专利名称:热管式节能无霜装置的制作方法
本实用新型涉及一种冰箱无霜装置，更具体地涉及一种热管式节能无霜装置。
目前家用小型电冰霜大都采用压缩式直接制冷方式，这种方式不可避免蒸发器表面结霜，使制冷效率下降，造成压缩机的负载加重，电能的浪费。而现今采用的机械法、延时法、高温制冷剂回流法、电加热法等除霜手段都有其缺点。机械法和延时法对保藏食品不利，而且麻烦。使用高温制冷剂回流法和电加热法往往不能恰到好处地掌握除霜量，给冰箱内带来多余的热量，并且增加了电能的消耗。而降低冰箱的用电量及无霜特性对消费者具有很大的吸引力，况且我国的电能还跟不上生产建设和生活用电的增长，节能是一项长期的国策。电冰箱的用电量在家用电器中目前所占的比例是很大的，因此改善电冰箱的性能有很大的意义。
本实用新型目的在于寻求既不增加冰箱的耗电量又能使冰箱有效地处于无霜状态工作的装置，从而避免目前采用的除霜手段的种种缺点。
本实用新型是这样构思的，根据热管原理，在一密闭容器内的制冷剂，液体与气体处于共存状态，不论制冷剂的液体与气体的含量成何比例，制冷剂总是处于饱和状态。如容器变热则一部份液体就会变成气体，反之，除去热量则一部分气体又会变成液体。这两种物理相的变化其能量是守衡的，依照这个原理，把密闭容器分成两个部份一部份安装在冰箱温度最低的蒸发器表面，使它与冰箱蒸发器连接的一面具有极低的热阻，能有效地向冰箱蒸发器表面放热，另一面则尽可能提高其热阻。另一部份密闭容器安装在温度较高的冷藏室内。这样由于蒸发器表面的低温使制冷剂液化，在重力的作用下流向冷藏室内的容器，而冷藏室内温度相对较高，把热能传导给制冷剂使之气化，气化的制冷剂比重小于液体，所以又重新上升到蒸发器表面的容器内，把热能传送给蒸发器表面后又变成液体，重新进行下一轮的循环。这样继续不断的循环，就把冷藏室内的部份热量传送到了冷冻室内蒸发器的表面，当冰箱压缩机停止工作时，这种循环使冰箱蒸发器表面的温度高于冷冻室内温度，形成向冷冻室放热的过程，一定值的放热量破坏了冷冻室内霜的形成条件阻止了霜的形成。
因此本实用新型由蒸发器、上升管、冷凝器和下降管构成密闭容器的循环回路，其中充入制冷剂。
本实用新型的优点是即能使冰箱有效地处于无霜状态工作又不增加冰箱的能量消耗，也避免了目前采用的除霜手段的种种不足，并且能够全自动工作，本装置无机械转动和电气设备，所以不会发生故障、不需维修，由于改善了冰箱蒸发器的导热性能，提高了制冷效率，从而节省了电能和相应延长了压缩机的工作寿命，安装本装置对冰箱原有结构也不必作大的改动，制造技术简单，成本低廉。
图面说明图1.本实用新型实施例结构布置图图2.本实施例冷凝器结构图图3.本实施例冷凝器A－A剖视图图4.本实施例冷凝器B视图图5.本实施例蒸发器结构图。
图6.本实施例接管通过隔层结构图。
下面是本实用新型的具体实施例如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，本实施例包括一个用螺钉固定在冰箱冷藏室后壁［28］上的蒸发器［1］、一个焊接在冰箱冷冻室顶部的冰箱蒸发器［26］下面的冷凝器［3］，在蒸发器［1］和冷凝器［3］之间连接着上升管［2］和下降管［4］。下降管［4］通过三通接头［5］和S形接管［21］与蒸发器［1］的进液管［20］接通，三通接头［5］的另一路接有注液阀［6］和直通接头［7］，这样就构成了密闭容器的循环回路。蒸发器［1］为管板式结构，其组成是有一块正方形的面板［17］，在面板［17］上点焊着8根竖直的蒸发管［18］，在其上部有一根水平的集气管［19］将所有的蒸发管［18］上部连通，在其下部有一根水平的进液管［20］与所有的蒸发管［18］下部连通，集气管［19］的一端与上升管［2］相接，进液管［20］的一端与进液的S形接管［21］相接，在面板［17］的四角端有四个长形孔［22］用于通过螺钉固定安装在冰箱冷藏室后壁［28］上。面板［17］最好为1毫米厚铝板，蒸发器［18］最好为φ6×1铝管，集气管［19］最好为φ10×1铝管。蒸发器［1］的放热面积约0.25平方米，重约0.42公斤，与冰箱冷藏室后壁［28］的间隔应大于10毫米，以保证空气对流畅通。蒸发器［1］对流放热量的计算根据公式Q＝aF(tF－tS)设放热系数a≈6最低温差△＝(tF－tS)≈11℃时放热量Q1＝6×0.25×11＝16.5KCal／h如最高温差△≈20℃时放热量Q2＝6×0.25×20＝30KCal／h由此得到平均放热量Q＝ (Q1+Q2)/2 ＝23.25KCal／h冷凝器［3］的组成是7根相互平行的呈水平均匀布置的冷凝管［15］，冷凝管［15］的横截面为顶角是直角的等腰三角形，呈三角形管道的冷凝管［15］的底边紧贴冰箱蒸发器［26］的表面与其焊接，还有一根与冷凝管［15］垂直的集液管［14］将所有的冷凝管［15］连通，集液管［14］的一端与上升管［2］相接，另一端与下降管［4］连通，在与集液管［14］相接的冷凝管［15］上有一块档板［16］，能较好的阻挡气体而使液体从冷凝管［15］流入集液管［14］，冷凝管［15］和集液管［14］均由1毫米厚的铝板制成，在冷凝管［3］的外表复贴聚氨脂泡沫塑料，以阻止热量直接向冷冻室释放，冷凝器［3］与冰箱蒸发器［26］的接触面积约0.03平方米，冷凝器［3］的放热面积可根据冰箱蒸发器［26］顶端表面积计算(包括蒸发器内侧焊接管路的一面)，总面积约0.24平方米设a≈6△≈11℃时放热量Q1＝aF(tF－tS)＝6×0.24×11＝15.84KCal／h设△≈20℃时放热量Q2＝6×0.24×20＝28.8KCal／h由此得出平均放热量Q＝ (Q1+Q2)/2 ＝22.32KCal／h冷凝器［3］的放热量略低于蒸发器［1］的放热量。
上升管［2］通过冰箱隔层的部份为接管［8］，接管［8］的上下二端分别为接头［10］和［11］，在接管［8］的外围有用聚氨脂泡沫塑料制成的隔热套［23］和通孔管［25］，在冷冻室部份在上升管［2］的外围包有用聚氨脂泡沫塑料制成的隔热套［24］，阻止其直接向冷冻室放热。下降管［4］通过冰箱隔层的部份为接管［9］，接管［9］的上下二端分别为接头［12］和［13］，在接管［9］的外围也有用聚氨脂泡沫塑料制成的隔热套［23］和通孔管［25］，在冷藏室内的下降管［4］的外围包有用聚氨脂泡沫塑料制成的隔热套［24］，防止下降管［4］内制冷剂受热大量气化，使制冷剂液体回流受阻。上升管［2］和下降管［4］均用φ6×1铝管制造。本实施例的全部铝制件要进行表面阳极氧化处理。
本实施例的工作情况如下；将蒸发器［1］、冷凝器［3］、上升管［2］、下降管［4］以及各个接头、阀件等按上述要求布置固定于冰箱内，并连接密封好后，把真空泵接入直通接头［7］，打开注液阀［6］，启动真空泵。把本实施例的密封回路内抽成真空，空气真空度小于10厘米汞柱，接着关闭注液阀［6］，断开真空泵接管，接入制冷剂输入管接头，再打开注液阀［6］，将制冷剂R40注入本实施例的密封回路，注入用量为25～30克，然后将注液阀［6］关死，拆除直通接头［7］即可，这样当冰箱开始工作后，本实施例的密封回路内的制冷剂R40就不断地进行气化和液化的循环工作，阻止冷冻室内霜的形成，制冷剂的循环量约0.26公斤／小时。本实施例应用在单门冰箱时，由于增加了冷藏室的制冷能，可以根据增加量，相应减少冷藏室与冷冻室之间的热交换面积，如果本装置的功率超过了冷藏室所需的制冷量，则在蒸发器与上升管之间增设一节流阀，并将冷藏、冷冻两室之间绝热。即在不改动冰箱制冷系统的情况下把单门改制为双门。应用于双门冰箱时，可以根据本装置的实际的功率修改原有制冷系统。
权利要求
1.一种冰箱无霜装置，其特征在于在冰箱冷藏室后壁[28]上固定有蒸发器[1]、在冰箱冷冻室顶部的冰箱蒸发器[26]的下面焊接着冷凝器[3]，在蒸发器[1]和冷凝器[3]之间连接着上升管[2]和下降管[4]，构成密闭容器的循环回路，其中充入制冷剂。
2.如权利要求
1所述的冰箱无霜装置，其特征在于蒸发器［1］为管板式结构，其组成是有一块正方形的面板［17］，在面板［17］上点焊着竖直的蒸发管［18］，在其上部有一根水平的集气管［19］将所有的蒸发管［18］上部连通，在其下部有一根水平的进液管［20］与所有的蒸发管［18］下部连通，集气管［19］的一端接有上升管［2］，来自下降管［4］的液体可进入进液管［20］，在面板［17］的四角端有四个长形孔［22］，通过长形孔［22］用连接件使蒸发器［1］固定于冰箱冷藏室后壁［28］上。
3.如权利要求
1所述的冰箱无霜装置，其特征在于冷凝器［3］的组成是若干根相互平行的呈水平的冷凝管［15］，冷凝管［15］的横截面为顶角是直角的等腰三角形，呈三角管道的冷凝管［15］的底边紧贴冰箱蒸发器［26］的表面焊接，还有一根与冷凝管［15］垂直的集液管［14］将所有的冷凝管［15］连通，集液管［14］的一端与上升管［2］相接，另一端与下降管［4］连通，在与集液管［14］相接的冷凝管［15］上有一块档板［16］，冷凝管［15］和集液管［14］均由1毫米厚的铝板制成。在冷凝管［3］的外表复贴聚氨脂泡沫塑料。
4.如权利要求
1或2或3所述的冰箱无霜装置，其特征在于下降管［4］的下面接有三通接头［5］，三通接头［5］的下部还接有注液阀［6］和直通接头［7］，而三通接头［5］的另一路通过S形接管［21］与蒸发器［1］的进液管［20］接通。
5.如权利要求
4所述的冰箱无霜装置，其特征在于上升管［2］通过冰箱隔层的部份为接管［8］，接管［8］的上下二端分别为接头［10］和［11］，在接管［8］的外围有用聚氨脂泡沫塑料制成的隔热套［23］和通孔管［25］，在冷冻室部份在上升管［2］的外围包有用聚氨脂泡沫塑料制成的隔热套［24］，下降管［4］通过冰箱隔层的部份为接管［9］，接管［9］在上下二端分别为接头［12］和［13］，在接管［9］的外围也有用聚氨脂泡沫塑料制成的隔热套［23］和通孔管［25］，在冷藏室内的下降管［4］的外围包有用聚氨脂泡沫塑料制成的隔热套［24］。
6.如权利要求
1或2或3或5所述的冰箱无霜装置，其特征在于充入密闭容器的循环回路中的制冷剂是R40。
专利摘要
热管式节能无霜装置是一种使冰箱在工作时能不结霜的装置，它由蒸发器、冷凝器及上升管、下降管构成一个密闭容器循环回路。其中注入制冷剂R40，气化和液化的不断循环，就把冷藏室内的部分热量传送到了冷冻室内冰箱蒸发器的表面，阻止了霜的形成。本实用新型目的是既能使冰箱有效地处于无霜状态工作又不增加冰箱的能量消耗，并且能全自动工作，不需维修，提高了制冷效率，制造技术简单。
文档编号F25D21/04GK86208147SQ86208147
公开日1987年8月26日 申请日期1986年10月29日
发明者鲍光新 申请人:鲍光新导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan