CN110542327B - 平板状的热交换器及冷冻装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平板状的热交换器及冷冻装置，包括板状本体以及多个肋片，板状本体具有内部空间，并包括顶面、底面以及一对侧面，侧面连接于顶面及底面，围绕形成内部空间。肋片位于内部空间中，各肋片的顶端连接于顶面，各肋片的底端连接于底面，肋片用以将内部空间分隔为多个通道，通道用以通入进行热交换用的冷媒。底面具有朝外凸出的凸出部，以对应于内部空间形成下凹槽，下凹槽邻接并连通于通道中的一者，且下凹槽的底部低于通道的底部，藉以容置冷媒的冷冻油回流。肋片可提升结构强度，下凹槽容置冷冻油回流，避免影响冷媒效率。

Description

平板状的热交换器及冷冻装置

【技术领域】

本发明涉及一种热交换器，尤其是涉及一种平板状的热交换器及应用热交换器的冷冻装置。

【背景技术】

已知的冷冻装置，利用压缩机压缩冷媒，接着在蒸发器中使冷媒膨胀以进行吸热，让蒸发器周围空气温度下降。而后将降温的冷空气导入冷冻库中，利用冷空气将冷冻库内的冷冻物品降温，完成制冷的动作。然而，由于市场上对于急速冷冻的需求提升，单独利用导入冷空气进行制冷的方式，无法提供急速冷冻所需的快速制冷能力。

目前已知在冷冻库中利用热交换器来进行制冷的技术，将冷媒通入位于冷冻库内的热交换器中，达到更快速的制冷效率。然而冷媒在热交换器中会发生相变化及并产生压力变化，长久下来容易让热交换器发生形变，导致冷媒流量发生变化。在严重的情形下，甚至会导致通入冷媒的管道发生阻塞，让冷冻装置无法达到预期的制冷能力。另外一方面，当冷冻油混杂在冷媒中随冷媒在管件中流动时，常因温度变化影响其黏度，进而附着在管路内壁上而影响冷媒的吸热效能，同样会让冷冻装置无法达到预期的制冷能力。

【发明内容】

为了解决前述问题，本发明提供一种平板状的热交换器及冷冻装置，利用多个肋片维持热交换器的机械强度，避免发生变形等问题，此外利用下凹槽的设置，提供比重较重的液体(如冷冻油)回流的通道，避免冷媒的冷冻效率被影响的问题。

本发明的平板状的热交换器，包括板状本体以及多个肋片，板状本体具有内部空间，并且包括顶面、底面以及一对侧面，侧面连接于顶面及底面，从而围绕形成内部空间，肋片位于内部空间中，各肋片的顶端连接于顶面，各肋片的底端连接于底面，肋片用以将内部空间分隔为多个通道，通道用以通入进行热交换用的冷媒，底面具有朝外凸出的一凸出部，对应于内部空间形成一下凹槽，下凹槽邻接并连通于通道中的一者，且下凹槽的底部低于通道的底部，藉以容置冷媒的冷冻油回流。

本发明的冷冻装置用以冷冻收藏冷冻物品，冷冻装置包括冷冻室以及平板状的热交换器，热交换器设置于冷冻室中，用以供冷冻物品置放，热交换器包括板状本体以及多个肋片，板状本体具有内部空间，并且包括顶面、底面以及一对侧面，侧面连接于顶面及底面，从而围绕形成内部空间，肋片位于内部空间中，各肋片的顶端连接于顶面，各肋片的底端连接于底面，肋片用以将内部空间分隔为多个通道，用以通入进行热交换用的冷媒，其中底面具有朝外凸出的凸出部，以对应于内部空间形成下凹槽，下凹槽邻接并连通于通道中的一者，且下凹槽的底部低于通道的底部，从而容置冷媒的冷冻油回流。

本发明的平板状的热交换器及冷冻装置具有以下有益的效果：

利用肋片可以避免板状本体发生形变，从而维持通道的体积以及冷媒的流量。下凹槽可以用来容置比重较大的冷冻油，形成冷冻油液体回流的通道，避免冷媒的效率被影响。

【附图说明】

图1为依照本发明一实施例的平板状的热交换器的示意图。

图2为图1的热交换器的俯视剖面图。

图3为依照本发明另一实施例的平板状的热交换器的示意图。

图4为依照本发明另一实施例的冷冻装置的示意图。

附图标号说明

热交换器 100,200 板状本体 110,210

冷媒出口 11a 冷媒入口 110b

顶面 111,211 侧面 113,213

底面 115,215 凸出部 117

前端面 118 后端面 119

内部空间 120,220 通道 123,223

下凹槽 127 肋片 130,230

间隙 130a 间隔壁 150

连通管 190 冷冻装置 300

冷冻室 310 循环风扇 320

冷冻物品 P 第一部分 R1

第二部分 R2 流向 F1,F2

【具体实施方式】

有关本发明前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。

本发明的平板状的热交换器及冷冻装置，在热交换器板状本体的内部空间设有多个肋片，并且具有下凹槽的设计。藉由与顶面及底面相连的肋片，可以提升热交换器的结构强度，避免因为压力差导致热交换器发生膨胀或压缩塌陷等变形的问题。此外，下凹槽可以用来容置比重较重的冷冻油回流，避免冷媒效率被影响的问题。

请参照图1，为依照本发明一实施例的平板状的热交换器的示意图。热交换器100包括一板状本体110以及多个肋片130。板状本体110具有内部空间120，并且包括顶面111、底面115以及一对侧面113，此对侧面113连接于顶面111 及底面115。顶面111、底面115及此对侧面113围绕形成内部空间120。肋片 130位于内部空间120中，各肋片130的顶端连接于顶面111，各肋片130的底端连接于底面115，以将内部空间120分隔为多个通道123，通道123用以通入进行热交换用的冷媒。

底面115具有朝外凸出的凸出部117，以对应于内部空间120形成下凹槽 127。下凹槽127邻接并连通于通道123中的一者，且下凹槽127的底部低于通道123的底部，让比重较冷媒为重的冷冻油，得以沉积容置于下凹槽127中，并与流动于通道123中的冷媒分离。如此可以提供冷冻油液体回流的通道，避免冷媒的吸热效率被影响的问题。

请同时参照图1及图2，图2为图1的热交换器的俯视剖面图。本实施例的板状本体110更包括相对的前端面118及后端面119。板状本体110的顶面111、底面115、侧面113、前端面118及后端面119，相连围绕形成内部空间120。肋片130位于内部空间120中，且与前端面118及后端面119间具有间隙130a，可以让冷媒流动。本实施例中，各肋片130的顶端是连续地与顶面111连接，各肋片130的底端是连续地与底面115连接，因此冷媒仅能通过间隙130a流动至不同的通道123。

本实施例中，板状本体110及设置于其中的肋片130是金属一体成型。于一实施例中，是利用铝金属以板片冲压制成。然而本发明并不以铝金属为材质上的限制，同时制作方法亦不以冲压工艺为限；其他可以用作热交换器的材质，以及其他可以用来制作热交换器的工艺技术，均可应用于本发明实施例的热交换器100。

如图1及图2所示，本实施例的热交换器100更包括间隔壁150，位于内部空间120中。间隔壁150连接于顶面111、底面115、前端面118及后端面119，用以将板状本体110分隔为相邻但不相互连通的第一部分R1及第二部分R2。后端面119具有冷媒出口110a及冷媒入口110b，冷媒出口110a位于第一部分R1，用以供冷媒离开第一部分R1，冷媒入口110b位于第二部分R2，用以供冷媒进入第二部分R2。热交换器100更包括连通管190，连通管190的两端分别连接于冷媒出口110a及冷媒入口110b。在第一部分R1中进行热交换后的冷媒，经由连通管190继续移动至第二部分R2进行热交换。

根据前述，冷媒先在第一部分R1进行热交换，接着经由连通管190移动至第二部分R2，亦即冷媒在第一部分R1及第二部分R2中的流向相反。在本实施例中，冷媒由第一部分R1的左侧进入板状本体110(例如经由图2中显示位于第一部分R1左侧的开口进入第一部分R1)，通过间隙130a在不同的通道123间移动，并依流向F1流动至冷媒出口110a。连通管190为U形管，使离开第一部分R1的冷媒由第二部分R2的冷媒入口110b再次进入板状本体110。冷媒进入第二部分R2后依流向F2流动通过第二部分R2后，由第二部分R2的左侧离开板状本体110(例如经由图2中显示位于第二部分R2左侧的开口离开第二部分 R2)。冷媒在第一部分R1中的流向F1，相反于冷媒在第二部分R2中的流向F2。

本实施例中，热交换器100可以应用于冷冻装置中，作为置放冷冻物品的冷冻承板。冷媒通入板状本体110后，经由在多个通道123中流动，可以跟置放热交换器100上的冷冻物品进行热交换，藉由冷媒蒸发吸热，降低冷冻物品的温度达到冷冻的效果。另外，板状本体110、肋片130以及间隔壁150可以是金属一体成型，其材质及制程在本发明中并不多加限制。

请参照图3，为依照本发明另一实施例的平板状的热交换器的示意图。热交换器200包括板状本体210以及多个肋片230。板状本体210具有内部空间220，并且包括顶面211、底面215以及一对侧面213，围绕形成内部空间220。肋片 230位于内部空间220中，其顶端连接于顶面211，底端连接于底面215，以将内部空间220分隔为多个通道223，通道223用以通入进行热交换用的冷媒。

与前述实施例所述的热交换器100不同处，在于本实施例的热交换器200 更包括多个鳍片270。鳍片270连接于板状本体210，并且分布于底面215上，藉以增加热交换面积。更详尽地来说，鳍片270是以两两相隔一间距的方式连接于板状本体210的底面215上。应用在冷冻装置中，鳍片270可以增加热交换器200与冷冻装置内空气的接触面积，可以提升制冷效果。板状本体210的顶面211并未连接鳍片270，形成平整的表面，使得冷冻物品可以直接承载在顶面211上，有助于冷冻物品的冷冻保存。

请参照图4，为依照本发明另一实施例的冷冻装置的示意图。冷冻装置300 用于冷冻收藏冷冻物品P，并且包括冷冻室310以及平板状的热交换器。本实施例中是利用前述实施例的包括鳍片270的热交换器200为例进行说明，其详细内容在此不多加详述。热交换器200设置于冷冻室310内，用来供冷冻物品P 放置。冷冻室310内可以依照需求将多个热交换器200并列设置，并可以采用多层的配置方式，增加置放冷冻物品P的数量。

冷冻装置300可以更包括循环风扇320，用以提供循环强风在冷冻室310 中制冷。搭配平板状的热交换器200利用鳍片270增加与空气的热交换面积，并且利用冷冻物品P直接接触热交换器200的制冷方式，冷冻装置300可以提供快速有效的冷冻效果。

本发明前述实施例的平板状的热交换器及冷冻装置，包括板状本体及多个肋片。板状本体具有内部空间，肋片位于内部空间中，用以将内部空间分隔为多个通道。通道用以通入进行热交换用的冷媒。板状本体的底面具有朝外凸出的凸出部，以对应于内部空间形成下凹槽。下凹槽邻接并连通于通道中的一者，且下凹槽的底部低于通道的底部，从而容置冷媒的冷冻油回流。藉由肋片连接于顶面及底面，可以避免通道内通入冷媒时，因内外压力差导致热交换器发生膨胀抑或凹陷等结构变形，维持通道的体积以及冷媒的流量。另藉由底部低于通道的下凹槽设计，容置冷媒中比重较大的冷冻油，提供冷冻油液体回流的通道，避免冷媒效率被影响的问题。

以上所述仅是本发明的优选实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已将优选实施例披露如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，应当可以利用上述揭示的技术内容作出些许改变或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的实质核心技术对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种平板状的热交换器，其特征在于，包括：

板状本体，具有内部空间，并且包括顶面、底面以及一对侧面，所述对侧面连接于所述顶面及所述底面，从而围绕形成所述内部空间；以及

多个肋片，位于所述内部空间中，各所述肋片的顶端连接于所述顶面，各所述肋片的底端连接于所述底面，所述肋片用以将所述内部空间分隔为多个通道，所述通道用以通入进行热交换用的冷媒；

其中，所述底面具有朝外凸出的凸出部，以对应于所述内部空间形成下凹槽，所述下凹槽邻接并连通于所述通道中的一者，且所述下凹槽的底部低于所述通道的底部，从而容置所述冷媒中比重较所述冷媒重的冷冻油回流。

2.如权利要求1所述的热交换器，其特征在于：所述板状本体更包括相对的前端面及后端面，所述肋片与所述前端面及所述后端面间具有间隙，供所述冷媒流动。

3.如权利要求2所述的热交换器，其特征在于：进一步包括间隔壁，位于所述内部空间中，所述间隔壁连接于所述顶面、所述底面、所述前端面及所述后端面，用以将所述板状本体分隔为相邻但不相通的第一部分及第二部分。

4.如权利要求3所述的热交换器，其特征在于：所述冷媒在所述第一部分中的流向相反于在所述第二部分中的流向。

5.如权利要求4所述的热交换器，其特征在于：所述后端面具有冷媒出口及冷媒入口，所述冷媒出口位于所述第一部分，用以供所述冷媒离开所述第一部分，所述冷媒入口位于所述第二部分，用以供所述冷媒进入所述第二部分。

6.如权利要求5所述的热交换器，其特征在于：进一步包括连通管，两端分别连接于所述冷媒出口及所述冷媒入口。

7.如权利要求3所述的热交换器，其特征在于：所述板状本体、所述肋片及所述间隔壁为金属一体成型。

8.如权利要求1所述的热交换器，其特征在于：进一步包括多个鳍片，连接于所述板状本体，并且分布于所述底面上，藉以增加热交换面积。

9.如权利要求1所述的热交换器，其特征在于：所述板状本体及所述肋片为金属一体成型。

10.一种冷冻装置，用以冷冻收藏冷冻物品，其特征在于，包括：

冷冻室；以及

平板状的热交换器，设置于所述冷冻室中，用以供所述冷冻物品置放，所述热交换器包括：

板状本体，具有内部空间，并且包括顶面、底面以及一对侧面，所述对侧面连接于所述顶面及所述底面，从而围绕形成所述内部空间；及

多个肋片，位于所述内部空间中，各所述肋片的顶端连接于所述顶面，各所述肋片的底端连接于所述底面，所述肋片用以将所述内部空间分隔为多个通道，所述通道用以通入进行热交换用的冷媒；

其中，所述底面具有朝外凸出的凸出部，以对应于所述内部空间形成下凹槽，所述下凹槽邻接并连通于所述通道中的一者，且所述下凹槽的底部低于所述通道的底部，从而容置所述冷媒中比重较所述冷媒重的冷冻油回流。

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