转轮式干燥器及制冷设备的制作方法

本发明涉及空气除湿技术领域，特别是涉及一种转轮式干燥器及制冷设备。

背景技术：

在冰箱/冷柜等制冷设备的使用过程中，由于其储物间室内部温度的波动(一般3～5℃温差)，储物间室内部的空气将会产生正负的压差。而由于制冷设备的储物间室不是完全密封的结构，因此储物间室内部中的空气会随着储物间室内温度的降低而压强减小，从而制冷设备外部环境中的空气会通过门封等漏入储物间室内；而随着储物间室内温度的升高而压强变大，从而储物间室内部空气又通过门封等处漏出到制冷设备外部环境。故会产生这样的现象：随着压缩机的开停，门封处空气会频繁的漏入和漏出储物间室。

一般情况下，环境中的空气湿度是比较高的，当环境中的空气漏入到储物间室内时，空气在储物间室内温度被降低，从而凝结出水来，导致在储物间室内结霜。针对这个问题，现有技术中通常在制冷设备的储物间室内设置分子筛、硅胶等干燥剂来吸附空气中的水分以达到除湿的目的。

技术实现要素：

本发明第一方面的目的是要提供一种具有较好吸湿效果的转轮式干燥器。

本发明第二方面的目的是要提供一种具有该转轮式干燥器的制冷设备，以在外部环境空气在制冷设备的运行期间经由该转轮式干燥器进入储物间室，并在流经转轮式干燥器时被干燥。

按照本发明的第一方面，提供了一种转轮式干燥器，包括：可绕中央轴线转动的筒体以及封盖于所述筒体两端的、固定不动的第一端盖和第二端盖；其中

所述筒体内部形成至少两个相互隔离、且沿所述中央轴线的方向延伸贯穿所述筒体的分隔腔室，每个所述分隔腔室中容装有吸湿材料；

所述第一端盖具有用于接收待干燥气流的干燥进气通道；

所述第二端盖具有排出所述待干燥气流的干燥出气通道；

其中在所述筒体处于不同转动角度的工作位置时，所述干燥进气通道、所述干燥出气通道与一个所述分隔腔室连通，以使经由所述干燥进气通道进入所述筒体的待干燥气流经干燥后从所述干燥出气通道流出。

可选地，所述第一端盖和所述第二端盖中的一个还具有用于接收再生气流的再生进气通道，另一个还具有用于排出所述再生气流的再生出气通道；

其中在所述筒体处于任一所述工作位置时，所述再生进气通道和所述再生出气通道与另一个所述分隔腔室连通。

可选地，所述转轮式干燥器还包括：

驱动机构，配置成受控地带动所述筒体绕所述中央轴线转动，以使所述筒体从当前的工作位置转至下一工作位置。

可选地，所述分隔腔室的数量为四个，四个所述分隔腔室沿所述筒体的圆周方向分布；且

在所述筒体处于任一所述工作位置时，连通所述干燥进气通道和所述干燥出气通道的分隔腔室与连通所述再生进气通道和所述再生出气通道的分隔腔室相对设置。

可选地，每个所述分隔腔室的截面为扇形，且四个所述分隔腔室关于所述中央轴线中心对称。

可选地，当所述筒体处于任一所述工作位置时，与所述干燥进气通道、所述干燥出气通道连通的分隔腔室的重心在所述中央轴线的斜上方。

可选地，所述转轮式干燥器还包括：

风机，设置在所述再生进气通道或所述再生出气通道处，配置成将所述再生气流引入与所述再生进气通道中，以对与所述再生进气通道和所述再生出气通道连通的分隔腔室内的吸湿材料进行再生。

按照本发明的第二方面，提供了一种制冷设备，包括储物间室和如前任一所述的转轮式干燥器，

其中所述干燥出气通道与所述制冷设备的储物间室连通，且所述干燥进气通道与所述制冷设备外部环境连通，以在所述储物间室的温度下降气压降低时，外部环境空气在气压作用下经由所述干燥进气通道和所述干燥出气通道进入所述储物间室中。

可选地，所述转轮式干燥器设置在所述制冷设备的压缩机仓中，且所述干燥出气通道经由一干燥出气管路与所述储物间室连通。

可选地，所述转轮式干燥器的干燥进气通道经由一干燥进气管路与环境空 气连通，且所述干燥进气管路的入口远离所述制冷设备的压缩机和冷凝器设置，以使远离所述压缩机和冷凝器的环境空气进入所述干燥进气通道；

所述转轮式干燥器的再生进气通道的入口邻近所述制冷设备的压缩机或冷凝器设置；

所述转轮式干燥器的风机配置成将所述制冷设备的压缩机或冷凝器周围的温度高于环境空气的热空气引入所述再生进气通道中，以对与所述再生进气通道和所述再生出气通道连通的分隔腔室内的吸湿材料进行再生。

本发明的转轮式干燥器，由于在筒体内设置至少两个相互隔离的沿其中央轴线方向延伸贯穿筒体的分隔腔室，且在两个端盖上分别设置干燥进气通道和干燥出气通道，从而使得干燥进气通道与干燥出气通道之间的流路较为平缓，进而使进入干燥进气通道中的待干燥气流的流动较为顺畅。从而，本发明的制冷设备在其储物间室的温度下降气压降低(即制冷设备向内吸气)时，外部环境的空气可从转轮式干燥器中相对顺利地流入储物间室，以减少从门缝等处泄露的空气，从而尽量较少湿度高的环境空气进入储物间室中，减少了结霜量。由此可见，本发明的转轮式干燥器特别适合用于制冷设备中，以在制冷设备吸气时外部环境空气经由其干燥后进入储物间室，从而减少储物间室的结霜量。

进一步地，本发明的转轮式干燥器优选具有四个分隔腔室，且处于吸湿位置的分隔腔室与处于再生位置的分隔腔室相对设置。由于制冷设备吸气过程是在制冷系统运行过程中发生的，而冷凝器和压缩机也是在制冷系统运行过程形成余热，因此在转轮式干燥器中的一个分隔腔室的吸湿材料进行吸湿时，其另一个分隔腔室的吸湿材料正在利用冷凝器或压缩机的热量对其进行再生。这样，需要对转轮式干燥器的吸湿位置和再生位置进行分隔处理，以免由于两个分隔腔室之间存在热传导而影响吸湿和脱附再生的效率。本发明由于将转轮式干燥器形成四个分隔腔室，且将处于吸湿位置的分隔腔室与处于再生位置的分隔腔室相对设置，从而可减小处于吸湿位置的分隔腔室与处于再生位置的分隔腔室的接触面积，减少两个分隔腔室之间的热传导，有利于提高转轮式干燥器的吸湿和脱附再生的效率。

进一步地，本发明通过使处于吸湿位置的分隔腔室与处于再生位置的分隔腔室相对设置，从而使得四个分隔腔室中有两个分隔腔室可分别处于待吸湿位置和待再生位置。这样，允许刚吸湿结束的吸湿材料不立即进行再生，而是先处于待再生位置，从而有利于吸湿材料中的部分水分自发地从吸湿材料中蒸发出来，而后进行再生时能够快速脱附再生；同时也允许刚再生结束的吸湿材料 不立即进行吸湿，而是先处于待吸湿位置，可避免再生后吸湿材料由于温度较高而导致其吸附能力变差。

进一步地，本发明的制冷设备，通过设置转轮式干燥器，使得当制冷设备储物间室内温度下降气压降低(即制冷设备向内吸气)时，外部环境空气可在气压作用下通过转轮式干燥器的处于吸湿位置的分隔腔室进入储物间室中；环境空气在流经转轮式干燥器的分隔腔室时，被其中的吸湿材料吸附至少部分水分，从而使得进入储物间室内的空气的湿度较小，避免湿度高的环境空气进入储物间室中后温度降低而凝结为霜，从而可减少制冷设备的储物间室或蒸发器的结霜量。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的转轮式干燥器的示意性爆炸图；

图2是根据本发明一个实施例的转轮式干燥器从另一角度观察的示意性爆炸图；

图3是根据本发明一个实施例的制冷设备的示意性原理图；

图4是根据本发明一个实施例的制冷设备的示意性透视图；

图5是根据本发明另一个实施例的制冷设备的示意性透视图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的转轮式干燥器100的示意性爆炸图；图2是根据本发明一个实施例的转轮式干燥器100从另一角度观察的示意性爆炸图。参见图1和图2，根据本发明实施例的转轮式干燥器100包括：可绕中央轴线a转动的筒体10以及封盖于筒体10两端的、固定不动的第一端盖30和第二端盖20。或者，也可理解为转轮式干燥器100包括固定不动的筒体10以及封盖于筒体10两端的、可绕中央轴线a转动的第一端盖30和第二端盖20。

筒体10内部形成至少两个或者说多个相互隔离、且沿中央轴线a的方向延伸贯穿筒体10的分隔腔室11，其中每个分隔腔室11中容装有吸湿材料。吸 湿材料优选为能够吸附空气中的水分且能够通过加热等方式将水分脱附的吸湿剂(或称为干燥剂)，吸湿材料例如可为硅胶、氧化铝、分子筛等。

第一端盖30具有用于接收待干燥气流的干燥进气通道31；第二端盖20具有排出待干燥气流的干燥出气通道21；从而在筒体10相对于第一端盖30及第二端盖20绕中央轴线a转动的过程中，可使筒体10具不同转动角度的多个工作位置。

其中在筒体10处于不同转动角度的工作位置时，干燥进气通道31、干燥出气通道21与一个分隔腔室11连通，以使经由干燥进气通道31进入筒体10的待干燥气流经干燥后从干燥出气通道21流出。也就是说，筒体10转至处于任一工作位置时，干燥进气通道31、干燥出气通道21均与一个分隔腔室11连通，从而使得经由干燥进气通道31进入筒体10的待干燥气流在流经相应的分隔腔室11时，被该分隔腔室11中的吸湿材料将部分水分吸附，成为干燥气流，实现对待干燥气流的干燥。

本发明的转轮式干燥器100，由于在转轮式干燥器100的筒体10内设置至少两个相互隔离的沿其中央轴线a方向延伸贯穿筒体10的分隔腔室11，且在两个端盖上分别设置干燥进气通道31和干燥出气通道21，从而使得干燥进气通道31与干燥出气通道21之间的流路平缓，进而使进入干燥进气通道31中的待干燥气流流动更加顺畅。随着分隔腔室11中的吸湿材料吸附的水分越来越多，其吸附能力越来越差，筒体10从当前的工作位置转至下一工作位置，以由吸附能力强的吸湿材料对流入干燥进气通道31的待干燥气流进行干燥。

在进一步的实施例中，第一端盖30和第二端盖20中的一个还具有用于接收再生气流的再生进气通道32，另一个还具有用于排出再生气流的再生出气通道22。在一些实施例中，再生进气通道32可与干燥进气通道31一起设置在第一端盖30上；再生出气通道22可与干燥出气通道21一起设置在第二端盖20上。在一些实施例中，再生出气通道22和干燥出气通道21分别与再生进气通道32和干燥进气通道31相对地设置。在替代性实施例中，再生出气通道22也可与干燥进气通道31一起设置在第一端盖30上；再生进气通道32也可与干燥出气通道21一起设置在第二端盖20上。

在筒体10处于任一工作位置时，再生进气通道32和再生出气通道22与另一个分隔腔室11连通。从而，在筒体10处于任一工作位置时，其干燥进气通道31、干燥出气通道21与一个分隔腔室11连通，再生进气通道32和再生出气通道22与另一个分隔腔室11连通，从而可使转轮式干燥器100可同时进 行吸湿和再生操作。即，待干燥气流可流经一个分隔腔室11以被其内的吸湿材料干燥，同时再生气流可流经另一个分隔腔室11以对其中的吸湿材料进行再生，从而可保证转轮式干燥器100长期具有除湿性能。

在一些实施例中，转轮式干燥器100还包括驱动机构(图中未示出)，配置成受控地带动筒体10绕中央轴线a转动，以使筒体10处于不同转动角度的工作位置，或者说使筒体10从当前的工作位置转至下一工作位置。在一些实施例中，转轮式干燥器100还可包括沿筒体10的中央轴线a设置的转轴12，该转轴12可伸出第一端盖30或第二端盖20，以与驱动机构转动连接，从而由驱动机构带动筒体10转动。

特别地，筒体10内部形成至少三个分隔腔室11。由于转轮式干燥器100的端盖与筒体10的分隔腔室11连通的通风孔尺寸有限，将分隔腔室11分成三个以上，能够使待干燥气流与吸湿材料均匀接触，从而可充分利用吸湿材料，以免由于分隔腔室11过大，待干燥气流在流经分隔腔室11时，仅与其中部分吸湿材料接触，造成吸湿材料的浪费。

并且，对于本发明实施例的转轮式干燥器100，由于其筒体10内设置至少三个分隔腔室11，从而在筒体10处于任一工作位置时，至少三个分隔腔室11中的一个分隔腔室11与干燥进气通道31和干燥出气通道21连通(即处于吸湿位置)，另一个分隔腔室11与再生进气通道32和再生出气通道22连通(即处于再生位置)，剩下的分隔腔室11则处于待吸湿位置(即其内的吸湿材料已被再生，吸湿能力较强)或待再生位置(即其内的吸湿材料已吸附较多水分，吸湿能力较弱)。相比吸湿材料吸湿后直接进行再生、或再生后直接进行吸湿，本发明的转轮式干燥器100具有较为充分的再生时间。

在优选的实施例中，分隔腔室11的数量为四个，四个分隔腔室11可沿筒体10的圆周方向分布。特别地，在筒体10处于任一工作位置时，连通干燥进气通道31和干燥出气通道21的分隔腔室11与连通再生进气通道32和再生出气通道22的分隔腔室11相对设置。也就是说，在筒体10处于任一工作位置时，处于吸湿位置的分隔腔室11与处于再生位置的分隔腔室11相对设置。这样，减小了处于吸湿位置的分隔腔室11与处于再生位置的分隔腔室11的接触面积，减少了两个分隔腔室11之间的热传导，有利于提高吸湿和脱附再生的效率。并且，当筒体10处于任一工作位置时，其四个分隔腔室11分别处于吸湿位置、待再生位置、再生位置、待吸湿位置。这样，刚吸湿结束的吸湿材料可不立即进行再生，而是先处于待再生位置，从而有利于吸湿材料中的部分水 分自发地从吸湿材料中蒸发出来，而后进行再生时能够快速脱附再生。同时，刚再生结束的吸湿材料可不立即进行吸湿，而是先处于待吸湿位置，可避免再生后吸湿材料由于温度较高而导致其吸附能力变差。

在优选的实施例中，四个分隔腔室11每个分隔腔室11的截面为扇形。特别地，四个分隔腔室11关于中央轴线a中心对称。在这样的实施例中，每个分隔腔室11的形状、体积均相同。每个分隔腔室11的截面可具有圆心角为90度的扇形形状。第一端盖30上的干燥进气通道31和再生进气通道32可分别处于第一端盖30上相对设置的两个具有圆心角为90度的扇形区域(该两个扇形区域的圆心重合)；第二端盖20上的干燥出气通道21和再生出气通道22也可分别处于第二端盖20上相对设置的两个具有圆心角为90度的扇形区域(该两个扇形区域的圆心重合)，这样，筒体10转动90度即可从当前的工作位置转至下一工作位置。

在一些实施例中，四个分隔腔室11可由设置在筒体10中的十字型隔板分隔而成，转轴12从十字型隔板的中心穿过。在一些实施例中，第一端盖30、第二端盖20的内表面可向筒体10内部延伸出引导肋板23，第一端盖30、第二端盖20上的引导肋板23分别限定出前述两个相对的扇形区域，且干燥进气通道31、干燥出气通道21、再生进气通道32、再生出气通道22分别位于一个扇形区域中。在筒体10处于任一工作位置时，第一端盖30、第二端盖20的引导肋板23与处于吸湿位置的分隔腔室11和处于再生位置的分隔腔室11的周缘相接，以保证经由干燥进气通道31进入的待干燥气流基本都进入处于吸湿位置的分隔腔室11中，且经由干燥出气通道21流出；同时保证经由再生进气通道32进入的再生气流全部进入处于再生位置的分隔腔室11中，且经由再生出气通道22流出。

在一些实施例中，整个扇形区域均可形成为再生进气通道32，从而可增加流入筒体10的再生气流的流量，以加快吸湿材料的再生速度。

在一些实施例中，转轮式干燥器100还可包括风机40，其设置在再生进气通道32处，配置成将再生气流引入再生进气通道32中，以对与再生进气通道32和再生出气通道22连通的分隔腔室11内的吸湿材料进行再生。在替代性实施例中，风机40为吸风风机，其可设置在再生出气通道22处。

在四个分隔腔室11关于中央轴线a中心对称且每个分隔腔室11的截面为扇形的实施例中，当筒体10处于任一工作位置时，与干燥进气通道31、干燥出气通道21连通的分隔腔室11的重心在中央轴线a的斜上方；即处于吸湿位 置的分隔腔室11的重心在中央轴线a的斜上方。在这样的实施例中，筒体10可利用自身重力实现自动转动。具体地，处于吸湿位置的分隔腔室11中的吸湿材料由于吸附水分而重量增加，当该分隔腔室11的重量增加到一定程度，能够克服阻碍筒体10转动的摩擦力时，筒体10转动以使该分隔腔室11向下移动。通过合理设置阻碍分隔腔室11从吸湿位置向下转动的摩擦力的大小，可使当该分隔腔室11的重量增加到一定程度后，使该分隔腔室11离开吸湿位置而到达待再生位置；而由于处于待吸湿位置的到达吸湿位置后，其重量较小克服不了阻碍分隔腔室11从吸湿位置向下转动的摩擦力，故可使筒体10恰好转动90度，从而实现从当前的工作位置转至下一工作位置。

优选地，在分别处于吸湿位置、待再生位置、再生位置、待吸湿位置的四个分隔腔室11中，吸湿位置位于待再生位置的正上方，待再生位置与再生位置侧向相邻，再生位置位于待吸湿位置的正下方，待吸湿位置与吸湿位置侧向相邻。即吸湿位置与待再生位置和待吸湿位置之间的分隔面或者说边界面分别处于水平面和竖直面。也就是说，在筒体10处于任一工作位置时，其四个分隔腔室11分别位于筒体10的左上方、左下方、右下方和右上方，其中位于左上方或右上方的分隔腔室11处于吸湿位置，从而更加有利于处于吸湿位置的分隔腔室11在其重量增加到一定程度后顺利克服阻碍筒体10转动的摩擦力，实现自动转动。

进一步地，本发明还提供了一种制冷设备，其具有储物间室和转轮式干燥器100，以利用转轮式干燥器100对进入储物间室中的空气进行除湿。图3是根据本发明一个实施例的制冷设备200的示意性原理图，图中的实心箭头表示待干燥气流的流路，空心箭头表示再生气流的流路。参见图3，干燥出气通道21与制冷设备200的储物间室210连通，且干燥进气通道31与制冷设备200外部环境连通，以在储物间室210的温度下降气压降低时，外部环境空气在气压作用下经由干燥进气通道31和干燥出气通道21进入储物间室210中。

本领域技术人员所熟知的，制冷设备200可随着其压缩机的周期性开停，形成周期性的吸气、呼气的现象。具体地，当压缩机开机时，储物间室210内温度降低，储物间室210内的空气压强减小，制冷设备200外部的环境空气(即待干燥气流)可通过转轮式干燥器100的干燥进气通道31、处于吸湿位置的吸湿材料、干燥出气通道21进入到储物间室210内。由于进入的空气经过吸湿材料吸湿干燥，因此在储物间室210内不会由于降温而结霜。从而，本发明可有效减少储物间室210内的结霜量。特别地，当蒸发器直接布设于储物间室210 内或通过风道与储物间室210相连通时，亦可有效减少蒸发器表面的结霜。

如前所述，由于本发明实施例的转轮式干燥器100的干燥进气通道31与干燥出气通道21之间的流路较为平缓，使得进入干燥进气通道31中的待干燥气流的流动较为顺畅。因此，本发明实施例的转轮式干燥器100特别适合应用于制冷设备200中，以在制冷设备200的储物间室210的温度下降气压降低时，外部环境的空气可从转轮式干燥器100中相对顺利地流入储物间室210，从而尽量减少从门缝等处泄露的空气，以尽量较少湿度高的环境空气进入储物间室210中，从而减少结霜量。

图4是根据本发明一个实施例的制冷设备的示意性透视图。参见图4，在一些实施例中，转轮式干燥器100设置在制冷设备200的压缩机仓220中，且干燥出气通道21经由一干燥出气管路50与储物间室210连通。干燥出气管路50可穿过压缩机仓220的顶壁与储物间室210相通。

在一些实施例中，转轮式干燥器100的干燥进气通道31经由一干燥进气管路201与环境空气连通，且干燥进气管路201的入口远离制冷设备200的压缩机230和冷凝器240设置，以使远离压缩机230和冷凝器240的环境空气进入干燥进气通道31，避免压缩机230和冷凝器240周围温度较高的环境空气进入干燥进气通道31中。本领域技术人员可以理解，此处“远离”是指相比再生进气通道32的入口，干燥进气管路201的入口更加远离压缩机230和冷凝器240设置。

参见图4，在一些实施例中，转轮式干燥器100的再生进气通道32的入口邻近制冷设备200的压缩机230设置；风机40配置成将压缩机230周围的温度高于环境空气的热空气(即再生气流)引入再生进气通道32中(参见图中空心箭头)，以对与再生进气通道32和再生出气通道22连通的分隔腔室11内的吸湿材料进行再生。本领域技术人员可以理解，此处“邻近”是指相比干燥进气管路201的入口，再生进气通道32的入口更加邻近压缩机230和冷凝器240设置。

图5是根据本发明另一个实施例的制冷设备200的示意性透视图。参见图5，在另一些实施例中，转轮式干燥器100的再生进气通道32的入口邻近制冷设备200的冷凝器240设置；风机40配置成将冷凝器240周围的温度高于环境空气的热空气引入再生进气通道32中，以对与再生进气通道32和再生出气通道22连通的分隔腔室11内的吸湿材料进行再生。

由此可见，本发明的制冷设备200可依靠其自身的压缩机230或冷凝器240 废热进行吸湿材料的加热再生，无需另外设置加热丝等热源。

本领域技术人员应理解，本发明涉及的制冷设备200可为具有冷藏和/或冷冻功能的装置，如冰箱、冰柜、酒柜、冷藏罐等。制冷设备200优选为冰柜。冰柜通常用于商业用途，其储物间室210的容积通常较大，并且冰柜通常采用直冷的方式进行制冷，故其内部的结霜更为频繁。本发明通过利用转轮式干燥器100对冰柜在其吸气过程中进入其内部的空气进行干燥，减少了冰柜内部的结霜量。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。