利用废热化霜的热管理系统以及热声制冷冰箱的制作方法

本发明涉及制冷换热，尤其涉及一种利用废热化霜的热管理系统以及热声制冷冰箱。

背景技术：

1、目前家庭用冰箱等，一般使用蒸气压缩式制冷循环，使氟氯烷系冷媒循环。然而，氟氯烷系冷媒有放出大气中时并不分解而抵达同温层破坏臭氧层的环保问题。

2、与传统的蒸汽压缩式制冷系统相比，热声制冷电机无需使用污染环境的制冷剂，而是使用惰性气体或其混合物作为工质，因此不会导致产生对臭氧层的破坏和温室效应而危害环境；其基本机构非常简单和可靠，无需贵重材料，成本上具有很大的优势；并且它们无需振荡的活塞和油密封或润滑，无运动部件的特点使得其寿命大大延长。

3、现有的热声制冷冰箱，在需要对冰箱内部的冷端换热器化霜时，往往采用电热丝加热或者加热棒加热的方式以提供冷端换热器化霜所需的热量，需要额外消耗电能，且电热丝或者加热棒还易受潮，影响使用寿命。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，本发明提供一种热管理系统，利用热声制冷机的废热为低温循环回路的换热器提供化霜所需的热量，以充分的利用废热，减少能耗。

2、本发明为解决其问题所采用的技术方案是：

3、一种利用废热化霜的热管理系统，包括：

4、热声制冷机，具有热端和冷端；

5、低温循环回路，其上串联有换热器，所述低温循环回路用于将所述冷端的冷量输送至所述换热器；

6、常温循环回路，用于将所述热端的废热向外散发；

7、可启闭地连通于所述常温循环回路的化霜管路，所述化霜管路将所述热端的废热向所述换热器输送。

8、本发明提供的热管理系统，通过设置化霜管路，该化霜管路可启闭地与常温循环回路相导通，以便于在需要时可选择性的将热声制冷机的废热向换热器输送，从而利用热声制冷机的废热进行化霜，减少化霜加热部件，减少能耗，降低该热管理系统的整体生产成本和使用成本。

9、进一步地，所述化霜管路连通于所述低温循环回路与常温循环回路之间，所述常温循环回路与化霜管路的连接处设置有切换阀件，所述化霜管路将所述常温循环回路内的载冷剂循环输送至所述低温循环回路以加热所述换热器。

10、由此，直接通过化霜管路以将常温循环回路内的载冷剂导至低温循环回路，无需改造换热器的结构，整体结构简单。

11、进一步地，所述化霜管路包括化霜进液管和化霜出液管，所述化霜进液管的一端连通于所述切换阀件，所述化霜进液管的另一端连通于所述换热器的一端，所述化霜出液管的一端连通于所述切换阀件，所述化霜出液管的另一端连通于所述换热器的另一端。

12、由此，通过化霜进液管和化霜出液管分别连通于换热器的两端，减短化霜时载冷剂在低温循环回路中的流动路径，以有效的利用废热加热换热器以实现化霜，加强化霜的效果。

13、进一步地，所述切换阀件包括分别串联在所述常温循环回路上的第一三通阀和第二三通阀，所述化霜进液管和化霜出液管分别连通所述第一三通阀和第二三通阀，且所述第一三通阀和第二三通阀联动以实现所述常温循环回路与化霜管路之间的导通。

14、在制冷期间，两三通阀切断常温循环回路与化霜管路，载冷剂被分隔成两个回路循环流动(常温循环和低温循环)，以实现正常散热和制冷工作；在化霜期间，两三通阀导通常温循环回路与化霜管路，常温循环回路的高温载冷剂能够流经化霜管路和换热器进行加热并形成回路循环流动，以具体实现化霜。由此，利用两三通阀进行管路切换，以简化整体的管路布局，并减少化霜时废热的过多溢散，结构简单，切换便捷。

15、本发明还提供了一种热声制冷冰箱，包括冰箱箱体和所述热管理系统，所述热管理系统设置于所述冰箱箱体，且所述换热器位于所述冰箱箱体内。

16、进一步地，所述常温循环回路上串联有两设置在所述冰箱箱体两相对侧壁上的主散热结构。

17、由此，在环境温度高于主散热结构的特别情况下，便于主散热结构从环境中吸热，以满足化霜所需要热量，加快化霜效率。

18、进一步地，所述主散热结构为结合设置在所述冰箱箱体侧壁上的复合散热侧板，所述复合散热侧板包括外侧板和具有凹槽流道的内板，所述外侧板与内板相覆合以封盖所述凹槽流道，所述内板上设置有导通所述凹槽流道的第一进液口以及第一出液口。

19、由此，常温循环回路的载冷剂流经凹槽流道，其携带的热量能够通过内板和外侧板(特别是外侧板)排放到环境中，相比于传统的散热盘管，该复合散热侧板的换热效果更佳，且外侧板与内板相覆合的结构能够方便凹槽流道的设计与加工，降低部件的加工难度和生产成本。

20、进一步地，所述凹槽流道包括第一区域、第二区域和第三区域，所述第一区域、第二区域和第三区域均由所述内板靠近所述外侧板的一面向内凹陷形成，且所述第一区域和第二区域并排布置，所述第三区域导通所述第一区域的一端以及第二区域的一端，所述第一进液口导通所述第一区域远离所述第三区域的一端，所述第一出液口导通所述第二区域远离所述第三区域的一端。

21、由此，通过三个区域之间的设置，并结合第一进液口与第一出液口的位置设置，以延长凹槽流道的导流路径，使得载冷剂的热量能够相对均匀的散发到内板和外侧板上，提高复合散热侧板的换热效率。

22、进一步地，所述第一区域和/或第二区域内设置有导流筋，所述导流筋由所述第一区域和/或第二区域的底面朝向所述外侧板突起形成，且所述导流筋的表面与所述外侧板的侧面相抵接。

23、由此，通过导流筋能够增加凹槽流道的换热面积，并能够通过导流筋有效控制载冷剂的分布与流动，避免载冷剂的过度集中，进一步提高复合散热侧板的换热效率。

24、进一步地，还包括串联于所述常温循环回路的储液箱和设置于所述冰箱箱体且用于承接化霜水的蒸干盘，所述储液箱设置于所述蒸干盘上以加热所述蒸干盘。

25、由此，利用储液箱进行储液，以储存足够的用以化霜所需的热量，同时能够利用储液箱加热蒸干盘，充分利用废热且无需在蒸干盘上设置加热管道，简化蒸干盘的结构。

26、综上所述，本发明提供的热管理系统和热声制冷冰箱具有如下技术效果：

27、较为充分的利用了热声制冷机的热端的废热，利用废热以进行化霜、防露以及蒸干，实现废热的多功能应用，能够有效的降低热声制冷冰箱的整体能耗，且整体结构简单、性能稳定，为热声制冷冰箱的大范围推广应用做出了贡献。

技术特征：

1.一种利用废热化霜的热管理系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述化霜管路连通于所述低温循环回路与常温循环回路之间，所述常温循环回路与化霜管路的连接处设置有切换阀件，所述化霜管路将所述常温循环回路内的载冷剂循环输送至所述低温循环回路以加热所述换热器。

3.根据权利要求2所述的热管理系统，其特征在于，所述化霜管路包括化霜进液管和化霜出液管，所述化霜进液管的一端连通于所述切换阀件，所述化霜进液管的另一端连通于所述换热器的一端，所述化霜出液管的一端连通于所述切换阀件，所述化霜出液管的另一端连通于所述换热器的另一端。

4.根据权利要求3所述的热管理系统，其特征在于，所述切换阀件包括分别串联在所述常温循环回路上的第一三通阀和第二三通阀，所述化霜进液管和化霜出液管分别连通所述第一三通阀和第二三通阀，且所述第一三通阀和第二三通阀联动以实现所述常温循环回路与化霜管路之间的导通。

5.一种热声制冷冰箱，其特征在于，包括冰箱箱体和如权利要求1至4任一项所述的热管理系统，所述热管理系统设置于所述冰箱箱体，且所述换热器位于所述冰箱箱体内。

6.根据权利要求5所述的热声制冷冰箱，其特征在于，所述常温循环回路上串联有两设置在所述冰箱箱体两相对侧壁上的主散热结构。

7.根据权利要求6所述的热声制冷冰箱，其特征在于，所述主散热结构为结合设置在所述冰箱箱体侧壁上的复合散热侧板，所述复合散热侧板包括外侧板和具有凹槽流道的内板，所述外侧板与内板相覆合以封盖所述凹槽流道，所述内板上设置有导通所述凹槽流道的第一进液口以及第一出液口。

8.根据权利要求7所述的热声制冷冰箱，其特征在于，所述凹槽流道包括第一区域、第二区域和第三区域，所述第一区域、第二区域和第三区域均由所述内板靠近所述外侧板的一面向内凹陷形成，且所述第一区域和第二区域并排布置，所述第三区域导通所述第一区域的一端以及第二区域的一端，所述第一进液口导通所述第一区域远离所述第三区域的一端，所述第一出液口导通所述第二区域远离所述第三区域的一端。

9.根据权利要求8所述的热声制冷冰箱，其特征在于，所述第一区域和/或第二区域内设置有导流筋，所述导流筋由所述第一区域和/或第二区域的底面朝向所述外侧板突起形成，且所述导流筋的表面与所述外侧板的侧面相抵接。

10.根据权利要求5至9任一项所述的热声制冷冰箱，其特征在于，还包括串联于所述常温循环回路的储液箱和设置于所述冰箱箱体且用于承接化霜水的蒸干盘，所述储液箱设置于所述蒸干盘上以加热所述蒸干盘。

技术总结
本发明公开了一种利用废热化霜的热管理系统，包括：热声制冷机，具有热端和冷端；低温循环回路，其上串联有换热器，所述低温循环回路用于将所述冷端的冷量输送至所述换热器；常温循环回路，用于将所述热端的废热向外散发；可启闭地连通于所述常温循环回路的化霜管路，所述化霜管路将所述热端的废热向所述换热器输送。本发明提供的热管理系统，利用热声制冷机的废热为低温循环回路的换热器提供化霜所需的热量，以充分的利用废热，减少冰箱的能耗。本发明还提供了一种具有该热管理系统的热声制冷冰箱。

技术研发人员：陈小平,李海冰,王朝阳,李毅,林勇进,梁起
受保护的技术使用者：佛山市云米电器科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13