蒸发器的连接管路、蒸发器及冰箱的制作方法

1.本发明涉及冷藏冷冻装置技术领域，特别是涉及一种蒸发器的连接管路、蒸发器及冰箱。


背景技术：

2.冰箱的制冷系统循环中，在制冷剂进入蒸发器入口前，管路内液相制冷剂逐渐开始汽化，并出现闪发现象，剧烈的气液流动极易产生气泡，而气泡的破裂则会引起流体紊乱，加之周期性压缩式吸排气制冷系统，易造成脉动性流体，不连续的紊乱两相流冲击制冷管路会产生涡流异响，即导致喷发音。现有的冰箱的蒸发器处的喷发噪音很大，影响用户使用体验。


技术实现要素：

3.本发明的一个目的是要提供一种能接入蒸发器入口前端以降低噪音的连接管路。
4.本发明一个进一步的目的是要进一步降低蒸发器运行过程中的振动噪音。
5.特别地，本发明提供了一种蒸发器的连接管路，连接管路设置与蒸发器的制冷剂入口相连，包括：
6.依次相连的第一管路、第二管路和入口管路，其中入口管路与制冷剂入口相连，第一管路的内径大于第二管路的内径。
7.可选地，第一管路的长度为0.02m-1.25m。
8.可选地，第一管路的长度为0.02m-0.9m。
9.可选地，第一管路的上游连接毛细管；
10.第一管路的内径为0.5-10mm，管壁厚度为0.2-3mm。
11.可选地，第一管路与第二管路焊接固定或者一体拉拔成型；
12.第二管路与入口管路焊接固定或者一体拉拔成型。
13.可选地，第二管路与第一管路和/或入口管路焊接固定，其中
14.第二管路的入口端插入第一管路内的长度为10-30mm；
15.第二管路的出口端插入入口管路内的长度为10-30mm。
16.本发明还提供一种蒸发器，具有前述的连接管路。
17.可选地，蒸发器的制冷剂出口连接有出口管路；
18.蒸发器还包括：管间固定件，为柔性材质，其上形成有至少两个固定槽，其中管间固定件经至少两个固定槽与第一管路、第二管路、入口管路、出口管路中的至少两个相连接，以降低蒸发器运行时因管路共振而造成的噪音。
19.可选地，出口管路与冰箱的回气管焊接固定，出口管路穿设管间固定件的一个固定槽。
20.可选地，管间固定件设置于第一管路与第二管路的管径突变位置的前后45-55mm区域处；和/或
21.管间固定件设置于第二管路与入口管路的管径突变位置的前后45-55mm区域处。
22.本发明还提供一种冰箱，具有前述的蒸发器。
23.可选地，冰箱还包括：
24.内胆，其内限定有储物间室；和
25.固定夹，具有本体部和夹持部，内胆上开设有安装口，本体部插入安装口使夹持部处于内胆的内侧；夹持部具有上夹持区段和下夹持区段，分别自本体部的前侧的上下端向前弯曲形成，其中上夹持区段向上弯曲，下夹持区段向下弯曲，上夹持区段的前端与下夹持区段的前端具有间隙，从而在上夹持区段和下夹持区段之间限定出容纳蒸发器的管路的空间，且上夹持区段的内侧面和/或下夹持区段的内侧面设置有柔性件。
26.本发明的蒸发器的连接管路通过设置成包括依次相连的第一管路、第二管路和入口管路，将入口管路与制冷剂入口相连，并使第一管路的内径大于第二管路的内径，可以有效降低噪音。
27.进一步地，本发明的蒸发器通过设置管间固定件，管间固定件为柔性材质，将管间固定件经至少两个固定槽与第一管路、第二管路、入口管路、出口管路中的至少两个相连接，可以有效降低蒸发器运行时因管路共振而造成的噪音。
28.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
29.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：
30.图1是具有根据本发明一个实施例的连接管路的蒸发器的结构示意图。
31.图2是图1所示的连接管路和蒸发器的结构示意图。
32.图3是图1所示的连接管路和蒸发器的另一结构示意图。
33.图4是图1所示的连接管路和蒸发器的又一结构示意图。
34.图5是图1所示的连接管路和蒸发器的又一结构示意图。
35.图6是图1所示的连接管路和蒸发器的又一结构示意图。
36.图7是湍流强度随第一管路的长度变化的仿真关系图。
37.图8是制冷剂干度随第一管路的长度变化关系图。
38.图9是具有现有管路的蒸发器和图1的蒸发器的冰箱声压级对比图。
39.图10是图1所示蒸发器安装有管间固定件的结构示意图。
40.图11是图10所示的蒸发器的剖视示意图。
41.图12是管间固定件的结构示意图。
42.图13是管间固定件的剖视示意图。
43.图14是具有图1所示的蒸发器的冰箱的结构示意图。
44.图15是图14所示的冰箱未安装蒸发器时的放大示意图。
45.图16是图14所示的冰箱安装蒸发器时的局部剖视示意图。
46.图17是固定夹的结构示意图。
47.图18是固定夹的另一结构示意图。
具体实施方式
48.图1是具有根据本发明一个实施例的连接管路300的蒸发器200的结构示意图。图2是图1所示的连接管路300和蒸发器200的结构示意图。本发明实施例提供一种蒸发器200的连接管路300，连接管路300设置与蒸发器200的制冷剂入口相连，包括：依次相连的第一管路301、第二管路302和入口管路203，其中入口管路203与制冷剂入口相连，第一管路301的内径大于第二管路302的内径。本发明实施例的蒸发器200的连接管路300通过设置成包括依次相连的第一管路301、第二管路302和入口管路203，将入口管路203与制冷剂入口相连，并使第一管路301的内径大于第二管路302的内径，可以有效降低噪音。
49.不同的流体状态会导致不同的噪声结果，总体有三种情况：第一种是制冷剂在进入蒸发器200的制冷剂入口前已完全完成转变为气体，此时蒸发器200效率相对较低，管路噪音相对较大；第二种是制冷剂在蒸发器200的制冷剂入口前为两相流体，此时蒸发效率仍然相对较低，且两相紊乱流体导致喷发音增大；第三种是制冷剂在节流后末端以纯液态进入蒸发器200并蒸发，此为理想状态，制冷效率最高、噪声影响最小。发明人结合理论及仿真分析，对管路的结构及长度等等进行改进，解决蒸发器200的制冷剂入口前端喷发大问题，使得液相到气相实现高效率及低噪音。
50.在一些实施例中，本发明实施例的连接管路300的第一管路301的长度为0.02m-1.25m，优选第一管路301的长度为0.02m-0.9m。
51.根据n-s方程，采用k-ε湍流模型，进行仿真。其中，n-s方程作为控制方程，并采用标准k-ε两方程湍流模型，建立封闭的控制方程组：
[0052][0053]
式中：i和j为坐标方向；k为气相或液相；αk，ρk，uk分别为k相体积分数、密度和速度；为k相的任一物理量；和分别为k相的扩散系数和源相。
[0054]
图7是湍流强度随第一管路301的长度变化的仿真关系图。从仿真结果湍流强度去看，在第一管路301的长度小于0.02m时，湍流强度较高，无法起到稳流的作用，由此会带来产生较大的流体噪音和振动，不利于降噪。在第一管路301的长度大于0.02m后，紊流经过管路整合后，逐渐平复，变为稳定湍流，振动减小，有利于降低噪音。
[0055]
第一管路301的长度变化与蒸发器200的入口管路203处的制冷剂干度存在一定联系。第一管路301的长度会影响管路干度值变化，图8是制冷剂干度随第一管路301的长度变化关系图，由仿真得到：第一管路301的长度在＜0.9m范围内，制冷系统低干度运行；第一管路301的长度在0.9m处，曲线斜率发生拐点，干度曲线斜率开始逐渐上升，干度值开始大幅增大；第一管路301的长度在1.25m处，干度曲线斜率开始变平缓，即超过一定尺寸之后，制冷系统气相为主，则对系统效率将无提升作用。其中干度计算公式：令湿蒸汽的比焓为h，其干度就为x＝(hx-hf)/(hs-hf)，hx为湿蒸汽的焓，hf为饱和液相的焓，hs为饱和蒸汽的焓。
[0056]
测试第一管路301的长度在不同区间的整机声功率级，结果如下表所示。
[0057][0058][0059]
从上表可见，当第一管路301的长度＜0.02m或＞大于1.25m时声功率级较大，当第一管路301的长度在0.02-0.9m范围内降噪最优，当第一管路301的长度在0.9-1.25m范围内噪声相对也较小。
[0060]
同时，对比具有现有管路的蒸发器200和采用本发明实施例的连接管路300的蒸发器200的频率变化，图9是具有现有管路的蒸发器200和图1的蒸发器200的冰箱100声压级对比图，从图9中可以看出，采用本发明实施例的连接管路300的蒸发器200其主要频率整体降低，特别是1000hz频率幅值降低尤为显著。
[0061]
在一些实施例中，本发明实施例的连接管路300的第一管路301的上游连接毛细管(图中未示出)；第一管路301的内径为0.5-10mm，管壁厚度为0.2-3mm。第一管路301的内径大于毛细管的内径。若第一管路301的管壁太薄，降噪效果差，若管壁太厚，成本高；若第一管路301的内径过小，有可能出现其他类型的噪音问题。因此，优选将第一管路301的内径限定为0.5-10mm，管壁厚度限定为0.2-3mm。
[0062]
本发明实施例的连接管路300在解决喷发音的过程中，第一管路301、第二管路302和入口管路203之间的固定工艺对噪音效果强相关，如果设计不好，则会出现低频异音问题，同时为了保障工艺一致性问题，本发明实施例的连接管路300对各管路之间的连接方式进行优化。在一些实施例中，第一管路301与第二管路302焊接固定或者一体拉拔成型；第二管路302与入口管路203焊接固定或者一体拉拔成型。
[0063]
图3是图1所示的连接管路300和蒸发器200的另一结构示意图。在图3中，第二管路302与第一管路301、入口管路203均焊接固定。为了保障一定的焊接端强度，第二管路302的入口端插入第一管路301内，第二管路302的出口端插入入口管路203内。在一些实施例中，第二管路302的入口端插入第一管路301内的长度为10-30mm；第二管路302的出口端插入入口管路203内的长度为10-30mm。图3中标出了插入部分320。图4是图1所示的连接管路300和蒸发器200的又一结构示意图。图5是图1所示的连接管路300和蒸发器200的又一结构示意图。图6是图1所示的连接管路300和蒸发器200的又一结构示意图。在图4中，第二管路302与第一管路301采用一体拉拔成型、第二管路302与入口管路203采用焊接固定。第二管路302与第一管路301的一体拉拔成型可减少制冷剂在连接管路300中由粗到细时的流体阻力，进而降低噪音。在图5中，第二管路302与第一管路301采用焊接固定、第二管路302与入口管路203采用一体拉拔成型。第二管路302与入口管路203的一体拉拔成型可减少制冷剂在管路中由细到粗时喷发流体速度，流动状态由突变改为缓变，进而降低噪音。在图6中，第二管路302与第一管路301、入口管路203均采用一体拉拔成型。
[0064]
本发明实施例还提供一种蒸发器200，具有前述的连接管路300。图10是图1所示蒸发器200安装有管间固定件400的结构示意图。图11是图10所示的蒸发器200的剖视示意图。在一些实施例中，蒸发器200的制冷剂出口连接有出口管路204；本发明实施例的蒸发器200还包括：管间固定件400，为柔性材质，其上形成有至少两个固定槽411，其中管间固定件400
经至少两个固定槽411与第一管路301、第二管路302、入口管路203、出口管路204中的至少两个相连接，以降低蒸发器200运行时因管路共振而造成的噪音。本发明实施例的蒸发器200通过设置管间固定件400，管间固定件400为柔性材质，将管间固定件400经至少两个固定槽411与第一管路301、第二管路302、入口管路203、出口管路204中的至少两个相连接，可以有效降低蒸发器200运行时因管路共振而造成的噪音。由于管路较长，只包裹一个管路模态频率较高，易产生共振，因此，考虑将管间固定件400设置成对悬臂状态的多个管路均进行约束，以使降噪效果更佳。具体地，蒸发器200运行时由于制冷剂在蒸发器200管间流动会造成蒸发器200管路强烈震动，从而产生很大的噪音，如果管路发生碰撞，将会加剧噪音并且还会影响蒸发器200性能及造成安全隐患。管间固定件400就是固定在蒸发器200相关管路之间的夹子。通过设置管间固定件400可以确保蒸发器200各管路的相对位置，使它们不会发生接触碰撞，从而减小蒸发器200运行时的噪音以及提升安全性能。如图1所示，本发明实施例的蒸发器200包括蒸发器本体、连接管路300和管间固定件400。蒸发器本体包括多个翅片201和弯折穿设于多个翅片201的盘管管路202，盘管管路202具有制冷剂入口和制冷剂出口；连接管路300设置于毛细管和制冷剂入口之间。
[0065]
在一些实施例中，本发明实施例的蒸发器200的出口管路204与冰箱100的回气管(图中未示出)焊接固定，出口管路204穿设管间固定件400的一个固定槽411。如图10所示，每个管间固定件400分为三部分约束，分别对“s”形管路的上、中、下均进行模态约束。出口管路204与冰箱100的回气管焊接后，出口管路204可认为固定约束，通过将出口管路204穿设管间固定件400的一个固定槽411设置，使得管间固定件400可以借助固定的出口管路204的外力来使较细的第一管路301、第二管路302固定，抑制s形连接管路300的竖直方向的振动。
[0066]
在一些实施例中，本发明实施例的管间固定件400设置于第一管路301与第二管路302的管径突变位置的前后45-55mm区域处；和/或管间固定件400设置于第二管路302与入口管路203的管径突变位置的前后45-55mm区域处。图3和图4中以方框示出了可安装管间固定件400的位置。管间固定件400不同的位置选择很关键，合适的位置段可有效抑制管路振动，并且改变管路模态，避免共振。而如果管间固定件400布置在模态节点位置则无效果，布置在另外一些位置振动还可能会被放大。蒸发器200管路内的制冷剂由第一管路301到第二管路302流动时，在管径突变位置发生节流作用，由于阻力徒增，引起流体剧烈振动，在此位置段增加管间固定件400有很好的减振效果。当制冷剂由第二管路302到入口管路203流动时，在管径突变位置会发生喷发现象，振动最为剧烈，在此位置段增加管间固定件400会有很好的减振效果。
[0067]
图12是管间固定件400的结构示意图。图13是管间固定件400的剖视示意图。本发明实施例的管间固定件400包括：依次相连的固定部401、活动部402和插接部403；其中固定部401上开设有至少两个沿左右方向的固定槽411，固定槽411用于供管路穿设。活动部402与固定部401活动连接。插接部403设置与活动部402相连，固定部401上还开设有沿前后方向的插接口412，从而使得管路插入固定槽411后，转动活动部402使插接部403插入插接口412内实现管间固定件400与管路的固定，以降低因管路共振而造成的噪音。管间固定件400自身采用类似扎带式紧固方式，在安装完成拉紧后不易脱落，保证紧固性和稳定性。
[0068]
本发明实施例的管间固定件400可以为一体成型的柔性结构。管间固定件400的材
质可以为tpe、橡胶或硅胶。例如，管间固定件400使用tpe材料制成，硬度hs(a)35-65，每个蒸发器200配套两个管间固定件400。
[0069]
本发明实施例的管间固定件400的固定部401包括第一固定区段441和第二固定区段442；第二固定区段442自第一固定区段441的下部后侧向前延伸形成；固定槽411开设于第一固定区段441上、第二固定区段442上或者第一固定区段441和第二固定区段442之间的相交处。具体地，本发明实施例的管间固定件400的第一固定区段441的上部开设插接口412；活动部402与第二固定区段442的前端相连，使得管路插入固定槽411后，向上转动活动部402使插接部403插入插接口412内。此外，插接部403的伸出插接口412的位置还设置有插接凸起430，进一步保证管间固定件400与管路的稳固固定。
[0070]
如图13所示，第一固定区段441的前壁面沿上下方向间隔开设有两个向前向上开口的固定槽411；第二固定区段442的上壁面开设有向后向上开口的固定槽411；第一固定区段441和第二固定区段442的相交处开设有向前向上开口的固定槽411。通过对不同位置的固定槽411的朝向进行不同限定，进一步保证管路在固定槽411内的固定，使管路不从固定槽411内脱落。活动部402上对应第一固定区段441的前壁面的固定槽411的位置处形成有对接凸起420，使得活动部402向上转动至贴合固定部401时，对接凸起420配合在固定槽411内，以进一步保证管路在固定槽411内的位置。同时，固定槽411的尺寸满足：管路与固定槽411为过盈配合。例如，固定槽411的内径比管路的外径单边小0.1mm，以实现固定牢靠，管路在固定槽411内不会发生移动。
[0071]
通过以上创新设计，在结构上，管间固定件400可以与各管路相互配合紧固，在冰箱100搬运、使用过程中不会发生松动和移位，满足稳固性的要求；在材质上，管间固定件400耐高温、耐低温、耐腐蚀、老化，韧性好，不易断裂；在安装上，管间固定件400易于安装，节省安装时间及人力成本；在制造上，管间固定件400容易成型和加工且固定槽411位置稳定，管路不易脱落，来确保管路间隙稳定性。此外，本发明实施例的管间固定件400的各部分均为圆滑，平整，无特殊凸起和沟槽的结构，以保证安装顺滑方便。同时，管间固定件400的整个外轮廓可以设计成由若干光滑弧线构成的三角形结构，以使整个管间固定件400外观圆滑，方便安装。
[0072]
图14是具有图1所示的蒸发器200的冰箱100的结构示意图。图15是图14所示的冰箱100未安装蒸发器200时的放大示意图。本发明实施例还提供一种冰箱100，具有前述的蒸发器200。本发明实施例的冰箱100包括：箱体、门体(图中未示出)和压缩制冷系统。其中箱体的内胆101内限定有储物间室。储物间室依照保藏温度的不同可以分为冷藏间室、冷冻间室和变温间室等。压缩制冷系统包括压缩机、蒸发器200、冷凝器和毛细管等。蒸发器200用于对储物间室提供冷量。
[0073]
图16是图14所示的冰箱100安装蒸发器200时的局部剖视示意图。图17是固定夹500的结构示意图。图18是固定夹500的另一结构示意图。本发明实施例的冰箱100还包括固定夹500。固定夹500具有本体部503和夹持部504，内胆101上开设有安装口113，本体部503插入安装口113使夹持部504处于内胆101的内侧；夹持部504具有上夹持区段541和下夹持区段542，分别自本体部503的前侧的上下端向前弯曲形成，其中上夹持区段541向上弯曲，下夹持区段542向下弯曲，上夹持区段541的前端与下夹持区段542的前端具有间隙，从而在上夹持区段541和下夹持区段542之间限定出容纳蒸发器200的管路的空间，且上夹持区段
541的内侧面和/或下夹持区段542的内侧面设置有柔性件507。
[0074]
现有的蒸发器200在冰箱100内均是采用材质偏硬的夹子固定，存在紧固性不好，夹子与蒸发器200的管路配合不够紧固，导致冰箱100运输，使用过程易发生移位、脱落的问题。本发明实施例的蒸发器200的固定夹500通过在上夹持区段541的内侧面和/或下夹持区段542的内侧面设置有柔性件507，柔性件507的弹性相对更好，使得固定夹500和蒸发器200的管路之间固定的更紧，使蒸发器200在箱体内的固定更稳固，同时该固定夹500的使用还可以减少蒸发器200运行时的振动和噪音。如图14所示，蒸发器200的上部的左右两侧分别设置有一个固定夹500，每个固定夹500的夹持部504与盘管管路202固定。
[0075]
本体部503的后侧还形成有限位片501，本体部503插入安装口113至限位片501贴靠内胆101的外侧。此外，限位片501的后侧还形成有把手502。在图15中，内胆101的后壁111上开设有安装口113。可以理解，当在内胆101的侧壁112处安装蒸发器200时，可以在内胆101的侧壁112上开设安装口113。
[0076]
如图17和图18所示，本发明实施例的固定夹500的上夹持区段541的内侧面、下夹持区段542的内侧面分别形成有多个卡槽(图中未标号)，每个卡槽处设置有一个柔性件507，柔性件507的内侧面超出卡槽。夹持部504为abs材质；柔性件507为硅胶材质。固定夹500可以为一体成型结构。
[0077]
本发明实施例的固定夹500还包括：遮蔽部505，形成于夹持部504的前部，用于在管路插入夹持部504后遮蔽管路。遮蔽部505包括上遮蔽部和下遮蔽部；其中上遮蔽部包括自上夹持区段541的前端向前向上倾斜延伸的第一区段551和自第一区段551向后向下倾斜延伸的第二区段552；下遮蔽部包括自下夹持区段542的前端向前向下倾斜延伸的第三区段553和自第三区段553向后向上倾斜延伸的第四区段554；第二区段552和第四区段554的末端之间具有缝隙506。通过设置遮蔽部505，可以有效地防止蒸发器200的管路从固定夹500中脱落。此外，固定夹500整个设计圆滑，平整，无特殊凸起和沟槽，以保证安装顺滑方便。
[0078]
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。