專利名稱：制冷器具的制作方法
制冷器具
本發(fā)明關(guān)于一種制冷器具，尤其關(guān)于包括蒸發(fā)器以及用以除去在制冷過程 中形成在所述蒸發(fā)器上的霜和/或冰的化霜加熱器的制冷器具。
在冰箱的運行過程中，霜甚至冰會形成在蒸發(fā)器上。霜和冰會降低制冷系 統(tǒng)的效率。在現(xiàn)有技術(shù)中，提供化霜加熱器用以融化蒸發(fā)器上的霜和冰在本領(lǐng)域 內(nèi)是公知的。通常，在化霜加熱器接通時，制冷系統(tǒng)停止工作?；訜崞骺梢?手動接通或者由控制器基于檢測信號而自動接通。
美國專利US 3， 683， 636揭示一種用以融化翅片式蒸發(fā)器上的霜的化霜 加熱器。化霜加熱器為U形的加熱元件，它包括兩條豎直向上的腿部以及連接 所述腿部的下端的曲線部。腿部相隔一段距離并因此并列設(shè)置在蒸發(fā)器的相對兩 側(cè)。曲線部在蒸發(fā)器的底部下方延伸，加熱元件與承載制冷劑的管相距一段距 離。通過接通加熱元件，蒸發(fā)器周圍的空氣被加熱，進而融化形成在蒸發(fā)器上的 霜。蒸發(fā)器上的霜需要盡量快地去除，以減少對儲藏室內(nèi)的食物或其它物品的影 響。然而，這種主要利用熱對流來加熱蒸發(fā)器的除霜裝置需要較長的時間完成化 霜。對于采用尺寸較大的蒸發(fā)器的大容量的冰箱而言，化霜程序?qū)Σ厥覝囟鹊?影響的問題尤為突出。
英國專利GB 755,144公開一種用于除去箱型蒸發(fā)器上的霜的化霜加熱 器，該蒸發(fā)器包括箱型的殼體以及沿著該殼體外表面設(shè)置的承載有制冷劑的管。 箱型殼體的內(nèi)部界定用以儲存待冷卻或待冷凍物品的儲藏空間。柔軟的化霜加熱 器被設(shè)置成與管以及殼體的外表面接觸，以快速融化蒸發(fā)器上的霜，從而降低化 霜過程對箱型殼體內(nèi)的食物的影響?？紤]到箱型殼體的底表面和后表面具有更多 的霜，該方案將化霜加熱器設(shè)置成其與箱型殼體的底表面和后表面之間熱交換高
4于其與箱型殼體的頂面之間熱交換。然而，承載在管內(nèi)的制冷劑的特性以及制冷 系統(tǒng)的制冷效率的問題并沒有被很好地考慮。
本發(fā)明的目的在于提供一種制冷器具，從而在可以顯著提高除霜效率的同 時，不必顯著影響制冷器具的制冷效率。
因此，本發(fā)明關(guān)于一種制冷器具，包括蒸發(fā)器以及化霜加熱器，所述蒸發(fā) 器包括承載制冷劑的管，所述管包括收集至少部分液態(tài)制冷劑的收集部，其特征 在于，就所述管而言，僅所述收集部或者所述收集部的一部分與所述化霜加熱器 直接接觸。
從而，來自化霜加熱器的熱量可以很快地傳給管的收集部，在收集部內(nèi)的 液態(tài)制冷劑可以在化霜程序開始很短時間內(nèi)就開始蒸發(fā)，從而來自化霜加熱器的 熱量可以通過被蒸發(fā)的制冷劑的向上運動而從收集部傳送到管的其它部分。當這 些被蒸發(fā)的制冷劑例如向上流動到溫度低于其冷凝溫度臨界值的部分時，制冷劑 重新冷凝。另外，由于只有收集部與化霜加熱器之間形成如此強的熱交換關(guān)系， 因此，管的其他部分可以被保持在相對低的溫度，從而可以在相對長的時間內(nèi)通 過液化氣態(tài)的制冷劑而阻擋制冷劑離開蒸發(fā)器，同時由于其他部分并未與化霜加 熱器直接接觸，這些部分在制冷過程中的熱交換效率不會受影響，從而制冷器具 的制冷效率受到的影響十分有限甚至不受影響。
其他單獨或與其他特征結(jié)合而被認為本發(fā)明的特性的特征將在以下附加的 權(quán)利要求中闡述。
根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選的實施例，所述收集部包括所述管的最低部分。從 而，形成在蒸發(fā)器底部的具有較大尺寸的冰/霜塊可以在化霜的最開始階段就被 瓦解，從而有利于熱空氣進入蒸發(fā)器內(nèi)并在蒸發(fā)器內(nèi)較好地傳播；另一方面，這 也有利于將液態(tài)的制冷劑收集在收集部內(nèi)。有利地，所述化霜加熱器包括與所述收集部直接接觸的接觸部，所述接觸 部至少部分位于所述收集部的下方，從而，收集部可以更高效地與化霜加熱器進 行熱交換，以使在收集部內(nèi)的液態(tài)制冷劑逐漸地被蒸發(fā)。
有利地，所述接觸部為所述化霜加熱器的一部分，從而有可能通過合理地 布置化霜加熱器的其它部分(例如使其與管的其它部分保持預(yù)定的距離)而使蒸 發(fā)器快速而均衡地化霜。
為了加強化霜加熱器和收集部之間的熱交換效率，所述化霜加熱器與所述 收集部之間可以至少部分為面接觸。
在本發(fā)明一個優(yōu)選的實施例中，所述管包括多個直線管段，這些管段構(gòu)成 在縱向上相互間隔的管排，其中，所述收集部包括在縱向上最低的管排。
根據(jù)本發(fā)明一個特別優(yōu)選的實施例，所述化霜加熱器包括沿著所述管排的 至少一側(cè)設(shè)置的側(cè)部，所述側(cè)部與所述管排之間保持預(yù)定距離。優(yōu)選地，所述側(cè) 部包括若干在縱向上間隔距離的直線段，所述直線段沿著相應(yīng)的管段延伸。
特別優(yōu)選地，所述直線段的數(shù)量小于所述管排的數(shù)量，從而可以根據(jù)需 要，合理地安排管段與化霜加熱器之間的熱交換程度。
根據(jù)本發(fā)明一個特別優(yōu)選的實施例，所述蒸發(fā)器包括多個固定于所述管的 翅片，所述收集部與每個翅片保持距離，以利于實現(xiàn)收集部和化霜加熱器的直接 接觸。
根據(jù)本發(fā)明一個特別優(yōu)選的實施例，所述化霜加熱器與所述收集部固定， 從而可以防止化霜加熱器脫離收集部。優(yōu)選地，制冷器具包括固定所述化霜加熱 器與所述收集部的捆綁裝置，從而在現(xiàn)有蒸發(fā)器和/或化霜加熱器的改動盡量少 甚至無需改動的情況下，就可實現(xiàn)收集部和化霜加熱器的固定。
根據(jù)本發(fā)明 一個特別優(yōu)選的實施例，所述化霜加熱器是電加熱元件。本發(fā)明的構(gòu)造以及它的其他發(fā)明目的及有益效果將會通過結(jié)合附圖而對優(yōu) 選實施例的描述而更加明顯易懂。
作為說明書的一部分且用以提供對本發(fā)明的進一步理解，以下附解本 發(fā)明的具體實施方式
，且與說明書一起用來說明本發(fā)明的原則。其中，


圖1是根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施例用于制冷器具的蒸發(fā)器組件1的立體
圖，所述蒸發(fā)器組件1包括蒸發(fā)器2以及安裝于該蒸發(fā)器2的化霜加熱器6。 圖2是如圖1所示蒸發(fā)器組件1的一個局部立體圖。 圖3是圖1所示蒸發(fā)器組件1的部分前視圖。 圖4是圖1所示蒸發(fā)器組件1的部分側(cè)視圖。
[具體實施方式
描述
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施例用于制冷器具(未圖示)的蒸發(fā)器組件 1的立體圖，其中蒸發(fā)器組件1包括蒸發(fā)器2以及安裝于該蒸發(fā)器2的化霜加熱 器6。所述制冷器具包括至少一個用于儲藏待冷卻物品例如食物的儲藏室以及制 冷系統(tǒng)。制冷系統(tǒng)包括蒸發(fā)器、冷凝器(未圖示)、壓縮機(未圖示)以及節(jié)流 裝置(未圖示)，其制冷原理對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言是公知的，因此本發(fā) 明省略對制冷系統(tǒng)除蒸發(fā)器之外的組成部分的更具體描述。
蒸發(fā)器2是制冷器具的制冷系統(tǒng)的重要組成部分，安裝在制冷器具的內(nèi) 部。如圖1所示，蒸發(fā)器2包括承載制冷劑的管4。管4彎折而具有多個相互平 行的直線管段7以及形成在蒸發(fā)器2的相對兩端并串聯(lián)相鄰管段7的彎曲段9。 相鄰管段7之間間隔預(yù)定距離，并形成了在縱向上以預(yù)定距離相隔的管排8a， 8b， 8c，…，8n。在本實施例中，每一管排8a， 8b， 8c， ...， 8n包括三個分布 在同一水平面上且相互平行的管段7。
7在制冷系統(tǒng)運行過程中，管4內(nèi)的制冷劑為液態(tài)和氣態(tài)的混合物。管4包
括收集部20，管4內(nèi)的液態(tài)制冷劑在制冷過程中至少部分收集在該收集部20 內(nèi)。當制冷系統(tǒng)的壓縮機被啟動而使氣態(tài)制冷劑離開蒸發(fā)器2時，蒸發(fā)器2內(nèi)的 液態(tài)制冷劑因為壓強變化而部分蒸發(fā)并吸收熱量，這導(dǎo)致蒸發(fā)器2以及蒸發(fā)器2 周圍環(huán)境溫度的降低。在本實施例中，最低管排8a的管段7形成收集部20，從 而液態(tài)制冷劑因為重力很容易就可以被收集。
根據(jù)本實施例，蒸發(fā)器2為翅片型蒸發(fā)器，它包括多個由導(dǎo)熱性良好的材 料制成的翅片14。根據(jù)本實施例，翅片14為片狀，具有用以穿過管段7的孔 15。每個孔15為圓形并具有閉環(huán)的邊緣。當管段7穿過相應(yīng)的孔15后，孔15 的邊緣和管段7的外表面之間沒有間隙存在，而是緊密接觸，以此建立翅片14 和管4之間高效的熱交換關(guān)系。然而，如圖1和圖3所示，翅片14與最低管排 8a的管段7之間形成距離。
蒸發(fā)器2包括兩個位于蒸發(fā)器2的相對兩端的支撐板11。支撐板11與翅 片14大致平行，并與管段7垂直。支撐板11最好也是由導(dǎo)熱良好的材料制成， 以提高蒸發(fā)器2的熱交換效率。支撐板11具有若干細長的支撐孔17。如圖2所 示，支撐孔17在縱向上的高度最好稍微小于相鄰管排8a， 8b，…，8n之間的 距離。在彎曲段9穿過對應(yīng)的支撐孔17后，支撐孔17與管段7配合而使支撐 板11與管4固定。如圖1和圖4所示，支撐板11在其相對兩側(cè)設(shè)有多個開環(huán)的 開口 18，以收容化霜加熱器6的相應(yīng)部分。在本實施例中，除了最低的開口 18 與相應(yīng)的支撐孔17連通之外，剩余開口 18都與支撐孔17隔開。
翅片14兩側(cè)邊緣上分別形成用以夾持化霜加熱器6相應(yīng)部分的凹口 16。 凹口 16與相應(yīng)的孔15接近，但不與孔15相連通。凹口 16與對應(yīng)的開口 18在 同一高度上，并具有大致相同的形狀和尺寸。
8由于在制冷系統(tǒng)運行過程中，蒸發(fā)器2上會形成霜甚至冰而降低制冷系統(tǒng)
的制冷效率，因此，設(shè)置化霜加熱器6來除去形成在蒸發(fā)器2上的霜。以下將對 根據(jù)本實施例的化霜加熱器6作具體描述。
化霜加熱器6在本實施例中基于電阻加熱的電加熱器。化霜加熱器6具有 大致為向上的U形槽輪廓，包括兩個側(cè)部19以及連接在兩個側(cè)部19的下端的 連接部10。
如圖2所示，連接部10包括與最低管排8a中的兩個管段7直接接觸的接 觸部13。接觸部13在本實施例中大致是直的，并沿著對應(yīng)的管段7延伸。由于 化霜加熱器6與收集部20直接接觸，由化霜加熱器6產(chǎn)生的熱量立即傳送給構(gòu) 成收集部20 —部分的最低管排8a的對應(yīng)的管段7。
如圖2和圖3所示，接觸部13位于收集部20的下方。接觸部13與收集 部20的接觸處可以至少部分是面接觸，以增強二者之間的熱交換效率。在管段 7為圓管的情況下，可以通過使接觸部13具有非圓形的外表面來實現(xiàn)二者之間 的面接觸，反之亦然。
在本實施例中，化霜加熱器6僅與收集部20中的兩個管段7直接接觸。 在另外的實施例中，化霜加熱器6也可以與整個收集部20保持直接接觸。
為了使化霜加熱器6的接觸部13與收集部20之間的接觸可靠，接觸部 13優(yōu)選地固定在收集部20上。這可以通過采用捆綁裝置例如捆綁線來講接觸部 13捆定在收集部20上。
兩個側(cè)部19分別布置在蒸發(fā)器2的相對兩側(cè)。側(cè)部19被彎折而具有若干 直線段21a， 21b， ...， 21m以及串聯(lián)縱向相鄰的直線段21a， 21b，…，21m 的連接彎段22。直線段21a， 21b， ...， 21m以及連接彎段22的形狀分別與管 段7和彎曲段9類似，并挨著后者的外側(cè)設(shè)置。如圖4所示，直線段21a， 21b， ...， 21m以及連接彎段22與相鄰的管段7和彎曲段9平行。直線段21b， ...， 21m固定在到支撐板11的對應(yīng)開口 18和翅片14的對 應(yīng)凹口 16而固定在蒸發(fā)器2上，而直線段21a僅夾持在開口 18上。側(cè)部19的 直線段21b，…，21m與連接在管排8b， 8c，…，8m上的翅片14直接接觸。 由于凹口 16與對應(yīng)的孔15隔開，因此直線段21b, ...， 21m雖然沿著管排 8b， 8c， ...， 8m的相應(yīng)管段7設(shè)置，但二者之間保持預(yù)定距離。類似地，側(cè)部 19的直線段21a設(shè)置在管排8a的最外側(cè)的相應(yīng)管段7的旁邊但是與后者也形成 間距。在另一個沒有示出的實施方式中，直線段21a與管排8a的最外側(cè)管段7 至少部分接觸。
直線段21a， 21b， ...， 21m的數(shù)量m少于管排8a， 8b， ...， 8n的數(shù)量 n。與位于下方的管排8a， 8b， 8c，…，8m相比，管排8(n-m)， 8(n-m+1)，…，8n受化霜加熱器6的影響較小。因此，在化霜過程中，管排8(n-m)， 8(n-m+1)，…，8n可以在相對長的時間內(nèi)處于相對低的溫度。
通過在化霜加熱器6和管4的收集部20之間建立很強的熱交換關(guān)系，來 自化霜加熱器6的熱量可以很快地傳給管4的收集部20。收集在收集部20內(nèi)的 液態(tài)制冷劑可以在化霜程序剛開始的很短時間內(nèi)就開始蒸發(fā)。蒸發(fā)的制冷劑沿著 管4向上流動，當這些被蒸發(fā)的制冷劑向上流動到溫度低于其冷凝溫度臨界值的 部分時，制冷劑會由氣態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)并放出熱量。以這樣的方式，來自化霜加熱 器6的熱量通過被蒸發(fā)的制冷劑向上運動而從收集部20傳送到管4的其它部 分。被液化的制冷劑因為重力向下流動，當它到達溫度高于其可以再次蒸發(fā)的區(qū) 域時，制冷劑可以開始另一循環(huán)。隨著收集部20溫度的逐漸升高，越來越多的 液態(tài)制冷劑逐漸蒸發(fā)并將熱量從收集部20轉(zhuǎn)移到其他部分。以這樣的方式，極 大地利用制冷劑來主動將化霜加熱器6產(chǎn)生的熱量從收集部20向管4的其它部 分轉(zhuǎn)移，且這種熱量是由管4的內(nèi)部向管外散發(fā)，更加有利于除霜。另外，由于收集部20設(shè)置在蒸發(fā)器2的最低處，因此形成在蒸發(fā)器2底
部的具有較大尺寸的冰/霜塊可以在化霜的最開始階段就被融化，從而有利于熱
空氣進入蒸發(fā)器2而在蒸發(fā)器2的管段7之間較好的傳播。
另一方面，管4的位于收集部20上方的部分與化霜加熱器6之間保持距 離，尤其是管排8(n-m)， 8(n-m+1)， ...， 8n初期僅通過熱對流接受有限的熱 量。因此，這些部分可以被保持在相對低的溫度，從而可以在相對長的時間內(nèi)通 過使氣態(tài)制冷劑冷凝而防止制冷劑離開蒸發(fā)器2。另外，管排8b， 8c，…，8n 的管段7不直接與化霜加熱器6直接接觸，它們可以自由地與翅片14保持緊密 接觸，因此蒸發(fā)器2的熱交換效率不會因此而受影響，從而制冷器具的制冷效率 受到的影響十分有限甚至不受影響。
通過測量和計算化霜程序之后收集的水的重量Qw與化霜程序所消耗的電 量Qh，我們驚訝但清晰地發(fā)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明實施例的制冷器具的化霜效率Qw/Qh 可以達到70%而制冷效率卻保持在同等水平。
權(quán)利要求
1.一種制冷器具，包括蒸發(fā)器(2)以及化霜加熱器(6)，所述蒸發(fā)器(2)包括承載制冷劑的管(4)，所述管(4)具有收集至少部分液態(tài)制冷劑的收集部(20)，其特征在于，就所述管(4)而言，僅所述收集部(20)或者所述收集部(20)的一部分與所述化霜加熱器(6)直接接觸。
2. 如權(quán)利要求1所述的制冷器具，其特征在于，所述收集部(20)包括所述管 (4)的最低部分。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的制冷器具，其特征在于，所述化霜加熱器(6)包括 與所述收集部(20)直接接觸的接觸部(13)，所述接觸部(13)至少部分位 于所述收集部(20)的下方。
4. 如權(quán)利要求3所述的制冷器具，其特征在于，所述接觸部(13)為所述化霜 加熱器(6)的一部分。
5. 如以上任意一項權(quán)利要求所述的制冷器具，其特征在于，所述化霜加熱器 (6)與所述收集部(20)之間至少部分為面接觸。
6. 如以上任意一項權(quán)利要求所述的制冷器具，其特征在于，所述管(4)包括多 個直線管段(7)，這些管段(7)構(gòu)成在縱向上相互間隔的多個管排(8a， 8b， 8c， ...， 8n)，其中，所述收集部(20)包括在縱向上最低的管排(8a)。
7. 如權(quán)利要求6所述的制冷器具，其特征在于，所述化霜加熱器(6)包括沿著 所述管排(8a， 8b， 8c, ...， 8n)的至少一側(cè)設(shè)置的側(cè)部(19)，所述側(cè)部(19)與所述管排(8a， 8b， 8c，…，8n)之間保持預(yù)定距離。
8. 如權(quán)利要求7所述的制冷器具，其特征在于，所述側(cè)部(19)包括若干在縱 向上間隔距離的直線段(21a， 21b， ...， 21m)，所述直線段(21a， 21b，…，21m)沿著相應(yīng)的管段(7)延伸。
9. 如權(quán)利要求8所述的制冷器具，其特征在于，所述直線段(21a， 21b，...， 21m)的數(shù)量(m)小于所述管排(8a， 8b， 8c，…，8n)的數(shù)量(n)。
10. 如以上任意一項權(quán)利要求所述的制冷器具，其特征在于，所述蒸發(fā)器(2) 包括多個固定于所述管(4)的翅片(14)，所述收集部(20)與每個翅片(14)保持距離。
11. 如以上任意一項權(quán)利要求所述的制冷器具，其特征在于，所述化霜加熱器 (6)與所述收集部(20)固定。
12. 如權(quán)利要求11所述的制冷器具，其特征在于，包括固定所述化霜加熱器 (6)與所述收集部(20)的捆綁裝置。
13. 如以上任意一項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述化霜加熱器(6) 是電加熱元件。
全文摘要
本發(fā)明關(guān)于一種制冷器具。所述制冷器具包括蒸發(fā)器(2)以及化霜加熱器(6)，所述蒸發(fā)器(2)包括承載制冷劑的管(4)，所述管(4)具有收集至少部分液態(tài)制冷劑的收集部(20)。根據(jù)本發(fā)明的建議，就所述管(4)而言，僅所述收集部(20)或者所述收集部(20)的一部分與所述化霜加熱器(6)直接接觸。
文檔編號F25D21/08GK101666572SQ200810195839
公開日2010年3月10日 申請日期2008年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月3日
發(fā)明者亞歷山大·若普, 朱啟武, 柏玉發(fā), 鋒 陶 申請人:博西華家用電器有限公司