CN117537514A - 用于制冷设备的蒸发器和制冷设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及制冷设备技术领域，公开一种用于制冷设备的蒸发器，包括：特斯拉阀，限定出制冷剂的流通管路。将特斯拉阀融入蒸发器的结构中，制冷剂在特斯拉阀限定出的流通管路中流动。在特斯拉阀正向导通时，制冷剂受到的流动阻力小，制冷剂在流通管路中的压强波动小，制冷剂温度保持较高水平，通过较高温的制冷剂与蒸发器之间的热交换，实现蒸发器的化霜，不需要增加额外的除霜装置，节约电能。而且，在特斯拉阀反向导通时，制冷剂受到的流动阻力大，制冷剂在流通管路中的压强逐级降低，制冷剂温度降低，实现蒸发器的制冷。本申请还公开一种制冷设备。

Description

用于制冷设备的蒸发器和制冷设备

技术领域

本申请涉及制冷设备技术领域，具体涉及一种用于制冷设备的蒸发器和制冷设备。

背景技术

目前，随着科技的发展、社会经济的发展以及人们生活水平的提高，高生活质量成了用户的必备需求，特别地冰箱、冷柜等制冷设备已经成为家庭生活中的必需品，用户往往会将家庭中的大多数食材存储于制冷设备的内部。在现有的制冷设备产品中，多通过加热丝或加热管对蒸发器进行化霜，在化霜时，制冷系统停止工作，储物间室内温度升高，不利于其中所储存的食物。

相关技术提供了一种冷藏冷冻装置，包括箱体，所述箱体内设置有储物间室和冷却室，其还包括回风风路，所述回风风路具有特斯拉阀结构，且所述回风风路的进口与所述储物间室连通，所述回风风路的出口连通所述冷却室，所述回风风路使所述储物间室内的气体流向所述冷却室，且阻碍所述冷却室内的气体向所述储物间室流动。

相关技术的冷藏冷冻装置的回风风路中集成了单向导流构件，即特斯拉阀结构，气体正常通过回风口，进行储物间室内正常的风量循环，在冷却器化霜时，特斯拉阀结构视为封闭，气体无法通过此处进入储物间室，从而达到不让冷却室中被加热的空气进入到储物间室中的效果，即可阻碍冷却室内的热气体进入到储物间室内，降低储物间室内的温度波动。

在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：

相关技术虽然可以减少化霜过程中储物间室的温度波动，但仍然采用加热丝对蒸发器进行化霜，需要增加额外的化霜装置，而且需要消耗额外的电能，不符合节能减排的理念。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

本公开实施例提供一种用于制冷设备的蒸发器和制冷设备，以实现蒸发器的自动化霜。

根据本发明实施例的第一方面，提供了一种用于制冷设备的蒸发器，包括：特斯拉阀，限定出制冷剂的流通管路。

可选地，流通管路的第一端形成第一制冷剂出入口，流通管路的第二端形成第二制冷剂出入口，第一制冷剂出入口和第二制冷剂出入口中的一个作为制冷剂进口，另一个作为制冷剂出口，其中，第一制冷剂出入口作为制冷剂进口时特斯拉阀对制冷剂的流动阻力大于第二制冷剂出入口作为制冷剂进口时特斯拉阀对制冷剂的流动阻力。

可选地，用于制冷设备的蒸发器还包括：换向阀，与特斯拉阀相连接，用于控制制冷剂流入流通管路的方向，并被配置为在蒸发器需要化霜时，换向阀控制制冷剂从第二制冷剂出入口流入流通管路，在蒸发器不需要化霜时，换向阀控制制冷剂从第一制冷剂出入口流入流通管路。

可选地，换向阀包括：第一至第四接口，第一接口和第三接口均与第一制冷剂出入口相连通，第二接口和第四接口均与第二制冷剂出入口相连通，第一接口和第二接口被配置为与制冷设备的压缩机的回气口相连通，第三接口和第四接口被配置为与制冷设备的压缩机的出气口相连通，第三接口和第四接口择一导通。

可选地，特斯拉阀的数量是多个，多个特斯拉阀相串联，且相邻两个特斯拉阀中，其中一个特斯拉阀的第一制冷剂出入口与另一个特斯拉阀的第二制冷剂出入口相连通。

可选地，多个特斯拉阀沿第一预设方向，和/或第二预设方向依次设置，其中，第一预设方向与制冷剂在流通管路中流动方向相垂直，第二预设方向与制冷剂在流通管路中流动方向相平行。

可选地，用于制冷设备的蒸发器还包括：连接管，连通在相邻两个特斯拉阀之间。

可选地，连接管与特斯拉阀之间是焊接。

可选地，用于制冷设备的蒸发器还包括：翅片，设于特斯拉阀的外表面。

根据本发明实施例的第二方面，提供了一种制冷设备，包括：主体，限定出安装空间；压缩机和冷凝器，均设于安装空间内；用于制冷设备的蒸发器，压缩机、冷凝器和蒸发器通过管路相连通。

本公开实施例提供的用于制冷设备的蒸发器和制冷设备，可以实现以下技术效果：

将特斯拉阀融入蒸发器的结构中，制冷剂在特斯拉阀限定出的流通管路中流动。在特斯拉阀正向导通时，制冷剂受到的流动阻力小，制冷剂在流通管路中的压强波动小，制冷剂温度保持较高水平，通过较高温的制冷剂与蒸发器之间的热交换，实现蒸发器的化霜，不需要增加额外的除霜装置，节约电能。而且，在特斯拉阀反向导通时，制冷剂受到的流动阻力大，制冷剂在流通管路中的压强逐级降低，制冷剂温度降低，实现蒸发器的制冷。

以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：

图1是本公开实施例提供的一个冰箱的结构示意图；

图2是本公开实施例提供的一个冷柜的结构示意图；

图3是本公开实施例提供的一个制冷设备中制冷系统中各装置的连接关系示意图；

图4是本公开实施例提供的用于制冷设备的蒸发器的制冷和化霜的工作原理示意图，图中箭头所示方向表示制冷剂的流动方向；

图5是本公开实施例提供的用于制冷设备的蒸发器的制冷的工作原理示意图，图中箭头所示方向表示制冷剂的流动方向；

图6是本公开实施例提供的用于制冷设备的蒸发器的化霜的工作原理示意图，图中箭头所示方向表示制冷剂的流动方向。

附图标记：

10：制冷设备；

20：蒸发器；21：特斯拉阀；211：流通管路；212：第一制冷剂出入口；213：第二制冷剂出入口；22：换向阀；23：连接管；24：翅片；

30：压缩机；31：出气口；32：回气口；

40：冷凝器；

50：风机；

60：控制器。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。

本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

本公开实施例中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”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。这些术语主要是为了更好地描述本公开实施例及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本公开实施例中的具体含义。

另外，术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开实施例中的具体含义。

除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。

本公开实施例中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，A/B表示：A或B。

术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，表示：A或B，或，A和B这三种关系。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

目前，随着科技的发展、社会经济的发展以及人们生活水平的提高，高生活质量成了用户的必备需求，特别地冰箱、冷柜等制冷设备已经成为家庭生活中的必需品，用户往往会将家庭中的大多数食材存储于制冷设备的内部。在现有的制冷设备产品中，多通过加热丝或加热管对蒸发器进行化霜，在化霜时，制冷系统停止工作，储物间室内温度升高，不利于其中所储存的食物。有些技术方案通过在加热丝化霜时候，反转风机，将风从原本的送风风道，吸入到蒸发器的储物间室内，避免化霜时的热气体通过送风风道进入到冷冻储物间室中，然而气体会通过回风风道进入储物间室，造成储物间室的温度波动，不利于其中储存的食物。

相关技术提供了一种冷藏冷冻装置，包括箱体，所述箱体内设置有储物间室和冷却室，其还包括回风风路，所述回风风路具有特斯拉阀结构，且所述回风风路的进口与所述储物间室连通，所述回风风路的出口连通所述冷却室，所述回风风路使所述储物间室内的气体流向所述冷却室，且阻碍所述冷却室内的气体向所述储物间室流动。相关技术的冷藏冷冻装置利用被动单向结构，无主动控制部件，相对于采用风门控制风路，简化了风道结构，提升了耐久性。可以补偿传统加热丝化霜时，压缩机停止工作，风道内空气被加热丝加热，进入间室后，间室温度升高，不利于食物储存的问题。

具体地，相关技术的冷藏冷冻装置的回风风路中集成了单向导流构件，即特斯拉阀结构，气体正常通过回风口，进行储物间室内正常的风量循环，在冷却器化霜时，特斯拉阀结构视为封闭，气体无法通过此处进入储物间室，从而达到不让冷却室中被加热的空气进入到储物间室中的效果，即可阻碍冷却室内的热气体进入到储物间室内，降低储物间室内的温度波动。相关技术中的特斯拉阀结构可以解决由于回风口通常风口面积较大、且形状相对复杂，不易在此处通过添加风门的方式控制风路的通断的问题。特斯拉阀结构可以在化霜时，控制风道内气流走向，维持储物间室内的温度。

综上，相关技术虽然可以减少化霜过程中储物间室的温度波动，但仍然采用加热丝对蒸发器进行化霜，需要增加额外的化霜装置，而且需要消耗额外的电能，不符合节能减排的理念。

结合图1-4所示，本公开实施例提供一种用于制冷设备10的蒸发器20，包括特斯拉阀21，特斯拉阀21限定出制冷剂的流通管路211。

可以理解的是，特斯拉阀21采用了特殊的回路设计，当流体正向流入特斯拉阀21时，流体会在每一个交汇口分为两路，之后两路流体又会在下一个交汇口汇聚，两路流体的流动方向是相同的以实现加速流动；反之，当流体反向流入特斯拉阀21时，流体同样会在第一个交汇口分为两路，并在第二个交汇口再次汇聚，与特斯拉阀21正向导通不同的是，特斯拉阀21反向导通时两路流体的流动方向是相悖的，所以就形成了极大的阻力。

采用本公开实施例提供的用于制冷设备10的蒸发器20，将特斯拉阀21融入蒸发器20的结构中，制冷剂在特斯拉阀21限定出的流通管路211中流动。在特斯拉阀21正向导通时，制冷剂受到的流动阻力小，制冷剂在流通管路211中的压强波动小，制冷剂温度保持较高水平，通过较高温的制冷剂与蒸发器20之间的热交换，实现蒸发器20的化霜，不需要增加额外的除霜装置，节约电能。而且，在特斯拉阀21反向导通时，制冷剂受到的流动阻力大，制冷剂在流通管路211中的压强逐级降低，制冷剂温度降低，实现蒸发器20的制冷。

可选地，结合图4至图6所示，流通管路211的第一端形成第一制冷剂出入口212，流通管路211的第二端形成第二制冷剂出入口213，第一制冷剂出入口212和第二制冷剂出入口213中的一个作为制冷剂进口，另一个作为制冷剂出口。其中，第一制冷剂出入口212作为制冷剂进口时特斯拉阀21对制冷剂的流动阻力大于第二制冷剂出入口213作为制冷剂进口时特斯拉阀21对制冷剂的流动阻力。

第一制冷剂出入口212作为制冷剂进口时特斯拉阀21对制冷剂的流动阻力大于第二制冷剂出入口213作为制冷剂进口时特斯拉阀21对制冷剂的流动阻力，即制冷剂从第一制冷剂出入口212流入特斯拉阀21时是反向导通，制冷剂从第二制冷剂出入口213流入特斯拉阀21时是正向导通。这样，在第一制冷剂出入口212作为制冷剂进口、第二制冷剂出入口213作为制冷剂出口时，特斯拉阀21反向导通，利用特斯拉阀21的反向阻力实现蒸发器20的制冷；在第二制冷剂出入口213作为制冷剂进口、第一制冷剂出入口212作为制冷剂出口时，特斯拉阀21正向导通，利用流经流通管路211的制冷剂与蒸发器20之间的热交换，实现蒸发器20的除霜。

可选地，用于制冷设备10的蒸发器20还包括换向阀22。换向阀22与特斯拉阀21相连接，用于控制制冷剂流入流通管路211的方向，并被配置为在蒸发器20需要化霜时，换向阀22控制制冷剂从第二制冷剂出入口213流入流通管路211，在蒸发器20不需要化霜时，换向阀22控制制冷剂从第一制冷剂出入口212流入流通管路211。

这样，通过换向阀22控制制冷剂从第一制冷剂出入口212或第二制冷剂出入口213进入流通管路211，以实现制冷或化霜的需求。

可选地，换向阀22包括第一至第四接口，如图4中标号1至4所示，第一接口1和第三接口3均与第一制冷剂出入口212相连通，第二接口2和第四接口4均与第二制冷剂出入口213相连通，第一接口和第二接口被配置为与制冷设备10的压缩机30的回气口32相连通，第三接口和第四接口被配置为与制冷设备10的压缩机30的出气口31相连通，第三接口和第四接口择一导通。

可以理解的是，制冷设备10的制冷过程是一个能量的转换的过程，制冷设备10的制冷系统中用到的装置一般包括通过管路相连通的压缩机30、冷凝器40、节流元件和蒸发器20。制冷设备10的压缩机30通过回气口32吸入从蒸发器20流出的常温低压的制冷剂蒸汽进行压缩，常温低压的制冷剂蒸汽被压缩机30压缩为高温高压的制冷剂蒸汽，经过压缩机30的出气口31进入到制冷设备10的冷凝器40中，高温高压的制冷剂蒸汽在冷凝器40中被冷凝为常温高压的液体，之后这一液体在节流元件中等焓节流变成低温低压的的液体，低温低压的液态制冷剂在蒸发器20中大量的吸收外界的热量变成饱和的蒸汽，将蒸发器20周围的温度迅速的降低，这样就实现了制冷设备10的制冷，最后制冷剂再次被压缩机30的回气口32吸入进行制冷循环。

在本公开实施例中，第三接口被配置为与制冷设备10的压缩机30的出气口31相连通且第三接口与第一制冷剂出入口212相连通，这样，制冷剂从压缩机30的出气口31流经第三接口通过第一制冷剂出入口212进入特斯拉阀21中流动，实现制冷，然后从第二制冷剂出入口213流出特斯拉阀21，经过第二接口和压缩机30的回气口32回到压缩机30中，如图5所示；第四接口被配置为与制冷设备10的压缩机30的出气口31相连通且第四接口与第二制冷剂出入口213相连通，这样，制冷剂从压缩机30的出气口31流经第四接口通过第二制冷剂出入口213进入特斯拉阀21中流动，制冷剂与蒸发器20进行热交换，实现化霜，然后制冷剂从第一制冷剂出入口212流出特斯拉阀21，经过第一接口和压缩机30的回气口32回到压缩机30中，如图6所示。

第一至第四接口的位置可以自定义设置，图4仅给出其中一种位置示意。

可选地，特斯拉阀21的数量是多个，多个特斯拉阀21相串联，且相邻两个特斯拉阀21中，其中一个特斯拉阀21的第一制冷剂出入口212与另一个特斯拉阀21的第二制冷剂出入口213相连通。

这样，通过串联将多个特斯拉阀21应用到蒸发器20中，形成较长的制冷剂的流通管路211，使制冷剂在流通管路211中停留足够长的时间，以达到较好的化霜效果或制冷效果。相邻两个特斯拉阀21中，其中一个特斯拉阀21的第一制冷剂出入口212与另一个特斯拉阀21的第二制冷剂出入口213相连通，保证相邻两个特斯拉阀21的导通方向相同。比如，第一个特斯拉阀21正向导通，制冷剂从第二制冷剂出入口213流入、从第一制冷剂出入口212流出，此时，将第一个特斯拉阀21的第一制冷剂出入口212与第二个特斯拉阀21的第二制冷剂出入口213相连通，保证制冷剂从第二个特斯拉阀21的第二制冷剂出入口213流入，即第二个特斯拉阀21也是正向导通；第一个特斯拉阀21反向导通，制冷剂从第一制冷剂出入口212流入、从第二制冷剂出入口213流出，此时，将第一个特斯拉阀21的第二制冷剂出入口213与第二个特斯拉阀21的第一制冷剂出入口212相连通，保证制冷剂从第二个特斯拉阀21的第一制冷剂出入口212流入，即第二个特斯拉阀21也是反向导通。

可选地，多个特斯拉阀21沿第一预设方向，和/或第二预设方向依次设置。其中，第一预设方向与制冷剂在流通管路211中流动方向相垂直，第二预设方向与制冷剂在流通管路211中流动方向相平行。

这样，多个特斯拉阀21在蒸发器20的高度方向和厚度方向依次设置，可以得到多种体积尺寸的蒸发器20，按不同产品规格进行装配。

可选地，用于制冷设备10的蒸发器20还包括连接管23，连接管23连通在相邻两个特斯拉阀21之间。

这样，通过连接管23将两个相邻的特斯拉阀21串联起来。连接管23可以仅用于将相邻两个特斯拉阀21连通，还可以与特斯拉阀21一起沿第一预设方向或第二预设方向设置，共同限定出制冷剂的流通管路211。

可选地，连接管23与特斯拉阀21之间是焊接。

通过焊接将连接管23与特斯拉阀21连接在一起，可以避免活动连接时连接处松动导致制冷剂溢出。

可选地，用于制冷设备10的蒸发器20还包括翅片24，翅片24设于特斯拉阀21的外表面。

通过设置翅片24可以增大蒸发器20与周围空气的换热面积，提高换热效率。

可选地，用于制冷设备10的蒸发器20还包括翅片24，翅片24设于连接管23的外表面。

结合图1至图4所示，本公开实施例提供一种制冷设备10，包括主体、压缩机30、冷凝器40和蒸发器20。主体限定出安装空间，压缩机30和冷凝器40均设于安装空间内，压缩机30、冷凝器40和蒸发器20通过管路相连通。其中，在特斯拉阀21正向导通时，通过流经流通管路211的制冷剂与蒸发器20之间的热交换，实现蒸发器20的除霜；在特斯拉阀21反向导通时，通过特斯拉阀21的反向阻力，实现蒸发器20的制冷。

可选地，制冷设备10还包括风机50和控制器60。其中，风机50与冷凝器40相对应设置，用于对冷凝器40进行降温散热。控制器60分别与压缩机30、风机50、冷凝器40和换向阀22相连接，用于接收各装置的运行状况，并控制各装置的启动或停止。

可以理解的是，制冷设备10可以在冷凝器40的下游管路与蒸发器20的上游管路之间设置节流元件如毛细管，来对流出冷凝器40的常温高压的液体进行降压降温，也可以不设置节流元件，通过蒸发器20中的特斯拉阀21的反向阻力直接对流出冷凝器40的常温高压的液体进行降压降温。

以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本公开的实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种用于制冷设备的蒸发器，其特征在于，包括：

特斯拉阀，限定出制冷剂的流通管路。

2.根据权利要求1所述的用于制冷设备的蒸发器，其特征在于，

流通管路的第一端形成第一制冷剂出入口，流通管路的第二端形成第二制冷剂出入口，第一制冷剂出入口和第二制冷剂出入口中的一个作为制冷剂进口，另一个作为制冷剂出口，其中，第一制冷剂出入口作为制冷剂进口时特斯拉阀对制冷剂的流动阻力大于第二制冷剂出入口作为制冷剂进口时特斯拉阀对制冷剂的流动阻力。

3.根据权利要求2所述的用于制冷设备的蒸发器，其特征在于，还包括：

换向阀，与特斯拉阀相连接，用于控制制冷剂流入流通管路的方向，并被配置为在蒸发器需要化霜时，换向阀控制制冷剂从第二制冷剂出入口流入流通管路，在蒸发器不需要化霜时，换向阀控制制冷剂从第一制冷剂出入口流入流通管路。

4.根据权利要求3所述的用于制冷设备的蒸发器，其特征在于，

换向阀包括：

第一至第四接口，第一接口和第三接口均与第一制冷剂出入口相连通，第二接口和第四接口均与第二制冷剂出入口相连通，第一接口和第二接口被配置为与制冷设备的压缩机的回气口相连通，第三接口和第四接口被配置为与制冷设备的压缩机的出气口相连通，第三接口和第四接口择一导通。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的用于制冷设备的蒸发器，其特征在于，

特斯拉阀的数量是多个，多个特斯拉阀相串联，且相邻两个特斯拉阀中，其中一个特斯拉阀的第一制冷剂出入口与另一个特斯拉阀的第二制冷剂出入口相连通。

6.根据权利要求5所述的用于制冷设备的蒸发器，其特征在于，

多个特斯拉阀沿第一预设方向，和/或第二预设方向依次设置，其中，第一预设方向与制冷剂在流通管路中流动方向相垂直，第二预设方向与制冷剂在流通管路中流动方向相平行。

7.根据权利要求5所述的用于制冷设备的蒸发器，其特征在于，还包括：

连接管，连通在相邻两个特斯拉阀之间。

8.根据权利要求7所述的用于制冷设备的蒸发器，其特征在于，

连接管与特斯拉阀之间是焊接。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的用于制冷设备的蒸发器，其特征在于，还包括：

翅片，设于特斯拉阀的外表面。

10.一种制冷设备，其特征在于，包括：

主体，限定出安装空间；

压缩机和冷凝器，均设于安装空间内；

如权利要求1至9中任一项所述的用于制冷设备的蒸发器，压缩机、冷凝器和蒸发器通过管路相连通。