一種適用于冰箱壓縮機殼體表面自然對流散熱的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及冰箱散熱領域，尤其是涉及一種適用于冰箱壓縮機殼體表面自然對流散熱的裝置。
【背景技術】
[0002]冰箱是非常普遍的家用電器，對提高我們的生活品質有重要作用。冰箱的種類和形態千奇百怪，功能和種類繁多。但冰箱的主要構件和工作原理大體一致，家用冰箱產品的結構并不復雜，一般由壓縮機、冷凝器、干燥過濾器、毛細管、蒸發器這些重要部件連成回路組成。冰箱在工作過程中產生大量的熱量，熱量封閉在密閉的空間，難以散失出去，這對冰箱的工作性能有重要的影響。這就要求冰箱的隔熱、散熱性能較好。其中，冰箱最核心的部件就是壓縮機，如果沒有一個質量和技術都過關的壓縮機，就稱不上是一臺好的冰箱。
[0003]在冰箱中，壓縮機是其中最復雜的機械部件自然也處于最重要的地位，也是冰箱中技術含量最高的部件，一般情況下壓縮機對制冷效率與噪音等因素有較大影響。相對于關注壓縮機的品質，冷凝器、蒸發器以及連接管等部件的材料使用和做工也是影響冰箱質量的重要原因，但在大多數情況下壓縮機故障率要遠遠大于這些零件所出現的故障。主要冰箱壓縮機內存在運動部件，運動件存在較強烈的摩擦作用，所以冰箱壓縮機需要潤滑系統的協調作用才能維護正常的工作。但高溫高壓的冰箱壓縮機的內部環境，使得壓縮機中的潤滑劑容易碳化，導致潤滑劑變性和潤滑系統失效。這種摩擦是冰箱產生噪音和磨損的一個重要原因，也是壓縮機故障的一個重要原因。
[0004]壓縮機主要作用是以電動機作為動力，帶動壓縮機的曲軸旋轉，是連桿推動活塞在汽缸內做往復運動，從而推動制冷劑在系統中流動，擔當著心臟動力的作用。在冰箱的各個元器件中，冰箱壓縮機是冰箱的主要產熱元件。壓縮機內部的高溫環境不僅損害潤滑系統，還增加了壓縮機的功耗。而傳統的壓縮機比較忽視壓縮機的散熱能力，而是寄希望冷凝劑將熱量帶到冷凝器中進行散熱，這增加了冷凝器的熱負荷。
【發明內容】
[0005]針對冰箱壓縮機溫度過高以及由壓縮機溫度過高引起的一系列問題，本發明旨在通過強化冰箱壓縮機的主動散熱功能，提供一種適用于冰箱壓縮機殼體表面自然對流散熱的裝置，來達到解決上述技術問題的目的。
[0006]熱管和翅片組合的散熱結構具有結構簡單，加工方便，性能優異的特點。其中熱管是一種高效的導熱元件，導熱能力超過現在已知的所有金屬。熱管的主要零部件為管殼、端蓋(封頭)、吸液芯、腰板(連接密封件)四部分。它通過在全封閉真空管殼內工質的蒸發與凝結來傳遞熱量，具有極高的導熱性、良好的等溫性、冷熱兩側的傳熱面積可任意改變、可遠距離傳熱、可控制溫度等一系列優點。由熱管組成的熱管換熱器具有傳熱效率高、結構緊湊、流體阻損小、有利于控制露點腐蝕等優點。
[0007]翅片通常是由導熱性能良好的金屬材料制成的金屬薄片，主要是通過加大與流體的接觸面積來增加對流散熱能力。翅片的形狀多種多樣，加工制造簡單，可以根據不同的需要設計不同的形狀，外形等。必要時還可以設計透風孔，合理調配翅片的間距設計，達到最優化設計。
[0008]本發明基于熱管和散熱翅片的組合散熱結構，通過合理設計熱管和散熱翅片的形狀、合理布置熱管和散熱翅片的位置，達到優化散熱效能的目的;本發明工作原理如下:
[0009]冰箱壓縮機在工作的過程中，被壓縮的冷凝劑釋放出大量的熱量。壓縮機處在冰箱內部狹小密閉環境不利于散熱，并且傳統冰箱往往忽視壓縮機自身的散熱能力。本發明主要針對壓縮機的散熱問題，以及由壓縮機溫度過高引起的功耗增加、噪音增大等一系列冰箱性能變差的技術問題。為此提出基于熱管散熱翅片的組合散熱結構對壓縮機進行強化散熱，特別適用于處在冰箱內部特殊環境的壓縮機，并且可以利用冷凝水盤中冷凝水中的冷量(冰箱在工作過程中，冷藏室內水蒸氣遇冷凝結成水珠，會被自動收集儲存在冷凝水盤中。這種冷凝水溫度一般在7°C到18°C，可用于吸收冰箱內部的熱量)，配合冷凝水盤結構進行散熱，強化壓縮機的主動散熱能力。
[0010]要利用冷凝水的冷量，需要合理設計熱管、散熱翅片組合散熱結構，使其形成合適的熱流場促進冷凝水吸熱。熱管、散熱翅片工作時在中間大孔形成的熱流恰好正對流向冷凝盤。熱流通道內的熱空氣流速較快，溫度較高，能夠促進冷凝水盤中冷凝水的蒸發吸熱和冷凝水的對流熱交換。本發明散熱翅片嵌在熱管上，熱管將熱量傳遞給散熱翅片進行自然對流散熱。通過散熱翅片上的通風孔來達到形成特定方向熱流的目的。下端大內環散熱翅片散熱面較小，只有一圈通風孔，上端小內環散熱翅片散熱面較大，有規律地布置許多通風孔。一層散熱翅片上的通風孔與其相鄰散熱翅片上的通風孔豎直方向上相互錯開，靠近中間布置的通風孔布置密度大于靠近外圈布置的通風孔，且正中間有個大的通風孔貫通。該結構導致在散熱翅片中間的空氣流動性好，散熱翅片對流散熱能力強。而散熱翅片其他部位豎直方向空氣只能透過不正對小孔流動，空氣流動性差，但空氣流動紊亂，湍流強度大，能夠進行充分地熱交換。并且中間孔形成從上到下溫度逐漸升高，以及豎直孔徑向隨半徑增大而溫度逐漸增大的溫度梯度。空氣溫度越高，密度越小，浮升力越大。靠近壓縮機的高溫氣體以及每層散熱翅片之間的高溫氣體，在浮升力的作用下沿中間大孔向上形成較強的空氣流動通道。
[0011 ]冷凝盤結構為倒“傘狀”，外“傘面”較粗糙，氣流可以沿外“傘面”流動充分接觸換熱。并且由于整個冰箱內是個完全封閉的環境，與外界的直接空氣對流交換較少，熱量最終都是通過壁殼散失到外界。而該空氣熱流能夠促進整個冰箱內空氣的流動，提高空氣與壁殼的熱對流交換，從而促進冰箱向外界的散熱。該設計的散熱結構熱管、散熱翅片本身也特別適合在冰箱內這種相對高溫，內部濕度隨外界環境濕度變化的惡劣環境中工作，不存在生銹、積灰等影響散熱機構性能的情況存在，工作可靠，維護簡單，效果顯著。
[0012]本發明熱管的布置既促進自身與散熱翅片的散熱，也促進熱流通道的產生。壓縮機外殼上布置的熱管都只沿壓縮機圓周均勻布置，熱管與壓縮機外殼緊密接觸。對于散熱翅片，熱管是個高溫熱源。而熱管自身分為熱端和冷端，下端與壓縮機殼接觸位置為熱端，且接觸位置從下往上溫度分布不均勻;上端與散熱翅片接觸的位置為冷端，這種熱管“上冷下熱”布置有利于提高熱管的導熱性能，提升了熱管處散熱翅片和翅片附近空氣的溫度，促進空氣向內部中心孔流動，提高熱流流向冷凝水盤的熱流速度。而拱形熱管緊緊貼著壓縮機上殼體表面，兩端為熱端中間為冷端，有利于吸收壓縮機殼體周邊的熱量到壓縮機頂部散熱，同時增加頂部溫度，進一步提高熱流流向冷凝水盤的熱流速度。
[0013]為實現本發明目的，本發明采用如下技術方案:
[0014]—種適用于冰箱壓縮機殼體表面自然對流散熱的裝置，包括壓縮機上殼體、壓縮機下殼體;所述壓縮機上殼體和壓縮機下殼體都為圓柱狀，壓縮機上殼體設有頂蓋;壓縮機下殼體的底部帶有底座，壓縮機上殼體和壓縮機下殼體緊密連接裝配在一起，形成一個封閉內腔，該裝置還包括熱管和散熱翅片;在壓縮機上殼體的圓周上設有翅片配合的凹槽，在壓縮機上殼體的豎直方向上設有與熱管配合的凹槽；
[0015]所述熱管有兩種，一種熱管為柱狀;另一種熱管為拱形，拱形熱管由兩側的柱形熱管與連通兩側柱形熱管