一种风冷冰箱用翅片管蒸发器，所述的蒸发器布置在风冷冰箱的蒸发器腔内，蒸发器包括多层翅片管，每根翅片管由一根蒸发器管和多个翅片组成；沿着竖直方向，每层翅片管上蒸发器管的数量不等。

所述的蒸发器各层的蒸发器管的数量由下至上逐渐增加形成下疏上密的结构。

所述的蒸发器管的数量由下至上分段增加，每段区间内的每层的蒸发器管数量相同。

所述的蒸发器最下层蒸发器管不超过两根。

沿竖直方向，翅片管分三段布置：底部每层两根蒸发器管，中部每层为三根蒸发器管，上部每层为四根蒸发器管。

蒸发器的侧面翅片管分布方式为端对齐或者居中，居中方式整体结构为倒梯形，端对齐方式整体结构为倒三角形。

由下至上位于蒸发器管数量阶跃处的管束属于迎风管，迎风管上的翅片密度要小于同层非迎风管的翅片密度。

一种风冷冰箱，包括所述的蒸发器，蒸发器布置在风冷冰箱的蒸发器腔室内，蒸发器顶部设置有冷冻风机，蒸发器底部设置有除霜电加热器。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

本发明的风冷冰箱用翅片管蒸发器，其结构特点为，从底部至顶部，蒸发器管管数逐渐增加。所以在保证总换热面积不变的情况下，增加蒸发器的迎风管数，进而缓解大量的霜累积在蒸发器底部的问题。同时这样的结构布置为除霜过程中热空气上升提供了通道，使得热空气更容易进入蒸发器上部，使除霜过程中电加热器产生的热量能通过热空气的传递作用较快的达到蒸发器顶部，最终使得蒸发器上部的霜能够更快的得到较多的热量，进而提高除霜同步性，降低除霜能耗。

本发明的风冷冰箱中，蒸发器布置在风冷冰箱的蒸发器腔内，蒸发器内部沿着竖直方向，蒸发器管数非均匀布置，以增大其迎风管数，改善其结霜和除霜性能。

附图说明

图1为典型的风冷冰箱结构件图以及常规的蒸发器结构；(a)为冰箱结构示意图，(b)回风过程，(c)除霜过程；

图2为本发明改进的蒸发器后背板管路结构示意图；(a)现有管路，(b)改进管路一(倒三角结构)，(c)为改进管路一(倒梯形结构)；

图3为本发明所设计的蒸发器结构图(倒梯形结构)；(a)回风过程，(b)除霜过程，(c)为蒸发器斜视图；

图4为本发明所设计的蒸发器结构的另一种形式(倒三角结构)，(a)回风过程，(b)除霜过程，(c)为蒸发器斜视图。

其中，1为冷藏室，2为冷冻室，3为蒸发器，4为蒸发器后背板，5为除霜电加热器，6为回风口，7为翅片管。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，本发明所描述的实施例是示例性的，实施例描述中所出现的具体参数仅是为了便于描述本发明，而不能理解为对本发明的限制。

图1中(a)所示为典型的风冷冰箱结构示意图。来自冰箱各个间室的蒸发器回风，从蒸发器底部流入蒸发器，经蒸发器降温之后，在送入各个间室，以此达到给间室内所储存货物降温的目的。在降温过程中，湿空气中的水分会在蒸发器表面凝结成霜。目前普遍采用的蒸发器结构如图1中(b)所示：竖直方向管道列数均匀不变，均为两列蒸发器管路布置。由于蒸发器迎风面积较小(仅底下两根管道)，从蒸发器底部进入的相对湿度较高的回风容易在底部结霜，从而堵塞蒸发器底部，降低蒸发器的换热效率。同时，如图1中(c)由于电加热丝位于底部，化霜过程中，由于较多的霜堆积在蒸发器底部，增大了热空气向上流动的阻力，加之热空气从蒸发器底部上升顶部的过程中，热量逐渐被霜所吸收，因此顶部除霜较为困难，使得蒸发器在竖直方向上的化霜不同步，增加了化霜的时间与耗电。

针对上述问题，在保持蒸发器总换热面积不变的前提下，本发明提供了新的蒸发器结构。

如图2所示，本发明的风冷冰箱用翅片管蒸发器的结构具体为：蒸发器3布置在风冷冰箱的蒸发器腔室内，冷冻风机在蒸发器顶部，除霜电加热器5(一般采用电加热丝)布置在蒸发器底部。每根翅片管7由一根蒸发器管和多个翅片组成；沿着竖直方向，每层翅片管7上蒸发器管的数量不等。沿着竖直方向，蒸发器管数非均匀布置，以增大其迎风管数，改善其结霜和除霜性能。

优选地，蒸发器底部仅布置不超过两根蒸发器管路。

如图2所示为例，针对某型号风冷冰箱所用翅片管蒸发器3，其底部仅布置两根翅片管7，沿竖直方向，从底部开始逐渐增加翅片管7的管数。底部(D区)管道列数每层为2个翅片管，中部(M区)每层为3个翅片管7，上部(N区)每层为4个翅片管7。

通过实施此发明的蒸发器结构，在相同管道总长度(总换热面积不变)的情况下，达到增加蒸发器中迎风管的数量的目的，以缓解大量的霜累积在蒸发器底部的问题，并且，使得除霜过程中电加热器产生的热量能后较快的达到蒸发器顶部，进而提高除霜同步性，降低除霜能耗。

如图3和图4所示，优选地，蒸发器结构的竖直方向，从底部往上，依据冰箱制冷量所需要的蒸发器面积(总管数)，合理增加管数布置，整体上达到“倒梯形”或者“倒三角”的蒸发器结构。如图3所示，为“倒梯形”的蒸发器结构，如图4所示，为“倒三角”的蒸发器结构。

从侧面观察，如图3中(a)所示，管束布置成阶梯行分布，这样的管束布置增加了蒸发器的迎风管数，也就是增加了蒸发器的迎风面积，这样的布局使得在制冷时可以减轻底部结霜程度，降低出现霜层堵塞蒸发器的可能性，从而增加蒸发器的换热效率。

在化霜过程中，如图3中(b)所示，由于管束阶梯状的布局，被电加热丝加热的热空气能更加迅速的达到蒸发器上部，部分上升热气流越过底部管束直接与蒸发器上部管束表面的霜换热，从而加快了顶部化霜过程，促进蒸发器竖直方向的化霜同步性，降低了化霜的时间以及耗电量。

此外，不同高度的管道翅片布置下疏上密，其中第5排、第11排位于阶跃处的管束，属于迎风管道，其下方无管束，因此为了缓解此处的结霜程度，布置在此处的管道的翅片分布比同一高度其他管道稀疏。

另外，也可采用如图4所示的侧面管路分布采用“倒三角形”布置方式，也可达到相同的效果。

“倒梯形”结构或者“倒三角形”结构蒸发器由下至上，由于每排翅片管数量增加所产生的新的迎风管束，因此蒸发器的翅片密度要小于同层非迎风管束的翅片密度。

本发明的设计的蒸发器3应用在风冷冰箱中，，蒸发器3布置在风冷冰箱的蒸发器腔室内，蒸发器顶部设置有冷冻风机，蒸发器底部设置有除霜电加热器5。从侧面观察，如图4中(a)所示，管束布置成倒三角分布，这样的管束布置增加了蒸发器的迎风管数，也就是增加了蒸发器的迎风面积，这样的布局使得风冷冰箱在制冷时可以减轻底部结霜程度，降低出现霜层堵塞蒸发器的可能性，从而增加蒸发器的换热效率。

在化霜过程中，如图4中(b)所示，由于蒸发器管路管束倒三角状的布局，被电加热丝加热的热空气能更加迅速的达到蒸发器上部，部分上升热气流越过底部管束直接与蒸发器上部管束表面的霜换热，从而加快了风冷冰箱内部顶部化霜过程，促进蒸发器竖直方向的化霜同步性，降低了化霜的时间以及耗电量。

尽管以上结合附图对本发明的具体实施方案进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方案，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的、而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下，在不脱离本发明的权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本发明保护之列。

Claims (3)

1.一种风冷冰箱用翅片管蒸发器，其特征在于：所述的蒸发器(3)布置在风冷冰箱的蒸发器腔内，蒸发器(3)包括多层翅片管(7)，每根翅片管(7)由一根蒸发器管和多个翅片组成；沿着竖直方向，每层翅片管(7)上蒸发器管的数量不等；

所述的蒸发器(3)各层的蒸发器管的数量由下至上逐渐增加形成下疏上密的结构；

所述的蒸发器管的数量由下至上分段增加，每段区间内的每层的蒸发器管数量相同；

沿竖直方向，翅片管(7)分三段布置：底部每层两根蒸发器管，中部每层为三根蒸发器管，上部每层为四根蒸发器管；

蒸发器(3)的侧面翅片管(7)分布方式为端对齐或者居中，居中方式整体结构为倒梯形，端对齐方式整体结构为倒三角形；

由下至上位于蒸发器管数量阶跃处的管束属于迎风管，迎风管上的翅片密度要小于同层非迎风管的翅片密度。

2.根据权利要求1所述的一种风冷冰箱用翅片管蒸发器，其特征在于：所述的蒸发器最下层蒸发器管不超过两根。

3.一种风冷冰箱，其特征在于：包括权利要求1至2任意一项所述的蒸发器(3)，蒸发器(3)布置在风冷冰箱的蒸发器腔室内，蒸发器顶部设置有冷冻风机，蒸发器底部设置有除霜电加热器(5)。