环形热管机构分别由导热板5和一根环形热管组成， 导热板5和冷冻室6的内侧壁之间的间距为冷冻室6壁厚的四分之一；每侧环形热管机构 的一根环形热管的冷凝段嵌装在导热板5上，并呈蛇形弯管状均布，环形热管的蒸发段3位 于冷藏室7内；两个侧壁内的环形热管机构的环形热管的冷凝段2分别延伸进入冷冻室6 顶部，并均布在位于冷冻室6顶部的导热板5上构成冷冻室6顶部的环形热管机构。
[0025] 冷冻室6顶部、背部和两个侧壁内的环形热管机构将冷冻室的一部分冷量转移到 冷藏室中7,用于冷藏室7制冷；位于冷冻室6背部的环形热管机构的环形热管的蒸发段和 位于冷冻室6两个侧壁内的环形热管机构的蒸发段形状、大小都和普通直冷式冰箱冷藏室 蒸发器相似，=个环形热管蒸发段3铜管均呈蛇形弯管状均布贴附于冰箱冷藏室7箱体内 壁，所述=个环形热管蒸发段3共同作用取代了现有冰箱冷藏室7的蒸发器，为冰箱冷藏室 提供冷量。
[0026] 各个环形热管机构中位于冷藏室7的环形热管的蒸发段上均安装有温控阀4,精 确控制冷藏室7的温度。
[0027] 实施例2
[0028] 所述导热板5和冷冻室6的内侧壁之间的间距为冷冻室6壁厚的八分之一处，其 它结构同实施例1。
[002引实施例3
[0030] 所述导热板5和冷冻室6的内侧壁之间的间距为冷冻室6壁厚的=分之一处，其 它结构同实施例1。
[0031] 本实用新型的工作原理说明如下：
[0032] 参见图1，冷藏室7温度较高时，温控阀4打开，多根环形热管管道中的工质在环 形热管蒸发段3受热蒸发变成气态，气体上升进入环形热管冷凝段，与导热板5换热冷却成 液态，冷凝后的液态工质再依靠毛细力作用和重力作用回流到环形热管的蒸发段3完成循 环，同时工质将冷冻室6的冷量传递到冷藏室7中，降低其温度；冷藏室7温度较低时，温控 阀4关闭，环形热管工质不能循环流动，冷冻室6的冷量不能传递到冷藏室7中，则冷藏室7 温度缓慢回升，直到温度较高时温控阀4再次打开。多根环形热管高频率地间断工作W维 持冰箱冷藏室7温度较为稳定。
[0033] 参见图1和图2,冷藏室7温度较高时，温控阀4打开，冰箱的冷冻室6使用环形热 管机构输送部分冷量到冰箱冷藏室7去，通过减小隔热层中导热板与冰箱外壳间的导热温 差，减少冰箱的冷冻室6向环境传导而损失的冷量；冷藏室7温度较低时，温控阀4关闭，冷 冻室6的冷量不能传递到冷藏室7中，该时冰箱的冷冻室6向环境传导而损失的冷量与原 冰箱相似。
[0034] 当冰箱稳定运行，环形热管机构也在运行时，考虑到冷冻室6隔热层内壁与 外壁存在较大温差，可W忽略冷冻室6隔热层内壁与外壁的温度变化，将其温差AT= 巧-巧视为定值，并且将冷冻室6隔热层内的导热过程视为稳态导热。
[0035]将聚氨醋发泡材料1导热系数视为定值A，可W进一步将冷冻室6隔热层内传热 问题简化为一维稳态导热问题。
[0036] 导热板2的温度理论上应随冷藏室7内温度变化而变化，考虑到冷量传递阻力和 滞后性，将导热板2的温度视为冷藏室7内平均温度马。
[0037] 则可W作如下理论分析计算：
[0038] 参见图3,导热板位于内腔外表面到冰箱外壳间隔距离的四分之一处时为例：
[0039]
【主权项】
1. 节能均温冰箱，包括冷冻室、冷藏室、压缩机、蒸发器、冷凝器和毛细管，冷藏室的室 壁内和冷冻室的室壁内均分别填充着聚氨酯发泡材料，所述冷冻室位于上部，冷藏室位于 冷冻室的下部，其特征在于：除冷冻室门和与冷藏室之间的分隔壁外的冷冻室的顶部、背部 和两个侧壁内分别设有环形热管机构；所述环形热管机构由导热板和一根环形热管组成， 环形热管的冷凝段嵌设在导热板上，并呈蛇形弯管状均布；所述聚氨酯发泡材料包裹在导 热板和环形热管的冷凝段上；环形热管的蒸发段位于冷藏室内，将冷冻室的一部分冷量转 移到冷藏室中，用于冷藏室制冷；环形热管的蒸发段取代了现有冰箱冷藏室的蒸发器。
2. 根据权利要求1所述的节能均温冰箱，其特征在于：位于冷冻室背部的环形热管机 构由导热板和一根环形热管组成，环形热管的冷凝段均布嵌设在导热板上，并呈蛇形弯管 状均布，环形热管的蒸发段位于冷藏室内；位于冷冻室两个侧壁内的环形热管机构分别由 导热板和一根环形热管组成，每侧环形热管机构的一根环形热管的冷凝段均布嵌设在导热 板上，并呈蛇形弯管状均布，环形热管的蒸发段位于冷藏室内；两个侧壁内的环形热管机 构的环形热管的冷凝段分别延伸进入冷冻室顶部，并均布在位于冷冻室顶部的导热板上构 成冷冻室顶部的环形热管机构；位于冷冻室背部的环形热管机构的环形热管的蒸发段和位 于冷冻室两个侧壁内的环形热管机构的蒸发段共同作用取代了现有冰箱冷藏室的蒸发器。
3. 根据权利要求1或2所述的节能均温冰箱，其特征在于：位于冷藏室内的环形热管 的蒸发段上设有温控阀，精确控制冷藏室的温度。
4. 根据权利要求1或2所述的节能均温冰箱，其特征在于：所述导热板和冷冻室的内 侧壁之间的间距为冷冻室壁厚的八分之一到三分之一。
【专利摘要】节能均温冰箱包括冷冻室、冷藏室、压缩机、蒸发器、冷凝器和毛细管，冷藏室的室壁内和冷冻室的室壁内均分别填充聚氨酯发泡材料，所述冷冻室位于上部，冷藏室位于冷冻室的下部；除冷冻室门和与冷藏室之间的分隔壁外的冷冻室的顶部、背部和两个侧壁内分别设有环形热管机构；所述环形热管机构由导热板和一根环形热管组成，环形热管的冷凝段嵌设在导热板上，所述聚氨酯发泡材料包裹在导热板和环形热管的冷凝段上；环形热管的蒸发段位于冷藏室内，取代现有冰箱冷藏室的蒸发器，将冷冻室的一部分冷量转移到冷藏室中，用于冷藏室制冷。本实用新型环形热管换热过程的频繁启停可以有效降低冰箱冷藏室内温度波动幅度,同时降低冰箱冷冻室向环境传导的冷量损失。
【IPC分类】F25D19-00, F25D11-02
【公开号】CN204404654
【申请号】CN201520014183
【发明人】裴刚, 曹静宇, 王其梁, 李鹏程, 王健, 季杰
【申请人】中国科学技术大学
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年1月9日