用于冰箱的冷却元件制造技术

一种直冷式制冷系统（100），包括冷藏室（101）和冷冻室（102），所述冷冻室（102）包括与管内循环有制冷剂的多个盘管或导管（113）接触的蒸发器板（106）。多个冷却元件设置在所述冰箱的内部，所述冷却元件的至少一个与所述蒸发器板（106）接触，所述冷却元件包括密封在柔性壳体（110）中的、冷凝点低于0℃且高于平均蒸发器板温度的相变材料（PCM）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种直冷式制冷系统（100），包括冷藏室（101）和冷冻室（102），所述冷冻室（102）包括与管内循环有制冷剂的多个盘管或导管（113）接触的蒸发器板（106）。多个冷却元件设置在所述冰箱的内部，所述冷却元件的至少一个与所述蒸发器板（106）接触，所述冷却元件包括密封在柔性壳体（110）中的、冷凝点低于0℃且高于平均蒸发器板温度的相变材料（PCM）。【专利说明】用于冰箱的冷却元件
本专利技术涉及一种用于冰箱的冷却元件,尤其涉及一种用于直冷式(direct cool)制冷系统的包含相变材料的冷却元件。
技术介绍
交流供电的冰箱的基本原理是:冰箱由隔热室和(机械的、电子的或化学的)压缩机构成，压缩机将来自冰箱内部的热量传递到冰箱的外部环境，使得冰箱的内部冷却到低于房间环境温度的温度。冷却是一种全世界普遍的食物储存技术，并且通过降低细菌的繁殖速度起作用。细菌是食物变质的主要原因，而冰箱有助于减缓食品变质的速度。电力故障问题在发展中国家很常见，而不稳定的电源会导致冰箱的冷却效率显著降低。这会由于较差的蓄冷而对储存在冷藏柜中的易变质物品的品质具有不利影响。如果电力故障持续几个小时，则冷冻区中的食物也会受到不利影响。在某一家庭存在高电耗或低电压的情况下，冰箱不能为储存的物品提供充分的冷却。因此，找到一种在高电耗、低电压、电力故障等期间保持冰箱储存室内部冷却的方式非常重要。克服这个问题的方法之一是在冰箱的冷冻室中使用相变材料(PCM)。通过固固相变、固液相变、固气相变以及液气相变，PCM已被用于潜热储存(LHS)多年。然而，PCM仅使用的相变是固液相变。虽然液气相变比固液相变具有更高的转换热，但由于涉及高压而并不实用。能够使用多种类型的相变材料，如共晶混合物、有机PCM、无机PCM等。在冰箱采用PCM的潜热储存的情况下，当电源可用时，蒸发器冷却用来使相变材料冷凝。在电力故障的情况下，制冷循环停止，并且蒸发器板不具有任何冷却源。因此，冰箱内部的温度开始上升。然而，由于冷凝的/部分冷凝的相变材料的存在，因而温度上升的速度大大降低。因此，PCM的冷却潜能被用于冷却冰箱内部的空气，并且将所储存的物品保持在足够低的温度。冷冻区通常可接受的温度是(TC，冷藏区通常可接受的温度是10°C。如果温度上升到这些温度以上很长的时间段，则所储存的物品可能会变质。然而，现有的这些方法会遇到一个或多个问题。例如，如果PCM的冷凝点太低，则其不能完全冷凝。如果PCM的冷凝点太高，则PCM会完全冷凝，但是就潜热而言，PCM会具有非常低的冷却潜能。因此，取决于蒸发器的平均板温，迫切需要使用冷凝点处于恰当的温度范围的PCM。现有的这些方法中的另一个问题在于PCM被设置在硬性塑料壳体/外壳中。因此，PCM与蒸发器板之间的热阻较高。而且，PCM壳体与蒸发器板之间的接触面积很小，这导致电力可用期间的PCM冷凝缓慢和/或能耗高。同样地，在电力故障的情况下，由PCM提供的冷却非常缓慢。因此，重要的是在PCM壳体和蒸发器板之间提供较大接触面积和低热阻。欧洲专利第152155号公开了用于卧式冷冻柜(chest freezer)的多个冷藏元件，每一个元件包括由包含共晶溶液的塑性材料(例如，聚乙烯)构成的壳体。尤其，能够使用冷藏元件，使得共晶溶液因压缩机在降价销售市电的(晚间)几个小时期间的实际连续工作而冷凝。然后在全价销售市电的(白天)几个小时期间利用由这些元件储存的热能，从而避免冷冻箱压缩机在这几个小时期间工作。然而，由于接触面积不充分，因而压缩机必须继续运转以使PCM冷凝。而且，由于这些冷藏元件必须通过连结装配在一起，因而该壳体必须厚而硬，这导致了高热阻。本专利技术的目的是避免或缓解上述缺点。本专利技术提供一种用于冰箱的冷却元件，包含冷凝点处于理想的温度范围内的PCM，以确保PCM在正常工作期间完全冷凝。而且，该冷却元件被设计为使得PCM和蒸发器板之间存在较大接触面积和低热阻。通过使用柔性PCM壳体，包含适当PCM的该冷却元件允许蒸发器与蓄冷介质之间的换热最大化。因而，在电力故障或高功耗或低电压的情况下，可在很长的时间段使冰箱的各储藏室内保持足够低的温度。该冷却元件还可以减少所需的PCM的量。因为有效利用在正常运行期间冰箱所提供的冷却，所以还能够减少冰箱的运行成本。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施例，提供了一种直冷式制冷系统，包括冷藏室和冷冻室，所述冷冻室包括与管内循环有制冷剂的多个盘管或导管接触的蒸发器板，其特征在于，多个冷却元件设置在所述冰箱的内部，所述冷却元件的至少一个与所述蒸发器板接触，所述冷却元件包括密封在柔性壳体中的、冷凝点低于o°c且高于平均蒸发器板温度的相变材料(PCM)0根据本专利技术的另一个实施例，提供了一种直冷式制冷系统，其中所述柔性壳体包括至少一对薄的柔性的间隔开的壁，这对壁接合在一起以形成闭合表面。根据本专利技术的再一个实施例，提供了一种直冷式制冷系统，其中所述柔性壁适于匹配所述蒸发器板的形状，使得所述柔性壳体与所述蒸发器板的接触面积增大。根据本专利技术的又一个实施例，提供了一种直冷式制冷系统，其中所述柔性壁是薄的。根据本专利技术的又一个实施例，提供了一种直冷式制冷系统，还包括托盘保鲜室或TFR，所述托盘保鲜室或TFR中放置另一冷却元件，所述冷却元件包括密封在硬性、半硬性或柔性壳体中的、冷凝点高于TFR内部最低能够达到的温度的相变材料。根据本专利技术的又一个实施例，提供了一种直冷式制冷系统，其中所述硬性壳体包括至少一对硬性的间隔开的壁，这对壁接合在一起以形成闭合表面。根据本专利技术的又一个实施例，提供了一种直冷式制冷系统，包括布置在所述蒸发器板内部且与所述柔性壳体的至少一个壁接触的支架壳体；选择性地包括与所述柔性壳体哨合的器件。根据本专利技术的又一个实施例，提供了一种直冷式制冷系统，其中所述冷却元件被分成多个室。根据本专利技术的又一个实施例，提供了一种直冷式制冷系统，其中所述蒸发器板是弯成具有一个面、两个(L形)面、三个(U形)面、四个(O形)面或更多个面的任意期望形状的金属板材。根据本专利技术的又一个实施例，提供了一种直冷式制冷系统，其中所述支架壳体具有与所述蒸发器板的侧面/表面邻近放置且间隔开的一个面、两个面、三个(U形)面、四个(O形)面或更多个面。根据本专利技术的又一个实施例，提供了一种直冷式制冷系统，其中所述支架壳体具有三个(U形)面，并且所述冷却元件与所述支架壳体的一个或多个面接触。根据本专利技术的又一个实施例，提供了一种直冷式制冷系统，其中所述冷却元件中的所述相变材料在所述制冷系统的正常工作期间部分或完全冷凝，并且在电力故障/停电期间提供制冷。根据本专利技术的又一个实施例，提供了一种直冷式制冷系统，其中所述相变材料是冷凝点在给定温度范围内的任何有机或无机PCM或共晶体。根据本专利技术的又一个实施例，提供了一种直冷式制冷系统，其中所述柔性壳体由塑性材料构成，例如为聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、丙烯睛一丁二烯一苯乙烯共聚物(ABS)和尼龙等。【专利附图】【附图说明】图1 (a)是根据本专利技术的实施例的直冷式制冷系统的正视图。图1 (b)是根据本专利技术的实施例的冷冻室和托盘保鲜室(TFR)的立体图。图2 Ca)是示出柔性塑料壳体附接在支架本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直冷式制冷系统（100），包括冷藏室（101）和冷冻室（102），所述冷冻室（102）包括与管内循环有制冷剂的多个盘管或导管（113）接触的蒸发器板（106），其特征在于，多个冷却元件设置在所述冰箱的内部，所述冷却元件的至少一个与所述蒸发器板（106）接触，所述冷却元件包括密封在柔性壳体（110）中的、冷凝点低于0℃且高于平均蒸发器板温度的相变材料（PCM）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：库马尔·贾因·纳温，库马尔·沙尔玛·布里耶什，阿密特·干布希尔，加乌拉夫·古普塔，
申请(专利权)人：LG电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR