一种应用冰箱压缩机热量温差发电冷却降温的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及冰箱压缩机散热，特别是涉及一种应用冰箱压缩机热量温差发电冷却降温的装置，在无需消耗外加动力的工作条件下，降低冰箱压缩机的工作温度，提高其散热性能，延长其使用寿命，达到节能降耗的效果。
【背景技术】
[0002]随着人们生活水平的不断提高，各种外观设计新颖、包装完备的冰箱、冷柜、食品展示柜、食品陈列柜、制冰机被广泛地应用到家庭及商业领域，使用区域从原来的城市市场逐步扩展到农村市场，出口产品应用区域除了发达国家外，也扩展到非洲等一些不发达国家。这些产品的关键部件为压缩机，压缩机的转速由定频的2900转/分钟，发展到变频压缩机(高档商品)的转速范围为1600?4500转/分钟，压缩机转速高产生的热量也增大了，需要及时散热保持正常的温度。而且现在新款的冰箱外形设计，主要是满足于人们的视觉效果，即增加视觉美感。对冰箱的散热基本上是采用嵌入到冰箱背面或侧面发泡箱体中的冷凝盘管通过与外面的空气自然对流进行的。所以处在密闭空间的冰箱压缩机对散热、隔热有重要的要求。优良的散热、隔热性能可以显著减少冰箱功耗、提高制冷效率、延长冰箱的使用寿命。合理设计、优化冰箱的各个部件有着极其重要的作用。而且冰箱在工作过程中产生的冷凝水温度较低，具有一定价值；压缩机散出的废热温度也远高于常温，也具有利用的价值。
[0003]压缩机是冰箱的核心部件之一，是冰箱制冷系统的心脏。在压缩机把低压制冷剂气体压缩为高压过热气体的过程中，生产大量的热量，导致压缩机中气缸温度在100°C左右，最高可达到140?150°C。这些热量绝大部分通过制冷剂气体输送到冰箱冷凝器进行散热。冰箱预留给压缩机的空间是一个狭小的密闭空间，散热效果非常差，给压缩机的使用工况带来很大的不确定性，导致压缩机外壳的温度高达90°C以上，而冰箱压缩机外壳最佳温度范围43°C至55°C。由此导致压缩机的故障率也较高，其中较常见的是压缩机缸头高温积炭引起的制冷循环失效，引起冰箱不能正常制冷工作。
[0004]压缩机壳体的不同部位温度相差大，尤其是进、出气口之间相差较大和上、下两壳体之间相差较显著，其温度相差可达60°C ο 一般进气口部位温度相对较低，压缩腔对应部位相对较高，而且上壳体温度一般远大于下壳体温度。这不仅不利于设备的功能使用，而且还对压缩机润滑等日常维护产生不利的影响(冰箱压缩机润滑油的最佳温度为80?90°C，在100°C容易失效且生成积碳，堵塞冰箱的毛细通道)。同时压缩机整体温度过高，温度不均，增大压缩机压缩运行阻力，也增加了磨损及能耗，降低压缩机使用寿命。
【发明内容】
[0005]针对现有的技术问题，本发明旨在提供一种应用冰箱压缩机热量温差发电冷却降温的装置，从而降低冰箱压缩机能耗、延长使用寿命的装置。
[0006]本发明利用半导体温差发电片、高效热管在冰箱压缩机上的散热，主要是利用塞贝克效应，采用热管及翅片构建的高效散热性能的装置。冰箱压缩机工作时产生大量的热量，而且由于变频冰箱转速的多变，处于密闭狭小空间的压缩机因高温产生的问题也越来越多。该发明方案在不改变传统冰箱压缩机内部结构的基础上，利用压缩机产生的废热发电，再反过来利用电能强化压缩机自身的散热能力。同时优化冷凝水的放置，充分利用冷凝水中的冷量。该发明方案无需外加能耗，具有结构简单，换热效率高、环保、加工方便、易于安装维护、适应性强的特点，尤其适用于狭小密闭空间的散热。
[0007]热管是一种高效的换热元件，它的导热能力超过任何已知的金属。且技术已成熟，被广泛应用于各行各业。它一般由吸液芯、管壳、端盖组成，将管内抽成负压，然后充以适量的工作液体，使紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体加以密封。热管的一端为蒸发段(加热段)，另一端为冷凝段(冷却段)，然后根据需要在中间布置绝热段。热管工作就是在加热端吸收热量使工作液体蒸发，经过绝热段，到冷却段冷凝放热，再流回蒸发段，这样往复循环。热管结构简单，技术成熟，具有很高的导热性，优良的等温性、热流密度可变性、热流方向的可逆性等优点。
[0008]塞贝克(Seebeck)效应，又称作第一热电效应，它是指由于两种不同电导体或半导体的温度差异而引起两种物质间的电压差的热电现象。温差发电片就是利用这一效应制作的发电元器件。只要温差发电片两端有温差就会产生电压。由于半导体温差电材料的品质因数比金属的高得多，所以有实用价值的温差电材料都是用半导体材料制成的。实用的半导体温差发电片由很多对热电元件经并联、串联组合而成，也称热电堆。热电堆也可根据塞贝克效应工作把热能(即内能)转化为电能进行温差发电。当温差电堆两端处于不同温度时，就会产生电动势，可以输出功率。温差发电具有体积小、重量轻、无运动部件、寿命长、移动方便、可靠性高以及无污染等诸多优点。
[0009]本发明采用如下技术方案:
[0010]一种应用冰箱压缩机热量温差发电冷却降温的装置，其特征在于，包括短热管、半导体温差发电片模块、散热结构、长热管、散热铝板、冷凝水导管、过滤网和风扇；所述半导体温差发电片模块由多块半导体温差发电片连接组成，呈圆环型，紧密环抱住冰箱压缩机外壳；散热结构安装在半导体温差发电片模块的外周上；冰箱压缩机外壳圆周上均匀钻有多个通孔；半导体温差发电片的热端上设有多个凹槽；多个短热管一端插入到冰箱压缩机的通孔中，另一端嵌在半导体温差发电片的热端的凹槽中；散热结构内侧面设有凹槽，半导体温差发电片的冷端嵌在散热结构的凹槽中；散热结构沿圆周均匀设有多个通孔；散热铝板固定在冰箱外壳体上，散热铝板上间隔设有一排梯形截面直肋；散热铝板上设有冷凝水槽；多个长热管的一端插入到散热结构的通孔中，另一端嵌入到散热铝板表面凹槽中；冷凝水导管一端连接冰箱内冷凝水盘，另一端接入散热铝板中的冷凝水槽；至少一个风扇固定在冰箱外壳体的底面上；风扇与半导体温差发电片模块电连接。
[0011]为进一步实现本发明，优选地，所述散热结构为均热板或铝套。
[0012]优选地，所述半导体温差发电片模块的电源数量与风扇数量相同；每个半导体温差发电片模块的电源分别与一台风扇电连接。
[0013]优选地，所述半导体温差发电片模块形成一个电源，所述电源分别与多台风扇电连接。
[0014]优选地，所述短热管直径为6_的铜质管，工作介质为水，伸入压缩机内部10_。
[0015]优选地，所述冰箱压缩机壳与短热管采用过盈配合。
[0016]优选地，所述长热管的一端为圆形，一端为扁平状；圆形一端嵌入到散热结构中，扁平状一端嵌入到散热铝板表面凹槽中。
[0017]优选地，所述风扇为轴流风扇，额定功率为5W到10W，额定电压为3V到5V。
[0018]优选地，所述冰箱外壳体底面上设计有空心圆柱凸台，风扇安装在凸台的空心圆柱中；所述空心圆柱两端各设有一层过滤网；空心圆柱为通孔结构。
[0019]优选地，所述冰箱外壳体设有条形通风孔。
[0020]相对于现有技术，本发明具有如下优点和有益效果:
[0021]I)本发明打破了传统压缩机设计自身无独立散热装置的习惯，创新地利用压缩机自身的废热和废弃的冷量，设计出无外加能耗、性能高效的冰箱压缩机主动散热装置。
[0022]2)该设计方案根据塞贝克效应，将压缩机产生的废热进行重新利用，将部分热量转化电能；同时又设计散热铝板强化散热、利用低温冷凝水对铝板降温，提高热量转化为电能的效率。所得电能又通过风扇加快冰箱内外空气交换和冰箱内空气扰动，又反过来促进散热，使该设计方案各部分之间相互配合，相互促进，成为有机整体，最终达到降低压缩机温度的目的。
[0023]3)本发明具有结构简单、换热效率高、加工方便、易于安装维护、适应性强的特点。
【附图说明】
[0024]图1是本发明强化冰箱压缩机散热性能的装置的结构示意图。
[0025]图2是图1中的半导体温差发电片模块的结构示意图。
[0026]图3是图1中的半导体温差发电片模块冷热端安装的示意图。。
[0027]图4是图1中的半导体模块3与冰箱压缩安装示意图。
[0028]图5是图1中的均热板与半导体温差发电片的安装示意图。
[0029]图6是图1中的长热管嵌入均热板的示意图。
[0030]图7是长热管的结构示意图。
[0031]图8是本发明散热铝板、长热管、均温板的安装示意图。
[0032]图9是本发明散热铝板半剖视图。
[0033]图10是本发明冰箱外壳体、长热管、均温板的安装示意图。
[0034]图11是本发明中风扇的安装示意图。
【具体实施方式】<