CN118168203A - 回热器、制冷系统及制冷设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了回热器、制冷系统及制冷设备，其中回热器包括两个第一换热片及第二换热片，第一换热片的内部具有第一流道作为热流路；第二换热片布置在两个第一换热片之间，第二换热片的两侧面分别与两个第一换热片连接以进行热交换，第二换热片的内部具有第二流道作为冷流路。回热器采用三层结构，热流体在第一换热片的第一流道中流动，冷流体在第二换热片的第二流道中流动，回热器的外层均为热端，能够避免冰箱的外壁凝露，由于第二换热片的两侧均布置有第一换热片，具有两重换热，大幅提升换热效率，有利于缩小回热器的体积；回热器的总厚度小，便于装配到冰箱的内部，回热器与冰箱的冷藏室及冷冻室隔离，防止漏热。

Description

回热器、制冷系统及制冷设备

技术领域

本发明涉及冰箱技术领域，特别涉及一种回热器、制冷系统及制冷设备。

背景技术

回气换热管组件通常为毛细管缠绕在回气管上，毛细管与回气管贴合进行换热，回气管内冷媒与毛细管内冷媒的换热面积过小，换热效率低下，制冷系统的制冷效率低、能耗高，为解决上述问题需要延长回气管的长度，回气换热管组件的长度较大，成本较高，且回气换热管组件的体积大，不利于回热器的安装，需要在冰箱内部增加多个支撑件，实现回气换热管与箱胆隔离，避免热量影响冷藏室及冷冻室，以及冰箱的外壁出现凝露。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种回热器，具有换热效率高及体积小的优点，便于装配。

本发明同时提出具有上述回热器的制冷系统。

本发明还提出具有上述制冷系统的制冷设备。

根据本发明第一方面实施例的回热器，包括两个第一换热片及第二换热片，所述第一换热片的内部具有第一流道作为热流路；所述第二换热片布置在两个所述第一换热片之间，所述第二换热片的两侧面分别与两个所述第一换热片连接以进行热交换，所述第二换热片的内部具有第二流道作为冷流路。

根据本发明第一方面实施例的回热器，至少具有如下有益效果：回热器采用三层结构，外层的两个第一换热片具有第一流道作为热流路，中间层的第二换热片具有第二流道作为冷流路，热流体在第一换热片的第一流道中流动，冷流体在第二换热片的第二流道中流动，回热器的外层均为热端，能够避免冰箱的外壁凝露，由于第二换热片的两侧均布置有第一换热片，具有两重换热，大幅提升换热效率，有利于缩小回热器的体积；回热器采用三层夹心式结构，第一换热片和第二换热片的接触面积大，采用较薄的第一换热片和第二换热片，减少回热器的总厚度，便于装配到冰箱的内部，回热器与冰箱的冷藏室及冷冻室隔离，防止漏热。

根据本发明第一方面的一些实施例，所述第一流道和所述第二流道为微通道，所述第一流道贯穿所述第一换热片，所述第二流道贯穿所述第二换热片。

根据本发明第一方面的一些实施例，所述第一换热片具有多个平行布置的所述第一流道，所述第二换热片具有多个平行布置的所述第二流道，所述第一流道与所述第二流道平行。

根据本发明第一方面的一些实施例，所述第一流道和所述第二流道的截面为矩形。

根据本发明第一方面的一些实施例，所述第一换热片连接有第一集流管，所述第一集流管连通多个所述第一流道，所述第二换热片连接有第二集流管，所述第二集流管连通多个所述第二流道。

根据本发明第一方面的一些实施例，所述第一换热片的两端各连接一个所述第一集流管，所述第二换热片的两端各连接一个所述第二集流管，位于所述第二换热片一端的所述第一集流管为输出端，以及所述第二集流管为输入端，位于所述第二换热片另一端的所述第一集流管为输入端，以及所述第二集流管为输出端。

根据本发明第一方面的一些实施例，所述第一换热片为金属制件，并且一体成型所述第一流道，所述第二换热片为金属制件，并且一体成型所述第二流道。

根据本发明第一方面的一些实施例，所述第二换热片与两个所述第一换热片通过焊接或者胶粘连接为一体。

根据本发明第一方面的一些实施例，回热器还包括壳体，所述壳体包裹两个所述第一换热片及所述第二换热片。

根据本发明第二方面实施例的制冷系统，包括如第一方面实施例所述的回热器。

根据本发明第三方面实施例的制冷装置，包括如第二方面实施例所述的制冷系统。

根据本发明第三方面的一些实施例，所述制冷装置为冰箱，所述回热器布置在所述冰箱的背部或者底部，所述回热器靠近所述冰箱的外壁。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的附加方面和优点结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明第一方面一些实施例的回热器的俯视图；

图2为本发明第一方面一些实施例的回热器的主视图；

图3为本发明第一方面一些实施例的回热器的左视图；

图4为本发明第一方面实施例中的两个第一换热片及第二换热片的结构示意图；

图5为本发明第一方面实施例中的第一集流管的结构示意图。

附图标号如下：

第一换热片100、第一流道101、第一集流管110、出液口111、外壳112；

第二换热片200、第二流道201、第二集流管210。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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。

在本发明的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

冰箱是用于提供低温环境以储存食材及其他物品的电器，深受人们的喜爱，使用广泛。由于冰箱主要采用风冷的制冷方式，冷媒在蒸发器中蒸发，从而吸收空气的热量，制取冷风以对冰箱的冷冻室和冷藏室进行降温。

相关技术中，在冰箱内部设置有回气换热管组件，以提高制冷效率。回气换热管组件通常为毛细管缠绕在回气管上，毛细管与回气管贴合进行换热，回气管内流动的冷媒为蒸发器流出的低温冷媒气体，毛细管内则为冷媒液体，对于制冷效率来说，毛细管内冷媒液体的温度越低越好，因此，回气换热管组件的回气管与毛细管进行热交换，一方面提高回气的温度，有利于压缩，另一方面降低毛细管内冷媒液体的温度。但是，毛细管与回气管的换热面积过小，换热效率低下，为满足换热量则需要延长回气管的长度，导致回气换热管组件的长度较大，成本高，且回气换热管组件的体积大，不利于安装，需要在冰箱内部增加多个支撑件，实现回气换热管与箱胆隔离，避免热量泄露至冷藏室及冷冻室，还要避免冰箱的外壁出现凝露。

因此，本发明的第一方面实施例提出一种回热器，采用三层夹心式结构，能够有效提高换热效率，而且回热器的体积小，有利于装配，能够减少热量和冷量泄露。

参照图1至图5，本发明第一方面实施例提出的回热器，包括两个第一换热片100及第二换热片200，回热器为三层式结构，第二换热片200布置在两个第一换热片100之间，第二换热片200的两侧面分别与两个第一换热片100连接，具有两重换热结构，在第二换热片200两侧同步进行换热。应当理解的是，第一换热片100和第二换热片200均为薄片结构，第一换热片100和第二换热片200的接触面均为面积最大的侧面，具有较大的热交换面积，提高换热速度和效率。第一换热片100和第二换热片200可以是直接接触，比如两者的接触面均为平面，而且相互贴合，两者的接触面可以是面积相等的，也可以是面积不等的，利用相互贴合的侧面，实现热量交换，换热效率高；第一换热片100和第二换热片200之间也可以设置换热辅材，比如在第一换热片100和第二换热片200之间设置导热硅脂或者其他高导热的材料，有助于提升热量交换的速度和效率。

可以理解的是，第一换热片100和第二换热片200相互接触的侧面也可以是非平面，比如设置为相互匹配的凸条和凹槽，装配后，凸条卡入凹槽，而且第一换热片100和第二换热片200紧密贴合，具有更大的换热面积，有助于提高换热效率。

可以理解的是，第一换热片100的内部具有第一流道101作为热流路，第二换热片200的内部具有第二流道201作为冷流路，从冷凝器流出的冷媒为热流体，并且进入第一流道101，从蒸发器流出的冷媒为冷流体，并且进入第二流道201，热流体和冷流体通过第一换热片100和第二换热片200进行热交换。从蒸发器流出的冷媒温度提升，再进入压缩机进行压缩，能够提高能效；而冷凝器流出的冷媒温度降低，再进入蒸发器进行蒸发，能提高制冷性能，提高制冷系统的性能。

可以理解的是，由于冷流体在中间的第二换热片200内流动，回热器的外层为流通热流体的第一换热片100，回热器接近冰箱的外壁也不会导致冰箱的外壁出现凝露，降低凝露风险，提升冰箱的使用体验。第一换热片100和第二换热片200均为薄片结构，回热器的整体厚度较小，能够布置在冰箱的发泡层中，并且能够与冰箱的冷藏室及冷冻室隔离，防止热流体的热量泄露至冷藏室及冷冻室隔离，避免热短路，提高冰箱的使用可靠性。

本发明第一方面实施例提出的回热器采用三层式结构，外层的两个第一换热片100具有第一流道101作为热流路，中间层的第二换热片200具有第二流道201作为冷流路，热流体在第一换热片100的第一流道101中流动，冷流体在第二换热片200的第二流道201中流动，利用第一换热片100和第二换热片200进行热交换。由于回热器的外层均为热端，能够避免冰箱的外壁凝露，由于第二换热片200的两侧均布置有第一换热片100，具有两重换热，大幅提升换热效率，有利于缩小回热器的体积；回热器采用三层夹心式结构，第一换热片100和第二换热片200的接触面积大，换热效率高，采用较薄的第一换热片100和第二换热片200，能够减小回热器的总厚度及体积，便于装配到冰箱的内部，回热器与冰箱的冷藏室及冷冻室隔离，防止漏热。

可以理解的是，第一流道101和第二流道201可以采用多种形式的结构，如图4所示，第一流道101和第二流道201均可以采用微通道，而且第一流道101贯穿第一换热片100，第二流道201贯穿第二换热片200，第一换热片100的内部布置多个微通道以供热流体流动，第二换热片200的内部布置多个微通道以供冷流体流动，回热器采用微通道结构作为换热机构，具有结构紧凑、换热高效的优点。由于第一流道101和第二流道201选用微通道，因此第一换热片100和第二换热片200的厚度较小，有利于减小回热器的厚度及体积，便于将回热器装配到冰箱的内部。第一换热片100和第二换热片200设置为薄片结构，两者内部的多个微通道为单排平行布置，与普通换热器相比，回热器的单位体积内的换热面积大得多，换热效率更高。

参照图4，可以理解的是，第一换热片100的第一流道101为多个平行布置的微通道，第二换热片200的第二流道201为多个平行布置的微通道，第一换热片100的微通道与第二换热片200的微通道相平行。冷流体在第一流道101中流动，热流体在第二流道201流动，冷流体和热流体的流动方向相同或者相反，换热时间长，换热较快。

此外，还可以将第一流道101和第二流道201设置为非平行，比如第一流道101和第二流道201相互垂直，第一换热片100和第二换热片200的接触面均设置为正方形，则多个第一流道101和多个第二流道201能够相互覆盖，换热效果较佳。

可以理解的是，在回热器的运行中，第一流道101和第二流道201内的流体流向可以是相同的，也可以是不同的。采用相同的流向，则冷流体和热流体在回热器的入口具有较大的温差，换热效率最高；采用相反的流向，在第一流道101的两端保持较为接近的温差，换热效果稳定。可以根据冰箱中冷凝器和蒸发器的布置位置具体设定流向，也可以通过管路改变流向。

可以理解的是，第一流道101和第二流道201的截面形状有多种可供选择，不做具体限定。如图4所示，可以将第一流道101和第二流道201的截面设置为矩形，并且多个第一流道101为密集的单排布置，多个第二流道201也为密集的单排布置，具有较大的流通面积，而且换热面积大，换热效率高。

当然，也可以将第一流道101和第二流道201的截面设置为其他形状，比如圆形、椭圆形等，还可以在第一流道101和第二流道201的内部设置凸出的肋条，进一步提高换热效率。

参照图1至图3，第一换热片100连接有第一集流管110，第一集流管110同时连通多个第一流道101，第二换热片200连接有第二集流管210，第二集流管210同时连通多个第二流道201。而第一集流管110连接冷凝器，以将热流体输送至多个第一流道101，第二集流管210连接蒸发器，以将冷流体输送至多个第二流道201。如图5所示，第一集流管110设置有多个出液口111，每个出液口111对应一个第一流道101，以将热流体分配至多个第一流道101，第一集流管110具有外壳112，外壳112用于连接第一换热片100，还可以起到一定的保温作用。第二集流管210与第一集流管110的结构基本一致，同样能将冷流体分配至多个第二流道201。

参照图1至图3，可以理解的是，第一换热片100的两端各连接一个第一集流管110，分别作为输入管、输出管，第二换热片200的两端各连接一个第二集流管210，分别作为输入管、输出管。其中，位于第二换热片200一端的第一集流管110为输出端，对应的第二集流管210为输入端，位于第二换热片200另一端的第一集流管110为输入端，对应的第二集流管210为输出端。

可以理解的是，第一换热片100和第二换热片200均为金属制件，具有较佳的热传递性能，通常采用铝或者铜及其合金，并且第一换热片100一体成型第一流道101，第二换热片200一体成型第二流道201。采用金属材质，能够提高第一换热片100和第二换热片200的换热性能以及结构强度，便于生产加工，产品一致性高，有利于后续的装配工序。

可以理解的是，为了将第二换热片200与两个第一换热片100固定为一体，针对金属材质，可以通过焊接实现固定，采用钎焊或者锡焊，方便操作，成本低。当然，也可以采用胶粘的方式将第二换热片200与两个第一换热片100连接为一体，同样可以起到固定的作用。

可以理解的是，回热器还包括壳体(图中未示出)，利用壳体包裹两个第一换热片100及第二换热片200，利用壳体将第二换热片200与两个第一换热片100固定为一体，因此壳体可以完全包裹两个第一换热片100和第二换热片200，可以更好的保护两个第一换热片100和第二换热片200，便于装配；当然，也可以是包裹两个第一换热片100和第二换热片200的一部分，比如第一集流管110和第二集流管210暴露在壳体外。壳体通常采用塑料材质，方便成型，而且成本低，而且壳体可以设置保温层，具备保温效果，减少热量泄露。

本发明第二方面实施例提出的制冷系统，包括第一方面实施例的回热器，回热器包括两个第一换热片100及第二换热片200，回热器为三层式结构，第二换热片200布置在两个第一换热片100之间，第二换热片200的两侧面分别与两个第一换热片100连接，具有两重换热结构，在第二换热片200两侧同步进行换热。第一换热片100的内部具有第一流道101作为热流路，第二换热片200的内部具有第二流道201作为冷流路，从冷凝器流出的冷媒为热流体，并且进入第一流道101，从蒸发器流出的冷媒为冷流体，并且进入第二流道201，热流体和冷流体通过第一换热片100和第二换热片200进行热交换。从蒸发器流出的冷媒温度提升，再进入压缩机进行压缩，能够提高能效；而冷凝器流出的冷媒温度降低，再进入蒸发器进行蒸发，能提高制冷性能，提高制冷系统的性能。

可以理解的是，由于冷流体在中间的第二换热片200内流动，回热器的外层为流通热流体的第一换热片100，回热器接近冰箱的外壁也不会导致冰箱的外壁出现凝露，降低凝露风险，提升冰箱的使用体验。第一换热片100和第二换热片200均为薄片结构，回热器的整体厚度较小，能够布置在冰箱的发泡层中，并且能够与冰箱的冷藏室及冷冻室隔离，防止热流体的热量泄露至冷藏室及冷冻室隔离，避免热短路，提高冰箱的使用可靠性。

可以理解的是，第一流道101和第二流道201可以采用多种形式的结构，如图4所示，第一流道101和第二流道201均可以采用微通道，而且第一流道101贯穿第一换热片100，第二流道201贯穿第二换热片200，第一换热片100的内部布置多个微通道以供热流体流动，第二换热片200的内部布置多个微通道以供冷流体流动，回热器采用微通道结构作为换热机构，具有结构紧凑、换热高效的优点。由于第一流道101和第二流道201选用微通道，因此第一换热片100和第二换热片200的厚度较小，有利于减小回热器的厚度及体积，便于将回热器装配到冰箱的内部。第一换热片100和第二换热片200设置为薄片结构，两者内部的多个微通道为单排平行布置，与普通换热器相比，回热器的单位体积内的换热面积大得多，换热效率更高。

本发明第三方面实施例提出的制冷装置，包括如第二方面实施例的制冷系统，制冷系统包括第一方面实施例的回热器，回热器采用三层式结构，外层的两个第一换热片100具有第一流道101作为热流路，中间层的第二换热片200具有第二流道201作为冷流路，热流体在第一换热片100的第一流道101中流动，冷流体在第二换热片200的第二流道201中流动，利用第一换热片100和第二换热片200进行热交换。由于回热器的外层均为热端，能够避免冰箱的外壁凝露，由于第二换热片200的两侧均布置有第一换热片100，具有两重换热，大幅提升换热效率，有利于缩小回热器的体积；回热器采用三层夹心式结构，第一换热片100和第二换热片200的接触面积大，换热效率高，采用较薄的第一换热片100和第二换热片200，能够减小回热器的总厚度及体积，便于装配到冰箱的内部，回热器与冰箱的冷藏室及冷冻室隔离，防止漏热。

根据本发明第三方面的一些实施例，制冷装置为冰箱，回热器布置在冰箱的背部或者底部，回热器靠近冰箱的外壁，使得回热器与冰箱的冷冻室及冷藏室具有足够的距离，满足分隔的要求，防止第一换热片100将热量泄露至冷冻室及冷藏室，防止热短路。由于回热器的外层为第一换热片100，第一换热片100为热端，因此回热器靠近冰箱的外壁也不会导致凝露。采用第一方面实施例的回热器代替传统的回气换热管组件，简化冰箱内部的管路，提升能效，有利于实现冰箱的深冷功能。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下，作出各种变化。

Claims (12)

1.回热器，其特征在于，包括：

两个第一换热片，所述第一换热片的内部具有第一流道作为热流路；

第二换热片，布置在两个所述第一换热片之间，所述第二换热片的两侧面分别与两个所述第一换热片连接以进行热交换，所述第二换热片的内部具有第二流道作为冷流路。

2.根据权利要求1所述的回热器，其特征在于，所述第一流道和所述第二流道为微通道，所述第一流道贯穿所述第一换热片，所述第二流道贯穿所述第二换热片。

3.根据权利要求2所述的回热器，其特征在于，所述第一换热片具有多个平行布置的所述第一流道，所述第二换热片具有多个平行布置的所述第二流道，所述第一流道与所述第二流道平行。

4.根据权利要求3所述的回热器，其特征在于，所述第一流道和所述第二流道的截面为矩形。

5.根据权利要求3所述的回热器，其特征在于，所述第一换热片连接有第一集流管，所述第一集流管连通多个所述第一流道，所述第二换热片连接有第二集流管，所述第二集流管连通多个所述第二流道。

6.根据权利要求5所述的回热器，其特征在于，所述第一换热片的两端各连接一个所述第一集流管，所述第二换热片的两端各连接一个所述第二集流管，位于所述第二换热片一端的所述第一集流管为输出端，以及所述第二集流管为输入端，位于所述第二换热片另一端的所述第一集流管为输入端，以及所述第二集流管为输出端。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的回热器，其特征在于，所述第一换热片为金属制件，并且一体成型所述第一流道，所述第二换热片为金属制件，并且一体成型所述第二流道。

8.根据权利要求7所述的回热器，其特征在于，所述第二换热片与两个所述第一换热片通过焊接或者胶粘连接为一体。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的回热器，其特征在于，还包括壳体，所述壳体包裹两个所述第一换热片及所述第二换热片。

10.制冷系统，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的回热器。

11.制冷装置，其特征在于，包括如权利要求10所述的制冷系统。

12.根据权利要求11所述的制冷装置，其特征在于，所述制冷装置为冰箱，所述回热器布置在所述冰箱的背部或者底部，所述回热器靠近所述冰箱的外壁。