本公開(kāi)涉及一種用于移除在設(shè)置在制冷循環(huán)中的蒸發(fā)器上形成的霜的除霜裝置和一種具有該除霜裝置的冰箱。
背景技術(shù):
設(shè)置在制冷循環(huán)中的蒸發(fā)器使用由通過(guò)冷卻管道流動(dòng)的冷卻劑的循環(huán)產(chǎn)生的冷空氣降低環(huán)境溫度。在該過(guò)程期間,當(dāng)出現(xiàn)與環(huán)境空氣的溫差時(shí),在冷卻管道的表面上發(fā)生空氣中的水分冷凝和冷凍的現(xiàn)象。
在相關(guān)技術(shù)中,已經(jīng)為用于移除在蒸發(fā)器上形成的霜的除霜過(guò)程使用了使用電加熱器的除霜方法。
近年來(lái),已經(jīng)研發(fā)并且設(shè)計(jì)了使用熱管的除霜裝置,并且相關(guān)技術(shù)包括題目為“蒸發(fā)器(evaporator)”的、注冊(cè)號(hào)為10-0469322的韓國(guó)專利。
前述專利“蒸發(fā)器”中的熱管型除霜裝置具有如此構(gòu)造,其中加熱器被在蒸發(fā)器的上下方向上豎直地布置,并且工作流體僅被填充到加熱器的底部中。帶有前述結(jié)構(gòu)的除霜裝置可以由于快速加熱而增加蒸發(fā)速度但是具有使加熱器過(guò)熱的危險(xiǎn)。
進(jìn)而,它具有其中加熱器被容納到熱管中的結(jié)構(gòu),并且因此高溫?zé)峥梢约性跓峁艿膬?nèi)側(cè)上,由此減小加熱器的壽命以及引起加熱器的密封問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本公開(kāi)的一個(gè)方面在于提供一種帶有能夠減小在除霜期間的功耗并且便于維護(hù)的、能夠以較低成本制造的新的結(jié)構(gòu)的除霜裝置。
本公開(kāi)的另一個(gè)方面在于提供一種能夠增強(qiáng)加熱器的熱傳遞性能以及防止加熱器的過(guò)熱以增強(qiáng)可靠性的除霜裝置。
本公開(kāi)的再一個(gè)方面在于提供一種能夠防止工作流體與加熱器形成接觸的除霜裝置。
本公開(kāi)的又一個(gè)方面在于提供一種能夠有效率地循環(huán)工作流體的除霜裝置。
本公開(kāi)還一個(gè)方面在于提供一種在除霜裝置中有效率地對(duì)蒸發(fā)器的下冷卻管道執(zhí)行除霜的結(jié)構(gòu),在除霜裝置中加熱單元被沿著蒸發(fā)器的上下方向豎直地布置。
為了實(shí)現(xiàn)本公開(kāi)的前述任務(wù),根據(jù)本公開(kāi)的一種除霜裝置可以包括:加熱單元,加熱單元被設(shè)置在蒸發(fā)器中;和熱管,熱管的兩個(gè)端部分別連接到加熱單元的進(jìn)口和出口,并且至少部分熱管被鄰近于冷卻管道布置以由于被加熱單元加熱并且傳輸?shù)母邷毓ぷ髁黧w向蒸發(fā)器的冷卻管道散熱,其中加熱單元包括:加熱器殼體,加熱器殼體在其中設(shè)置有空閑空間,并且沿著長(zhǎng)度方向分別在彼此分離的位置處設(shè)置有進(jìn)口和出口;和加熱器,加熱器被附接到加熱器殼體的外表面以加熱加熱器殼體內(nèi)的工作流體。
加熱器可以是具有板形狀的板形加熱器。
加熱器可以包括:基板,基板由陶瓷材料形成,并且被附接到加熱器殼體的外表面;熱絲,熱絲在基板上形成并且被構(gòu)造成在施加電力期間散熱;和端子,端子被設(shè)置在基板上以將熱絲電連接到電源。
加熱器殼體可以被劃分成與在其上布置熱絲的部分對(duì)應(yīng)的有源加熱部和與不在其上布置熱絲的部分對(duì)應(yīng)的無(wú)源加熱部,并且進(jìn)口可以在無(wú)源加熱部上形成以防止通過(guò)熱管移動(dòng)并且然后通過(guò)進(jìn)口返回的工作流體被再次加熱而回流。
熱絲可以從在進(jìn)口和出口之間的一個(gè)點(diǎn)朝向出口延伸和形成。
本公開(kāi)公開(kāi)了基于該結(jié)構(gòu)的除霜裝置的第一至第四實(shí)施例。
第一實(shí)施例:
加熱器可以附接到加熱器殼體的底表面。
第一延伸鰭片和第二延伸鰭片可以分別被設(shè)置在加熱器殼體的兩側(cè)處,第一延伸鰭片和第二延伸鰭片從底表面向下延伸和形成并且被構(gòu)造成覆蓋附接到底表面的加熱器的兩個(gè)側(cè)表面。
密封部件可以被填充以在加熱器的后表面上覆蓋加熱器并且覆蓋由第一延伸鰭片和第二延伸鰭片形成的凹進(jìn)空間。
絕緣材料可以被置入加熱器的后表面和密封部件之間。
導(dǎo)熱粘結(jié)劑可以被置入加熱器殼體和加熱器之間。
加熱器殼體可以包括:主殼體,主殼體在其中設(shè)置有空閑空間,主殼體的兩個(gè)端部具有打開(kāi)形狀,并且加熱器被貼附到主殼體的底表面;以及第一蓋和第二蓋,第一蓋和第二蓋被安裝以分別覆蓋主殼體的兩個(gè)打開(kāi)的端部。
第一蓋和第二蓋中的至少一個(gè)可以從主殼體的底表面向下延伸和形成,并且被構(gòu)造成連同第一延伸鰭片和第二延伸鰭片一起包圍加熱器。
當(dāng)熱管構(gòu)造有分別在蒸發(fā)器的前部和后部上被布置成形成兩行的第一熱管和第二熱管時(shí),出口可以包括分別連接到第一熱管和第二熱管的端部的第一出口和第二出口,并且進(jìn)口可以包括分別連接到第一熱管和第二熱管的另一個(gè)端部的第一進(jìn)口和第二進(jìn)口。
第一出口和第二出口可以分別在主殼體的兩側(cè)處形成,或者被彼此平行地形成到第一蓋。
第一進(jìn)口和第二進(jìn)口可以分別在主殼體的兩側(cè)處形成,或者被彼此平行地形成到第二蓋。
另一方面,外鰭片可以在加熱器殼體的加熱器不被貼附到的另一個(gè)外表面上突出和形成。
加熱器可以附接到加熱器殼體的底表面,并且外鰭片可以在加熱器殼體的上表面上形成。
多個(gè)外鰭片可以被設(shè)置在加熱器殼體上,并且以彼此隔預(yù)定的分離距離的方式沿著加熱器殼體的長(zhǎng)度方向或者寬度方向延伸和形成。分離距離可以被設(shè)定為與外鰭片的寬度相同或者更大。
可替代地,該多個(gè)外鰭片可以被設(shè)置在加熱器殼體上,并且被沿著加熱器殼體的長(zhǎng)度方向和寬度方向以彼此隔預(yù)定的分離距離的方式布置以形成矩陣。
在其中第一出口和第二出口鄰近于主殼體的一個(gè)端部分別在兩個(gè)側(cè)表面上形成并且第一進(jìn)口和第二進(jìn)口鄰近于主殼體的另一個(gè)端部分別在兩個(gè)側(cè)表面上形成的結(jié)構(gòu)中,外鰭片可以分別在主殼體的兩個(gè)外表面上突出和形成,但是以伸長(zhǎng)方式在第一進(jìn)口和第一出口與第二進(jìn)口和第二出口之間延伸和形成。
外鰭片還可以在第一蓋和第二蓋中的至少一個(gè)的外表面上突出和形成。
另一方面,內(nèi)鰭片可以在加熱器被貼附到的外表面的內(nèi)側(cè)處的內(nèi)表面上突出和形成。
加熱器可以附接到加熱器殼體的外底表面,并且內(nèi)鰭片可以從加熱器殼體的內(nèi)底表面突出和形成。
內(nèi)鰭片可以以小于加熱器殼體的內(nèi)高度的1/2的長(zhǎng)度突出和形成。
多個(gè)內(nèi)鰭片可以被設(shè)置在加熱器殼體上,并且以彼此隔預(yù)定的分離距離的方式沿著加熱器殼體的長(zhǎng)度方向延伸和形成。
從加熱器殼體的內(nèi)壁到鄰近于該內(nèi)壁的內(nèi)鰭片的距離可以被形成為大于內(nèi)鰭片的寬度的一倍但是小于內(nèi)鰭片的寬度的兩倍。
在該多個(gè)內(nèi)鰭片彼此之間的分離距離可以被形成為大于內(nèi)鰭片的寬度的一倍但是小于內(nèi)鰭片的寬度的兩倍。
在其中第一出口和第二出口鄰近于主殼體的一個(gè)端部分別在兩個(gè)側(cè)表面上形成并且第一進(jìn)口和第二進(jìn)口鄰近于主殼體的另一個(gè)端部分別在兩個(gè)側(cè)表面上形成的結(jié)構(gòu)中,內(nèi)鰭片可以以伸長(zhǎng)方式在第一進(jìn)口和第一出口與第二進(jìn)口和第二出口之間延伸和形成。
另一方面,如此進(jìn)行構(gòu)造,使得導(dǎo)線從加熱器的鄰近于蒸發(fā)器的外側(cè)的一個(gè)端部向外延伸。
在其中加熱單元被布置在蒸發(fā)器的左底部處的結(jié)構(gòu)中,如此進(jìn)行構(gòu)造,使得導(dǎo)線從加熱器的鄰近于蒸發(fā)器的左側(cè)的左端部向外延伸。
在此情形中,連接到導(dǎo)線的端子可以位于加熱器的左端部處。
在其中加熱單元被布置在蒸發(fā)器的右底部處的結(jié)構(gòu)中,如此進(jìn)行構(gòu)造,使得導(dǎo)線從加熱器的鄰近于蒸發(fā)器的右側(cè)的右端部向外延伸。
在此情形中,加熱器的右端部可以被布置在加熱器殼體的進(jìn)口和出口之間,并且連接到導(dǎo)線的端子可以鄰近于加熱器殼體的進(jìn)口位于進(jìn)口和出口之間。
另一方面,出口可以以如此方式在以預(yù)定距離從加熱器殼體的前端向后分離的位置處形成,使得部分工作流體保留在加熱器殼體的前端部處以與加熱器形成接觸。
進(jìn)而,連接到加熱器殼體的進(jìn)口的熱管的返回部分的內(nèi)徑可以被形成為大于5mm但是小于7mm。
另一方面,加熱器殼體可以被如此布置,使得進(jìn)口側(cè)的端部相對(duì)于出口側(cè)的端部具有大于–90°但是小于2°的角度范圍。
而且,考慮到工作流體的流動(dòng)方向和被加熱的工作流體的上升特性,返回部分可以被布置成平行于加熱器殼體或者在加熱器殼體的向下方向上延伸和形成,并且連接到加熱器殼體的出口的熱管的入口部分可以被布置成平行于加熱器殼體或者在加熱器殼體的向上方向上延伸和形成。
第二實(shí)施例:
如此進(jìn)行構(gòu)造,使得加熱器殼體在設(shè)置在蒸發(fā)器的一側(cè)處的支撐固定件的外側(cè)處被沿著上下方向豎直地布置,并且當(dāng)工作流體全部處于液相時(shí),加熱器被定位成低于填充到加熱器殼體中的工作流體的水位。
加熱器可以附接到與加熱器殼體的面對(duì)支撐固定件的一個(gè)表面相反的表面。
第三實(shí)施例:
如此進(jìn)行構(gòu)造,使得熱管被以之字形形狀反復(fù)地彎曲以形成多個(gè)柱體,并且在布置在熱管的下部處的每一個(gè)柱體之間的距離小于在布置在熱管的上部處的每一個(gè)柱體之間的距離。
在蒸發(fā)器的前側(cè)處在布置在第一熱管的下部處的每一個(gè)柱體之間的距離可以被形成為小于在布置在第一熱管的上部處的每一個(gè)柱體之間的距離,并且在蒸發(fā)器的后側(cè)處在布置在第二熱管的上部處的每一個(gè)柱體之間的距離可以被形成為小于在布置在第二熱管的下部處的每一個(gè)柱體之間的距離。
可替代地,在蒸發(fā)器的前側(cè)處在布置在第一熱管的下部處的每一個(gè)柱體之間的距離可以被形成為大于在布置在第一熱管的上部處的每一個(gè)柱體之間的距離,并且在蒸發(fā)器的后側(cè)處在布置在第二熱管的上部處的每一個(gè)柱體之間的距離可以被形成為大于在布置在第二熱管的下部處的每一個(gè)柱體之間的距離。
第四實(shí)施例:
熱管可以包括:蒸發(fā)單元,蒸發(fā)單元被連接到加熱單元的出口,并且被布置成對(duì)應(yīng)于冷卻管道以向冷卻管道傳遞熱;和冷凝單元,冷凝單元從蒸發(fā)器延伸并且被布置成低于冷卻管道的最低柱體,并且冷凝單元被連接到加熱單元的進(jìn)口。
根據(jù)前述結(jié)構(gòu),加熱單元的下端可以被布置成鄰近于冷卻管道的最低柱體。
可替代地,至少部分加熱單元可以被布置成低于冷卻管道的最低柱體。
根據(jù)本公開(kāi),如此進(jìn)行構(gòu)造,使得加熱器附接到加熱器殼體的外表面以加熱加熱器殼體內(nèi)的工作流體,由此與其中加熱器被容納到加熱器殼體中的結(jié)構(gòu)相比,在加熱器故障期間便于維護(hù)。進(jìn)而,當(dāng)板形陶瓷加熱器被應(yīng)用于加熱器時(shí),可以能夠以較低的成本實(shí)現(xiàn)高效率的除霜裝置。
當(dāng)在除霜裝置中外鰭片在加熱器殼體的外表面上形成時(shí),加熱器殼體的外面積可以增加,由此增強(qiáng)在環(huán)境低溫空氣和加熱器殼體之間的熱交換效率。
而且,當(dāng)在除霜裝置中內(nèi)鰭片在加熱器殼體的內(nèi)部處形成時(shí),與填充到加熱器殼體中的工作流體的接觸面積可以增加,由此增加從加熱器傳遞到工作流體的熱傳遞速率。進(jìn)而,加熱器殼體的總?cè)莘e可以增加以增加能夠從加熱器殼體接收熱的熱容量,由此接收更多的從加熱器產(chǎn)生的熱。結(jié)果,可以能夠增強(qiáng)除霜性能。
當(dāng)外鰭片和/或內(nèi)鰭片被如上所述地形成時(shí),大量的從加熱器產(chǎn)生的熱可以在加熱器的前側(cè)處被傳遞到加熱器殼體以防止加熱器過(guò)熱,并且加熱器的后部的溫度可以降低以增強(qiáng)加熱器的可靠性和壽命。
進(jìn)而,根據(jù)該除霜裝置,可以利用如下結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)加熱器的密封結(jié)構(gòu),其中加熱器被附接到加熱器殼體的底表面,并且在加熱器殼體的兩側(cè)處的第一延伸鰭片和第二延伸鰭片分別從底表面向下延伸和形成,并且密封部件被填充到由加熱器的后表面與第一延伸鰭片和第二延伸鰭片形成的凹進(jìn)空間中。
而且,連接到加熱單元的進(jìn)口的返回部分可以具有大于5mm但是小于7mm的內(nèi)徑。在此情形中,返回的工作流體可以被有效率地引入加熱器殼體中,由此防止被再次加熱的工作流體回流。
進(jìn)而,在考慮到被加熱的工作流體的上升特性的情況下,一種結(jié)構(gòu)能夠有效率地形成被加熱器再次加熱并且利用升力以氣相排出的工作流體的流動(dòng),同時(shí)防止被再次加熱的工作流體通過(guò)在加熱單元和熱管之間的連接結(jié)構(gòu)回流以促進(jìn)工作流體的流動(dòng)。
另外,當(dāng)在其中加熱單元被沿著蒸發(fā)器的上下方向豎直地布置的除霜裝置中,熱管的低溫冷凝單元的至少兩個(gè)或者更多柱體被進(jìn)一步布置成低于蒸發(fā)器的冷卻管道的最低柱體時(shí),僅高溫蒸發(fā)單元可以用于蒸發(fā)器的除霜,由此有效率地為下冷卻管道執(zhí)行除霜。
根據(jù)前述結(jié)構(gòu),至少部分加熱單元可以被布置成低于蒸發(fā)器,并且加熱單元的下端可以優(yōu)選地鄰近于加熱單元的水平管道的最低柱體定位。在此情形中,工作流體的填充量可以降低,由此將加熱單元的水平管道的最低柱體的溫度增加直至可除霜的水平。
附圖說(shuō)明
圖1是概略地示意根據(jù)本公開(kāi)一個(gè)實(shí)施例的冰箱的構(gòu)造的縱向橫截面視圖;
圖2和3是示意應(yīng)用于圖1中的冰箱的除霜裝置的第一實(shí)施例的前視圖和透視圖;
圖4是示意在圖3中示意的加熱單元的一個(gè)實(shí)例的分解透視圖;
圖5是其中在圖4中示意的加熱單元被沿著長(zhǎng)度方向截取的橫截面視圖;
圖6是示意在圖4中示意的加熱器的概念視圖;
圖7至9是示意其中在圖4中示意的加熱單元中出口和進(jìn)口的形成位置被修改的實(shí)例的分解透視圖;
圖10和11是用于解釋在加熱器操作之前或者之后的狀態(tài)中工作流體的循環(huán)的概念視圖;
圖12是其中在圖3中示意的加熱單元的另一個(gè)實(shí)例被沿著寬度方向截取的橫截面視圖;
圖13和14是示意其中在圖12中示意的加熱單元中外鰭片的形狀被修改的實(shí)例的概念視圖;
圖15和16是其中在圖3中示意的加熱單元的再一個(gè)實(shí)例被沿著寬度和長(zhǎng)度方向截取的橫截面視圖;
圖17是示意其中在圖16中示意的加熱單元中內(nèi)鰭片的形成位置被修改的實(shí)例的橫截面視圖;
圖18是示意在圖3中示意的加熱單元的又一個(gè)實(shí)例的橫截面視圖;
圖19和20是用于根據(jù)加熱單元的位置解釋導(dǎo)線的連接結(jié)構(gòu)的概念視圖;
圖21a至21c是示意在冷凍條件下關(guān)于在圖4中的返回部分的內(nèi)徑加熱器的溫度變化的曲線圖;
圖22是概念地示意在圖21c的條件中在返回部分處流體的流動(dòng)的視圖;
圖23是根據(jù)加熱器殼體的進(jìn)口側(cè)端部相對(duì)于它的出口側(cè)端部?jī)A斜的角度示意加熱器殼體和熱管的每一個(gè)柱體的溫度變化的曲線圖;
圖24至26是示意在應(yīng)用于圖19和20的加熱單元中在加熱單元和熱管之間的連接結(jié)構(gòu)的修改實(shí)例的縱向橫截面視圖;
圖27和28是示意應(yīng)用于圖1中的冰箱的除霜裝置的第二實(shí)施例的前視圖和透視圖;
圖29是示意其中在應(yīng)用于圖1中的冰箱的除霜裝置中在熱管的上柱體和下柱體之間的寬度被不同地形成的第三實(shí)施例的概念視圖;
圖30和31是示意在圖29中示意的除霜裝置的修改實(shí)例的概念視圖;
圖32和33是示意應(yīng)用于圖1中的冰箱的除霜裝置的第四實(shí)施例的前視圖和透視圖;并且
圖34和35是示意其中在圖32和33中示意的除霜裝置中加熱單元的形成位置被修改的實(shí)例的前視圖和透視圖。
具體實(shí)施方式
在下文中,將參考附圖更加詳細(xì)地描述與本公開(kāi)相關(guān)的一種除霜裝置和一種具有該除霜裝置的冰箱。
根據(jù)本說(shuō)明書(shū),即使在不同的實(shí)施例中,相同或者類似的元件仍然被以相同的附圖標(biāo)記標(biāo)注,并且將省略它們的重復(fù)說(shuō)明。
進(jìn)而,應(yīng)用于任何一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)還可以以相同的方式應(yīng)用于另一個(gè)實(shí)施例,如果即使在不同的實(shí)施例中,它們?nèi)匀徊辉诮Y(jié)構(gòu)上或者在功能上彼此矛盾。
單數(shù)表示可以包括復(fù)數(shù)表示,除非它在上下文中代表明確不同的含義。
而且,在描述在這里公開(kāi)的實(shí)施例時(shí),當(dāng)判定對(duì)于本發(fā)明所屬公知技術(shù)的具體說(shuō)明淡化本發(fā)明的主旨時(shí),將省略詳細(xì)的說(shuō)明。
附圖用于幫助容易地理解各種技術(shù)特征,并且應(yīng)該理解,在這里給出的實(shí)施例不受附圖限制。這樣,除了特別地在附圖中呈現(xiàn)的那些,本公開(kāi)應(yīng)該被理解為拓展到任何更改、等價(jià)和替代。
圖1是概略地示意根據(jù)本公開(kāi)一個(gè)實(shí)施例的冰箱100的構(gòu)造的縱向橫截面視圖。
冰箱100是用于使用由其中壓縮-冷凝-膨脹-蒸發(fā)的過(guò)程被順序地執(zhí)行的循環(huán)產(chǎn)生的冷卻空氣在低溫下存儲(chǔ)在其中保存的食物的裝置。
如在繪圖中所示意地,冰箱本體110可以包括用于在其中存儲(chǔ)食物的存儲(chǔ)空間。存儲(chǔ)空間可以被分隔壁111分離,并且根據(jù)設(shè)定的溫度被劃分成冷藏室112和冷凍室113。
根據(jù)該實(shí)施例,其中冷凍室113被布置在冷藏室112上的頂裝式冰箱,但是本公開(kāi)可以不一定被限制于此。本公開(kāi)可以能夠應(yīng)用于其中冷藏室和冷凍室被水平地布置的并排式冰箱、其中冷藏室被設(shè)置在頂部并且冷凍室被設(shè)置在底部的底部冷凍式冰箱等。
門被連接到冰箱本體110以打開(kāi)或者關(guān)閉冰箱本體110的前開(kāi)口部分。根據(jù)當(dāng)前繪圖,示意了冷藏室門114和冷凍室門115被構(gòu)造成分別打開(kāi)或者關(guān)閉冷藏室112和冷凍室113的前部。門可以被以各種方式構(gòu)造,諸如其中門可旋轉(zhuǎn)地連接到冰箱本體110的旋轉(zhuǎn)式門、其中門可滑動(dòng)地連接到冰箱本體110的抽屜式門等。
冰箱本體110可以包括用于有效地使用內(nèi)部存儲(chǔ)空間的容納單元180(例如,擱架181、托盤182、籃筐183等)中的至少一個(gè)。例如,擱架181和托盤182可以被安設(shè)在冰箱本體110內(nèi),并且籃筐183可以被安設(shè)在連接到冰箱本體110的門114的內(nèi)側(cè)處。
另一方面,設(shè)置有蒸發(fā)器130和鼓風(fēng)扇140的冷卻室116被設(shè)置在冷凍室113的后側(cè)處。用于吸入并且向冷卻室116側(cè)返回冷藏室112和冷凍室113的空氣的冷藏室返回導(dǎo)管111a和冷凍室返回導(dǎo)管111b在分隔壁111上形成。進(jìn)而,冷空氣導(dǎo)管150被安設(shè)在冷藏室112的后側(cè)處,冷空氣導(dǎo)管150與冷凍室113連通并且在其前部上具有多個(gè)冷空氣排出端口150a。
機(jī)器室117被設(shè)置在冰箱本體110的后下側(cè)處,并且壓縮機(jī)160、冷凝器(未示出)等被設(shè)置在機(jī)器室117內(nèi)。
另一方面,利用冷卻室116的鼓風(fēng)扇140通過(guò)分隔壁111的冷藏室返回導(dǎo)管111a和冷凍室返回導(dǎo)管111b向冷卻室116吸入冷藏室112和冷凍室113的空氣以與蒸發(fā)器130執(zhí)行熱交換并且再次通過(guò)冷空氣導(dǎo)管150的冷空氣排出端口150a將該空氣排出到冷藏室112和冷凍室113的過(guò)程被反復(fù)地執(zhí)行。此時(shí),由于從通過(guò)冷藏室返回導(dǎo)管111a和冷凍室返回導(dǎo)管111b再次引入的循環(huán)空氣的溫差,霜在蒸發(fā)器130的表面上形成。
除霜裝置170被設(shè)置在蒸發(fā)器130中以移除這種霜,并且被除霜裝置170移除的水即除霜水通過(guò)除霜水排出管道118被收集到冰箱本體110的下除霜水托盤(未示出)。
在下文中,將描述能夠在除霜期間減小功耗并且增強(qiáng)熱交換效率的一種新型的除霜裝置170。
圖2和3是示意應(yīng)用于圖1中的冰箱100的除霜裝置170的第一實(shí)施例的前視圖和透視圖。
參考圖2和3,蒸發(fā)器130可以包括冷卻管道131(冷卻管)、多個(gè)冷卻鰭片132和兩側(cè)處的支撐固定件133。
冷卻管道131被以之字形形狀反復(fù)地彎曲以構(gòu)成多個(gè)柱體,并且制冷劑被填充到其中。冷卻管道131可以鋁材形成。
冷卻管道131可以水平管道部分與彎曲管道部分的組合構(gòu)造。水平管道部分被在豎直方向上彼此水平地布置,并且被構(gòu)造成穿過(guò)冷卻鰭片132,并且彎曲管道部分將上水平管道部分的端部連接到下水平管道部分的端部以使得它們的內(nèi)部彼此連通。
冷卻管道131通過(guò)設(shè)置在蒸發(fā)器130的兩側(cè)處的支撐固定件133支撐。這里,冷卻管道131的彎曲管道部分被構(gòu)造成在支撐固定件133的外側(cè)處將上水平管道部分的端部連接到下水平管道部分的端部。
參考圖3,根據(jù)本實(shí)施例,看到冷卻管道131構(gòu)造有分別在蒸發(fā)器130的前部和后部處形成以構(gòu)成兩個(gè)柱體的第一冷卻管道131’和第二冷卻管道131”。作為參考,在蒸發(fā)器130的前側(cè)處的第一冷卻管道131’和在蒸發(fā)器130的后側(cè)處的第二冷卻管道131”以相同的形狀形成,并且因此在圖2中第二冷卻管道131”被第一冷卻管道131’隱藏。
然而,本公開(kāi)可以不一定限制于此。在蒸發(fā)器130的前側(cè)處的第一冷卻管道131’和在蒸發(fā)器130的后側(cè)處的第二冷卻管道131”可以以不同的形狀形成。另一方面,冷卻管道131可以被形成為構(gòu)成單一柱體。
對(duì)于冷卻管道131,多個(gè)冷卻鰭片132被布置成沿著冷卻管道131的延伸方向以預(yù)定間隔分離。冷卻鰭片132可以形成有由鋁材制成的扁平體,并且冷卻管道131可以在被插入冷卻鰭片132的插入孔中的狀態(tài)中向外展開(kāi),并且被穩(wěn)固地插入插入孔中。
多個(gè)支撐固定件133可以分別被設(shè)置在蒸發(fā)器130的兩側(cè)處,并且每一個(gè)支撐固定件被構(gòu)造成支撐豎直地延伸并且沿著豎直方向穿過(guò)的冷卻管道131。將在以后描述的熱管172能夠被插入并且固定到的插入凹槽或者插入孔在支撐固定件133上形成。
除霜裝置170被設(shè)置在蒸發(fā)器130中以移除從蒸發(fā)器130產(chǎn)生的霜。除霜裝置170可以包括加熱單元171和熱管172(熱傳遞管)。
加熱單元171被設(shè)置在蒸發(fā)器130下方、被電連接到控制器(未示出),并且被形成為在從控制器接收驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)產(chǎn)生熱。例如,控制器可以被構(gòu)造成對(duì)于每一個(gè)預(yù)定時(shí)間間隔向加熱單元171施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)或者當(dāng)冷卻室116的感測(cè)溫度小于預(yù)定溫度時(shí)向加熱單元171施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
熱管172被連接到加熱單元171以連同加熱單元171一起形成工作流體(f)能夠通過(guò)其循環(huán)的閉環(huán)形通道。熱管172由鋁材形成。
熱管172可以包括在蒸發(fā)器130的前部和后部處被布置成構(gòu)成兩個(gè)柱體的第一熱管172'和第二熱管172"。根據(jù)本實(shí)例,看到了其中第一熱管172'被布置在第一冷卻管道131’的前側(cè)處并且第二熱管172"被布置在第二冷卻管道131”的后側(cè)處以構(gòu)成兩個(gè)柱體的結(jié)構(gòu)。
對(duì)于工作流體(f),可以使用在冰箱100的冷凍條件中以液相存在,但是當(dāng)被加熱時(shí)相變成氣相以執(zhí)行傳遞熱的作用的制冷劑(例如,r-134a、r-600a等)。
圖4是示意在圖3中示意的加熱單元171的一個(gè)實(shí)例的分解透視圖,并且圖5是其中在圖4中示意的加熱單元171被沿著長(zhǎng)度方向截取的橫截面視圖,并且圖6是示意在圖4中示意的加熱器171b的概念視圖。
連同前述繪圖一起參考當(dāng)前繪圖,加熱單元171可以包括加熱器殼體171a和加熱器171b。
加熱器殼體171a在其中具有中空形狀,并且分別連接到熱管172的兩個(gè)端部,以連同熱管172一起形成工作流體(f)能夠通過(guò)其循環(huán)的閉環(huán)形通道。加熱器殼體171a可以具有矩形柱形狀,并且由鋁材形成。
加熱器殼體171a可以被布置在蒸發(fā)器130的蓄存器134位于的一側(cè)處、與該一側(cè)相反的另一側(cè)處,或者在該一側(cè)和該另一側(cè)之間的任何點(diǎn)處。
加熱器殼體171a可以被布置成鄰近于冷卻管道131的最低柱體。例如,加熱器殼體171a可以被布置在與冷卻管道131的最低柱體相同的高度處或者被布置在低于冷卻管道131的最低柱體的位置處。
根據(jù)本實(shí)施例,示出了加熱器殼體171a在蒸發(fā)器130的蓄存器134位于的一側(cè)處在低于冷卻管道131的最低柱體的位置處被布置在與冷卻管道131平行的蒸發(fā)器130的水平方向上。
分別連接到熱管172的兩個(gè)端部的出口171c’、171c”和進(jìn)口171d’、171d”在長(zhǎng)度方向上分別形成在加熱器殼體171a的兩側(cè)處。
具體地,與熱管172的一個(gè)端部連通的出口171c’、171c”在加熱器殼體171a的一側(cè)(例如,鄰近于加熱器殼體171a的前端部的外周表面)處形成。出口171c’、171c”表示被加熱器171b加熱的工作流體(f)通過(guò)其被排出到熱管172的開(kāi)口。
與熱管172的另一個(gè)端部連通的進(jìn)口171d’、171d”在加熱器殼體171a的另一側(cè)(例如,鄰近于加熱器殼體171a的后端部的外周表面)處形成。進(jìn)口171d’、171d”表示被冷凝的工作流體(f)在通過(guò)熱管172的同時(shí)通過(guò)其被收集到加熱器殼體171a的開(kāi)口。
加熱器171b被附接到加熱器殼體171a的外表面,并且被構(gòu)造成在從控制器接收驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)產(chǎn)生熱。由于加熱器171b,在加熱器殼體171a內(nèi)的工作流體(f)接收熱以在高溫下被加熱。
加熱器171b沿著一個(gè)方向延伸和形成,并且具有附接到加熱器殼體171a的外表面并且沿著加熱器殼體171a的長(zhǎng)度方向延伸的形狀。具有板形狀的板形加熱器(例如,板形陶瓷加熱器)被用于加熱器171b。
根據(jù)本實(shí)施例,加熱器殼體171a以其中的空閑空間具有矩形橫截面形狀的矩形管道形狀形成,并且示出了板形加熱器171b被附接到加熱器殼體171a的底表面。以此方式,在被加熱的工作流體(f)上產(chǎn)生在向上方向上的驅(qū)動(dòng)力方面,其中加熱器171b被附接到加熱器殼體171a的底表面的結(jié)構(gòu)可以是有益的,并且由于除霜操作產(chǎn)生的除霜水可以不直接地落到加熱器171b上,由此防止短路。
熱絲171b2(參考圖6)在加熱器171b上形成,并且被構(gòu)造成在供應(yīng)電力的同時(shí)產(chǎn)生熱量。如在圖6中所示意地,加熱器殼體171a被劃分成與在其上布置熱絲171b2的部分對(duì)應(yīng)的有源加熱部(ahp)和與不在其上布置熱絲171b2的部分對(duì)應(yīng)的無(wú)源加熱部(php)。有源加熱部(ahp)和無(wú)源加熱部(php)將在以后描述。
熱管172和加熱器殼體171a可以由相同類型的材料(例如,鋁材)形成,并且在此情形中,熱管172可以直接地連接到加熱器殼體171a的出口171c’、171c”和進(jìn)口171d’、171d”。
作為參考,當(dāng)加熱器171b被以盒型構(gòu)造并且被安裝在加熱器殼體171a內(nèi)時(shí),帶有銅材而非鋁材的加熱器殼體171a將被用于在加熱器171b和加熱器殼體171a之間結(jié)合和密封。
以此方式,當(dāng)熱管172和加熱器殼體171a由不同類型的材料形成時(shí)(如上所述,當(dāng)熱管172由鋁材形成,并且加熱器殼體171a由銅材形成時(shí)),難以直接地將熱管172連接到加熱器殼體171a的出口171c’、171c”和進(jìn)口171d’、171d”。相應(yīng)地,為了在它們之間的連接,出口管延伸并且形成于加熱器殼體171a的出口171c’、171c”,并且返回管延伸并且形成于進(jìn)口171d’、171d”以將熱管172連接到出口管和返回管,并且因此對(duì)于該流程要求結(jié)合和密封過(guò)程。
然而,根據(jù)其中加熱器171b被附接到加熱器殼體171a的外表面的結(jié)構(gòu),加熱器殼體171a可以由與熱管172的相同的材料形成,并且熱管172可以被直接地連接到加熱器殼體171a的出口171c’、171c”和進(jìn)口171d’、171d”。
另一方面,在填充到加熱器殼體171a中的工作流體(f)被加熱器171b加熱到高溫時(shí),工作流體(f)由于壓力差而流動(dòng)以通過(guò)熱管172移動(dòng)。具體地,被加熱器171b加熱處于高溫的并且被排出到出口171c’、171c”的工作流體(f)在通過(guò)熱管172移動(dòng)的同時(shí)向蒸發(fā)器130的冷卻管道131傳遞熱。工作流體(f)在經(jīng)過(guò)熱交換過(guò)程的同時(shí)逐漸地被冷卻并且被引入進(jìn)口171d’、171d”中。被冷卻的工作流體(f)被加熱器171b再次加熱并且然后再次被排出到出口171c’、171c”以反復(fù)地執(zhí)行前述過(guò)程。由于這種循環(huán)方法,冷卻管道131的除霜得以執(zhí)行。
參考圖2和3,至少部分的熱管172被布置成鄰近于蒸發(fā)器130的冷卻管道131,并且被構(gòu)造成由于被加熱單元171加熱和傳輸?shù)母邷毓ぷ髁黧w(f)向蒸發(fā)器130的冷卻管道131傳遞熱以移除霜。
類似于冷卻管道131,熱管172可以具有被反復(fù)地彎曲的形狀(之字形形狀)。為此目的,熱管172可以包括延伸部分172a和放熱部172b。
延伸部分172a形成用于在蒸發(fā)器130的向上方向上傳輸被加熱單元171加熱的工作流體(f)的通道。延伸部分172a被連接到設(shè)置在蒸發(fā)器130下方的加熱器殼體171a的出口171c’、171c”和設(shè)置在蒸發(fā)器130上的放熱部172b。
延伸部分172a可以包括在蒸發(fā)器130的向上方向上延伸的豎直延伸部分。在被布置成在設(shè)置在蒸發(fā)器130的一側(cè)處的支撐固定件133的外側(cè)處從支撐固定件133分離的狀態(tài)中,豎直延伸部分被延伸直至蒸發(fā)器130的上部。
另一方面,根據(jù)加熱單元171的安設(shè)位置,延伸部分172a可以進(jìn)一步包括水平延伸部分。例如,當(dāng)加熱單元171被設(shè)置在從豎直延伸部分分離的位置處時(shí)(參考圖20),可以另外地設(shè)置用于將加熱單元171連接到豎直延伸部分的水平延伸部分。
當(dāng)水平延伸部分連接到加熱單元171并且以伸長(zhǎng)方式延伸時(shí),高溫工作流體(f)可以通過(guò)蒸發(fā)器130的下部,由此具有在蒸發(fā)器130的下側(cè)處在冷卻管道131上有效率地實(shí)施除霜操作的優(yōu)點(diǎn)。
放熱部172b被連接到延伸到蒸發(fā)器130的上部的延伸部分172a,并且沿著蒸發(fā)器130的冷卻管道131以之字形形狀延伸。放熱部172b以構(gòu)成柱體的多個(gè)水平管172b’和形成為彎曲的u形管從而以之字形形狀連接柱體的連接管172b”的組合構(gòu)造。
延伸部分172a或者放熱部172b可以延伸直至鄰近于蓄存器134的位置以移除在蓄存器134上形成的霜。
如在繪圖中所示意地,當(dāng)豎直延伸部分被布置在蒸發(fā)器130的蓄存器134位于的一側(cè)處時(shí),豎直延伸部分可以向上延伸到鄰近于蓄存器134的位置,并且然后彎曲并朝向冷卻管道131向下延伸以連接到放熱部172b。
相反,當(dāng)豎直延伸部分被布置在與該一側(cè)相反的另一側(cè)處時(shí),放熱部172b可以被連接到豎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對(duì)應(yīng)于冷卻管道131。
對(duì)于熱管172,連接到加熱器殼體171a的出口171c’、171c”的部分構(gòu)成用于引入高溫工作流體(f)的入口部分172c’、172c”,并且連接到加熱器殼體171a的進(jìn)口171d’、171d”的部分構(gòu)成用于返回被冷卻的工作流體(f)的返回部分172d’、172d”。
根據(jù)本實(shí)施例,被加熱器171b加熱的工作流體(f)形成循環(huán)回路,其中工作流體(f)被排出到入口部分172c’、172c”并且通過(guò)延伸部分172a被傳輸?shù)秸舭l(fā)器130的上部,并且然后在沿著放熱部172b流動(dòng)的同時(shí)熱被傳遞到冷卻管道131以執(zhí)行除霜操作,并且然后工作流體(f)通過(guò)返回部分172d’、172d”返回,并且再次被加熱器171b再次加熱以通過(guò)熱管172流動(dòng)。
根據(jù)其中熱管172構(gòu)造有第一熱管172’和第二熱管172”的結(jié)構(gòu),第一熱管172’和第二熱管172”被分別連接到加熱單元171的進(jìn)口171d’、171d”和出口171c’、171c”。
具體地,加熱單元171的出口171c’、171c”由第一出口171c’和第二出口171c”構(gòu)造,并且分別地,第一熱管172’和第二熱管172”的一個(gè)端部分別被連接到第一出口171c’和第二出口171c”。由于前述連接結(jié)構(gòu),被加熱單元171加熱的處于氣相的工作流體(f)分別通過(guò)第一出口171c’和第二出口171c”被排出到第一熱管172’和第二熱管172”。
第一出口171c’和第二出口171c”可以分別在加熱器殼體171a的外周的兩側(cè)處形成,并且在加熱器殼體171a的前部處平行地形成。
可以理解,由于該功能,分別連接到第一出口171c’和第二出口171c”的第一熱管172’和第二熱管172”的一個(gè)端部是第一入口部分172c’和第二入口部分172c”(向其引入被加熱器171b加熱處于高溫的工作流體(f)的部分)。
進(jìn)而,加熱單元171的進(jìn)口171d’、171d”由第一進(jìn)口171d’和第二進(jìn)口171d”構(gòu)造,并且分別地,第一熱管172’和第二熱管172”的另一端被分別連接到進(jìn)口171d’、171d”。由于該連接結(jié)構(gòu),在通過(guò)熱管172移動(dòng)的同時(shí)被冷卻的處于液相的工作流體(f)分別通過(guò)第一進(jìn)口171d’和第二進(jìn)口171d”被引入加熱器殼體171a中。
第一進(jìn)口171d’和第二進(jìn)口171d”可以分別在加熱器殼體171a的外周的兩側(cè)處形成,并且在加熱器殼體171a的后部處平行地形成。
可以理解,由于該功能,分別連接到進(jìn)口171d’、171d”的第一熱管172’和第二熱管172”的另一個(gè)端部是第一返回部分172d’和第二返回部分172d”(在通過(guò)熱管172移動(dòng)的同時(shí)被冷卻的處于液相的工作流體(f)分別被收集到的部分)。
另一方面,參考圖4和5,加熱器殼體171a的出口171c’、171c”可以在向后方向上從加熱器殼體171a的前端以預(yù)定距離分離的位置處形成。換言之,可以理解,加熱器殼體171a的前端部從出口171c’、171c”在向前方向上突出和形成。
加熱器171b的熱絲171b2可以從在進(jìn)口171d’、171d”和出口171c’、171c”之間的一個(gè)點(diǎn)到穿過(guò)出口171c’、171c”的位置延伸和形成。據(jù)此,加熱器殼體171a的出口171c’、171c”位于有源加熱部(ahp)內(nèi)。
由于前述結(jié)構(gòu),部分工作流體(f)停留在前端部(在加熱器殼體171a的內(nèi)前端和出口171c’、171c”之間的空間)處以防止加熱器171b過(guò)熱。
具體地,被有源加熱部(ahp)加熱的工作流體(f)在工作流體(f)通過(guò)其循環(huán)的方向上,即,朝向加熱器殼體171a的前端部移動(dòng),并且在這個(gè)過(guò)程期間,部分工作流體(f)被排出到分支的出口171c’、171c”,但是其余的工作流體通過(guò)出口171c’、171c”并且在加熱器殼體171a的前端部處形成渦流的同時(shí)停留。
以此方式,全部被加熱的工作流體(f)不被即刻排出到出口171c’、171c”,而是部分被加熱的工作流體(f)停留在加熱器殼體171a內(nèi)而不被即刻排出到出口171c’、171c”,由此進(jìn)一步防止加熱器171b過(guò)熱。
另一方面,熱管172可以被容納在固定到冷卻管道131的每一個(gè)柱體的多個(gè)冷卻鰭片132之間。根據(jù)前述結(jié)構(gòu),熱管172被布置在冷卻管道131的每一個(gè)柱體之間。這里,熱管172可以被構(gòu)造成與冷卻鰭片132形成接觸。
然而,本公開(kāi)可以不一定限制于此。例如,熱管172可以被設(shè)置成穿過(guò)多個(gè)冷卻鰭片132。換言之,熱管172可以在被插入冷卻鰭片132的插入孔中的狀態(tài)中向外展開(kāi),并且被穩(wěn)固地插入插入孔中。根據(jù)前述結(jié)構(gòu),熱管172被布置成對(duì)應(yīng)于冷卻管道131。
如上所述,應(yīng)用于本公開(kāi)的加熱單元171的加熱器171b可以以板形狀形成,并且可以典型地使用板形陶瓷加熱器171b。
如在圖6中所示意地,加熱器171b可以包括基板171b1、熱絲171b2和端子171b3。
基板171b1由陶瓷材料形成,并且以沿著一個(gè)方向以伸長(zhǎng)方式延伸的板形狀形成。基板171b1被附接到加熱器殼體171a的外表面,并且被沿著加熱器殼體171a的長(zhǎng)度方向布置。
熱絲171b2在基板171b1上形成,并且熱絲171b2被構(gòu)造成在施加電力期間放熱。在基板171b1被附接到加熱器殼體171a的外表面的狀態(tài)中,熱絲171b2具有從在進(jìn)口171d’、171d”和出口171c’、171c”之間的一個(gè)點(diǎn)朝向出口171c’、171c”延伸的形狀。
熱絲171b2可以通過(guò)以特定圖案在基板171b1上圖案化電阻器(例如,與釕和鉑、鎢等混合的粉末)而形成。熱絲171b2可以沿著基板171b1的長(zhǎng)度方向延伸和形成。
構(gòu)造成將熱絲171b2電連接到電源的端子171b3被設(shè)置在基板171b1的一側(cè)處,并且電連接到電源的導(dǎo)線173被連接到端子171b3。
另一方面,加熱器殼體171a被劃分成與在其上布置熱絲171b2的部分對(duì)應(yīng)的有源加熱部(ahp)和與不在其上布置熱絲171b2的部分對(duì)應(yīng)的無(wú)源加熱部(php)。
有源加熱部(ahp)是直接被熱絲171b2加熱的部分,并且處于液相的工作流體(f)被有源加熱部(ahp)加熱并且在高溫下相變成氣相。
加熱器殼體171a的出口171c’、171c”可以位于有源加熱部(ahp)內(nèi)或者與有源加熱部(ahp)相比位于前側(cè)處。在圖6中,示意了加熱器171b的形成有熱絲171b2的部分通過(guò)在加熱器殼體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。換言之,根據(jù)本實(shí)施例,加熱器殼體171a的出口171c’、171c”位于有源加熱部(ahp)內(nèi)。
無(wú)源加熱部(php)在有源加熱部(ahp)的后側(cè)處形成。無(wú)源加熱部(php)間接地接收熱以被加熱到預(yù)定溫度水平,但是它不是像有源加熱部(ahp)一樣直接地被熱絲171b2加熱的部分。這里,無(wú)源加熱部對(duì)處于液相的工作流體(f)引起預(yù)定的溫度增加,但是并不具有使得工作流體(f)相變成氣相的程度上的高溫。換言之,在溫度方面,有源加熱部(ahp)形成相對(duì)高溫部分并且無(wú)源加熱部形成相對(duì)低溫部分。
如果工作流體(f)被構(gòu)造成在高溫下直接地返回到有源加熱部(ahp)的一側(cè),則可能發(fā)生所收集的工作流體(f)被再次加熱并且回流而不被有效率地返回到加熱器殼體171a中的情形。這可能對(duì)于工作流體(f)在熱管172內(nèi)的循環(huán)流動(dòng)成為障礙,由此引起使加熱器171b過(guò)熱的問(wèn)題。
為了解決前述問(wèn)題,如此進(jìn)行構(gòu)造,使得加熱單元171的進(jìn)口171d’、171d”被形成為對(duì)應(yīng)于無(wú)源加熱部(php)從而不允許已經(jīng)通過(guò)熱管172移動(dòng)并且然后返回的工作流體(f)被即刻地引入有源加熱部(ahp)中。
根據(jù)本實(shí)施例,如此進(jìn)行構(gòu)造,使得加熱單元171的進(jìn)口171d’、171d”位于無(wú)源加熱部(php)內(nèi)以允許已經(jīng)通過(guò)熱管172移動(dòng)并且然后返回的工作流體(f)被引入無(wú)源加熱部(php)中。換言之,加熱單元171的進(jìn)口171d’、171d”在加熱器殼體171a上的不布置熱絲171b2的部分處形成。
如上所述,無(wú)源加熱部(php)與熱絲171b2的形成位置相關(guān)聯(lián)。相應(yīng)地,如果熱絲171b2不延伸和形成直至加熱單元171的進(jìn)口171d’、171d”,則加熱器171b的基板171b1可以延伸和形成直至與進(jìn)口171d’、171d”對(duì)應(yīng)的部分。換言之,基板171b1可以被布置成覆蓋加熱器殼體171a的最底表面,并且熱絲171b2可以在進(jìn)口171d’、171d”之外的位置處形成,由此防止通過(guò)進(jìn)口171d’、171d”返回的工作流體(f)回流。
在下文中,將更加詳細(xì)地描述加熱器殼體171a的詳細(xì)結(jié)構(gòu)和在加熱器殼體171a和加熱器171b之間的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。
加熱器殼體171a可以包括主殼體171a1,以及分別聯(lián)接到主殼體171a1的兩側(cè)的第一蓋171a2和第二蓋171a3。
主殼體171a1在其中設(shè)置有空閑空間,并且具有其中其兩個(gè)端部打開(kāi)的形狀。主殼體171a1可以由鋁材形成。在圖5中,示意了其中的空閑空間具有矩形橫截面形狀的矩形柱形狀的主殼體171a1沿著一個(gè)方向以伸長(zhǎng)方式延伸和形成。
第一蓋171a2和第二蓋171a3被安裝在主殼體171a1的兩側(cè)處以覆蓋主殼體171a1的打開(kāi)的兩個(gè)端部。像主殼體171a1一樣,第一蓋171a2和第二蓋171a3可以由鋁材形成。
根據(jù)本實(shí)施例,示出了如下結(jié)構(gòu),其中出口171c’、171c”和進(jìn)口171d’、171d”分別被設(shè)置在沿著主殼體171a1的長(zhǎng)度方向彼此分離的位置處,并且熱管172的兩個(gè)端部(連接到出口171c’、171c”的入口部分172c’、172c”和連接到進(jìn)口171d’、171d”的返回部分172d’、172d”)被連接到出口171c’、171c”和進(jìn)口171d’、171d”。
更加具體地,第一出口171c’和第一進(jìn)口171d’在主殼體171a1的一個(gè)側(cè)表面上在沿著長(zhǎng)度方向彼此分離的位置處形成,并且第二出口171c”和第二進(jìn)口171d”在面對(duì)該一個(gè)表面的另一個(gè)側(cè)表面上在沿著長(zhǎng)度方向彼此分離的位置處形成。這里,第一出口171c’和第二出口171c”可以被布置成面對(duì)彼此,并且第一進(jìn)口171d’和第二進(jìn)口171d”可以被布置成面對(duì)彼此。
然而,本公開(kāi)可以不一定限制于此。進(jìn)口171d’、171d”和出口171c’、171c”中的至少一個(gè)可以在第一蓋171a2和/或第二蓋171a3上形成。將在以后更加詳細(xì)地描述與其相關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)。
另一方面,加熱單元171被設(shè)置在蒸發(fā)器130下方,并且因此在結(jié)構(gòu)方面由于除霜而產(chǎn)生的除霜水可以向下流動(dòng)到加熱單元171。設(shè)置在加熱單元171中的加熱器171b是電子構(gòu)件,并且因此當(dāng)除霜水與加熱器171b形成接觸時(shí),這可以引起短路。如上所述,本公開(kāi)的加熱單元171可以包括以下密封結(jié)構(gòu)以防止包括除霜水的水分滲入加熱器171b中。
首先,加熱器171b被附接到主殼體171a1的底表面,并且在主殼體171a1的兩側(cè)處構(gòu)造從底表面在向下方向上延伸和形成以覆蓋附接到底表面的加熱器171b的側(cè)表面的第一延伸銷171a1a和第二延伸銷171a1b。由于該結(jié)構(gòu),即使當(dāng)由于除霜產(chǎn)生的除霜水落到主殼體171a1上并且沿著主殼體171a1的外表面向下流動(dòng)時(shí),除霜水仍然不滲入在第一延伸銷171a1a和第二延伸銷171a1b的內(nèi)側(cè)處容納的加熱器171b中。
進(jìn)而,如上所述,密封部件171e可以被填充到由加熱器171b的后表面與第一延伸銷171a1a和第二延伸銷171a1b形成的凹進(jìn)空間171a1’中。硅、氨基甲酸酯、環(huán)氧樹(shù)脂等可以被用于密封部件171e。例如,處于液相的環(huán)氧樹(shù)脂可以被填充到凹進(jìn)空間171a1’中并且然后經(jīng)歷固化過(guò)程以完成加熱器171b的密封結(jié)構(gòu)。這里,第一延伸銷171a1a和第二延伸銷171a1b可以用作限定密封部件171e被填充到其中的凹進(jìn)空間171a1’的側(cè)壁。
絕緣材料171f可以被置入加熱器171b的后表面和密封部件171e之間。帶有云母材料的云母片可以被用于絕緣材料171f。絕緣材料171f可以被布置在加熱器171b的后表面上,由此當(dāng)熱絲171b2根據(jù)施加電力而放熱時(shí)限制熱被傳遞到加熱器171b的后表面?zhèn)取?/p>
而且,導(dǎo)熱粘結(jié)劑171g可以被置入主殼體171a1和加熱器171b之間。導(dǎo)熱粘結(jié)劑171g可以將加熱器171b附接到主殼體171a1以執(zhí)行向主殼體171a1傳遞從加熱器171b產(chǎn)生的熱的作用。能夠經(jīng)受高溫的耐熱硅樹(shù)脂可以被用于導(dǎo)熱粘結(jié)劑171g。
另一方面,第一蓋171a2和第二蓋171a3中的至少一個(gè)可以在向下方向上從主殼體171a1的底部延伸和形成以連同第一延伸銷171a1a和第二延伸銷171a1b一起包圍加熱器171b。由于該結(jié)構(gòu),密封部件171e的填充可以更加易于執(zhí)行。
然而,考慮到其中連接到加熱器171b的端子171b3的導(dǎo)線173從加熱器殼體171a的一側(cè)延伸到外側(cè)的結(jié)構(gòu),在第一蓋171a2和第二蓋171a3上與加熱器殼體171a的一側(cè)對(duì)應(yīng)的蓋可以不在向下方向上延伸和形成,或者即使當(dāng)在向下方向上延伸和形成時(shí),也可以設(shè)置有允許導(dǎo)線173穿過(guò)的凹槽或者孔。
根據(jù)本實(shí)施例,示出了第二蓋171a3在向下方向上從主殼體171a1的底表面延伸和形成,并且導(dǎo)線173被延伸和形成于第一蓋171a2側(cè)。
圖7到9是示意其中在圖4中示意的加熱單元171中出口171c’、171c”和進(jìn)口171d’、171d”的形成位置被修改的實(shí)例的分解透視圖。修改實(shí)例與前述實(shí)施例僅有的不同之處僅在于出口171c’、171c”和/或進(jìn)口171d’、171d”的形成位置,并且前述實(shí)施例的構(gòu)造可以以類似的方式應(yīng)用于其它構(gòu)造。
首先,參考圖7,加熱單元271的進(jìn)口和出口可以分別在第一蓋271a2和第二蓋271a3上形成。具體地,加熱單元271的第一出口和第二出口可以在第一蓋271a2上一起地形成,并且分別連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。進(jìn)而,加熱單元271的第一進(jìn)口和第二進(jìn)口可以在第二蓋271a3上一起地形成,并且分別連接到第一進(jìn)口和第二進(jìn)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。
如上所述,加熱單元271的出口和進(jìn)口可以在主殼體271a1的兩個(gè)側(cè)表面上形成,并且在第一蓋271a2和第二蓋271a3上形成。另外,前述結(jié)構(gòu)的組合也是可能的。
例如,如在圖8中所示意地,加熱單元371的出口可以在主殼體371a1上形成,并且加熱單元371的進(jìn)口可以在第二蓋371a1上形成。具體地,加熱單元371的第一出口和第二出口可以在主殼體371a1的兩個(gè)側(cè)表面上形成以面對(duì)彼此。進(jìn)而,加熱單元371的第一進(jìn)口和第二進(jìn)口可以一起地形成,并且分別連接到第一進(jìn)口和第二進(jìn)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。
關(guān)于另一個(gè)實(shí)例,如在圖9中所示意地,加熱單元471的出口可以在主殼體471a1上形成。具體地,加熱單元471的第一進(jìn)口和第二進(jìn)口可以在第二蓋471a3上一起地形成,并且分別連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。進(jìn)而,加熱單元471的第一出口和第二出口可以在主殼體471a1的兩個(gè)側(cè)表面上形成以面對(duì)彼此。
圖10和11是用于解釋在加熱器171b操作之前或者之后的狀態(tài)中工作流體(f)的循環(huán)的概念視圖。
首先,參考圖10,在加熱器171b的操作之前,工作流體(f)以液相存在,并且基于熱管172的最低柱體被填充直至頂部的預(yù)設(shè)柱體。例如,處于這種狀態(tài)中的工作流體(f)可以被填充直至熱管172的較低的兩個(gè)柱體。
當(dāng)加熱器171b操作時(shí),在加熱器殼體171a內(nèi)的工作流體(f)被加熱器171b加熱。參考圖11,在高溫氣相(f1)中被加熱的工作流體被引入熱管172的入口部分172c’、172c”中以在通過(guò)熱管172流動(dòng)的同時(shí)向冷卻管道131散熱。在熱耗散過(guò)程期間在喪失熱的同時(shí)工作流體(f)以液體和氣體共存的相態(tài)(f2)流動(dòng),并且最后以液相(f3)通過(guò)熱管172的返回部分172d’、172d”被引入加熱單元171中。被引入加熱單元171中的工作流體(f)再次被加熱器171b加熱以重復(fù)(循環(huán))前述流動(dòng),并且在該過(guò)程期間向蒸發(fā)器130傳遞熱,由此移除在蒸發(fā)器130上形成的霜。
如上所述,工作流體(f)通過(guò)由加熱單元171產(chǎn)生的壓力差而流動(dòng)以快速地通過(guò)熱管172循環(huán),并且因此熱管172的整個(gè)區(qū)段可以在短時(shí)間段內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定的操作溫度,由此快速地執(zhí)行除霜。
另一方面,被引入入口部分172c’、172c”中的工作流體(f)處于高溫氣相(f1)并且在熱管172的循環(huán)過(guò)程期間具有最高溫度。相應(yīng)地,由于處于這種高溫氣相(f1)的工作流體(f)引起的熱對(duì)流可以用于更加有效率地移除在蒸發(fā)器130上形成的霜。
例如,入口部分172c’、172c”可以被布置在比設(shè)置在蒸發(fā)器130中的冷卻管道131的最低柱體相對(duì)更低的位置處或者與最低柱體相同的位置處。相應(yīng)地,通過(guò)入口部分172c’、172c”引入的高溫工作流體(f)可以在冷卻管道131的最低柱體的附近傳遞熱,而且這種熱增加并且被傳遞到鄰近于最低柱體的冷卻管道131。
另一方面,為了允許工作流體(f)在執(zhí)行這種相變的同時(shí)通過(guò)熱管172循環(huán),應(yīng)該將適當(dāng)量的工作流體(f)填充到熱管172中。
作為試驗(yàn)結(jié)果,看到當(dāng)填充了與熱管172和加熱器殼體171a的全部?jī)?nèi)部容積相比小于30%的工作流體(f)時(shí),加熱單元171的溫度隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò)而快速地增加。這表明與熱管172和加熱器殼體171a的全部?jī)?nèi)部容積相比,工作流體(f)不足。
進(jìn)而,看到當(dāng)填充了與熱管172和加熱器殼體171a的全部?jī)?nèi)部容積相比大于40%的工作流體(f)時(shí),熱管172的局部溫度沒(méi)有達(dá)到穩(wěn)定的操作溫度(小于50°(冷凍條件))。在熱管172更加靠近返回部分172d’、172d”定位時(shí),這種溫度降低將是明顯的。這表明與熱管172和加熱器殼體171a的全部?jī)?nèi)部容積相比,工作流體(f)是過(guò)量的,從而增加了工作流體(f)以液相在其中流動(dòng)的區(qū)段。
看到當(dāng)填充了與熱管172和加熱器殼體171a的全部?jī)?nèi)部容積相比大于30%但是小于40%的工作流體(f)時(shí),加熱單元171的溫度和熱管172的每一個(gè)柱體的溫度隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò)達(dá)到穩(wěn)定的操作溫度。
這里,示出了在更加靠近入口部分172c’、172c”時(shí)熱管172的每一個(gè)柱體的溫度呈現(xiàn)更高的溫度,并且在更加靠近返回部分172d’、172d”時(shí)呈現(xiàn)更低的溫度。隨著所填充的工作流體(f)的量降低,在入口部分172c’、172c”上的溫度(最大溫度)和返回部分172d’、172d”上的溫度(最小溫度)之間的差異降低。
相應(yīng)地,可以填充與熱管172和加熱器殼體171a的全部?jī)?nèi)部容積相比大于30%但是小于40%的工作流體(f),但是可以為每一個(gè)除霜裝置170選擇工作流體(f)的優(yōu)化填充量。
另一方面,根據(jù)其中加熱器171b被附接到加熱器殼體171a的外表面的結(jié)構(gòu),增強(qiáng)加熱器171b到加熱器殼體171a的熱傳遞性能以及防止加熱器171b過(guò)熱的結(jié)構(gòu)可以優(yōu)選地被加以考慮。在下文中,將描述考慮到這些項(xiàng)的加熱單元171。
圖12是其中在圖3中示意的加熱單元171的另一個(gè)實(shí)例571被沿著寬度方向截取的橫截面視圖。
參考圖12,用于加熱器殼體的熱耗散的外鰭片571a1c在加熱器殼體的外表面上突出和形成。外鰭片571a1c可以在加熱器殼體的制造(例如,鋁的擠出成型)期間作為突出構(gòu)造在加熱器殼體上一體地形成或者作為另外的構(gòu)造通過(guò)焊接、粘結(jié)劑等附接到加熱器殼體。
當(dāng)如上所述外鰭片571a1c在加熱器殼體的外表面上形成時(shí),與其中不形成外鰭片571a1c的結(jié)構(gòu)相比,加熱器殼體的外面積增加。結(jié)果,可以能夠增強(qiáng)在環(huán)境低溫空氣和加熱器殼體之間的熱交換效率。
根據(jù)前述結(jié)構(gòu),從加熱器571b產(chǎn)生的相當(dāng)大量的熱可以在加熱器571b(在當(dāng)前繪圖的向上方向上)的前側(cè)處被傳遞到加熱器殼體(到加熱器571b的后側(cè)的熱傳遞相對(duì)地減少),由此防止加熱器571b過(guò)熱。進(jìn)而,加熱器571b的后部溫度降低以增強(qiáng)加熱器571b的可靠性和壽命。而且,到設(shè)置在加熱器571b的后側(cè)處的密封部件571e的熱傳遞減少以防止密封部件571e熔化。
在下文中,將更加詳細(xì)地描述外鰭片571a1c的構(gòu)造。
如在繪圖中所示意地,外鰭片571a1c可以在主殼體571a1的上表面上形成。多個(gè)外鰭片571a1c可以被設(shè)置在其上,并且以彼此隔預(yù)定的分離距離的方式沿著主殼體571a1的長(zhǎng)度或者寬度方向延伸和形成。根據(jù)本實(shí)施例,看到外鰭片571a1c沿著主殼體571a1的長(zhǎng)度方向延伸和形成。
在該多個(gè)外鰭片571a1c之間的分離距離可以被形成為與外鰭片571a1c的寬度相同或者被形成為大于外鰭片571a1c的寬度。這是因?yàn)椋?dāng)在該多個(gè)外鰭片571a1c之間的分離距離小于外鰭片571a1c的寬度時(shí),與其中不形成外鰭片571a1c的結(jié)構(gòu)相比,由于外鰭片571a1c引起的熱耗散效果沒(méi)有那么大。
在其中加熱器571b被附接到主殼體571a1的底表面的結(jié)構(gòu)中,從加熱器571b產(chǎn)生的相當(dāng)大量的熱被在主殼體571a1的上部處形成的外鰭片571a1c在加熱器571b的前側(cè)處傳遞到主殼體571a1。由于這種熱傳遞,可以能夠防止加熱器571b過(guò)熱并且在熱傳遞過(guò)程期間向主殼體571a1內(nèi)的工作流體(f)傳遞更大量的熱。換言之,實(shí)現(xiàn)了熱傳遞效率的增強(qiáng)。
另一方面,當(dāng)工作流體(f)全部處于液相時(shí),如此進(jìn)行構(gòu)造,使得工作流體(f)被完全地填充到在主殼體571a1內(nèi)的空閑空間中以向工作流體(f)傳遞最大量的熱。如上所述在加熱器殼體被設(shè)置在蒸發(fā)器130的下部處,并且填充了與熱管和加熱器殼體的全部?jī)?nèi)部容積相比大于30%但是小于40%的工作流體(f)的情形中,這可以實(shí)現(xiàn)。
圖13和14是示意其中在圖12中示意的加熱單元571中外鰭片571a1c的形狀被修改的實(shí)例的概念視圖。
首先,參考圖13,外鰭片671a1c可以在主殼體671a1的上表面以及主殼體671a1的另一個(gè)外表面上形成。
例如,外鰭片671a1c可以分別在主殼體671a1的兩個(gè)外表面上突出和形成。然而,當(dāng)加熱單元671的出口671c’、671c”和進(jìn)口671d’、671d”在主殼體671a1的兩個(gè)側(cè)表面上形成時(shí),外鰭片671a1c可以在出口671c’、671c”和進(jìn)口671d’、671d”之間以伸長(zhǎng)方式形成。
作為另一個(gè)實(shí)例,外鰭片671a1c還可以在第一蓋671a2和第二蓋671a3中的至少一個(gè)的外表面上突出和形成。然而,當(dāng)外鰭片671a1c在與加熱單元671的出口671c’、671c”和進(jìn)口671d’、671d”中的一個(gè)對(duì)應(yīng)的蓋上形成時(shí),在第一蓋671a2和第二蓋671a3之間,外鰭片671a1c可以在不在其上形成出口671c’、671c”和進(jìn)口671d’、671d”的至少一個(gè)蓋的外表面上突出和形成。
接著,外鰭片771a1c可以在加熱器殼體771a的外表面上以突起形狀突出和形成。
例如,如在圖14中所示意地,多個(gè)外鰭片771a1c被設(shè)置,并且以彼此隔預(yù)定的分離距離的方式沿著主殼體771a1的長(zhǎng)度和寬度方向布置。相應(yīng)地,該多個(gè)外鰭片771a1c可以被布置成形成矩陣。
作為另一個(gè)實(shí)例,多個(gè)外鰭片771a1c被設(shè)置成在主殼體771a1的外表面上具有突出形狀。
根據(jù)前述結(jié)構(gòu),由于外鰭片,加熱器殼體的外面積可以進(jìn)一步增加。結(jié)果,可以能夠進(jìn)一步增強(qiáng)在環(huán)境低溫空氣和加熱器殼體之間的熱交換效率,并且由于防止加熱器過(guò)熱而進(jìn)一步增強(qiáng)加熱器的可靠性和壽命。
另一方面,在其中前述第一延伸鰭片和第二延伸鰭片還在加熱器殼體上突出和形成的構(gòu)造方面,它們可以被理解為一種類型的外鰭片。相應(yīng)地,還可以通過(guò)第一延伸鰭片和第二延伸鰭片實(shí)現(xiàn)上述效果。
圖15和16是其中在圖3中示意的加熱單元171的再一個(gè)實(shí)例871被沿著寬度和長(zhǎng)度方向截取的橫截面視圖。
參考圖15和16,用于增強(qiáng)加熱器871b的熱傳遞性能的內(nèi)鰭片871af1在加熱器殼體內(nèi)突出和形成。內(nèi)鰭片871af1可以在加熱器殼體的制造(例如,鋁的擠出成型)期間作為突出構(gòu)造在加熱器殼體上一體地形成或者作為另外的構(gòu)造通過(guò)焊接、粘結(jié)劑等附接到加熱器殼體。
當(dāng)如上所述內(nèi)鰭片871af1在加熱器殼體內(nèi)形成時(shí),與填充到加熱器殼體中的工作流體(f)的接觸面積可以增加,由此增加從加熱器871b傳遞到工作流體(f)的熱傳遞速率。進(jìn)而,加熱器殼體的總?cè)莘e可以增加以增加能夠從加熱器殼體接收熱的熱容量,由此接收更多的從加熱器871b產(chǎn)生的熱。結(jié)果,可以能夠增強(qiáng)除霜性能。
而且,從加熱器871b產(chǎn)生的相當(dāng)大量的熱可以在加熱器871b(在當(dāng)前繪圖的向上方向上)的前側(cè)處被傳遞到加熱器殼體(到加熱器871b的后側(cè)的熱傳遞相對(duì)地減少),由此防止加熱器871b過(guò)熱。進(jìn)而,加熱器871b的后部溫度被降低以增強(qiáng)加熱器871b的可靠性和壽命。而且,到設(shè)置在加熱器871b的后側(cè)處的密封部件871e的熱傳遞減少以防止密封部件871e熔化。
在下文中,將更加詳細(xì)地描述內(nèi)鰭片871af1的構(gòu)造。
如在繪圖中所示意地,內(nèi)鰭片871af1在主殼體871a1上在加熱器871b被附接到的外表面的內(nèi)側(cè)處的內(nèi)表面上突出和形成。根據(jù)當(dāng)前繪圖,看到加熱器871b被附接到主殼體871a1的外底表面,并且內(nèi)鰭片871af1在主殼體871a1的內(nèi)底表面上突出和形成。
內(nèi)鰭片871af1優(yōu)選地以小于主殼體871a1的內(nèi)高度的1/2的長(zhǎng)度突出和形成。當(dāng)內(nèi)鰭片871af1以大于主殼體871a1的內(nèi)高度的1/2的長(zhǎng)度突出和形成時(shí),可能阻礙工作流體(f)有效率地流動(dòng)。
多個(gè)內(nèi)鰭片871af1可以被設(shè)置,并且以彼此隔預(yù)定的分離距離的方式沿著主殼體871a1的長(zhǎng)度或者寬度方向延伸和形成。根據(jù)本實(shí)施例,看到內(nèi)鰭片871af1沿著主殼體871a1的長(zhǎng)度方向延伸和形成。在具有其中通過(guò)主殼體871a1的擠出成型使內(nèi)鰭片871af1與主殼體871a1一體地形成的結(jié)構(gòu)的情形中,具有其中內(nèi)鰭片871af1沿著主殼體871a1的長(zhǎng)度方向延伸和形成的結(jié)構(gòu)。
這里,在該多個(gè)內(nèi)鰭片871af1彼此之間的分離距離優(yōu)選地被設(shè)定為在內(nèi)鰭片871af1的寬度的一倍以上。這是因?yàn)椋?dāng)在該多個(gè)內(nèi)鰭片871af1彼此之間的分離距離小于內(nèi)鰭片871af1的寬度時(shí),在該多個(gè)內(nèi)鰭片871af1之間的流動(dòng)顯著地減小。進(jìn)而,在該多個(gè)內(nèi)鰭片871af1彼此之間的分離距離可以優(yōu)選地被設(shè)定為小于內(nèi)鰭片871af1的寬度的兩倍,使得許多內(nèi)鰭片871af1被設(shè)置在主殼體871a1內(nèi)從而以令人滿意的水平獲得由于形成內(nèi)鰭片871af1而實(shí)現(xiàn)的效果。
根據(jù)這個(gè)觀點(diǎn),距主殼體871a1的內(nèi)壁和鄰近于該內(nèi)壁的內(nèi)鰭片871af1的距離還可以優(yōu)選地被設(shè)定為大于內(nèi)鰭片871af1的寬度的一倍但是小于內(nèi)鰭片871af1的寬度的兩倍。
另一方面,當(dāng)工作流體(f)全部處于液相時(shí),如此進(jìn)行構(gòu)造,使得工作流體(f)被完全地填充到主殼體571a1內(nèi)的空閑空間中以向工作流體(f)傳遞最大量的熱。如上所述在加熱器殼體被設(shè)置在蒸發(fā)器130的下部處,并且與熱管和加熱器殼體的全部?jī)?nèi)部容積相比大于30%但是小于40%的工作流體(f)被填充的情形中,這可以實(shí)現(xiàn)。
在下文中,將描述在向加熱器殼體引入工作流體的同時(shí)能夠以令人滿意的水平獲得由于內(nèi)鰭片實(shí)現(xiàn)的效果并且從加熱器殼體有效率地排出工作流體的結(jié)構(gòu)。
圖17是示意其中在圖16中示意的加熱單元971中內(nèi)鰭片971a1的形成位置被修改的實(shí)例的橫截面視圖。
根據(jù)前述實(shí)施例,示出了其中內(nèi)鰭片871af1從主殼體871a1的一端直至主殼體871a1的另一端沿著主殼體871a1的長(zhǎng)度方向延伸和形成的結(jié)構(gòu)。如在圖16中所示意地,在其中出口871c”(在相反側(cè)處的出口未示出)和進(jìn)口871d”(在相反側(cè)處的進(jìn)口未示出)在主殼體871a1的兩個(gè)側(cè)表面上沿著主殼體871a1的長(zhǎng)度方向以預(yù)定距離分別在彼此分離的位置處形成的結(jié)構(gòu)中,內(nèi)鰭片871af1突出和形成直至形成進(jìn)口871d”和出口871c”的高度。相應(yīng)地,如在圖16中所示意地,內(nèi)鰭片871af1被布置成沿著主殼體871a1的寬度方向以一定分離距離覆蓋部分的出口871c”和進(jìn)口871d”。
該結(jié)構(gòu)對(duì)于從出口871c”排出并且通過(guò)進(jìn)口871d”收集的工作流體(f)并不具有大的影響,但是當(dāng)內(nèi)鰭片871af1以小于主殼體871a1的內(nèi)高度的1/2的長(zhǎng)度突出和形成,并且在主殼體871a1的內(nèi)壁和鄰近于該內(nèi)壁的內(nèi)鰭片871af1之間的距離被形成為大于內(nèi)鰭片871af1的寬度的一倍時(shí)實(shí)際上對(duì)該工作流體(f)具有某些影響。
為了改進(jìn)這一點(diǎn),根據(jù)本修改實(shí)例,看到從主殼體971a1的內(nèi)底表面突出和形成的內(nèi)鰭片971a1f在進(jìn)口971d”(在相反側(cè)處的進(jìn)口未示出)和出口971c”(在相反側(cè)處的出口未示出)之間形成。根據(jù)上述結(jié)構(gòu),內(nèi)鰭片971a1f不沿著主殼體971a1的寬度方向覆蓋主殼體971a1的出口971c”和進(jìn)口971d”。相應(yīng)地,工作流體(f)可以有效率地通過(guò)進(jìn)口971d”被收集,并且當(dāng)在向前流動(dòng)的同時(shí)再次被加熱器971b加熱時(shí),由于內(nèi)鰭片971a1f,所收集的工作流體(f)接收更多的熱,并且被再次加熱的工作流體(f)可以有效率地通過(guò)出口971c”排出。
圖18是示意在圖3中示意的加熱單元171的又一個(gè)實(shí)例1071的橫截面視圖。
可以與前述外鰭片和內(nèi)鰭片相關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)相組合地理解在圖18中示意的結(jié)構(gòu)。換言之,用于主殼體1071a1的熱耗散的外鰭片1071a1c在主殼體1071a1的外表面上突出和形成,并且用于加熱器1071b的熱傳遞性能增強(qiáng)的內(nèi)鰭片1071a1f在主殼體1071a1內(nèi)突出和形成。
前述實(shí)施例的結(jié)構(gòu)可以全部能夠應(yīng)用于本實(shí)例的結(jié)構(gòu)。其重復(fù)說(shuō)明將省略。
另一方面,當(dāng)加熱器171b被驅(qū)動(dòng)時(shí),開(kāi)始移除在蒸發(fā)器130上形成的霜。具體地,工作流體(f)被加熱器171b加熱以通過(guò)熱管172流動(dòng),并且在熔化在冷卻管道131上形成的霜或者冰的過(guò)程期間,在蒸發(fā)器130的冷卻管道131上執(zhí)行熱耗散。由于除霜,霜或者冰被轉(zhuǎn)換成水,即除霜水,并且落到蒸發(fā)器130的底部上,并且根據(jù)情況,除霜水可以甚至落在設(shè)置在蒸發(fā)器130的下部處的加熱單元171上。
加熱器171b的熱絲171b2和端子171b3以及連接到端子171b3的導(dǎo)線173被構(gòu)造成包括導(dǎo)體,并且因此存在當(dāng)與除霜水形成接觸時(shí)引起短路的可能性。如上所述,根據(jù)其中加熱器171b被附接到加熱器殼體171a的底表面的結(jié)構(gòu)、其中密封部件171e被布置成覆蓋加熱器171b的結(jié)構(gòu)以及其中第一延伸鰭片171a1a和第二延伸鰭片171a1b在加熱器殼體171a的兩側(cè)處突出和形成以容納加熱器171b的結(jié)構(gòu),可以能夠以預(yù)定水平防止在加熱器171b和除霜水之間的接觸。
然而,導(dǎo)線173具有被暴露并且延伸到加熱器殼體171a的外側(cè)的形狀。由于這種構(gòu)造特性,當(dāng)向下流動(dòng)到導(dǎo)線173的除霜水在除霜之后被冷卻并且被轉(zhuǎn)換成霜或者冰時(shí),所導(dǎo)致的重量增加可能對(duì)與端子171b3的接觸產(chǎn)生影響或者部分除霜水可能沿著導(dǎo)線173流動(dòng)到加熱器171b或者電源側(cè)從而引起短路。
在下文中,將參考圖19和20描述用于防止前述問(wèn)題的根據(jù)加熱單元171的位置的導(dǎo)線173的連接結(jié)構(gòu)。
加熱單元171在蒸發(fā)器130的一側(cè)的底部處被以沿著左右方向延伸的形狀布置。加熱單元171可以在與冷卻管道131的最低柱體相同的高度或者低于冷卻管道131的最低柱體的位置處以沿著蒸發(fā)器130的左右方向延伸的形狀布置。
在布局狀態(tài)中,在加熱器171b和電源之間連接的導(dǎo)線173從鄰近于蒸發(fā)器130的外側(cè)的加熱器171b的一個(gè)端部延伸到外側(cè)。換言之,導(dǎo)線173延伸到蒸發(fā)器130的內(nèi)側(cè)而不是外側(cè)并且被連接到電源。根據(jù)該結(jié)構(gòu),在其中將導(dǎo)線173被布置到蒸發(fā)器130的下側(cè)的區(qū)域可以最小化,由此最小化除霜水落到導(dǎo)線173上的可能。
考慮其具體實(shí)例,首先,圖19示意其中加熱單元171被布置在蒸發(fā)器130的左底部處的視圖。導(dǎo)線173從鄰近于蒸發(fā)器130的左側(cè)的加熱器171b的左端部延伸到外側(cè)。為此目的,連接到導(dǎo)線173的端子171b3可以優(yōu)選地位于加熱器171b的左端部處。
作為與圖19相反的情形,圖20示意其中加熱單元171被布置在蒸發(fā)器130的右底部處的視圖。導(dǎo)線173從鄰近于蒸發(fā)器130的右側(cè)的加熱器171b的右端部延伸到外側(cè)。為此目的,連接到導(dǎo)線173的端子171b3可以優(yōu)選地鄰近于加熱器殼體171a的進(jìn)口位于進(jìn)口和出口之間。
這里,加熱器171b的右端部可以優(yōu)選地被布置在加熱器殼體171a的進(jìn)口和出口之間以禁止通過(guò)位于加熱器殼體171a的右端部處的進(jìn)口收集的工作流體(f)被再次加熱從而回流。根據(jù)該布局,熱絲171b2不被布置在加熱器殼體171a的進(jìn)口處,并且因此進(jìn)口位于無(wú)源加熱部(php)內(nèi)。
如在繪圖中所示意地,當(dāng)連接到加熱器殼體171a的進(jìn)口的返回部分172d’、172d”以彎曲形狀形成時(shí),恰好在被引入加熱器殼體171a中之前,返回的工作流體(f)的方向被切換至少一次。這里,大的流阻在彎曲部分處形成,由此防止返回的工作流體(f)回流。
作為參考,前述實(shí)例示意加熱器殼體171a被水平地布置到蒸發(fā)器的情形,但是本公開(kāi)可以不一定限制于此。加熱器殼體171a可以被以如此方式布置,使得進(jìn)口側(cè)端部相對(duì)于出口側(cè)端部被布置在大于–90°但是小于2°的角度范圍內(nèi)。這將在以后詳細(xì)描述。
圖21a到21c是在冷凍條件中關(guān)于在圖4中示意的返回部分172d’、172d”的內(nèi)徑示意加熱器171b的溫度變化的曲線圖,并且圖22是概念地示意在圖21c的條件中在返回部分172d’、172d”處流體的流動(dòng)的視圖。
圖21a是示意返回部分172d’、172d”的內(nèi)徑是4.75mm的情形的視圖,并且圖21b是示意返回部分172d’、172d”的內(nèi)徑是6.35mm的情形的視圖,并且圖21c是示意返回部分172d’、172d”的內(nèi)徑是7.92mm的情形的視圖。在本試驗(yàn)中,工作流體(f)的適當(dāng)?shù)牧糠謩e被設(shè)定為55g、60g和65g,以關(guān)于返回部分172d’、172d”的內(nèi)徑測(cè)量加熱器171b的溫度變化。
如在圖21a中所示意地,在返回部分172d’、172d”的內(nèi)徑是4.75mm的情形中,當(dāng)工作流體(f)的量是55g時(shí),加熱器171b的過(guò)熱發(fā)生。這被視為由于返回部分172d’、172d”的小的直徑,與適當(dāng)?shù)牧肯啾确祷氐郊訜崞鳉んw171a的工作流體(f)的量減小,并且未充分地與加熱器171b形成接觸以加熱工作流體(f)。如上所述當(dāng)返回部分172d’、172d”的直徑小于5mm時(shí),這可能引起加熱器171b過(guò)熱的問(wèn)題。
如在圖21c中所示意地,在返回部分172d’、172d”的內(nèi)徑是7.92mm的情形中,當(dāng)工作流體(f)的量是55g、65g時(shí),加熱器171b的過(guò)熱發(fā)生。如上所述,當(dāng)返回部分172d’、172d”的直徑大于7mm時(shí),發(fā)生如下現(xiàn)象,其中所收集的工作流體(fa)全部被填充到返回部分172d’、172d”中,而不被收集到加熱器殼體171a中并且流動(dòng)到在返回部分172d’、172d”內(nèi)在上部處形成的空間并且被引入加熱器殼體171a中。
這里,被引入加熱器殼體171a中的工作流體(fa)被加熱器171b再次加熱以強(qiáng)烈地在加熱單元171內(nèi)流動(dòng),并且部分的被加熱的工作流體(fb)被排出到在返回部分172d’、172d”內(nèi)的上空間,并且結(jié)果,發(fā)生其中部分的被加熱的工作流體(fb)回流的現(xiàn)象。
如上所述,在返回部分172d’、172d”的內(nèi)徑改變時(shí),前述現(xiàn)象發(fā)生。相應(yīng)地,為了防止加熱器171b過(guò)熱和工作流體(f)回流,進(jìn)口171d’、171d”應(yīng)該在無(wú)源加熱部(php)內(nèi)形成并且返回部分172d’、172d”應(yīng)該具有適當(dāng)?shù)膬?nèi)徑。
作為試驗(yàn)結(jié)果,如在圖21b中所示意地,看到當(dāng)返回部分172d’、172d”的內(nèi)徑是6.35mm時(shí),加熱單元171的過(guò)熱不發(fā)生。這表示工作流體(f)能夠被有效率地返回、被再次加熱并且循環(huán)。作為參考,用于試驗(yàn)的工作流體(f)的量是55g、60g,并且是與熱管172和加熱器殼體171a的總?cè)莘e的30-35%對(duì)應(yīng)的填充量。
如上所述,返回部分172d’、172d”的內(nèi)徑可以被形成為大于5mm但是小于7mm。優(yōu)選地,具有在以上范圍內(nèi)的6.35mm的內(nèi)徑的商業(yè)管可以用于返回部分172d’、172d”。
作為參考,具有8mm(高度)×13mm(寬度)的寬度方向橫截面的規(guī)格的加熱器殼體171a被用于前述試驗(yàn)。加熱器殼體171a的規(guī)格可以稍微不同于用于前述試驗(yàn)的規(guī)格,可以為返回部分172d’、172d”以類似的方式使用具有以上內(nèi)徑條件的返回部分172d’、172d”。
另一方面,如上所述,被加熱器殼體171a內(nèi)的加熱器171b加熱和蒸發(fā)的工作流體(f)被引入熱管172的入口部分172c’、172c”中,并且在通過(guò)熱管172流動(dòng)的同時(shí)被冷卻的工作流體(f)通過(guò)熱管172的返回部分172d’、172d”被收集到加熱器殼體171a中。在這樣一系列的流動(dòng)過(guò)程期間,加熱器殼體171a相對(duì)于熱管172的安設(shè)角度對(duì)于工作流體(f)是否循環(huán)具有關(guān)鍵作用。在下文中,這將詳細(xì)描述。
圖23是示意加熱器殼體171a和熱管172的每一個(gè)柱體根據(jù)加熱器殼體171a的進(jìn)口171d’、171d”側(cè)端部相對(duì)于熱器殼體171a的出口171c’、171c”側(cè)端部?jī)A斜的角度的溫度變化的曲線圖。
作為參考,th指示加熱器殼體171a的溫度,并且tl指示熱管172的放熱部172b的最低柱體的溫度。因?yàn)楣ぷ髁黧w(f)被加熱器171b加熱并且通過(guò)熱管172循環(huán),并且然后返回到加熱器殼體171a,所以加熱器殼體171a的溫度(th)最高,但是放熱部172b的最低柱體的溫度(tl)最低。相應(yīng)地,理解到熱管172的其余柱體的溫度在th和tl之間。在圖23中,為了解釋方便起見(jiàn),僅利用指示線示出對(duì)應(yīng)于th和tl的溫度曲線。
參考繪圖,工作流體(f)是否有效率地循環(huán)可以根據(jù)加熱器殼體171a的進(jìn)口171d’、171d”側(cè)端部相對(duì)于加熱器殼體171a的出口171c’、171c”側(cè)端部?jī)A斜的角度而改變。在其中加熱器殼體171a在一個(gè)方向上延伸和形成并且進(jìn)口171d’、171d”和出口171c’、171c”分別在加熱器殼體171a的兩側(cè)處形成的結(jié)構(gòu)的情形中,這與加熱器殼體171a的進(jìn)口171d’、171d”側(cè)端部相對(duì)于加熱器殼體171a的出口171c’、171c”側(cè)端部?jī)A斜的角度有關(guān)。
角度0°表示其中加熱器殼體171a被水平地布置到蒸發(fā)器130的構(gòu)造,并且正(+)角度表示其中加熱器殼體171a的進(jìn)口171d’、171d”側(cè)端部相對(duì)于加熱器殼體171a的出口171c’、171c”側(cè)端部向上傾斜的構(gòu)造,并且負(fù)(-)角度表示其中加熱器殼體171a的進(jìn)口171d’、171d”側(cè)端部相對(duì)于加熱器殼體171a的出口171c’、171c”側(cè)端部向下傾斜的構(gòu)造。
如在圖23(a)到23(c)中所示意地,當(dāng)加熱器殼體171a被水平地布置到蒸發(fā)器130或者加熱器殼體171a的進(jìn)口171d’、171d”側(cè)端部相對(duì)于加熱器殼體171a的出口171c’、171c”側(cè)端部向下傾斜時(shí)(當(dāng)出口171c’、171c”側(cè)在與進(jìn)口171d’、171d”側(cè)相同的高度處形成或者出口171c’、171c”側(cè)在比進(jìn)口171d’、171d”側(cè)更高的高度處形成時(shí)),熱管172的每一個(gè)柱體的溫度類似地隨著時(shí)間經(jīng)過(guò)而增加,并且在經(jīng)過(guò)預(yù)定的時(shí)間段之后達(dá)到穩(wěn)定的操作溫度。這表明工作流體(f)的循環(huán)被有效率地執(zhí)行。
作為試驗(yàn)結(jié)果,當(dāng)加熱器殼體171a的進(jìn)口171d’、171d”的端部相對(duì)于加熱器殼體171a的出口171c’、171c”側(cè)端部被布置在0°和–90°之間的范圍內(nèi)時(shí),看到隨著時(shí)間經(jīng)過(guò)的溫度曲線在使工作流體(f)通過(guò)熱管172循環(huán)方面不存在任何問(wèn)題。
相反,參考圖23(d)和23(f),當(dāng)加熱器殼體171a的進(jìn)口171d’、171d”側(cè)端部相對(duì)于加熱器殼體171a的出口171c’、171c”側(cè)端部向上傾斜時(shí)(當(dāng)出口171c’、171c”側(cè)在比進(jìn)口171d’、171d”側(cè)更低的位置處形成時(shí)),示出了對(duì)于每一個(gè)角度加熱器殼體171a和熱管172的每一個(gè)柱體的溫度具有大的差異。
具體地,在加熱器殼體171a的進(jìn)口171d’、171d”側(cè)端部相對(duì)于加熱器殼體171a的出口171c’、171c”側(cè)端部以2°向上傾斜的狀態(tài)中(在進(jìn)口171d’、171d”側(cè)相對(duì)于出口171c’、171c”側(cè)以2°向上傾斜的狀態(tài)中),從前述曲線圖沒(méi)有示出大的差異。
然而,在加熱器殼體171a的進(jìn)口171d’、171d”側(cè)端部相對(duì)于加熱器殼體171a的出口171c’、171c”側(cè)端部以3°向上傾斜的狀態(tài)中(在進(jìn)口171d’、171d”側(cè)相對(duì)于出口171c’、171c”側(cè)以3°向上傾斜的狀態(tài)中),看到加熱器殼體171a的溫度在初始階段突然快速地增加和降低。進(jìn)而,在加熱器殼體171a的進(jìn)口171d’、171d”側(cè)端部相對(duì)于加熱器殼體171a的出口171c’、171c”側(cè)端部以4°向上傾斜的狀態(tài)中(在進(jìn)口171d’、171d”側(cè)相對(duì)于出口171c’、171c”側(cè)以4°向上傾斜的狀態(tài)中),看到加熱器殼體171a的溫度連續(xù)地增加,并且熱管172沒(méi)有在很大程度上從初始溫度偏離。
這表示當(dāng)加熱器殼體171a的進(jìn)口171d’、171d”側(cè)端部相對(duì)于加熱器殼體171a的出口171c’、171c”側(cè)端部大于3°地向上傾斜時(shí)(在進(jìn)口171d’、171d”側(cè)相對(duì)于出口171c’、171c”側(cè)大于3°地向上傾斜的狀態(tài)中),即便工作流體(f)被加熱器171b加熱,它也難以朝向其中工作流體(f)位于相對(duì)較低位置處的入口部分172c’、172c”流下。
特別地,當(dāng)加熱器殼體171a的進(jìn)口171d’、171d”側(cè)端部相對(duì)于加熱器殼體171a的出口171c’、171c”側(cè)端部大于4°地向上傾斜時(shí)(在進(jìn)口171d’、171d”側(cè)相對(duì)于出口171c’、171c”側(cè)大于4°地向上傾斜的狀態(tài)中),工作流體(f)不朝向入口部分172c’、172c”流下而是回流從而不允許循環(huán),并且因此加熱器殼體171a的溫度連續(xù)地增加從而引起過(guò)熱。
考慮試驗(yàn)結(jié)果,加熱器殼體171a的進(jìn)口171d’、171d”側(cè)端部可以優(yōu)選地被布置成相對(duì)于加熱器殼體171a的出口171c’、171c”側(cè)端部具有大于–90°但是小于2°的角度范圍。
作為參考,在加熱器殼體171a的進(jìn)口171d’、171d”側(cè)端部被布置成相對(duì)于加熱器殼體171a的出口171c’、171c”側(cè)端部向下傾斜時(shí),當(dāng)將圖23(a)至23(c)彼此比較時(shí),看到熱管172的加熱器171b的最低柱體的溫度更加快速地增加。這是因?yàn)?,在加熱器殼體171a的出口171c’、171c”側(cè)相對(duì)于加熱器殼體171a的進(jìn)口171d’、171d”側(cè)被向上布置時(shí),工作流體(f)的流動(dòng)易于實(shí)現(xiàn)。
在下文中,將描述考慮到被加熱的工作流體(f)的上升特性用于容易地實(shí)現(xiàn)工作流體(f)的流動(dòng)的在加熱單元171和熱管172之間的連接結(jié)構(gòu)。
圖24至26是示意在應(yīng)用于圖19和20的加熱單元171與加熱單元171中的熱管172之間的連接結(jié)構(gòu)的修改實(shí)例的縱向橫截面視圖。作為參考,當(dāng)前附繪圖為了解釋方便簡(jiǎn)要地示意僅帶有加熱器殼體1171a、1271a、1371a和加熱器1171b、1271b、1371b的加熱單元1171、1271、1371。前述詳細(xì)結(jié)構(gòu)(形成有第一延伸鰭片和第二延伸鰭片、密封部件、外鰭片、內(nèi)鰭片等的結(jié)構(gòu))當(dāng)然可以能夠應(yīng)用于加熱單元1171、1271、1371。
在下文中,將基于加熱器殼體1171a、1271a、1371a被水平地布置到蒸發(fā)器來(lái)描述本公開(kāi),但是本公開(kāi)可以不一定限制于此。如上所述,加熱器殼體1171a、1271a、1371a可以被如此布置,使得進(jìn)口1171d”、1271d”、1371d”(在相反側(cè)處的進(jìn)口未示出)側(cè)端部相對(duì)于出口1271c”、1271c”、1371c”(在相反側(cè)處的出口未示出)具有大于–90°但是小于2°的角度范圍。
而且,在下文中,將基于進(jìn)口1171d”、1271d”、1371d”和出口1271c”、1271c”、1371c”在加熱器殼體1171a、1271a、1371a的兩個(gè)側(cè)表面處在沿著長(zhǎng)度方向以預(yù)定距離分離的位置處形成(在圖4上方示意的結(jié)構(gòu))來(lái)描述本公開(kāi),但是本公開(kāi)可以不一定限制于此。加熱單元1171、1271、1371的進(jìn)口1171d”、1271d”、1371d”和出口1271c”、1271c”、1371c”中的至少一個(gè)可以在加熱器殼體1171a、1271a、1371a的端部處形成(在圖7至9上方示意的結(jié)構(gòu))。
如上所述,工作流體(f)通過(guò)進(jìn)口1171d”、1271d”、1371d”被收集并且然后被加熱器1171b、1271b、1371b再次加熱并且被排出到出口1271c”、1271c”、1371c”。考慮到工作流體(f)的流動(dòng)方向和被加熱的工作流體(w)的上升特性,熱管的返回部分1172d”、1272d”、1372d”(相反側(cè)未示出)可以被布置成平行于加熱器殼體1171a、1271a、1371a或者在加熱器殼體1171a、1271a、1371a的向下方向上延伸和形成(或者向下延伸并且彎曲以水平地延伸和形成),并且熱管的入口部分1172c”、1272c”、1372c”(相反側(cè)未示出)可以被布置成平行于加熱器殼體1171a、1271a、1371a或者在加熱器殼體1171a、1271a、1371a的向上方向上延伸和形成。
這里,在向上和/或向下方向上延伸和形成的含義可以包括以豎直方式延伸和形成以及以傾斜方式延伸和形成。
而且,在這些情形的組合中,返回部分1172d”、1272d”、1372d”和入口部分1172c”、1272c”、1372c”這兩者均可以沿著加熱器殼體1171a、1271a、1371a的長(zhǎng)度方向延伸和形成,但是在考慮到工作流體(f)的上升力的流動(dòng)設(shè)計(jì)方面,僅返回部分1172d”、1272d”、1372d”和入口部分1172c”、1272c”、1372c”中的任一個(gè)可以優(yōu)選地沿著加熱器殼體171a的長(zhǎng)度方向延伸和形成。
例如,圖24示意其中熱管的返回部分1172d”沿著加熱器殼體1171a的長(zhǎng)度方向延伸和形成并且熱管的入口部分1172c”在加熱器殼體1171a的向上方向上延伸和形成的視圖。
作為另一個(gè)實(shí)例,圖25示意其中熱管的返回部分1272d”在加熱器殼體1271a的向下方向延伸和形成并且熱管的入口部分1272c’、1272c”在加熱器殼體1271a的向上方向上延伸和形成的視圖。
在熱管的入口部分1172c”、1272c”在蒸發(fā)器的向上方向上延伸和形成方面,前述兩個(gè)實(shí)例可以能夠應(yīng)用于其中如在圖19中所示意加熱單元171被直接地連接到熱管172的豎直延伸部分的結(jié)構(gòu)。在此情形中,豎直延伸部分的下端部構(gòu)成入口部分1172c”、1272c”。
作為參考,如在圖19中所示意地,前述兩個(gè)實(shí)例被如此構(gòu)造,使得加熱器1171b、1271b的端子(未示出)鄰近于加熱器殼體1171a、1271a的出口1271c”、1271c”形成,并且導(dǎo)線1173、1273被連接到端子并且延伸到外側(cè)。
根據(jù)以上結(jié)構(gòu),自然流動(dòng)形成,使得被加熱器1171b、1271b加熱的工作流體(f)升高并且被排出到向上延伸和形成的入口部分1172c”、1272c”,并且因此即使在加熱器殼體1171a、1271a被以水平方式布置的狀態(tài)中,被加熱器1171b、1271b加熱的工作流體(f)也可以通過(guò)入口部分1172c”、1272c”被有效率地排出。
特別地,在圖25中示意的結(jié)構(gòu)是由于在熱管1272的返回部分1272d”具有在加熱器殼體1271a的向下方向延伸和形成的結(jié)構(gòu),被加熱以具有上升力的工作流體(f)不能回流到返回部分1272d”的結(jié)構(gòu)。相應(yīng)地,可以能夠形成通過(guò)入口部分1272c”排出被加熱的工作流體(f)而不回流到返回部分1272d”的更加自然的流動(dòng)。
作為另一個(gè)實(shí)例,在圖26中,示出了熱管1372的返回部分1372d”在加熱器殼體1371a的向下方向上延伸和形成,并且熱管1372的入口部分1372c”沿著加熱器殼體1371a的長(zhǎng)度方向延伸和形成。
在熱管1372的入口部分1372c”沿著加熱器殼體1371a的長(zhǎng)度方向延伸和形成方面,前述結(jié)構(gòu)可以能夠應(yīng)用于其中如在圖20中所示意加熱單元171被直接地連接到熱管172的水平延伸部分的結(jié)構(gòu)。在此情形中,水平延伸部分的端部構(gòu)成入口部分1372"。作為參考,如結(jié)合圖20描述地,在以上實(shí)例中,如此進(jìn)行構(gòu)造,使得加熱器1371b的端子(未示出)在加熱器殼體1371a的進(jìn)口1371d”和出口1371c”之間形成,并且導(dǎo)線1373被連接到端子并且延伸到外側(cè)。
與前述結(jié)構(gòu)相比,這不是適于被加熱的工作流體(f)升高的特性的排出結(jié)構(gòu),但是由于熱管1372的返回部分1372d”具有在加熱器殼體1371a的向下方向延伸和形成的結(jié)構(gòu),被加熱以具有上升力的工作流體(f)不能回流到返回部分1372d”。相應(yīng)地,可以能夠形成通過(guò)入口部分1372c”排出被加熱的工作流體(f)的一系列流動(dòng)。
另一方面,加熱器殼體1471a可以從蒸發(fā)器1430的下側(cè)到蒸發(fā)器1430的上側(cè)在豎直方向上延伸和形成,使得進(jìn)口1471d”(在相反側(cè)處的進(jìn)口未示出)側(cè)端部相對(duì)于出口1471c”(在相反側(cè)處的出口未示出)側(cè)端部形成–90°的角度。
圖27和28是示意應(yīng)用于圖1中的冰箱100的除霜裝置170的第二實(shí)施例1470的前視圖和透視圖。
參考圖27和28,加熱單元1471可以被布置在除霜裝置1470的一個(gè)外側(cè)處。具體地,加熱器殼體1471a可以位于設(shè)置在蒸發(fā)器1430的一側(cè)處的支撐固定件1433的外側(cè)處,并且從蒸發(fā)器1430的下側(cè)到蒸發(fā)器1430的上側(cè)在豎直方向上延伸和形成。這里,至少部分的加熱器殼體1471a可以被布置在第一冷卻管道1431’和第二冷卻管道1431”之間。
加熱器殼體1471a分別被連接到熱管1472,以形成能夠循環(huán)工作流體(f)的通道。出口1471c”和進(jìn)口1471d”分別在加熱器殼體1471a的上側(cè)和下側(cè)處形成。出口1471c”被連接到熱管1472的延伸部分,并且進(jìn)口1471d”被連接到熱管1472的最低柱體。
加熱器1471b是利用沿著一個(gè)方向延伸和形成的板形加熱器1471b構(gòu)造的,并且被附接到加熱器殼體1471a的外表面并且在蒸發(fā)器1430的上下方向上被豎直地布置。作為參考,為了解釋方便,圖27簡(jiǎn)要地示意帶有僅加熱器殼體1471a和加熱器1471b的加熱器殼體1471a。前述詳細(xì)結(jié)構(gòu)(形成有第一延伸鰭片和第二延伸鰭片、密封部件、外鰭片、內(nèi)鰭片等的結(jié)構(gòu))當(dāng)然可以能夠應(yīng)用于加熱單元1471。
根據(jù)本實(shí)施例,示出了加熱器1471b被附接到加熱器殼體1471a的面向外的一個(gè)表面。根據(jù)該布局,可以能夠以預(yù)定水平防止除霜水與加熱器1471b形成接觸。然而,本公開(kāi)可以不一定限制于此。加熱器1471b還可以附接到加熱器殼體1471a的面對(duì)支撐固定件133的另一個(gè)表面。然而,在此情形中,可以優(yōu)選地提供一種能夠防止在加熱器1471b和除霜水之間的接觸的結(jié)構(gòu)。
作為參考,當(dāng)加熱器1471b被附接到加熱器殼體1471a的面向外的一個(gè)表面時(shí),外鰭片可以在加熱器殼體1471a的面對(duì)支撐固定件133的另一個(gè)表面上突出和形成,并且內(nèi)鰭片可以在加熱器1471b被附接到的一個(gè)表面的內(nèi)側(cè)的內(nèi)表面上突出和形成。
加熱器1471b的熱絲1471b2朝向出口1471c”在進(jìn)口1471d”和出口1471c”之間延伸和形成,并且被構(gòu)造成再次加熱通過(guò)進(jìn)口1471d”收集的工作流體(f)。加熱器1471b的端子(未示出)可以在位于進(jìn)口1471d”和出口1471c”之間的加熱器1471b的端部處形成,并且導(dǎo)線1473被連接到端子并且朝向蒸發(fā)器1430的下側(cè)延伸。
另一方面,工作流體(f)可以優(yōu)選地在加熱器殼體1471a內(nèi)比在豎直方向上延伸的加熱器1471b的最高端更高的位置處填充。根據(jù)前述構(gòu)造,除霜操作可以在加熱單元1471不過(guò)熱的狀態(tài)中穩(wěn)定地執(zhí)行,并且向熱管1472連續(xù)供應(yīng)處于氣相的工作流體(f)可以穩(wěn)定地執(zhí)行。
在下文中,將描述考慮到當(dāng)工作流體(f)通過(guò)熱管1572循環(huán)時(shí)根據(jù)工作流體(f)的溫度的對(duì)流的熱管1572的設(shè)計(jì)變化。
圖29是示意其中在應(yīng)用于圖1的冰箱100的除霜裝置170中在熱管1572的上柱體和下柱體之間的寬度被不同地形成的第三實(shí)施例1570的概念視圖。根據(jù)本實(shí)施例,在其前表面(a)和側(cè)表面(b)上示出除霜裝置1570。
作為參考,圖29(a)示意在前側(cè)處的第一冷卻管道1531’被省略的構(gòu)造以呈現(xiàn)熱管1572的全部形狀。進(jìn)而,由于與熱管1572重疊,部分的第二冷卻管道1531”可能看不到,但是參考冷卻鰭片1532的布局和圖29(b),可以看到第一冷卻鰭片1531’和第二冷卻鰭片1521”的全部形狀。
參考圖29,冷卻管道1531和熱管1572被以之字形形狀重復(fù)地彎曲以形成多個(gè)柱體。
具體地,冷卻管道1531可以利用水平管道部分和彎曲管道部分的組合構(gòu)造。水平管道部分被在上下方向上水平地布置,并且被構(gòu)造成穿過(guò)冷卻鰭片1532,并且彎曲管道部分被連接在上水平管道部分的端部和下水平管道部分的端部之間以彼此連通。這里,如在繪圖中所示意地,水平管道部分的每一個(gè)柱體可以被以預(yù)定的間隔布置。
熱管1572被布置在第一冷卻管道1531’和第二冷卻管道1531”之間以形成單行。熱管1572可以包括延伸部分1572a和放熱部1572b。延伸部分1572a的說(shuō)明將被以前的實(shí)施例的說(shuō)明替代。
放熱部172b從連接到加熱單元1571的進(jìn)口的延伸部分1572a沿著蒸發(fā)器1530的冷卻管道1531以之字形形狀延伸。放熱部1572b以構(gòu)成柱體的多個(gè)水平管1572b’和形成為彎曲的u形管從而以之字形形狀連接它們的連接管1572b”的組合構(gòu)造而成。
在前述結(jié)構(gòu)中,在水平管1572b’的下部處的水平管1572b’的每一個(gè)柱體之間的距離可以被形成為小于在水平管1572b’的上部處的水平管1572b’的每一個(gè)柱體之間的距離。這是考慮到當(dāng)工作流體(f)通過(guò)熱管1572循環(huán)時(shí)根據(jù)工作流體(f)的溫度的對(duì)流的設(shè)計(jì)。
具體地,通過(guò)熱管1572的入口部分引入的工作流體(f)處于高溫氣相,并且在熱管1572的循環(huán)過(guò)程期間具有最高溫度。如在繪圖中所示意地,高溫工作流體(f)朝向冷卻管道1531移動(dòng),并且因此通過(guò)在冷卻管道1531的上部處在冷卻管道1531周圍的對(duì)流,高溫?zé)岜粋鬟f到大的區(qū)域。
相反,工作流體(f)在逐漸地喪失熱的同時(shí)在液體和氣體共存的相態(tài)的狀態(tài)中流動(dòng),并且最后被引入返回部分中,并且此時(shí)的熱具有足以在冷卻管道1531上移除霜的溫度,但是到周圍的熱傳遞的量小于前述情形。
相應(yīng)地,考慮到這點(diǎn),靠近返回部分的熱管1572的每一個(gè)柱體(即,放熱部1572b的水平管1572b’)與位于熱管1572的上部處的熱管1572的每一個(gè)柱體相比被以更小的距離布置。例如,通過(guò)在其間置入冷卻管道1531的一個(gè)柱體,位于熱管1572的上部處的熱管1572的每一個(gè)柱體可以被布置成與鄰接的冷卻管道1531的柱體對(duì)應(yīng),并且位于熱管1572的下部處的熱管1572的每一個(gè)柱體可以被布置成與冷卻管道1531的每一個(gè)柱體對(duì)應(yīng)。
與前述結(jié)構(gòu)相應(yīng)地,蒸發(fā)器1530的下部排列有比蒸發(fā)器1530的上部相對(duì)更大數(shù)目的放熱部1572b的水平管1572b’。
圖30和31是示意在圖29中示意的除霜裝置1570的修改實(shí)例1670的概念視圖。
首先,圖30示意除霜裝置1670的前表面(a)和側(cè)表面(b)。
根據(jù)本修改實(shí)例,熱管1672可以包括在第一冷卻管道1631’的前側(cè)處的第一熱管1672'和在第二冷卻管道1631”的后側(cè)處的第二熱管1672"以形成兩個(gè)柱體。
作為參考,在圖30(a)中由于與第一熱管1672'重疊,第二熱管1672"可能看不到,但是參考圖30(b),可以看到第二冷卻鰭片1672"的全部形狀。
如在繪圖中所示意地,在布置在第一熱管1672'和第二熱管1672"的下部處的水平管1672b’的每一個(gè)柱體之間的距離可以被形成為小于在布置在第一熱管1672'和第二熱管1672"的上部處的水平管1672b’的每一個(gè)柱體之間的距離。這是考慮到當(dāng)工作流體(f)通過(guò)熱管1672循環(huán)時(shí)根據(jù)工作流體(f)的溫度的對(duì)流的設(shè)計(jì),并且其詳細(xì)說(shuō)明將被圖29的較早說(shuō)明替代。
接著,圖31示意其中部分的第一冷卻管道1731’和第二冷卻管道1731”被省略的視圖以幫助理解。
參考圖31,在蒸發(fā)器1730的前側(cè)處,在布置在第一熱管1772'的下部處的每一個(gè)柱體之間的距離可以被形成為小于在布置在第一熱管1772'的上部處的每一個(gè)柱體之間的距離。相反,在蒸發(fā)器1730的后側(cè)處,在布置在第一熱管1772'的上部處的每一個(gè)柱體之間的距離可以被形成為小于在布置在第一熱管1772'的下部處的每一個(gè)柱體之間的距離。
根據(jù)布局關(guān)系,由于熱管1772的具有更小距離的任何一個(gè)部分引起的溫度降低可以被由于熱管1772的具有更小距離的另一個(gè)部分引起的溫度增加補(bǔ)償。相應(yīng)地,在第一熱管1772'和第二熱管1772"被構(gòu)造成比基本結(jié)構(gòu)(在圖3中示意的結(jié)構(gòu))更短的同時(shí),本公開(kāi)可以為冷卻管道1731實(shí)現(xiàn)有效率的熱傳遞結(jié)構(gòu)。
作為對(duì)此的修改實(shí)例,在蒸發(fā)器1730的前側(cè)處,在布置在第一熱管1772'的下部處的每一個(gè)柱體之間的距離可以被形成為大于在布置在第一熱管1772'的上部處的每一個(gè)柱體之間的距離。相反,在蒸發(fā)器1730的后側(cè)處,在布置在第二熱管1772"的上部處的每一個(gè)柱體之間的距離可以被形成為大于在布置在第二熱管1772"的下部處的每一個(gè)柱體之間的距離。
另一方面,因?yàn)樵谕ㄟ^(guò)熱管1872流動(dòng)的同時(shí)工作流體(f)向冷卻管道1831散熱,所以當(dāng)更加靠近加熱單元1871的進(jìn)口時(shí),工作流體(f)被冷卻。相應(yīng)地,對(duì)于下冷卻管道1731的除霜可能不被有效率地執(zhí)行。在下文中,將描述能夠解決這個(gè)問(wèn)題的結(jié)構(gòu)。
圖32和33是示意應(yīng)用于圖1中的冰箱100的除霜裝置170的第四實(shí)施例1870的前視圖和透視圖。圖32示意其中部分的冷卻鰭片1832被省略的視圖。作為參考,在圖33中更加詳細(xì)地示意了蒸發(fā)器1830的詳細(xì)構(gòu)造。
參考圖32和33,在根據(jù)循環(huán)工作流體(f)的相態(tài)方面,熱管1872可以被劃分成高溫蒸發(fā)器(e)和低溫冷凝器(c)。
作為其中工作流體(f)在包含高溫氣體或者高溫氣體和液體的相態(tài)中移動(dòng)的部分的蒸發(fā)器(e)具有能夠移除在冷卻管道1831上的霜的溫度。在結(jié)構(gòu)上,蒸發(fā)器(e)被連接到加熱單元1871的出口,并且被布置成與蒸發(fā)器1830的冷卻管道1831對(duì)應(yīng)以向蒸發(fā)器1830的冷卻管道1831傳遞熱。
相反,作為其中工作流體(f)以低溫液相流動(dòng)的部分的冷凝器(c)具有比能夠在冷卻管道1831上執(zhí)行除霜的溫度低的溫度。相應(yīng)地,即使當(dāng)冷凝器(c)被布置成鄰近于冷卻管道1831時(shí),在冷卻管道1831上的除霜也可能不被有效率地執(zhí)行。冷凝器(c)最后被連接到加熱單元1871的進(jìn)口。
熱管1872從頂部到底部以之字形形狀延伸,并且因此當(dāng)熱管1872被排列成對(duì)應(yīng)于冷卻管道1831時(shí),冷凝器(c)被布置成鄰近于冷卻管道1831的下側(cè)。這表示在下冷卻管道1831上的除霜不能被有效率地執(zhí)行。
為了解決這個(gè)問(wèn)題,冷凝器(c)從蒸發(fā)器(e)延伸并且被布置成低于蒸發(fā)器1830的最低柱體冷卻管道1831a。冷凝器(c)被構(gòu)造成包括低于最低柱體冷卻管道1831a布置的至少兩個(gè)水平管。根據(jù)本實(shí)施例,示出了其中以低于蒸發(fā)器1830的冷卻管道1831的最低柱體的方式進(jìn)一步設(shè)置熱管1872的兩個(gè)柱體以構(gòu)成冷凝器(c)的結(jié)構(gòu)。
如上所述,當(dāng)熱管1872的低溫冷凝器(c)被布置成低于蒸發(fā)器1830的最低柱體冷卻管道1831a時(shí),僅高溫蒸發(fā)器(e)可以用于蒸發(fā)器1830的除霜,并且因此在冷卻管道1831的下側(cè)上的除霜可以被有效率地執(zhí)行。
根據(jù)前述結(jié)構(gòu),加熱單元1871的下端被鄰近于最低柱體冷卻管道1831a布置。相應(yīng)地,熱管1872的返回部分從冷凝器(c)的最低柱體水平管到加熱單元1871的進(jìn)口以向上彎曲的形狀延伸以形成能夠收集被冷凝的工作流體(f)的通道。
在返回部分上在具有彎曲形狀的部分處形成大的流阻,并且因此存在抑制返回到加熱單元1871的進(jìn)口的工作流體(f)回流的優(yōu)點(diǎn)。
圖34和35是示意其中在圖32和33中示意的除霜裝置1870中加熱單元1971的形成位置被修改的實(shí)例1970的前視圖和透視圖。
參考圖34和35,加熱單元1971的至少部分被布置成低于蒸發(fā)器1930的最低柱體冷卻管道1931。例如,加熱單元1971的下端可以鄰近于熱管1972的最低柱體水平管定位,并且加熱單元1971的上端可以位于從蒸發(fā)器1930的最低柱體冷卻管道1931a在頂部上的第一冷卻管道1931b(即,在底部上的第二冷卻管道)下方。
根據(jù)前述結(jié)構(gòu),在熱管1972的最低柱體水平管和加熱單元1971的進(jìn)口之間連接的返回部分被形成為比前一實(shí)施例的返回部分更短。
當(dāng)熱管1972的最低柱體水平管和加熱單元1971的進(jìn)口被置于基本相同的水平上時(shí),返回部分可以在水平方向上從熱管1972的最低柱體水平管延伸并且連接到加熱單元1971的進(jìn)口。
進(jìn)而,根據(jù)前述結(jié)構(gòu),如此進(jìn)行構(gòu)造,使得加熱單元1971被布置成鄰近于熱管1972的最低柱體水平管,并且因此與前一實(shí)施例相比,在更小量的工作流體(f)的情況下,加熱器1971b位于工作流體(f)的水位下方。進(jìn)而,隨著工作流體(f)的填充量降低,熱管1972的最低柱體水平管的溫度可以進(jìn)一步增加。這表明與之前的實(shí)例相比蒸發(fā)器(e)的低溫增加。