專利名稱：有多個(gè)蒸發(fā)器的冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于冷卻系統(tǒng)的冷卻裝置，特別是涉及一種具有多個(gè)分別控制的蒸發(fā)器的冷卻裝置。
通常，如冰箱或空調(diào)器那樣的冷卻系統(tǒng)有一個(gè)生成冷空氣的冷卻裝置，在

圖1中顯示了這樣一種傳統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)，這是一臺(tái)冰箱，該冰箱有一個(gè)冷凍室1和一個(gè)新鮮食品儲(chǔ)存室2，兩者通過隔壁3互相分開，在位于冷凍室1的后壁內(nèi)的冷空氣通道7中置有一個(gè)蒸發(fā)器4，壓縮機(jī)6安裝在冰箱背面的低部。冷凝器(圖中沒顯示)位于壓縮機(jī)6和蒸發(fā)器4之間，壓縮機(jī)6把致冷劑壓縮成高溫高壓的氣體，冷凝器輻射氣態(tài)致冷劑的熱量把氣體變成液體，液態(tài)致冷劑被送入蒸發(fā)器4，蒸發(fā)器4通過蒸發(fā)致冷劑而產(chǎn)生冷空氣。
在蒸發(fā)器4的上方有一個(gè)吹風(fēng)器5，吹風(fēng)器5把蒸發(fā)器4所產(chǎn)生的冷空氣吹入冷凍室1，從而，在冷凍室1內(nèi)的食品被凍結(jié)，來自蒸發(fā)器4的一部分冷空氣通過位于冷空氣通道7背后的致冷通道8進(jìn)入新鮮食品儲(chǔ)存室2。
在蒸發(fā)器4的下方置有一個(gè)除霜加熱器9，除霜加熱器9通過向蒸發(fā)器4供熱來去除結(jié)在蒸發(fā)器4上的霜。在蒸發(fā)器4持續(xù)進(jìn)行制冷操作的情況下，當(dāng)結(jié)在蒸發(fā)器4上的霜的數(shù)量大于一個(gè)預(yù)定數(shù)量值時(shí)，壓縮機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，除霜加熱器9開始除霜作業(yè)。
圖2是圖1中的蒸發(fā)器4的放大圖，蒸發(fā)器4具有導(dǎo)管4b和多個(gè)熱交換片4a，導(dǎo)管4b經(jīng)多次彎曲成Z字型，熱交換片4a互相平行排列。輸入到導(dǎo)管4b的致冷劑在導(dǎo)管4b內(nèi)蒸發(fā)以吸收周圍空氣里的熱量，從而，在蒸發(fā)器4的周圍產(chǎn)生了冷空氣。熱交換片4a的作用是擴(kuò)大與周圍空氣的接觸面積以提高熱交換效率。熱交換片4a互相平行設(shè)置，使得其所構(gòu)成的間隙的縱向方向與由吹風(fēng)器5所形成的冷空氣的循環(huán)方向一致。
然而，這種傳統(tǒng)的冷卻裝置存在一個(gè)問題，由于在為消除結(jié)在蒸發(fā)器4上的霜進(jìn)行除霜作業(yè)期間，致冷操作停止，因此其致冷效率較低。此外，因?yàn)樵谡舭l(fā)器4的各個(gè)部分的熱交換量不一致，熱交換效率較低。也就是說，由吹風(fēng)器5強(qiáng)制循環(huán)的空氣先與蒸發(fā)器4的下面部分接觸，然后該被冷卻的空氣與蒸發(fā)器4的上面部分接觸，因而，蒸發(fā)器4上部的熱交換量小于在蒸發(fā)器4下部的熱交換量。并且，霜凍并不是均勻地結(jié)在蒸發(fā)器4的每個(gè)部位，而是在蒸發(fā)器4的熱交換量較大的下部所結(jié)的霜比較多，因此除霜操作的周期被縮短，降低了冷卻裝置的致冷效率。
本發(fā)明計(jì)劃克服上面所描述的已有技術(shù)中存在的問題，因此，本發(fā)明的目的是提供一種冷卻裝置，這種裝置在執(zhí)行除霜作業(yè)的同時(shí)執(zhí)行致冷操作，從而具有高的冷卻效率。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種在蒸發(fā)器的整個(gè)范圍內(nèi)均勻進(jìn)行熱交換的冷卻裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于冷卻系統(tǒng)的冷卻裝置，該冷卻系統(tǒng)具有一個(gè)冷空氣通道，該冷空氣通道位于冷凍室的壁內(nèi)且與冷凍室相通，該冷卻裝置包括多個(gè)蒸發(fā)器，位于冷空氣通道內(nèi)并與冷空氣通道的縱向垂直分布，用于產(chǎn)生冷空氣；一個(gè)用于控制向各蒸發(fā)器分別輸送致冷劑的裝置；和多個(gè)吹風(fēng)器，用于分別向蒸發(fā)器吹風(fēng)以向冷凍室提供冷空氣。
蒸發(fā)器最好分別具有沿冷空氣通道的縱向螺旋形盤繞的導(dǎo)管。
為實(shí)現(xiàn)上面另一個(gè)目的的冷卻裝置中，導(dǎo)管的盤繞部分的直徑沿著吹風(fēng)器吹風(fēng)的方向逐漸增大。
此外，如果蒸發(fā)器進(jìn)一步包括許多用于熱交換的散熱片，這些散熱片排列在導(dǎo)管的外表面上，則進(jìn)一步提高熱交換量。
而且，蒸發(fā)器最好有多個(gè)加熱器，以分別去除各蒸發(fā)器的霜。
更好的是設(shè)置多個(gè)分隔各蒸發(fā)器的隔壁，以提高冷卻效率。
還有，能夠控制控制裝置交替向各蒸發(fā)器供給致冷劑。
此外，在鄰近空氣通道的冷空氣出口處設(shè)置蒸發(fā)器，能夠均勻地向冷凍室提供冷空氣。
通過下面結(jié)合附圖描述，將能更好地理解本發(fā)明，更充分地了解本發(fā)明的種種目的和優(yōu)點(diǎn)。其中圖1是具有傳統(tǒng)冷卻裝置的冰箱的側(cè)剖視圖；圖2是顯示在圖1中的冰箱的蒸發(fā)器的放大圖；圖3是具有按照本發(fā)明的冷卻裝置的冰箱的側(cè)剖視圖；圖4是圖3的被放大了的局部剖視圖；圖5是圖4所示的冷卻裝置的透視圖。
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。在本實(shí)施例中，所描述的是按照本發(fā)明的冷卻裝置用于如圖1所示的冰箱中的情形。
圖3是具有按照本發(fā)明的冷卻裝置的冰箱的側(cè)剖視圖，圖4是圖3的被放大了的局部剖視圖，圖5是圖4所示的冷卻裝置的透視圖。與如圖1所示的傳統(tǒng)冰箱一樣，具有本發(fā)明的冷卻裝置的冰箱有一個(gè)冷凍室10和一個(gè)新鮮食品儲(chǔ)存室11，兩者由隔壁13分開。在冷凍室10的后壁內(nèi)，垂直方向置有一個(gè)與冷凍室10連通的冷空氣通道14，一對(duì)蒸發(fā)器20、20a安置在冷空氣通道14內(nèi)，一個(gè)壓縮機(jī)17安裝在冰箱背面的低部，壓縮機(jī)17把壓縮了的經(jīng)過冷凝器(圖中沒顯示)冷凝的致冷劑輸送到蒸發(fā)器20、20a。在冷凝器和蒸發(fā)器20、20a之間，裝有一個(gè)閥門裝置50，閥門裝置50分別控制從冷凝器進(jìn)入蒸發(fā)器20、20a的致冷劑的供給。
蒸發(fā)器20、20a通過致冷劑蒸發(fā)產(chǎn)生冷空氣，蒸發(fā)器20、20a位于冷空氣通道14內(nèi)并與冷空氣通道14的縱向垂直分布。在蒸發(fā)器20、20a之間，裝有一隔壁40，隔壁40使蒸發(fā)器20、20a互相分隔開。在蒸發(fā)器20、20a的后面，裝有一對(duì)吹風(fēng)器16、16a，用于向蒸發(fā)器20、20a吹風(fēng)。被吹風(fēng)器16、16a所吹的冷空氣流經(jīng)在冷空氣通道14末端的多個(gè)冷空氣出口18進(jìn)入冷凍室10。在冷空氣通道14的后面，設(shè)有一個(gè)與新鮮食品儲(chǔ)存室11相連通的致冷通道15，從蒸發(fā)器20、20a出來的一部分冷空氣經(jīng)過致冷通道15進(jìn)入新鮮食品儲(chǔ)存室11。
蒸發(fā)器20、20a位于冷空氣通道14的上方頂部區(qū)域，鄰近朝冷凍室10暢開的冷空氣出口18，蒸發(fā)器20、20a具有螺旋形盤繞的導(dǎo)管21、21a，在導(dǎo)管21、21a的外表面上裝有許多翅環(huán)25，還具有支承螺旋形導(dǎo)管21、21a的托架23、23a。
使導(dǎo)管21、21a的盤繞部分的直徑沿冷空氣通道14內(nèi)的冷空氣的循環(huán)方向逐漸增大，也就是說，導(dǎo)管21在靠近冷空氣出口18的前面部位所盤繞的直徑大于遠(yuǎn)離冷空氣出口18的后面部分所盤繞的直徑，從而，在導(dǎo)管21、21a內(nèi)部形成一個(gè)大體上為圓錐形的空間，導(dǎo)管21的兩端分別與冷凝器和壓縮機(jī)17連接，另一導(dǎo)管21a的兩端也同樣。
翅環(huán)25成圓環(huán)形以能環(huán)繞導(dǎo)管21、21a，散熱片24沿徑向排列在翅環(huán)25的外表面上，幾乎在整個(gè)導(dǎo)管21、21a上都裝有翅環(huán)25，翅環(huán)25增大了與周圍空氣的接觸面，以便增加其與周圍空氣的熱交換量。
托架23、23a成條狀，并且?guī)缀跹卮碉L(fēng)器16、16a吹風(fēng)的方向安置。盤繞導(dǎo)管21、21a使其穿過托架23、23a，從而使導(dǎo)管21、21a保持螺旋圓錐形。在導(dǎo)管21、21a所形成的圓錐形空間內(nèi)，與導(dǎo)管21、21a同軸裝有去霜加熱器30、30a，用來去除所述蒸發(fā)器20、20a上的霜。
下面，將描述按照本發(fā)明的冰箱的作用和效果。
當(dāng)冰箱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，壓縮機(jī)17開始?jí)嚎s致冷劑，使致冷劑被壓縮成高溫和高壓的氣體，在冷凝器內(nèi)致冷劑輻射熱量變成液態(tài)，液態(tài)的致冷劑被輸送到蒸發(fā)器20、20a。此時(shí)，進(jìn)入蒸發(fā)器20、20a的致冷劑的供給受閥門裝置50控制，閥門裝置50同時(shí)或交替把致冷劑供給蒸發(fā)器20、20a，致冷劑在蒸發(fā)器20、20a的導(dǎo)管21、21a內(nèi)蒸發(fā)，以吸收周圍冷空氣通道14中的空氣的熱量，從而在導(dǎo)管21、21a的周圍產(chǎn)生冷空氣。吹風(fēng)器16、16a通過分別朝蒸發(fā)器20、20a吹風(fēng)把冷空氣送入冷凍室10，同時(shí)，一部分冷空氣通過致冷通道15送到新鮮食品儲(chǔ)存室11。
被吹風(fēng)器16、16a吹動(dòng)的空氣與蒸發(fā)器20、20a進(jìn)行熱交換而變成冷空氣，被吹的空氣基本上同時(shí)接觸導(dǎo)管21、21a的整個(gè)區(qū)間，被吹的部分空氣由于導(dǎo)管21、21a的螺旋形而以導(dǎo)管21、21a的軸為中心旋轉(zhuǎn)，因此，被吹的空氣形成一種復(fù)雜的氣流，使流經(jīng)蒸發(fā)器20、20a的空氣與蒸發(fā)器20、20a的整個(gè)區(qū)域均勻接觸，而沒有不均勻分布的接觸區(qū)，從而提高熱交換效率。此外，基本上在導(dǎo)管21、21a的整個(gè)外表面上沿徑向伸出的散熱片24不僅起增大與周圍空氣的接觸面的作用，而且還起產(chǎn)生較復(fù)雜的氣流的作用，因此使熱交換效率有進(jìn)一步的提高。
同時(shí)，由于被吹風(fēng)器16、16a所吹的空氣幾乎與蒸發(fā)器20、20a的整個(gè)區(qū)域均勻接觸，因此霜在其上均勻生成，不存在不均勻的分布，且去霜作業(yè)的周期拉長，從而防止由于頻繁的去霜作業(yè)而導(dǎo)致的致冷操作效率的降低。此外，因?yàn)槌訜崞?0、30a與導(dǎo)管21、21a同軸安排，在除霜作業(yè)中所產(chǎn)生的熱量均勻傳向?qū)Ч?1、21a，使得除霜作業(yè)的效率提高。
此外，由于導(dǎo)管21、21a基本上成圓錐形，當(dāng)空氣被吹動(dòng)通過它時(shí)散開。由于蒸發(fā)器20、20a裝在冷空氣出口18處附近，冷空氣從出口排出的瞬間擴(kuò)散，以致幾乎向冷凍室10的整個(gè)范圍提供了冷空氣。因此，不會(huì)發(fā)生冷凍室10內(nèi)的制冷程度不均勻的現(xiàn)象，能夠均勻冷卻。
如果在蒸發(fā)器20、20a運(yùn)行期間，在蒸發(fā)器20、20a之中的一個(gè)蒸發(fā)器上生成的霜達(dá)到預(yù)定的量，則該蒸發(fā)器開始除霜作業(yè)。首先，閥門裝置50停止向去霜的蒸發(fā)器供致冷劑，然后，與該蒸發(fā)器相應(yīng)的除霜加熱器開始運(yùn)行，此時(shí)，繼續(xù)向另一個(gè)蒸發(fā)器供致冷劑，以繼續(xù)向冷凍室10和新鮮食品儲(chǔ)存室11提供冷空氣。當(dāng)該蒸發(fā)器的去霜完成時(shí)，閥門裝置50重新開始向該蒸發(fā)器提供致冷劑，蒸發(fā)器20、20a又重新開始致冷。在進(jìn)行這一操作期間，與切斷了致冷劑供給的蒸發(fā)器相應(yīng)的那個(gè)吹風(fēng)器停止運(yùn)轉(zhuǎn)。置于蒸發(fā)器20、20a之間的隔壁40使蒸發(fā)器20、20a離開一定的距離，這樣可防止在一個(gè)蒸發(fā)器除霜期間由于除霜加熱器產(chǎn)生的熱而導(dǎo)致的另一個(gè)蒸發(fā)器的冷卻效率的降低。如上面所描述，由于能夠在一個(gè)蒸發(fā)器進(jìn)行致冷作業(yè)時(shí)僅僅對(duì)需要去霜的那個(gè)蒸發(fā)器去霜，總的致冷操作連續(xù)執(zhí)行，因此提高了冷卻效率。
雖然在這個(gè)實(shí)施例中，蒸發(fā)器20、20a同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，并且只有需要去霜的蒸發(fā)器停止運(yùn)行，也可以每個(gè)蒸發(fā)器交替運(yùn)行，也就是說，通過輪流交替向蒸發(fā)器20、20a提供致冷劑，一個(gè)蒸發(fā)器去霜或停止運(yùn)轉(zhuǎn)，而另一個(gè)蒸發(fā)器運(yùn)轉(zhuǎn)，如果運(yùn)轉(zhuǎn)中的那個(gè)蒸發(fā)器需要去霜，則所述第一個(gè)蒸發(fā)器開始運(yùn)轉(zhuǎn)，由此，蒸發(fā)器20、20a的致冷強(qiáng)度持續(xù)保持一致。在這種情況下，控制吹風(fēng)器16、16a，使得只有與供給致冷劑的那個(gè)蒸發(fā)器相對(duì)應(yīng)的那個(gè)吹風(fēng)器運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，在這種情況下，如果用戶想加強(qiáng)致冷，最好兩個(gè)蒸發(fā)器20、20a同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。
雖然本實(shí)施例所描述的是把一對(duì)蒸發(fā)器20、20a用于冰箱，也可以把這種蒸發(fā)器用于通常的冷卻系統(tǒng)，例如不但可用于冰箱，也可用于空調(diào)器，以及其它要求與周圍空氣熱交換的熱交換系統(tǒng)。此外，也可以采用三個(gè)以上蒸發(fā)器，并分別控制或先后控制它們。
如上面所描述，按照本發(fā)明所提供的冷卻裝置，由于有多個(gè)可以分別控制的蒸發(fā)器，因此具有高的冷卻效率。同時(shí)，由于導(dǎo)管被螺旋盤繞成圓錐形，蒸發(fā)器能有效地與周圍空氣進(jìn)行熱交換，能夠?qū)崿F(xiàn)均勻冷卻。此外，因?yàn)樗蔷鶆虻亟Y(jié)在整個(gè)蒸發(fā)器上，沒有不均勻的分布，去霜作業(yè)的周期拉長，使得冷卻效率進(jìn)一步提高，特別是由于除霜加熱器提供除霜的熱量均勻地分布在整個(gè)導(dǎo)管上，提高了除霜作業(yè)的效率。
雖然已對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述和解說，顯然可以理解，其只起解說和舉例的作用，而不起限定作用，本發(fā)明的精神和范圍只受限于所附權(quán)利要求書的條款。
權(quán)利要求
1.一種用于冷卻系統(tǒng)的冷卻裝置，該冷卻系統(tǒng)具有一個(gè)冷空氣通道，該冷空氣通道位于冷凍室的壁內(nèi)且與所述冷凍室相通，所述冷卻裝置包括多個(gè)蒸發(fā)器，位于所述冷空氣通道內(nèi)，與所述冷空氣通道的縱向垂直分布，用于產(chǎn)生冷空氣；一個(gè)用于控制向所述蒸發(fā)器分別輸送致冷劑的裝置；和多個(gè)吹風(fēng)器，用于分別向所述蒸發(fā)器吹風(fēng)以向所述冷凍室提供冷空氣。
2.按照權(quán)利要求1所述的冷卻裝置，其特征在于，所述蒸發(fā)器分別具有沿所述冷空氣通道的縱向螺旋形盤繞的導(dǎo)管。
3.按照權(quán)利要求2所述的冷卻裝置，其特征在于，所述導(dǎo)管的盤繞部分的直徑沿著所述吹風(fēng)器吹風(fēng)的方向逐漸增大。
4.按照權(quán)利要求2所述的冷卻裝置，其特征在于，所述蒸發(fā)器進(jìn)一步包括許多用于熱交換的散熱片，這些散熱片排列在所述導(dǎo)管的外表面上。
5.按照權(quán)利要求1所述的冷卻裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括多個(gè)加熱器，以分別去除所述蒸發(fā)器的霜，所述加熱器裝在所述導(dǎo)管形成的圓錐形空間內(nèi)，分別與所述導(dǎo)管同軸。
6.按照權(quán)利要求1所述的冷卻裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括多個(gè)分隔所述蒸發(fā)器的隔壁。
7.按照權(quán)利要求1所述的冷卻裝置，其特征在于，所述蒸發(fā)器的數(shù)量是兩個(gè)。
8.按照權(quán)利要求1所述的冷卻裝置，其特征在于，控制所述的控制裝置，以交替向所述蒸發(fā)器供給致冷劑。
9.按照權(quán)利要求3所述的冷卻裝置，其特征在于，所述蒸發(fā)器設(shè)置在靠近朝所述冷凍室敞開的所述冷空氣通道的冷空氣出口處的區(qū)域。
10.一種用于冷卻系統(tǒng)的冷卻裝置，該冷卻系統(tǒng)具有一個(gè)冷空氣通道，該冷空氣通道位于冷凍室的壁內(nèi)且與所述冷凍室相通，所述冷卻裝置包括多個(gè)蒸發(fā)器，位于所述冷空氣通道內(nèi)與所述冷空氣通道的縱向垂直分布，用于產(chǎn)生冷空氣，所述蒸發(fā)器分別具有沿所述冷空氣通道的縱向螺旋形盤繞的導(dǎo)管，和許多用于熱交換的散熱片，這些散熱片排列在所述導(dǎo)管的外表面上；多個(gè)分隔所述蒸發(fā)器的隔壁；一個(gè)用于控制向所述蒸發(fā)器分別輸送致冷劑的裝置；多個(gè)吹風(fēng)器，用于分別向所述蒸發(fā)器吹風(fēng)以向所述冷凍室提供冷空氣；和多個(gè)加熱器，以分別去除所述蒸發(fā)器的霜，所述加熱器裝在所述導(dǎo)管形成的圓錐形空間內(nèi)，分別與所述導(dǎo)管同軸。
全文摘要
一種用于冷卻系統(tǒng)的有多個(gè)蒸發(fā)器的冷卻裝置，蒸發(fā)器與冷空氣通道的縱向垂直設(shè)置，致冷劑通過閥門裝置分別輸送到各蒸發(fā)器，每個(gè)蒸發(fā)器具有螺旋形盤繞的導(dǎo)管，設(shè)有多個(gè)吹風(fēng)器，分別用于每個(gè)蒸發(fā)器，導(dǎo)管的盤繞部分的直徑沿著吹風(fēng)器吹風(fēng)的方向增大。設(shè)有多個(gè)分別與導(dǎo)管同軸的除霜加熱器。在其它蒸發(fā)器去霜期間，至少有一個(gè)蒸發(fā)器工作，以提高冷卻效率，此外，熱交換在整個(gè)蒸發(fā)器的范圍內(nèi)均勻進(jìn)行，該冷卻裝置有高的冷卻效率。
文檔編號(hào)F25D17/06GK1167243SQ97102810
公開日1997年12月10日 申請(qǐng)日期1997年2月24日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月4日
發(fā)明者申晙澈 申請(qǐng)人:大宇電子株式會(huì)社