CN114646162A - 换热管组件及风冷冰箱 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种换热管组件及风冷冰箱,所述换热管组件包括回气管、第一毛细管、第二毛细管和外套管;其中,所述外套管包括真空腔室,所述回气管、所述第一毛细管和所述第二毛细管共同悬空于所述真空腔室中。换热管组件中回气管和毛细管分别悬空于外套管的真空腔室中,以避免高温制冷剂流经回气管产生的热量传导至冰箱的发泡隔热层中导致的冰箱的能耗增大的问题。
Description
技术领域
本发明涉及制冷设备领域,尤其涉及一种换热管组件及风冷冰箱。
背景技术
现有单***风冷冰箱的换热管组件通常使用铜材质管路,铜材质毛细管,铜管和毛细管使用铝箔胶带隔开,然后使用铝箔包裹,后面再增加热缩套管防护;或使用铜材质管路,铜材质毛细管,两者通过锡焊焊接在一起,不管是由两个管路粘贴在一起,还是通过焊接在一起,都会导致换热管组件的换热效率的不一致和不可靠性,同时存在制作方式工艺复杂,成本高的问题。
另外,单***风冷冰箱中由回气管和毛细管共同构成的换热管组件往往安装于冰箱内胆外侧的发泡隔热层中,因此,制冷剂流经回气管产生的热量会停留在发泡隔热层中,容易造成冰箱能耗升高的问题。
发明内容
本发明的目的在于对具有单一蒸发器的单***风冷冰箱的换热管组件进行改善,以克服现有的单***风冷冰箱中换热管组件的装配于冰箱的发泡隔热层中造成的冰箱能耗高的问题。
为实现上述发明目的之一,本发明一实施方式中提供一种换热管组件,所述换热管组件包括回气管、第一毛细管、第二毛细管和外套管;其中,所述外套管包括真空腔室,所述回气管、所述第一毛细管和所述第二毛细管共同悬空于所述真空腔室中。
作为可选的技术方案,所述外套管为金属套管或者塑料套管,所述金属套管或者所述塑料套管上分别设有气阀,所述气阀和所述真空腔室连通。
作为可选的技术方案,所述回气管、所述第一毛细管和所述第二毛细管一体成型。
作为可选的技术方案,所述第一毛细管的内径小于所述第二毛细管的内径。
作为可选的技术方案,所述第一毛细管的内径为1.8mm,所述第二毛细管的内径为2.1mm。
作为可选的技术方案,所述第一毛细管和所述第二毛细管沿着所述回气管的径向方向对称布置。
作为可选的技术方案,所述一体成型的回气管、第一毛细管和第二毛细管为铝管材质管路。
作为可选的技术方案,所述外套管至少覆盖所述回气管和所述第一毛细管接触的部分,以及,所述回气管和所述第二毛细管接触的部分。
作为可选的技术方案,所述换热管组件为扁管结构。
本发明还提供一种风冷冰箱,所述风冷冰箱包括制冷***,所述制冷***包括:单一蒸发器和如上所述的换热管组件。
与现有技术相比,本发明提供一种换热管组件和风冷冰箱,换热管组件中回气管和毛细管分别悬空于外套管的真空腔室中,以避免高温制冷剂流经回气管产生的热量传导至冰箱的发泡隔热层中导致的冰箱的能耗增大的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例中的换热管组件的示意图。
图2是图1中换热管组件沿AA线的剖面示意图。
图3是本发明一实施例中制冷***的功能模块图。
图4是本发明一实施例中风冷冰箱的控制方法流程图。
图5是本发明另一实施例中风冷冰箱的控制方法流程图。
具体实施方式
为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解,兹配合实施例详细说明如下。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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。
如图1至图3所示,本发明提供一种换热管组件S,其包括回气管1、第一毛细管2、第二毛细管3和外套管4,外套管4具有真空腔室5,其中,回气管1、第一毛细管2和第二毛细管3共同悬空于真空腔室5中。
本发明中,回气管1、第一毛细管2和第二毛细管3共同悬空于真空腔室5中,即,回气管1、第一毛细管2和第二毛细管3均不与外套管4的管壁接触。换气管组件S嵌设于冰箱的发泡隔热层(未图示)中时,外套管4接触发泡隔热层,避免了回气管1、第一毛细管2和第二毛细管3直接接触冰箱内的发泡隔热层,又由于真空腔室5中不存在导热介质,流经回气管1中的高温制冷剂的热量不能通过回气管1的管壁传导至冰箱内的发泡隔热层中,因此可避免导致冰箱能耗上升的问题。
在一较佳的实施方式中,外套管4例如是具有隔热功能的金属套管或者塑料套管,其具有气阀(未图示),气阀与真空腔室5相连通,外套管4套设于回气管1、第一毛细管2和第二毛细管3外侧后,打开气阀,通过泵组件抽真空,使得外套管4形成真空腔室5。
在一较佳的实施方式中,外套管4套设于回气管1、第一毛细管2和第二毛细管3装配并完成抽真空后,置于冰箱箱体内,经发泡制程固定于发泡隔热层中。
在一较佳的实施方式中,回气管1、第一毛细管2和第二毛细管3为一体成型。优选的,第一毛细管2、第二毛细管3与回气管1采用共挤工艺同时挤出,进而保证了换热管组件S中第一毛细管2、第二毛细管3和回气管1材质的一致性,有效地提升了换热效果,并且,保证了第一毛细管2、第二毛细管3与回气管1的接触面积,避免了由于第一毛细管2、第二毛细管3与回气管1之间接触不良而影响换热效果,保证了换热效果的可靠性,同时,减少后期对回气管和毛细管的粘结与包裹的步骤,降低了生产难度,提升了生产效率。
另外,第一毛细管2、第二毛细管3和回气管1材质为铝制,即为铝管材质管路。当采用铝管材质时毛细管与回气管具有导热效果好,保证了换热管的换热效果,价格低廉,降低了生产成本。
此外,一体成型的回气管1、第一毛细管2和第二毛细管3为其与外套管4的装配提供了便利。
如图1所示,外套管4至少覆盖第一毛细管2与回气管1接触的部分,以及第二毛细管3与回气管1接触的部分,尽可能的隔断回气管1中高温制冷剂的热量向外传导的路径。换言之,外套管4的轴向长度L大于等于第一毛细管2和回气管1相接触的第一距离,以及,第二毛细管3和回气管1相接触的第二距离。其中,第一距离和第二距离相等或者近似相等。
如图1和图2所示,第一毛细管2和第二毛细管3沿着回气管1的径向方向对称布置。换言之,如图1和图2中绘示的结构,第一毛细管2和第二毛细管3位于回气管1的上下两侧,但不以此为限。在本发明其他实施例中,根据换热管组件S的安装方式,第一毛细管和第二毛细管位于回气管的左右两侧或者前后两侧。
如图2所示,第一毛细管2、第二毛细管3、回气管1和外套管4的横截面分别为环形,环形可以是椭圆形、圆形等。在本发明其他实施例中,第一毛细管、第二毛细管与回气管的横截面还可以是矩形、正方形等多边形。
如图2所示,换热管组件S的外形为扁管结构,例如扁平的椭圆状。扁管结构有利于换热管组件S的装配和固定。
在一较佳的实施方式中,第一毛细管2的内径为1.8mm,第二毛细管3的内径为2.1mm。
需要说明的是,内径不同的第一毛细管2和第二毛细管3主要是为了调整制冷剂在其中的流速,以使单***风冷冰箱能够在不同的制冷需求下匹配不同的毛细管和制冷剂的流速,以求达到制冷效果与毛细管、压缩机转速的最优匹配。
本发明中还提供一种风冷冰箱(未图示),包括制冷***,制冷***包括单一蒸发器50(如图3所示)和换热管组件S(如图1和图2所示),换热管组件S包括设置于外套管4的真空腔室5中的一体成型的回气管1、第一毛细管2和第二毛细管3,其中,第一毛细管2和第二毛细管3分别与单一蒸发器50的制冷剂入口(未图示)相连,回气管1连接单一蒸发器50的制冷剂出口;较佳的,第一毛细管2的内径小于第二毛细管3的内径;且第一毛细管2中的制冷剂流速小于第二毛细管3中的制冷剂流速。
例如,第一毛细管2的内径为1.8mm,第二毛细管3的内径为2.1mm。优选的,制冷剂在第一毛细管2中的流速为5L/min,制冷剂在第二毛细管3中的流速为7L/min。
如图3所示,制冷***中还包括电磁阀40,控制第一毛细管2和/或第二毛细管3导通。
具体来讲,制冷***包括压缩机10、冷凝器20、干燥过滤器30、电磁阀40、换热管组件S(如图1所示)和单一蒸发器50(对应为冷冻蒸发器),其中,换热管组件S中的第一毛细管2和第二毛细管3的制冷剂入口分别连接于干燥过滤器30的制冷剂出口,第一毛细管2和第二毛细管3的制冷剂出口,分别连接于单一蒸发器50的制冷剂入口;换热管组件S中的回气管1的制冷剂入口连接于单一蒸发器50的制冷剂出口,且回气管1的制冷剂出口连接压缩机10的制冷剂出口。
制冷过程为,制冷剂由压缩机10流出,依次经过冷凝器20液化,干燥过滤器30过滤杂质与水分,再经电磁阀40控制第一毛细管2和/或第二毛细管3降压制冷,单一蒸发器50蒸发吸热,高温制冷剂通过回气管1回流至压缩机10中,从而完成一个制冷循环。
需要说明的是,制冷剂在进入第一毛细管2和/或第二毛细管3之前,风冷冰箱的控制单元执行判断步骤,控制单元输出信号至电磁阀40,以使电磁阀40得以控制第一毛细管2和/或第二毛细管3导通与关闭,实现制冷剂的流量和风冷冰箱的节能目的相互适配。
本发明上述制冷***能够实现三个不同的循环,即:
风冷冰箱处于强制冷模式时,电磁阀40控制第一毛细管2和第二毛细管3同时导通,制冷剂由压缩机10流出,经过冷凝器20液化,干燥过滤器30过滤杂质与水分,经第一毛细管2和/或第二毛细管3降压制冷,单一蒸发器50蒸发吸热,高温制冷剂再经回气管1回流至压缩机10中。
风冷冰箱处于中等制冷模式时,电磁阀40控制第二毛细管3单一导通,制冷剂由压缩机10流出,经过冷凝器20液化,干燥过滤器30过滤杂质与水分,经第二毛细管3单一降压制冷,单一蒸发器50蒸发吸热,高温制冷剂再经回气管1回流至压缩机10中。
风冷冰箱处于弱制冷模式时,电磁阀40控制第一毛细管2单一导通,制冷剂由压缩机10流出,经过冷凝器20液化,干燥过滤器30过滤杂质与水分,经第一毛细管2单一降压制冷,单一蒸发器50蒸发吸热,高温制冷剂再经回气管1回流至压缩机10中。
其中,多毛细管组合单一蒸发器的风冷冰箱,能够使不同制冷模式下均能匹配合适的毛细管,使制冷***得到合理的压降和制冷剂流量,从而提高制冷***的制冷效率,达到节能的目的。
如图4所示,本发明还提供一种风冷冰箱的控制方法100,控制方法100包括:
S101、获取实时环境温度;
S102、判断实时环境温度是否大于预设环境温度;若是,则执行S103,S103为控制第二毛细管单一导通;若否,则执行S104;
S104、判断实时环境温度是否小于预设环境温度;若是,则执行S105,S105为控制第一毛细管单一导通;
其中,风冷冰箱包括制冷***,制冷***包括单一蒸发器50和换热管组件S,换热管组件S包括回气管1、第一毛细管2和第二毛细管3,第一毛细管2和第二毛细管3分别与单一蒸发器50的制冷剂入口相连,回气管1连接单一蒸发器50的制冷剂出口;回气管1、第一毛细管2和第二毛细管3一体成型;第一毛细管2的内径小于第二毛细管3的内径;且第一毛细管2中的制冷剂流速小于第二毛细管3中的制冷剂流速。
在一较佳的实施方式中,预设环境温度例如为25℃;实时环境温度例如是冰箱放置环境的实时温度;实时环境温度可通过设置于风冷冰箱的外壁面上温度传感器获得。
控制方法100对应的制冷循环包括:
环境温度较高,例如大于25℃,风冷冰箱处于中等制冷模式;电磁阀40控制第二毛细管3单一导通,制冷剂由压缩机10流出,经过冷凝器20液化,干燥过滤器30过滤杂质与水分,经第二毛细管3单一降压制冷,单一蒸发器50蒸发吸热,高温制冷剂再经回气管1回流至压缩机10中。
环境温度较低,例如小于25℃,风冷冰箱处于弱制冷模式;电磁阀40控制第一毛细管2单一导通,制冷剂由压缩机10流出,经过冷凝器20液化,干燥过滤器30过滤杂质与水分,经第一毛细管2单一降压制冷,单一蒸发器50蒸发吸热,高温制冷剂再经回气管1回流至压缩机10中。
如图5所示,本发明还提供一种风冷冰箱的控制方法200,控制方法200包括:
S201、获取压缩机的实际转速;
S202、判断实际转速是否大于预设转速区间的最大值;若是,则执行S203,S203为控制第一毛细管和第二毛细管同时导通;若否,则执行S204;
S204、判断实际转速是否小于等于预设转速区间的最大值且大于预设转速区间的最小值;若是,则执行S205,S205为控制第二毛细管单一导通;若否,则执行S206;
S206、判断实际转速是否小于等于预设转速区间的最小值;若是,则执行S207,S207为控制第一毛细管单一导通;
其中,风冷冰箱包括制冷***,制冷***包括单一蒸发器50和换热管组件S,换热管组件S包括回气管1、第一毛细管2和第二毛细管3,第一毛细管2和第二毛细管3分别与单一蒸发器50的制冷剂入口相连,回气管1连接单一蒸发器50的制冷剂出口;回气管1、第一毛细管2和第二毛细管3一体成型;第一毛细管2的内径小于第二毛细管3的内径;且第一毛细管2中的制冷剂流速小于第二毛细管3中的制冷剂流速。
在一较佳的实施方式中,预设转速区间度例如为1800r/min~2500r/min。
控制方法200对应的制冷循环包括:
压缩机10的实际转速大于2500r/min(每分钟2500转)时,风冷冰箱处于强制冷模式,电磁阀40控制第一毛细管2和第二毛细管3同时导通,制冷剂由压缩机10流出,经过冷凝器20液化,干燥过滤器30过滤杂质与水分,经第一毛细管2和/或第二毛细管3降压制冷,单一蒸发器50蒸发吸热,高温制冷剂再经回气管1回流至压缩机10中。
压缩机10的实际转速小于等于2500r/min(每分钟2500转)且压缩机10的实际转速大于1800r/min(每分钟1800转)时,风冷冰箱处于中等制冷模式;电磁阀40控制第二毛细管3单一导通,制冷剂由压缩机10流出,经过冷凝器20液化,干燥过滤器30过滤杂质与水分,经第二毛细管3单一降压制冷,单一蒸发器50蒸发吸热,高温制冷剂再经回气管1回流至压缩机10中。
压缩机10的实际转速小于等于1800r/min,风冷冰箱处于弱制冷模式;电磁阀40控制第一毛细管2单一导通,制冷剂由压缩机10流出,经过冷凝器20液化,干燥过滤器30过滤杂质与水分,经第一毛细管2单一降压制冷,单一蒸发器50蒸发吸热,高温制冷剂再经回气管1回流至压缩机10中。
本发明提供一种换热管组件和风冷冰箱,换热管组件中回气管和毛细管分别悬空于外套管的真空腔室中,以避免高温制冷剂流经回气管产生的热量传导至冰箱的发泡隔热层中导致的冰箱的能耗增大的问题。
应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施方式中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明,它们并非用以限制本发明的保护范围,凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种换热管组件,其特征在于:
所述换热管组件包括回气管、第一毛细管、第二毛细管和外套管;
其中,所述外套管包括真空腔室,所述回气管、所述第一毛细管和所述第二毛细管共同悬空于所述真空腔室中。
2.根据权利要求1所述的换热管组件,其特征在于,所述外套管为金属套管或者塑料套管,所述金属套管或者所述塑料套管上分别设有气阀,所述气阀和所述真空腔室连通。
3.根据权利要求1所述的换热管组件,其特征在于,所述回气管、所述第一毛细管和所述第二毛细管一体成型。
4.根据权利要求3所述的换热管组件,其特征在于,所述第一毛细管的内径小于所述第二毛细管的内径。
5.根据权利要求4所述的换热管组件,其特征在于,所述第一毛细管的内径为1.8mm,所述第二毛细管的内径为2.1mm。
6.根据权利要求3所述的换热管组件,其特征在于,所述第一毛细管和所述第二毛细管沿着所述回气管的径向方向对称布置。
7.根据权利要求3所述的换热管组件,其特征在于,所述一体成型的回气管、第一毛细管和第二毛细管为铝管材质管路。
8.根据权利要求1所述的换热管组件,其特征在于,所述外套管至少覆盖所述回气管和所述第一毛细管接触的部分,以及,所述回气管和所述第二毛细管接触的部分。
9.根据权利要求1所述的换热管组件,其特征在于,所述换热管组件为扁管结构。
10.一种风冷冰箱,所述风冷冰箱包括制冷***,其特征在于,所述制冷***包括:单一蒸发器和如权利要求1-9中任意一项所述的换热管组件。
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