具有保溫干燥機構(gòu)的電冰箱的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及具有保溫干燥機構(gòu)的電冰箱。包括冷凍冷藏室和制冷機構(gòu)，冷凍冷藏室外側(cè)的底部設(shè)有保溫室；保溫室內(nèi)設(shè)有相變儲熱塊，五根以上的重力熱管的冷凝段插在相變儲熱塊內(nèi)，五根以上的重力熱管的蒸發(fā)段伸至保溫室外并分別插入所述冷凝器的冷凝盤管內(nèi)；冷凍冷藏室內(nèi)設(shè)有通風(fēng)細管，通風(fēng)細管的兩端分別伸入至保溫室內(nèi)，其中一端為進風(fēng)口，另一端為出風(fēng)口；進風(fēng)口處設(shè)有微型風(fēng)扇；位于冷凍冷藏室內(nèi)的通風(fēng)細管上通過三通管連通著排水管，排水管的排水口伸至冷凍冷藏室外部。本發(fā)明保溫箱的溫度保持在40～50℃。當(dāng)冷凝盤管中工質(zhì)溫度大于保溫室內(nèi)相變蓄熱材料的溫度時，重力熱管啟動，將廢熱傳遞給保溫室內(nèi)相變蓄熱材料，反之重力熱管關(guān)閉。
【專利說明】具有保溫干燥機構(gòu)的電冰箱
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于家電類多功能冰箱【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及冷凝廢熱回收用于保溫、干燥除菌的環(huán)保節(jié)能電冰箱。
【背景技術(shù)】
[0002]在如今提倡節(jié)能環(huán)保的大背景下，在電冰箱領(lǐng)域中已經(jīng)探索出電冰箱廢熱的合理利用的方案，例如利用冰箱冷凝器的廢熱來加熱熱水或食物以及烘干衣物等。專利96112986.7中提到使用冰箱廢熱加熱保溫箱的設(shè)想，但是并沒有考慮到保溫箱體的較高溫度會在一定程度上影響到冰箱冷凝器散熱效率，并且由于冰箱間歇工作的特點，保溫箱內(nèi)的溫度不穩(wěn)定的問題也沒有得到解決。專利200720186914.7包含了使用冰箱廢熱直接烘干箱內(nèi)物品的方法，但是考慮到不同地區(qū)以及不同季節(jié)內(nèi)環(huán)境濕度大小不同，當(dāng)環(huán)境濕度很高時會對干燥箱的干燥殺菌效果產(chǎn)生不良影響。
[0003]熱管是一種效率極高的導(dǎo)熱元件，它具有體積緊湊、重量輕、無噪聲、無須輔助元件的優(yōu)良特性。熱管延軸向分為冷凝段、絕熱段、蒸發(fā)段。重力熱管是熱管中的一種，沒有吸液芯，通過冷凝液自身的重力就能夠返回蒸發(fā)段，因此不需要外加動力，重力熱管是只能沿單方向(自下向上)傳熱的熱二極管。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決電冰箱廢熱綜合利用中存在的保溫箱溫度不穩(wěn)定、環(huán)境濕度很高時會對干燥箱的干燥殺菌效果產(chǎn)生不良影響以及廢熱利用降低冰箱制冷效率的問題，本發(fā)明通過結(jié)構(gòu)改進提供一種集保溫干燥除菌功能于一體的具有保溫干燥機構(gòu)的電冰箱。
[0005]具體的技術(shù)解決方案如下:
具有保溫干燥機構(gòu)的電冰箱包括冷凍冷藏室和制冷機構(gòu)，所述制冷機構(gòu)包括蒸發(fā)器、毛細管、壓縮機和冷凝器；所述蒸發(fā)器位于冷凍冷藏室內(nèi)，所述毛細管、壓縮機和冷凝器均位于冷凍冷藏室的外部；改進在于:還包括保溫室，所述保溫室位于冷凍冷藏室外側(cè)的底部；所述保溫室內(nèi)設(shè)有相變儲熱塊，五根以上的重力熱管的冷凝段插在相變儲熱塊內(nèi)，五根以上的重力熱管的蒸發(fā)段伸至保溫室外并分別插入所述冷凝器的冷凝盤管內(nèi)；所述冷凍冷藏室內(nèi)設(shè)有通風(fēng)細管，所述通風(fēng)細管的兩端分別伸入至保溫室內(nèi)，通風(fēng)細管的一端為進風(fēng)口，另一端為出風(fēng)口 ；所述進風(fēng)口處設(shè)有微型風(fēng)扇；位于冷凍冷藏室內(nèi)的通風(fēng)細管最低處的排水口通過三通管連通著排水管，排水管伸至冷凍冷藏室外部；所述出風(fēng)口一側(cè)的通風(fēng)細管上設(shè)有閥門。
[0006]所述相變儲熱塊位于保溫室內(nèi)底部，所述相變儲熱塊材料選擇相變溫度為40?50°C定形相變材料。
[0007]所述進風(fēng)口一側(cè)的通風(fēng)細管為臥式的L形管，且彎折處高于三通管，出風(fēng)口一側(cè)的通風(fēng)細管為倒U形管。
[0008]本發(fā)明的有益技術(shù)效果體現(xiàn)在以下方面: (1)本發(fā)明保溫箱的溫度保持在40?50°C。由于重力熱管的二極管性質(zhì)，當(dāng)冷凝盤管中工質(zhì)溫度大于保溫室內(nèi)相變蓄熱材料的溫度時，熱管啟動，將冷凝器前段工質(zhì)過熱部分的可回收廢熱傳遞給保溫室內(nèi)相變蓄熱材料，當(dāng)冷凝盤管中的工質(zhì)溫度低于相變蓄熱材料時，熱管關(guān)閉，相變蓄熱材料中的溫度不會傳遞到冷凝盤管中，既能保證保溫室內(nèi)相變蓄熱材料不會通過熱管逆向?qū)幔材鼙ＷC保溫室不會超過適宜溫度；
(2)本發(fā)明使用了固體定形相變蓄熱材料構(gòu)成的相變儲熱塊，由于冰箱的壓縮機為間斷工作，重力熱管加熱的相變儲熱塊可以保證在冰箱壓縮機停止工作的間斷時間內(nèi)保溫室內(nèi)溫度不會降低，進而精確控制保溫箱溫度；
(3)本發(fā)明將冰箱壓縮出口過熱工質(zhì)的可回收熱量用于加熱保溫室內(nèi)相變蓄熱材料，當(dāng)相變儲熱材料的溫度低于冰箱壓縮出口過熱工質(zhì)的溫度時，過熱工質(zhì)的熱量首先向重力熱管蒸發(fā)段壁面?zhèn)鳠?，隨著冷凝器中工質(zhì)的溫度不斷降低，當(dāng)相變儲熱材料的溫度高于冷凝器中工質(zhì)的溫度時，重力熱管停止工作，過熱工質(zhì)不能向重力熱管蒸發(fā)段壁面?zhèn)鳠?，則主要依靠通過冷凝盤管外壁向環(huán)境傳熱，通過該原理本發(fā)明可以在不影響冰箱冷凝器工作效率的情況下合理利用冷凝器廢熱；
(4)本發(fā)明通過使保溫箱內(nèi)空氣由通風(fēng)細管流過冷藏室，由于氣體溫度急劇下降，空氣中的水蒸氣會凝結(jié)成水，由通風(fēng)細管上排水口連通著的排水管排出冰箱，經(jīng)過干燥的空氣再次進入保溫室內(nèi)，形成循環(huán)。這樣的封閉空氣冷熱循環(huán)可以保證室內(nèi)干燥程度不受外部環(huán)境影響，也具有一定的殺菌功能。
[0009]因此本發(fā)明使用熱管直接轉(zhuǎn)移冷凝器中工質(zhì)的熱量來加熱保溫室，在沒有增加系統(tǒng)負荷和復(fù)雜程度的基礎(chǔ)上，在傳統(tǒng)冰箱上增加了干燥殺菌、加熱保溫的新功能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2為工作原理圖。
[0012]圖3為圖1的局部放大圖。
[0013]上圖中序號:冷凝盤管1、熱管蒸發(fā)段2、熱管絕熱段3、熱管冷凝段4、相變儲熱塊
5、重力熱管6、冷凍冷藏室7、保溫室8、出風(fēng)口 9、排水管10、通風(fēng)細管11、微型風(fēng)扇12、閥門13、壓縮機14、冷凝器15、毛細管16、蒸發(fā)器17、隔熱層18。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖，通過實施例對本發(fā)明作進一步地說明。
實施例
[0015]參見圖1，具有保溫干燥機構(gòu)的電冰箱包括冷凍冷藏室7和制冷機構(gòu)。制冷機構(gòu)包括蒸發(fā)器17、毛細管16、壓縮機14和冷凝器15，蒸發(fā)器17位于冷凍冷藏室7內(nèi)，毛細管
16、壓縮機14和冷凝器15均位于冷凍冷藏室7的外部。在冷凍冷藏室7外側(cè)的底部設(shè)有保溫室8。保溫室8內(nèi)底部裝有相變儲熱塊5，相變儲熱塊材料為定形相變材料，定形相變材料的研究在相變溫度為40?50°C左右的領(lǐng)域中已較為成熟，有多種可選方案。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)所承擔(dān)的科技部十一五國家科技支撐計劃項目的研究結(jié)果，內(nèi)容是建筑蓄能保溫材料與系統(tǒng)的研究開發(fā)及示范，項目編號為2008BAJ12B04，該固體定形相變材料的相變溫度為40?50°C左右，基本可以滿足保溫室8對溫度的要求。六根重力熱管6的冷凝段插裝在相變儲熱塊5內(nèi)，六根重力熱管6的蒸發(fā)段伸至保溫室8外并分別插入所述冷凝器15的冷凝盤管I內(nèi)，見圖3。冷凍冷藏室7內(nèi)安裝有通風(fēng)細管11，通風(fēng)細管11的兩端分別伸入至保溫室8內(nèi)，通風(fēng)細管11的一端為進風(fēng)口，另一端為出風(fēng)口 9 ;進風(fēng)口處安裝有微型風(fēng)扇12 ;位于冷凍冷藏室7內(nèi)的通風(fēng)細管11上通過三通管連通著排水管10，排水管10的排水口伸至冷凍冷藏室7外部；出風(fēng)口 9 一側(cè)的通風(fēng)細管11上安裝有閥門13。排水管10的高度低于兩側(cè)連通著的通風(fēng)細管11的高度；進風(fēng)口一側(cè)的通風(fēng)細管為臥式的L形管，且彎折處高于進風(fēng)口，出風(fēng)口 9 一側(cè)的通風(fēng)細管11為倒U形管。
[0016]本發(fā)明的工作原理說明如下:
參見圖2，冰箱制冷系統(tǒng)工作時，首先管道內(nèi)壓縮機14出口工質(zhì)的溫度大于保溫室8內(nèi)相變儲熱塊5的溫度，重力熱管6中工質(zhì)吸收制冷工質(zhì)的熱量而蒸發(fā)，通過熱管絕熱段3到熱管冷凝段4被冷凝成液態(tài)回流完成循環(huán)，同時將熱量釋放到相變蓄熱材料中；當(dāng)制冷工質(zhì)在冷凝盤管I中流動一段時間后相變儲熱塊5的溫度大于冷凝盤管I中制冷工質(zhì)的溫度時，由于重力熱管6的單向?qū)嶙饔?，相變儲熱塊5中的溫度不會反向傳遞到冷凝盤管I中，能保證保溫室8內(nèi)相變蓄熱材料不會通過熱管逆向?qū)嵩斐蔁釗p失。
[0017]冰箱制冷系統(tǒng)停止工作時，壓縮機14以及制冷工質(zhì)溫度降低，其上的重力熱管6的單向?qū)嶙饔每梢员ＷC保溫室8內(nèi)熱量不會沿重力熱管6反向傳導(dǎo)；同時保溫室8內(nèi)相變儲熱塊5將儲存的熱量釋放到保溫室8內(nèi)，保證保溫室8的溫度穩(wěn)定不變，確保保溫室8的保溫效果。
[0018]參見圖3，冰箱冷凝器15冷凝熱回收機構(gòu)。重力熱管6兩端封閉，熱管蒸發(fā)段2嵌入冰箱冷凝器15的前數(shù)根冷凝盤管I中，熱管冷凝段4位于保溫室8內(nèi)的相變儲熱塊5中，冷凝器15的前五根冷凝盤管I位于相變儲熱塊5下方。當(dāng)制冷系統(tǒng)工作時制冷工質(zhì)位于冷凝器15前段的部分處于過熱狀態(tài)，該機構(gòu)可以直接利用這部分可回收熱量加熱相變蓄熱材料，重力熱管6的傳熱過程中的熱損失比普通傳熱小得多。當(dāng)相變儲熱塊5的溫度低于制冷工質(zhì)的溫度時，過熱工質(zhì)的熱量首先向重力熱管6蒸發(fā)段壁面?zhèn)鳠幔?dāng)相變儲熱塊5的溫度高于制冷工質(zhì)的溫度時，則通過冷凝盤管I外壁向環(huán)境傳熱，對冰箱冷凝器15的工作效率幾乎不會產(chǎn)生影響。
[0019]參見圖1，保溫室8的干燥殺菌機構(gòu)包括微型風(fēng)扇12、通風(fēng)細管11、排水管10、閥門13、出風(fēng)口 9，干燥功能開啟時，微型風(fēng)扇12將保溫室8的微量空氣吹入通風(fēng)細管11中，通風(fēng)細管11進入冷藏室后，其中空氣溫度急劇下降，空氣中的水蒸氣會凝結(jié)成水，由傾斜的通風(fēng)細管11流入排水管10，排出冰箱，經(jīng)過干燥的空氣再次進入保溫室8內(nèi)，形成循環(huán)。通過封閉的空氣冷熱循環(huán)保證保溫室8的干燥殺菌功能。
【權(quán)利要求】
1.具有保溫干燥機構(gòu)的電冰箱，包括冷凍冷藏室和制冷機構(gòu)，所述制冷機構(gòu)包括蒸發(fā)器、毛細管、壓縮機和冷凝器；所述蒸發(fā)器位于冷凍冷藏室內(nèi)，所述毛細管、壓縮機和冷凝器均位于冷凍冷藏室的外部；其特征在于:還包括保溫室，所述保溫室位于冷凍冷藏室外側(cè)的底部；所述保溫室內(nèi)設(shè)有相變儲熱塊，五根以上的重力熱管的冷凝段插在相變儲熱塊內(nèi)，五根以上的重力熱管的蒸發(fā)段伸至保溫室外并分別插入所述冷凝器的冷凝盤管內(nèi)；所述冷凍冷藏室內(nèi)設(shè)有通風(fēng)細管，所述通風(fēng)細管的兩端分別伸入至保溫室內(nèi)，通風(fēng)細管的一端為進風(fēng)口，另一端為出風(fēng)口 ；所述進風(fēng)口處設(shè)有微型風(fēng)扇；位于冷凍冷藏室內(nèi)的通風(fēng)細管最低處的排水口通過三通管連通著排水管，排水管伸至冷凍冷藏室外部；所述出風(fēng)口一側(cè)的通風(fēng)細管上設(shè)有閥門。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有保溫干燥機構(gòu)的電冰箱，其特征在于:所述相變儲熱塊位于保溫室內(nèi)底部，所述相變儲熱塊材料選擇相變溫度為400?50℃定形相變材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有保溫干燥機構(gòu)的電冰箱，其特征在于:所述進風(fēng)口一側(cè)的通風(fēng)細管為臥式的L形管，且彎折處高于三通管，出風(fēng)口一側(cè)的通風(fēng)細管為倒U形管。
【文檔編號】F25D11/02GK103836865SQ201310641001
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月4日
【發(fā)明者】裴剛, 曹靜宇, 季杰 申請人:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)