[发明专利]用于制冷系统中的冷凝器、蒸发器、散热方法及散冷方法

说明书

技术领域

本发明涉及热交换技术，特别涉及用于制冷系统中的冷凝器、蒸发器、散热方法及散冷方法。

背景技术

热交换技术广泛应用在各种制冷设备的制冷系统中，这些制冷系统主要利用热交换技术产生冷量以使制冷设备内部达到制冷的效果，冰箱就是这种制冷设备的一个典型应用。下面以吸收式冰箱为例，简要描述现有技术制冷系统中使用的热交换技术。

图1为现有技术吸收式冰箱制冷系统的原理图。在图1所示制冷系统中，包括氨循环、惰性气体循环和溶液循环，其中惰性气体的循环主要是为了平衡制冷系统的压力，惰性气体由储液罐109上部的平衡管进入蒸发器106，再由蒸发器106通过吸收器108到达储液罐109完成循环，惰性气体可以选择氦气或氢气等。下面针对氨循环和溶液循环对制冷过程进行简要描述。

制冷过程包括：1)储液罐109中的氨水溶液经过溶液热交换器110加热后进入发生器101；2)氨水溶液在发生器101中被加热到沸腾，沿着发生器101上部的上升管经过分离器102到达精馏器103；3)氨水溶液在精馏器103中经过精馏后形成的氨气继续上升到冷凝器104，而分离出的水则先到达溶液热交换器110再上升到吸收器108；4)由精馏器103到达冷凝器104的氨气，向制冷系统外部散热，从而将氨气冷凝成氨液；5)从冷凝器104输出的氨液到达蒸发器106，在蒸发器106中吸收制冷设备内部的热量蒸发成氨气，从而降低制冷设备内部的温度；6)从蒸发器106输出的氨气在吸收器108中，被步骤3)中进入吸收器108的水吸收形成氨水溶液流回到储液罐109。经过上述步骤1)-6)，吸收式冰箱制冷系统中的一个循环的制冷过程结束，由冷凝器104和蒸发器106共同完成热交换的功能，即冷凝器104向制冷系统外部散热形成冷凝的氨液，而蒸发器106利用氨液气化为氨气需要热量的原理，从制冷设备内部吸热，达到向制冷设备内部散冷的目的。上述冷凝器的散热效果或蒸发器的散冷效果都直接影响制冷系统的制冷速度。在诸如普通压缩机冰箱或半导体冰箱中的其他制冷系统，冷凝器和蒸发器的结构可能与吸收式冰箱中所描述的不同，制冷系统中除冷凝器和蒸发器的其他部件也可能与吸收式冰箱中所描述的不相同，但利用热交换技术向制冷系统外散热，以及向制冷设备内部散冷的基本原理均相同。

在实际应用中，为了增大冷凝器向制冷系统外部的散热面积，以提高散热效果，通常在冷凝器上加装按照固定间隔布置的多个散热片，例如图1示出的吸收式冰箱制冷系统中的冷凝器104上的散热片，冷凝器需经过所加的散热片向系统外部散热。而为了增大蒸发器面从制冷设备内部的吸热面积，以提高散冷效果，通常在蒸发器外面加制一层导热性能较好的金属外壳，例如铝制的金属外壳。以吸收式冰箱为例，图1中未示出该金属外壳，图2示出了蒸发器106与为其加装的金属外壳202的横截面示意图，蒸发器需经过所加金属外壳向制冷设备内部散冷。

由于冷凝器与为其加装的散热片的连接部分存在接触热阻，会降低冷凝器向制冷系统外部散热的速度，而由于金属的导热性能一般，并且由于金属质地的特性，为蒸发器所加的金属外壳不能与蒸发器外壁完全接触，会降低蒸发器向制冷设备内部散冷的速度。上述对制冷系统中冷凝器散热或蒸发器散冷速度的影响，将导致制冷系统的制冷速度较慢。

发明内容

本发明提供一种用于制冷系统中的冷凝器，该冷凝器能提高制冷系统的制冷速度。

本发明提供一种用于制冷系统中的蒸发器，该蒸发器能提高制冷系统的制冷速度。

本发明提供一种用于制冷系统中的散热方法，该方法能提高制冷系统的制冷速度。

本发明提供一种用于制冷系统中的散冷方法，该方法能提高制冷系统的制冷速度。

本发明提供一种用于制冷系统中的冷凝器，该冷凝器为管式结构；该冷凝器外表面具有石墨纸，冷凝器通过该石墨纸散发热量，将输入冷凝器的气态制冷剂冷凝成液态制冷剂输出。

较佳地，所述石墨纸外表面，还具有用于提高石墨纸强度的薄膜。

本发明提供一种用于制冷系统中的蒸发器，该蒸发器为管式结构；该蒸发器外表面具有石墨纸，蒸发器通过该石墨纸吸收热量，输入蒸发器的液态制冷剂气化成气态制冷剂输出。

较佳地，所述石墨纸外表面，还具有用于提高石墨纸强度的薄膜。

本发明提供一种用于制冷系统中的散热方法，该制冷系统中的冷凝器为管式结构；使用石墨纸包裹制冷系统中的冷凝器外表面，该方法还包括：

冷凝器，通过外表面包裹的石墨纸向制冷系统外部散发热量，将输入冷凝器的气态制冷剂冷凝成液态制冷剂。