一種冰箱蒸發(fā)器的超聲振動(dòng)激勵(lì)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供一種冰箱蒸發(fā)器的超聲振動(dòng)激勵(lì)裝置，包括超聲波換能器，所述超聲波換能器通過(guò)傳振板安裝于所述蒸發(fā)器的金屬液管上方。本實(shí)用新型在安裝時(shí)能夠充分利用蒸發(fā)器所在的緊湊空間進(jìn)行安裝，可以保持風(fēng)冷冰箱冷凍室的風(fēng)道隔板不受影響，無(wú)需改動(dòng)風(fēng)道隔板，盡可能少的影響風(fēng)量和風(fēng)道。本實(shí)用新型中超聲波換能器的振動(dòng)方向可以和蒸發(fā)器翅片上的霜晶體生長(zhǎng)方向相垂直，以利于將霜振動(dòng)脫落翅片，具有長(zhǎng)時(shí)間維持蒸發(fā)器表面無(wú)霜或少霜的效果，并可以延長(zhǎng)風(fēng)冷冰箱兩次相鄰的化霜周期。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種冰箱蒸發(fā)器的超聲振動(dòng)激勵(lì)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種冰箱蒸發(fā)器的超聲振動(dòng)激勵(lì)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]通過(guò)國(guó)內(nèi)外部門(mén)單位和學(xué)者進(jìn)行的超聲波除霜或抑制結(jié)霜的可行性研究表明，利用超聲波依靠金屬中傳播所引發(fā)的超聲振動(dòng)效應(yīng)可進(jìn)行除霜，如日本提出了采用換能器和變幅桿的超聲振動(dòng)裝置，可以減少鋁片60%的積霜；意大利學(xué)者定制了大翅片間距的蒸發(fā)器，并采用在翅片上黏貼矩形壓電片的方式可以減少翅片的積霜，并延長(zhǎng)兩次的化霜間隔。東南大學(xué)的相關(guān)試驗(yàn)研究表明:依靠超聲波在空氣中傳播所弓I起的空氣紊流具有一定的抑制結(jié)霜能力。西安交通大學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，超聲振動(dòng)具有折斷翅片早期霜晶體、實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)器抑制結(jié)霜的作用。因此，超聲波具有一定的延緩蒸發(fā)器化霜間隔、減少冷面積霜的優(yōu)勢(shì)。如果能很好的應(yīng)用于風(fēng)冷冰箱，將能減少風(fēng)冷冰箱的化霜功耗以及因電加熱化霜引起的溫度波動(dòng)等弊端。
[0003]目前，國(guó)內(nèi)外整體在翅-管式蒸發(fā)器的超聲波除霜或抑制結(jié)霜研究成果很少，主要的技術(shù)限制是于如何在翅-管式蒸發(fā)器上安裝外在的激勵(lì)源并實(shí)現(xiàn)高效傳振。
[0004]部分學(xué)者提出了一些翅-管式蒸發(fā)器的超聲激勵(lì)裝置與結(jié)構(gòu)，如:意大利的技術(shù)人員提出在每個(gè)翅片上黏貼一個(gè)矩形壓電片；日本方面采用相鄰銅管的激勵(lì)；韓國(guó)方面采用蒸發(fā)器兩側(cè)U型管；我國(guó)西安交大的科研人員提出可以焊接或添加金屬板作為傳振板，并與所有的銅管相連接，以在傳振板上安裝換能器。針對(duì)于現(xiàn)有的三門(mén)風(fēng)冷冰箱所采用的小型蒸發(fā)和冷凍室的蒸發(fā)器的放置空間，以上超聲激勵(lì)裝置均不太適用。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種冰箱蒸發(fā)器的超聲振動(dòng)激勵(lì)裝置，具有長(zhǎng)時(shí)間維持蒸發(fā)器表面無(wú)霜或少霜的效果，并可以延長(zhǎng)風(fēng)冷冰箱兩次相鄰的化霜周期。
[0006]本實(shí)用新型提供一種冰箱蒸發(fā)器的超聲振動(dòng)激勵(lì)裝置，包括超聲波換能器，所述超聲波換能器安裝于所述蒸發(fā)器的金屬液管上方。
[0007]進(jìn)一步地，還包括傳振板，所述超聲波換能器通過(guò)傳振板安裝于所述蒸發(fā)器的金屬液管上方。
[0008]進(jìn)一步地，所述傳振板與金屬液管之間焊接固定。
[0009]進(jìn)一步地，所述蒸發(fā)器具有兩個(gè)金屬擋板，所述超聲波換能器固定于兩個(gè)金屬擋板之間，并處于遠(yuǎn)離蒸發(fā)器所連接的儲(chǔ)液罐一側(cè)。
[0010]進(jìn)一步地，所述傳振板的材質(zhì)為金屬。
[0011]進(jìn)一步地，所述傳振板的材質(zhì)為鋁或銅。
[0012]進(jìn)一步地，所述蒸發(fā)器的金屬液管為雙排液管，所述雙排液管的每一排液管與超聲波換能器之間均設(shè)置有一個(gè)傳振板。
[0013]進(jìn)一步地，所述金屬液管為銅管或鋁管。[0014]進(jìn)一步地，所述超聲波換能器為振動(dòng)篩換能器或高溫?fù)Q能器。
[0015]進(jìn)一步地，所述冰箱為風(fēng)冷冰箱或風(fēng)冷、直冷混合的混合型冰箱。
[0016]本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0017]本實(shí)用新型提供一種冰箱蒸發(fā)器的超聲振動(dòng)激勵(lì)裝置，在安裝時(shí)能夠充分利用蒸發(fā)器所在的緊湊空間進(jìn)行安裝，可以保持風(fēng)冷冰箱冷凍室的風(fēng)道隔板不受影響，無(wú)需改動(dòng)風(fēng)道隔板，盡可能少的影響風(fēng)量和風(fēng)道。本實(shí)用新型中超聲波換能器的振動(dòng)方向可以和蒸發(fā)器翅片上的霜晶體生長(zhǎng)方向相垂直，以利于將霜振動(dòng)脫落翅片，具有長(zhǎng)時(shí)間維持蒸發(fā)器表面無(wú)霜或少霜的效果，并可以延長(zhǎng)風(fēng)冷冰箱兩次相鄰的化霜周期。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型提供的冰箱蒸發(fā)器的超聲振動(dòng)激勵(lì)裝置的主視圖；
[0019]圖2是本實(shí)用新型提供的冰箱蒸發(fā)器的超聲振動(dòng)激勵(lì)裝置的俯視圖；
[0020]圖3是本實(shí)用新型提供的冰箱蒸發(fā)器的超聲振動(dòng)激勵(lì)裝置的局部放大圖。
[0021]圖中:1-毛細(xì)管連接口 ；2_壓縮機(jī)連接口 ；3_儲(chǔ)液罐；4-蒸發(fā)器金屬擋板；5-翅片；6_超聲波換能器；6A、6B-超聲波換能器電極；7_傳振板；8_金屬液管；8A_前側(cè)金屬液管；8B-后側(cè)金屬液管；9-電加熱管電線；10_電加熱管；11_電加熱管卡扣。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本實(shí)用新型并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。
[0023]本實(shí)用新型提供一種冰箱蒸發(fā)器的超聲振動(dòng)激勵(lì)裝置，可以使蒸發(fā)器實(shí)現(xiàn)無(wú)霜，并提高蒸發(fā)器的換熱效率，實(shí)現(xiàn)在風(fēng)冷冰箱的高效換熱。
[0024]本實(shí)用新型通過(guò)在蒸發(fā)器上安裝超聲波換能器6，使得蒸發(fā)器在傳統(tǒng)冷媒誘導(dǎo)的低頻、大幅度振動(dòng)基礎(chǔ)上疊加高頻、低振幅的超聲振動(dòng)，以達(dá)到蒸發(fā)器無(wú)霜/少霜的目的，具有防霜/除霜和強(qiáng)化換熱效果，能夠延長(zhǎng)冰箱蒸發(fā)器兩次的電加熱化霜周期，減少電加熱除霜能耗，并避免冰箱的溫度頻繁波動(dòng)。
[0025]根據(jù)現(xiàn)有風(fēng)冷冰箱的蒸發(fā)器安裝室尺寸考慮，在其傳統(tǒng)翅-管式蒸發(fā)器的基礎(chǔ)上安裝本實(shí)用新型所提供的超聲振動(dòng)激勵(lì)裝置，以適合超聲波換能器6在蒸發(fā)器上的安裝以及蒸發(fā)器的工藝制造、以利于傳振。本實(shí)用新型提供的冰箱蒸發(fā)器的超聲振動(dòng)激勵(lì)裝置，如圖1?圖3所示，包括超聲波換能器6，所述風(fēng)冷冰箱的蒸發(fā)器的金屬液管8上方設(shè)置有傳振板7，該傳振板7的材料為金屬材料，形狀為矩形，并進(jìn)一步優(yōu)選為矩形鋁板或銅板，金屬液管8和傳振板7的接觸處進(jìn)行焊接，使傳振板7和蒸發(fā)器的金屬液管8之間實(shí)現(xiàn)剛性連接。所述超聲波換能器上具有超聲波換能器電極6A、6B。所述風(fēng)冷冰箱中的蒸發(fā)器的安裝結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示，與現(xiàn)有技術(shù)中相同，蒸發(fā)器的金屬液管8的一側(cè)通過(guò)儲(chǔ)液罐3連接壓縮機(jī)連接口 2，且蒸發(fā)器的輸入口連接毛細(xì)管連接口 1，蒸發(fā)器的輸入口與連接毛細(xì)管連接口 I連接，將低溫高壓的冷媒在蒸發(fā)器金屬液管8內(nèi)傳送，經(jīng)膨脹蒸發(fā)后變?yōu)闅庖簝上嗷旌衔锏睦涿剿腿氲絻?chǔ)液罐3中，通過(guò)氣體和液體的分離，將液體留于儲(chǔ)液罐3中防止其進(jìn)入壓縮機(jī)，氣體則通過(guò)儲(chǔ)液罐的輸出口 2流入壓縮機(jī)進(jìn)行冷媒的再壓縮，形成高溫高壓氣體。蒸發(fā)器的兩側(cè)具有蒸發(fā)器金屬擋板4，中間具有多個(gè)翅片5 ;蒸發(fā)器的底部具有電加熱管10，與金屬液管8的底部之間安裝有電加熱管卡扣11，該電加熱管10連接電加熱管電線9。
[0026]本實(shí)用新型中將超聲波換能器6安裝于所焊接的傳振板7上，使得超聲波換能器6的振動(dòng)傳到傳振板7上，進(jìn)而傳到蒸發(fā)器的金屬液管8上，并傳到翅片5上，使得翅片5上分布有高頻、低振幅的超聲振動(dòng)。所述超聲波換能器6的振動(dòng)形式為縱向振動(dòng)，在超聲電源激勵(lì)下依據(jù)其諧振頻率工作。所采用的超聲振動(dòng)模式為強(qiáng)迫振動(dòng)，使得蒸發(fā)器上主要只有一種高頻的振動(dòng)，便于超聲波換能器6在其共振頻率處工作以及實(shí)現(xiàn)超聲電源的調(diào)諧。
[0027]本實(shí)用新型中傳振板7上安裝的縱向振動(dòng)的超聲波換能器6，可以連續(xù)在空氣中振動(dòng)不過(guò)熱，可以?xún)?yōu)選為振動(dòng)篩換能器或高溫?fù)Q能器。所述超聲波換能器6工作時(shí)產(chǎn)生的熱量會(huì)部分被蒸發(fā)器冷卻。
[0028]本實(shí)用新型在實(shí)際應(yīng)用中可以在超聲波換能器6的外部套接一個(gè)塑料或金屬材質(zhì)的外殼。
[0029]本實(shí)用新型具有長(zhǎng)時(shí)間維持蒸發(fā)器表面無(wú)霜或少霜的效果，并且，最重要的，本實(shí)用新型并非為了全部取代風(fēng)冷冰箱的電加熱化霜，其最主要的目的在于延長(zhǎng)風(fēng)冷冰箱兩次相鄰的化霜周期，如:從常規(guī)的每天加熱化霜一次，延長(zhǎng)到每周加熱蒸發(fā)器化霜一次，可以從而減少冰箱的溫度波動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能、保鮮的效果。
[0030]本實(shí)用新型主要使用于風(fēng)冷冰箱，尤其適用于不超過(guò)250L的風(fēng)冷冰箱或者有風(fēng)冷、直冷的混合型冰箱，例如:可適用于三門(mén)式風(fēng)冷冰箱，其中下部?jī)蓚€(gè)門(mén)均為冷凍室所設(shè)置，上部門(mén)為冷藏箱所設(shè)置。
[0031]本實(shí)用新型所適用的風(fēng)冷冰箱中，其蒸發(fā)器為采用雙排的銅管或鋁管，即如圖2所示的前側(cè)金屬液管8A、后側(cè)金屬液管SB，以及鋁質(zhì)翅片所構(gòu)成的小型翅-管式換熱器，且超聲波換能器下方所安裝的傳振板7優(yōu)選為采用兩個(gè)傳振板，每個(gè)傳振板7的面積為5cmX5cm,其厚度優(yōu)選為Imm?3mm。所述傳振板7可以采用焊接的方式與蒸發(fā)器上方的雙排的銅管或鋁管8A、8B相互剛性固定，以便于超聲波換能器產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)可以通過(guò)該傳振板傳遞到銅管或者鋁管8A、8B上，所述的銅管或鋁管8A、8B主要用于傳輸冷媒，并用于傳輸超聲振動(dòng)。本實(shí)用新型提供的冰箱蒸發(fā)器的超聲振動(dòng)激勵(lì)裝置，其實(shí)施例中蒸發(fā)器尺寸大小為330 mmX270 _X60mm ;蒸發(fā)器兩側(cè)選擇為招制的蒸發(fā)器金屬擋板4 ;單個(gè)翅片5的大小為195mmX60mm，為鋁質(zhì)翅片；金屬液管8為鋁管，鋁管和翅片5采用穿孔和脹管工藝進(jìn)行連接、固定。蒸發(fā)器采用變翅片間距方式以利于傳統(tǒng)電加熱化霜時(shí)的霜脫落，從翅片5上頂端起沿翅片長(zhǎng)度方向155mm的翅片間距為3mm,剩余部分翅片間距為6mm和12mm。
[0032]所焊接的傳振板7安裝于蒸發(fā)器金屬液管8長(zhǎng)度方向的右半部分(即遠(yuǎn)離儲(chǔ)液罐的一側(cè))的中部位置，如圖1所示，其中蒸發(fā)器的右側(cè)金屬擋板和超聲波換能器6的中心距離約為85mm。所焊接的傳振板7厚度為2?3mm,大小為60mmX 60mm,剛度強(qiáng),不易折彎。傳振板7上通過(guò)螺栓和超聲膠固定一個(gè)26?40kHz頻率范圍的超聲波換能器6，該超聲波換能器6可在空氣中較長(zhǎng)時(shí)間工作而不過(guò)熱。
[0033]如圖2所示，在蒸發(fā)器頂端2個(gè)金屬液管8上焊接傳振板7的主要目的是:在適合蒸發(fā)器在風(fēng)冷冰箱內(nèi)室安裝的情況下，安裝超聲波換能器6以激勵(lì)整個(gè)蒸發(fā)器實(shí)現(xiàn)高頻、低振幅的振動(dòng)。蒸發(fā)器頂端2個(gè)金屬液管8為平行固定，與毛細(xì)管連接的前側(cè)金屬液管8A溫度低于與儲(chǔ)液罐3連接的后側(cè)金屬液管8B，當(dāng)在前側(cè)金屬液管8A和后側(cè)金屬液管8B上面焊接一塊傳振板7后，會(huì)形成一定的熱傳導(dǎo)，但此處的熱量交換相對(duì)于整個(gè)蒸發(fā)器的制冷量影響不大；同時(shí)，超聲波換能器6所處位置避開(kāi)了風(fēng)冷冰箱蒸發(fā)器上側(cè)的抽風(fēng)風(fēng)扇，在犧牲了一定的風(fēng)量的情況下，依靠超聲振動(dòng)的強(qiáng)化換熱功能增強(qiáng)了蒸發(fā)器的換熱效率；并依靠超聲波除霜功能始終維持蒸發(fā)器表面無(wú)霜或少霜狀態(tài)；
[0034]超聲波換能器6的振動(dòng)首先傳遞到所焊接的傳振板7上，進(jìn)而傳到蒸發(fā)器金屬液管8上，金屬液管8上的超聲振動(dòng)進(jìn)而再傳遞到蒸發(fā)器的整個(gè)翅片5上。
[0035]盡管由于金屬液管8和翅片5之間會(huì)存在一定的超聲能量損失,但通過(guò)試驗(yàn)表明，小于100W的超聲振動(dòng)能量即可保證整個(gè)蒸發(fā)器的抑制結(jié)霜效果。
[0036]本實(shí)用新型中將超聲波換能器6固定在蒸發(fā)器的上方,相對(duì)于傳統(tǒng)的將超聲波換能器6安裝在蒸發(fā)器的兩側(cè)或者正面，其具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0037]第一，可以保持風(fēng)冷冰箱冷凍室的風(fēng)道隔板不受影響，無(wú)需改動(dòng)風(fēng)道隔板；
[0038]第二，充分利用蒸發(fā)器所在的緊湊空間，適合超聲波換能器的安裝；
[0039]第三，超聲波換能器的振動(dòng)方向可以和蒸發(fā)器翅片上的霜晶體生長(zhǎng)方向相垂直，以利于將霜振動(dòng)脫落翅片；
[0040]第四，盡可能少的影響風(fēng)量和風(fēng)道；
[0041]第五，從蒸發(fā)器頂部的中間部位向整個(gè)蒸發(fā)器傳遞振動(dòng)，相對(duì)從蒸發(fā)器兩側(cè)的U型金屬液管傳遞可以覆蓋更大面積，減少振動(dòng)損失；
[0042]第六，安裝在蒸發(fā)器底部的加熱管在加熱蒸發(fā)器化霜時(shí)的高溫效應(yīng)對(duì)超聲波換能器的高溫影響小，不易對(duì)超聲波換能器產(chǎn)生破壞。
[0043]以上所述實(shí)施例僅是為充分說(shuō)明本實(shí)用新型而所舉的較佳的實(shí)施例，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于此。本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實(shí)用新型基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書(shū)為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種冰箱蒸發(fā)器的超聲振動(dòng)激勵(lì)裝置，其特征在于，包括超聲波換能器，所述超聲波換能器安裝于所述蒸發(fā)器的金屬液管上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冰箱蒸發(fā)器的超聲振動(dòng)激勵(lì)裝置，其特征在于，還包括傳振板，所述超聲波換能器通過(guò)傳振板安裝于所述蒸發(fā)器的金屬液管上方。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冰箱蒸發(fā)器的超聲振動(dòng)激勵(lì)裝置，其特征在于，所述傳振板與金屬液管之間焊接固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的冰箱蒸發(fā)器的超聲振動(dòng)激勵(lì)裝置，其特征在于，所述蒸發(fā)器具有兩個(gè)金屬擋板，所述超聲波換能器固定于兩個(gè)金屬擋板之間，并處于遠(yuǎn)離蒸發(fā)器所連接的儲(chǔ)液罐一側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的冰箱蒸發(fā)器的超聲振動(dòng)激勵(lì)裝置，其特征在于，所述傳振板的材質(zhì)為金屬。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的冰箱蒸發(fā)器的超聲振動(dòng)激勵(lì)裝置，其特征在于，所述傳振板的材質(zhì)為招或銅。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的冰箱蒸發(fā)器的超聲振動(dòng)激勵(lì)裝置，其特征在于，所述蒸發(fā)器的金屬液管為雙排液管，所述雙排液管的每一排液管與超聲波換能器之間均設(shè)置有一個(gè)傳振板。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的冰箱蒸發(fā)器的超聲振動(dòng)激勵(lì)裝置，其特征在于，所述金屬液管為銅管或招管。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的冰箱蒸發(fā)器的超聲振動(dòng)激勵(lì)裝置，其特征在于，所述超聲波換能器為振動(dòng)篩換能器或高溫?fù)Q能器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的冰箱蒸發(fā)器的超聲振動(dòng)激勵(lì)裝置，其特征在于，所述冰箱為風(fēng)冷冰箱或風(fēng)冷、直冷混合的混合型冰箱。
【文檔編號(hào)】F25D21/04GK203534030SQ201320568635
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月13日
【發(fā)明者】王定遠(yuǎn), 高希成, 張立臣, 李標(biāo) 申請(qǐng)人:海爾集團(tuán)公司, 海爾集團(tuán)技術(shù)研發(fā)中心