除霜装置和具有该除霜装置的冰箱转让专利

申请号 : CN201680003731.9

文献号 : CN107003060B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 郑光洙姜佑澈朴容甲李根炯李钟敏赵悬友

申请人 : LG电子株式会社

摘要 :

本公开公开了一种除霜装置,包括:加热单元,加热单元被设置在蒸发器中;和热管,热管的两个端部分别连接到加热单元的进口和出口,并且热管的至少以部分被邻近于冷却管道布置以通过被加热单元加热并且传输的高温工作流体而向蒸发器的冷却管道散热。加热单元包括:加热器壳体,加热器壳体在其中设置有空闲空间,并且沿着长度方向分别在彼此分离的位置处设置有进口和出口;和加热器,加热器被附接到加热器壳体的外表面以加热加热器壳体内的工作流体。

权利要求 :

1.一种除霜装置,包括:

加热单元,所述加热单元被设置在蒸发器中;和

热管,所述热管的两个端部分别连接到所述加热单元的进口和出口,并且所述热管的至少部分被邻近于冷却管道布置以通过被所述加热单元加热并传输的高温工作流体而向所述蒸发器的所述冷却管道散热,其中所述加热单元包括:

加热器壳体,所述加热器壳体中设置有空闲空间,并且所述加热器壳体沿着长度方向分别在彼此分离的位置处设置有所述进口和所述出口;和加热器,所述加热器被附接到所述加热器壳体的外表面以加热所述加热器壳体内的工作流体,其中,所述加热器包括:

基板,所述基板由陶瓷材料形成并且被附接到所述加热器壳体的外表面;

热丝,所述热丝在所述基板上形成并且被构造成在施加电力期间散热;和端子,所述端子被设置在所述基板上以将所述热丝电连接到电源,其中,所述加热器壳体被划分成与在其上布置所述热丝的部分对应的有源加热部和与在其上未布置所述热丝的部分对应的无源加热部,并且其中,所述进口在所述无源加热部上形成以防止移动通过所述热管且然后通过所述进口返回的工作流体被再次加热而回流。

2.根据权利要求1所述的除霜装置,其中,所述热丝从在所述进口和所述出口之间的一个点朝向所述出口延伸和形成。

3.根据权利要求1所述的除霜装置,其中,所述加热器被附接到所述加热器壳体的底表面。

4.根据权利要求3所述的除霜装置,其中,第一延伸鳍片和第二延伸鳍片分别被设置在所述加热器壳体的两侧处,所述第一延伸鳍片和所述第二延伸鳍片从底表面向下延伸和形成并且被构造成覆盖附接到所述底表面的所述加热器的两个侧表面。

5.根据权利要求4所述的除霜装置,其中,密封部件被填充以在所述加热器的后表面上覆盖所述加热器并且覆盖由所述第一延伸鳍片和所述第二延伸鳍片形成的凹进空间,并且绝缘材料被置入所述加热器的所述后表面和所述密封部件之间。

6.根据权利要求4所述的除霜装置,其中,所述加热器壳体包括:主壳体,所述主壳体中设置有空闲空间,所述主壳体的两个端部具有打开形状,并且所述加热器被贴附到所述主壳体的底表面;以及第一盖和第二盖,所述第一盖和所述第二盖被安装以分别覆盖所述主壳体的两个打开的端部。

7.根据权利要求1所述的除霜装置,其中,外鳍片在所述加热器壳体的未贴附所述加热器的另一个外表面上突出和形成。

8.根据权利要求7所述的除霜装置,其中,所述加热器被附接到所述加热器壳体的底表面,并且所述外鳍片在所述加热器壳体的上表面上形成。

9.根据权利要求7所述的除霜装置,其中,多个外鳍片被设置在所述加热器壳体上,并且所述多个外鳍片以彼此隔预定的分离距离的方式沿着所述加热器壳体的长度方向或者宽度方向延伸和形成,并且所述分离距离被设定为大于或等于所述外鳍片的宽度。

10.根据权利要求1所述的除霜装置,其中,在所述外表面的内侧处的内表面上突出和形成内鳍片。

11.根据权利要求10所述的除霜装置,其中,所述加热器被附接到所述加热器壳体的外底表面,并且所述内鳍片从所述加热器壳体的内底表面突出和形成。

12.根据权利要求11所述的除霜装置,其中,所述内鳍片以小于所述加热器壳体的内高度的1/2的长度突出和形成。

13.根据权利要求11所述的除霜装置,其中,多个内鳍片被设置在所述加热器壳体上,并且所述多个内鳍片以彼此隔预定的分离距离的方式沿着所述加热器壳体的长度方向延伸和形成,并且从所述加热器壳体的内壁到邻近于所述内壁的所述内鳍片的距离被形成为大于所述内鳍片的宽度的一倍但是小于所述内鳍片的宽度的两倍,并且在所述多个内鳍片彼此之间的分离距离被形成为大于所述内鳍片的宽度的一倍但是小于所述内鳍片的宽度的两倍。

说明书 :

除霜装置和具有该除霜装置的冰箱

技术领域

[0001] 本公开涉及一种用于移除在设置在制冷循环中的蒸发器上形成的霜的除霜装置和一种具有该除霜装置的冰箱。

背景技术

[0002] 设置在制冷循环中的蒸发器使用由通过冷却管道流动的冷却剂的循环产生的冷空气降低环境温度。在该过程期间,当出现与环境空气的温差时,在冷却管道的表面上发生空气中的水分冷凝和冷冻的现象。
[0003] 在相关技术中,已经为用于移除在蒸发器上形成的霜的除霜过程使用了使用电加热器的除霜方法。
[0004] 近年来,已经研发并且设计了使用热管的除霜装置,并且相关技术包括题目为“蒸发器(Evaporator)”的、注册号为10-0469322的韩国专利。
[0005] 前述专利“蒸发器”中的热管型除霜装置具有如此构造,其中加热器被在蒸发器的上下方向上竖直地布置,并且工作流体仅被填充到加热器的底部中。带有前述结构的除霜装置可以由于快速加热而增加蒸发速度但是具有使加热器过热的危险。
[0006] 进而,它具有其中加热器被容纳到热管中的结构,并且因此高温热可以集中在热管的内侧上,由此减小加热器的寿命以及引起加热器的密封问题。

发明内容

[0007] 本公开的一个方面在于提供一种带有能够减小在除霜期间的功耗并且便于维护的、能够以较低成本制造的新的结构的除霜装置。
[0008] 本公开的另一个方面在于提供一种能够增强加热器的热传递性能以及防止加热器的过热以增强可靠性的除霜装置。
[0009] 本公开的再一个方面在于提供一种能够防止工作流体与加热器形成接触的除霜装置。
[0010] 本公开的又一个方面在于提供一种能够有效率地循环工作流体的除霜装置。
[0011] 本公开还一个方面在于提供一种在除霜装置中有效率地对蒸发器的下冷却管道执行除霜的结构,在除霜装置中加热单元被沿着蒸发器的上下方向竖直地布置。
[0012] 为了实现本公开的前述任务,根据本公开的一种除霜装置可以包括:加热单元,加热单元被设置在蒸发器中;和热管,热管的两个端部分别连接到加热单元的进口和出口,并且至少部分热管被邻近于冷却管道布置以由于被加热单元加热并且传输的高温工作流体向蒸发器的冷却管道散热,其中加热单元包括:加热器壳体,加热器壳体在其中设置有空闲空间,并且沿着长度方向分别在彼此分离的位置处设置有进口和出口;和加热器,加热器被附接到加热器壳体的外表面以加热加热器壳体内的工作流体。
[0013] 加热器可以是具有板形状的板形加热器。
[0014] 加热器可以包括:基板,基板由陶瓷材料形成,并且被附接到加热器壳体的外表面;热丝,热丝在基板上形成并且被构造成在施加电力期间散热;和端子,端子被设置在基板上以将热丝电连接到电源。
[0015] 加热器壳体可以被划分成与在其上布置热丝的部分对应的有源加热部和与不在其上布置热丝的部分对应的无源加热部,并且进口可以在无源加热部上形成以防止通过热管移动并且然后通过进口返回的工作流体被再次加热而回流。
[0016] 热丝可以从在进口和出口之间的一个点朝向出口延伸和形成。
[0017] 本公开公开了基于该结构的除霜装置的第一至第四实施例。
[0018] 第一实施例:
[0019] 加热器可以附接到加热器壳体的底表面。
[0020] 第一延伸鳍片和第二延伸鳍片可以分别被设置在加热器壳体的两侧处,第一延伸鳍片和第二延伸鳍片从底表面向下延伸和形成并且被构造成覆盖附接到底表面的加热器的两个侧表面。
[0021] 密封部件可以被填充以在加热器的后表面上覆盖加热器并且覆盖由第一延伸鳍片和第二延伸鳍片形成的凹进空间。
[0022] 绝缘材料可以被置入加热器的后表面和密封部件之间。
[0023] 导热粘结剂可以被置入加热器壳体和加热器之间。
[0024] 加热器壳体可以包括:主壳体,主壳体在其中设置有空闲空间,主壳体的两个端部具有打开形状,并且加热器被贴附到主壳体的底表面;以及第一盖和第二盖,第一盖和第二盖被安装以分别覆盖主壳体的两个打开的端部。
[0025] 第一盖和第二盖中的至少一个可以从主壳体的底表面向下延伸和形成,并且被构造成连同第一延伸鳍片和第二延伸鳍片一起包围加热器。
[0026] 当热管构造有分别在蒸发器的前部和后部上被布置成形成两行的第一热管和第二热管时,出口可以包括分别连接到第一热管和第二热管的端部的第一出口和第二出口,并且进口可以包括分别连接到第一热管和第二热管的另一个端部的第一进口和第二进口。
[0027] 第一出口和第二出口可以分别在主壳体的两侧处形成,或者被彼此平行地形成到第一盖。
[0028] 第一进口和第二进口可以分别在主壳体的两侧处形成,或者被彼此平行地形成到第二盖。
[0029] 另一方面,外鳍片可以在加热器壳体的加热器不被贴附到的另一个外表面上突出和形成。
[0030] 加热器可以附接到加热器壳体的底表面,并且外鳍片可以在加热器壳体的上表面上形成。
[0031] 多个外鳍片可以被设置在加热器壳体上,并且以彼此隔预定的分离距离的方式沿着加热器壳体的长度方向或者宽度方向延伸和形成。分离距离可以被设定为与外鳍片的宽度相同或者更大。
[0032] 可替代地,该多个外鳍片可以被设置在加热器壳体上,并且被沿着加热器壳体的长度方向和宽度方向以彼此隔预定的分离距离的方式布置以形成矩阵。
[0033] 在其中第一出口和第二出口邻近于主壳体的一个端部分别在两个侧表面上形成并且第一进口和第二进口邻近于主壳体的另一个端部分别在两个侧表面上形成的结构中,外鳍片可以分别在主壳体的两个外表面上突出和形成,但是以伸长方式在第一进口和第一出口与第二进口和第二出口之间延伸和形成。
[0034] 外鳍片还可以在第一盖和第二盖中的至少一个的外表面上突出和形成。
[0035] 另一方面,内鳍片可以在加热器被贴附到的外表面的内侧处的内表面上突出和形成。
[0036] 加热器可以附接到加热器壳体的外底表面,并且内鳍片可以从加热器壳体的内底表面突出和形成。
[0037] 内鳍片可以以小于加热器壳体的内高度的1/2的长度突出和形成。
[0038] 多个内鳍片可以被设置在加热器壳体上,并且以彼此隔预定的分离距离的方式沿着加热器壳体的长度方向延伸和形成。
[0039] 从加热器壳体的内壁到邻近于该内壁的内鳍片的距离可以被形成为大于内鳍片的宽度的一倍但是小于内鳍片的宽度的两倍。
[0040] 在该多个内鳍片彼此之间的分离距离可以被形成为大于内鳍片的宽度的一倍但是小于内鳍片的宽度的两倍。
[0041] 在其中第一出口和第二出口邻近于主壳体的一个端部分别在两个侧表面上形成并且第一进口和第二进口邻近于主壳体的另一个端部分别在两个侧表面上形成的结构中,内鳍片可以以伸长方式在第一进口和第一出口与第二进口和第二出口之间延伸和形成。
[0042] 另一方面,如此进行构造,使得导线从加热器的邻近于蒸发器的外侧的一个端部向外延伸。
[0043] 在其中加热单元被布置在蒸发器的左底部处的结构中,如此进行构造,使得导线从加热器的邻近于蒸发器的左侧的左端部向外延伸。
[0044] 在此情形中,连接到导线的端子可以位于加热器的左端部处。
[0045] 在其中加热单元被布置在蒸发器的右底部处的结构中,如此进行构造,使得导线从加热器的邻近于蒸发器的右侧的右端部向外延伸。
[0046] 在此情形中,加热器的右端部可以被布置在加热器壳体的进口和出口之间,并且连接到导线的端子可以邻近于加热器壳体的进口位于进口和出口之间。
[0047] 另一方面,出口可以以如此方式在以预定距离从加热器壳体的前端向后分离的位置处形成,使得部分工作流体保留在加热器壳体的前端部处以与加热器形成接触。
[0048] 进而,连接到加热器壳体的进口的热管的返回部分的内径可以被形成为大于5mm但是小于7mm。
[0049] 另一方面,加热器壳体可以被如此布置,使得进口侧的端部相对于出口侧的端部具有大于–90°但是小于2°的角度范围。
[0050] 而且,考虑到工作流体的流动方向和被加热的工作流体的上升特性,返回部分可以被布置成平行于加热器壳体或者在加热器壳体的向下方向上延伸和形成,并且连接到加热器壳体的出口的热管的入口部分可以被布置成平行于加热器壳体或者在加热器壳体的向上方向上延伸和形成。
[0051] 第二实施例:
[0052] 如此进行构造,使得加热器壳体在设置在蒸发器的一侧处的支撑固定件的外侧处被沿着上下方向竖直地布置,并且当工作流体全部处于液相时,加热器被定位成低于填充到加热器壳体中的工作流体的水位。
[0053] 加热器可以附接到与加热器壳体的面对支撑固定件的一个表面相反的表面。
[0054] 第三实施例:
[0055] 如此进行构造,使得热管被以之字形形状反复地弯曲以形成多个柱体,并且在布置在热管的下部处的每一个柱体之间的距离小于在布置在热管的上部处的每一个柱体之间的距离。
[0056] 在蒸发器的前侧处在布置在第一热管的下部处的每一个柱体之间的距离可以被形成为小于在布置在第一热管的上部处的每一个柱体之间的距离,并且在蒸发器的后侧处在布置在第二热管的上部处的每一个柱体之间的距离可以被形成为小于在布置在第二热管的下部处的每一个柱体之间的距离。
[0057] 可替代地,在蒸发器的前侧处在布置在第一热管的下部处的每一个柱体之间的距离可以被形成为大于在布置在第一热管的上部处的每一个柱体之间的距离,并且在蒸发器的后侧处在布置在第二热管的上部处的每一个柱体之间的距离可以被形成为大于在布置在第二热管的下部处的每一个柱体之间的距离。
[0058] 第四实施例:
[0059] 热管可以包括:蒸发单元,蒸发单元被连接到加热单元的出口,并且被布置成对应于冷却管道以向冷却管道传递热;和冷凝单元,冷凝单元从蒸发器延伸并且被布置成低于冷却管道的最低柱体,并且冷凝单元被连接到加热单元的进口。
[0060] 根据前述结构,加热单元的下端可以被布置成邻近于冷却管道的最低柱体。
[0061] 可替代地,至少部分加热单元可以被布置成低于冷却管道的最低柱体。
[0062] 根据本公开,如此进行构造,使得加热器附接到加热器壳体的外表面以加热加热器壳体内的工作流体,由此与其中加热器被容纳到加热器壳体中的结构相比,在加热器故障期间便于维护。进而,当板形陶瓷加热器被应用于加热器时,可以能够以较低的成本实现高效率的除霜装置。
[0063] 当在除霜装置中外鳍片在加热器壳体的外表面上形成时,加热器壳体的外面积可以增加,由此增强在环境低温空气和加热器壳体之间的热交换效率。
[0064] 而且,当在除霜装置中内鳍片在加热器壳体的内部处形成时,与填充到加热器壳体中的工作流体的接触面积可以增加,由此增加从加热器传递到工作流体的热传递速率。进而,加热器壳体的总容积可以增加以增加能够从加热器壳体接收热的热容量,由此接收更多的从加热器产生的热。结果,可以能够增强除霜性能。
[0065] 当外鳍片和/或内鳍片被如上所述地形成时,大量的从加热器产生的热可以在加热器的前侧处被传递到加热器壳体以防止加热器过热,并且加热器的后部的温度可以降低以增强加热器的可靠性和寿命。
[0066] 进而,根据该除霜装置,可以利用如下结构实现加热器的密封结构,其中加热器被附接到加热器壳体的底表面,并且在加热器壳体的两侧处的第一延伸鳍片和第二延伸鳍片分别从底表面向下延伸和形成,并且密封部件被填充到由加热器的后表面与第一延伸鳍片和第二延伸鳍片形成的凹进空间中。
[0067] 而且,连接到加热单元的进口的返回部分可以具有大于5mm但是小于7mm的内径。在此情形中,返回的工作流体可以被有效率地引入加热器壳体中,由此防止被再次加热的工作流体回流。
[0068] 进而,在考虑到被加热的工作流体的上升特性的情况下,一种结构能够有效率地形成被加热器再次加热并且利用升力以气相排出的工作流体的流动,同时防止被再次加热的工作流体通过在加热单元和热管之间的连接结构回流以促进工作流体的流动。
[0069] 另外,当在其中加热单元被沿着蒸发器的上下方向竖直地布置的除霜装置中,热管的低温冷凝单元的至少两个或者更多柱体被进一步布置成低于蒸发器的冷却管道的最低柱体时,仅高温蒸发单元可以用于蒸发器的除霜,由此有效率地为下冷却管道执行除霜。
[0070] 根据前述结构,至少部分加热单元可以被布置成低于蒸发器,并且加热单元的下端可以优选地邻近于加热单元的水平管道的最低柱体定位。在此情形中,工作流体的填充量可以降低,由此将加热单元的水平管道的最低柱体的温度增加直至可除霜的水平。

附图说明

[0071] 图1是概略地示意根据本公开一个实施例的冰箱的构造的纵向横截面视图;
[0072] 图2和3是示意应用于图1中的冰箱的除霜装置的第一实施例的前视图和透视图;
[0073] 图4是示意在图3中示意的加热单元的一个实例的分解透视图;
[0074] 图5是其中在图4中示意的加热单元被沿着长度方向截取的横截面视图;
[0075] 图6是示意在图4中示意的加热器的概念视图;
[0076] 图7至9是示意其中在图4中示意的加热单元中出口和进口的形成位置被修改的实例的分解透视图;
[0077] 图10和11是用于解释在加热器操作之前或者之后的状态中工作流体的循环的概念视图;
[0078] 图12是其中在图3中示意的加热单元的另一个实例被沿着宽度方向截取的横截面视图;
[0079] 图13和14是示意其中在图12中示意的加热单元中外鳍片的形状被修改的实例的概念视图;
[0080] 图15和16是其中在图3中示意的加热单元的再一个实例被沿着宽度和长度方向截取的横截面视图;
[0081] 图17是示意其中在图16中示意的加热单元中内鳍片的形成位置被修改的实例的横截面视图;
[0082] 图18是示意在图3中示意的加热单元的又一个实例的横截面视图;
[0083] 图19和20是用于根据加热单元的位置解释导线的连接结构的概念视图;
[0084] 图21a至21c是示意在冷冻条件下关于在图4中的返回部分的内径加热器的温度变化的曲线图;
[0085] 图22是概念地示意在图21c的条件中在返回部分处流体的流动的视图;
[0086] 图23是根据加热器壳体的进口侧端部相对于它的出口侧端部倾斜的角度示意加热器壳体和热管的每一个柱体的温度变化的曲线图;
[0087] 图24至26是示意在应用于图19和20的加热单元中在加热单元和热管之间的连接结构的修改实例的纵向横截面视图;
[0088] 图27和28是示意应用于图1中的冰箱的除霜装置的第二实施例的前视图和透视图;
[0089] 图29是示意其中在应用于图1中的冰箱的除霜装置中在热管的上柱体和下柱体之间的宽度被不同地形成的第三实施例的概念视图;
[0090] 图30和31是示意在图29中示意的除霜装置的修改实例的概念视图;
[0091] 图32和33是示意应用于图1中的冰箱的除霜装置的第四实施例的前视图和透视图;并且
[0092] 图34和35是示意其中在图32和33中示意的除霜装置中加热单元的形成位置被修改的实例的前视图和透视图。

具体实施方式

[0093] 在下文中,将参考附图更加详细地描述与本公开相关的一种除霜装置和一种具有该除霜装置的冰箱。
[0094] 根据本说明书,即使在不同的实施例中,相同或者类似的元件仍然被以相同的附图标记标注,并且将省略它们的重复说明。
[0095] 进而,应用于任何一个实施例的结构还可以以相同的方式应用于另一个实施例,如果即使在不同的实施例中,它们仍然不在结构上或者在功能上彼此矛盾。
[0096] 单数表示可以包括复数表示,除非它在上下文中代表明确不同的含义。
[0097] 而且,在描述在这里公开的实施例时,当判定对于本发明所属公知技术的具体说明淡化本发明的主旨时,将省略详细的说明。
[0098] 附图用于帮助容易地理解各种技术特征,并且应该理解,在这里给出的实施例不受附图限制。这样,除了特别地在附图中呈现的那些,本公开应该被理解为拓展到任何更改、等价和替代。
[0099] 图1是概略地示意根据本公开一个实施例的冰箱100的构造的纵向横截面视图。
[0100] 冰箱100是用于使用由其中压缩-冷凝-膨胀-蒸发的过程被顺序地执行的循环产生的冷却空气在低温下存储在其中保存的食物的装置。
[0101] 如在绘图中所示意地,冰箱本体110可以包括用于在其中存储食物的存储空间。存储空间可以被分隔壁111分离,并且根据设定的温度被划分成冷藏室112和冷冻室113。
[0102] 根据该实施例,其中冷冻室113被布置在冷藏室112上的顶装式冰箱,但是本公开可以不一定被限制于此。本公开可以能够应用于其中冷藏室和冷冻室被水平地布置的并排式冰箱、其中冷藏室被设置在顶部并且冷冻室被设置在底部的底部冷冻式冰箱等。
[0103] 门被连接到冰箱本体110以打开或者关闭冰箱本体110的前开口部分。根据当前绘图,示意了冷藏室门114和冷冻室门115被构造成分别打开或者关闭冷藏室112和冷冻室113的前部。门可以被以各种方式构造,诸如其中门可旋转地连接到冰箱本体110的旋转式门、其中门可滑动地连接到冰箱本体110的抽屉式门等。
[0104] 冰箱本体110可以包括用于有效地使用内部存储空间的容纳单元180(例如,搁架181、托盘182、篮筐183等)中的至少一个。例如,搁架181和托盘182可以被安设在冰箱本体
110内,并且篮筐183可以被安设在连接到冰箱本体110的门114的内侧处。
[0105] 另一方面,设置有蒸发器130和鼓风扇140的冷却室116被设置在冷冻室113的后侧处。用于吸入并且向冷却室116侧返回冷藏室112和冷冻室113的空气的冷藏室返回导管111a和冷冻室返回导管111b在分隔壁111上形成。进而,冷空气导管150被安设在冷藏室112的后侧处,冷空气导管150与冷冻室113连通并且在其前部上具有多个冷空气排出端口
150a。
[0106] 机器室117被设置在冰箱本体110的后下侧处,并且压缩机160、冷凝器(未示出)等被设置在机器室117内。
[0107] 另一方面,利用冷却室116的鼓风扇140通过分隔壁111的冷藏室返回导管111a和冷冻室返回导管111b向冷却室116吸入冷藏室112和冷冻室113的空气以与蒸发器130执行热交换并且再次通过冷空气导管150的冷空气排出端口150a将该空气排出到冷藏室112和冷冻室113的过程被反复地执行。此时,由于从通过冷藏室返回导管111a和冷冻室返回导管111b再次引入的循环空气的温差,霜在蒸发器130的表面上形成。
[0108] 除霜装置170被设置在蒸发器130中以移除这种霜,并且被除霜装置170移除的水即除霜水通过除霜水排出管道118被收集到冰箱本体110的下除霜水托盘(未示出)。
[0109] 在下文中,将描述能够在除霜期间减小功耗并且增强热交换效率的一种新型的除霜装置170。
[0110] 图2和3是示意应用于图1中的冰箱100的除霜装置170的第一实施例的前视图和透视图。
[0111] 参考图2和3,蒸发器130可以包括冷却管道131(冷却管)、多个冷却鳍片132和两侧处的支撑固定件133。
[0112] 冷却管道131被以之字形形状反复地弯曲以构成多个柱体,并且制冷剂被填充到其中。冷却管道131可以铝材形成。
[0113] 冷却管道131可以水平管道部分与弯曲管道部分的组合构造。水平管道部分被在竖直方向上彼此水平地布置,并且被构造成穿过冷却鳍片132,并且弯曲管道部分将上水平管道部分的端部连接到下水平管道部分的端部以使得它们的内部彼此连通。
[0114] 冷却管道131通过设置在蒸发器130的两侧处的支撑固定件133支撑。这里,冷却管道131的弯曲管道部分被构造成在支撑固定件133的外侧处将上水平管道部分的端部连接到下水平管道部分的端部。
[0115] 参考图3,根据本实施例,看到冷却管道131构造有分别在蒸发器130的前部和后部处形成以构成两个柱体的第一冷却管道131’和第二冷却管道131”。作为参考,在蒸发器130的前侧处的第一冷却管道131’和在蒸发器130的后侧处的第二冷却管道131”以相同的形状形成,并且因此在图2中第二冷却管道131”被第一冷却管道131’隐藏。
[0116] 然而,本公开可以不一定限制于此。在蒸发器130的前侧处的第一冷却管道131’和在蒸发器130的后侧处的第二冷却管道131”可以以不同的形状形成。另一方面,冷却管道131可以被形成为构成单一柱体。
[0117] 对于冷却管道131,多个冷却鳍片132被布置成沿着冷却管道131的延伸方向以预定间隔分离。冷却鳍片132可以形成有由铝材制成的扁平体,并且冷却管道131可以在被插入冷却鳍片132的插入孔中的状态中向外展开,并且被稳固地插入插入孔中。
[0118] 多个支撑固定件133可以分别被设置在蒸发器130的两侧处,并且每一个支撑固定件被构造成支撑竖直地延伸并且沿着竖直方向穿过的冷却管道131。将在以后描述的热管172能够被插入并且固定到的插入凹槽或者插入孔在支撑固定件133上形成。
[0119] 除霜装置170被设置在蒸发器130中以移除从蒸发器130产生的霜。除霜装置170可以包括加热单元171和热管172(热传递管)。
[0120] 加热单元171被设置在蒸发器130下方、被电连接到控制器(未示出),并且被形成为在从控制器接收驱动信号时产生热。例如,控制器可以被构造成对于每一个预定时间间隔向加热单元171施加驱动信号或者当冷却室116的感测温度小于预定温度时向加热单元171施加驱动信号。
[0121] 热管172被连接到加热单元171以连同加热单元171一起形成工作流体(F)能够通过其循环的闭环形通道。热管172由铝材形成。
[0122] 热管172可以包括在蒸发器130的前部和后部处被布置成构成两个柱体的第一热管172'和第二热管172"。根据本实例,看到了其中第一热管172'被布置在第一冷却管道131’的前侧处并且第二热管172"被布置在第二冷却管道131”的后侧处以构成两个柱体的结构。
[0123] 对于工作流体(F),可以使用在冰箱100的冷冻条件中以液相存在,但是当被加热时相变成气相以执行传递热的作用的制冷剂(例如,R-134a、R-600a等)。
[0124] 图4是示意在图3中示意的加热单元171的一个实例的分解透视图,并且图5是其中在图4中示意的加热单元171被沿着长度方向截取的横截面视图,并且图6是示意在图4中示意的加热器171b的概念视图。
[0125] 连同前述绘图一起参考当前绘图,加热单元171可以包括加热器壳体171a和加热器171b。
[0126] 加热器壳体171a在其中具有中空形状,并且分别连接到热管172的两个端部,以连同热管172一起形成工作流体(F)能够通过其循环的闭环形通道。加热器壳体171a可以具有矩形柱形状,并且由铝材形成。
[0127] 加热器壳体171a可以被布置在蒸发器130的蓄存器134位于的一侧处、与该一侧相反的另一侧处,或者在该一侧和该另一侧之间的任何点处。
[0128] 加热器壳体171a可以被布置成邻近于冷却管道131的最低柱体。例如,加热器壳体171a可以被布置在与冷却管道131的最低柱体相同的高度处或者被布置在低于冷却管道
131的最低柱体的位置处。
[0129] 根据本实施例,示出了加热器壳体171a在蒸发器130的蓄存器134位于的一侧处在低于冷却管道131的最低柱体的位置处被布置在与冷却管道131平行的蒸发器130的水平方向上。
[0130] 分别连接到热管172的两个端部的出口171c’、171c”和进口171d’、171d”在长度方向上分别形成在加热器壳体171a的两侧处。
[0131] 具体地,与热管172的一个端部连通的出口171c’、171c”在加热器壳体171a的一侧(例如,邻近于加热器壳体171a的前端部的外周表面)处形成。出口171c’、171c”表示被加热器171b加热的工作流体(F)通过其被排出到热管172的开口。
[0132] 与热管172的另一个端部连通的进口171d’、171d”在加热器壳体171a的另一侧(例如,邻近于加热器壳体171a的后端部的外周表面)处形成。进口171d’、171d”表示被冷凝的工作流体(F)在通过热管172的同时通过其被收集到加热器壳体171a的开口。
[0133] 加热器171b被附接到加热器壳体171a的外表面,并且被构造成在从控制器接收驱动信号时产生热。由于加热器171b,在加热器壳体171a内的工作流体(F)接收热以在高温下被加热。
[0134] 加热器171b沿着一个方向延伸和形成,并且具有附接到加热器壳体171a的外表面并且沿着加热器壳体171a的长度方向延伸的形状。具有板形状的板形加热器(例如,板形陶瓷加热器)被用于加热器171b。
[0135] 根据本实施例,加热器壳体171a以其中的空闲空间具有矩形横截面形状的矩形管道形状形成,并且示出了板形加热器171b被附接到加热器壳体171a的底表面。以此方式,在被加热的工作流体(F)上产生在向上方向上的驱动力方面,其中加热器171b被附接到加热器壳体171a的底表面的结构可以是有益的,并且由于除霜操作产生的除霜水可以不直接地落到加热器171b上,由此防止短路。
[0136] 热丝171b2(参考图6)在加热器171b上形成,并且被构造成在供应电力的同时产生热量。如在图6中所示意地,加热器壳体171a被划分成与在其上布置热丝171b2的部分对应的有源加热部(AHP)和与不在其上布置热丝171b2的部分对应的无源加热部(PHP)。有源加热部(AHP)和无源加热部(PHP)将在以后描述。
[0137] 热管172和加热器壳体171a可以由相同类型的材料(例如,铝材)形成,并且在此情形中,热管172可以直接地连接到加热器壳体171a的出口171c’、171c”和进口171d’、171d”。
[0138] 作为参考,当加热器171b被以盒型构造并且被安装在加热器壳体171a内时,带有铜材而非铝材的加热器壳体171a将被用于在加热器171b和加热器壳体171a之间结合和密封。
[0139] 以此方式,当热管172和加热器壳体171a由不同类型的材料形成时(如上所述,当热管172由铝材形成,并且加热器壳体171a由铜材形成时),难以直接地将热管172连接到加热器壳体171a的出口171c’、171c”和进口171d’、171d”。相应地,为了在它们之间的连接,出口管延伸并且形成于加热器壳体171a的出口171c’、171c”,并且返回管延伸并且形成于进口171d’、171d”以将热管172连接到出口管和返回管,并且因此对于该流程要求结合和密封过程。
[0140] 然而,根据其中加热器171b被附接到加热器壳体171a的外表面的结构,加热器壳体171a可以由与热管172的相同的材料形成,并且热管172可以被直接地连接到加热器壳体171a的出口171c’、171c”和进口171d’、171d”。
[0141] 另一方面,在填充到加热器壳体171a中的工作流体(F)被加热器171b加热到高温时,工作流体(F)由于压力差而流动以通过热管172移动。具体地,被加热器171b加热处于高温的并且被排出到出口171c’、171c”的工作流体(F)在通过热管172移动的同时向蒸发器130的冷却管道131传递热。工作流体(F)在经过热交换过程的同时逐渐地被冷却并且被引入进口171d’、171d”中。被冷却的工作流体(F)被加热器171b再次加热并且然后再次被排出到出口171c’、171c”以反复地执行前述过程。由于这种循环方法,冷却管道131的除霜得以执行。
[0142] 参考图2和3,至少部分的热管172被布置成邻近于蒸发器130的冷却管道131,并且被构造成由于被加热单元171加热和传输的高温工作流体(F)向蒸发器130的冷却管道131传递热以移除霜。
[0143] 类似于冷却管道131,热管172可以具有被反复地弯曲的形状(之字形形状)。为此目的,热管172可以包括延伸部分172a和放热部172b。
[0144] 延伸部分172a形成用于在蒸发器130的向上方向上传输被加热单元171加热的工作流体(F)的通道。延伸部分172a被连接到设置在蒸发器130下方的加热器壳体171a的出口171c’、171c”和设置在蒸发器130上的放热部172b。
[0145] 延伸部分172a可以包括在蒸发器130的向上方向上延伸的竖直延伸部分。在被布置成在设置在蒸发器130的一侧处的支撑固定件133的外侧处从支撑固定件133分离的状态中,竖直延伸部分被延伸直至蒸发器130的上部。
[0146] 另一方面,根据加热单元171的安设位置,延伸部分172a可以进一步包括水平延伸部分。例如,当加热单元171被设置在从竖直延伸部分分离的位置处时(参考图20),可以另外地设置用于将加热单元171连接到竖直延伸部分的水平延伸部分。
[0147] 当水平延伸部分连接到加热单元171并且以伸长方式延伸时,高温工作流体(F)可以通过蒸发器130的下部,由此具有在蒸发器130的下侧处在冷却管道131上有效率地实施除霜操作的优点。
[0148] 放热部172b被连接到延伸到蒸发器130的上部的延伸部分172a,并且沿着蒸发器130的冷却管道131以之字形形状延伸。放热部172b以构成柱体的多个水平管172b’和形成为弯曲的U形管从而以之字形形状连接柱体的连接管172b”的组合构造。
[0149] 延伸部分172a或者放热部172b可以延伸直至邻近于蓄存器134的位置以移除在蓄存器134上形成的霜。
[0150] 如在绘图中所示意地,当竖直延伸部分被布置在蒸发器130的蓄存器134位于的一侧处时,竖直延伸部分可以向上延伸到邻近于蓄存器134的位置,并且然后弯曲并朝向冷却管道131向下延伸以连接到放热部172b。
[0151] 相反,当竖直延伸部分被布置在与该一侧相反的另一侧处时,放热部172b可以被连接到竖直延伸部分并且在水平方向上延伸,并且然后朝向蓄存器134向上延伸,并且然后再次向下延伸以对应于冷却管道131。
[0152] 对于热管172,连接到加热器壳体171a的出口171c’、171c”的部分构成用于引入高温工作流体(F)的入口部分172c’、172c”,并且连接到加热器壳体171a的进口171d’、171d”的部分构成用于返回被冷却的工作流体(F)的返回部分172d’、172d”。
[0153] 根据本实施例,被加热器171b加热的工作流体(F)形成循环回路,其中工作流体(F)被排出到入口部分172c’、172c”并且通过延伸部分172a被传输到蒸发器130的上部,并且然后在沿着放热部172b流动的同时热被传递到冷却管道131以执行除霜操作,并且然后工作流体(F)通过返回部分172d’、172d”返回,并且再次被加热器171b再次加热以通过热管172流动。
[0154] 根据其中热管172构造有第一热管172’和第二热管172”的结构,第一热管172’和第二热管172”被分别连接到加热单元171的进口171d’、171d”和出口171c’、171c”。
[0155] 具体地,加热单元171的出口171c’、171c”由第一出口171c’和第二出口171c”构造,并且分别地,第一热管172’和第二热管172”的一个端部分别被连接到第一出口171c’和第二出口171c”。由于前述连接结构,被加热单元171加热的处于气相的工作流体(F)分别通过第一出口171c’和第二出口171c”被排出到第一热管172’和第二热管172”。
[0156] 第一出口171c’和第二出口171c”可以分别在加热器壳体171a的外周的两侧处形成,并且在加热器壳体171a的前部处平行地形成。
[0157] 可以理解,由于该功能,分别连接到第一出口171c’和第二出口171c”的第一热管172’和第二热管172”的一个端部是第一入口部分172c’和第二入口部分172c”(向其引入被加热器171b加热处于高温的工作流体(F)的部分)。
[0158] 进而,加热单元171的进口171d’、171d”由第一进口171d’和第二进口171d”构造,并且分别地,第一热管172’和第二热管172”的另一端被分别连接到进口171d’、171d”。由于该连接结构,在通过热管172移动的同时被冷却的处于液相的工作流体(F)分别通过第一进口171d’和第二进口171d”被引入加热器壳体171a中。
[0159] 第一进口171d’和第二进口171d”可以分别在加热器壳体171a的外周的两侧处形成,并且在加热器壳体171a的后部处平行地形成。
[0160] 可以理解,由于该功能,分别连接到进口171d’、171d”的第一热管172’和第二热管172”的另一个端部是第一返回部分172d’和第二返回部分172d”(在通过热管172移动的同时被冷却的处于液相的工作流体(F)分别被收集到的部分)。
[0161] 另一方面,参考图4和5,加热器壳体171a的出口171c’、171c”可以在向后方向上从加热器壳体171a的前端以预定距离分离的位置处形成。换言之,可以理解,加热器壳体171a的前端部从出口171c’、171c”在向前方向上突出和形成。
[0162] 加热器171b的热丝171b2可以从在进口171d’、171d”和出口171c’、171c”之间的一个点到穿过出口171c’、171c”的位置延伸和形成。据此,加热器壳体171a的出口171c’、171c”位于有源加热部(AHP)内。
[0163] 由于前述结构,部分工作流体(F)停留在前端部(在加热器壳体171a的内前端和出口171c’、171c”之间的空间)处以防止加热器171b过热。
[0164] 具体地,被有源加热部(AHP)加热的工作流体(F)在工作流体(F)通过其循环的方向上,即,朝向加热器壳体171a的前端部移动,并且在这个过程期间,部分工作流体(F)被排出到分支的出口171c’、171c”,但是其余的工作流体通过出口171c’、171c”并且在加热器壳体171a的前端部处形成涡流的同时停留。
[0165] 以此方式,全部被加热的工作流体(F)不被即刻排出到出口171c’、171c”,而是部分被加热的工作流体(F)停留在加热器壳体171a内而不被即刻排出到出口171c’、171c”,由此进一步防止加热器171b过热。
[0166] 另一方面,热管172可以被容纳在固定到冷却管道131的每一个柱体的多个冷却鳍片132之间。根据前述结构,热管172被布置在冷却管道131的每一个柱体之间。这里,热管172可以被构造成与冷却鳍片132形成接触。
[0167] 然而,本公开可以不一定限制于此。例如,热管172可以被设置成穿过多个冷却鳍片132。换言之,热管172可以在被插入冷却鳍片132的插入孔中的状态中向外展开,并且被稳固地插入插入孔中。根据前述结构,热管172被布置成对应于冷却管道131。
[0168] 如上所述,应用于本公开的加热单元171的加热器171b可以以板形状形成,并且可以典型地使用板形陶瓷加热器171b。
[0169] 如在图6中所示意地,加热器171b可以包括基板171b1、热丝171b2和端子171b3。
[0170] 基板171b1由陶瓷材料形成,并且以沿着一个方向以伸长方式延伸的板形状形成。基板171b1被附接到加热器壳体171a的外表面,并且被沿着加热器壳体171a的长度方向布置。
[0171] 热丝171b2在基板171b1上形成,并且热丝171b2被构造成在施加电力期间放热。在基板171b1被附接到加热器壳体171a的外表面的状态中,热丝171b2具有从在进口171d’、171d”和出口171c’、171c”之间的一个点朝向出口171c’、171c”延伸的形状。
[0172] 热丝171b2可以通过以特定图案在基板171b1上图案化电阻器(例如,与钌和铂、钨等混合的粉末)而形成。热丝171b2可以沿着基板171b1的长度方向延伸和形成。
[0173] 构造成将热丝171b2电连接到电源的端子171b3被设置在基板171b1的一侧处,并且电连接到电源的导线173被连接到端子171b3。
[0174] 另一方面,加热器壳体171a被划分成与在其上布置热丝171b2的部分对应的有源加热部(AHP)和与不在其上布置热丝171b2的部分对应的无源加热部(PHP)。
[0175] 有源加热部(AHP)是直接被热丝171b2加热的部分,并且处于液相的工作流体(F)被有源加热部(AHP)加热并且在高温下相变成气相。
[0176] 加热器壳体171a的出口171c’、171c”可以位于有源加热部(AHP)内或者与有源加热部(AHP)相比位于前侧处。在图6中,示意了加热器171b的形成有热丝171b2的部分通过在加热器壳体171a的外周上形成的出口171c’、171c”的下部在向前方向上延伸和形成。换言之,根据本实施例,加热器壳体171a的出口171c’、171c”位于有源加热部(AHP)内。
[0177] 无源加热部(PHP)在有源加热部(AHP)的后侧处形成。无源加热部(PHP)间接地接收热以被加热到预定温度水平,但是它不是像有源加热部(AHP)一样直接地被热丝171b2加热的部分。这里,无源加热部对处于液相的工作流体(F)引起预定的温度增加,但是并不具有使得工作流体(F)相变成气相的程度上的高温。换言之,在温度方面,有源加热部(AHP)形成相对高温部分并且无源加热部形成相对低温部分。
[0178] 如果工作流体(F)被构造成在高温下直接地返回到有源加热部(AHP)的一侧,则可能发生所收集的工作流体(F)被再次加热并且回流而不被有效率地返回到加热器壳体171a中的情形。这可能对于工作流体(F)在热管172内的循环流动成为障碍,由此引起使加热器171b过热的问题。
[0179] 为了解决前述问题,如此进行构造,使得加热单元171的进口171d’、171d”被形成为对应于无源加热部(PHP)从而不允许已经通过热管172移动并且然后返回的工作流体(F)被即刻地引入有源加热部(AHP)中。
[0180] 根据本实施例,如此进行构造,使得加热单元171的进口171d’、171d”位于无源加热部(PHP)内以允许已经通过热管172移动并且然后返回的工作流体(F)被引入无源加热部(PHP)中。换言之,加热单元171的进口171d’、171d”在加热器壳体171a上的不布置热丝171b2的部分处形成。
[0181] 如上所述,无源加热部(PHP)与热丝171b2的形成位置相关联。相应地,如果热丝171b2不延伸和形成直至加热单元171的进口171d’、171d”,则加热器171b的基板171b1可以延伸和形成直至与进口171d’、171d”对应的部分。换言之,基板171b1可以被布置成覆盖加热器壳体171a的最底表面,并且热丝171b2可以在进口171d’、171d”之外的位置处形成,由此防止通过进口171d’、171d”返回的工作流体(F)回流。
[0182] 在下文中,将更加详细地描述加热器壳体171a的详细结构和在加热器壳体171a和加热器171b之间的联接结构。
[0183] 加热器壳体171a可以包括主壳体171a1,以及分别联接到主壳体171a1的两侧的第一盖171a2和第二盖171a3。
[0184] 主壳体171a1在其中设置有空闲空间,并且具有其中其两个端部打开的形状。主壳体171a1可以由铝材形成。在图5中,示意了其中的空闲空间具有矩形横截面形状的矩形柱形状的主壳体171a1沿着一个方向以伸长方式延伸和形成。
[0185] 第一盖171a2和第二盖171a3被安装在主壳体171a1的两侧处以覆盖主壳体171a1的打开的两个端部。像主壳体171a1一样,第一盖171a2和第二盖171a3可以由铝材形成。
[0186] 根据本实施例,示出了如下结构,其中出口171c’、171c”和进口171d’、171d”分别被设置在沿着主壳体171a1的长度方向彼此分离的位置处,并且热管172的两个端部(连接到出口171c’、171c”的入口部分172c’、172c”和连接到进口171d’、171d”的返回部分172d’、172d”)被连接到出口171c’、171c”和进口171d’、171d”。
[0187] 更加具体地,第一出口171c’和第一进口171d’在主壳体171a1的一个侧表面上在沿着长度方向彼此分离的位置处形成,并且第二出口171c”和第二进口171d”在面对该一个表面的另一个侧表面上在沿着长度方向彼此分离的位置处形成。这里,第一出口171c’和第二出口171c”可以被布置成面对彼此,并且第一进口171d’和第二进口171d”可以被布置成面对彼此。
[0188] 然而,本公开可以不一定限制于此。进口171d’、171d”和出口171c’、171c”中的至少一个可以在第一盖171a2和/或第二盖171a3上形成。将在以后更加详细地描述与其相关联的结构。
[0189] 另一方面,加热单元171被设置在蒸发器130下方,并且因此在结构方面由于除霜而产生的除霜水可以向下流动到加热单元171。设置在加热单元171中的加热器171b是电子构件,并且因此当除霜水与加热器171b形成接触时,这可以引起短路。如上所述,本公开的加热单元171可以包括以下密封结构以防止包括除霜水的水分渗入加热器171b中。
[0190] 首先,加热器171b被附接到主壳体171a1的底表面,并且在主壳体171a1的两侧处构造从底表面在向下方向上延伸和形成以覆盖附接到底表面的加热器171b的侧表面的第一延伸销171a1a和第二延伸销171a1b。由于该结构,即使当由于除霜产生的除霜水落到主壳体171a1上并且沿着主壳体171a1的外表面向下流动时,除霜水仍然不渗入在第一延伸销171a1a和第二延伸销171a1b的内侧处容纳的加热器171b中。
[0191] 进而,如上所述,密封部件171e可以被填充到由加热器171b的后表面与第一延伸销171a1a和第二延伸销171a1b形成的凹进空间171a1’中。硅、氨基甲酸酯、环氧树脂等可以被用于密封部件171e。例如,处于液相的环氧树脂可以被填充到凹进空间171a1’中并且然后经历固化过程以完成加热器171b的密封结构。这里,第一延伸销171a1a和第二延伸销171a1b可以用作限定密封部件171e被填充到其中的凹进空间171a1’的侧壁。
[0192] 绝缘材料171f可以被置入加热器171b的后表面和密封部件171e之间。带有云母材料的云母片可以被用于绝缘材料171f。绝缘材料171f可以被布置在加热器171b的后表面上,由此当热丝171b2根据施加电力而放热时限制热被传递到加热器171b的后表面侧。
[0193] 而且,导热粘结剂171g可以被置入主壳体171a1和加热器171b之间。导热粘结剂171g可以将加热器171b附接到主壳体171a1以执行向主壳体171a1传递从加热器171b产生的热的作用。能够经受高温的耐热硅树脂可以被用于导热粘结剂171g。
[0194] 另一方面,第一盖171a2和第二盖171a3中的至少一个可以在向下方向上从主壳体171a1的底部延伸和形成以连同第一延伸销171a1a和第二延伸销171a1b一起包围加热器
171b。由于该结构,密封部件171e的填充可以更加易于执行。
[0195] 然而,考虑到其中连接到加热器171b的端子171b3的导线173从加热器壳体171a的一侧延伸到外侧的结构,在第一盖171a2和第二盖171a3上与加热器壳体171a的一侧对应的盖可以不在向下方向上延伸和形成,或者即使当在向下方向上延伸和形成时,也可以设置有允许导线173穿过的凹槽或者孔。
[0196] 根据本实施例,示出了第二盖171a3在向下方向上从主壳体171a1的底表面延伸和形成,并且导线173被延伸和形成于第一盖171a2侧。
[0197] 图7到9是示意其中在图4中示意的加热单元171中出口171c’、171c”和进口171d’、171d”的形成位置被修改的实例的分解透视图。修改实例与前述实施例仅有的不同之处仅在于出口171c’、171c”和/或进口171d’、171d”的形成位置,并且前述实施例的构造可以以类似的方式应用于其它构造。
[0198] 首先,参考图7,加热单元271的进口和出口可以分别在第一盖271a2和第二盖271a3上形成。具体地,加热单元271的第一出口和第二出口可以在第一盖271a2上一起地形成,并且分别连接到第一出口和第二出口的第一入口部分272c’和第二入口部分272c”可以被平行地布置。进而,加热单元271的第一进口和第二进口可以在第二盖271a3上一起地形成,并且分别连接到第一进口和第二进口的第一返回部分272d’和第二返回部分272d”可以被平行地布置。
[0199] 如上所述,加热单元271的出口和进口可以在主壳体271a1的两个侧表面上形成,并且在第一盖271a2和第二盖271a3上形成。另外,前述结构的组合也是可能的。
[0200] 例如,如在图8中所示意地,加热单元371的出口可以在主壳体371a1上形成,并且加热单元371的进口可以在第二盖371a1上形成。具体地,加热单元371的第一出口和第二出口可以在主壳体371a1的两个侧表面上形成以面对彼此。进而,加热单元371的第一进口和第二进口可以一起地形成,并且分别连接到第一进口和第二进口的第一返回部分372d’和第二返回部分372d”可以被平行地布置。
[0201] 关于另一个实例,如在图9中所示意地,加热单元471的出口可以在主壳体471a1上形成。具体地,加热单元471的第一进口和第二进口可以在第二盖471a3上一起地形成,并且分别连接到第一出口和第二出口的第一入口部分472c’和第二入口部分472"可以被平行地布置。进而,加热单元471的第一出口和第二出口可以在主壳体471a1的两个侧表面上形成以面对彼此。
[0202] 图10和11是用于解释在加热器171b操作之前或者之后的状态中工作流体(F)的循环的概念视图。
[0203] 首先,参考图10,在加热器171b的操作之前,工作流体(F)以液相存在,并且基于热管172的最低柱体被填充直至顶部的预设柱体。例如,处于这种状态中的工作流体(F)可以被填充直至热管172的较低的两个柱体。
[0204] 当加热器171b操作时,在加热器壳体171a内的工作流体(F)被加热器171b加热。参考图11,在高温气相(F1)中被加热的工作流体被引入热管172的入口部分172c’、172c”中以在通过热管172流动的同时向冷却管道131散热。在热耗散过程期间在丧失热的同时工作流体(F)以液体和气体共存的相态(F2)流动,并且最后以液相(F3)通过热管172的返回部分172d’、172d”被引入加热单元171中。被引入加热单元171中的工作流体(F)再次被加热器
171b加热以重复(循环)前述流动,并且在该过程期间向蒸发器130传递热,由此移除在蒸发器130上形成的霜。
[0205] 如上所述,工作流体(F)通过由加热单元171产生的压力差而流动以快速地通过热管172循环,并且因此热管172的整个区段可以在短时间段内达到稳定的操作温度,由此快速地执行除霜。
[0206] 另一方面,被引入入口部分172c’、172c”中的工作流体(F)处于高温气相(F1)并且在热管172的循环过程期间具有最高温度。相应地,由于处于这种高温气相(F1)的工作流体(F)引起的热对流可以用于更加有效率地移除在蒸发器130上形成的霜。
[0207] 例如,入口部分172c’、172c”可以被布置在比设置在蒸发器130中的冷却管道131的最低柱体相对更低的位置处或者与最低柱体相同的位置处。相应地,通过入口部分172c’、172c”引入的高温工作流体(F)可以在冷却管道131的最低柱体的附近传递热,而且这种热增加并且被传递到邻近于最低柱体的冷却管道131。
[0208] 另一方面,为了允许工作流体(F)在执行这种相变的同时通过热管172循环,应该将适当量的工作流体(F)填充到热管172中。
[0209] 作为试验结果,看到当填充了与热管172和加热器壳体171a的全部内部容积相比小于30%的工作流体(F)时,加热单元171的温度随着时间的经过而快速地增加。这表明与热管172和加热器壳体171a的全部内部容积相比,工作流体(F)不足。
[0210] 进而,看到当填充了与热管172和加热器壳体171a的全部内部容积相比大于40%的工作流体(F)时,热管172的局部温度没有达到稳定的操作温度(小于50°(冷冻条件))。在热管172更加靠近返回部分172d’、172d”定位时,这种温度降低将是明显的。这表明与热管172和加热器壳体171a的全部内部容积相比,工作流体(F)是过量的,从而增加了工作流体(F)以液相在其中流动的区段。
[0211] 看到当填充了与热管172和加热器壳体171a的全部内部容积相比大于30%但是小于40%的工作流体(F)时,加热单元171的温度和热管172的每一个柱体的温度随着时间的经过达到稳定的操作温度。
[0212] 这里,示出了在更加靠近入口部分172c’、172c”时热管172的每一个柱体的温度呈现更高的温度,并且在更加靠近返回部分172d’、172d”时呈现更低的温度。随着所填充的工作流体(F)的量降低,在入口部分172c’、172c”上的温度(最大温度)和返回部分172d’、172d”上的温度(最小温度)之间的差异降低。
[0213] 相应地,可以填充与热管172和加热器壳体171a的全部内部容积相比大于30%但是小于40%的工作流体(F),但是可以为每一个除霜装置170选择工作流体(F)的优化填充量。
[0214] 另一方面,根据其中加热器171b被附接到加热器壳体171a的外表面的结构,增强加热器171b到加热器壳体171a的热传递性能以及防止加热器171b过热的结构可以优选地被加以考虑。在下文中,将描述考虑到这些项的加热单元171。
[0215] 图12是其中在图3中示意的加热单元171的另一个实例571被沿着宽度方向截取的横截面视图。
[0216] 参考图12,用于加热器壳体的热耗散的外鳍片571a1c在加热器壳体的外表面上突出和形成。外鳍片571a1c可以在加热器壳体的制造(例如,铝的挤出成型)期间作为突出构造在加热器壳体上一体地形成或者作为另外的构造通过焊接、粘结剂等附接到加热器壳体。
[0217] 当如上所述外鳍片571a1c在加热器壳体的外表面上形成时,与其中不形成外鳍片571a1c的结构相比,加热器壳体的外面积增加。结果,可以能够增强在环境低温空气和加热器壳体之间的热交换效率。
[0218] 根据前述结构,从加热器571b产生的相当大量的热可以在加热器571b(在当前绘图的向上方向上)的前侧处被传递到加热器壳体(到加热器571b的后侧的热传递相对地减少),由此防止加热器571b过热。进而,加热器571b的后部温度降低以增强加热器571b的可靠性和寿命。而且,到设置在加热器571b的后侧处的密封部件571e的热传递减少以防止密封部件571e熔化。
[0219] 在下文中,将更加详细地描述外鳍片571a1c的构造。
[0220] 如在绘图中所示意地,外鳍片571a1c可以在主壳体571a1的上表面上形成。多个外鳍片571a1c可以被设置在其上,并且以彼此隔预定的分离距离的方式沿着主壳体571a1的长度或者宽度方向延伸和形成。根据本实施例,看到外鳍片571a1c沿着主壳体571a1的长度方向延伸和形成。
[0221] 在该多个外鳍片571a1c之间的分离距离可以被形成为与外鳍片571a1c的宽度相同或者被形成为大于外鳍片571a1c的宽度。这是因为,当在该多个外鳍片571a1c之间的分离距离小于外鳍片571a1c的宽度时,与其中不形成外鳍片571a1c的结构相比,由于外鳍片571a1c引起的热耗散效果没有那么大。
[0222] 在其中加热器571b被附接到主壳体571a1的底表面的结构中,从加热器571b产生的相当大量的热被在主壳体571a1的上部处形成的外鳍片571a1c在加热器571b的前侧处传递到主壳体571a1。由于这种热传递,可以能够防止加热器571b过热并且在热传递过程期间向主壳体571a1内的工作流体(F)传递更大量的热。换言之,实现了热传递效率的增强。
[0223] 另一方面,当工作流体(F)全部处于液相时,如此进行构造,使得工作流体(F)被完全地填充到在主壳体571a1内的空闲空间中以向工作流体(F)传递最大量的热。如上所述在加热器壳体被设置在蒸发器130的下部处,并且填充了与热管和加热器壳体的全部内部容积相比大于30%但是小于40%的工作流体(F)的情形中,这可以实现。
[0224] 图13和14是示意其中在图12中示意的加热单元571中外鳍片571a1c的形状被修改的实例的概念视图。
[0225] 首先,参考图13,外鳍片671a1c可以在主壳体671a1的上表面以及主壳体671a1的另一个外表面上形成。
[0226] 例如,外鳍片671a1c可以分别在主壳体671a1的两个外表面上突出和形成。然而,当加热单元671的出口671c’、671c”和进口671d’、671d”在主壳体671a1的两个侧表面上形成时,外鳍片671a1c可以在出口671c’、671c”和进口671d’、671d”之间以伸长方式形成。
[0227] 作为另一个实例,外鳍片671a1c还可以在第一盖671a2和第二盖671a3中的至少一个的外表面上突出和形成。然而,当外鳍片671a1c在与加热单元671的出口671c’、671c”和进口671d’、671d”中的一个对应的盖上形成时,在第一盖671a2和第二盖671a3之间,外鳍片671a1c可以在不在其上形成出口671c’、671c”和进口671d’、671d”的至少一个盖的外表面上突出和形成。
[0228] 接着,外鳍片771a1c可以在加热器壳体771a的外表面上以突起形状突出和形成。
[0229] 例如,如在图14中所示意地,多个外鳍片771a1c被设置,并且以彼此隔预定的分离距离的方式沿着主壳体771a1的长度和宽度方向布置。相应地,该多个外鳍片771a1c可以被布置成形成矩阵。
[0230] 作为另一个实例,多个外鳍片771a1c被设置成在主壳体771a1的外表面上具有突出形状。
[0231] 根据前述结构,由于外鳍片,加热器壳体的外面积可以进一步增加。结果,可以能够进一步增强在环境低温空气和加热器壳体之间的热交换效率,并且由于防止加热器过热而进一步增强加热器的可靠性和寿命。
[0232] 另一方面,在其中前述第一延伸鳍片和第二延伸鳍片还在加热器壳体上突出和形成的构造方面,它们可以被理解为一种类型的外鳍片。相应地,还可以通过第一延伸鳍片和第二延伸鳍片实现上述效果。
[0233] 图15和16是其中在图3中示意的加热单元171的再一个实例871被沿着宽度和长度方向截取的横截面视图。
[0234] 参考图15和16,用于增强加热器871b的热传递性能的内鳍片871af1在加热器壳体内突出和形成。内鳍片871af1可以在加热器壳体的制造(例如,铝的挤出成型)期间作为突出构造在加热器壳体上一体地形成或者作为另外的构造通过焊接、粘结剂等附接到加热器壳体。
[0235] 当如上所述内鳍片871af1在加热器壳体内形成时,与填充到加热器壳体中的工作流体(F)的接触面积可以增加,由此增加从加热器871b传递到工作流体(F)的热传递速率。进而,加热器壳体的总容积可以增加以增加能够从加热器壳体接收热的热容量,由此接收更多的从加热器871b产生的热。结果,可以能够增强除霜性能。
[0236] 而且,从加热器871b产生的相当大量的热可以在加热器871b(在当前绘图的向上方向上)的前侧处被传递到加热器壳体(到加热器871b的后侧的热传递相对地减少),由此防止加热器871b过热。进而,加热器871b的后部温度被降低以增强加热器871b的可靠性和寿命。而且,到设置在加热器871b的后侧处的密封部件871e的热传递减少以防止密封部件871e熔化。
[0237] 在下文中,将更加详细地描述内鳍片871af1的构造。
[0238] 如在绘图中所示意地,内鳍片871af1在主壳体871a1上在加热器871b被附接到的外表面的内侧处的内表面上突出和形成。根据当前绘图,看到加热器871b被附接到主壳体871a1的外底表面,并且内鳍片871af1在主壳体871a1的内底表面上突出和形成。
[0239] 内鳍片871af1优选地以小于主壳体871a1的内高度的1/2的长度突出和形成。当内鳍片871af1以大于主壳体871a1的内高度的1/2的长度突出和形成时,可能阻碍工作流体(F)有效率地流动。
[0240] 多个内鳍片871af1可以被设置,并且以彼此隔预定的分离距离的方式沿着主壳体871a1的长度或者宽度方向延伸和形成。根据本实施例,看到内鳍片871af1沿着主壳体
871a1的长度方向延伸和形成。在具有其中通过主壳体871a1的挤出成型使内鳍片871af1与主壳体871a1一体地形成的结构的情形中,具有其中内鳍片871af1沿着主壳体871a1的长度方向延伸和形成的结构。
[0241] 这里,在该多个内鳍片871af1彼此之间的分离距离优选地被设定为在内鳍片871af1的宽度的一倍以上。这是因为,当在该多个内鳍片871af1彼此之间的分离距离小于内鳍片871af1的宽度时,在该多个内鳍片871af1之间的流动显著地减小。进而,在该多个内鳍片871af1彼此之间的分离距离可以优选地被设定为小于内鳍片871af1的宽度的两倍,使得许多内鳍片871af1被设置在主壳体871a1内从而以令人满意的水平获得由于形成内鳍片
871af1而实现的效果。
[0242] 根据这个观点,距主壳体871a1的内壁和邻近于该内壁的内鳍片871af1的距离还可以优选地被设定为大于内鳍片871af1的宽度的一倍但是小于内鳍片871af1的宽度的两倍。
[0243] 另一方面,当工作流体(F)全部处于液相时,如此进行构造,使得工作流体(F)被完全地填充到主壳体571a1内的空闲空间中以向工作流体(F)传递最大量的热。如上所述在加热器壳体被设置在蒸发器130的下部处,并且与热管和加热器壳体的全部内部容积相比大于30%但是小于40%的工作流体(F)被填充的情形中,这可以实现。
[0244] 在下文中,将描述在向加热器壳体引入工作流体的同时能够以令人满意的水平获得由于内鳍片实现的效果并且从加热器壳体有效率地排出工作流体的结构。
[0245] 图17是示意其中在图16中示意的加热单元971中内鳍片971a1的形成位置被修改的实例的横截面视图。
[0246] 根据前述实施例,示出了其中内鳍片871af1从主壳体871a1的一端直至主壳体871a1的另一端沿着主壳体871a1的长度方向延伸和形成的结构。如在图16中所示意地,在其中出口871c”(在相反侧处的出口未示出)和进口871d”(在相反侧处的进口未示出)在主壳体871a1的两个侧表面上沿着主壳体871a1的长度方向以预定距离分别在彼此分离的位置处形成的结构中,内鳍片871af1突出和形成直至形成进口871d”和出口871c”的高度。相应地,如在图16中所示意地,内鳍片871af1被布置成沿着主壳体871a1的宽度方向以一定分离距离覆盖部分的出口871c”和进口871d”。
[0247] 该结构对于从出口871c”排出并且通过进口871d”收集的工作流体(F)并不具有大的影响,但是当内鳍片871af1以小于主壳体871a1的内高度的1/2的长度突出和形成,并且在主壳体871a1的内壁和邻近于该内壁的内鳍片871af1之间的距离被形成为大于内鳍片871af1的宽度的一倍时实际上对该工作流体(F)具有某些影响。
[0248] 为了改进这一点,根据本修改实例,看到从主壳体971a1的内底表面突出和形成的内鳍片971a1f在进口971d”(在相反侧处的进口未示出)和出口971c”(在相反侧处的出口未示出)之间形成。根据上述结构,内鳍片971a1f不沿着主壳体971a1的宽度方向覆盖主壳体971a1的出口971c”和进口971d”。相应地,工作流体(F)可以有效率地通过进口971d”被收集,并且当在向前流动的同时再次被加热器971b加热时,由于内鳍片971a1f,所收集的工作流体(F)接收更多的热,并且被再次加热的工作流体(F)可以有效率地通过出口971c”排出。
[0249] 图18是示意在图3中示意的加热单元171的又一个实例1071的横截面视图。
[0250] 可以与前述外鳍片和内鳍片相关联的结构相组合地理解在图18中示意的结构。换言之,用于主壳体1071a1的热耗散的外鳍片1071a1c在主壳体1071a1的外表面上突出和形成,并且用于加热器1071b的热传递性能增强的内鳍片1071a1f在主壳体1071a1内突出和形成。
[0251] 前述实施例的结构可以全部能够应用于本实例的结构。其重复说明将省略。
[0252] 另一方面,当加热器171b被驱动时,开始移除在蒸发器130上形成的霜。具体地,工作流体(F)被加热器171b加热以通过热管172流动,并且在熔化在冷却管道131上形成的霜或者冰的过程期间,在蒸发器130的冷却管道131上执行热耗散。由于除霜,霜或者冰被转换成水,即除霜水,并且落到蒸发器130的底部上,并且根据情况,除霜水可以甚至落在设置在蒸发器130的下部处的加热单元171上。
[0253] 加热器171b的热丝171b2和端子171b3以及连接到端子171b3的导线173被构造成包括导体,并且因此存在当与除霜水形成接触时引起短路的可能性。如上所述,根据其中加热器171b被附接到加热器壳体171a的底表面的结构、其中密封部件171e被布置成覆盖加热器171b的结构以及其中第一延伸鳍片171a1a和第二延伸鳍片171a1b在加热器壳体171a的两侧处突出和形成以容纳加热器171b的结构,可以能够以预定水平防止在加热器171b和除霜水之间的接触。
[0254] 然而,导线173具有被暴露并且延伸到加热器壳体171a的外侧的形状。由于这种构造特性,当向下流动到导线173的除霜水在除霜之后被冷却并且被转换成霜或者冰时,所导致的重量增加可能对与端子171b3的接触产生影响或者部分除霜水可能沿着导线173流动到加热器171b或者电源侧从而引起短路。
[0255] 在下文中,将参考图19和20描述用于防止前述问题的根据加热单元171的位置的导线173的连接结构。
[0256] 加热单元171在蒸发器130的一侧的底部处被以沿着左右方向延伸的形状布置。加热单元171可以在与冷却管道131的最低柱体相同的高度或者低于冷却管道131的最低柱体的位置处以沿着蒸发器130的左右方向延伸的形状布置。
[0257] 在布局状态中,在加热器171b和电源之间连接的导线173从邻近于蒸发器130的外侧的加热器171b的一个端部延伸到外侧。换言之,导线173延伸到蒸发器130的内侧而不是外侧并且被连接到电源。根据该结构,在其中将导线173被布置到蒸发器130的下侧的区域可以最小化,由此最小化除霜水落到导线173上的可能。
[0258] 考虑其具体实例,首先,图19示意其中加热单元171被布置在蒸发器130的左底部处的视图。导线173从邻近于蒸发器130的左侧的加热器171b的左端部延伸到外侧。为此目的,连接到导线173的端子171b3可以优选地位于加热器171b的左端部处。
[0259] 作为与图19相反的情形,图20示意其中加热单元171被布置在蒸发器130的右底部处的视图。导线173从邻近于蒸发器130的右侧的加热器171b的右端部延伸到外侧。为此目的,连接到导线173的端子171b3可以优选地邻近于加热器壳体171a的进口位于进口和出口之间。
[0260] 这里,加热器171b的右端部可以优选地被布置在加热器壳体171a的进口和出口之间以禁止通过位于加热器壳体171a的右端部处的进口收集的工作流体(F)被再次加热从而回流。根据该布局,热丝171b2不被布置在加热器壳体171a的进口处,并且因此进口位于无源加热部(PHP)内。
[0261] 如在绘图中所示意地,当连接到加热器壳体171a的进口的返回部分172d’、172d”以弯曲形状形成时,恰好在被引入加热器壳体171a中之前,返回的工作流体(F)的方向被切换至少一次。这里,大的流阻在弯曲部分处形成,由此防止返回的工作流体(F)回流。
[0262] 作为参考,前述实例示意加热器壳体171a被水平地布置到蒸发器的情形,但是本公开可以不一定限制于此。加热器壳体171a可以被以如此方式布置,使得进口侧端部相对于出口侧端部被布置在大于–90°但是小于2°的角度范围内。这将在以后详细描述。
[0263] 图21a到21c是在冷冻条件中关于在图4中示意的返回部分172d’、172d”的内径示意加热器171b的温度变化的曲线图,并且图22是概念地示意在图21c的条件中在返回部分172d’、172d”处流体的流动的视图。
[0264] 图21a是示意返回部分172d’、172d”的内径是4.75mm的情形的视图,并且图21b是示意返回部分172d’、172d”的内径是6.35mm的情形的视图,并且图21c是示意返回部分172d’、172d”的内径是7.92mm的情形的视图。在本试验中,工作流体(F)的适当的量分别被设定为55g、60g和65g,以关于返回部分172d’、172d”的内径测量加热器171b的温度变化。
[0265] 如在图21a中所示意地,在返回部分172d’、172d”的内径是4.75mm的情形中,当工作流体(F)的量是55g时,加热器171b的过热发生。这被视为由于返回部分172d’、172d”的小的直径,与适当的量相比返回到加热器壳体171a的工作流体(F)的量减小,并且未充分地与加热器171b形成接触以加热工作流体(F)。如上所述当返回部分172d’、172d”的直径小于5mm时,这可能引起加热器171b过热的问题。
[0266] 如在图21c中所示意地,在返回部分172d’、172d”的内径是7.92mm的情形中,当工作流体(F)的量是55g、65g时,加热器171b的过热发生。如上所述,当返回部分172d’、172d”的直径大于7mm时,发生如下现象,其中所收集的工作流体(Fa)全部被填充到返回部分172d’、172d”中,而不被收集到加热器壳体171a中并且流动到在返回部分172d’、172d”内在上部处形成的空间并且被引入加热器壳体171a中。
[0267] 这里,被引入加热器壳体171a中的工作流体(Fa)被加热器171b再次加热以强烈地在加热单元171内流动,并且部分的被加热的工作流体(Fb)被排出到在返回部分172d’、172d”内的上空间,并且结果,发生其中部分的被加热的工作流体(Fb)回流的现象。
[0268] 如上所述,在返回部分172d’、172d”的内径改变时,前述现象发生。相应地,为了防止加热器171b过热和工作流体(F)回流,进口171d’、171d”应该在无源加热部(PHP)内形成并且返回部分172d’、172d”应该具有适当的内径。
[0269] 作为试验结果,如在图21b中所示意地,看到当返回部分172d’、172d”的内径是6.35mm时,加热单元171的过热不发生。这表示工作流体(F)能够被有效率地返回、被再次加热并且循环。作为参考,用于试验的工作流体(F)的量是55g、60g,并且是与热管172和加热器壳体171a的总容积的30-35%对应的填充量。
[0270] 如上所述,返回部分172d’、172d”的内径可以被形成为大于5mm但是小于7mm。优选地,具有在以上范围内的6.35mm的内径的商业管可以用于返回部分172d’、172d”。
[0271] 作为参考,具有8mm(高度)×13mm(宽度)的宽度方向横截面的规格的加热器壳体171a被用于前述试验。加热器壳体171a的规格可以稍微不同于用于前述试验的规格,可以为返回部分172d’、172d”以类似的方式使用具有以上内径条件的返回部分172d’、172d”。
[0272] 另一方面,如上所述,被加热器壳体171a内的加热器171b加热和蒸发的工作流体(F)被引入热管172的入口部分172c’、172c”中,并且在通过热管172流动的同时被冷却的工作流体(F)通过热管172的返回部分172d’、172d”被收集到加热器壳体171a中。在这样一系列的流动过程期间,加热器壳体171a相对于热管172的安设角度对于工作流体(F)是否循环具有关键作用。在下文中,这将详细描述。
[0273] 图23是示意加热器壳体171a和热管172的每一个柱体根据加热器壳体171a的进口171d’、171d”侧端部相对于热器壳体171a的出口171c’、171c”侧端部倾斜的角度的温度变化的曲线图。
[0274] 作为参考,TH指示加热器壳体171a的温度,并且TL指示热管172的放热部172b的最低柱体的温度。因为工作流体(F)被加热器171b加热并且通过热管172循环,并且然后返回到加热器壳体171a,所以加热器壳体171a的温度(TH)最高,但是放热部172b的最低柱体的温度(TL)最低。相应地,理解到热管172的其余柱体的温度在TH和TL之间。在图23中,为了解释方便起见,仅利用指示线示出对应于TH和TL的温度曲线。
[0275] 参考绘图,工作流体(F)是否有效率地循环可以根据加热器壳体171a的进口171d’、171d”侧端部相对于加热器壳体171a的出口171c’、171c”侧端部倾斜的角度而改变。
在其中加热器壳体171a在一个方向上延伸和形成并且进口171d’、171d”和出口171c’、
171c”分别在加热器壳体171a的两侧处形成的结构的情形中,这与加热器壳体171a的进口
171d’、171d”侧端部相对于加热器壳体171a的出口171c’、171c”侧端部倾斜的角度有关。
[0276] 角度0°表示其中加热器壳体171a被水平地布置到蒸发器130的构造,并且正(+)角度表示其中加热器壳体171a的进口171d’、171d”侧端部相对于加热器壳体171a的出口171c’、171c”侧端部向上倾斜的构造,并且负(-)角度表示其中加热器壳体171a的进口
171d’、171d”侧端部相对于加热器壳体171a的出口171c’、171c”侧端部向下倾斜的构造。
[0277] 如在图23(a)到23(c)中所示意地,当加热器壳体171a被水平地布置到蒸发器130或者加热器壳体171a的进口171d’、171d”侧端部相对于加热器壳体171a的出口171c’、171c”侧端部向下倾斜时(当出口171c’、171c”侧在与进口171d’、171d”侧相同的高度处形成或者出口171c’、171c”侧在比进口171d’、171d”侧更高的高度处形成时),热管172的每一个柱体的温度类似地随着时间经过而增加,并且在经过预定的时间段之后达到稳定的操作温度。这表明工作流体(F)的循环被有效率地执行。
[0278] 作为试验结果,当加热器壳体171a的进口171d’、171d”的端部相对于加热器壳体171a的出口171c’、171c”侧端部被布置在0°和–90°之间的范围内时,看到随着时间经过的温度曲线在使工作流体(F)通过热管172循环方面不存在任何问题。
[0279] 相反,参考图23(d)和23(f),当加热器壳体171a的进口171d’、171d”侧端部相对于加热器壳体171a的出口171c’、171c”侧端部向上倾斜时(当出口171c’、171c”侧在比进口171d’、171d”侧更低的位置处形成时),示出了对于每一个角度加热器壳体171a和热管172的每一个柱体的温度具有大的差异。
[0280] 具体地,在加热器壳体171a的进口171d’、171d”侧端部相对于加热器壳体171a的出口171c’、171c”侧端部以2°向上倾斜的状态中(在进口171d’、171d”侧相对于出口171c’、171c”侧以2°向上倾斜的状态中),从前述曲线图没有示出大的差异。
[0281] 然而,在加热器壳体171a的进口171d’、171d”侧端部相对于加热器壳体171a的出口171c’、171c”侧端部以3°向上倾斜的状态中(在进口171d’、171d”侧相对于出口171c’、171c”侧以3°向上倾斜的状态中),看到加热器壳体171a的温度在初始阶段突然快速地增加和降低。进而,在加热器壳体171a的进口171d’、171d”侧端部相对于加热器壳体171a的出口
171c’、171c”侧端部以4°向上倾斜的状态中(在进口171d’、171d”侧相对于出口171c’、
171c”侧以4°向上倾斜的状态中),看到加热器壳体171a的温度连续地增加,并且热管172没有在很大程度上从初始温度偏离。
[0282] 这表示当加热器壳体171a的进口171d’、171d”侧端部相对于加热器壳体171a的出口171c’、171c”侧端部大于3°地向上倾斜时(在进口171d’、171d”侧相对于出口171c’、171c”侧大于3°地向上倾斜的状态中),即便工作流体(F)被加热器171b加热,它也难以朝向其中工作流体(F)位于相对较低位置处的入口部分172c’、172c”流下。
[0283] 特别地,当加热器壳体171a的进口171d’、171d”侧端部相对于加热器壳体171a的出口171c’、171c”侧端部大于4°地向上倾斜时(在进口171d’、171d”侧相对于出口171c’、171c”侧大于4°地向上倾斜的状态中),工作流体(F)不朝向入口部分172c’、172c”流下而是回流从而不允许循环,并且因此加热器壳体171a的温度连续地增加从而引起过热。
[0284] 考虑试验结果,加热器壳体171a的进口171d’、171d”侧端部可以优选地被布置成相对于加热器壳体171a的出口171c’、171c”侧端部具有大于–90°但是小于2°的角度范围。
[0285] 作为参考,在加热器壳体171a的进口171d’、171d”侧端部被布置成相对于加热器壳体171a的出口171c’、171c”侧端部向下倾斜时,当将图23(a)至23(c)彼此比较时,看到热管172的加热器171b的最低柱体的温度更加快速地增加。这是因为,在加热器壳体171a的出口171c’、171c”侧相对于加热器壳体171a的进口171d’、171d”侧被向上布置时,工作流体(F)的流动易于实现。
[0286] 在下文中,将描述考虑到被加热的工作流体(F)的上升特性用于容易地实现工作流体(F)的流动的在加热单元171和热管172之间的连接结构。
[0287] 图24至26是示意在应用于图19和20的加热单元171与加热单元171中的热管172之间的连接结构的修改实例的纵向横截面视图。作为参考,当前附绘图为了解释方便简要地示意仅带有加热器壳体1171a、1271a、1371a和加热器1171b、1271b、1371b的加热单元1171、1271、1371。前述详细结构(形成有第一延伸鳍片和第二延伸鳍片、密封部件、外鳍片、内鳍片等的结构)当然可以能够应用于加热单元1171、1271、1371。
[0288] 在下文中,将基于加热器壳体1171a、1271a、1371a被水平地布置到蒸发器来描述本公开,但是本公开可以不一定限制于此。如上所述,加热器壳体1171a、1271a、1371a可以被如此布置,使得进口1171d”、1271d”、1371d”(在相反侧处的进口未示出)侧端部相对于出口1271c”、1271c”、1371c”(在相反侧处的出口未示出)具有大于–90°但是小于2°的角度范围。
[0289] 而且,在下文中,将基于进口1171d”、1271d”、1371d”和出口1271c”、1271c”、1371c”在加热器壳体1171a、1271a、1371a的两个侧表面处在沿着长度方向以预定距离分离的位置处形成(在图4上方示意的结构)来描述本公开,但是本公开可以不一定限制于此。加热单元1171、1271、1371的进口1171d”、1271d”、1371d”和出口1271c”、1271c”、1371c”中的至少一个可以在加热器壳体1171a、1271a、1371a的端部处形成(在图7至9上方示意的结构)。
[0290] 如上所述,工作流体(F)通过进口1171d”、1271d”、1371d”被收集并且然后被加热器1171b、1271b、1371b再次加热并且被排出到出口1271c”、1271c”、1371c”。考虑到工作流体(F)的流动方向和被加热的工作流体(W)的上升特性,热管的返回部分1172d”、1272d”、1372d”(相反侧未示出)可以被布置成平行于加热器壳体1171a、1271a、1371a或者在加热器壳体1171a、1271a、1371a的向下方向上延伸和形成(或者向下延伸并且弯曲以水平地延伸和形成),并且热管的入口部分1172c”、1272c”、1372c”(相反侧未示出)可以被布置成平行于加热器壳体1171a、1271a、1371a或者在加热器壳体1171a、1271a、1371a的向上方向上延伸和形成。
[0291] 这里,在向上和/或向下方向上延伸和形成的含义可以包括以竖直方式延伸和形成以及以倾斜方式延伸和形成。
[0292] 而且,在这些情形的组合中,返回部分1172d”、1272d”、1372d”和入口部分1172c”、1272c”、1372c”这两者均可以沿着加热器壳体1171a、1271a、1371a的长度方向延伸和形成,但是在考虑到工作流体(F)的上升力的流动设计方面,仅返回部分1172d”、1272d”、1372d”和入口部分1172c”、1272c”、1372c”中的任一个可以优选地沿着加热器壳体171a的长度方向延伸和形成。
[0293] 例如,图24示意其中热管的返回部分1172d”沿着加热器壳体1171a的长度方向延伸和形成并且热管的入口部分1172c”在加热器壳体1171a的向上方向上延伸和形成的视图。
[0294] 作为另一个实例,图25示意其中热管的返回部分1272d”在加热器壳体1271a的向下方向延伸和形成并且热管的入口部分1272c’、1272c”在加热器壳体1271a的向上方向上延伸和形成的视图。
[0295] 在热管的入口部分1172c”、1272c”在蒸发器的向上方向上延伸和形成方面,前述两个实例可以能够应用于其中如在图19中所示意加热单元171被直接地连接到热管172的竖直延伸部分的结构。在此情形中,竖直延伸部分的下端部构成入口部分1172c”、1272c”。
[0296] 作为参考,如在图19中所示意地,前述两个实例被如此构造,使得加热器1171b、1271b的端子(未示出)邻近于加热器壳体1171a、1271a的出口1271c”、1271c”形成,并且导线1173、1273被连接到端子并且延伸到外侧。
[0297] 根据以上结构,自然流动形成,使得被加热器1171b、1271b加热的工作流体(F)升高并且被排出到向上延伸和形成的入口部分1172c”、1272c”,并且因此即使在加热器壳体1171a、1271a被以水平方式布置的状态中,被加热器1171b、1271b加热的工作流体(F)也可以通过入口部分1172c”、1272c”被有效率地排出。
[0298] 特别地,在图25中示意的结构是由于在热管1272的返回部分1272d”具有在加热器壳体1271a的向下方向延伸和形成的结构,被加热以具有上升力的工作流体(F)不能回流到返回部分1272d”的结构。相应地,可以能够形成通过入口部分1272c”排出被加热的工作流体(F)而不回流到返回部分1272d”的更加自然的流动。
[0299] 作为另一个实例,在图26中,示出了热管1372的返回部分1372d”在加热器壳体1371a的向下方向上延伸和形成,并且热管1372的入口部分1372c”沿着加热器壳体1371a的长度方向延伸和形成。
[0300] 在热管1372的入口部分1372c”沿着加热器壳体1371a的长度方向延伸和形成方面,前述结构可以能够应用于其中如在图20中所示意加热单元171被直接地连接到热管172的水平延伸部分的结构。在此情形中,水平延伸部分的端部构成入口部分1372"。作为参考,如结合图20描述地,在以上实例中,如此进行构造,使得加热器1371b的端子(未示出)在加热器壳体1371a的进口1371d”和出口1371c”之间形成,并且导线1373被连接到端子并且延伸到外侧。
[0301] 与前述结构相比,这不是适于被加热的工作流体(F)升高的特性的排出结构,但是由于热管1372的返回部分1372d”具有在加热器壳体1371a的向下方向延伸和形成的结构,被加热以具有上升力的工作流体(F)不能回流到返回部分1372d”。相应地,可以能够形成通过入口部分1372c”排出被加热的工作流体(F)的一系列流动。
[0302] 另一方面,加热器壳体1471a可以从蒸发器1430的下侧到蒸发器1430的上侧在竖直方向上延伸和形成,使得进口1471d”(在相反侧处的进口未示出)侧端部相对于出口1471c”(在相反侧处的出口未示出)侧端部形成–90°的角度。
[0303] 图27和28是示意应用于图1中的冰箱100的除霜装置170的第二实施例1470的前视图和透视图。
[0304] 参考图27和28,加热单元1471可以被布置在除霜装置1470的一个外侧处。具体地,加热器壳体1471a可以位于设置在蒸发器1430的一侧处的支撑固定件1433的外侧处,并且从蒸发器1430的下侧到蒸发器1430的上侧在竖直方向上延伸和形成。这里,至少部分的加热器壳体1471a可以被布置在第一冷却管道1431’和第二冷却管道1431”之间。
[0305] 加热器壳体1471a分别被连接到热管1472,以形成能够循环工作流体(F)的通道。出口1471c”和进口1471d”分别在加热器壳体1471a的上侧和下侧处形成。出口1471c”被连接到热管1472的延伸部分,并且进口1471d”被连接到热管1472的最低柱体。
[0306] 加热器1471b是利用沿着一个方向延伸和形成的板形加热器1471b构造的,并且被附接到加热器壳体1471a的外表面并且在蒸发器1430的上下方向上被竖直地布置。作为参考,为了解释方便,图27简要地示意带有仅加热器壳体1471a和加热器1471b的加热器壳体1471a。前述详细结构(形成有第一延伸鳍片和第二延伸鳍片、密封部件、外鳍片、内鳍片等的结构)当然可以能够应用于加热单元1471。
[0307] 根据本实施例,示出了加热器1471b被附接到加热器壳体1471a的面向外的一个表面。根据该布局,可以能够以预定水平防止除霜水与加热器1471b形成接触。然而,本公开可以不一定限制于此。加热器1471b还可以附接到加热器壳体1471a的面对支撑固定件133的另一个表面。然而,在此情形中,可以优选地提供一种能够防止在加热器1471b和除霜水之间的接触的结构。
[0308] 作为参考,当加热器1471b被附接到加热器壳体1471a的面向外的一个表面时,外鳍片可以在加热器壳体1471a的面对支撑固定件133的另一个表面上突出和形成,并且内鳍片可以在加热器1471b被附接到的一个表面的内侧的内表面上突出和形成。
[0309] 加热器1471b的热丝1471b2朝向出口1471c”在进口1471d”和出口1471c”之间延伸和形成,并且被构造成再次加热通过进口1471d”收集的工作流体(F)。加热器1471b的端子(未示出)可以在位于进口1471d”和出口1471c”之间的加热器1471b的端部处形成,并且导线1473被连接到端子并且朝向蒸发器1430的下侧延伸。
[0310] 另一方面,工作流体(F)可以优选地在加热器壳体1471a内比在竖直方向上延伸的加热器1471b的最高端更高的位置处填充。根据前述构造,除霜操作可以在加热单元1471不过热的状态中稳定地执行,并且向热管1472连续供应处于气相的工作流体(F)可以稳定地执行。
[0311] 在下文中,将描述考虑到当工作流体(F)通过热管1572循环时根据工作流体(F)的温度的对流的热管1572的设计变化。
[0312] 图29是示意其中在应用于图1的冰箱100的除霜装置170中在热管1572的上柱体和下柱体之间的宽度被不同地形成的第三实施例1570的概念视图。根据本实施例,在其前表面(a)和侧表面(b)上示出除霜装置1570。
[0313] 作为参考,图29(a)示意在前侧处的第一冷却管道1531’被省略的构造以呈现热管1572的全部形状。进而,由于与热管1572重叠,部分的第二冷却管道1531”可能看不到,但是参考冷却鳍片1532的布局和图29(b),可以看到第一冷却鳍片1531’和第二冷却鳍片1521”的全部形状。
[0314] 参考图29,冷却管道1531和热管1572被以之字形形状重复地弯曲以形成多个柱体。
[0315] 具体地,冷却管道1531可以利用水平管道部分和弯曲管道部分的组合构造。水平管道部分被在上下方向上水平地布置,并且被构造成穿过冷却鳍片1532,并且弯曲管道部分被连接在上水平管道部分的端部和下水平管道部分的端部之间以彼此连通。这里,如在绘图中所示意地,水平管道部分的每一个柱体可以被以预定的间隔布置。
[0316] 热管1572被布置在第一冷却管道1531’和第二冷却管道1531”之间以形成单行。热管1572可以包括延伸部分1572a和放热部1572b。延伸部分1572a的说明将被以前的实施例的说明替代。
[0317] 放热部172b从连接到加热单元1571的进口的延伸部分1572a沿着蒸发器1530的冷却管道1531以之字形形状延伸。放热部1572b以构成柱体的多个水平管1572b’和形成为弯曲的U形管从而以之字形形状连接它们的连接管1572b”的组合构造而成。
[0318] 在前述结构中,在水平管1572b’的下部处的水平管1572b’的每一个柱体之间的距离可以被形成为小于在水平管1572b’的上部处的水平管1572b’的每一个柱体之间的距离。这是考虑到当工作流体(F)通过热管1572循环时根据工作流体(F)的温度的对流的设计。
[0319] 具体地,通过热管1572的入口部分引入的工作流体(F)处于高温气相,并且在热管1572的循环过程期间具有最高温度。如在绘图中所示意地,高温工作流体(F)朝向冷却管道
1531移动,并且因此通过在冷却管道1531的上部处在冷却管道1531周围的对流,高温热被传递到大的区域。
[0320] 相反,工作流体(F)在逐渐地丧失热的同时在液体和气体共存的相态的状态中流动,并且最后被引入返回部分中,并且此时的热具有足以在冷却管道1531上移除霜的温度,但是到周围的热传递的量小于前述情形。
[0321] 相应地,考虑到这点,靠近返回部分的热管1572的每一个柱体(即,放热部1572b的水平管1572b’)与位于热管1572的上部处的热管1572的每一个柱体相比被以更小的距离布置。例如,通过在其间置入冷却管道1531的一个柱体,位于热管1572的上部处的热管1572的每一个柱体可以被布置成与邻接的冷却管道1531的柱体对应,并且位于热管1572的下部处的热管1572的每一个柱体可以被布置成与冷却管道1531的每一个柱体对应。
[0322] 与前述结构相应地,蒸发器1530的下部排列有比蒸发器1530的上部相对更大数目的放热部1572b的水平管1572b’。
[0323] 图30和31是示意在图29中示意的除霜装置1570的修改实例1670的概念视图。
[0324] 首先,图30示意除霜装置1670的前表面(a)和侧表面(b)。
[0325] 根据本修改实例,热管1672可以包括在第一冷却管道1631’的前侧处的第一热管1672'和在第二冷却管道1631”的后侧处的第二热管1672"以形成两个柱体。
[0326] 作为参考,在图30(a)中由于与第一热管1672'重叠,第二热管1672"可能看不到,但是参考图30(b),可以看到第二冷却鳍片1672"的全部形状。
[0327] 如在绘图中所示意地,在布置在第一热管1672'和第二热管1672"的下部处的水平管1672b’的每一个柱体之间的距离可以被形成为小于在布置在第一热管1672'和第二热管1672"的上部处的水平管1672b’的每一个柱体之间的距离。这是考虑到当工作流体(F)通过热管1672循环时根据工作流体(F)的温度的对流的设计,并且其详细说明将被图29的较早说明替代。
[0328] 接着,图31示意其中部分的第一冷却管道1731’和第二冷却管道1731”被省略的视图以帮助理解。
[0329] 参考图31,在蒸发器1730的前侧处,在布置在第一热管1772'的下部处的每一个柱体之间的距离可以被形成为小于在布置在第一热管1772'的上部处的每一个柱体之间的距离。相反,在蒸发器1730的后侧处,在布置在第一热管1772'的上部处的每一个柱体之间的距离可以被形成为小于在布置在第一热管1772'的下部处的每一个柱体之间的距离。
[0330] 根据布局关系,由于热管1772的具有更小距离的任何一个部分引起的温度降低可以被由于热管1772的具有更小距离的另一个部分引起的温度增加补偿。相应地,在第一热管1772'和第二热管1772"被构造成比基本结构(在图3中示意的结构)更短的同时,本公开可以为冷却管道1731实现有效率的热传递结构。
[0331] 作为对此的修改实例,在蒸发器1730的前侧处,在布置在第一热管1772'的下部处的每一个柱体之间的距离可以被形成为大于在布置在第一热管1772'的上部处的每一个柱体之间的距离。相反,在蒸发器1730的后侧处,在布置在第二热管1772"的上部处的每一个柱体之间的距离可以被形成为大于在布置在第二热管1772"的下部处的每一个柱体之间的距离。
[0332] 另一方面,因为在通过热管1872流动的同时工作流体(F)向冷却管道1831散热,所以当更加靠近加热单元1871的进口时,工作流体(F)被冷却。相应地,对于下冷却管道1731的除霜可能不被有效率地执行。在下文中,将描述能够解决这个问题的结构。
[0333] 图32和33是示意应用于图1中的冰箱100的除霜装置170的第四实施例1870的前视图和透视图。图32示意其中部分的冷却鳍片1832被省略的视图。作为参考,在图33中更加详细地示意了蒸发器1830的详细构造。
[0334] 参考图32和33,在根据循环工作流体(F)的相态方面,热管1872可以被划分成高温蒸发器(E)和低温冷凝器(C)。
[0335] 作为其中工作流体(F)在包含高温气体或者高温气体和液体的相态中移动的部分的蒸发器(E)具有能够移除在冷却管道1831上的霜的温度。在结构上,蒸发器(E)被连接到加热单元1871的出口,并且被布置成与蒸发器1830的冷却管道1831对应以向蒸发器1830的冷却管道1831传递热。
[0336] 相反,作为其中工作流体(F)以低温液相流动的部分的冷凝器(C)具有比能够在冷却管道1831上执行除霜的温度低的温度。相应地,即使当冷凝器(C)被布置成邻近于冷却管道1831时,在冷却管道1831上的除霜也可能不被有效率地执行。冷凝器(C)最后被连接到加热单元1871的进口。
[0337] 热管1872从顶部到底部以之字形形状延伸,并且因此当热管1872被排列成对应于冷却管道1831时,冷凝器(C)被布置成邻近于冷却管道1831的下侧。这表示在下冷却管道1831上的除霜不能被有效率地执行。
[0338] 为了解决这个问题,冷凝器(C)从蒸发器(E)延伸并且被布置成低于蒸发器1830的最低柱体冷却管道1831a。冷凝器(C)被构造成包括低于最低柱体冷却管道1831a布置的至少两个水平管。根据本实施例,示出了其中以低于蒸发器1830的冷却管道1831的最低柱体的方式进一步设置热管1872的两个柱体以构成冷凝器(C)的结构。
[0339] 如上所述,当热管1872的低温冷凝器(C)被布置成低于蒸发器1830的最低柱体冷却管道1831a时,仅高温蒸发器(E)可以用于蒸发器1830的除霜,并且因此在冷却管道1831的下侧上的除霜可以被有效率地执行。
[0340] 根据前述结构,加热单元1871的下端被邻近于最低柱体冷却管道1831a布置。相应地,热管1872的返回部分从冷凝器(C)的最低柱体水平管到加热单元1871的进口以向上弯曲的形状延伸以形成能够收集被冷凝的工作流体(F)的通道。
[0341] 在返回部分上在具有弯曲形状的部分处形成大的流阻,并且因此存在抑制返回到加热单元1871的进口的工作流体(F)回流的优点。
[0342] 图34和35是示意其中在图32和33中示意的除霜装置1870中加热单元1971的形成位置被修改的实例1970的前视图和透视图。
[0343] 参考图34和35,加热单元1971的至少部分被布置成低于蒸发器1930的最低柱体冷却管道1931。例如,加热单元1971的下端可以邻近于热管1972的最低柱体水平管定位,并且加热单元1971的上端可以位于从蒸发器1930的最低柱体冷却管道1931a在顶部上的第一冷却管道1931b(即,在底部上的第二冷却管道)下方。
[0344] 根据前述结构,在热管1972的最低柱体水平管和加热单元1971的进口之间连接的返回部分被形成为比前一实施例的返回部分更短。
[0345] 当热管1972的最低柱体水平管和加热单元1971的进口被置于基本相同的水平上时,返回部分可以在水平方向上从热管1972的最低柱体水平管延伸并且连接到加热单元1971的进口。
[0346] 进而,根据前述结构,如此进行构造,使得加热单元1971被布置成邻近于热管1972的最低柱体水平管,并且因此与前一实施例相比,在更小量的工作流体(F)的情况下,加热器1971b位于工作流体(F)的水位下方。进而,随着工作流体(F)的填充量降低,热管1972的最低柱体水平管的温度可以进一步增加。这表明与之前的实例相比蒸发器(E)的低温增加。