制冷装置 【技术领域】
本发明涉及家用电器制造技术领域， 特别是涉及一种制冷装置。背景技术 传统的直冷式冷冻装置中， 由于冰箱箱体中因门封结构导致门封处负荷较大， 因 而冷冻室内接近开口部温度较高而内侧靠近背板部分温度较低。另外， 在箱体高度较高的 情况下冷量易于下沉， 从而导致箱体底部温度较低而顶部温度较高。在上述两种情况下都 会导致冷冻室内温度场不均。
而为了满足冷冻保存的品质要求， 则需保证开口部分以及冷冻室顶部部分的温度 在预定温度以下， 由此则必然导致背板部分或底部部分的冷量过剩、 制冷效率低、 能耗高等 问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此， 本发明的目的在于 提供一种具有箱体内温度场相对均匀、 制冷效率高以及能耗低的制冷装置。
根据本发明实施例的制冷装置， 包括 ： 箱体， 所述箱体的前侧设有开口， 且所述箱 体具有箱壳和设置在所述箱壳内的箱胆， 所述箱胆内限定有冷冻室 ； 箱门， 所述箱门安装在 箱体上用于打开或者闭合所述开口 ； 以及回气换热部， 所述回气换热部由并置的毛细管和 回气管形成， 其中所述回气换热部包括第一回气换热段， 所述第一回气换热段设置于箱体 后侧， 且位于所述冷冻室部分的箱胆外壁与所述箱壳内壁之间。
根据本发明实施例的制冷装置， 通过设置于冷冻室部分的箱胆与箱壳之间的第一 回气换热段， 能够改善冷冻室内温度场分布。 另外， 通过该回气换热段能够有效地将回气管 中气体的冷量通过热交换传递给毛细管的同时， 也可有效地利用箱胆部分的过剩冷量来增 加毛细管的过冷度， 从而提高制冷系统效率、 改善冰箱的能耗。
另外， 根据本发明上述实施例的冷冻装置， 还可以具有如下附加的技术特征 ：
根据本发明的一个实施例， 所述第一回气换热段通过导热胶带贴附于在所述冷冻 室对应的箱胆外壁上。
根据本发明的一个实施例， 所述第一回气换热段可以形成为波纹状。
根据本发明的另一个实施例， 所述第一回气换热段由并置的所述毛细管与所述回 气管至少盘绕一圈而形成。
根据本发明的一个实施例， 所述箱胆内还限定有冷藏室， 所述冷藏室与所述冷冻 室相邻设置， 所述回气换热部还包括第二回气换热段， 所述第二回气换热段通过支架固定 于所述冷藏室部分的箱胆上， 以使所述第二回气换热段与所述冷藏室部分的箱胆保持一定 间隔。 所述制冷室包括冷冻室， 所述回气换热部包括第一回气换热部， 所述第一回气换热部 通过导热胶带固定在所述冷冻室对应的箱胆外壁上。
根据本发明的一个实施例， 所述回气换热部由所述毛细管与所述回气管之间通过焊接形成一体。
根据本发明的另一个实施例， 所述回气换热部由所述毛细管与所述回气管之间通 过铝箔包裹形成一体。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出， 部分将从下面的描述中变 得明显， 或通过本发明的实践了解到。 附图说明 本发明的上述和 / 或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变 得明显和容易理解， 其中 ：
图 1 是根据本发明实施例的制冷装置的局部结构示意图 ；
图 2 是图 1 所示制冷装置中回气换热段的一个示例的示意图 ；
图 3 是图 1 所示制冷装置中回气换热段的另一个示例的示意图 ；
图 4 是图 1 所示制冷装置中回气换热段的再一个示例的示意图。
具体实施方式 下面详细描述本发明的实施例， 所述实施例的示例在附图中示出， 其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。 下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的， 仅用于解释本发明， 而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中， 术语 “纵向” 、 “横向” 、 “上” 、 “下” 、 “前” 、 “后” 、 “左” 、 “右” 、 “竖 直” 、 “水平” 、 “顶” 、 “底” 等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系， 仅是 为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作， 因此不能理解为对 本发明的限制。
下面参考图 1 ～图 4 描述根据本发明一个实施例的制冷装置。
根据本发明实施例的制冷装置 100， 包括箱体 110、 箱门 120 以及回气换热部。
其中， 在箱体 110 的前侧 ( 即图 1 中的右侧 ) 设有开口， 且所述箱体 110 具有箱壳 111 和设置在所述箱壳 111 内的箱胆 112， 所述箱胆内限定有冷冻室 1。
箱壳 111 可以由 0.4 ～ 0.8mm 的冷轧钢板形成， 从美观以及耐腐蚀等角度出发， 表 面可以经磷化与喷塑 ( 或喷漆 ) 处理。
箱胆 112 可以用厚 1.2 ～ 5mm 的 ABS 板或 HIPS 板经真空成型形成。箱胆 112 也 可以用铝板形成， 然而这种箱胆强度比塑料好但耐腐蚀性不如塑料。
箱门 120 安装在箱体 110 上用于打开或者闭合所述开口。箱体 110 和箱门 120 之 间可以由门铰链联接在一起。门铰链上可以加一个限位机构和一个自锁机构。
为了防止箱体 110 内冷气外泄和外界热气侵入， 在箱门 120 的内壁四周装有磁性 门封条 113， 依靠磁条的磁力， 使箱门 120 紧紧吸住箱体 110 的铁皮。在本实施例中门封条 113 是用软质聚氯乙烯挤塑成条， 将磁性胶条穿入塑料门封条的空心管里， 四角热粘合而 成。当然只要满足密封、 经时耐久性、 健康标准的要求， 门封条 113 具体所使用的材料以及 所采用的方法并没有特殊的限制。另外， 为了便于清洁处理冰箱的门封条 113 基本都可以 进行拆卸。
回气换热部由毛细管 131 与回气管 132 并置形成。回气换热部包含第一回气换热
段 130， 该第一回气换热段 130 设置在箱体 110 的后侧 ( 即图 1 中的左侧 ) 且位于冷冻室 1 部分的所述箱胆 112 外壁与所述箱壳 111 内壁之间。
下面具体描述本发明实施例的制冷装置 100 的工作原理。需要说明的是， 下面的 描述是以所述制冷装置 100 为直冷式冷冻装置为例进行说明的， 但本发明并不限于此， 只 要是在箱胆内限定有冷冻室的制冷室制冷装置均可适用本发明， 比如包括冷藏室和冷冻室 的双门冰箱、 包括 3 个或以上温区的多门冰箱等均可适用本发明。而对于相应的各变形， 对 于本领域的普通技术人员来说在以下描述的基础上做简单的变通即可其容易地理解各自 相应的工作原理。
在本实施例中， 所述制冷装置 100 为直冷式冷冻装置， 其制冷系统包括依次连接 的压缩机 20、 冷凝器、 干燥过滤器、 毛细管 131、 蒸发器以及回气管 132。制冷系统利用制冷 剂的循环进行热交换， 将冷冻装置 100 内的热量转移到冷冻装置 100 外的空气中去， 达到使 冷冻装置 100 降温的目的。需要说明的是， 由于冷凝器、 干燥过滤器、 蒸发器均采用常规的 部件， 其设置位置也是制冷设备制造领域所通常设置的位置， 因此在图中省略其图示。
压缩机 20 是制冷循环系统的 “心脏” ， 设置于冷冻装置 100 的后侧下部。压缩机的 作用是在电动机的带动下使制冷剂在系统中进行制冷循环。压缩机 20 通过消耗机械能， 一 方面压缩蒸发器排出且经由回气管被送回的低压制冷剂蒸汽， 使之升到正常冷凝所需的冷 凝压力， 另一方面也提供了制冷剂在系统中循环流动所需的动力， 达到循环冷藏或冷冻物 品的目的。
在压缩机 20 的下游连接有冷凝器。冷凝器又称为散热器， 是一种将制冷剂的热量 传递给外界的热交换器， 安装在箱体 110 的背部靠近下端。冷凝器的作用是将压缩机排出 的高温、 高压制冷剂蒸汽， 在冷凝器里经过热量的传递， 向周围空气散热， 使制冷剂蒸汽冷 却然后变为中温高压的液态制冷剂。为了使门框周围不结露， 箱门 120 四周还可以设置有 门框除霜管 ( 图中未示出 )。此时， 所述冷凝器和所述门框除霜管一起构成冷凝系统， 制冷 剂在流经冷凝器之后， 通过门框除霜管被进一步输入下游的干燥过滤器。
在冷凝器的出口连接有干燥过滤器， 并将中温高压的制冷剂液体干燥过滤后输送 至毛细管降压。 干燥过滤器外壳可以为铜管， 铜管里面两端装有铜丝过滤网， 中间装有分子 筛。干燥过滤器的作用在于吸附制冷系统中的水分， 以防止发生冰堵， 同时还起到过滤作 用， 防止杂质、 碎物等进入毛细管引起脏堵。
中温高压的制冷剂液体在干燥过滤后被送至毛细管 131， 并由毛细管 131 将位于 制冷装置 100 背部靠近下端的冷凝器所排出的中温高压气体逐渐降压， 并将降压后的制冷 剂液体 ( 靠近蒸发器时， 已经有少量的制冷剂被气化为气体， 从而整个制冷剂流体变为气 液混合体 ) 输送到位于冷冻室顶端的蒸发器。的由于铜管的导热性能良好， 毛细管 131 是 一根孔径很小， 长度较长且多盘圈状的紫铜管。液态制冷剂通过毛细管时会受到较大的阻 力而产生压力降 ( 犹如电流流过导体， 因电阻而产生电压降一样 )， 因而控制了制冷剂的流 量和保持冷凝器与蒸发器的合理压力差。毛细管具有两个作用 ： (1) 保持冷凝器制冷剂和 蒸发器制冷剂之间有一定的压力差， 以保证制冷剂蒸汽在冷凝器内有较高的压力从而使制 冷剂蒸汽在冷凝器内散热冷凝成液体， 同时保证制冷剂液体在蒸发器内有较低的压力从而 使制冷剂液体在蒸发器内吸热蒸发成气体 ； (2) 控制制冷剂的流量， 如果毛细管阻力大， 制 冷剂流量小， 制冷量少， 蒸发温度低 ； 如果毛细管阻力小， 制冷剂流量大， 制冷量大， 蒸发温度高。 此后， 经毛细管降压的制冷剂被输送至连接于毛细管另一端的蒸发器。蒸发器是 冰箱制冷系统中的产冷部件， 俗称冷源。 蒸发器的作用在于， 使经毛细管降压后的制冷剂在 进入蒸发器内后在低压下蒸发从而由液体变成气体。由于蒸发需要大量的热， 因而在此蒸 发过程中通过蒸发器吸收箱内的热量， 从而达到制冷的目的。蒸发器内制冷剂的蒸发温度 越低， 则制冷效果越好。
紧接着， 低温的气态制冷剂经由回气管 132 从位于冷冻箱顶部的蒸发器而被送回 位于冷冻箱底部的压缩机 20。
也就是说， 根据本实施例的冷冻装置， 在将制冷剂蒸汽压缩后， 从压缩机 20 向连 接于压缩机 20 的冷凝器排出高温、 高压制冷剂蒸汽。所述高温、 高压制冷剂蒸汽在冷凝器 里经过热量的传递， 向周围空气散热， 从而使制冷剂蒸汽冷却并液化成中温高压的液体， 并 输出至其下游的干燥过滤器。 在制冷剂液体经干燥过滤器除去水分以及杂质等后被送至其 下游的毛细管 131 进行降压， 从而得到中温低压的液体， 并进一步输送到蒸发器。在蒸发器 中通过吸收环境 ( 即冷冻室内的热量 ) 而被蒸发为低温气体。而低温的气体状的制冷剂通 过回气管 132 被送回压缩机 20。
其中， 在毛细管 131 中， 制冷剂从输入端的中温高压的液体经逐渐降压后在输出 端变为中温低压的液体或气液混合体。从有利于提高制冷效率的角度出发， 在输出端制冷 剂的理想状态为液态， 也就是说在所述气液混合体中液体所占比例越高制冷效果越好。为 了提高液体所占比例， 可以考虑增加毛细管 131 的过冷度， 即通过外部供冷对毛细管 131 进 行降温。而在回气管 132 中， 制冷剂为温度极低的低温气体， 如果将这部分气体直接送至压 缩机 20， 则是一种极大的能源浪费。因此， 将毛细管 131 与回气管 132 并置形成回气换热 部， 使毛细管 131 与回气管 132 之间发生热交换， 利用回气管 132 中制冷剂的冷量冷却毛细 管 131 中的制冷剂， 能够提高制冷效率、 降低能耗。
具体而言， 在本实施例中， 由于第一回气换热段 130 设置在箱体 110 的后侧 ( 即图 1 中的左侧 ) 且位于冷冻室 1 部分的所述箱胆 112 外壁与所述箱壳 111 内壁之间， 因此能够 利用冷冻室 1 内侧部分的过冷量进一步冷却毛细管 131， 从而能够进一步提高制冷效率、 降 低能耗。相应地， 冷冻室 1 内侧部分通过与毛细管 131 换热而温度有所提高， 由于第一回气 换热段 130 从下至上跨越整个冷冻室区， 因此冷冻室 1 底端部分的过冷量也能得到有效利 用， 因此冷冻室 1 内的整个温度场更均匀。
在本发明的一个示例中， 所述第一回气换热段 130 通过导热胶带贴附于在所述冷 冻室 1 对应的箱胆 112 外壁上。由此， 能够进一步提高冷冻室 1 内侧部分与第一回气换热 段 130 之间的换热效率、 更有效地改善冷冻室 1 内的整个温度场分布， 并进一步提高制冷效 率、 降低能耗。
在本发明的一些示例中， 如图 2 和图 3 所示， 第一回气换热段 130 形成为波纹状。 由此， 能够增加第一回气换热段 130 与冷冻室 1 的有效换热长度， 从而提高换热效率。 其中， 所述波纹状即可以如图 2 所示在横向布列， 也可以如图 3 所示在纵向上布列。
在本发明的另一个示例中， 如图 4 所示， 第一回气换热段 130 由并置的毛细管 131 与回气管 132 至少盘绕一圈而形成。由此， 在满足改善冷冻室内温度场分布的要求的同时， 结构简单， 便于安装。
在本发明的另一个示例中， 如图 1 所示， 箱胆 112 内还限定有冷藏室 2。冷藏室 2 与冷冻室 1 相邻设置。相应地， 回气换热部还可以包括第二回气换热段 140， 第二回气换热 段 140 通过支架 ( 图中未示出 ) 固定于冷藏室部分的箱胆上， 以使所述第二回气换热段 140 与冷藏室 2 部分的箱胆 112 保持一定间隔。根据本示例， 能够进一步增长有效换热长度， 从 而提高换热效率。
在本说明书的描述中， 参考术语 “一个实施例” 、 “一些实施例” 、 “示例” 、 “具体示 例” 、 或 “一些示例” 等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、 结构、 材料或者特 点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中， 对上述术语的示意性表述不 一定指的是相同的实施例或示例。而且， 描述的具体特征、 结构、 材料或者特点可以在任何 的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例， 本领域的普通技术人员可以理解 ： 在不 脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、 修改、 替换和变型， 本 发明的范围由权利要求及其等同物限定。