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蒸发器

阅读:157发布:2021-03-03

IPRDB可以提供蒸发器专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型提供一种蒸发器,能够将从除霜用管式加热器散发的热高效地传递至板式翅片。蒸发器(1)具备:在上下方向隔开间隔地设置的多组翅片组(3),其由多片板式翅片(2)构成;热交换管(4),其由多个直管部(5)及弯曲管部(6、7)构成;除霜用管式加热器(8),其由弯曲管部(10)及与至少一部分翅片组(3)的板式翅片(2)热接触的多个直管部(9)构成。在所有板式翅片(2)上沿前后方向隔开间隔地形成有供热交换管(4)的直管部(5)穿过的两个第1贯通孔(2a)。在与除霜用管式加热器的直管部热接触的板式翅片的两个第1贯通孔之间的前后方向中间部分形成有供除霜用管式加热器的直管部穿过的一个第2贯通孔(2b)。,下面是蒸发器专利的具体信息内容。

1.一种蒸发器,其具备:沿上下方向隔开间隔地设置的多组翅片组,所述翅片组由沿左右方向以并列状配置的多片板式翅片构成;热交换管,其由多个直管部及弯曲管部构成,其中,该直管部以贯穿状固定于各翅片组的板式翅片、且沿左右方向延伸,该弯曲管部将相邻的两个直管部连接起来;以及除霜用管式加热器,其由多个直管部及弯曲管部构成,其中,该直管部与至少一部分翅片组的板式翅片热接触、且沿左右方向延伸,该弯曲管部将相邻的两个直管部连接起来,在所有板式翅片上沿前后方向隔开间隔地形成有供热交换管的直管部穿过的两个第1贯通孔,空气从下端朝上端流动,其中,在与除霜用管式加热器的直管部热接触的板式翅片中的两个第1贯通孔之间的前后方向中间部分,形成有供除霜用管式加热器的直管部穿过的一个第2贯通孔,在板式翅片的两个第1贯通孔中穿过热交换管的直管部,并且,在第2贯通孔中穿过除霜用管式加热器的直管部,除霜用管式加热器的管的外周面的每单位面积的发热量即发热密度在除霜用管式加热器的长度方向上局部不同。

2.根据权利要求1所述的蒸发器,其中,

在板式翅片的第1贯通孔的周缘部及第2贯通孔的周缘部,在整周范围内一体地形成有套环。

3.根据权利要求1所述的蒸发器,其中,

除霜用管式加热器的加热线为线圈状,发热密度高的部分的节距比发热密度低的部分的节距小。

4.根据权利要求1所述的蒸发器,其中,

除霜用管式加热器的发热密度在长度方向的中间部分比靠两端部分高。

5.根据权利要求4所述的蒸发器,其中,

除霜用管式加热器配置于从蒸发器下端到高度方向中间部之间,除霜用管式加热器的中间部分位于配置有除霜用管式加热器的部分的下侧。

说明书全文

蒸发器

技术领域

[0001] 本实用新型涉及蒸发器,更详细而言,涉及适合应用在例如冷藏冰箱、冷藏陈列柜、冷冻冰箱、冷冻陈列柜等冷冻/冷藏装置所使用的制冷循环系统中的蒸发器。
[0002] 在本说明书及权利要求书中,将图1及图2中的上下、左右称为上下、左右,将图2的纸面表面侧(图3中的右侧、图4中的左侧)称为前,将其相反侧称为后。

背景技术

[0003] 例如,在冷藏冰箱的隔热箱体内,设置有具备压缩机、冷凝器及蒸发器的制冷循环。作为这种制冷循环的蒸发器,广泛使用如下蒸发器,该蒸发器具备:沿空气流动方向隔开间隔地设置有多组的翅片组,其由配置成并列状的多片板式翅片构成;及热交换管,其由多个直管部及弯曲管部构成,其中,该直管部以贯穿状固定于各翅片组的所有板式翅片,该弯曲管部将相邻的两个直管部连接起来、且数量比直管部的数量少一个。
[0004] 然而,在这种蒸发器中,因空气中的水分而在各板式翅片上产生结霜。若产生这种结霜,则附着的霜成为阻力而使得在各翅片组的板式翅片之间流动的空气量急剧减少,或者使得空气与在热交换管内流动的制冷剂之间的导热量急剧减少,从而产生冷却效率在较短时间内下降的问题。因此,在结霜量达到一定量以上的情况下,需要使霜融化而将其除去。
[0005] 作为能够将产生的霜除去的蒸发器,例如已知如下蒸发器,该蒸发器具备:多组翅片组,它们由配置成并列状的多片铝制的板式翅片构成、且沿上下方向隔开间隔地设置;热交换管,其由多个直管部及 弯曲管部构成,其中,这些直管部以贯穿状固定在各翅片组的板式翅片上、且沿左右方向延伸,该弯曲管部将相邻的两个直管部连接起来;及除霜用管式加热器,其由多个直管部及弯曲管部构成,其中,这些直管部与至少一部分翅片组的板式翅片热接触、且沿左右方向延伸,该弯曲管部将相邻的两个直管部连接起来,在所有板式翅片中沿前后方向隔开间隔地形成有供热交换管的直管部穿过的两个贯通孔,并且,在所有板式翅片的各角部形成有切口,由在上下方向相邻、且与除霜用管式加热器的直管部热接触的两个板式翅片的接近的切口形成供除霜用管式加热器的直管部嵌入的加热器用嵌入部,在板式翅片的两个贯通孔中穿过热交换管的直管部,并且,在加热器用嵌入部中嵌入除霜用管式加热器的直管部(参照专利文献1)。
[0006] 然而,在专利文献1所记载的蒸发器中,即使在除霜用管式加热器的直管部嵌入于加热器用嵌入部的部分,也存在与板式翅片接触的部分及未与板式翅片接触的部分,从除霜用管式加热器的直管部散发的热有可能无法高效地传递至板式翅片。
[0007] 现有技术文献
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1:日本特开2012-87949号公报

发明内容

[0010] 本实用新型的目的在于解决上述问题,提供一种能够将从除霜用管式加热器散发的热高效地传递至板式翅片的蒸发器。
[0011] 为了达成上述目的,本实用新型包括以下方式。
[0012] (1)一种蒸发器,其具备:多组翅片组,它们由沿左右方向以并列状配置的多片板式翅片构成、且沿上下方向隔开间隔地设置;热交换管,其由多个直管部及弯曲管部构成,其中,这些直管部以贯穿状固定于各翅片组的板式翅片、且沿左右方向延伸,该弯曲管部将相邻的两个直管部连接起来;以及除霜用管式加热器,其由多个直管部及弯曲管部构成,其中,这些直管部与至少一部分翅片组的板式翅片 热接触、且沿左右方向延伸,该弯曲管部将相邻的两个直管部连接起来,在所有板式翅片上沿前后方向隔开间隔地形成有供热交换管的直管部穿过的两个第1贯通孔,空气从下端朝上端流动,其中,
[0013] 在与除霜用管式加热器的直管部热接触的板式翅片中的两个第1贯通孔之间的前后方向中间部分形成有供除霜用管式加热器的直管部穿过的一个第2贯通孔,在板式翅片的两个第1贯通孔中穿过热交换管的直管部,并且,在第2贯通孔中穿过除霜用管式加热器的直管部,除霜用管式加热器的管的外周面的每单位面积的发热量即发热密度在除霜用管式加热器的长度方向上局部不同。
[0014] (2)根据上述(1)记载的蒸发器,在板式翅片的第1贯通孔的周缘部及第2贯通孔的周缘部,在整周范围内一体地形成有套环。
[0015] (3)根据上述(1)记载的蒸发器,除霜用管式加热器的加热线为线圈状,发热密度高的部分的节距比发热密度低的部分的节距小。
[0016] (4)根据上述(1)记载的蒸发器,除霜用管式加热器的发热密度在长度方向中间部分比靠两端部分高。
[0017] (5)根据上述(4)记载的蒸发器,除霜用管式加热器配置于从蒸发器下端到高度方向中间部之间,除霜用管式加热器的中间部分位于配置有除霜用管式加热器的部分的下侧。
[0018] 实用新型的效果
[0019] 根据上述(1)的蒸发器,由于在与除霜用管式加热器的直管部热接触的板式翅片中的两个第1贯通孔之间的前后方向中间部分形成有供除霜用管式加热器的直管部穿过的一个第2贯通孔,在板式翅片的两个第1贯通孔中穿过热交换管的直管部,并且在第2贯通孔中穿过除霜用管式加热器的直管部,因此,能够使除霜用管式加热器的直管部的外周面的、从板式翅片的第2贯通孔穿过的部分在整周范围内与板式翅片接触,能够将从除霜用管式加热器散发的热高效地传递至板式翅片。因此,附着于板式翅片的霜的除霜效率得以提高。
[0020] 并且,由于除霜用管式加热器的管的外周面的每单位面积的发热量即发热密度在除霜用管式加热器的长度方向上局部不同,因此,能 够使除霜用管式加热器的、在向板式翅片的结霜量较多的空气流动方向上游侧部分配置的长度部分的发热密度,预先比除霜用管式加热器的、在结霜量较少的空气流动方向下游侧部分配置的长度部分的发热密度高。因此,能够使来自除霜用管式加热器的、配置于空气流动方向上游侧的长度部分的发热量增多,从而能够缩短在空气流动方向上游侧附着于板式翅片的霜的除霜时间,并且能够抑制来自除霜用管式加热器的、在向板式翅片的结霜量较少的空气流动方向下游侧配置的长度部分的发热量出现剩余,从而能够减少耗电量。
[0021] 根据上述(2)的蒸发器,从除霜用管式加热器散发的热经由套环而传递至板式翅片,因此,导热效率得以提高。
[0022] 根据上述(3)的蒸发器,能够比较简单地制成如下这样的除霜用管式加热器:管外周面的每单位面积的发热量即发热密度在长度方向上局部不同的除霜用管式加热器。
[0023] 根据上述(4)的蒸发器,由于除霜用管式加热器的发热密度在长度方向的中间部分比靠两端部分高,因此,能够将来自除霜用管式加热器的长度方向两端部的发热量设定为如下这样的发热量:能防止将加热线与导线连接起来的连接器附近的导线的损伤、在将加热线与导线连接起来的连接器周围配置的硅橡胶的损伤等。
[0024] 根据上述(5)的蒸发器,能够使来自除霜用管式加热器的、在向板式翅片的结霜量较多的空气流动方向上游侧配置的长度部分的发热量增多,从而能够缩短在空气流动上游侧附着于板式翅片的霜的除霜时间,并且,能够抑制来自除霜用管式加热器的、在向板式翅片的结霜量较少的空气流动方向下游侧配置的长度部分的发热量出现剩余,从而能够减少耗电量。

附图说明

[0025] 图1是表示本实用新型的蒸发器的整体结构的立体图。
[0026] 图2是图1所示的蒸发器的主视图。
[0027] 图3是图1所示的蒸发器的左视图。
[0028] 图4是图1所示的蒸发器的右视图。
[0029] 图5是板式翅片的立体图。
[0030] 图6是表示在图1的蒸发器中使用的除霜用管式加热器的弯曲成蜿蜒状之前的状态、且将一部分省略的主视图。
[0031] 图7是图6的局部放大剖视图。
[0032] 附图标记说明
[0033] 1 蒸发器
[0034] 2 板式翅片
[0035] 2a、2b 贯通孔
[0036] 3 翅片组
[0037] 4 热交换管
[0038] 5 直管部
[0039] 6、7 弯曲管部
[0040] 8 除霜用管式加热器
[0041] 9 直管部
[0042] 10 弯曲管部
[0043] 19 加热线
[0044] 22 管

具体实施方式

[0045] 以下,参照附图对本实用新型的实施方式进行说明。
[0046] 在以下说明中,“铝”这一术语不仅包含纯铝,还包括铝合金。
[0047] 图1~图4示出了本实用新型的蒸发器的整体结构,图5示出了其主要部分的结构。另外,图6及图7示出了在蒸发器中使用的除霜用管式加热器的结构。
[0048] 在图1~图4中,蒸发器1具备:沿上下方向(通风方向)隔开间隔地设置有多组的翅片组3,其由沿左右方向以并列状配置的多片铝制的板式翅片2构成;铝制热交换管4,其由多个直管部5及弯曲管 部6、7构成,其中,这些直管部5以贯穿状固定于各翅片组
3的板式翅片2、且沿左右方向延伸,弯曲管部6、7将相邻的两个直管部5连接起来、且数量比直管部5的数量少一个;除霜用管式加热器8,其由多个沿左右方向延伸的直管部9及弯曲管部10构成,其中,这些直管部9以贯穿状固定于板式翅片2且与板式翅片2热接触,该弯曲管部10将相邻的两个直管部9连接起来、且数量比直管部9的数量少一个;及铝制侧板13、14,它们配置于所有翅片组3的左右方向外侧,如图1中箭头X所示,空气从下向上流动。除霜用管式加热器8配置于从蒸发器1的下端到高度方向中间部之间,此处,除霜用管式加热器8配置于从蒸发器1的下端到比高度方向中央部略靠上方的部分之间。
[0049] 板式翅片2为在前后方向上较长的方形的平板状,如图5所示,在所有板式翅片2的高度方向中央部,在前后方向隔开间隔地形成有供热交换管4的直管部5穿过的两个第1贯通孔2a。另外,在贯穿有除霜用管式加热器8的直管部9的板式翅片2中的两个第
1贯通孔2a的前后方向中间部分,形成有供除霜用管式加热器8的直管部9穿过的一个第
2贯通孔2b。在板式翅片2的各贯通孔2a、2b的周缘部,在整周范围内一体地形成有套环(collar)2c。此外,第2贯通孔2b既可以形成于所有板式翅片2,或者也可以仅形成于需要供除霜用管式加热器8的直管部9贯穿的板式翅片2。
[0050] 空气流动方向下游侧(上侧)的翅片组3的相邻的板式翅片2之间的翅片节距比空气流动方向上游侧(下侧)的翅片组3的翅片节距小。在图示的例子中,对于翅片组3的相邻的板式翅片2之间的翅片节距而言,下端的翅片组3的最大,随着趋向上方的翅片组3而减小。
[0051] 热交换管4由在沿前后方向隔开间隔的两个垂直面内分别沿上下方向隔开间隔地设置、且沿左右方向延伸的多个直管部5;左右交替地将上下相邻的直管部5彼此连接的第一弯曲管部6;及将下端的两个直管部5的右端部彼此连结的第二弯曲管部7而构成。热交换管4的直管部5从各翅片组3的板式翅片2的各第一贯通孔2a穿过,并 以与套环2c紧密接触的状态而固定于板式翅片2。
[0052] 除霜用管式加热器8由在一个垂直面内沿上下方向隔开间隔地设置、且沿左右方向延伸的多个直管部9;左右交替地将上下相邻的直管部9彼此连接的弯曲管部10而构成。除霜用管式加热器8的直管部9从相对于蒸发器1的高度方向中间部靠下方设置的翅片组3的板式翅片2的第2贯通孔2b穿过,并以与套环2c紧密接触的状态而固定于板式翅片2。由此,除霜用管式加热器8的直管部9的外周面在整周范围内与板式翅片2的第2贯通孔2b周围的套环2c接触。若除霜用管式加热器8的直管部9的外周面在整周范围内与板式翅片2的第2贯通孔2b周围的套环2c接触,则从除霜用管式加热器8散发的热经由套环2c而高效地传递至板式翅片2整体。上端的直管部9的右端部、即除霜用管式加热器8的一端部朝下方弯曲,在此处连接有导线23。下端的直管部9的左端部、即除霜用管式加热器8的另一端部朝上方弯曲,在此处连接有导线23。
[0053] 如图6及图7所示,除霜用管式加热器8具有:玻璃制芯线18;加热线19,其在芯线18的周围以线圈状弯曲;电绝缘体21,其将芯线18及加热线19的周围覆盖;铝制管22,其收纳芯线18、加热线19及电绝缘体21;及供电用导线23,其与加热线19的两端连接。加热线19与导线23由在管22的两端部内配置的连接器(省略图示)连接,连接器的周围由硅橡胶24覆盖。硅橡胶24的一部分朝管22的外部突出。
[0054] 除霜用管式加热器8中的管22的外周面的每单位面积的发热量即发热密度在除霜用管式加热器8的长度方向上局部不同,图6中由范围R1示出的中间部分8a的发热密度比由范围R2示出的靠两端部分8b的发热密度高。此处,使除霜用管式加热器8中的由范围R1示出的中间部分8a的加热线19的卷绕节距P1,小于由范围R2示出的靠两端部分8b的加热线19的卷绕节距P2,由此使得除霜用管式加热器8的中间部分8a的发热密度比靠两端部分8b的发热密度高。优选除霜用管式加热器8的中间部分8a的长度为,使得中间部分8a位 于距下端(空气流动方向上游端)的高度为蒸发器1的整个高度的大致1/3的高度位置那样的长度。
[0055] 具体而言,将空气流动方向上游侧的3列翅片组3贯穿的除霜用管式加热器8的发热密度形成为比将空气流动方向下游侧的2列翅片组3贯穿的除霜用管式加热器8的发热密度高。将从左侧板13及右侧板14突出的加热线19与导线23连接起来的连接器附近的发热密度形成为,与将空气流动方向下游侧的2列翅片组贯穿的除霜用管式加热器8的直管部9的发热密度相同的密度。
[0056] 如图3所示,在左侧板13上形成有:纵长贯通孔25,其供热交换管4的第1弯曲管部6及由各第1弯曲管部6连接的上下相邻的直管部5的左端部穿过;及纵长贯通孔26,其供除霜用管式加热器8的弯曲管部10及由弯曲管部10连接的上下相邻的直管部9的左端部穿过。如图4所示,在右侧板14形成有:纵长贯通孔25,其供热交换管4的第1弯曲管部6及由各第1弯曲管部6连接的上下相邻的直管部5的右端部穿过;横长贯通孔27,其供热交换管4的第2弯曲管部7及由第2弯曲管部7连接的前后相邻的直管部5的右端部穿过;及纵长贯通孔26,其供除霜用管式加热器8的弯曲管部10及由弯曲管部10连接的上下相邻的直管部9的右端部穿过。
[0057] 蒸发器1与压缩机及冷凝器等一起构成制冷循环。这种制冷循环配置于冷藏装置的隔热箱体内。
[0058] 在上述蒸发器1中,制冷剂流入到上端的后侧的直管部5而在热交换管4内流动,如图1中箭头X所示,该制冷剂与从下方朝上方流动的空气进行热交换,并从热交换管4的上端的前侧的直管部5流出。
[0059] 并且,在各板式翅片2的、热交换管4的直管部5所贯穿的第1贯通孔2a周围的部分附近产生结霜。若产生结霜,则对除霜用管式加热器8的加热线19通电。此处,除霜用管式加热器8的直管部9插入在形成于两个第1贯通孔2a之间的第2贯通孔2b中,并且,从第2贯通孔2b穿过的除霜用管式加热器8的直管部9的外周面在整周范围内与板式翅片2的第2贯通孔2b周围的套环2c的内周面接触, 因此,从除霜用管式加热器8散发的热被高效地传递至板式翅片2,其结果是,能够高效地将附着于板式翅片2的霜除去。
[0060] 附着于板式翅片2的霜的量呈现出在空气流动方向的上游侧(下侧)较多、且在空气流动方向的下游侧(上侧)较少的倾向。当除霜用管式加热器8中的管22的外周面的每单位面积的发热量即发热密度在除霜用管式加热器8的长度方向完全相同时,为了将在空气流动方向上游侧部分附着于板式翅片2的霜在短时间内除去,需要增多除霜用管式加热器8整体的发热量,来自除霜用管式加热器8的、在向板式翅片2的结霜量较少的空气流动方向下游侧部分配置的直管部9及弯曲管部10的发热量出现剩余而使得耗电量增加,从而导致成本升高。另一方面,若将来自除霜用管式加热器8的发热量设定为使得在空气流动方向下游侧部分不出现剩余的量,则为了使在空气流动方向上游侧部分附着于板式翅片2的霜融化而耗费时间,耗电量依然会增加而导致成本升高。
[0061] 然而,由于除霜用管式加热器8的位于空气流动方向上游侧的中间部分8a的发热密度比位于空气流动方向下游侧的靠两端部分8b的发热密度高,因此,能够使来自在结霜量较多的空气流动方向上游侧将板式翅片2贯穿的除霜用管式加热器8的中间部分8a的发热量增多,同样能够使来自在结霜量较少的空气流动方向下游侧将板式翅片2贯穿的靠两端部分8b的发热量减少。因此,能够使在空气流动方向上游侧附着于板式翅片2的霜的除霜时间缩短,并且,能够抑制来自除霜用管式加热器8的靠两端部分8b的发热量的剩余,从而能够减少耗电量,或者,能够防止在空气流动方向上游侧附着于板式翅片2的霜的除霜时间变长,并且,能够使来自除霜用管式加热器8的靠两端部分8b的发热量减少。其结果是,无论在哪种情况下都使耗电量减少。
[0062] 而且,能够将来自除霜用管式加热器8的长度方向两端部的发热量设定为能防止将加热线19与导线23连接起来的连接器附近的导线23的损伤、在将加热线19与导线23连接起来的连接器周围配置的硅 橡胶24的损伤等那样的发热量。
[0063] 在上述实施方式中,空气流动方向下游侧(上侧)的翅片组3的相邻的板式翅片之间的翅片节距比空气流动方向上游侧(下侧)的翅片组3的翅片节距小,但是,并不限定于此,所有翅片组的翅片节距可以相等。
[0064] 工业实用性
[0065] 本实用新型的蒸发器适合应用在冷藏冰箱、冷藏陈列柜、冷冻冰箱、冷冻陈列柜等冷冻/冷藏装置所使用的制冷循环中。
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