专利名称：用于热交换器的除霜器及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种用于热交换器的除霜器及其制造方法，更具体地说，涉及一种能使用对环境有利的代用制冷剂、并能改进除霜性能的用于热交换器的除霜器。
背景技术：
现有的制冷循环系统中，通过向压缩机提供电能将制冷剂压缩成高温高压状态。然后在冷凝器中向外部放热将经压缩的高温高压制冷剂冷凝，冷凝的制冷剂经毛细管流入蒸发器。当制冷剂在蒸发器中蒸发时，蒸发器从外部吸收热量。在这种类型的制冷循环系统中，用于将热释放到外部的冷凝器或从外部吸收热量的蒸发器都被称之为热交换器。
电冰箱或空调器等利用制冷循环系统的热交换器保存食物或将室内的温度保持在舒适的状态。通常将热交换器弯曲以形成制冷剂在其中流动的多种形式的制冷剂管道，并使多个传热翅片40与弯曲的制冷剂管道结合，以便增大传热面积。当制冷剂在制冷剂管道中流动时，热交换器通过制冷剂管道和传热翅片40与外部空气进行热交换。
本发明人认为，现有的系统具有如下缺陷。在电冰箱或陈列柜之类的设备中，热交换器安装在食物存储空间的一侧，利用设置在热交换器一侧的风扇使空气流动，当空气流动或通过热交换器循环时，流动的空气使食物储存空间保持在冷却状态。然而，在这个过程中，由于空气中的水分使食物储存空间内的热交换器的表面结霜。结霜将大大降低热交换器的热交换性能。因此，在热交换器的系统内安装除霜器，以便定期进行除霜。
图1示出了现有热交换器的除霜器的一个实例。如图1所示，热交换器包括多根安装在两个支架10之间的直管20。为了将直管20连接到共用流动通路上，利用弯曲的连接管30分别与各直管20连接。各连接管30分别设置在支架10的两侧。多个传热翅片40也与直管20结合。
除霜器通常包括一个安装在传热翅片40下方的加热器50。具有一定长度的加热器50是弯曲的，并且加热器50的两侧分别与支架10结合。加热器50安装在空气流动通路的空气进口侧，在空气流动通路中的空气流过热交换器。
下面将更详细地描述现有热交换器中的除霜器的运行过程。当热交换器运行时，靠风扇(图中未示出)的旋转使空气流入热交换器。当空气在热交换器的传热翅片40之间循环时，进行热交换，然后将换热后的冷空气排出热交换器。如上所述，当在热交换器上形成霜时，停止热交换器的运行和/或使有效热传递大大降低。因此，需要向加热器50供电，以使加热器50加热。加热器50产生的热随空气一起传送到热交换器，以进行除霜。这里，利用加热器产生的热的对流和辐射来进行除霜。
具有电阻丝式加热器的除霜器在受到振动或外部冲击时具有很高的稳定性，每单位长度的热能大，并且表面温度常常很高(不低于500℃)。但是，电阻丝式除霜器通常只用在对环境不利的制冷剂的情况中。特别是，当这种除霜器用在对环境有利的代用制冷剂的情况时，由于这种加热器的巨大热能，所以着火的危险性很大。例如，当使用像目前所用的R-134这样的制冷剂时，着火的危险性很低。但当使用对环境有利的制冷剂，如R600a等时，着火的危险性很高，因而不能使用电阻丝式加热器。
此外，由于利用设置在热交换器一侧的加热器50产生的热来进行除霜，所以通常只在紧靠加热器50的部分能快速除霜。因此，为了除去整个热交换器的霜，就需要花费许多时间和耗费大量能源。
发明内容
本发明克服了相关现有技术的缺陷并可实现现有技术不能实现的其它优点。
本发明要解决的技术问题是提供一种能使用对环境有利的代用制冷剂和/或提高除霜性能的热交换器的除霜器及其制造方法。
本发明的一个或多个这些或其它要解决的技术问题可由下述热交换器的除霜器来解决，该除霜器包括具有预定面积并安装在热交换器上的传热板；设置在传热板上的薄膜加热器；及连接到薄膜加热器上、以向薄膜加热器提供电源的电源线。
解决本发明的一个或多个这些或其它技术问题的热交换器包括多根管；多个翅片；和一除霜器，所述除霜器包括具有预定面积并安装在热交换器上的传热板；设置在传热板上的薄膜加热器；及连接在薄膜加热器上、以向薄膜加热器提供电源的电源线。
利用热交换器的除霜器的制造方法也能解决一个或多个这些或其它技术问题，该方法包括在用电阻材料制成的基板上附着具有预定形状的掩膜；根据掩膜的预定形状在基板上形成薄膜加热器图案；将薄膜加热器粘合到具有预定面积的传热板上；及将电源线连接到薄膜加热器上。
从下面的详细描述中可清楚地看出本发明进一步的应用范围。但应理解到，对于所属领域的技术人员来说，从这些详细描述中，可明显得出在本发明的构思和保护范围内的各种不同的变换和改型，所以尽管给出的是本发明的优选实施方式，这些详细的描述和特定的实例也只是为了举例说明。
从下面的详细描述和示意地表示出的附图中可更全面地理解本发明，因此它们不是对本发明的限制。附图中图1是现有热交换器的除霜器的前视图；图2是本发明一实施方式的热交换器的除霜器的透视图；图3是本发明一实施方式的热交换器的除霜器的分解透视图；图4A至4E是顺序地示出了本发明一实施方式的热交换器的除霜器的制造方法的平面图；图5是本发明一实施方式的热交换器的除霜器的温度随除霜时间变化的曲线图；及图6是本发明的热交换器的除霜器的结霜量和除霜量随除霜时间变化的曲线图。
具体实施例方式
下面将参照附图描述本发明。图2是本发明一实施方式的热交换器的除霜器的透视图。图3是本发明一实施方式的热交换器的除霜器的分解透视图。在这些附图中，相同的附图标记代表相同的部件。
如图2和3所示，本发明的热交换器的除霜器包括具有预定面积的传热板60，该传热板安装或固定在热交换器上；设置在传热板60上的薄膜加热器70；及连接到薄膜加热器70上、用于向薄膜加热器70提供电能的电源线80。
热交换器包括两个相互隔开一定距离设置的矩形支架10；多个相互连接在有规定间隔的两个支架10之间的直管20；设置在支架10的外表面上、以便将直管20连接在一个流路中的弯曲连接管30；及多个与直管20结合的传热翅片40。
传热板60是对应于热交换器的一侧表面形成的矩形板。传热板60安装在热交换器上，并设置在空气流动通路的一侧表面上，空气在该流动通路中流过热交换器。例如，当空气通过热交换器时，空气沿与热交换器的支架10的宽度相一致的方向流动，例如，传热板60安装在支架10的一侧表面上，或传热翅片40的一侧表面上。当然，传热板(一块或多块)60可分别与支架10的一侧或两侧结合。传热板60用容易形成弯曲形状的柔性材料制成，如传热板60可用金属或塑料制成。
设置薄膜加热器70时，使它覆盖传热板60一侧的整个表面区域。薄膜加热器70可以由具有闭环形状的回路构成。例如，薄膜加热器70可包括一个方形框架线71和多根沿加热器70的长度方向、以规定间隔与框架线71相连的连接线72。薄膜加热器70可以是突起的或形成在传热板60的表面上。一个优选实施方式的薄膜加热器70是用厚度大约为20-30μm的电阻材料、如铝制成的。另外，可在传热板60上形成槽，并且可将薄膜加热器70插入传热板60的槽内或形成在所述槽内。然后将电源线80连接到薄膜加热器70的一侧，用以向加热器70供电。
下面将更详细地描述本发明一实施方式的除霜器的制造方法。图4A至4E是顺序地表示本发明一实施方式的热交换器的除霜器的制造方法的平面图。如图4A所示，加工一个具有电阻体的基板100。然后按预定形状，如按薄膜加热器70的形状在基板100上形成遮掩。例如，在遮掩过程中，将具有薄膜加热器70形状的掩膜70F粘结在基板100上。基板100可用几种材料制成，例如优选用铝制成，并且厚度大约为20-30μm。
如图4B和4C所示，通过对粘结在基板100上的掩膜70F进行蚀刻来去除未被遮掩的剩余部分。例如，在蚀刻过程中使用强酸溶液。在完成蚀刻过程后，(基板的)留下的部分形成薄膜加热器70。
如图4D所示，将薄膜加热器70设置在传热板60上。传热板60是一块按照与热交换器的一侧表面相一致的预定形状形成的柔性矩形板。如上所述，传热板60可用金属或塑料制成。如图4E所示，将电源线80连接到加热器70上，例如优选连接到薄膜加热器70的一侧上。
然后将制成的除霜器安装在热交换器上。除霜器设置在热交换器的一侧表面上，以使除霜器处于空气流动通路一侧，空气在该通路中流过热交换器。
下面将更详细地描述本发明的除霜器及其制造方法的一些优点。
第一，热交换器安装在电冰箱或陈列柜等的食物储存空间的一侧，本发明的除霜器安装在热交换器的一侧。安装在热交换器一侧的风扇与热交换器同时运行，用以在空气通过热交换器循环流动时，形成使食物储存空间维持在冷却状态的气流。由于食物储存空间中含有水分，所以在热交换器的表面上形成霜。然后，在感应或检测到霜时，向除霜器的电源线80供电。
当将电源供给电源线80时，对薄膜加热器70加热并产生热量，热量通过传热板60被传送到热交换器，并除去热交换器的传热翅片40上形成的霜。通常薄膜加热器70的表面温度不高于50℃。热从加热器70通过传热板60传送到整个热交换器，用以融化全部的霜。
在本发明中，除霜是与沿热交换器的整个区域的传热同时进行的，所以可快速完成除霜。此外，由于在传热板上形成薄膜加热器70，所以薄膜加热器70每单位长度的发热量较低，从而也降低了着火的危险性。
图5是本发明热交换器的除霜器的温度随除霜时间变化的曲线图。如图5所示，在除霜周期完成后，除霜器的温度不超过50℃。由于传递给热交换器的热使其保持在20℃以上，所以可有效地进行热传递。此外，由于被除霜器加热的部分周围的空气温度不超过10℃，所以不影响食物储存空间的温度。
图6是本发明热交换器的除霜器的结霜量和除霜量随除霜时间变化的曲线图。如图6所示，随着时间的推移，结霜量减少并可顺利地进行除霜。
如上所述，在本发明的热交换器的除霜器及其制造方法中，除霜是沿热交换器的整个区域内进行的，除霜时间缩短，能源消耗降低，而且提高了除霜器的效率。此外，除霜器的每单位长度的发热量较低，这就大大降低了着火的危险性。因此，这种除霜器可安全地与对环境有利的代用制冷剂一起使用。
显然，在不超出本发明的构思和范围的前提下，可用许多方法对本发明进行改型。所有这些改型对本领域技术人员来说都是显而易见的，并都落入本申请权利要求书要求保护的范围。
权利要求
1.一种用于热交换器的除霜器，所述除霜器包括一具有预定面积并安装在热交换器上的传热板；一设置在所述传热板上的薄膜加热器；及连接到所述薄膜加热器上、用以向该薄膜加热器提供电源的电源线。
2.按照权利要求1所述的除霜器，其中，所述传热板用柔性材料制成。
3.按照权利要求1所述的除霜器，其中，所述传热板用金属材料制成。
4.按照权利要求1所述的除霜器，其中，所述传热板用塑料制成。
5.按照权利要求1所述的除霜器，其中，所述薄膜加热器覆盖所述传热板一侧的整个区域。
6.按照权利要求1所述的除霜器，其中，所述薄膜加热器从所述传热板的一表面突起。
7.按照权利要求1所述的除霜器，其中，所述薄膜加热器设置在所述传热板上并插在形成在该传热板表面的槽内。
8.按照权利要求1所述的除霜器，其中，所述薄膜加热器用铝制成，并且其厚度大约为20-30μm。
9.一种热交换器，包括多根管；多个翅片；及一个除霜器，所述除霜器包括一传热板，它具有预定区域并安装在所述热交换器上；一薄膜加热器，它设置在所述传热板；及电源线，它连接在所述薄膜加热器上，用于向该薄膜加热器提供电源。
10.按照权利要求9所述的热交换器，其中，所述传热板位于空气流动通路的第一侧，空气在该通路中流过热交换器。
11.按照权利要求9所述的热交换器，其中，所述传热板用柔性材料制成。
12.按照权利要求9所述的热交换器，其中，所述传热板用金属材料制成。
13.按照权利要求9所述的热交换器，其中，所述传热板用塑料制成。
14.按照权利要求9所述的热交换器，其中，所述薄膜加热器覆盖所述传热板一侧的整个区域。
15.按照权利要求9所述的热交换器，其中，所述薄膜加热器从所述传热板的一表面突起。
16.按照权利要求9所述的热交换器，其中，所述薄膜加热器设置在所述传热板上并插在形成在该传热板表面的槽内。
17.按照权利要求9所述的热交换器，其中，所述薄膜加热器用铝制成，并且其厚度大约为20-30μm。
18.一种热交换器的除霜器的制造方法，所述方法包括在用电阻材料制成的基板上附着具有预定形状的掩膜；根据掩膜的预定形状在所述基板上形成薄膜加热器图案；将所述薄膜加热器粘合到具有预定面积的传热板上；及将电源线连接到所述薄膜加热器上。
19.按照权利要求18所述的方法，其中，所述基板用铝制成。
20.按照权利要求18所述的方法，其中，所述基板的厚度为20-30μm。
全文摘要
本发明公开了一种用于热交换器的除霜器，它包括一具有预定面积并安装在热交换器上的传热板；一设置在传热板上的薄膜加热器；及连接到薄膜加热器上、用以向薄膜加热器提供电源的电源线。所述除霜器可利用下述方法制造在用电阻材料制成的基板上附着具有预定形状的掩膜；根据掩膜的预定形状在基板上形成薄膜加热器图案；将薄膜加热器粘合到具有预定面积的传热板上；及将电源线连接到薄膜加热器上。据此，本发明可提高热交换器的除霜性能并可使用对环境有利的代用制冷剂，同时使热交换器的除霜器的温度较低。
文档编号F25D21/08GK1536297SQ20041000400
公开日2004年10月13日 申请日期2004年2月4日 优先权日2003年4月8日
发明者赵南洙, 池成, 李将石 申请人:Lg电子株式会社