[發明專利]制冷設備和蒸發器

無效

• 申請號: 200980132082.2
• 申請日: 2009-08-04
• 公開（公告）號: CN102124287A
• 公開（公告）日: 2011-07-13
• 發明（設計）人: J·施特爾策
• 申請（專利權）人: BSH博世和西門子家用器具有限公司
• 主分類號: F25B39/02
• 分類號: F25B39/02;F25B47/00;F28F19/00;F28F13/18;F25D21/04;F25D23/06
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 蔡勝利

本發明涉及一種制冷設備，特別是家用設備，其具有內部空間和蒸發器。當所述蒸發器被供應制冷劑時，這種蒸發器的表面的溫度達到遠低于0℃。制冷設備內部空間中的空氣中的水分因此會冷凝和凍結在蒸發器的表面上。這會導致蒸發器的表面上形成冰層，該冰層需要定期融化去除。在冷凍設備的情況下，冰層還常常從蒸發器盤管擴展到側壁和內部器具例如冷凍物品抽屜和中間擱板上，并且只能通過對整個制冷設備進行除霜才能從其去除。

對于那些所謂的無霜制冷設備，蒸發器被布置在與內部空間分開的蒸發器容室中。布置在所述蒸發器容室中的風扇借助于空氣通道將冷卻的干燥空氣輸送到用于冷凍物品的容室(內部空間)中。空氣中的水分和異味物質冷凝在蒸發器上并且在此形成霜層或冰層。除霜定時器以特定的時間間隔將風扇關閉，并且接通附連于蒸發器的加熱器。蒸發器因此而被除霜，而冷凍物品不被融化。除霜加熱器，以及風扇的長期運轉，意味著這樣的設備的能耗遠高于標準制冷設備。

設有厭水型涂層的用于制冷設備的蒸發器可從WO?03/106902得知。這樣的涂層用于延遲最初冰晶在無冰蒸發器上的形成，從而延長除霜操作之后直到蒸發器上再次結冰的時間。然而，一旦冰層已經存在，厭水型涂層就不能防止或減緩進一步結冰。

WO?2008/025538描述了一種已知的防垢涂層，其被模制在鯊皮呢上并且防止例如船殼上附著甲殼動物。

該涂層包括彈性的表面和微結構。該文獻描述了當甲殼動物長到太大時，就會從涂層上脫落。有關采用這種涂層的其它領域包括例如牛奶加工、釀造和造紙，在此希望防止有機沉積物的形成。然而，相關的文獻沒有給出任何提示來利用期望的涂層減少冰的附著。

本發明的目的是提出一種制冷設備和用于制冷設備的蒸發器，其中，冰在蒸發器和內部空間其它表面上的生長或冰的附著可被減少或防止。

這一目的可以這樣實現，即蒸發器的至少一個區段設有微結構表面，其減少冰在表面上的生長和/或冰的附著。蒸發器優選被構造為翅片式蒸發器。

本發明中已經確認WO?2008/025538的原理不但適用于有機沉積物，而且還非常適合于防止冰在制冷設備內部空間中的蒸發器上生長。表面的微結構化意味著，當冰變得太大時，其將從蒸發器或微結構表面脫落。這使得制冷設備能夠以更高能量效率實現，因為除霜周期不再需要，或是其頻率可降低。本發明在無霜設備中特別有益，因為冰的生長局限于蒸發器處。如果所述蒸發器設有本發明的微結構表面，能夠可選地完全取消除霜周期。蒸發器因此優選在內部空間外側布置在與內部空間分開的蒸發器容室中，所述蒸發器容室借助于空氣通道被連接至內部空間。WO?2008/025538的全部公開內容因此而并入本申請中。

微結構化優選由表面中的隆起部和凹陷部形成，它們可以具有高度為1-2mm，彼此之間距離最高達1-2mm。隆起部和凹陷部可以以規則或不規則方式形成；在不規則分布的情況下，微結構化還可以由粗糙化結構形成，粗糙化結構的粗糙度R_a可最高達1mm。或者，微結構化的以深度(峰谷高度)表示的平均表面粗糙度R_z優選為大約20μm至2mm。

蒸發器的區段特別優選具有微結構表面，因為最嚴重的結冰發生在蒸發器上。然而，還有利的是，特別是如果蒸發器布置在內部空間內，可以為內部空間的其它表面，至少是在某些區段，設置本發明的微結構表面，以使得這些地方的結冰也能減少，或者使得，一旦冰粒達到某個尺寸，所形成的冰就自己脫落，或通過輕敲而脫落，不需要除霜。在冰箱具有冷壁蒸發器例如后壁蒸發器的情況下，例如，內部空間的壁的至少一個區段(其后布置著蒸發器)設有這樣的表面。此外，內部空間中的器具例如冷凍物品抽屜和制冷設備的內部壁，可以有利地設有這樣的微結構表面，以使得可能形成在其上的任何冰層能夠容易地去除。特別優選地，組合在制冷設備中的制冰機的抽屜和內部壁設有本發明的微結構表面。

制冷設備優選為家用設備，特別是冰箱、制冷設備或組合冷凍/制冷設備。

微結構表面特別優選分布在涂層中，該圖層施加于蒸發器或內部空間的壁/器具上。這使得微結構化的隆起部和凹陷部有利地由涂層材料形成，這可以額外地獲得附加優點，例如能夠產生低表面能。

根據一個優選實施方式，微結構表面還是彈性或柔性的。表面的彈性使得其上生長的冰層可被更容易地去除或脫落，在一些情況下借助于冰層自身。微結構表面的彈性模量優選為大約0.01-1kN/mm²。