热交换器及冰箱的制作方法

本实用新型涉及制冷领域，特别是涉及一种热交换器及冰箱。

背景技术：

随着人们对健康的重视，对高端食材的家庭储备量也在增加。经研究，食材的储存温度低于其玻璃化温度，食材性质会相对稳定，保质期限会大大延长。其中，食材的玻璃化温度多集中在-80℃～-30℃。现有的采用斯特林制冷的家用冰箱存在斯特林制冷系统的热交换器的结构复杂，化霜部件不易配置的问题。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是要提供一种结构简单，化霜部件容易配置的热交换器。

本实用新型一个进一步的目的是提供一种化霜效果好的热交换器。

特别地，本实用新型提供了一种热交换器，包括：

导冷板；

多个导冷翅片，间隔设置于导冷板的前表面和/或后表面，位于导冷板同一侧的相邻导冷翅片间限定出气流通道；和

加热棒，配置成与导冷板和/或导冷翅片插接固定，用于提供热交换器化霜所需的热量。

可选地，加热棒配置成与导冷板插接固定。

可选地，导冷板上开设有沿前后方向的固定槽；

加热棒配置成插入固定槽内来实现与导冷板插接固定。

可选地，固定槽的数量为至少四个，在导冷板上平均分布；

加热棒的数量为至少四个，分别对应一个固定槽。

可选地，导冷翅片是自导冷板的前表面向前延伸形成；

每个加热棒的前端分别连接有导线，多个导线在导冷翅片的前侧汇集。

可选地，加热棒为圆柱形结构；

固定槽为圆筒形结构，且加热棒的外径略大于固定槽的内径。

可选地，加热棒为钢管，直径为5-10mm。

可选地，加热棒的表面涂覆有导热脂。

本实用新型还提供一种冰箱，具有前述的热交换器。

可选地，冰箱包括：

箱体，其内限定有储物间室；

热交换器，设置于至少一个储物间室内，导冷翅片是自导冷板的前表面向前延伸形成，导冷板的后表面设置有第一适配器；

导冷装置，包括第二适配器和导冷热管；和

斯特林制冷机，第二适配器与斯特林制冷机的冷端固定热连接，导冷热管的一端与第二适配器固定热连接，另一端与第一适配器固定热连接，从而实现利用斯特林制冷机向储物间室供冷。

本实用新型的热交换器通过设置成包括导冷板和导冷翅片，导冷翅片配置成间隔设置于导冷板的前表面和/或后表面，位于导冷板同一侧的相邻导冷翅片间限定出气流通道，使得该热交换器结构简单，容易制造，同时可以实现大面积换热，提高换热效率；通过将加热棒配置成与导冷板和/或导冷翅片插接固定，使得该热交换器的化霜结构十分容易配置，装配效率提高，加工成本降低。

进一步地，本实用新型的热交换器通过在导冷板上开设沿前后方向的固定槽，将加热棒配置成插入固定槽内来实现与导冷板插接固定，可以实现对导冷板从内向外完全加热，提高化霜效率。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本实用新型一个实施例的热交换器的立体示意图。

图2是图1所示的热交换器的爆炸分解示意图。

图3是具有图1所示的热交换器的冰箱的部分部件前视示意图。

图4是图3所示的冰箱的部分部件的一立体示意图。

图5是图3所示的冰箱的斯特林制冷系统的立体示意图。

图6是图3所示的冰箱的双层门和门框架的爆炸分解示意图。

图7是图6的局部放大示意图。

具体实施方式

在下文描述中，“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、等指示的方位或位置关系为基于冰箱100本身为参考的方位，如图4中所示。

图1是根据本实用新型一个实施例的热交换器305的立体示意图。图2是图1所示的热交换器305的爆炸分解示意图。图3是具有图1所示的热交换器305的冰箱100的部分部件前视示意图。图4是图3所示的冰箱100的部分部件的一立体示意图。图5是图3所示的冰箱100的斯特林制冷系统的立体示意图。

本实用新型实施例的热交换器305一般可包括：导冷板351、多个导冷翅片352和加热棒353。多个导冷翅片352间隔设置于导冷板351的前表面和/或后表面，位于导冷板351同一侧的相邻导冷翅片352间限定出气流通道。加热棒353配置成与导冷板351和/或导冷翅片352插接固定，用于提供热交换器305化霜所需的热量。本实用新型实施例的热交换器305通过设置成包括导冷板351和导冷翅片352，导冷翅片352配置成间隔设置于导冷板351的前表面和/或后表面，位于导冷板351同一侧的相邻导冷翅片352间限定出气流通道，使得该热交换器305结构简单，容易制造；将该热交换器305应用在例如冰箱100的制冷系统中时，可以实现大面积换热，提高换热效率；通过将加热棒353配置成与导冷板351和/或导冷翅片352插接固定，使得该热交换器305的化霜结构十分容易配置，装配效率提高，加工成本降低。

多个导冷翅片352可以间隔设置于导冷板351的前表面和/或后表面，也就是说多个导冷翅片352可以仅间隔设置于导冷板351的前表面，也可以是仅间隔设置于导冷板351的后表面，还可以是在导冷板351的前表面和后表面均设置有导冷翅片352。当导冷板351的同一侧存在两个以上导冷翅片352时，相邻导冷翅片352之间限定出气流通道。考虑到热交换器305实际应用情形，多个导冷翅片352间隔设置于导冷板351的前表面。以应用在图3至图5所示的冰箱100中为例，本实用新型实施例的热交换器305可作为该冰箱100的斯特林制冷系统的一部分。如图5所示，热交换器305大致沿上下方向倾斜设置，导冷板351的前表面即其远离斯特林制冷系统的斯特林制冷机300的一侧，后表面即靠近斯特林制冷机300的一侧，将多个导冷翅片352间隔设置于导冷板351的前表面使得可以同时在导冷板351的后表面设置第一适配器360，进而方便热交换器305与斯特林制冷机300实现稳固热连接。

在一些实施例中，本实用新型实施例的热交换器305的加热棒353配置成与导冷板351插接固定。由于多个导冷翅片352均是与导冷板351相连接，将加热棒353与导冷板351插接固定与将加热棒353与导冷翅片352插接固定相比，会使加热棒353的热量传递效果更好，进而提高化霜效率。

在一些实施例中，本实用新型实施例的热交换器305的导冷板351上开设有沿前后方向的固定槽350；加热棒353配置成插入固定槽350内来实现与导冷板351插接固定。本实用新型实施例的热交换器305通过在导冷板351上开设沿前后方向的固定槽350，将加热棒353配置成插入固定槽350内来实现与导冷板351插接固定，可以实现对导冷板351从内向外完全加热，进一步提高化霜效率，这样的从内向外完全加热的化霜方式使得该热交换器305更能适应斯特林制冷系统的超低温环境，该热交换器305尤其可应用于斯特林制冷系统中。

加热棒353的具体数量可根据化霜所需加热量核算。参考图1和图2，固定槽350的数量为至少四个，在导冷板351上平均分布；加热棒353的数量为至少四个，分别对应一个固定槽350。通过在导冷板351上平均分布至少四个固定槽350和加热棒353可以进一步促进加热棒353的热量在导冷板351上均匀快速地传递。理论上，每个固定槽350中可以设置一个或多个加热棒353，从组装简便，后续维护以及充分利用每个加热棒353的热量的角度，在每个固定槽350内设置一个加热棒353更佳。

继续参考图1和图2，导冷翅片352是自导冷板351的前表面向前延伸形成；每个加热棒353的前端分别连接有导线354，多个导线354在导冷翅片352的前侧汇集。通过将每个加热棒353分别连接导线354，可以对每个加热棒353实现独立控制，进而可以实现局部化霜、不同加热棒353具有不同加热功率等更为精细的化霜控制；通过将多个导线354在导冷翅片352的前侧汇集，可以使导线354尽可能少地占据气流通道，使气流通道保持通畅，进而不影响换热效率。导线354的绝缘材料可以选用耐低温的特氟龙等材料。

如图2所示，加热棒353为圆柱形结构；固定槽350为圆筒形结构，且加热棒353的外径略大于固定槽350的内径。通过将加热棒353设置成圆柱形，配套内径略小于其外径的圆筒形固定槽350，可以使加热棒353与固定槽350十分方便地即实现稳固地组装，且加热棒353和固定槽350结构简单，加工更易。加热棒353可以为钢管，直径为5-10mm。钢管的加热棒353既具有较佳的导热性，同时强度适当，方便装配在固定槽350内。加热棒353的直径在5-10mm之间可以避免加热棒353过粗影响在导冷板351上设置导冷翅片352，又可以避免加热棒353过细导致加热效率低的问题。加热棒353的长度一般略小于导冷板351的厚度。为了进一步增强加热棒353与导冷板351的热传递，在加热棒353的表面还可以涂覆有导热脂。

如前文所述，本实用新型实施例的热交换器305尤其适用于斯特林制冷系统中。下面参考图3至图7，对具有本实用新型实施例的热交换器305的冰箱100进行详述。本实用新型实施例的冰箱100一般可包括：箱体101和斯特林制冷系统。箱体101内限定有储物间室，至少一个储物间室为深冷间室112。斯特林制冷系统配置成向深冷间室112提供冷量。斯特林制冷系统包括斯特林制冷机300、热交换器305和导冷装置303。其中，热交换器305设置于深冷间室112内，导冷翅片352是自导冷板351的前表面向前延伸形成，导冷板351的后表面设置有第一适配器360。导冷装置303包括第二适配器331和导冷热管332。第二适配器331与斯特林制冷机300的冷端固定热连接，导冷热管332的一端与第二适配器331固定热连接，另一端与第一适配器360固定热连接，从而实现利用斯特林制冷机300向储物间室供冷。在导冷装置303外还可以设置有保温件306。通过将热交换器305和斯特林制冷机300利用包括第二适配器331和导冷热管332的导冷装置303实现热连接，可以有效实现冷量传递，同时几者部件能够稳固连接。

箱体101可包括外壳、设置于外壳内的内胆以及设置于外壳与内胆之间的隔热层。内胆限定出储物间室，冰箱100可以包括至少一个普通内胆和至少一个深冷内胆，其中普通内胆限定出普通间室111，深冷内胆限定出深冷间室112。本文中，“普通内胆”是指除深冷内胆以外的其他内胆，例如冷藏内胆、冷冻内胆、变温内胆。对应的，“普通间室”是指除深冷间室112以外的其他不利用斯特林制冷系统供冷，不能实现超低温的非超低温间室，例如冷藏间室、冷冻间室、变温间室，分别由冷藏内胆、冷冻内胆、变温内胆限定出。冷藏间室的保藏温度一般可为4℃～7℃，冷冻间室的保藏温度一般可为-20℃～-16℃。变温间室可根据需求进行调整，来作为冷藏间室或者作为冷冻间室使用。深冷间室112是指至少采用斯特林制冷系统供冷的间室。在图3所示的实施例中，冰箱100为十字门冰箱，储物间室包括位于上部的冷藏间室(图中为未示出)，位于下部右侧的冷冻间室，位于下部左侧上方的变温间室和位于下部左侧下方的深冷间室112。

在图3所示的冰箱100中，在深冷间室112的后壁内侧设置有风道盖板(图中未示出)，在风道盖板的上部开设有送风口，下部开设有回风口，同时风道盖板与深冷间室112的内胆之间限定出容纳空间，热交换器305设置于容纳空间内，且气流通道大致沿上下方向延伸，自回风口流入容纳空间的气流自下向上穿过热交换器305，从而在深冷间室112内形成下回风上出风的结构。

参考图4至图5，斯特林制冷机300可包括机壳、气缸、活塞、和驱动活塞运动的驱动机构。其中，机壳可由主体部301和圆筒部302组成。驱动机构可设置于主体部301内。活塞可设置为在圆筒部302内往复运动，以在圆筒部302的末端形成斯特林制冷机300的冷端，在圆筒部302与主体部301的相接处形成斯特林制冷机300的热端。继续参考图4，在箱体101的后侧底部形成有器件室102。本实用新型实施例的冰箱100还包括：蒸气压缩制冷系统，用于向至少一个储物间室提供冷量，包括压缩机201、冷凝器202、蒸发器(图中未示出)等。蒸气压缩制冷系统既可以是仅向普通间室111供冷，也可以是向普通间室111和深冷间室112供冷。斯特林制冷机300、蒸气压缩制冷系统的压缩机201、冷凝器202横向间隔设置于器件室102内，斯特林制冷机300位于深冷间室112的后方且冷端向上设置。通过将斯特林制冷机300、压缩机201、冷凝器202布局在器件室102内，可以使冰箱100的部件布局合理、紧凑，且方便安装和维护。在器件室102的两个侧壁下部分别开设有通风口121，以利于气流流通。此外还可以在压缩机201和冷凝器202之间设置散热风机204，以进一步增强散热。斯特林制冷机300可以通过弹簧、减震底座等固定在器件室102内。

热交换器305的导冷板351本身可以是一体式结构，还可以是例如图2所示的分体式结构。导冷板351包括第一板3511和第二板3512。第一适配器360包括第一固定座361和第二固定座362。第一板3511的前表面向前延伸形成多个导冷翅片352，后表面设置第一固定座361。第二板3512上对应第一固定座361位置处开设有预留孔355，以便第一固定座361经预留孔355穿出导冷板351。第一固定座361的后表面开设有多个第一管槽3610，第二固定座362的前表面对应多个第一管槽3610开设有多个第二管槽3620。导冷热管332的末端插接在第一管槽3610和第二管槽3620限定的孔内，之后第一固定座361和第二固定座362利用固定件363固定。固定件363可以例如为螺钉。同时，第一板3511的后表面和第二板3512的前表面上分别对应开设有多个沿上下方向的管槽(图中未标号)。蒸气压缩制冷系统还可以包括蒸发管(图中未示出)，蒸发管可以引入第一板3511和第二板3512的管槽内，来实现蒸气压缩制冷系统向深冷间室112供冷。

本实用新型实施例的冰箱100的斯特林制冷系统还可以包括散热装置304，散热装置304与斯特林制冷机300的热端热连接。如图3和图4所示，散热装置304包括热端适配器341、导热热管342和散热翅片343。热端适配器341与斯特林制冷机300的热端固定热连接。导热热管342的第一端与热端适配器341固定热连接，第二端与散热翅片343固定热连接。本实用新型实施例的冰箱100的散热装置304容易组装，散热效果好，且结构稳固。

图6是图3所示的冰箱100的双层门400和门框架430的爆炸分解示意图。图7是图6的局部放大示意图。在一些实施例中，在冰箱100的深冷间室112的前侧设置有双层门400，以增强冰箱100的保温效果。双层门400包括外门体401和内门体402；内门体402位于外门体401的内侧，设置于深冷间室112的前侧，用于开闭深冷间室112；且外门体401和内门体402相互独立设置，以使得外门体401向外打开时内门体402保持关闭。深冷间室112的保藏温度比较低，当深冷间室112和普通间室111共用同一外门体401，将双层门400设置成包括相互独立的外门体401和内门体402，且外门体401的尺寸大于内门体402的尺寸，普通间室111由外门体401开闭，这样，用户自普通间室111取放物品时，在外门体401打开的状态下，内门体402可以保持关闭的状态，也就是深冷间室112依然密封，可以有效减少漏冷。内门体402和外门体401的距离不大于5mm。距离过大，结霜风险大。此外，内门体402的外表面还可以设置有加热丝，加热丝可以是间歇开启或者是依条件开启。同时，为了保证内门体402的外侧不结霜，内门体402内部还可以设置有真空绝热保温板，使内门体402的外表面的温度大于0℃。为了克服深冷间室112的负压问题，在内门体402的门封上还可以开设有压力平衡孔，以保证内门体402可以顺利打开。

本实用新型实施例的冰箱100还包括：门框架430和机械锁紧机构。门框架430设置于深冷间室112的箱体101的前部。内门体402的一端与箱体101连接，另一端通过机械锁紧机构与门框架430可分离地连接。通过在深冷间室112的箱体101前部设置独立的门框架430，可以使内门体402内嵌在箱体101内。在内门体402和门框架430之间设置有密封条。具体地，为了保证内门体402的密封性，在内门体402与门框架430的配合面设置有密封条，并且在内门体402的凸起部分也设置有密封条，即双重门封，缩小了内门体402和门框架430之间的间隙。同时，为了防止漏冷，在内门体402的上部和普通间室111之间也可以设置密封条。

在一些实施例中，内门体402与箱体101可以通过至少两个合页450连接。通过将内门体402与箱体101利用合页450连接，可以保证内门体402打开时的角度达到90°。在图6所示的实施例中，内门体402与箱体101通过两个合页450连接。

在一些实施例中，门框架430的前端面开设有卡槽431。机械锁紧机构包括第一结构件501、第二结构件502、第三结构件503和旋转杆504，其中第一结构件501的侧端板512上形成有卡接头5121，且第一结构件501通过第三结构件503和旋转杆504与内门体402的侧端面可转动地连接；第二结构件502与门框架430连接，具有延伸至卡槽431处的凸起部521。通过将卡接头5121移入卡槽431并与凸起部521适配来实现内门体402和门框架430的密封固定，通过将卡接头5121移出卡槽431来实现内门体402和门框架430的分离。通过在门框架430上设置卡槽431，利用机械锁紧机构的卡接头5121实现内门体402和门框架430的固定与分离，也即实现内门体402的关闭和打开，结构巧妙，方便操控。参考图7，第一结构件501包括前端板511和侧端板512，在侧端板512上开设有与旋转杆504的第一杆部(图中未示出)匹配的通孔。第三结构件503包括前端板和侧端板，在侧端板上利用两个安装孔和固定件530与内门体402固定，同时两个安装孔之间对应第一结构件501的通孔处也开设有供旋转杆504通过的通孔，第三结构件503的通孔与旋转杆504的第二杆部(图中未示出)匹配。并且旋转杆504的第一杆部的外径大于第二杆部的外径，也就是说旋转杆504与第一结构件501接触区域的外径大于旋转杆504与第三结构件503接触区域的外径，从而使得第一结构件501既能与内门体402保持连接，同时还能旋转。此外，为了使第三结构件503与内门体402的安装更稳固，可以在第三结构件503的侧端板下方设置一垫片。在图7所示的实施例中，第一结构件501在前后方向转动，卡接头5121是向下向后延伸形成，第二结构件502具有设置有安装孔的平板部和自平板部向上延伸的凸起部521。可以理解，第一结构件501也可以在上下方向转动，此时卡槽431可以是左右方向开设，凸起部521可以是向左或向右延伸。在一些实施例中，内门体402的前端面形成有凹陷部421；第一结构件501的前端板511延伸至凹陷部421内，且前侧设置有指示牌422。第一结构件501的前端板511位于凹陷部421内的部分可作为手柄使用，方便用户操作，通过设置指示牌422可以提醒用户操作方向，提升用户使用体验。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。