一種強(qiáng)化冰箱壓縮機(jī)散熱性能的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及冰箱壓縮機(jī)散熱，特別是涉及一種強(qiáng)化冰箱壓縮機(jī)散熱性能的裝置，在無需消耗外加動(dòng)力的工作條件下，降低冰箱壓縮機(jī)的工作溫度，提高其散熱性能，延長(zhǎng)其使用壽命，達(dá)到節(jié)能降耗的效果。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活水平的不斷提高，各種外觀設(shè)計(jì)新穎、包裝完備的冰箱、冷柜、食品展示柜、食品陳列柜、制冰機(jī)被廣泛地應(yīng)用到家庭及商業(yè)領(lǐng)域，使用區(qū)域從原來的城市市場(chǎng)逐步擴(kuò)展到農(nóng)村市場(chǎng)，出口產(chǎn)品應(yīng)用區(qū)域除了發(fā)達(dá)國家外，也擴(kuò)展到非洲等一些不發(fā)達(dá)國家。這些產(chǎn)品的關(guān)鍵部件為壓縮機(jī)，壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速由定頻的2900轉(zhuǎn)/分鐘，發(fā)展到變頻壓縮機(jī)(高檔商品)的轉(zhuǎn)速范圍為1600?4500轉(zhuǎn)/分鐘，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速高產(chǎn)生的熱量也增大了，需要及時(shí)散熱保持正常的溫度。而且現(xiàn)在新款的冰箱外形設(shè)計(jì)，主要是滿足于人們的視覺效果，即增加視覺美感。對(duì)冰箱的散熱基本上是采用嵌入到冰箱背面或側(cè)面發(fā)泡箱體中的冷凝盤管通過與外面的空氣自然對(duì)流進(jìn)行的。所以處在密閉空間的冰箱壓縮機(jī)對(duì)散熱、隔熱有重要的要求。優(yōu)良的散熱、隔熱性能可以顯著減少冰箱功耗、提高制冷效率、延長(zhǎng)冰箱的使用壽命。合理設(shè)計(jì)、優(yōu)化冰箱的各個(gè)部件有著極其重要的作用。而且冰箱在工作過程中產(chǎn)生的冷凝水溫度較低，具有一定價(jià)值；壓縮機(jī)散出的廢熱溫度也遠(yuǎn)高于常溫，也具有利用的價(jià)值。
[0003]壓縮機(jī)是冰箱的核心部件之一，是冰箱制冷系統(tǒng)的心臟。在壓縮機(jī)把低壓制冷劑氣體壓縮為高壓過熱氣體的過程中，生產(chǎn)大量的熱量，導(dǎo)致壓縮機(jī)中氣缸溫度在100°C左右，最高可達(dá)到140?150°C。這些熱量絕大部分通過制冷劑氣體輸送到冰箱冷凝器進(jìn)行散熱。冰箱預(yù)留給壓縮機(jī)的空間是一個(gè)狹小的密閉空間，散熱效果非常差，給壓縮機(jī)的使用工況帶來很大的不確定性，導(dǎo)致壓縮機(jī)外殼的溫度高達(dá)90°C以上，而冰箱壓縮機(jī)外殼最佳溫度范圍43°C至55°C。由此導(dǎo)致壓縮機(jī)的故障率也較高，其中較常見的是壓縮機(jī)缸頭高溫積炭引起的制冷循環(huán)失效，引起冰箱不能正常制冷工作。
[0004]壓縮機(jī)殼體的不同部位溫度相差大，尤其是進(jìn)、出氣口之間相差較大和上、下兩殼體之間相差較顯著，其溫度相差可達(dá)60°C。一般進(jìn)氣口部位溫度相對(duì)較低，壓縮腔對(duì)應(yīng)部位相對(duì)較高，而且上殼體溫度一般遠(yuǎn)大于下殼體溫度。這不僅不利于設(shè)備的功能使用，而且還對(duì)壓縮機(jī)潤(rùn)滑等日常維護(hù)產(chǎn)生不利的影響(冰箱壓縮機(jī)潤(rùn)滑油的最佳溫度為80?90°C，在100°C容易失效且生成積碳，堵塞冰箱的毛細(xì)通道)。同時(shí)壓縮機(jī)整體溫度過高，溫度不均，增大壓縮機(jī)壓縮運(yùn)行阻力，也增加了磨損及能耗，降低壓縮機(jī)使用壽命。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)問題，本實(shí)用新型旨在提供一種能夠強(qiáng)化冰箱壓縮機(jī)散熱性能，從而降低冰箱壓縮機(jī)能耗、延長(zhǎng)使用壽命的強(qiáng)化冰箱壓縮機(jī)散熱性能的裝置。
[0006]本實(shí)用新型利用半導(dǎo)體溫差發(fā)電片、高效熱管在冰箱壓縮機(jī)上的散熱，主要是利用塞貝克效應(yīng)，采用熱管及翅片構(gòu)建的高效散熱性能的裝置。冰箱壓縮機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生大量的熱量，而且由于變頻冰箱轉(zhuǎn)速的多變，處于密閉狹小空間的壓縮機(jī)因高溫產(chǎn)生的問題也越來越多。該實(shí)用新型方案在不改變傳統(tǒng)冰箱壓縮機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，利用壓縮機(jī)產(chǎn)生的廢熱發(fā)電，再反過來利用電能強(qiáng)化壓縮機(jī)自身的散熱能力。同時(shí)優(yōu)化冷凝水的放置，充分利用冷凝水中的冷量。該實(shí)用新型方案無需外加能耗，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，換熱效率高、環(huán)保、加工方便、易于安裝維護(hù)、適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，尤其適用于狹小密閉空間的散熱。
[0007]熱管是一種高效的換熱元件，它的導(dǎo)熱能力超過任何已知的金屬。且技術(shù)已成熟，被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。它一般由吸液芯、管殼、端蓋組成，將管內(nèi)抽成負(fù)壓，然后充以適量的工作液體，使緊貼管內(nèi)壁的吸液芯毛細(xì)多孔材料中充滿液體加以密封。熱管的一端為蒸發(fā)段(加熱段)，另一端為冷凝段(冷卻段)，然后根據(jù)需要在中間布置絕熱段。熱管工作就是在加熱端吸收熱量使工作液體蒸發(fā)，經(jīng)過絕熱段，到冷卻段冷凝放熱，再流回蒸發(fā)段，這樣往復(fù)循環(huán)。熱管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，技術(shù)成熟，具有很高的導(dǎo)熱性，優(yōu)良的等溫性、熱流密度可變性、熱流方向的可逆性等優(yōu)點(diǎn)。
[0008]塞貝克(Seebeck)效應(yīng)，又稱作第一熱電效應(yīng)，它是指由于兩種不同電導(dǎo)體或半導(dǎo)體的溫度差異而引起兩種物質(zhì)間的電壓差的熱電現(xiàn)象。溫差發(fā)電片就是利用這一效應(yīng)制作的發(fā)電元器件。只要溫差發(fā)電片兩端有溫差就會(huì)產(chǎn)生電壓。由于半導(dǎo)體溫差電材料的品質(zhì)因數(shù)比金屬的高得多，所以有實(shí)用價(jià)值的溫差電材料都是用半導(dǎo)體材料制成的。實(shí)用的半導(dǎo)體溫差發(fā)電片由很多對(duì)熱電元件經(jīng)并聯(lián)、串聯(lián)組合而成，也稱熱電堆。熱電堆也可根據(jù)塞貝克效應(yīng)工作把熱能(即內(nèi)能)轉(zhuǎn)化為電能進(jìn)行溫差發(fā)電。當(dāng)溫差電堆兩端處于不同溫度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，可以輸出功率。溫差發(fā)電具有體積小、重量輕、無運(yùn)動(dòng)部件、壽命長(zhǎng)、移動(dòng)方便、可靠性高以及無污染等諸多優(yōu)點(diǎn)。
[0009]本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0010]一種強(qiáng)化冰箱壓縮機(jī)散熱性能的裝置，其特征在于，包括短熱管、半導(dǎo)體溫差發(fā)電片模塊、散熱結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)熱管、散熱鋁板、冷凝水導(dǎo)管、過濾網(wǎng)和風(fēng)扇；所述半導(dǎo)體溫差發(fā)電片模塊由多塊半導(dǎo)體溫差發(fā)電片連接組成，呈圓環(huán)型，緊密環(huán)抱住冰箱壓縮機(jī)外殼；散熱結(jié)構(gòu)安裝在半導(dǎo)體溫差發(fā)電片模塊的外周上；冰箱壓縮機(jī)外殼圓周上均勻鉆有多個(gè)通孔；半導(dǎo)體溫差發(fā)電片的熱端上設(shè)有多個(gè)凹槽；多個(gè)短熱管一端插入到冰箱壓縮機(jī)的通孔中，另一端嵌在半導(dǎo)體溫差發(fā)電片的熱端的凹槽中；散熱結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)面設(shè)有凹槽，半導(dǎo)體溫差發(fā)電片的冷端嵌在散熱結(jié)構(gòu)的凹槽中；散熱結(jié)構(gòu)沿圓周均勻設(shè)有多個(gè)通孔；散熱鋁板固定在冰箱外殼體上，散熱鋁板上間隔設(shè)有一排梯形截面直肋；散熱鋁板上設(shè)有冷凝水槽；多個(gè)長(zhǎng)熱管的一端插入到散熱結(jié)構(gòu)的通孔中，另一端嵌入到散熱鋁板表面凹槽中；冷凝水導(dǎo)管一端連接冰箱內(nèi)冷凝水盤，另一端接入散熱鋁板中的冷凝水槽；至少一個(gè)風(fēng)扇固定在冰箱外殼體的底面上；風(fēng)扇與半導(dǎo)體溫差發(fā)電片模塊電連接。
[0011]為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，優(yōu)選地，所述散熱結(jié)構(gòu)為均熱板或鋁套。
[0012]優(yōu)選地，所述半導(dǎo)體溫差發(fā)電片模塊的電源數(shù)量與風(fēng)扇數(shù)量相同；每個(gè)半導(dǎo)體溫差發(fā)電片模塊的電源分別與一臺(tái)風(fēng)扇電連接。
[0013]優(yōu)選地，所述半導(dǎo)體溫差發(fā)電片模塊形成一個(gè)電源，所述電源分別與多臺(tái)風(fēng)扇電連接。
[0014]優(yōu)選地，所述短熱管直徑為6_的銅質(zhì)管，工作介質(zhì)為水，伸入壓縮機(jī)內(nèi)部10_。
[0015]優(yōu)選地，所述冰箱壓縮機(jī)殼與短熱管采用過盈配合。
[0016]優(yōu)選地，所述長(zhǎng)熱管的一端為圓形，一端為扁平狀；圓形一端嵌入到散熱結(jié)構(gòu)中，扁平狀一端嵌入到散熱鋁板表面凹槽中。
[0017]優(yōu)選地，所述風(fēng)扇為軸流風(fēng)扇，額定功率為5W到10W，額定電壓為3V到5V。
[0018]優(yōu)選地，所述冰箱外殼體底面上設(shè)計(jì)有空心圓柱凸臺(tái)，風(fēng)扇安裝在凸臺(tái)的空心圓柱中；所述空心圓柱兩端各設(shè)有一層過濾網(wǎng)；空心圓柱為通孔結(jié)構(gòu)。
[0019]優(yōu)選地，所述冰箱外殼體設(shè)有條形通風(fēng)孔。
[0020]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0021]1)本實(shí)用新型打破了傳統(tǒng)壓縮機(jī)設(shè)計(jì)自身無獨(dú)立散熱裝置的習(xí)慣，創(chuàng)新地利用壓縮機(jī)自身的廢熱和廢棄的冷量，設(shè)計(jì)出無外加能耗、性能高效的冰箱壓縮機(jī)主動(dòng)散熱裝置。
[0022]2)該設(shè)計(jì)方案根據(jù)塞貝克效應(yīng)，將壓縮機(jī)產(chǎn)生的廢熱進(jìn)行重新利用，將部分熱量轉(zhuǎn)化電能；同時(shí)又設(shè)計(jì)散熱鋁板強(qiáng)化散熱、利用低溫冷凝水對(duì)鋁板降溫，提高熱量轉(zhuǎn)化為電能的效率。所得電能又通過風(fēng)扇加快冰箱內(nèi)外空氣交換和冰箱內(nèi)空氣擾動(dòng)，又反過來促進(jìn)散熱，使該設(shè)計(jì)方案各部分之間相互配合，相互促進(jìn)，成為有機(jī)整體，最終達(dá)到降低壓縮機(jī)溫度的目的。
[0023]3)本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、換熱效率高、加工方便、易于安裝維護(hù)、適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0024]圖1是本實(shí)用新型強(qiáng)化冰箱壓縮機(jī)散熱性能的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2是圖1中的半導(dǎo)體溫差發(fā)電片模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖3是圖1中的半導(dǎo)體溫差發(fā)電片模塊冷熱端安裝的示意圖。。
[0027]圖4是圖1中的半導(dǎo)體模塊3與冰箱壓縮安裝示意圖。
[0028]圖5是圖1中的均熱板與半導(dǎo)體溫差發(fā)電片的安裝示意圖。
[0029]圖6是圖1中的長(zhǎng)熱管嵌入均熱板的示意圖。
[0030]圖7是長(zhǎng)熱管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖8是本實(shí)用新型散熱鋁板、長(zhǎng)熱管、均溫板的安裝示意圖。
[0032]圖9是本實(shí)用新型散熱鋁板半剖視圖。
[0033]圖10是本實(shí)用新型冰箱外殼體、長(zhǎng)熱管、均溫板的安裝示意圖。
[0034]圖1