CN117308474A - 一种冰箱用换热器组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及换热器技术领域，具体为一种冰箱用换热器组件，包括底座壳体以及开设在底座壳体内部的储热水仓，所述底座壳体的外部设置有冷凝散热片，所述储热水仓内设置有热交互弯管，所述冷凝散热片的输入端连通设置有冷媒输入管，所述冷凝散热片的输出端通过热交互弯管与冷媒排出管连通，所述冷媒排出管密封穿插经过储热水仓的侧壁伸出到储热水仓的外部，所述冷媒排出管与所述冷媒输入管之间连通设置有桥接循环管；本发明冰箱用换热器组件，能够配合冰箱压缩机的间歇工作提高换热器工作效率。

Description

一种冰箱用换热器组件

技术领域

本发明涉及换热器技术领域，具体为一种冰箱用换热器组件。

背景技术

换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，常应用在空调外机、冰箱等设备中，用于高温冷媒与外界低温空气的热量交换；冰箱在待机工作时，其压缩机每运行10-15分钟，达到设定温度后，便会停机20-30分钟，从而保证低功耗运行，在压缩机启动过程中，高温冷媒会输出到换热器组件中，使得换热器组件升温，换热器组件通过与空气接触将热量散出，在此过程中，仅通过空气接触对换热器组件降温，效率过低，会使得压缩机工作时间更长，从而导致冰箱整体功耗升高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冰箱用换热器组件，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种冰箱用换热器组件，包括底座壳体以及开设在底座壳体内部的储热水仓，所述底座壳体的外部设置有冷凝散热片，所述储热水仓内设置有热交互弯管，所述冷凝散热片的输入端连通设置有冷媒输入管，所述冷凝散热片的输出端通过热交互弯管与冷媒排出管连通，所述冷媒排出管密封穿插经过储热水仓的侧壁伸出到储热水仓的外部，所述冷媒排出管与所述冷媒输入管之间连通设置有桥接循环管，所述冷媒排出管与所述冷媒输入管中分别设置有自动阀门，所述桥接循环管中设置有微型循环泵和单向阀节，所述单向阀节用于单向阻挡冷媒输入管中的冷媒通过桥接循环管向冷媒排出管流动。

所述底座壳体的内部开设有侧壁仓室，所述侧壁仓室与所述储热水仓连通，所述侧壁仓室的外部连通设置有垂直腔管，所述垂直腔管的内部设置有密封活塞，所述密封活塞与所述垂直腔管的内壁表面密封接触。

所述密封活塞的表面开设有环形沉槽，所述环形沉槽的内部设置有分离弹簧，所述密封活塞的表面固定设置有气缸塞柱，所述垂直腔管的内部设置有中继顶轴，所述中继顶轴位于密封活塞面向气缸塞柱所在位置的一侧，所述中继顶轴的端部开设有塞柱气腔，所述气缸塞柱密封插设在塞柱气腔的内部。

所述中继顶轴的内部开设有连通气路，所述中继顶轴的表面固定设置有连接气嘴，所述塞柱气腔通过连通气路与连接气嘴相互连通，所述中继顶轴的表面开设有顶轴壁槽，所述顶轴壁槽的长度方向与中继顶轴的轴线平行。

所述顶轴壁槽的内部设置有斜齿条，所述顶轴壁槽的内部固定设置有定位插杆，所述定位插杆穿插经过斜齿条并对斜齿条进行限位，所述斜齿条与所述顶轴壁槽的内壁表面之间设置有推持短簧，所述中继顶轴的端部开设有反推沉槽，所述反推沉槽中设置有反推弹簧。

所述底座壳体的表面固定设置有风扇电机，所述风扇电机中转动设置有扇叶轴，所述扇叶轴的端部设置有风扇叶片，所述扇叶轴的外部套设固定有单向斜齿轮，所述单向斜齿轮的外部同轴设置有轴移套管，所述轴移套管的内壁表面固定设置有倾斜弹片。

所述轴移套管的外壁表面固定设置有套管齿盘，所述轴移套管的外部套设有定位外环，所述定位外环通过轴承与轴移套管限位接触，所述风扇电机的表面固定设置有外环轴，所述外环轴穿插经过定位外环。

所述定位外环的外部设置有微型气缸，所述微型气缸的外部固定设置有气缸直角架，所述微型气缸通过气缸直角架与风扇电机固定安装，所述微型气缸用于驱动定位外环轴向移动，所述微型气缸通过气管与连接气嘴相互连通。

所述底座壳体的表面固定设置有增速模块，所述增速模块中设置有输出轴齿，所述输出轴齿与所述套管齿盘相互啮合，所述增速模块中设置有高扭输入轴，所述高扭输入轴通过增速模块提高输出轴齿的旋转速度，所述高扭输入轴的端部固定设置有输入斜齿，所述输入斜齿与所述斜齿条相互啮合；当所述中继顶轴伸出时，斜齿条通过啮合驱动输入斜齿旋转；当所述中继顶轴回缩时，斜齿条与输入斜齿之间相对滑动。

所述底座壳体的表面固定设置有安装板架，所述储热水仓的外部连通设置有注液塞嘴。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明冰箱用换热器组件，能够配合冰箱压缩机的间歇工作提高换热器工作效率；当压缩机启动时，输出的高温冷媒通过冷凝散热片散热后，进入热交互弯管中进一步降温，利用储热水仓快速吸收冷媒热量，使得压缩机工作期间，换热器能够更高效的散热；而当压缩机关闭后，本发明换热器组件自动切换到内部循环模式，开始对升温的储热水仓进行散热，从而实现自动热储存和热释放，拉长冷凝散热片的工作时间，缩短大功耗的压缩机的工作时间，更加节能高效。

通过设置的垂直腔管、中继顶轴和轴移套管等结构配合，能够在储热水仓升温过程中，利用储热水仓的热能辅助提高风扇叶片的转速，从而进一步提高换热性能，且无需增加风扇电机的功率，有利于功耗进一步降低；且在压缩机停机后，储热水仓逐步降温状态中，能够自动将倾斜弹片与单向斜齿轮分离，减少二者之间的碰触阻力，保证风扇电机工作效率。

附图说明

图1为本发明整体结构的示意图。

图2为本发明整体结构的俯视图。

图3为本发明整体结构的另一角度示意图。

图4为本发明底座壳体剖开示意图。

图5为本发明中间位置立体半剖示意图。

图6为本发明垂直腔管处半剖示意图。

图7为本发明图6中A区域放大图。

图8为本发明图6中B区域放大图。

图9为本发明扇叶轴处半剖示意图。

图10为本发明图9中C区域放大图。

图11为本发明增速模块处半剖示意图。

图12为本发明图11中D区域放大图。

图中：1、底座壳体；2、储热水仓；3、冷凝散热片；4、热交互弯管；5、冷媒输入管；6、冷媒排出管；7、桥接循环管；8、自动阀门；9、微型循环泵；10、单向阀节；101、侧壁仓室；102、垂直腔管；103、密封活塞；104、环形沉槽；105、分离弹簧；106、气缸塞柱；107、中继顶轴；108、塞柱气腔；109、连通气路；110、连接气嘴；111、顶轴壁槽；112、斜齿条；113、定位插杆；114、推持短簧；115、反推沉槽；116、反推弹簧；117、风扇电机；118、扇叶轴；119、风扇叶片；120、单向斜齿轮；121、轴移套管；122、倾斜弹片；123、套管齿盘；124、定位外环；125、外环轴；126、微型气缸；127、气缸直角架；128、增速模块；129、输出轴齿；130、高扭输入轴；131、输入斜齿；132、安装板架；201、注液塞嘴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1至图12，本发明提供一种技术方案：一种冰箱用换热器组件，包括底座壳体1以及开设在底座壳体1内部的储热水仓2，底座壳体1的外部设置有冷凝散热片3，储热水仓2内设置有热交互弯管4，冷凝散热片3的输入端连通设置有冷媒输入管5，冷凝散热片3的输出端通过热交互弯管4与冷媒排出管6连通，冷媒排出管6密封穿插经过储热水仓2的侧壁伸出到储热水仓2的外部，冷媒排出管6与冷媒输入管5之间连通设置有桥接循环管7，冷媒排出管6与冷媒输入管5中分别设置有自动阀门8，如图4中所示，冷媒输入管5中的自动阀门8位于桥接循环管7与冷媒输入管5连通口的上游。

如图3和4中所示，冷媒排出管6中的自动阀门8位于桥接循环管7与冷媒排出管6连通口的下游，其中自动阀门8可以为电磁控制阀门，也可以为以电机为执行机构的旋转阀门，自动阀门8的作用为控制通断，桥接循环管7中设置有微型循环泵9和单向阀节10，单向阀节10用于单向阻挡冷媒输入管5中的冷媒通过桥接循环管7向冷媒排出管6流动。

底座壳体1的内部开设有侧壁仓室101，侧壁仓室101与储热水仓2连通，侧壁仓室101的外部连通设置有垂直腔管102，垂直腔管102的内部设置有密封活塞103，密封活塞103与垂直腔管102的内壁表面密封接触。

密封活塞103的表面开设有环形沉槽104，环形沉槽104的内部设置有分离弹簧105，密封活塞103的表面固定设置有气缸塞柱106，垂直腔管102的内部设置有中继顶轴107，中继顶轴107位于密封活塞103面向气缸塞柱106所在位置的一侧，中继顶轴107的端部开设有塞柱气腔108，气缸塞柱106密封插设在塞柱气腔108的内部。

中继顶轴107的内部开设有连通气路109，中继顶轴107的表面固定设置有连接气嘴110，塞柱气腔108通过连通气路109与连接气嘴110相互连通，中继顶轴107的表面开设有顶轴壁槽111，顶轴壁槽111的长度方向与中继顶轴107的轴线平行。

顶轴壁槽111的内部设置有斜齿条112，顶轴壁槽111的内部固定设置有定位插杆113，定位插杆113穿插经过斜齿条112并对斜齿条112进行限位，斜齿条112与顶轴壁槽111的内壁表面之间设置有推持短簧114，中继顶轴107的端部开设有反推沉槽115，反推沉槽115中设置有反推弹簧116，分离弹簧105提供的弹力始终大于反推弹簧116的弹力。

底座壳体1的表面固定设置有风扇电机117，风扇电机117中转动设置有扇叶轴118，扇叶轴118的端部设置有风扇叶片119，扇叶轴118的外部套设固定有单向斜齿轮120，单向斜齿轮120的外部同轴设置有轴移套管121，轴移套管121的内壁表面固定设置有倾斜弹片122，当轴移套管121的转速大于单向斜齿轮120的转速时，轴移套管121通过倾斜弹片122能够推动单向斜齿轮120加速旋转，当轴移套管121的转速小于单向斜齿轮120的转速时，通过倾斜弹片122的跳动使得单向斜齿轮120的转速不受影响。

轴移套管121的外壁表面固定设置有套管齿盘123，轴移套管121的外部套设有定位外环124，定位外环124通过轴承与轴移套管121限位接触，风扇电机117的表面固定设置有外环轴125，外环轴125穿插经过定位外环124，定位外环124的外部设置有微型气缸126，微型气缸126的外部固定设置有气缸直角架127，微型气缸126通过气缸直角架127与风扇电机117固定安装，微型气缸126用于驱动定位外环124轴向移动，微型气缸126通过气管与连接气嘴110相互连通。

底座壳体1的表面固定设置有增速模块128，增速模块128中设置有多级变速齿轮，其输入高扭矩低转速，输出高转速低扭矩，在储热水仓2升温时，蒸汽膨胀产生的高压作用在密封活塞103的表面，转化为驱动力，驱动输入斜齿131以极高的扭矩低速转动，增速模块128中设置有输出轴齿129，输出轴齿129与套管齿盘123相互啮合，增速模块128中设置有高扭输入轴130，高扭输入轴130通过增速模块128提高输出轴齿129的旋转速度，高扭输入轴130的端部固定设置有输入斜齿131，输入斜齿131与斜齿条112相互啮合；当中继顶轴107伸出时，斜齿条112通过啮合驱动输入斜齿131旋转；当中继顶轴107回缩时，斜齿条112与输入斜齿131之间相对滑动。

底座壳体1的表面固定设置有安装板架132，储热水仓2的外部连通设置有注液塞嘴201，通过注液塞嘴201往储热水仓2中灌充比热容较大的液体，例如水等，通过螺栓和防水胶带进行封闭，储热水仓2的容积不受附图限制，可以根据实际需要设置。

本发明在使用时，将冷媒输入管5与压缩机输出的高温冷媒连通，将冷媒排出管6与冷媒返回管道连通。

当冰箱压缩机启动时，自动阀门8切换为常通状态，高温冷媒通过冷媒输入管5输入，进入冷凝散热片3中，通过冷凝散热片3与空气接触散热，然后初步降温的冷媒进入热交互弯管4中，与储热水仓2中的水接触快速放热，然后通过冷媒排出管6返流回冰箱换热系统中；从而使得压缩机工作期间，换热器的散热效率提高，通过储热水仓2中的水快速储热，从而缩短压缩机的工作时间，降低功耗。

当压缩机停机后，自动阀门8切换为关闭状态，此时微型循环泵9运行，驱动冷凝散热片3和热交互弯管4中的冷媒经过桥接循环管7在冷凝散热片3和热交互弯管4之间循环流动，通过冷凝散热片3对储热水仓2中的水进行降温，使其恢复至室温状态，从而延长冷凝散热片3的工作时间。

在上述压缩机启动，储热水仓2中的水逐渐升温过程中，储热水仓2中由于受热膨胀，压力升高，压力作用在密封活塞103表面，推动密封活塞103移动，当密封活塞103移动时，由于斜齿条112驱动输入斜齿131旋转所需力大于分离弹簧105的弹力，会使得分离弹簧105首先被压缩，此时塞柱气腔108中的气体经过连通气路109和气管驱动微型气缸126伸出，当微型气缸126伸出时，能够推动定位外环124和轴移套管121轴向移动，从而使得倾斜弹片122与单向斜齿轮120相互干涉，如图12中所示。

随着密封活塞103的继续移动，中继顶轴107被推动轴移，中继顶轴107带动斜齿条112驱动输入斜齿131低速高扭旋转，增速模块128将输入斜齿131的转速提高，通过输出轴齿129输出，驱动套管齿盘123和轴移套管121旋转，通过齿轮传动比调节，使得轴移套管121的旋转速度大于风扇电机117的原本转速，辅助提高风扇叶片119的转速，从而进一步提高换热性能，且无需增加风扇电机117的功率，有利于功耗进一步降低。

当压缩机停机，储热水仓2中的水逐渐降温过程中，作用在密封活塞103表面的高压消失，在分离弹簧105的弹力下，气缸塞柱106首先相对于塞柱气腔108移动，从而使得塞柱气腔108中负压，驱动微型气缸126收缩，使得倾斜弹片122与单向斜齿轮120相互分离，减少二者之间的碰触阻力；随着储热水仓2继续降温，直至恢复至初始状态。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种冰箱用换热器组件，包括底座壳体（1）以及开设在底座壳体（1）内部的储热水仓（2），其特征在于：所述底座壳体（1）的外部设置有冷凝散热片（3），所述储热水仓（2）内设置有热交互弯管（4），所述冷凝散热片（3）的输入端连通设置有冷媒输入管（5），所述冷凝散热片（3）的输出端通过热交互弯管（4）与冷媒排出管（6）连通，所述冷媒排出管（6）密封穿插经过储热水仓（2）的侧壁伸出到储热水仓（2）的外部，所述冷媒排出管（6）与所述冷媒输入管（5）之间连通设置有桥接循环管（7），所述冷媒排出管（6）与所述冷媒输入管（5）中分别设置有自动阀门（8），所述桥接循环管（7）中设置有微型循环泵（9）和单向阀节（10），所述单向阀节（10）用于单向阻挡冷媒输入管（5）中的冷媒通过桥接循环管（7）向冷媒排出管（6）流动。

2.根据权利要求1所述的一种冰箱用换热器组件，其特征在于：所述底座壳体（1）的内部开设有侧壁仓室（101），所述侧壁仓室（101）与所述储热水仓（2）连通，所述侧壁仓室（101）的外部连通设置有垂直腔管（102），所述垂直腔管（102）的内部设置有密封活塞（103），所述密封活塞（103）与所述垂直腔管（102）的内壁表面密封接触。

3.根据权利要求2所述的一种冰箱用换热器组件，其特征在于：所述密封活塞（103）的表面开设有环形沉槽（104），所述环形沉槽（104）的内部设置有分离弹簧（105），所述密封活塞（103）的表面固定设置有气缸塞柱（106），所述垂直腔管（102）的内部设置有中继顶轴（107），所述中继顶轴（107）位于密封活塞（103）面向气缸塞柱（106）所在位置的一侧，所述中继顶轴（107）的端部开设有塞柱气腔（108），所述气缸塞柱（106）密封插设在塞柱气腔（108）的内部。

4.根据权利要求3所述的一种冰箱用换热器组件，其特征在于：所述中继顶轴（107）的内部开设有连通气路（109），所述中继顶轴（107）的表面固定设置有连接气嘴（110），所述塞柱气腔（108）通过连通气路（109）与连接气嘴（110）相互连通，所述中继顶轴（107）的表面开设有顶轴壁槽（111），所述顶轴壁槽（111）的长度方向与中继顶轴（107）的轴线平行。

5.根据权利要求4所述的一种冰箱用换热器组件，其特征在于：所述顶轴壁槽（111）的内部设置有斜齿条（112），所述顶轴壁槽（111）的内部固定设置有定位插杆（113），所述定位插杆（113）穿插经过斜齿条（112）并对斜齿条（112）进行限位，所述斜齿条（112）与所述顶轴壁槽（111）的内壁表面之间设置有推持短簧（114），所述中继顶轴（107）的端部开设有反推沉槽（115），所述反推沉槽（115）中设置有反推弹簧（116）。

6.根据权利要求5所述的一种冰箱用换热器组件，其特征在于：所述底座壳体（1）的表面固定设置有风扇电机（117），所述风扇电机（117）中转动设置有扇叶轴（118），所述扇叶轴（118）的端部设置有风扇叶片（119），所述扇叶轴（118）的外部套设固定有单向斜齿轮（120），所述单向斜齿轮（120）的外部同轴设置有轴移套管（121），所述轴移套管（121）的内壁表面固定设置有倾斜弹片（122）。

7.根据权利要求6所述的一种冰箱用换热器组件，其特征在于：所述轴移套管（121）的外壁表面固定设置有套管齿盘（123），所述轴移套管（121）的外部套设有定位外环（124），所述定位外环（124）通过轴承与轴移套管（121）限位接触，所述风扇电机（117）的表面固定设置有外环轴（125），所述外环轴（125）穿插经过定位外环（124）。

8.根据权利要求7所述的一种冰箱用换热器组件，其特征在于：所述定位外环（124）的外部设置有微型气缸（126），所述微型气缸（126）的外部固定设置有气缸直角架（127），所述微型气缸（126）通过气缸直角架（127）与风扇电机（117）固定安装，所述微型气缸（126）用于驱动定位外环（124）轴向移动，所述微型气缸（126）通过气管与连接气嘴（110）相互连通。

9.根据权利要求8所述的一种冰箱用换热器组件，其特征在于：所述底座壳体（1）的表面固定设置有增速模块（128），所述增速模块（128）中设置有输出轴齿（129），所述输出轴齿（129）与所述套管齿盘（123）相互啮合，所述增速模块（128）中设置有高扭输入轴（130），所述高扭输入轴（130）通过增速模块（128）提高输出轴齿（129）的旋转速度，所述高扭输入轴（130）的端部固定设置有输入斜齿（131），所述输入斜齿（131）与所述斜齿条（112）相互啮合；当所述中继顶轴（107）伸出时，斜齿条（112）通过啮合驱动输入斜齿（131）旋转；当所述中继顶轴（107）回缩时，斜齿条（112）与输入斜齿（131）之间相对滑动。

10.根据权利要求1所述的一种冰箱用换热器组件，其特征在于：所述底座壳体（1）的表面固定设置有安装板架（132），所述储热水仓（2）的外部连通设置有注液塞嘴（201）。