CN210832625U - 蒸发器组件以及冰箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种蒸发器组件和包括该蒸发器组件的冰箱。该蒸发器组件包括：蒸发器，蒸发器包括：供冷媒流动的蒸发管、和套装于蒸发管上的多个翅片，其中，蒸发管和/或翅片包含导磁材料；以及电磁感应加热丝，集成在蒸发器内部并围绕翅片，电磁感应加热丝内部设置有导线，用于在导线被施加交流电后产生交变磁场，以使包含导磁材料的翅片和/或蒸发管感应升温以对蒸发器进行化霜。本实用新型的蒸发器组件的结构紧凑、占用体积小，且化霜效率和电效率高，非常适合风冷冰箱的应用场景。

Description

蒸发器组件以及冰箱

技术领域

本实用新型涉及制冷设备技术领域，特别是涉及蒸发器组件以及包括该蒸发器组件的冰箱。

背景技术

风冷冰箱长时间运行后，用于提供冷量的蒸发器上会结霜从而影响冷量的传递，降低冰箱的制冷性能，故在实际应用中，通常需要对冰箱的蒸发器进行化霜。

现有技术中，对于风冷冰箱，通常在其蒸发器上设置化霜加热丝。特别是搭载有底置制冷***的冰箱，通常在其横置蒸发器上设置化霜加热丝(如铝管加热丝)。这些加热丝为电阻式，即，通过将电压加载至高阻值电阻丝上，电阻丝产生的焦耳热为Q＝I²*R，利用电阻产生的热量加热蒸发器的翅片及上面的霜，以实现化霜。但是，这种使用电阻热融霜的方式的电效率低，且加热速度慢，使得蒸发器的化霜时间长。

为改进冰箱的化霜方案，目前已经出现了采用电磁感应线圈，通过电磁感应线圈产生交变磁场，进而在铁磁性材料中产生涡流发热，从而对蒸发器进行化霜的方案。但是，在这些方案中，电磁感应线圈通常被设置在蒸发器的一侧，甚至还需要配备专用的电磁感应加热板，这种结构一方面增大了蒸发器组件的占用体积，不利于冰箱充分利用空间的设计，另一方面，电磁感应线圈产生的交变磁场难以完全覆盖蒸发器的翅片，一定程度上降低了电磁感应化霜的效果。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是要提供一种结构紧凑、占用体积小、化霜效率高的利用电磁场在翅片和/或蒸发管上产生涡流效应进行化霜的蒸发器组件。

本实用新型一个进一步的目的是实现针对不同结霜量可提供不同的加热功率，解决异常结霜的问题。

特别地，本实用新型提供了一种蒸发器组件，包括：

蒸发器，蒸发器包括：

供冷媒流动的蒸发管；和

套装于蒸发管上的多个翅片，其中，蒸发管和/或翅片包含导磁材料；

以及

电磁感应加热丝，集成在蒸发器内部并围绕翅片，电磁感应加热丝内部设置有导线，用于在导线被施加交流电后产生交变磁场，以使包含导磁材料的翅片和/或蒸发管感应升温以对蒸发器进行化霜。

可选地，电磁感应加热丝缠绕在多个翅片的垂直于气流方向的两侧以形成相连接的两个圈状回路。

可选地，每一翅片的垂直于气流方向的两侧均设置有与电磁感应加热丝的横截面形状相适配的凹槽；

电磁感应加热丝嵌装在翅片上的凹槽内。

可选地，电磁感应加热丝的横截面呈圆柱状；

翅片上设置的凹槽为半圆形。

可选地，蒸发器还包括分别位于多个翅片的垂直于气流方向的相对两侧的第一盖板和第二盖板；

电磁感应加热丝的两个圈状回路分别固定在第一盖板和第二盖板上。

可选地，第一盖板和/或第二盖板由铁基材料制成。

可选地，导线的数量为至少两组；

每组导线能够独立地进行通电。

可选地，每组导线的导线数目不同；

该至少两组导线被配置为：

根据蒸发器的结霜量，相应组的导线被通电以对蒸发器进行化霜。

本实用新型的另一方面还提供了一种冰箱，包括：

箱体，具有至少一个储物间室；

送风风道，用于向至少一个储物间室输送冷气；以及

上述任一项的蒸发器组件，用于向送风风道提供经蒸发器组件热交换后的冷气。

可选地，至少一个储物间室包括在箱体的下部限定出的冷冻间室，冷冻间室的底部形成有制冷室；

蒸发器组件设置于制冷室内，并且蒸发器的迎风侧朝向冰箱的前侧。

本实用新型的蒸发器组件中包括集成在蒸发器内并围绕蒸发器的翅片设置的电磁感应加热丝。电磁感应加热丝内部设置有导线，当导线被通电并施加交流电时，电磁感应加热丝产生交变磁场，使得蒸发器的翅片和/或蒸发管内产生涡流，涡流发热，使翅片和/或蒸发管升温，从而实现化霜。通过将电磁感应加热丝集成在蒸发器内部，使蒸发器组件的结构更加紧凑，减小了蒸发器组件的占用体积。同时，通过将电磁感应加热丝围绕蒸发器的翅片设置，特别地，电磁感应加热丝缠绕在翅片的垂直于气流方向的两侧以形成相连接的两个圈状回路，使电磁感应加热丝产生的交变磁场可完全覆盖蒸发器的翅片和蒸发管，从而使翅片和/或蒸发管内部产生充分的涡流热效应，提高化霜效率。

进一步地，本实用新型的蒸发器组件中，电磁感应加热丝内部设置有至少两组导线，每组导线能够独立地进行通电。通过采用独立通电的多组导线的设置，能够针对蒸发器的结霜量的不同，对相应组的导线进行通电，以调节加热功率，使加热功率与结霜量匹配。例如，当蒸发器结霜量少时，可仅对一组导线进行通电，当蒸发器结霜量多时，则对所有组导线同时进行通电。这种设置一方面解决了电阻式加热丝功率密度有限制的问题，另一方面又可通过多组导线同时通电来极大地增强涡流的功率，从而解决异常结霜的问题。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本实用新型一个实施例的蒸发器组件的立体示意图；

图2是图1所示的蒸发器组件的分解示意图；

图3是根据本实用新型另一个实施例的蒸发器组件的立体示意图；

图4是图3所示的蒸发器组件的分解示意图；

图5是根据本实用新型一个实施例的电磁感应加热丝的工作原理示意图；

图6是根据本实用新型另一个实施例的电磁感应加热丝的定位结构示意图；

图7是根据本实用新型一个实施例的电磁感应加热丝的内部结构示意图；

图8根据本实用新型一个实施例的冰箱的示意性侧视图；

图9是图8所示的冰箱的局部示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

图1是根据本实用新型一个实施例的蒸发器组件100的立体示意图。图2 是图1所示的蒸发器组件100的分解示意图。图3是根据本实用新型另一个实施例的蒸发器组件100的立体示意图。图4是图3所示的蒸发器组件100的分解示意图。参见图1至图4所示，蒸发器组件100至少可包括蒸发器110以及电磁感应加热丝120。蒸发器110包括蒸发管111和多个翅片112。蒸发管111 可由多根平行设置的直管以及多根用于连通直管的弯管组成，从而使得蒸发管 111呈往复弯折的形状，且内部贯通形成有供冷媒流过的空腔。翅片112套装在蒸发管111上，具体地，翅片112可套装在蒸发管111的直管上，且翅片112 之间平行间隔排列，使得进入蒸发器110的气流可以沿着翅片112之间的间隔穿过，以进行充分换热。

蒸发管111和翅片112中的至少一者包含有导磁材料。具体地，翅片112 和/或蒸发管111可以由导磁材料制成，或者在翅片112和/或蒸发管111上喷涂导磁材料涂层。导磁材料例如可以是铁、钴、镍及其合金材料等，优选铁基材料(如铸铁)，从而可以在保证成本节约的前提下兼顾翅片112的导磁性能和导热性能。

电磁感应加热丝120集成在蒸发器110内部，并且以围绕翅片112的方式设置，从而形成一闭合线圈。电磁感应加热丝120内部设置有导线121，导线 121可以采用铜线或铝线等。当导线121导通、被施加交流电后，导线121中流通的交变电流会产生交变磁场，此交变磁场作用在蒸发管111和翅片112上，由于蒸发管111和翅片112中的至少一者包含有导磁材料，则翅片112和/或蒸发管111包含的导磁材料在交变磁场的作用下产生涡流，涡流发热，从而可以利用涡流产生的热效应对蒸发器110的翅片112和蒸发管111进行加热融霜。

图5示出了根据本实用新型一个实施例的电磁感应加热丝120的工作原理示意图。需要说明的是，为了简化起见，图5中仅示出了围绕在蒸发器110的翅片112一侧的电磁感应加热丝120的部分，本领域技术人员可以理解，对于围绕在蒸发器110的翅片112的另一侧的电磁感应加热丝120的部分，其工作原理与图5中所示相同。下面以导磁材料制成的翅片112为例，结合图5对电磁感应加热丝120的工作原理进行具体说明。如图5所示，对电磁感应加热丝 120通以交流电，具体实现过程可为：将电流电压经过整流器转换为直流电，又经高频电力转换装置使直流电变为高频交流电，再将高频交流电作用于电磁感应加热丝120。在通交流电后，电磁感应加热丝120中产生交变电流，交变电流产生交变电磁场。该交变电磁场作用在蒸发器110的翅片112上，由于磁通量的不断变化，在翅片112中产生无数的小涡流，涡流的方向使得涡流所产生的磁场可以尽量补偿交变电流所产生的磁通量的变化。涡流的产生使翅片 112内部产生热效应，翅片112快速升温，从而对翅片112和蒸发管111上的结霜进行化霜。

本实用新型的实施例中通过将电磁感应加热丝集成在蒸发器内部，使蒸发器组件的结构更加紧凑，减小了蒸发器组件的占用体积。同时，通过将电磁感应加热丝围绕蒸发器的翅片设置，使电磁感应加热丝产生的交变磁场能够完全覆盖蒸发器的翅片和蒸发管，从而使翅片和/或蒸发管内部产生充分的涡流热效应，提高化霜效率和电效率。

继续参见图1至图4，电磁感应加热丝120缠绕在翅片112的垂直于气流方向的两侧以形成相连接的两个圈状回路122。气流方向指气流沿着翅片112 之间的间隔穿过的方向，如图1至图4中x方向所示，垂直于该气流的方向如 y方向所示。两个圈状回路122分别位于翅片112的y方向的两侧。如此，当电磁感应加热丝120中通交流电时，通过翅片112两侧的圈状回路122产生的交变磁场充分覆盖蒸发器110的翅片112和蒸发管111，增强翅片112和/或蒸发管111中的涡流效应。

进一步地，为了稳固地将电磁感应加热丝120缠绕在翅片112的垂直于气流方向的两侧以保证电磁感应加热的效果，本实用新型还对电磁感应加热丝 120的安装方式进行了改进。

在一种安装方式中，可以将电磁感应加热丝120嵌装在蒸发器110的翅片 112上。继续参见图2，每一片翅片112的垂直于气流方向的两侧(即，y方向的两侧)均设置有凹槽113，凹槽113的形状与电磁感应加热丝120的横截面形状相适配。电磁感应加热丝120嵌装在翅片112上的凹槽113内。具体地，电磁感应加热丝120的两个圈状回路122分别嵌装在凹槽113内，从而使得在无需占用蒸发器110之外的额外空间的情况下，将电磁感应加热丝120稳固地固定在蒸发器110内部。通常，电磁感应加热丝120的横截面呈圆柱状，则凹槽113的形状可适配地设计为半圆形、梯形、三角形等。优选地，凹槽113的形状为半圆形，从而使得电磁感应加热丝120可以尽可能完全地嵌装于凹槽113 中，并尽量减小电磁感应加热丝120与凹槽113之间的间隙，使电磁感应加热丝120的安装更稳固。

在另一种安装方式中，可以将电磁感应加热丝120固定在蒸发器110的盖板上。继续参见图3和图4，蒸发器110还可以包括第一盖板114和第二盖板 115。第一盖板114位于翅片112的垂直于气流方向的一侧，第二盖板115位于翅片112的垂直于气流方向的另一侧，从而将该多个翅片112夹置于第一盖板 114和第二盖板115之间，使得进入蒸发器110的气流沿翅片112之间的间隔穿过以进行换热。电磁感应加热丝120的两个圈状回路122分别固定在第一盖板114和第二盖板115上。圈状回路122的固定方式可以有多种。例如，可以通过在第一盖板114和第二盖板115上开设与圈状回路122的延伸路径相对应的容纳槽，以将圈状回路122固定在容纳槽中；或者，也可以通过常用的固定件将圈状回路122固定在第一盖板114和第二盖板115的面向翅片112的表面上，本实用新型对此不作具体限制。

在一种实施方式中，如图6所示，可以在第一盖板114和第二盖板115的面向翅片112的表面上，沿圈状回路122的延伸路径设置至少一个定位凸起116，每一个定位凸起116上开设有卡槽117，将电磁感应加热丝120的圈状回路122 的对应部位卡装在卡槽117中以实现电磁感应加热丝120的安装定位。通过在第一盖板和第二盖板上设置卡槽来固定电磁感应加热丝，无需对蒸发器的翅片进行结构改造，简化了安装操作。

进一步地，第一盖板114和第二盖板115中的一者或两者可以由导磁材料 (优选铁基材料)制成。如此，一方面，第一盖板114和/或第二盖板115的导磁性能够增强电磁感应加热丝120产生的作用在蒸发器上的交变磁场的磁场强度，从而增强蒸发器的翅片112和/或蒸发管111的涡流热效应。另一方面，由导磁材料制成的第一盖板114和/或第二盖板115本身也会在交变磁场的作用下产生涡流效应，进而产生热量，该热量辐射向蒸发器，从而起到辅助化霜的作用。

在本实用新型的实施例中，为适应不同结霜程度下的功率要求，本实用新型还对电磁感应加热丝的内部结构进行了改进。

图7示出了根据本实用新型一个实施例的电磁感应加热丝120的内部结构示意图。参见图7所示，电磁感应加热丝120内部设置的导线121的数量为至少两组，每组导线121包括多根相互绝缘的导线，且每组导线121都能够独立地进行通电。例如，假设，电磁感应加热丝120内部设置有两组导线121：第一组导线121a和第二组导线121b，则在实际应用中，可以仅对第一组导线121a 或第二组导线121b进行通电，也可以对第一组导线121a和第二组导线121b 一起进行通电。需要说明的是，图7中示出的导线组的数量以及每组导线包含的导线数目仅是示意性的，其并不限制本实用新型。

根据涡流效应原理可知，涡流功率P的计算公式如下：

P＝k×N×f²×B² (1)

其中，k是系数，f是交流电的频率(市电的频率是50Hz)，B是磁通密度，N是线圈的匝数。在本实用新型实施例中，每组导线121内包含的导线数目即为该组导线的匝数N。例如，第一组导线121a包括300根导线，则第一组导线121a的匝数为300。

由公式(1)可知，在频率f和磁通密度B相同的情况下，涡流功率P与线圈匝数N成正比。由此，通过采用独立通电的多组导线的设置，能够针对蒸发器的结霜量的不同，对相应组的导线进行通电，以调节加热功率(即，涡流功率)，使加热功率与结霜量匹配。

例如，假设电磁感应加热丝120内部设置有第一组导线121a和第二组导线 121b。当蒸发器结霜量少时，可以仅对第一组导线121a通交流电，产生交变磁场c，交变磁场c作用在蒸发器上，使翅片112和/或蒸发管111产生涡流。当蒸发器结霜量多时，则对第一组导线121a和第二组导线121b同时通交流电，产生交变磁场c和交变磁场d，交变磁场c和交变磁场d共同作用在蒸发器上，使翅片112和/或蒸发管111产生更强的涡流。这种设置一方面解决了电阻式加热丝功率密度有限制的问题，另一方面又可通过多组导线同时通电来极大地增强涡流的功率，从而解决异常结霜的问题。

进一步地，在本实用新型的实施例中，电磁感应加热丝120内部每组导线 121包含的导线数目可以设置为互不相同。由前面分析已知，在频率f和磁通密度B相同的情况下，涡流功率P与线圈匝数N成正比。因此，针对蒸发器的不同结霜量，可以通过选择包含适当的导线数目的相应组导线进行通电来对蒸发器进行化霜，以提高化霜操作的针对性，保证融霜速度的同时避免多余电能的耗费，进一步提高电效率。

例如，假设电磁感应加热丝120内部设置有第一组导线121a和第二组导线 121b，第一组导线121a的匝数为300，第二组导线121b的匝数为200。当接收到化霜信号时，若蒸发器的结霜量小于或等于第一阈值，则对第二组导线121b 进行通电以进行化霜。若蒸发器的结霜量大于第一阈值但小于或等于第二阈值，则对第一组导线121a进行通电以进行化霜。若蒸发器的结霜量大于第二阈值，则对第一组导线121a和第二组导线121b一起进行通电以进行化霜。第一阈值和第二阈值可根据采集的参数进行设定，如冰箱外部环境的相对湿度、冰箱门体的开关次数等。

本实用新型的实施例提供的蒸发器组件结构简单，且在化霜过程中化霜效率高，非常适合应用于风冷冰箱中。

本实用新型的实施例还提供了一种冰箱。图8是根据本实用新型一个实施例的冰箱10的示意性侧视图。图9是图8所示的冰箱10的局部示意图。参见图8和图9所示，冰箱10包括箱体20、送风风道300、以及蒸发器组件100。箱体20具有至少一个储物间室200，储物间室200可以为冷冻间室、冷藏间室、变温间室等。送风风道300可以位于储物间室200的后部或侧部，用于向储物间室200输送冷气。蒸发器组件100用于向送风风道300提供经蒸发器组件100 热交换后输出的冷气。需要说明的是，图8和图9中示出的蒸发器组件100的安装位置仅是本实用新型的一种示例性的安装位置，本领域技术人员可以理解，蒸发器组件100还可以安装在冰箱10的其他适当的位置，如位于下方的储物间室200的后部等。

在一个进一步的实施例中，冰箱10的至少一个储物间室200包括有在箱体 20的下部限定出的冷冻间室210。在冷冻间室210的底部形成有制冷室220，在制冷室220上方的冷冻间室210的部分则构成冷冻储物腔。具体地，可以通过蒸发器罩盖将冷冻间室210的冷冻储物腔与制冷室220分隔。蒸发器组件100 设置于制冷室220内，并且蒸发器组件100中蒸发器的迎风侧朝向冰箱10的前侧。也就是说，蒸发器组件100以水平横置的方式设置在冷冻间室210的底部的制冷室220内。由于蒸发器组件100的结构紧凑，占用体积小，非常适合于制冷***底置的冰箱的应用场合，在提供高效化霜的同时，提高了冰箱的冷冻间室的空间利用率。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种蒸发器组件，包括：

蒸发器，所述蒸发器包括：

供冷媒流动的蒸发管；和

套装于所述蒸发管上的多个翅片，其中，所述蒸发管和/或所述翅片包含导磁材料；以及

电磁感应加热丝，集成在所述蒸发器内部并围绕所述翅片，所述电磁感应加热丝内部设置有导线，用于在所述导线被施加交流电后产生交变磁场，以使包含导磁材料的所述翅片和/或所述蒸发管感应升温以对所述蒸发器进行化霜。

2.根据权利要求1所述的蒸发器组件，其中，

所述电磁感应加热丝缠绕在所述多个翅片的垂直于气流方向的两侧以形成相连接的两个圈状回路。

3.根据权利要求2所述的蒸发器组件，其中，

每一所述翅片的垂直于气流方向的两侧均设置有与所述电磁感应加热丝的横截面形状相适配的凹槽；

所述电磁感应加热丝嵌装在所述翅片上的凹槽内。

4.根据权利要求3所述的蒸发器组件，其中，

所述电磁感应加热丝的横截面呈圆柱状；

所述翅片上设置的凹槽为半圆形。

5.根据权利要求2所述的蒸发器组件，其中，

所述蒸发器还包括分别位于所述多个翅片的垂直于气流方向的相对两侧的第一盖板和第二盖板；

所述电磁感应加热丝的两个圈状回路分别固定在所述第一盖板和所述第二盖板上。

6.根据权利要求5所述的蒸发器组件，其中，

所述第一盖板和/或所述第二盖板由铁基材料制成。

7.根据权利要求1所述的蒸发器组件，其中，所述导线的数量为至少两组；

每组所述导线被配置为独立地进行通电。

8.根据权利要求7所述的蒸发器组件，其中，

每组所述导线的导线数目不同；

所述至少两组所述导线被配置为：

根据所述蒸发器的结霜量，相应组的所述导线被通电以对所述蒸发器进行化霜。

9.一种冰箱，包括：

箱体，具有至少一个储物间室；

送风风道，用于向所述至少一个储物间室输送冷气；以及

根据权利要求1-8中任一项所述的蒸发器组件，用于向所述送风风道提供经所述蒸发器组件热交换后的冷气。

10.根据权利要求9所述的冰箱，其中，

所述至少一个储物间室包括在所述箱体的下部限定出的冷冻间室，所述冷冻间室的底部形成有制冷室；

所述蒸发器组件设置于所述制冷室内，并且所述蒸发器的迎风侧朝向所述冰箱的前侧。

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