[發(fā)明專利]蓄熱式不間斷工作冷凝器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 98100512.8
• 申請(qǐng)日: 1998-02-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN1087824C
• 公開(kāi)（公告）日: 2002-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉加鼎;尹道樂(lè)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院低溫技術(shù)實(shí)驗(yàn)中心
• 主分類號(hào): F25D3/00
• 分類號(hào): F25D3/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及制冷技術(shù)領(lǐng)域，適用于電冰箱、電冰框、低溫箱、冷飲機(jī)、冰激淋機(jī)及間斷式工作的小型制冷機(jī)等制冷設(shè)備。

目前，冰箱的冷凝器有平板式、百葉窗式、絲管式及內(nèi)藏平背式四種結(jié)構(gòu)。這四種結(jié)構(gòu)基本上都是由間斷式工作的冷凝管及其散熱肋片組成。它們受到耗材少、輕巧、廉價(jià)等傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思想的約束，因而只靠空氣自然對(duì)流換熱的這種傳統(tǒng)冷凝器。通常，冰箱開(kāi)機(jī)率為40-45％，在其停機(jī)時(shí)，冷凝器停止工作，換熱溫差大，整個(gè)制冷系統(tǒng)的熵增高。

本發(fā)明目的是引入蓄熱物質(zhì)，把制冷系統(tǒng)開(kāi)機(jī)與停機(jī)有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)，使蓄熱物質(zhì)分流冷凝熱，形成冷凝器連續(xù)不間斷散熱的效果。

本發(fā)明目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種蓄熱式不間斷工作冷凝器，包括冷凝管和肋片，其特征在于在冷凝管與等效于肋片散熱作用的外殼之間充填蓄熱物質(zhì)，或與冷凝管并連內(nèi)充滿蓄熱物質(zhì)的蓄熱管，以便在制冷機(jī)開(kāi)機(jī)或停機(jī)時(shí)，冷凝器不停地持續(xù)散熱。

結(jié)合附圖，進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明內(nèi)容。

圖1本發(fā)明單元結(jié)構(gòu)圖

圖2本發(fā)明效果圖

圖3本發(fā)明實(shí)施例1

圖4本發(fā)明實(shí)施例2

圖5本發(fā)明實(shí)施例3

工件明細(xì)表：

1.冷凝管????2.蓄熱物質(zhì)????3.外殼????4.導(dǎo)料口

5.導(dǎo)熱膠????6.鋁箔膠帶????7.塑料蓋??8.泡沫層??9.蓄熱管

圖1是本發(fā)明單元結(jié)構(gòu)圖，右圖是主視圖，左圖是A-A剖視圖。該結(jié)構(gòu)包括冷凝管1，蓄熱物質(zhì)2和外殼3；冷凝管1由外殼3包裹，外殼3內(nèi)充滿了蓄熱物質(zhì)。

蓄熱物質(zhì)若用相變材料，則其相變溫度為攝氏5-50℃時(shí)，例如正烷類、脂肪酸類及其衍生物；若用顯熱材料，可用無(wú)機(jī)鹽水溶液以及酚類、苯類、醇類及其衍生物等有機(jī)溶劑的稀釋電解液。水溶液需要加入祛氧劑、防腐劑、緩腐劑和能夠提高水傳熱性能的醇類等化學(xué)試劑。

外殼3起著已有技術(shù)肋片的散熱作用，其表面必須有強(qiáng)化換熱層結(jié)構(gòu)；外形分為異型、沖壓型及預(yù)應(yīng)力肋化型；材料可選用金屬或良導(dǎo)熱塑料。

冷凝管1與外殼3之間要求有良好的熱連接，二者間可以焊接或?qū)崮z粘接或用鋁箔膠帶等粘接，也可以用冷壓法機(jī)械連接。

冷凝器傳熱公式(1)計(jì)算，

????????Q＝S·K·Δ_t??????????????????????(1)

式中：

????Q熱負(fù)荷??????????Δ_t冷凝器與室溫之間的溫差

????S傳熱面積????????K??傳熱系數(shù)

倘若S和K值不變，則因熱負(fù)荷Q降低，則溫差Δ_t也隨之降低，以致整個(gè)制冷系統(tǒng)熵增下降。于是，該冷凝器可產(chǎn)生節(jié)能效果。若制冷機(jī)停機(jī)時(shí)間在整個(gè)制冷周期所占時(shí)段愈長(zhǎng)，則節(jié)能效果愈明顯。

下面簡(jiǎn)述本發(fā)明的機(jī)理。

電冰箱制冷系統(tǒng)通常包括壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流毛細(xì)管、蒸發(fā)器和制冷工作介質(zhì)；在蒸發(fā)器里工作介質(zhì)由液態(tài)變氣態(tài)吸熱而致冷，冷凝器使蒸氣冷凝變?yōu)橐后w，同時(shí)放出冷凝熱。

當(dāng)制冷系統(tǒng)工作時(shí)，制冷機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，新發(fā)明的冷凝器中的冷凝管放出冷凝熱，其中一部分傳給與冷凝管熱聯(lián)接的外殼傳給空氣，另一部分傳給與冷凝管熱聯(lián)接的蓄熱物質(zhì)。倘若蓄熱物質(zhì)采用相變材料，則其因受熱而由固態(tài)變液態(tài)，吸收冷凝管傳來(lái)的冷凝潛熱；倘若蓄熱物質(zhì)是顯熱材料，則其吸熱而自身升溫。

當(dāng)制冷系統(tǒng)的制冷機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)，冷凝管亦停止工作，而蓄熱物質(zhì)卻開(kāi)始放熱，使冷凝器繼續(xù)散熱。這時(shí)，若是相變材料，則其由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)釋放潛熱；若是顯熱材料，則其因放熱而自身降溫，直到制冷系統(tǒng)的下一個(gè)工作周期制冷機(jī)啟動(dòng)為止。雖然表面看來(lái)，冷凝管半個(gè)周期放熱，半個(gè)周期不工作，但在制冷機(jī)停機(jī)時(shí)，因蓄熱物質(zhì)放熱。于是新發(fā)明的冷凝器等效于全周期散熱而不間斷地工作。蓄熱物質(zhì)起了水庫(kù)作用，削減洪峰，干旱時(shí)仍供水。

圖2是本發(fā)明效果圖。OGHR是本發(fā)明采用顯熱材料的工作曲線，OEFD是本發(fā)明采用相變材料的工作曲線，OABCD是已有技術(shù)的工作曲線。從兩種曲線對(duì)比不難看出，新發(fā)明的冷凝器的溫升Δ_t明顯低于已有技術(shù)，因此整個(gè)制冷系統(tǒng)熵增下降，起到節(jié)約能源的效果。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例1，右圖是主視圖，左圖是B-B剖面圖。它由多個(gè)圖1所示的單元構(gòu)成。它包括冷凝管1，蓄熱物質(zhì)2，外殼3和導(dǎo)料口4。導(dǎo)料口位于冷凝器右上端，用以注入蓄熱物質(zhì)，此實(shí)施例的蓄熱物質(zhì)是高傳熱的水溶液。