專利名稱：用于冰箱的熱交換器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于冰箱的熱交換器。具體地，本發明涉及一種用于冰箱的熱交換器，其中沿著致冷劑導向管流動的致冷劑具有紊流，從而造成提高的傳熱效率。
背景技術：
通常，冰箱為用于通過致冷循環的蒸發器所產生的冷空氣冷卻儲藏室以使儲藏室中的所儲藏的物品保持在冷藏狀態或冷凍狀態下的設備。
致冷循環包括壓縮機、冷凝器、蒸發器和毛細管(capillary tube)。壓縮機用于將致冷劑壓縮成高溫且高壓的氣相致冷劑，冷凝器用于使從壓縮機傳送的致冷劑凝結成高溫且高壓的液相致冷劑。在冷凝器中凝結的高溫且高壓的液相致冷劑在其通過毛細管時經歷節流膨脹，從而變成低溫且低壓的液相致冷劑。當通過毛細管之后，蒸發器用于將低溫且低壓的液相致冷劑蒸發成低溫且低壓的氣相致冷劑。因此，在致冷循環中循環的致冷劑在冷凝器中凝結時放出熱量，而在蒸發器中蒸發時從儲藏室內的空氣吸收熱量。接著，儲藏室內的空氣通過與蒸發器的熱傳遞被冷卻。
因此，蒸發器和冷凝器用作用于冰箱的熱交換器。這種熱交換器具有致冷劑導向管。最靠近致冷劑導向管的內表面流動的致冷劑會積極地與周圍空氣交換越過致冷劑導向管的壁部的熱量。然而，在致冷劑導向管的中心部分中流動的致冷劑無法積極地傳遞熱量。因此，沿著致冷劑導向管流動的一部分致冷劑與周圍空氣相對不良地傳遞熱量，從而造成降低傳熱效率。
發明內容
本發明的一個方面是提供一種用于冰箱的熱交換器，所述熱交換器通過改善沿著致冷劑導向管流動的致冷劑的流動能夠獲得傳熱效率的增加。
本發明的一個例示性實施例提供一種用于冰箱的熱交換器，所述熱交換器包括設置成允許致冷劑流過的致冷劑導向管；繞著所述致冷劑導向管的外周邊表面設置的多個熱交換散熱片，所述多個熱交換散熱片增加所述致冷劑導向管的熱交換面積；以及定位在所述致冷劑導向管內的紊流引發構件，由此將所述紊流引發構件設置成使沿著所述致冷劑導向管流動的致冷劑形成紊流。
所述紊流引發構件可以沿著所述致冷劑導向管的縱向設置。所述紊流引發構件可以由以繞曲方式彎折的線構成。所述紊流引發構件可以具有螺旋彈簧形狀。所述紊流引發構件可以具有扭曲板狀。所述紊流引發構件可以進一步包括設置在其外周邊表面上的多個突起，所述多個突起大體正交于沿著所述致冷劑導向管流動的致冷劑的流動方向突出。
所述熱交換器可以為冰箱的致冷循環中所采用的蒸發器或冷凝器。
所述紊流引發構件和所述致冷劑導向管可以為柔性。
根據另一個方面，本發明提供一種冰箱，所述冰箱包括包括具有開口的內部儲藏室的本體；門，所述門在所述儲藏室的開口處連接到所述本體的所述儲藏室，從而提供對所述儲藏室的使用；設置在所述本體內的壓縮機，所述壓縮機具有設置于其內的壓縮機致冷劑導向管和壓縮機紊流引發構件；設置在所述本體內的冷凝器；設置在所述儲藏室內的蒸發器，所述蒸發器具有設置于其內的蒸發器致冷劑導向管和蒸發器紊流引發構件；以及多個致冷劑管，各所述致冷劑管連接所述壓縮機、所述冷凝器和所述蒸發器以形成致冷循環。
所述壓縮機紊流引發構件或所述蒸發器紊流引發構件分別可以設置在所述壓縮機致冷劑導向管的縱向上。所述壓縮機紊流引發構件或所述蒸發器紊流引發構件分別可以為以繞曲方式彎折的線。
根據本發明的又一個方面，本發明提供一種制造用于冰箱的熱交換器的方法，所述熱交換器包括用于接收致冷劑的致冷劑導向管和紊流引發構件，所述方法包括步驟將所述紊流引發構件插入致冷劑導向管內；以及彎折所述致冷劑導向管。
所述方法可以進一步包括在所述致冷劑導向管的方向上縱向插入所述紊流引發構件的步驟。在所述方法中，所述紊流引發構件可以為以繞曲方式彎折的線。在所述方法中，所述紊流引發構件可以具有螺旋彈簧形狀。在所述方法中，所述紊流引發構件可以具有扭曲板狀。在所述方法中，紊流引發構件可以具有形成于其外周邊表面上的多個突起，所述多個突起大體正交于沿著所述致冷劑導向管流動的致冷劑的流動方向突出。所述方法可以進一步包括將多個熱交換散熱片連接到所述致冷劑導向管的外周邊表面上的步驟。所述方法可以進一步包括將所述熱交換器連接到所述冰箱的致冷循環的步驟。所述方法可以進一步包括在將所述紊流引發構件插入所述致冷劑導向管內之前以繞曲方式彎折所述紊流引發構件的步驟。
本發明的另外方面及/或優點將部分地在以下說明中加以闡明，并且將會從所述說明中部分地清楚呈現，或者可以從本發明的實施中獲悉。
本發明的更完整理解以及本發明的許多方面和優點從以下結合附圖對實施例的說明將變得清楚且更易于理解，其中圖1是用于冰箱的傳統熱交換器的重要部分的截面圖；圖2是說明沿著致冷劑導向管流動的致冷劑的層流的傳統熱交換器的重要部分的截面圖；圖3是示意性說明根據本發明的一個優選實施例的冰箱的整體構造的側截面圖；圖4是說明根據本發明的所述優選實施例的冰箱的致冷循環的構造圖；圖5是說明根據本發明的所述優選實施例的用于冰箱的熱交換器的構造的透視圖；圖6是說明圖5的重要部分的側截面圖；圖7是沿圖6的線A-A所截得且從箭頭方向觀察的截面圖；圖8至圖10是說明圖5中所示的熱交換器的一部分裝配過程的截面圖和透視圖，圖10說明了部分被切掉的致冷劑導向管；以及圖11至圖13是說明根據本發明的不同實施例的紊流引發構件的透視圖。
具體實施例方式
現在將詳細參考本發明的例示性實施例，本發明的實例在附圖中說明，其中相同的參考符號始終表示相同的元件。下面將通過參照圖示描述實施例以說明本發明。
參照圖4，說明冰箱的致冷循環。致冷循環為封閉環路，并且包括壓縮機3、冷凝器4、毛細管5、干燥器7、蒸發器6和互相連接的致冷劑管8。毛細管5可以替換成另外的膨脹裝置，例如膨脹閥。
壓縮機3用于將致冷劑壓縮成高溫且高壓的氣相致冷劑。冷凝器4用于使來自壓縮機3的致冷劑凝結成高溫且高壓的液相致冷劑。
干燥器7可以安裝在使冷凝器4和毛細管5彼此相連的致冷劑管8的中間位置處。干燥器7用于移除在冷凝器4中凝結的氣相致冷劑中所含有的濕氣。
在冷凝器4中凝結的高溫且高壓的液相致冷劑在通過毛細管5時經歷節流膨脹，從而變成低溫且低壓的液相致冷劑。在通過毛細管5之后，蒸發器6用于使低溫且低壓的液相致冷劑蒸發成低溫且低壓的氣相致冷劑。蒸發器6和冷凝器4用作熱交換器。根據本發明的蒸發器6和冷凝器4造成在其內流動的致冷劑形成紊流，從而提高了傳熱效率。
參照圖3，顯示根據本發明的冰箱。所述冰箱包括設有致冷循環的組成件的本體10。本體10的內部限定有具有形成于其前表面的開口的儲藏室11。門20通過以可樞轉旋轉方式使用鉸鏈可以連接到本體10的前表面上，從而提供進入儲藏室11的途徑。
壓縮機3和冷凝器4均可以設置在機器室12內，其中所述機器室在本體10的下部中可以限定成與儲藏室11分離。機器室12被設置成與本體10的外部連通，以使外部空氣可以引入及排出機器室12。
蒸發器6可以安裝在儲藏室11的后部區域中。循環風扇13在本體10中也可以安裝在蒸發器6一側，并且適于使冷卻空氣在儲藏室11中循環。
采用上述構造，在致冷循環中循環的致冷劑在冷凝器4中凝結時通過與機器室12中的空氣進行熱交換放出熱量，而在蒸發器6中蒸發時通過與儲藏室11內的空氣進行熱交換從儲藏室11內的空氣吸收熱量。儲藏室11內的空氣通過與蒸發器6的熱交換被冷卻成冷空氣。因此，蒸發器6和冷凝器4用作用于冰箱的熱交換器。
圖5說明根據本實施例的用于冰箱的熱交換器4或6。熱交換器4或6中的每一個均包括與傳統致冷劑管相似的致冷劑導向管30、以及繞著致冷劑導向管30的外周邊表面連接以增加熱交換面積的多個熱交換散熱片40。熱交換器4或6中的每一個還可以包括支承構件52和另一支承構件51。致冷劑導向管30優選地由柔性材料(例如銅)制成，并且可以具有圓形橫截面。致冷劑導向管30最初被制造成具有直管形狀。
當繞著致冷劑導向管30的外周邊表面連接多個熱交換散熱片40之后，致冷劑導向管30以大致繞曲方式反復彎折以具有多段式多排結構。接著，一對支承構件51和52可以連接到多段式多排結構的端部以保持熱交換器4或6的形狀。
參照圖6，致冷劑導向管30內設有用于使沿著管道30流動的致冷劑形成紊流的紊流引發構件60。優選地，紊流引發構件60沿著致冷劑導向管30的縱向布置，并且延伸貫穿致冷劑導向管30以使致冷劑形成貫穿致冷劑導向管30的紊流。在一個實施例中，紊流引發構件60可以被設置為以繞曲方式彎折以具有大體正交于致冷劑導向管30的縱向的多個彎折部61的線。
當紊流引發構件60設置在致冷劑導向管30內時，沿著致冷劑導向管30流動的致冷劑與紊流引發構件60的各彎折部61相碰撞，從而形成紊流而非層流。因為通過致冷劑導向管30的致冷劑具有無規律的紊流，所以最靠近致冷劑導向管30的內表面流動的致冷劑和在管道30的中心處流動的致冷劑會越過致冷劑導向管30的壁部積極地交換熱量。因此，大體所有的致冷劑會與圍繞致冷劑導向管30的空氣積極地進行熱交換，從而造成提高熱交換器4或6的傳熱效率。
紊流引發構件60優選地由可彈性變形的材料制成，并且適于具有略小于致冷劑導向管30的直徑的寬度，以便可以插入致冷劑導向管30內。
參照圖7，顯示熱交換散熱片40。各熱交換散熱片40的中心處穿有適于繞著致冷劑導向管30的外周邊表面連接的管道穿孔42。
圖11至圖13說明根據本發明的可供選擇的實施例的紊流引發構件60’、60”、60。如圖11中所示，紊流引發構件60’可以具有螺旋彈簧形狀。可供選擇地，如圖12中所示，紊流引發構件60”可以具有扭曲板狀。或者，如圖13中所示，紊流引發構件60可以包括在致冷劑導向管30的縱向上延伸的桿狀體61以及多個突起62，所述突起在本體61的外周邊表面上形成為大體正交于沿著致冷劑導向管30流動的致冷劑的流動方向突出。從以上所述將會理解，紊流引發構件60、60’、60”、60可以具有其它各種形狀，只要所述紊流導向構件可以產生抵抗在致冷劑導向管30內流動的致冷劑的阻力即可，從而造成致冷劑導向管30內的致冷劑形成紊流。
參照圖8至圖10，將說明一種制造根據本發明的冰箱的熱交換器4或6的方法。如圖8中所示，當致冷劑導向管30具有直的展平形狀時，可以首先繞著致冷劑導向管30的外周邊表面連接熱交換散熱片40。接下來，紊流引發構件60以如圖9中所示的方式完全插入致冷劑導向管30內。接著，如圖10中所示，致冷劑導向管30以繞曲形式彎折成具有多段式多排結構。其后，支承構件51和52可以連接到由彎折致冷劑導向管30形成的多段式多排結構的側面以完成熱交換器4或6的裝配。
由于紊流引發構件60是在彎折致冷劑導向管30之前插入致冷劑導向管30內，因此紊流引發構件60在彎折致冷劑導向管30的過程中與致冷劑導向管30一起彎折。因此，在一個實施例中，當以繞曲方式彎折致冷劑導向管30時，紊流引發構件60被致冷劑導向管30的彎折部擋住并由此受到支承。因此，紊流引發構件60在致冷劑導向管30內可以固定在固定位置處。
在紊流引發構件60’、60”或60由可彈性變形材料制成的可供選擇的實施例中，類似于前述實施例的紊流引發構件60，在裝配熱交換器4或6時通過彎折致冷劑導向管30可以確定固定紊流引發構件60’、60”或60中的每一個紊流引發構件。
因此，根據本發明的具有紊流引發構件60的用于冰箱的熱交換器4或6可以消除對用于將紊流引發構件60固定在固定位置處的單獨固定裝置的需求，并且提高了傳熱效率。因此，消除單獨固定裝置以及提高傳熱效率可以降低與附加紊流引發構件60相關的成本。
從以上所述清楚呈現，本發明提供一種用于冰箱的熱交換器，其中致冷劑導向管具有設置于其內的紊流構件。因此，沿著致冷劑導向管流動的致冷劑形成無規律的紊流。
因此，在根據本發明的用于冰箱的熱交換器中，沿著致冷劑導向管引導的全部致冷劑可以朝著致冷劑導向管的內表面移動，并因此與圍繞致冷劑導向管的空氣積極地進行熱交換，從而造成顯著地提高傳熱效率。
盡管已顯示并說明了本發明的實施例，然而本領域普通技術人員將會理解在不偏離本發明的原理和本質的前提下可以在這個實施例中進行變更，本發明的范圍由權利要求及其等同形式限定。
權利要求
1.一種用于冰箱的熱交換器，包括設置成允許致冷劑從其中流過的致冷劑導向管；圍繞著所述致冷劑導向管的外周邊表面設置的多個熱交換散熱片，所述多個熱交換散熱片增加所述致冷劑導向管的熱交換面積；以及定位在所述致冷劑導向管內的紊流引發構件，由此將所述紊流引發構件設置成使沿著所述致冷劑導向管流動的致冷劑形成紊流。
2.根據權利要求1所述的熱交換器，其中所述紊流引發構件沿著所述致冷劑導向管的縱向設置。
3.根據權利要求1所述的熱交換器，其中所述紊流引發構件為以繞曲方式彎折的線。
4.根據權利要求1所述的熱交換器，其中所述紊流引發構件具有螺旋彈簧形狀。
5.根據權利要求1所述的熱交換器，其中所述紊流引發構件具有扭曲板狀。
6.根據權利要求1所述的熱交換器，其中所述紊流引發構件進一步包括設置在所述紊流引發構件的外周邊表面上的多個突起，所述多個突起大體正交于沿著所述致冷劑導向管流動的致冷劑的流動方向突出。
7.根據權利要求1所述的熱交換器，其中所述熱交換器為冰箱的致冷循環中所采用的蒸發器或冷凝器。
8.根據權利要求1所述的熱交換器，其中所述致冷劑導向管和所述紊流引發構件是柔性的。
9.一種冰箱，包括包括具有開口的內部儲藏室的本體；門，所述門在所述儲藏室的開口處連接到所述本體的所述儲藏室，從而提供對所述儲藏室的使用；設置在所述本體內的壓縮機，所述壓縮機具有設置于其內的壓縮機致冷劑導向管和壓縮機紊流引發構件；設置在所述本體內的冷凝器；設置在所述儲藏室內的蒸發器，所述蒸發器具有設置于其內的蒸發器致冷劑導向管和蒸發器紊流引發構件；以及多個致冷劑管，各所述致冷劑管連接所述壓縮機、所述冷凝器和所述蒸發器以形成致冷循環。
10.根據權利要求9所述的冰箱，其中所述壓縮機紊流引發構件或所述蒸發器紊流引發構件分別設置在所述壓縮機致冷劑導向管的縱向上。
11.根據權利要求9所述的冰箱，其中所述壓縮機紊流引發構件或所述蒸發器紊流引發構件分別為以繞曲方式彎折的線。
12.一種制造用于冰箱的熱交換器的方法，所述熱交換器包括用于接收致冷劑的致冷劑導向管和紊流引發構件，所述方法包括步驟將所述紊流引發構件插入致冷劑導向管內；以及彎折所述致冷劑導向管。
13.根據權利要求12所述的方法，進一步包括在所述致冷劑導向管的方向上縱向插入所述紊流引發構件的步驟。
14.根據權利要求12所述的方法，其中所述紊流引發構件為以繞曲方式彎折的線。
15.根據權利要求12所述的方法，其中所述紊流引發構件具有螺旋彈簧形狀。
16.根據權利要求12所述的方法，其中所述紊流引發構件具有扭曲板狀。
17.根據權利要求12所述的方法，其中紊流引發構件具有形成于其外周邊表面上的多個突起，所述多個突起大體正交于沿著所述致冷劑導向管流動的致冷劑的流動方向突出。
18.根據權利要求12所述的方法，進一步包括將多個熱交換散熱片連接到所述致冷劑導向管的外周邊表面上的步驟。
19.根據權利要求12所述的方法，進一步包括將所述熱交換器連接到所述冰箱的致冷循環的步驟。
20.根據權利要求12所述的方法，進一步包括在將所述紊流引發構件插入所述致冷劑導向管內之前以繞曲方式彎折所述紊流引發構件的步驟。
全文摘要
一種用于冰箱的熱交換器，所述熱交換器通過在沿著致冷劑導向管流動的致冷劑中引起紊流具有提高的傳熱效率。所述用于冰箱的熱交換器包括設置成允許致冷劑流過的致冷劑導向管；繞著致冷劑導向管的外周邊表面設置的多個熱交換散熱片，所述多個熱交換散熱片增加致冷劑導向管的熱交換面積；以及定位在致冷劑導向管內的紊流引發構件，由此將紊流引發構件設置成使沿著致冷劑導向管流動的致冷劑形成紊流。
文檔編號F28F1/30GK101067530SQ200710086379
公開日2007年11月7日 申請日期2007年3月15日 優先權日2006年5月2日
發明者金勝珍, 南承元, 裵壽龍, 金赫中 申請人:三星光州電子株式會社