CN1167241A - 具有螺旋形导管的冷却装置 - Google Patents

Abstract

一种用于冷却系统的冷却装置，包括具有沿冷空气通道螺旋形盘绕的导管的蒸发器；和向蒸发器吹风以把蒸发器产生的冷空气送入冷冻室的吹风器。导管盘绕部分的直径沿冷空气循环方向增大，使蒸发器大致成圆锥形，在该圆锥形内，与导管同轴置有一除霜加热器。蒸发器的导管被螺旋形盘绕，热交换在整个蒸发器的范围内均匀进行，该冷却装置有高的冷却效率。同时，结在蒸发器上的霜均匀分布，除霜作业的周期拉长，使冷却效率提高。

Description

具有螺旋形导管的冷却装置

本发明涉及一种用于冷却系统的冷却装置，特别是涉及一种所具有的蒸发器的导管被螺旋形盘绕成圆锥形的冷却装置。

通常，如冰箱或空调器那样的冷却系统具有一个生成冷空气的冷却装置，在图1中显示了这样一种传统的冷却系统，这是一台冰箱，该冰箱有一个冷冻室1和一个新鲜食品储存室2，两者通过隔壁3互相分开，在位于冷冻室1的后壁内的冷空气通道7中置有一个蒸发器4，压缩机6安装在冰箱背面的低部。冷凝器(图中没显示)位于压缩机6和蒸发器4之间，压缩机6把致冷剂压缩成高温高压的气体，冷凝器辐射气态致冷剂的热量把气体变成液体，液态致冷剂被送入蒸发器4，蒸发器4通过蒸发致冷剂而产生冷空气。

在蒸发器4的上方有一个吹风器5，吹风器5把蒸发器4所产生的冷空气吹入冷冻室1，从而，在冷冻室1内的食品被冻结，来自蒸发器4的一部分冷空气通过位于冷空气通道7背后的致冷通道8进入新鲜食品储存室2。

在蒸发器4的下方置有一个除霜加热器9，除霜加热器9通过向蒸发器4供热来去除结在蒸发器4上的霜。在蒸发器4持续进行制冷操作的情况下，当结在蒸发器4上的霜的数量大于一个预定数量值时，压缩机停止转动，除霜加热器9开始除霜作业。

图2是图1中的蒸发器4的放大图，蒸发器4具有导管4b和多个热交换片4a，导管4b经多次弯曲成Z字型，这些热交换片4a互相平行排列。输入到导管4b的致冷剂在导管4b内吸收周围空气里的热量而蒸发，从而，在蒸发器4的周围产生了冷空气。热交换片4a的作用是扩大与周围空气的接触面积以提高热交换效率。热交换片4a互相平行设置，使得其所构成的间隔的纵向方向与由吹风器5所形成的冷空气的循环方向一致。

然而，这种传统的冷却装置存在一个问题，即存在蒸发器4的各个部分的热交换量不一致的问题。也就是说，由吹风器5强制循环的空气首先与蒸发器4的下面部分接触，然后该被冷却的空气与蒸发器4的上面部分接触，因而，蒸发器4上部的热交换量小于在蒸发器4下部的热交换量。并且，霜冻并不是均匀地结在蒸发器4的每个部位，而是在蒸发器4的热交换量较大的下部所结的霜比较多，因此除霜操作的周期被缩短，降低了冷却装置的致冷效率。

本发明计划克服上面所描述的已有技术中存在的问题，因此，本发明的目的是提供一种冷却装置，这种装置在蒸发器的整个范围中均匀进行热交换，不需要频繁地进行除霜，从而具有高的冷却效率。

为了实现上面的目的，本发明提供一种用于冷却系统的冷却装置，该冷却系统具有一个冷空气通道，该冷空气通道位于冷冻室的壁内且与冷冻室相通，该冷却装置包括：一个蒸发器，具有沿冷空气通道的纵向螺旋形盘绕的导管，其用于在冷空气通道内产生冷空气；和一个沿着导管的轴向向蒸发器吹风以向冷冻室提供冷空气的装置，其中，导管的盘绕部分的直径沿着冷空气在冷空气通道内循环的方向逐渐增大。

蒸发器优选地进一步包括多个用于热交换的散热片。

冷却装置还优选地进一步包括一个加热器，该加热器安装在导管所形成的圆锥形空间内且与导管同轴，以有效地去除蒸发器的霜。

还有，为了使导管保持螺旋形，优选地有多个托架件来支承导管。

此外，在邻近冷空气通道的冷空气出口处设置蒸发器，能够达到使供给冷冻室的冷空气在冷冻室内均匀地扩散的效果。

通过下面结合附图的描述，将能更好地理解本发明，更充分地了解本发明的种种目的和优点。

图1是具有传统冷却装置的冰箱的侧剖视图；

图2是显示在图1中的冰箱的蒸发器的放大图；

图3是具有按照本发明的冷却装置的冰箱的侧剖视图；

图4是图3的被放大了的局部剖视图；

图5是图4中所示的蒸发器的透视图。

下面将结合附图对本发明进行详细描述。在本实施例中，所描述的按照本发明的冷却装置用于如图1所示的冰箱中。

图3是具有按照本发明的冷却装置的冰箱的侧剖视图。如图1所示的传统冰箱一样，具有按照本发明的冷却装置的冰箱有一个冷冻室10和一个新鲜食品储存室11，两者由隔壁13分开。在冷冻室10的后壁内，垂直方向置有一个与冷冻室10连通的冷空气通道14，一个蒸发器20安置在冷空气通道14内，一个压缩机17安装在冰箱背面的低部，压缩机17把压缩了的经过冷凝器(图中没显示)冷凝的致冷剂输送到蒸发器20，蒸发器20通过致冷剂蒸发产生冷空气，在蒸发器20的后面，装有一个用于向蒸发器20吹风的吹风器16，被吹风器16所吹的冷空气流经在冷空气通道14末端的多个冷空气出口18进入冷冻室10。在冷空气通道14的后面，设有一个与新鲜食品储存室11相连通的致冷通道15，从蒸发器20出来的一部分冷空气经过致冷通道15进入新鲜食品储存室11。

图4是图3的被放大了的局部剖视图，图5是图4中所示的蒸发器的透视图，蒸发器20安装在冷空气通道14的上方顶部邻近朝冷冻室10畅开的冷空气出口18处，蒸发器20具有螺旋形盘绕的导管21，在导管21的外表面上装有多个翅环25，还具有支承螺旋形导管21的托架23。

使导管21的盘绕部分的直径沿着在冷空气通道14内冷空气的循环方向逐渐增大，也就是说，导管21在靠近冷空气出口18的前面部位所盘绕的直径大于远离冷空气出口18的后面部分所盘绕的直径，从而，在导管21内部形成一个大体上为圆锥形的空间，导管21的一端与冷凝器连接，另一端与压缩机17连接。

翅环25成圆环形以能环绕导管21，散热片24沿径向排列在翅环25的外表面上，几乎在整个导管21上都装有翅环25，翅环25增大了与周围空气的接触面，从而增加其与周围空气的热交换量。

托架23成条状，并且几乎沿吹风器16吹风的方向安置。盘绕导管21使其穿过托架23，从而使导管21保持螺旋圆锥形。在导管21形成的圆锥形空间内，与导管21同轴装有一个除霜加热器30，用来去除蒸发器20上的霜。

下面，将描述按照本发明的冰箱的作用和效果。

当冰箱开始运转时，压缩机17开始压缩致冷剂，使致冷剂被压缩成高温和高压的气体，在冷凝器内致冷剂辐射热量变成液态，液态的致冷剂被输送到蒸发器20。致冷剂在蒸发器20的导管21内蒸发，以致吸收周围冷空气通道14中的空气的热量，从而在导管21的周围产生冷空气。吹风器16通过向蒸发器20吹风把冷空气送入冷冻室1，同时，一部分冷空气通过致冷通道15进入新鲜食品储存室11。

被吹风器16吹动的空气与蒸发器20进行热交换而变成冷空气，被吹的空气基本上同时接触导管21的整个区间，被吹的部分空气由于导管21为螺旋形而以导管21的轴为中心旋转，因此，被吹的空气形成一种复杂的气流，使流经蒸发器20的空气与蒸发器20的整个区域均匀接触，而没有不均匀分布的接触区，从而提高热交换效率。此外，基本上在导管21的整个外表面上沿径向伸出的散热片24不仅起增大与周围空气的接触面的作用，而且还起产生较复杂的气流的作用，因此使热交换效率有较大的提高。

同时，由于被吹风器16所吹的空气几乎与蒸发器20的整个区域均匀接触，因此霜在其上均匀生成，不存在不均匀的分布，且去霜作业的周期拉长，从而防止由于频繁的去霜作业而导致的致冷操作效率的降低。此外，因为除霜加热器30与导管21同轴安排，在除霜作业中所产生的热量被均匀传递，使得除霜作业的效率提高。

此外，由于导管21基本上成圆锥形，当空气被吹动通过它时散开，而蒸发器20装在冷空气出口18附近，冷空气从出口排出的瞬间扩散开，以致几乎向冷冻室10的整个范围提供了冷空气。因此，不会发生冷冻室10内的制冷程度不均匀的现象，能够均匀冷却。

虽然本实施例所描是把螺旋形盘绕的导管21用于蒸发器20的情况，也可以把这种导管用于通常的热交换装置，例如冷凝器，而且，也可以用于通常的冷却系统，例如不但可用于冰箱，也可用于空调器，以及其它要求与周围空气热交换的热交换系统。

如上面所描述，按照本发明，由于蒸发器的导管被螺旋盘绕成圆锥形，蒸发器能有效地与周围空气进行热交换，因此可以获得具有高的制冷效率的制冷装置，同时可以使冷冻室均匀制冷。同时，因为霜是均匀地结在整个蒸发器上，没有不均匀的分布，去霜作业的周期拉长，使得冷却效率进一步提高，尤其是由于除霜加热器提供除霜的热量均匀地分布到整个导管上，提高了除霜作业的效率。

虽然已对本发明进行了详细的描述和解说，显然可以理解，其只起解说和举例的作用，而不起限定作用，本发明的精神和范围只受限于所附的权利要求书的条款。

Claims (7)

1、一种用于冷却系统的冷却装置，该冷却系统具有一个冷空气通道，该冷空气通道位于冷冻室的壁内且与所述冷冻室相通，所述冷却装置包括：

一个蒸发器，具有沿所述冷空气通道的纵向螺旋形盘绕的导管，用于在所述冷空气通道内产生冷空气；和

一个沿着所述导管的轴向向所述蒸发器吹风以向所述冷冻室提供冷空气的装置，

其中，所述导管的盘绕部分的直径沿着冷空气在所述冷空气通道内循环的方向逐渐增大。

2、按照权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述蒸发器进一步包括许多散热片，用于热交换。

3、按照权利要求2所述的冷却装置，其特征在于，所述散热片沿径向排列在所述导管的外表面上。

4、按照权利要求1所述的冷却装置，进一步包括一个用以去除所述蒸发器上的霜的加热器，所述除霜加热器安装在所述导管所形成的圆锥形空间内且与所述导管同轴。

5、按照权利要求1所述的冷却装置，进一步包括多个托架件来支承所述导管，以使所述导管保持螺旋形，所述托架件成条形，所述导管穿过托架件。

6、按照权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述蒸发器设置在靠近朝所述冷冻室敞开的所述冷空气通道的冷空气出口处的区域。

7、一种用于冷却系统的冷却装置，该冷却系统具有一个冷空气通道，该冷空气通道位于冷冻室的壁内且与所述冷冻室相通，所述冷却装置包括：

一个蒸发器，在所述冷空气通道内用于产生冷空气，所述蒸发器设置在靠近朝所述冷冻室敞开的所述冷空气通道的冷空气出口处的区域，并具有沿所述冷空气通道的纵向螺旋形盘绕的导管，所述蒸发器有许多用于热交换的散热片，所述散热片沿径向排列在所述导管的外表面上；

多个托架件，用来支承所述导管，以使所述导管保持螺旋形，所述托架件成条形，所述导管穿过托架件；

一个加热器，用以去除所述蒸发器上的霜，所述除霜加热器安装在所述导管所形成的圆锥形空间内且与所述导管同轴；和

一个沿着所述导管的轴向向所述蒸发器吹风以向所述冷冻室提供冷空气的装置；

其中，所述导管的盘绕部分的直径沿着冷空气在所述冷空气通道内循环的方向逐渐增大。

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