蓄熱式不間斷工作冷凝器的製作方法
2023-05-09 02:24:21
專利名稱：蓄熱式不間斷工作冷凝器的製作方法
技術領域：
本發明涉及製冷技術領域，適用於電冰箱、電冰框、低溫箱、冷飲機、冰激淋機及間斷式工作的小型制冷機等製冷設備。
目前，冰箱的冷凝器有平板式、百葉窗式、絲管式及內藏平背式四種結構。這四種結構基本上都是由間斷式工作的冷凝管及其散熱肋片組成。它們受到耗材少、輕巧、廉價等傳統設計思想的約束，因而只靠空氣自然對流換熱的這種傳統冷凝器。通常，冰箱開機率為40-45％，在其停機時，冷凝器停止工作，換熱溫差大，整個製冷系統的熵增高。
本發明目的是引入蓄熱物質，把製冷系統開機與停機有機地聯繫起來，使蓄熱物質分流冷凝熱，形成冷凝器連續不間斷散熱的效果。
本發明目的是這樣實現的一種蓄熱式不間斷工作冷凝器，包括冷凝管和肋片，其特徵在於在冷凝管與等效於肋片散熱作用的外殼之間充填蓄熱物質，或與冷凝管並連內充滿蓄熱物質的蓄熱管，以便在制冷機開機或停機時，冷凝器不停地持續散熱。
結合附圖，進一步說明本發明內容。
圖1本發明單元結構2本發明效果3本發明實施例1圖4本發明實施例2圖5本發明實施例3工件明細表1.冷凝管2.蓄熱物質3.外殼 4.導料口5.導熱膠6.鋁箔膠帶7.塑料蓋8.泡沫層 9.蓄熱管圖1是本發明單元結構圖，右圖是主視圖，左圖是A-A剖視圖。該結構包括冷凝管1，蓄熱物質2和外殼3；冷凝管1由外殼3包裹，外殼3內充滿了蓄熱物質。
蓄熱物質若用相變材料，則其相變溫度為攝氏5-50℃時，例如正烷類、脂肪酸類及其衍生物；若用顯熱材料，可用無機鹽水溶液以及酚類、苯類、醇類及其衍生物等有機溶劑的稀釋電解液。水溶液需要加入祛氧劑、防腐劑、緩腐劑和能夠提高水傳熱性能的醇類等化學試劑。
外殼3起著已有技術肋片的散熱作用，其表面必須有強化換熱層結構；外形分為異型、衝壓型及預應力肋化型；材料可選用金屬或良導熱塑料。
冷凝管1與外殼3之間要求有良好的熱連接，二者間可以焊接或導熱膠粘接或用鋁箔膠帶等粘接，也可以用冷壓法機械連接。
冷凝器傳熱公式(1)計算，Q＝S·K·Δt(1)式中Q熱負荷 Δt冷凝器與室溫之間的溫差S傳熱面積K傳熱係數倘若S和K值不變，則因熱負荷Q降低，則溫差Δt也隨之降低，以致整個製冷系統熵增下降。於是，該冷凝器可產生節能效果。若制冷機停機時間在整個製冷周期所佔時段愈長，則節能效果愈明顯。
下面簡述本發明的機理。
電冰箱製冷系統通常包括壓縮機、冷凝器、節流毛細管、蒸發器和製冷工作介質；在蒸發器裡工作介質由液態變氣態吸熱而致冷，冷凝器使蒸氣冷凝變為液體，同時放出冷凝熱。
當製冷系統工作時，制冷機運轉，新發明的冷凝器中的冷凝管放出冷凝熱，其中一部分傳給與冷凝管熱聯接的外殼傳給空氣，另一部分傳給與冷凝管熱聯接的蓄熱物質。倘若蓄熱物質採用相變材料，則其因受熱而由固態變液態，吸收冷凝管傳來的冷凝潛熱；倘若蓄熱物質是顯熱材料，則其吸熱而自身升溫。
當製冷系統的制冷機停轉時，冷凝管亦停止工作，而蓄熱物質卻開始放熱，使冷凝器繼續散熱。這時，若是相變材料，則其由液態變為固態釋放潛熱；若是顯熱材料，則其因放熱而自身降溫，直到製冷系統的下一個工作周期制冷機啟動為止。雖然表面看來，冷凝管半個周期放熱，半個周期不工作，但在制冷機停機時，因蓄熱物質放熱。於是新發明的冷凝器等效於全周期散熱而不間斷地工作。蓄熱物質起了水庫作用，削減洪峰，乾旱時仍供水。
圖2是本發明效果圖。OGHR是本發明採用顯熱材料的工作曲線，OEFD是本發明採用相變材料的工作曲線，OABCD是已有技術的工作曲線。從兩種曲線對比不難看出，新發明的冷凝器的溫升Δt明顯低於已有技術，因此整個製冷系統熵增下降，起到節約能源的效果。
圖3是本發明實施例1，右圖是主視圖，左圖是B-B剖面圖。它由多個圖1所示的單元構成。它包括冷凝管1，蓄熱物質2，外殼3和導料口4。導料口位於冷凝器右上端，用以注入蓄熱物質，此實施例的蓄熱物質是高傳熱的水溶液。
圖4是本發明實施例2，右圖是主視圖，左圖是側視圖。它包括冷凝管1，蓄熱物質2和外殼3。蓄熱物質2裝在蓄熱管9內，蓄熱管9並排焊接在冷凝管1上，蓄熱物質是正18烷。
圖5是本發明實施例3，該圖是剖面圖。冷凝器包括冷凝管1、蓄熱物質2、外殼3、導熱膠5、鋁箔膠帶6、塑料蓋7和泡沫塑料層8。蛇形冷凝管1用導熱膠5粘結在外殼3上，冷凝管1各段間再用鋁箔膠帶6粘連，使冷凝管1、外殼3、及膠帶6三者成為一體；外殼3上蓋塑料蓋7仰放並注入蓄熱物質水溶液，再將粘好冷凝管的外殼3反扣其上，並沿接縫把外殼3和塑料蓋7熱焊在一起；最後外殼3上加裝泡沫塑料層8。
本發明優點1.符合冰箱國際GB9098-88標準；冷凝器容許最高溫差為22.2℃，本發明冷凝溫差不到容許值一半。溫差每降1℃，冰箱可節能1.82.5％；2.蓄熱式不間斷工作冷凝器的溫度波動較小，其壽命延長；工藝要求低。
3.測試結果表明蓄熱物質在殼體內對流，使外殼溫差從3.5℃降到0.5℃，使外殼散熱效率提高。
權利要求
1.一種蓄熱式不間斷工作冷凝器，包括冷凝管和肋片，其特徵在於在冷凝管與等效於肋片散熱作用的外殼之間充填蓄熱物質，或與冷凝管並連內充滿蓄熱物質的蓄熱管，以便在制冷機開機或停機時，冷凝器不停地持續散熱。
2.根據權利要求1所述的冷凝器，其特徵在於所述蓄熱物質有相變材料和顯熱材料兩類；所述相變材料，則其相變溫度為攝氏5-50℃時，例如正烷類、脂肪酸類及其衍生物；若用顯熱材料，可用無機鹽水溶液以及酚類、苯類、醇類及其衍生物等有機溶劑的稀釋電解液。水溶液需要加入祛氧劑、防腐劑、緩腐劑和能夠提高水傳熱性能的醇類等化學試劑。
3.根據權利要求1所述的冷凝器，其特徵在所述外殼3起著已有技術肋片的散熱作用，其表面必須有強化換熱層結構；外形分為異型、衝壓型及預應力肋化型；材料可選用金屬或良導熱塑料。
4.根據權利要求1所述的冷凝器，其特徵在所述冷凝管1與外殼3之間要求有良好的熱連接，二者間可以用焊接，用導熱膠粘接或用鋁箔膠帶等粘接，也可以用冷壓法機械連接。
5.根據權利要求4所述的冷凝器，其特徵在所述冷凝管右上端有導料口，該導料口用以注入蓄熱物質。
6根據權利要求4所述的冷凝器，其特徵在所述冷凝管上並排焊接為裝蓄熱物質的蓄熱管。
7根據權利要求4所述的冷凝器，其特徵在所述蛇形冷凝管1用導熱膠5粘結在外殼3上，冷凝管1各段間再用鋁箔膠帶6膠連，使冷凝管1、外殼3、及膠帶6三者成為一體；外殼3上蓋塑料蓋7仰放並注入蓄熱物質水溶液，再將粘好冷凝管的外殼3反扣其上，並沿接縫把外殼3和塑料蓋7熱焊在一起；最後外殼3上加裝泡沫塑料層8。
8.根據權利要求1所述的冷凝器，其特徵在所述冷凝器適用於電冰箱、電冰框、低溫箱、冷飲機、冰激淋機及間斷式工作的小型制冷機等製冷設備。
全文摘要
蓄熱式不間斷工作冷凝器涉及製冷技術領域,適用於電冰箱、電冰框、低溫箱、冷飲機、冰激淋機及間斷式工作的小型制冷機等製冷設備。其目的是引入蓄熱物質,把製冷系統的制冷機開機與停機有機地聯繫起來,使蓄熱物質分流冷凝熱,形成冷凝器連續不間斷散熱的效果。該冷凝器主要包括冷凝管,蓄熱物質和外殼;在制冷機開機或停機時,冷凝器不停地散熱,減少傳熱,降低整個製冷系統熵增,產生冷凝器不間斷工作的節能效果。
文檔編號F25D3/00GK1187607SQ9810051
公開日1998年7月15日 申請日期1998年2月12日 優先權日1998年2月12日
發明者葉加鼎, 尹道樂 申請人:葉加鼎, 尹道樂