CN110285609A - 排气蒸发管组件及其制作方法以及接水盘和制冷设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种排气蒸发管组件及其制作方法以及接水盘和制冷设备，涉及制冷设备技术领域，包括：用于连接压缩机排气出口的排气蒸发管，排气蒸发管包括进入管段、蒸发管段和排出管段；固态相变材料，固态相变材料与蒸发管段导热连接。在上述技术方案中，固态相变材料发生相变时仍为固态，能够吸收或释放出大量潜热且具有更大的换热面积。开机时，高温气体经过排气蒸发管时固态相变材料发生相变，吸收大量潜热，可将排气蒸发管内冷媒温度快速降低，从而降低能耗，起到提升能效的作用。停机时，环境温度低于固态相变材料的相变温度时，固态相变材料能够释放大量潜热，并基于其更大的换热面积加速化霜水的蒸发。

Description

排气蒸发管组件及其制作方法以及接水盘和制冷设备

技术领域

本发明涉及制冷设备技术领域，尤其是涉及一种排气蒸发管组件及其制作方法以及接水盘和制冷设备。

背景技术

排气蒸发管段为压缩机排气口到冷凝器入口之间的管段，该管段安装在接水盘底部，当压缩机排出高温气体经过该管段时，可与接水盘内的化霜水之间形成换热，对排气蒸发管内的高温冷媒进行降温。

但是，现有技术中的排气蒸发管段与接水盘内的化霜水之间的换热量较差，冷媒温度降低的水平无法满足现有需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种排气蒸发管组件及其制作方法以及接水盘和制冷设备，以解决现有技术中存在的排气蒸发管段与接水盘内的化霜水之间的换热量较差，冷媒温度降低的水平无法满足现有需求的技术问题。

经过对现有技术中的排气蒸发管的结构进行研究发现，虽然现有技术中的排气蒸发管采用了弯曲的迂回结构，以力求增加排气蒸发管与化霜水之间的换热面积，但是由于排气蒸发管能够设置在接水盘内的管长有限，所以还是限制了二者的换热面积，从而限制了高温气体通过时的换热量。二者之间的换热量由此便受到了管长的制约。为了解决管长制约二者换热量的技术问题，所以本发明提供了如下方案。

本发明提供的一种排气蒸发管组件，包括：

用于连接压缩机排气出口的排气蒸发管，所述排气蒸发管包括进入管段、蒸发管段和排出管段；

固态相变材料，所述固态相变材料与所述蒸发管段导热连接。

进一步的，所述固态相变材料包裹在所述蒸发管段的外表面。

进一步的，所述固态相变材料在三维方向延伸。

进一步的，所述蒸发管段包括在三维方向弯曲的迂回结构；

所述固态相变材料将所述蒸发管段整体包裹在内。

进一步的，所述固态相变材料包括石蜡、聚乙二醇、多元醇、聚乙烯、层状钙钛矿或聚氨酯材料。

进一步的，所述固态相变材料的相变温度在-30～80℃之间。

本发明还提供了一种排气蒸发管组件的制作方法，步骤如下：

准备模具；将排气蒸发管的蒸发管段封装在所述模具的内腔；

向所述模具的内腔灌入熔融状态的固态相变材料，并待其冷却成型。

进一步的，在所述模具上开设出管孔、进管孔和进料孔；

所述进管孔和所述出管孔的开设位置与所述排气蒸发管的进入管段和排出管段的位置相互对应。

本发明还提供了一种接水盘，包括所述排气蒸发管组件；还包括：

盘体，所述排气蒸发管组件安装在所述盘体的内腔。

本发明还提供了一种制冷设备，包括所述排气蒸发管组件；或者，包括所述接水盘。

在上述技术方案中，将固态相变材料与排气蒸发管封装在一起，可以将换热面积转变为固态相变材料的表面积，从而提高与化霜水之间的换热面积。固态相变材料发生相变时仍为固态，且能够吸收或释放出大量潜热。压缩机开机时，高温气体经过排气蒸发管时固态相变材料发生相变，吸收大量潜热，可将排气蒸发管内冷媒温度快速降低，可使冷凝器入口的温度降低，提高冷凝器出口过热度，从而降低能耗，起到提升能效的作用。压缩机在停机时，环境温度低于固态相变材料的相变温度时，固态相变材料能够释放大量潜热，并基于其更大的换热面积加速化霜水的蒸发，蒸发速度快。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的接水盘的立体图；

图2为现有技术中的接水盘的俯视图；

图3为本发明一个实施例提供的排气蒸发管的立体图；

图4为本发明一个实施例提供的排气蒸发管和固态相变材料的装配图；

图5为如图4所示的排气蒸发管和固态相变材料的装配切面图；

图6为本发明一个实施例提供的固态相变材料的切面图；

图7为本发明一个实施例提供的接水盘的立体图；

图8为本发明一个实施例提供的模具的立体图。

附图标记：

1、排气蒸发管；2、固态相变材料；

3、盘体；4、模具；

11、排出管段；12、进入管段；

13、蒸发管段；

21、管槽；

41、出管孔；42、进管孔；

43、进料孔。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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，可以是两个元件内部的连通。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。

首先如图1和图2所示，现有技术中的排气蒸发管1采用了弯曲的迂回结构，以力求增加排气蒸发管1与化霜水之间的换热面积，虽然如此，但是排气蒸发管1能够设置在接水盘内的管长还是有限，从而会限制排气蒸发管1与接水盘内的化霜水的换热面积，进而限制了高温气体通过排气蒸发管1时的换热量。

针对现有技术的技术问题，如图3至图6所示，本实施例提供的一种排气蒸发管组件，包括：用于连接压缩机排气出口的排气蒸发管1，所述排气蒸发管1包括进入管段12、蒸发管段13和排出管段11；

固态相变材料2，所述固态相变材料2与所述蒸发管段13导热连接。

根据该实施例提供的排气蒸发管组件，为了提高排气蒸发管1内的高温气体与接水盘内的化霜水之间的换热量，所以在排气蒸发管1上增设了固态相变材料2(或固固相变材料)，以此将与化霜水之间的换热面积转变为固态相变材料的表面积，从而提高与化霜水之间的换热面积。同时，固态相变材料2发生相变时仍为固态，且能够吸收或释放出大量潜热。所以将固态相变材料2与蒸发管段13导热连接以后，利用固态相变材料2的吸放热性能以及更大的换热面积可以与排气蒸发管1内的高温气体之间形成优异的换热效果，提高换热量。

压缩机开机时，高温气体经过排气蒸发管1时固态相变材料2发生相变，吸收大量潜热，可将排气蒸发管1内冷媒温度快速降低，可使冷凝器入口的温度降低，提高冷凝器出口过热度，从而降低能耗，起到提升能效的作用。固态相变材料2发生相变时单位时间内的换热量大，冷媒降温幅度大，由此便使冷凝温度降低至更低水平，能耗改善效果显著。

压缩机在停机时，现有技术中的接水盘内的化霜水只能依靠自然蒸发，蒸发速度慢。而由于该排气蒸发管组件装配了固态相变材料2，当环境温度低于固态相变材料2的相变温度时，固态相变材料2能够释放大量潜热，并基于其更大的换热面积加速化霜水的蒸发，蒸发速度快。

进一步的，所述固态相变材料2包裹在所述蒸发管段13的外表面。

在该实施例中，固态相变材料2可以根据蒸发管段13的结构与其进行导热连接，连接的方式可以采用接触的方式，也可以采用包裹蒸发管段13的方式。

其中，当利用固态相变材料2包裹蒸发管段13时，固态相变材料2可以沿着蒸发管段13的轴向方向包裹在蒸发管段13的外表面，以能够与蒸发管段13的外表面充分接触；例如蒸发管段13为直管，固态相变材料2便可以沿着蒸发管段13的轴向方向包裹在其外表面。

同时，固态相变材料2也可以不沿着蒸发管段13的轴向方向包裹，而是将全部蒸发管段13整体包裹在内；例如蒸发管段13为弯曲管，固态相变材料2便可以将蒸发管段13的各个弯曲部分全部包裹在其内。本领域技术人员可以根据需求自行选择，在此便不做限定。

进一步的，所述固态相变材料2在三维方向延伸。所以，对于固态相变材料2的具体形状是不进行限定的，该固态相变材料2可以为规则的几何形状，例如可以采用块状结构，为了适于装配。如图7所示，当固态相变材料2采用了能够与接水盘相配合的块状结构时，便可以在保证与接水盘装配的情况下尽可能的提高其表面积。例如，所述块状结构的横截面面积占预设接水盘的横截面面积的90％以上。具有较大的表面积，所以固态相变材料2在释放潜热时便可以提高潜热的释放速度，进而提高化霜水自然蒸发的效果。同时，也可以是根据排气蒸发管1的具体形状配合构成不规则的形状结构。本领域技术人员可以根据需求自行设置，在此便不再赘述。

优选的，所述蒸发管段13包括在三维方向弯曲的迂回结构；所述固态相变材料2将所述蒸发管段13整体包裹在内。

继续参考图5，将蒸发管段13设置呈迂回结构，能够增大其与固态相变材料2之间的接触面积，使二者的接触面积进一步扩大。与此同时，固态相变材料2与蒸发管段13之间的导热连接也采用了整体包裹的方式，也即将迂回结构的蒸发管段13的各个弯曲部分整体包裹在内。

优选的，所述固态相变材料2包括石蜡、聚乙二醇、多元醇、聚乙烯、层状钙钛矿或聚氨酯材料。优选的，所述固态相变材料的相变温度在-30～80℃之间，例如可以采用-20～60℃之间的相变温度范围的材料。本领域技术人员可以根据需求自行选择，在此便不做限定。

本发明还提供了一种排气蒸发管组件的制作方法，步骤如下：

准备模具；将排气蒸发管1的蒸发管段13封装在所述模具4的内腔；

向模具4的内腔灌入熔融状态的固态相变材料2，并待其冷却成型。

由于排气蒸发管1一般会设置呈不规则的弯曲结构，同时固态相变材料2常温下呈固态。所以，两者之间若接触不好便会产生接触热阻，降低换热效果。

如图8所示，模具4的内部为空心结构，也即具有空腔。而上述制作方法在制作固态相变材料2时，将排气蒸发管1封装在预设的模具4中，并将原材料(固态相变材料2)融为液态灌入模具4中，使原材料(固态相变材料2)和排气蒸发管1能够同时封装在预设的模具4中，待固态相变材料2冷却为固态，便可以使二者一体成型，从而保证二者的接触面积。

如图6所示，在成型的排气蒸发管组件中，固态相变材料2的内部便会形成与排气蒸发段紧密接触的该管槽21。此时固态相变材料2排气蒸发管1良好接触，导热热阻最小，可保证良好的换热效果。其中，模具4的尺寸按照所需固态相变材料2的大小决定。

进一步的，在所述模具4上开设出管孔41、进管孔42和进料孔43；所述进管孔42和所述出管孔41的开设位置与所述排气蒸发管1的进入管段12和排出管段11的位置相互对应。

如图8所示，可见模具4上设置了出管孔41、进管孔42和进料孔43，其中，出管孔41和进管孔42能够与排气蒸发管1的排出管段11和进入管段12相配合，进料孔43用来灌入熔融的固态相变材料2。该模具4的尺寸以及表面的出管孔41、进管孔42和进料孔43均可根据所需固态相变材料2的尺寸以及排气蒸发管1在固态相变材料2中的相对位置决定。成型后的固态相变材料2与排气蒸发管1接触良好，可降低导热热阻。

本发明还提供了一种接水盘，包括所述排气蒸发管组件；还包括：盘体3，所述排气蒸发管组件安装在所述盘体3的内腔。接水盘的结构可如图7所示。

本发明还提供了一种制冷设备，包括所述排气蒸发管组件；或者，包括所述接水盘。

该制冷设备包括了例如冰箱、冰柜、空调等，所以排气蒸发管组件或所述接水盘可以适用在冰箱、冰柜、空调等制冷设备上，本领域技术人员可以根据需求将其设计装配至合适的制冷设备上使用。同时，由于所述排气蒸发管组件、接水盘的具体结构、功能原理以及技术效果均在前文详述，在此便不再赘述。任何有关于所述排气蒸发管组件、接水盘的技术内容均可参考前文的记载。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种排气蒸发管组件，其特征在于，包括：

用于连接压缩机排气出口的排气蒸发管，所述排气蒸发管包括进入管段、蒸发管段和排出管段；

固态相变材料，所述固态相变材料与所述蒸发管段导热连接。

2.根据权利要求1所述的排气蒸发管组件，其特征在于，所述固态相变材料包裹在所述蒸发管段的外表面。

3.根据权利要求2所述的排气蒸发管组件，其特征在于，所述固态相变材料在三维方向延伸。

4.根据权利要求3所述的排气蒸发管组件，其特征在于，所述蒸发管段包括在三维方向弯曲的迂回结构；

所述固态相变材料将所述蒸发管段整体包裹在内。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的排气蒸发管组件，其特征在于，所述固态相变材料包括石蜡、聚乙二醇、多元醇、聚乙烯、层状钙钛矿或聚氨酯材料。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的排气蒸发管组件，其特征在于，所述固态相变材料的相变温度在-30～80℃之间。

7.一种排气蒸发管组件的制作方法，其特征在于，步骤如下：

准备模具；

将排气蒸发管的蒸发管段封装在所述模具的内腔；

向所述模具的内腔灌入熔融状态的固态相变材料，并待其冷却成型。

8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，在所述模具上开设出管孔、进管孔和进料孔；

所述进管孔和所述出管孔的开设位置与所述排气蒸发管的进入管段和排出管段的位置相互对应。

9.一种接水盘，其特征在于，包括如权利要求1-6中任一项所述的排气蒸发管组件；还包括：

盘体，所述排气蒸发管组件安装在所述盘体的内腔。

10.一种制冷设备，其特征在于，包括如权利要求1-6中任一项所述的排气蒸发管组件；或者，包括如权利要求8所述的接水盘。