CN115962598A - 风冷式制冷设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于制冷设备技术领域，具体提供了一种风冷式制冷设备。本发明旨在解决现有风冷式制冷设备在对蒸发器进行除霜时除霜效率较低的问题。本发明的风冷式制冷设备包括设备本体、蒸发器和轴流风机。设备本体限定有制冷室、储藏室、制冷风道、回风通道和除霜风道，制冷室、制冷风道、储藏室和回风通道依次首尾连通，以形成制冷循环风路；除霜风道的两端分别与制冷室连通，以形成除霜循环风路。蒸发器设置在制冷室内，并位于除霜风道的两端之间。正转的轴流风机驱动流经制冷室的气体在制冷循环风路内流动，反转的轴流风机驱动流经制冷室的气体在除霜循环风路内流动。本发明不仅提升了蒸发器的除霜效果，而且控制逻辑简单。

Description

风冷式制冷设备

技术领域

本发明属于制冷设备技术领域，具体提供了一种风冷式制冷设备。

背景技术

风冷式制冷设备主要包括风冷式制冷设备、风冷式冷柜和风冷式冰柜。现有的风冷式制冷设备一般具有依次连通的制冷室、制冷风道、储藏室和回风通道。现有的风冷式制冷设备还具有蒸发器和风机，该蒸发器布置在制冷室内，以冷却制冷室内的空气。风机用于驱动空气沿着制冷室、制冷风道、储藏室和回风通道的路径循环流动，以将制冷室内被蒸发器冷却的气体输送至储藏室内，冷却储藏室内的被储藏物(包括食材、药品、酒水、生物试剂、菌落、化学试剂等)。

由于储藏室内的被储藏物经常包括水分含量较高的食材，以及外界中的水汽会进入到储藏室内，导致储藏室内的湿度较高，而水汽在蒸发器处遇冷会形成贴附在蒸发器上的霜。当蒸发器上的凝霜较多时，会影响蒸发器对其周围空气的制冷效果，因此需要定期对蒸发器进行除霜。

在现有技术中，通常是先使风机停转，然后再通过电加热装置对蒸发器进行加热。在电加热装置对蒸发器加热的过程中，热量由点逐面逐渐地传递至整个蒸发器，进而融化掉蒸发器上的凝霜。由于热量传递至整个蒸发器需要一定的时间，致使蒸发器的化霜时间较长，除霜效率较低。

发明内容

本发明的一个目的在于，解决现有风冷式制冷设备在对蒸发器进行除霜时除霜效率较低的问题。

本发明进一步地一个目的在于，在风冷式设备进行除霜之前，平衡制冷室内的气压，防止制冷室内的气压过高或过低。

为实现上述目的，本发明提供了一种风冷式制冷设备，包括：

设备本体，其限定有制冷室、储藏室、制冷风道、回风通道和除霜风道，所述制冷室、所述制冷风道、所述储藏室和所述回风通道依次首尾连通，以形成制冷循环风路；所述除霜风道的两端分别与所述制冷室连通，以形成除霜循环风路；

蒸发器，其设置在所述制冷室内，并且所述蒸发器位于所述除霜风道的所述两端之间；

轴流风机，正转的所述轴流风机驱动流经所述制冷室的气体在所述制冷循环风路内流动，反转的所述轴流风机驱动流经所述制冷室的气体在所述除霜循环风路内流动。

可选地，所述轴流风机倾斜地设置在所述蒸发器的上方。

可选地，所述轴流风机与水平面之间的夹角为0°-45°；并且/或者，所述蒸发器的顶面倾斜设置，以使从反转的所述轴流风机吹出的气体垂直地吹向所述顶面。

可选地，所述风冷式制冷设备还包括制冷阀门组件和除霜阀门组件，所述制冷阀门组件用于阻断所述制冷循环风路，所述除霜阀门组件用于阻断所述除霜循环风路。

可选地，所述制冷阀门组件包括第一单向阀和/或第二单向阀，所述第一单向阀用于单向阻断所述制冷风道，所述第一单向阀仅允许正转的所述轴流风机驱动气体流经所述制冷风道，而不允许反转的所述轴流风机驱动气体流经所述制冷风道；所述第二单向阀用于单向阻断所述回风通道，所述第二单向阀仅允许正转的所述轴流风机驱动气体流经所述回风通道，而不允许反转的所述轴流风机驱动气体流经所述回风通道。

可选地，所述制冷风道的每一个出风口分别设置有一个所述第一单向阀；所述回风通道的进风口或出风口设置有所述第二单向阀。

可选地，所述除霜阀门组件包括第三单向阀，所述第三单向阀用于单向阻断所述除霜风道，所述第三单向阀仅允许反转的所述轴流风机驱动气体流经所述除霜风道，而不允许正转的所述轴流风机驱动气体流经所述除霜风道。

可选地，所述第一单向阀、所述第二单向阀和所述第三单向阀均是与所述设备本体枢转连接的薄片，每一个所述薄片的枢转轴均位于相应所述薄片的顶部，以使所述第一单向阀、所述第二单向阀和所述第三单向阀能够在自身重力的作用下关闭。

可选地，所述设备本体限定有两个所述制冷风道和一个所述除霜风道，所述除霜风道位于两个所述制冷风道之间；并且/或者，所述轴流风机的反转转速是正转转速的1/4-3/4；并且/或者，所述设备本体上设置有均压通道，所述均压通道通过其一端与所述制冷室连通，所述均压通道通过其另一端通向所述风冷式制冷设备的外部；并且/或者，所述设备本体包括风道盖板，所述制冷风道和所述除霜风道均形成在所述风道盖板上。

可选地，所述风冷式制冷设备还包括加热装置，所述加热装置设置在所述蒸发器的顶部。

基于前文的描述，本领域技术人员能够理解的是，在本发明前述的技术方案中，通过使制冷室、制冷风道、储藏室和回风通道依次首尾连通，形成制冷循环风路；使除霜风道的两端分别与制冷室连通，形成除霜循环风路；并使正转的轴流风机驱动流经制冷室的气体在制冷循环风路内流动，使反转的轴流风机驱动流经制冷室的气体在除霜循环风路内流动；使得本发明的风冷式制冷设备能够通过使轴流风机正转对储藏室内的被储藏物进行制冷，通过使轴流风机反转对制冷室内的蒸发器进行除霜。具体地，本发明的风冷式制冷设备在对蒸发器进行除霜时，能够使轴流风机通过除霜循环风路驱动气体持续地吹拂蒸发器，使蒸发器的各个部分均匀地受热，相对于使蒸发器通过自身热传递的方式将热量传递至全身而言，蒸发器能够均匀地快速受热，快速地除去蒸发器上的凝霜，进而提升了蒸发器的除霜效果。同时，流动的气体也能够促进凝霜和霜水混合物脱离蒸发器，进一步提升了蒸发器的除霜效果。

进一步，通过第一单向阀来单向阻断制冷风道，第二单向阀来单向阻断回风通道，第三单向阀来单向阻断除霜风道，使得风冷式制冷设备可以仅通过控制轴流风机的正反转，就能够使风冷式制冷设备进行制冷或除霜，控制逻辑简单。同时，在风冷式制冷设备对蒸发器进行除霜时，第一单向阀和第二单向阀还避免了制冷室内高温的气体进入储藏室，使储藏室出现温升；在风冷式制冷设备对储藏室进行制冷时，还避免了冷气在除霜循环风路内做无效地循环，保证了风冷式制冷设备的制冷效率。

进一步，通过均压通道将制冷室与外部环境连通，使得制冷室内的气压能够通过该均压通道进行平衡。即，在风冷式制冷设备对蒸发器进行除霜时，制冷室在气压过高时使其内的气体通过均压通道排向外部环境，在压力过低时通过均压通道吸取外部环境中的空气。

再进一步，通过将轴流风机倾斜地设置在蒸发器的上方，还使得反转的轴流风机将气体从上至下地吹向蒸发器，促进了蒸发器上化霜和水的坠落，缩短了风冷式制冷设备的除霜时间。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，后文将参照附图来描述本发明的部分实施例。本领域技术人员应当理解的是，同一附图标记在不同附图中所标示的部件或部分相同或类似；本发明的附图彼此之间并非一定是按比例绘制的。

附图中：

图1是本发明一些实施例中风冷式制冷设备的原理示意图(制冷模式)；

图2是本发明一些实施例中风冷式制冷设备的原理示意图(除霜模式)；

图3是本发明一些实施例中风道盖板部分的第一轴测效果示意图；

图4是本发明一些实施例中风道盖板部分的第二轴测效果示意图；

图5是图4中风道盖板部分沿A-A方向的剖视图；

图6是图4中风道盖板部分沿B-B方向的剖视图。

具体实施方式

本领域技术人员应当理解的是，下文所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是本发明的全部实施例，该一部分实施例旨在用于解释本发明的技术原理，并非用于限制本发明的保护范围。基于本发明提供的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所获得的其它所有实施例，仍应落入到本发明的保护范围之内。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“顶部”“底部”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，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，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

进一步，还需要说明的是，为了方便描述，以及为了使本领域技术人员能够快速地理解本发明的技术方案，后文仅对与本发明所要解决的技术问题和/或技术构思关联程度较强(直接相关或间接相关)的技术特征进行描述，对于与发明所要解决的技术问题和/或技术构思关联程度较弱的技术特征不再进行赘述。由于该关联程度较弱的技术特征属于本领域的公知常识，因此本发明即便是不描述该关联程度较弱的特征，也不会导致本发明的公开不充分。

如图1和图2所示，在本发明的一些实施例中，风冷式制冷设备包括设备本体1、蒸发器2、轴流风机3、加热装置4、制冷阀门组件5和除霜阀门组件6。

继续参阅图1和图2，设备本体1限定有制冷室101、储藏室102、制冷风道103、回风通道104和除霜风道105。其中，制冷室101、制冷风道103、储藏室102和回风通道104依次首尾连通，并因此形成制冷循环风路。除霜风道105的两端分别与制冷室101连通，并因此形成除霜循环风路。

如图1所示，风冷式制冷设备在制冷模式下运行时，气体在制冷循环风路内循环流动，气体流动的路径为：制冷室101→制冷风道103→储藏室102→回风通道104→制冷室101。

如图2所示，风冷式制冷设备在除霜模式下运行时，气体在除霜循环风路内循环流动，气体流动的路径为：制冷室101→除霜风道105→制冷室101。

继续参阅图1和图2，设备本体1包括风道盖板110，制冷风道103和除霜风道105均形成在风道盖板110上。

如图1至图6所示，制冷风道103的出风口1031设置在风道盖板110的前侧，以便使制冷风道103通过该出风口1031将冷风吹向储藏室102内。除霜风道105的进风口1051设置在风道盖板110的后侧，以便使除霜风道105通过进风口1051接收制冷室101内的气体。

如图5和图6所示，在本发明的一些实施例中，制冷风道103为两个，除霜风道105为一个，并且除霜风道105位于两个制冷风道103之间，以使制冷风道103的流通截面积尽可能地大，以便降低制冷风道103对气体的阻力。

如图1和图2所示，蒸发器2设置在制冷室101内，并且蒸发器2位于除霜风道105的两端之间。

如图1、图2和图4所示，轴流风机3设置在蒸发器2的上方，用于驱动气体流动，以使气体在制冷循环风路或除霜循环风路内流动。具体地，轴流风机3倾斜地设置在蒸发器2的上方，并且靠近蒸发器2。轴流风机3(具体是轴流风机3的叶轮的旋转轴线)与水平面之间的夹角为0°-45°，例如5°、15°、30°、45°等。进一步，蒸发器2的顶面倾斜设置，以使从反转的轴流风机3吹出的气体垂直地吹向蒸发器2的顶面，进而使气体均匀地穿过蒸发器2上的空隙。避免了流经蒸发器2气流分布不均的情形，即，避免了蒸发器2内一部分空隙气体流速较快，另一部分空气气体流速较慢的情形。

如图1所示，风冷式制冷设备在制冷模式下运行时，轴流风机3正转，驱动气体沿着图1中箭头所示的方向流动。

如图2所示，风冷式制冷设备在除霜模式下运行时，轴流风机3反转，驱动气体沿着图2中箭头所示的方向流动。

如图1和图2所示，加热装置4被可选地设置在蒸发器2的顶部，以便反转的轴流风机3将被加热装置4加热的气体向下输送，从而使蒸发器2的各个部分被均匀地加热。优选地，加热装置4位于蒸发器2的上侧，并且加热装置4与蒸发器2之间具有间隙，以使加热装置4充分地加热流经其的气体。

此外，在本发明的其他实施例中，本领域技术人员也可以根据需要，将加热装置4设置在蒸发器2的其他位置，例如将加热装置4设置在蒸发器2的底部或中部，或者在蒸发器2的各个位置都设置加热装置4。只是将加热装置4设置在蒸发器2的其他位置，可能会导致加热装置4耗电量的增加，或者对蒸发器2的加热效率较低。

进一步，加热装置4优选地为电加热装置，例如电加热丝。此外，本领域技术人员也可以根据需要，将加热装置4设置成其他任意可行的加热装置，例如设置在蒸发器2底侧的冷凝器，或者在蒸发器2除霜的过程中将蒸发器2的一部分或全部作为冷凝器使用。

如图1和图2所示，制冷阀门组件5安装在风道盖板110上，用于阻断制冷循环风路；除霜阀门组件6安装在风道盖板110，用于阻断除霜循环风路。

如图1至图3所示，制冷阀门组件5包括第一单向阀51和第二单向阀52。第一单向阀51用于单向阻断制冷风道103，具体地，第一单向阀51仅允许正转的轴流风机3驱动气体流经制冷风道103，而不允许反转的轴流风机3驱动气体流经制冷风道103。第二单向阀52用于单向阻断回风通道104，具体地，第二单向阀52仅允许正转的轴流风机3驱动气体流经回风通道104，而不允许反转的轴流风机3驱动气体流经回风通道104。

优选地，制冷风道103的每一个出风口1031分别设置有一个第一单向阀51。或者，在本发明的其他实施例中，本领域技术人员也可以根据需要，仅在制冷风道103的内部或进口端设置一个第一单向阀51。

进一步，第二单向阀52可以设置在回风通道104的任意位置，例如回风通道104的进口处、出口处或内部。

本领域技术人员能够理解的是，由于制冷风道103和回风通道104分别构成制冷循环风路的一部分，所以第一单向阀51和第二单向阀52中的任意一个都可以起到单向阻断制冷循环风路的功能。因此，在本发明的其他实施例中，本领域技术人员也可以根据需要，仅保留第一单向阀51和第二单向阀52中的一个。

进一步优选地，第一单向阀51和第二单向阀52均是与风道盖板110枢转连接的薄片，并且每一个薄片的枢转轴均位于相应薄片的顶部，以使第一单向阀51和第二单向阀52能够在自身重力的作用下关闭。该薄片优选地是采用质量较轻的材料制成的薄片，以便第一单向阀51和第二单向阀52能够被正转的轴流风机3驱动的气体打开。该材料可以是塑料、硅胶等任意可行的材料。

此外，本领域技术人员也可以根据需要，将第一单向阀51和/或第二单向阀52替换成双向截止式的阀门或风门。

如图1、图2和图6所示，除霜阀门组件6包括第三单向阀61，该第三单向阀61用于单向阻断除霜风道105，具体地，第三单向阀61仅允许反转的轴流风机3驱动气体流经除霜风道105，而不允许正转的轴流风机3驱动气体流经除霜风道105。

优选地，第三单向阀61设置在除霜风道105的进风口1051处。或者，在本发明的其他实施例中，本领域技术人员也可以根据需要，将第三单向阀61设置在除霜风道105的出风口处或除霜风道105的内部。

同样地，进一步优选地，第三单向阀61是与风道盖板110枢转连接的薄片，并且该薄片的枢转轴位于薄片的顶部，以使第三单向阀61能够在自身重力的作用下关闭。该薄片优选地是采用质量较轻的材料制成的薄片，以便第三单向阀61能够被反转的轴流风机3驱动的气体打开。该材料可以是塑料、硅胶等任意可行的材料。此外，本领域技术人员也可以根据需要，将第三单向阀61替换成双向截止式的阀门或风门。

下面参照图1和图2来对本发明风冷式制冷设备的工作原理进行简单说明。

如图1所示，风冷式制冷设备在制冷模式下运行时，轴流风机3正转，并驱动气体沿图1中箭头所示的方向流动。第一单向阀51和第二单向阀52在气流的作用下被打开。第三单向阀61在自身重力的作用下关闭，并且第三单向阀61在气压的作用下紧闭。此时，气流的循环路径为：制冷室101→轴流风机3→制冷风道103→储藏室102→回风通道104→制冷室101。

如图2所示，风冷式制冷设备在除霜模式下运行时，轴流风机3反转，并驱动气体沿图2中箭头所示的方向流动。第一单向阀51和第二单向阀52在自身重力的作用下关闭，并在气压的作用下紧闭。第三单向阀61在气流的作用下被打开。此时，气流的循环路径为：制冷室101→除霜风道105→轴流风机3→制冷室101。

可选地，在本发明的一些实施例中，轴流风机3的反转转速是正转转速的1/4-3/4，其原因是加热装置4需要一定的时间对流经其的气体进行加热，以使气体具有足够多的热量来融化掉蒸发器3上的凝霜。

进一步，为了使贴附在蒸发器3上的水或霜水混合物快速地脱离蒸发器3，在蒸发器3化霜完成之后，还可以提升轴流风机3的反转转速，以提升气流的流速，进而使气流将蒸发器3上的水或霜水混合物冲离蒸发器3。

基于前文的描述，本领域技术人员能够理解的是，本发明通过使第一单向阀51和第二单向阀52能够单向阻断制冷循环风路，使第三单向阀61能够单向阻断除霜循环风路，使轴流风机3正转时驱动气体在制冷循环风路内流动，保证了风冷式制冷设备的制冷功能；使轴流风机3反转时驱动气体在除霜循环风路内流动，实现风冷式制冷设备的除霜功能。简而言之，本发明可以仅通过控制轴流风机3的正反转，就能够使风冷式制冷设备进行制冷或除霜，控制逻辑简单。

进一步，在风冷式制冷设备从制冷模式切换到除霜模式时，并且在轴流风机3刚停止正转时，制冷室101内的气压较低；以及在加热装置4对蒸发器2进行加热的过程中，制冷室101因其内的气体受热膨胀而气压升高。为了使制冷室101内的气压保持在一个相对恒定的状态下，在本发明的另一些实施例中，设备本体1上设置有均压通道(图中未示出)，均压通道通过其一端与制冷室101连通，均压通道通过其另一端通向风冷式制冷设备的外部。

进一步，虽然图中并未示出，但是在本发明的另一些实施例中，设备本体1还包括用于控制均压通道通断的控制阀。该控制阀在风冷式制冷设备处于制冷模式下时封闭均压通道，阻断制冷室101与外部环境的连通；该控制阀在风冷式制冷设备处于除霜模式下时打开压通道，使制冷室101与外部环境的连通。进而通过外部环境来平衡制冷室101内的气压，从而避免了制冷室101因其内的气体受热膨胀时，使热空气进入储藏室102内，致使储藏室102温度升高。

此外，为了避免制冷室101内高温的气体进入储藏室102内，在本发明的又一些实施例中，本领域技术人员还可以根据需要，使轴流风机3反转时的转速随着制冷室101内温度的升高而升高。本领域技术人员能够理解的是，随着轴流风机3转速的提升，除霜循环风路内气体的流速也升高，从而使得轴流风机3上游处和制冷风道103内的负压升高，避免了高温的气体进入储藏室102内，导致储藏室102出现温升。

至此，已经结合前文的多个实施例描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围并不仅限于这些具体实施例。在不偏离本发明技术原理的前提下，本领域技术人员可以对上述各个实施例中的技术方案进行拆分和组合，也可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，凡在本发明的技术构思和/或技术原理之内所做的任何更改、等同替换、改进等都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种风冷式制冷设备，包括：

设备本体，其限定有制冷室、储藏室、制冷风道、回风通道和除霜风道，所述制冷室、所述制冷风道、所述储藏室和所述回风通道依次首尾连通，以形成制冷循环风路；所述除霜风道的两端分别与所述制冷室连通，以形成除霜循环风路；

蒸发器，其设置在所述制冷室内，并且所述蒸发器位于所述除霜风道的所述两端之间；

轴流风机，正转的所述轴流风机驱动流经所述制冷室的气体在所述制冷循环风路内流动，反转的所述轴流风机驱动流经所述制冷室的气体在所述除霜循环风路内流动。

2.根据权利要求1所述的风冷式制冷设备，其中，

所述轴流风机倾斜地设置在所述蒸发器的上方。

3.根据权利要求2所述的风冷式制冷设备，其中，

所述轴流风机与水平面之间的夹角为0°-45°；并且/或者，

所述蒸发器的顶面倾斜设置，以使从反转的所述轴流风机吹出的气体垂直地吹向所述顶面。

4.根据权利要求1所述的风冷式制冷设备，其中，

所述风冷式制冷设备还包括制冷阀门组件和除霜阀门组件，

所述制冷阀门组件用于阻断所述制冷循环风路，

所述除霜阀门组件用于阻断所述除霜循环风路。

5.根据权利要求4所述的风冷式制冷设备，其中，

所述制冷阀门组件包括第一单向阀和/或第二单向阀，

所述第一单向阀用于单向阻断所述制冷风道，所述第一单向阀仅允许正转的所述轴流风机驱动气体流经所述制冷风道，而不允许反转的所述轴流风机驱动气体流经所述制冷风道；

所述第二单向阀用于单向阻断所述回风通道，所述第二单向阀仅允许正转的所述轴流风机驱动气体流经所述回风通道，而不允许反转的所述轴流风机驱动气体流经所述回风通道。

6.根据权利要求5所述的风冷式制冷设备，其中，

所述制冷风道的每一个出风口分别设置有一个所述第一单向阀；

所述回风通道的进风口或出风口设置有所述第二单向阀。

7.根据权利要求5所述的风冷式制冷设备，其中，

所述除霜阀门组件包括第三单向阀，

所述第三单向阀用于单向阻断所述除霜风道，所述第三单向阀仅允许反转的所述轴流风机驱动气体流经所述除霜风道，而不允许正转的所述轴流风机驱动气体流经所述除霜风道。

8.根据权利要求7所述的风冷式制冷设备，其中，

所述第一单向阀、所述第二单向阀和所述第三单向阀均是与所述设备本体枢转连接的薄片，

每一个所述薄片的枢转轴均位于相应所述薄片的顶部，以使所述第一单向阀、所述第二单向阀和所述第三单向阀能够在自身重力的作用下关闭。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的风冷式制冷设备，其中，

所述设备本体限定有两个所述制冷风道和一个所述除霜风道，所述除霜风道位于两个所述制冷风道之间；并且/或者，

所述轴流风机的反转转速是正转转速的1/4-3/4；并且/或者，

所述设备本体上设置有均压通道，所述均压通道通过其一端与所述制冷室连通，所述均压通道通过其另一端通向所述风冷式制冷设备的外部；并且/或者，

所述设备本体包括风道盖板，所述制冷风道和所述除霜风道均形成在所述风道盖板上。

10.根据权利要求1-8中任一项所述的风冷式制冷设备，其中，

所述风冷式制冷设备还包括加热装置，所述加热装置设置在所述蒸发器的顶部。

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