CN109827456A - 蒸发管、蒸发器和冰箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及蒸发管领域，特别涉及蒸发管、蒸发器和冰箱。蒸发管包括蒸发盘管和一个以上的翅片；蒸发盘管由类椭圆管盘绕的盘管，类椭圆管由小管径圆管压制而成；蒸发盘管的一面或两面按预设方式设置多个凹槽，凹槽在类椭圆管上按预设方式分布；翅片过盈套接于蒸发盘管；蒸发管的表面涂有导热层。蒸发管采用小管径圆管压制为类椭圆管，小管径管能提高流通散热量，小管径不同于微通道，常规理解，小管径的管径尺寸大于微通道的小通道尺寸，能避免压损和堵塞。而且，蒸发盘管上过盈连接翅片，进一步增加散热。蒸发盘管的外表面设置凹槽，能达到扰流的目的，增加散热面积。在类椭圆管和翅片上设置导热层，进一步提高散热效果。

Description

蒸发管、蒸发器和冰箱

技术领域

本发明涉及蒸发器领域，特别是涉及蒸发管、蒸发器和冰箱。

背景技术

现有冰箱蒸发器基本是圆管加翅片、丝管、吹胀式、板管或微通道等结构形式。最后成型成直排或斜排，单层、双层或多层，串连、并联或串并联等连接方式。其中，现有板管结构如图1所示，其由扁管和金属板，通过钎焊的方式焊接成一体。此种结构不能在扁管上设计翅片，而且只有单层结构形式，管翅比不高换热效果不佳。因此无法在大容积冰箱上使用，一般只能用于直冷小冰箱或双系统大容积冰箱的冷藏室中。为能将蒸发器设计在对开门冰箱的中隔板内，中隔板厚度约为50mm，厚度较大，占用冰箱较大容积。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种蒸发管、蒸发器及冰箱，解决上述的至少一个问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种由蒸发管，其包括蒸发盘管和一个以上的翅片；蒸发盘管由类椭圆管盘绕的盘管，所述类椭圆管由小管径圆管压制而成；所述蒸发盘管的一面或两面按预设方式设置多个凹槽，所述凹槽在所述类椭圆管上按预设方式分布；所述翅片过盈套接于所述蒸发盘管；所述蒸发管的表面涂有导热层。

在一些实施例中，优选为，所述导热层包括石墨烯层。

在一些实施例中，优选为，所述蒸发盘管通过推胀工艺，过盈套接所述翅片。

在一些实施例中，优选为，所述蒸发盘管套接所述翅片的位置均不设置所述凹槽。

在一些实施例中，优选为，所述小管径圆管的外径≤7mm。

在一些实施例中，优选为，所述小管径圆管为光管结构或管内设置凸凹结构。

在一些实施例中，优选为，所述预设方式包括：矩阵式排布或放射式排布。

在一些实施例中，优选为，所述蒸发管的制备方法包括：对小管径圆管盘绕的第一盘管的一个表面或两个表面加工出多个凹槽；利用球铰模具对带有凹槽的所述第一盘管压制、平整处理得到蒸发盘管，所述小管径圆管被压制为类椭圆管；对表面带有多个凹槽的蒸发盘管进行推胀，过盈套接翅片。

在一些实施例中，优选为，所述蒸发管的制备方法包括：利用球铰模具对小管径圆管盘绕的第一盘管压制，所述小管径圆管被压制为类椭圆管；对压制后的所述第一盘管的一个表面或两个表面加工出多个凹槽，得到带有多个凹槽的蒸发盘管；对表面带有多个凹槽的蒸发盘管进行推胀，过盈套接翅片。

本发明还提供了一种蒸发器，其设置一层以上的权利要求1-7任一项所述的蒸发管，当所述蒸发管为多层时，多层所述蒸发管并行排列。

在一些实施例中，优选为，所述蒸发器的厚度≤30mm。

本发明还提供了一种冰箱，其包括箱体和所述的蒸发器，所述蒸发器设置于所述箱体中间室的保温层中，或所述蒸发器设置于所述箱体中两个间室之间的隔板中。

(三)有益效果

本发明提供的技术方案中蒸发管采用小管径圆管压制为类椭圆管，能提高流通散热量，小管径不同于微通道，常规理解，小管径的管径尺寸大于微通道的小通道尺寸，能避免压损和堵塞。而且，蒸发盘管上过盈连接翅片，进一步增加散热。蒸发盘管的外表面设置凹槽，能达到扰流的目的，增加散热面积。在类椭圆管和翅片上设置导热层，进一步提高散热效果。

附图说明

图1为现有板管蒸发器的结构示意图；

图2a为本发明一个实施例中蒸发器结构图；

图2b为图1蒸发器的右视图；

图3a为本发明一个实施例中蒸发盘管与翅片结合的结构示意图；

图3b为本发明一个实施例中蒸发盘管与翅片结合的局部结构示意图；

图3c为图3b的A-A向示意图；

图4为本发明一个实施例中蒸发盘管制备中预压制中采用的球铰模具的结构示意图；

图5为图4中球铰模具的主视图；

图6为图5A-A中球铰模具的下模块的俯视图；

图7为图4中球铰模具的上模架的俯视图；

图8为图7中N-N面的剖视图；

图9本发明一个实施例中蒸发盘管制备中精整中采用的精整球铰模具的剖面图；

图10为图9的圈中的放大图；

图11为本发明一个实施例中蒸发盘管的立体图；

图12为图11中蒸发盘管的局部细节图；

图13为图12A-A方向的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

由于目前蒸发器体积较大，影响冰箱容积的问题，本发明给出蒸发管、蒸发器和冰箱，对三个产品进行保护。

下面基将通过础设计、扩展设计及替换设计对产品、方法等进行详细描述。

一种蒸发管，如图3a-3c所示，其包括蒸发盘管12和一个以上的翅片11；蒸发盘管12由类椭圆管盘绕，类椭圆管由小管径圆管压制而成；蒸发盘管12的一面或两面按预设方式设置多个凹槽，凹槽在类椭圆管上按预设方式分布；翅片11过盈套接于蒸发盘管12；蒸发管的表面涂有导热层。

蒸发管采用小管径圆管压制为类椭圆管，小管径圆管对本领域技术人员来说较为熟悉，为外径≤7mm的管。小管径管能提高流通散热量，小管径不同于微通道，常规理解，小管径的管径尺寸大于微通道的小通道尺寸，能避免压损和堵塞。而且，蒸发盘管12上过盈连接翅片11，进一步增加散热。蒸发盘管12的外表面设置凹槽，能达到扰流的目的，增加散热面积。凹槽10可以为分散的凹槽、或连续的波浪形凹型条等或不连续的内凹螺纹槽等等。在类椭圆管和翅片11上设置导热层，进一步提高散热效果。该蒸发管较薄，提高换热面积和换热效率的基础上，还达到减薄厚度的目的。

小管径圆管可采用光管或内螺纹管。内螺纹管内部的螺纹能起到扰流的作用提高散热效果，结合小管径圆管外表面的凹槽10，加大换热面积，同时此起彼伏的凹槽10形成波浪纹型，该波浪纹对风流场又起到扰流作用，提高蒸发器换热效果。在一些实施例中，光管的内表面还可以设置凸凹结构，以进一步提高扰流效果。

在一些实施例中，凹槽10呈分散式，相互不连通，所以，在加工中按照分散式的方式加工凹槽10。在另一些实施例中，分散的凹槽10依然具备一定的分布规则，所以，凹槽10在第一盘管上按预设规则分布的方式，比如：矩阵式。加工的凹槽10在整个第一盘管表面呈矩阵排列。凹槽10成排、成列排布，翅片11垂直于类椭圆管或与类椭圆管呈一定的夹角，蒸发盘管12和翅片11之间过盈连接。在另一些实施例中，也可以采用放射性的分布方式加工凹槽10，在凹槽10形成的两条放射线之间的区域过盈套接翅片11。

其中制备盘管时，先将小管径的圆管或管内壁有凹凸槽的异形圆管，先校直再盘绕为第一盘管，第一盘管可呈蛇形来回盘绕，也可以从里到外一圈圈盘绕，盘绕呈一个盘状结构。

蒸发盘管12制作完毕后，对蒸发盘管12进行推胀工艺，过盈套接翅片11。在不同的实施例中，翅片11的数目可多可少，可根据具体蒸发器的散热效能来具体定，为了提高导热的均匀性和有效性，蒸发盘管12套接翅片11的位置均不设置凹槽，翅片11和蒸发盘管12紧密接触，不存在非接触点。而且，在某些实施例中，翅片11可等间距过盈套接在蒸发管上，能进一步提高散热的均匀性。

导热层可以在蒸发管制备的任何一个步骤喷涂到蒸发盘管12和翅片11上。在一些实施例中，导热层可选用石墨烯层，增加石墨烯涂层，能提高导热性，进一步增加换热效率。

下面通过两个实施例中说明蒸发管的制备方法：

步骤1100，对小管径圆管盘绕的第一盘管的一个表面或两个表面加工出多个凹槽10；

在加工凹槽10时，可以将第一盘管置于其中，对两个夹持面加工出凹槽10，凹槽10都设置在小管径圆管4上。

在一些实施例中，考虑到后期在蒸发盘管上设置过盈套接翅片，为了提高受热的均匀性，减少热量传递损失，在安装翅片的位置不设置凹槽10。所以在加工凹槽10时，预留多个翅片安装位，翅片安装位满足：用于安装同一个翅片的翅片安装位围成的形状与蒸发盘管的相交位置不设置凹槽10。

步骤1200，利用球铰模具对带有凹槽10的第一盘管压制，小管径圆管被压制为类椭圆管。

加工凹槽10后的第一盘管放在具有限高装置和具有弹性微调球铰的球铰模具上自动调平的专用成型工装上，将小管径圆管4压制为类椭圆管。其中具有弹性微调球铰的球铰模具借助球铰的灵活性，时刻调整压制面的平整性，能得到较为统一的类椭圆管。将小管径圆管4加工成厚度一致的表面有凹槽的类椭圆管，实现了蒸发器厚度纤薄和高效换热。

步骤1300，对压制后的第一盘管进行平整处理，得到蒸发盘管，如图11-13所示。

本步骤对预压成型的类椭圆管的第一盘管放在有整形槽8的胎具中进行精整，以保证类椭圆管的管高、管间距和平整度一致，为后续推胀安装翅片做前期处理工作。解决了后续翅片穿片和涨紧过盈质量的一致性，提高管翅间的导热效率。

步骤1400，对表面带有多个凹槽的蒸发盘管进行推胀，过盈套接翅片。

此制作工艺很好解决了异型管的弯曲断裂、变形、不一致性、不平整等问题，解决了管子高度一致性，保证管片间的过盈的良好接触，提高了管翅间的导热效率，实现纤薄蒸发器换热效率。

在上述步骤的都可以加入喷涂导热层，比如石墨烯层。

压制蒸发盘管时采用的设备为球铰模具，如图4-8，该球铰模具：上模架和下模板3；上模架包括：承压件、上模件2，承压件处于上模件2的上方，承压件的下部设置球铰座1，上模件2的上部设置球体，球体陷入球铰座1内形成球铰结构；上模件2的下部和下模板3之间通过弹性件相连接；下模板3的上表面设置第一盘管放置位。

向承压件施加力量，上模架向下移动，逐步接触小管径圆管4，继续下移，期间球铰做微调整，以达到稳定的水平面，得到同一高度的类椭圆管。另外，弹性件在上模架向下移动时，和球铰相配合调整上模架的压制面。

释放承压件上的力量后，弹性件通过回弹力推动上模架向上移动。

为了限定类椭圆管的高度，下模板3的上表面可拆卸设置一个以上的限位块7，以限定上模架的下移距离。在一些实施例中，限位件可以采用可拆卸方式安装在下模板3上，方便更换和拆卸维修等。

当然，在不同的实施例中，限位块7可上下调节式安装于下模板3，以适应得到不同厚度的类椭圆管。

同时，在一些实施例中，承压件和下模板3之间设置一个以上的导向柱，导向柱自由滑动式穿过上模件2。导向柱引导上模架沿固定方向向下运动，避免发生偏移，造成压制不一致的问题。

在精整调整时时采用的精整模具，如图9-10所示，需要在上述球铰模具的基础上，在下模板3的上表面设置多个整形槽8，整形槽8用于蒸发盘管的类椭圆管卡入其内部。

将预压成型类椭圆管的第一盘管，放在有整形槽8的胎具中进行精整，以保证异型椭圆管的管高、管间距和平整度的一致性，为后续异型管或椭圆管推胀做好前处理工作。解决了后续的翅片穿片和涨紧过盈质量的一致性，从而保证了管翅间的导热效率。

实施例2：

步骤2100，利用球铰模具对小管径圆管盘绕的第一盘管压制，小管径圆管被压制为类椭圆管；

小管径圆管盘绕、压制设备均与实施例1相同。

步骤2200，对压制后的第一盘管的一个表面或两个表面加工出多个凹槽10。

加工凹槽10的方式与实施例1相似，区别点在于，本实施例是在压制完的类椭圆管上加工凹槽10。

步骤2300，平整处理，得到蒸发盘管。

该步骤类同步骤1300，采用精整球铰模具进行精确调整。

步骤2400，对表面带有多个凹槽的蒸发盘管进行推胀，过盈套接翅片。

在上述步骤的都可以加入喷涂导热层，比如石墨烯层。

实施例2和实施例1的区别在于压制和加工凹槽10的顺序不同。

上述两种方法制备的蒸发管厚度较薄，散热效果好，适用于纤薄蒸发器。

本发明还提供了一种蒸发器，如图2a、2b所示，其设置一层以上蒸发管，当蒸发管为多层时，多层蒸发管并行排列。该蒸发管采用小管径圆管压制后的类椭圆管，小管径圆管的外径小于7mm，所以，蒸发器的厚度≤30mm，为纤薄蒸发器。

通常情况下采用两层蒸发管，放置于两个间室之间的隔板中，两层蒸发管分别向相邻的间室进行制冷。在一些双开门冰箱中，左右两个间室之间设置隔板，蒸发器可设置于隔板中。

本发明还提供了一种冰箱，其包括箱体和蒸发器，蒸发器设置于箱体中间室的保温层中，或蒸发器设置于箱体中两个间室之间的隔板中。

当该纤薄的蒸发器用于为一个间室制冷时，可以设置在该间室的保温层中，当需要向相邻的两个间室制冷时，可以将该蒸发器设置两个间室之间的隔板中。

本技术提供的蒸发管、蒸发器及冰箱，蒸发管的制备解决了纤薄异型椭圆管的蒸发器制造弯头处易开裂变形等难题，保证了异型椭圆管管翅的接触过盈量，提高了换热效率，可实现节材约1/3。对比箱体同样大小的对开门冰箱，可将蒸发器和风机设在中隔板中间，从而实现箱体有效容积增加约40升。大大降低了蒸发器向箱体外漏冷路径，实现冷藏室和冷冻室快速降温，可减小开机率及降低能耗。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (10)

1.一种蒸发管，其特征在于，其包括蒸发盘管和一个以上的翅片；蒸发盘管由类椭圆管盘绕，所述类椭圆管由小管径圆管压制而成；所述蒸发盘管的一个表面或两个表面按预设方式设置多个凹槽，所述凹槽在所述类椭圆管上按预设方式分布；所述翅片过盈套接于所述蒸发盘管；所述蒸发管的表面涂有导热层。

2.如权利要求1所述的蒸发管，其特征在于，所述导热层包括石墨烯层。

3.如权利要求1所述的蒸发管，其特征在于，所述蒸发盘管通过推胀工艺，过盈套接所述翅片；和/或，所述蒸发盘管套接所述翅片的位置均不设置所述凹槽。

4.如权利要求1所述的蒸发管，其特征在于，所述小管径圆管的外径≤7mm；所述小管径圆管为光管结构或管内设置凸凹结构。

5.如权利要求1所述的蒸发管，其特征在于，所述预设方式包括：矩阵式排布或放射式排布。

6.如权利要求1-5任一项所述的蒸发管，其特征在于，所述蒸发管的制备方法包括：

对小管径圆管盘绕的第一盘管的一个表面或两个表面加工出多个凹槽；

利用球铰模具对带有凹槽的所述第一盘管压制、平整处理得到蒸发盘管，所述小管径圆管被压制为类椭圆管；

对表面带有多个凹槽的蒸发盘管进行推胀，过盈套接翅片。

7.如权利要求1-5任一项所述的蒸发管，其特征在于，所述蒸发管的制备方法包括：

利用球铰模具对小管径圆管盘绕的第一盘管压制，所述小管径圆管被压制为类椭圆管；

对压制后的所述第一盘管的一个表面或两个表面加工出多个凹槽，得到带有多个凹槽的蒸发盘管；

对表面带有多个凹槽的蒸发盘管进行推胀，过盈套接翅片。

8.一种蒸发器，其特征在于，其设置一层以上的权利要求1-7任一项所述的蒸发管，当所述蒸发管为多层时，多层所述蒸发管并行排列。

9.如权利要求8所述的蒸发器，其特征在于，所述蒸发器的厚度≤30mm。

10.一种冰箱，其特征在于，其包括箱体和权利要求8或9所述的蒸发器，所述蒸发器设置于所述箱体中间室的保温层中，或所述蒸发器设置于所述箱体中两个间室之间的隔板中。