专利名称：无氟里昂气冷式冰箱的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种冰箱，特别是一种不用氟里昂而用空气为制冷工质的冰箱。
冰箱技术近十年来发展很快，种类规格繁多，以制冷方式来分，有以下几类1、氟里昂制冷冰箱采用压缩式(机械运行)氟里昂制冷循环系统。
2、无氟里昂制冷冰箱利用半导体元件制冷；磁振荡压缩式制冷。
3、混合工质制冷冰箱采用以氨作制冷剂、水作吸收剂、氢作扩散剂的制冷系统。
冰箱技术虽然发展很快，有的技术也很成熟，如氟里昂制冷的应用已非常广泛，但还有明显不足之处1、氟里昂制冷冰箱、混合工质制冷冰箱、化学式制冷冰箱、均对大气臭氧层有极大的破坏作用，并对大自然生态平衡、生物、人类均有严重的危害性，国际协约组织已将氟里昂制冷技术列为取缔之列。
2、磁振荡制冷、半导体制冷、太阳能制冷等冰箱，耗能过大，成本高，难以推广应用。
鉴于现有技术存在的问题，本实用新型提出一种新型冰箱。
本实用新型的目的是提供一种无氟里昂气冷式冰箱，采用具有空气式压差制冷器的制冷系统，无毒、高效、节能、使用方便。
本实用新型冰箱主要包括冷冻室、冷藏室和制冷装置三部分，其特点在于制冷装置是具有压差式制冷器的空气式制冷装置，该压差式制冷器是本实用新型冰箱的核心装置，已于92年11月18日申请专利，申请号为92113032。
本实用新型制冷装置由集气器、气体混合干燥器、压缩机、油水过滤器、热交换器、压差式制冷器、分配器、气路控制阀组成制冷系统集气器装设有多个回集入气管，与冷冻室和冷藏室的制冷回气出口连接；气体混合干燥器包括依次连接的进气腔、干燥器、送风腔和电机，其进气腔前端有一进气口与集气器的出气口和热交换器的回气出口相连通，进气腔壁装有钢网以与外界相通，所述送风腔有一出气口；压缩机的进气口与上述气体混合干燥器的送风出气口相连接，压缩机的出气口经一油水过滤器与热交换器相连接；压差式制冷器具有一对开式球形内腔外固体，在外固体两侧与球形腔轴线平行对称各装一进气管，进气管端为一细径直管，腔体正上方有一热气出管，正下方有一冷气出管，冷热气出管分别与两各三通阀的一个进气端口相连接；分配器具有一入气口与两个三通阀的一入气端口相连通，接收来自压差式制冷器输出的冷气或热气，多个热气口均匀输出冷气或热气送至应用设备，以及一与热交换器连接的出气口；两个三通阀的另一出气口连接一接水盒；热交换器为逆流式热交换器，其热气流入口接油水分离器的出口，冷气流出口接压差式制冷器入口；冷气流入口接分配器的出口，交换后回气出口接气体混合干燥器的进气腔；冷冻室和冷藏室内装有散热系统，包括与制冷装置分配器的出气口连通的多路送气管，冷冻室上冷管、下冷管、后冷管、冷藏室后冷管，与集气器入气口连通的多路回气管，以及固装散热管的金属散冷板。
为增强散冷效果，散冷管采用薄壁外螺纹金属管，冷冻室和冷藏室的塑料内腔采用多孔塑料薄板制成。
由于本实用新型冰箱具有上述独特结构，故具有如下突出优点1、无氟里昂以空气为制冷工质，成本低、无污染，对自然、生物、人类均无危害。
2、节能制冷循环快，每秒可达2.8次以上，热传导冷量消耗低，启动次数减少；又由于制冷效率高，制冷量比现有方法高50－70％，相对用电量降低，日耗电量下降。
另外，本实用新型冰箱采用新方法除霜，不需电热化霜，可节能15－20％(以200立升冰箱为例)。
3、节材本实用新型冰箱虽有三个补助件，但免去了冷却管和复杂庞大的蒸发器，可节省大量材料。
4.安全冰箱散冷管内压力仅为0.25MPa左右(氟里昂制冷系统为0.9－1.0MPa)，故不易泄漏；且因采用空气为工质，也无泄漏危害。
5.极大的社会效益无氟里昂气冷式冰箱技术的问世，对国家面临的技术换代有不可忽视的经济价值和社会效益。
下面，接合附图详细说明本实用新型无氟里昂气冷式冰箱的具体实施例。
图1是本实用新型冰箱的正视示意图；图2是本实用新型冰箱的侧视示意图；图3是本实用新型冰箱的后视示意图；图4是本实用新型冰箱制冷系统示意图；图5是本实用新型冰箱制冷装置侧视示意图；图6是本实用新型冰箱制冷装置俯视示意图；图7是本实用新型冰箱压差制冷器正视图；图8是本实用新型冰箱压差制冷器俯视图；图9是本实用新型冰箱制冷分配器侧视图；
图10是本实用新型冰箱制冷分配器俯视图；
图11是本实用新型冰箱制冷集气器侧视图；
图12是本实用新型冰箱制冷集气器俯视图；
图13是本实用新型冰箱散冷管系统设置示意图；
图14是本实用新型冰箱散冷管纵剖图；
图15是本实用新型冰箱散冷管横剖图；
图16是本实用新型冰箱内腔多孔塑料薄板结构图。
图17是本实用新型冰箱制冷混合干燥器侧视图。
图18是本实用新型冰箱制冷混合干燥器正视图。
本实用新型无氟里昂气冷式冰箱，如
图1、2、3所示，包括冷冻室(1)、冷藏室(2)、制冷装置(3)三个主要部分；具有箱体外壳(4)、冷冻室门(5)、冷藏室门(6)、中隔板(7)、保温层(8)、塑料内衬(9)，以及装有控制电路和显示器的顶部(10)；本实用新型的独特结构是采用无氟里昂气冷式制冷装置(3)，该制冷装置(3)，如图4、5、6所示，由集气器(11)、气体混合干燥器(12)、压缩机(13)、油水过滤器(14)、热交换器(15)、压差式制冷器(16)、分配器(17)及两个气路控制电磁阀(18)(19)组成制冷系统，组装于一箱体(20)内，装设在冰箱底部后侧；其中，集气器(11)接收冷冻室(1)、冷藏室(2)中散冷管系统的回气送至气体混合干燥器(12)；气体混合干燥器(12)由依次相连的进气腔(21)、干燥室(22)、送气腔(23)构成，进气腔(21)的入气管(24)与集气器(11)的出口和热交换器(15)的回气口相连通，进气腔(21)的腔壁装有钢网(25)，可吸入补充空气，三路气体混合后，经干燥室(22)送至送风腔(23)，腔内装设的风轮(26)在电机(27)的驱动下将气体送出，作为气源供给压缩机(13)；压缩机(13)输出的高压气体进入油水过滤器(14)进行净化，再经热交换器降温，然后分两路送至压差式制冷器(16)；压差式制冷器(16)包括一具有球形膨胀腔的对开式外固体(28)，腔内有保温防腐涂料内衬(29)，在外固体(28)的两侧，相对于球形腔轴线平行对称设置两进气管(30)，进气管(30)内端为一细径直管式喷咀，球形腔正下方为冷气出口(31)、正上方为热气出口(32)，热气出口(32)处装设一调整杆(33)，用以调节冷热气流的比例和温度；当制冷应用时，冷气出口(31)、热气出口(32)分别与两三通电磁阀(18)(19)的一个入口端相连通；电磁阀(18)的出口接分配器(17)的入口(39)，阀(19)的出口连接一接水盒(36)；
分配器(17)包括一具有球形内腔的对开式保温壳体(38)，腔内壁有内衬(37)，壳体(38)装有一与三通阀(18)相通的入气口(39)，接收来自压差制冷器(16)的气体，有一与热交换器(15)相通的出气口(40)，还有多个制冷气出气口(41)，出气口(41)与散冷管相连，向冷冻室(1)和冷藏室(2)输送制冷气体；热交换器(15)为一逆流式交换器，其热气流入口(44)接收来自油水过滤器(14)的高压气体，过滤后的气体经热交换降温从出口(45)输出，分两路送至压差式制冷器(16)的进气口(30)；热交换器(15)的冷气流入口(46)接收来自分配器(17)出气口(40)的输出冷气，经热交换从出口(47)输出送至气体混合干燥器(12)的进气腔(21)成为气源的一部分；制冷气体从制冷装置输出后，流经冰箱内散冷管系统，然后回集到集气器(11)，集气器(11)包括一管状腔体(50)及两端盖(51)，一端盖上有一出气管(52)，腔内横置一多孔气体分配板(53)，分配板上部的管状腔(50)上设置有多个回集入气管(54)，腔内下部安装一热电偶(55)，回气经分配板(53)后均匀分布，可使监测温度准确，以利据此控制制冷系统的运行。
散冷管系统与制冷装置相连，全部由薄壁外螺纹金属管构成。如图7所示，与分配器(17)相连的多路(如四路)送气管(58)从冰箱的后侧部分别上伸至冷冻室(1)上部、后部和下部，以及冷藏室(2)后部，然后往复弯回分别形成冷冻室上冷管(59)、后冷管(60)、下冷管(61)及冷藏室后冷管(62)，然后分别经多路(如四路)回气管(63)从冰箱后部另一侧回到制冷装置(3)的集气器(11)入口。
为固定安装散冷管和增强散冷效果，所有散冷管均装设在相应的金属散冷板上。
本实用新型的散冷管是一种特制的异形金属管，可采用青铜管，如
图14所示，管内径为2－4mm，管壁厚0.5mm，管壁外有高1.0mm的螺纹，这种结构的散冷管有效地增大了散冷面积。
为增强散冷系统的散冷效果，冷冻室(1)、冷藏室(2)的内衬(9)由多孔薄壁塑料板制成，如
图15所示，塑料薄板上开有多个长形孔，用以导冷和引水，该塑料板可和冰箱其它内板热焊连接，也可一次成型。
本实用新型冰箱的工作过程如下启动电源后，气体混合干燥器(12)开始工作，将来自集气器(11)的低温(－10℃)回气、27℃的热交换回气和环境温度(32℃)的补充空气进行混合干燥，输出14－15℃的气体供给压缩机(13)；所采用压缩机(13)的规格可为排气量4.5m3／h，功率120W，工作压力>1Mpa；所输出的高压气体经过滤除去油水，在0.8Mpa压力、25－28℃温度下进入热交换器(15)；热交换器(15)由分配器(17)提供－15－－17℃的冷气，经热交换后成为27℃回气送入混合干燥器(12)作为气源的一部分；高压气体经热交换降温至16－17℃，由双对称气路进入压差制冷器(16)，经膨胀制冷，总气量的70％成为－14－－19℃的冷气(压差制冷器的制冷温差为30－35℃或更高)，同时，还产生40－50℃的热气；当制冷应用时，－14－－19℃的冷气进入分配器(17)的球形腔，气体进一步降温(降2－4℃)后从多个出气口均匀输出送至散冷系统，又因出气口管径细，输出气体再次增压，更有利于其在散冷管中的流动；本实用新型分配器的独特结构，具有对气体降温、增压、均匀输出的多方面功能。
冷气从分配器(17)输出，经多路并联送气管(58)(比如四路)分别单路进入冷动室上冷管(59)、后冷管(60)、下冷管(61)和冷藏室后冷管(62)，使冷冻室温度达－15℃以下。完成制冷作用后，气体又经多路并联回气管(63)各自单路送到集气器(11)的多个入气口(54)，此时集气器(11)的气体温度低于－10℃，此回气再送回混合干燥器(12)作为气源的一部分。这样，形成制冷系统的循环，循环速度可为2.8次／秒。
集气器(11)内的热电偶(55)监测回气温度，根据所测温度对冰箱制冷系统的运行进行控制。本实用新型冰箱启动次数远少于其他类型冰箱，因而也能节约电能。
本实用新型冰箱制冷装置的结构，提供了独特的除霜方法，不采用耗能大的电加热方式，而是利用压差式制冷器(16)所输出的40－50℃热气流进行除霜，其过程如下改变与压差制冷器(16)冷热端连通的两三通阀的输出方向，使三通阀(19)(18)分别与分配器入气口(39)和接水盒(36)连通，向分配器(17)提供热气，向接水盒(36)排出冷气，此时，分配器(17)向散热管路输送热气流进行除霜，而后气体从回气管(63)回到集气器(11)，再入混合干燥器(12)，从而向压缩机(13)提供较高温度的气源，加快了化霜速度；除霜后的水，经内衬多孔板流到排水管(66)，又经出水管(67)流入接水盒(36)，除霜迅速而节电。
本实用新型冰箱各种现有冰箱的主要技术指标比较列表附后。
权利要求1.一种无氟气冷式冰箱，包括冷冻室、冷藏室、制冷装置部分，其特征在于制冷装置由集气器、气体混合干燥器、压缩机、油水过滤器、热交换器、压差式制冷器、分配器、气路控制阀组成制冷系统；集气器装设有多个回集入气管，与冷冻室和冷藏室的制冷回气出口连接；气体混合干燥器包括依次连接的进气腔、干燥器、送风腔和电机，其进气腔前端有一进气口与集气器的出气口和热交换器的回气出口相连通，进气腔壁装有钢网以与外界相通，所述送风腔有一出气口；压缩机的进气口与上述气体混合干燥器的送风出气口相连接，压缩机的出气口经一油水过滤器与热交换器相连接；压差式制冷器具有一对开式球形内腔外固体，在外固体两侧与球形腔轴线平行对称各装一进气管，进气管端为一细径直管，腔体正上方有一热气出管，正下方有一冷气出管，冷热气出管分别与两各三通阀的一个进气端口相连接；分配器具有一入气口与两个三通阀的一入气端口相连通，接收来自压差式制冷器输出的冷气或热气，多个热气口均匀输出冷气或热气送至应用设备，以及一与热交换器连接的出气口；两个三通阀的另一出气口连接一接水盒；热交换器为逆流式热交换器，其热气流入口接油水分离器的出口，冷气流出口接压差式制冷器入口；冷气流入口接分配器的出口，交换后回气出口接气体混合干燥器的进气腔；冷冻室和冷藏室内装有散热系统，包括与制冷装置分配器的出气口连通的多路送气管，冷冻室上冷管、下冷管、后冷管、冷藏室后冷管，与集气器入气口连通的多路回气管，以及固装散热管的金属散冷板。
2.一种如权利要求1所述的无氟气冷式冰箱，其特征在于所述散冷管采用薄壁外螺纹金属管，以增强散冷效果。
3.一种如权利要求1、2所述的无氟气冷式冰箱，其特征在于所述散冷管为内径2－4mm、壁厚0.5mm、壁外螺纹高0.1mm的青铜管。
4.一种如权利要求1、3所述的无氟里昂气冷式冰箱，其特征在于冰箱冷冻室和冷藏室内衬塑料板采用多孔塑料薄板，以利导冷、引水。
专利摘要本实用新型为以空气为制冷工质的冰箱，包括冷冻室、冷藏室和空气式制冷装置，制冷装置的核心是具有球形内腔的压差式制冷器，该制冷器下方和上方分别有冷气与热气出口，冷气送至冰箱的散冷系统进行循环；散冷系统包括冷冻室上冷管、下冷管、后冷管和冷藏室后冷管；除霜时，制冷装置向散冷管输送热气。本实用新型冰箱无毒、高效、价廉。
文档编号F25D11/02GK2155534SQ93205240
公开日1994年2月9日 申请日期1993年3月10日 优先权日1993年3月10日
发明者刘加才, 吴祖发, 梅大锐, 匡淑英 申请人:吴祖发