一种可微波除霜的风冷式冰箱

摘要

本发明公开一种可微波除霜的风冷式冰箱，包括冰箱本体，冰箱本体包括上储藏室、下储藏室以及连通上储藏室和下储藏室的送风道，冰箱本体的背面的底部还设有压缩机和冷凝器，冰箱本体的背面从上至下依次设有循环风扇、蒸发器、微波发生装置及电路和电容切换旋钮，冰箱本体的背面还设有用于容纳循环风扇和蒸发器的蒸发器腔体以及用于容纳微波发生装置及电路的微波发生装置腔体，蒸发器与下储藏室之间还设有将两者连通的带微波屏蔽金属网的下循环风口。本发明的有益效果是：本技术方案首先是微波除霜消耗的能量大幅减少，因为微波只作用于霜层水分子，对循环空气和蒸发器温度几乎没有影响，其次是微波除霜速度更快，化霜更均匀。

说明书

技术领域

本发明涉及一种蒸发器除霜、冰箱除霜领域，尤其涉及一种可微波除霜的风冷式冰箱。

背景技术

现有除霜方法通常为电加热除霜方法，这种方法采用的是嵌在蒸发器上的电热丝或电热管进行除霜，如专利CN202709608U所示。其采用了多个独立可控的加热器和相应的感温包，这些加热器可根据各自对应的感温包实现分时、分段的加热除霜，在一定程度上提高了化霜的精确性，减小了温度波动。但这种方式由于采用电热除霜，有相当一部分热量会散至金属换热器和周围环境，导致金属蒸发器局部温度过大，但是融霜理论上温度在0°C以上就可以了，所以电加热融霜增大了系统能耗，降低了除霜效率。另外，反复结霜、融霜导致的周期性局部过高温度可能对冰箱内的食物质量也有不利影响。

微波加热除霜的原理是依靠磁控管借助高压直流电产生微波，使得霜和水中的极性水分子在高频交变电磁场中剧烈运动和相互摩擦而产生热量，使介质温度不断升高，达到融霜目的。常用的微波加热频率2.45GHz。微波加热对介质有选择性，其对金属不起作用；具有高穿透性，因而可以均匀加热。微波加热的缺点是高功率微波对金属有电弧作用。

因此，就必须研制出一种可微波除霜的风冷式冰箱，经检索，未发现与本发明相同的技术方案。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种可微波除霜的风冷式冰箱，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种可微波除霜的风冷式冰箱，其创新点在于：包括冰箱本体，冰箱本体包括上储藏室、下储藏室以及连通上储藏室和下储藏室的送风道，冰箱本体的背面的底部还设有压缩机和冷凝器，冰箱本体的背面从上至下依次设有循环风扇、蒸发器、微波发生装置及电路和电容切换旋钮，冰箱本体的背面还设有用于容纳循环风扇和蒸发器的蒸发器腔体以及用于容纳微波发生装置及电路的微波发生装置腔体，蒸发器与下储藏室之间还设有将两者连通的带微波屏蔽金属网的下循环风口，上储藏室与蒸发器腔体之间设有可将两者连通的上循环风口；蒸发器腔体与微波发生装置腔体之间设有可将两者连通的波导管，冰箱本体背面还设有一可将微波发生装置腔体与外界空间连通的微波发生装置散热通风口。

在一些实施方式中，循环风扇与蒸发器之间还设有一微波屏蔽金属网。

在一些实施方式中，蒸发器腔体的底部还设有一可将蒸发器腔体与外界空间连通的排水管。

在一些实施方式中，排水管带有微波屏蔽金属网。

在一些实施方式中，微波发生装置包括依次连接的可变电容控制电路、220V电源输入端、高压变压器及磁控管；所述磁控管通过波导管与蒸发器连通。

在一些实施方式中，蒸发器腔体的底部具有倾斜角，所述倾斜角在3°-5°之间。

本发明的有益效果是：本技术方案首先是微波除霜消耗的能量大幅减少，因为微波只作用于霜层水分子，对循环空气和蒸发器温度几乎没有影响，其次是微波除霜速度更快，化霜更均匀；而电加热化霜时会同时加热环境空气和蒸发器金属，且温度分布很不均匀，靠近电加热的金属的温度甚至会超过100°C，而因为霜的导热率较低，在离电加热丝较远的霜层融化较慢造成大量能源浪费。研究表明，微波加热融霜的效率比电加热融霜高70%以上，融霜时间也可以大幅缩短。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1 是本发明一种可微波除霜的风冷式冰箱的各部件位置图。

图2 是本发明一种可微波除霜的风冷式冰箱的俯视图。

图3 是本发明一种可微波除霜的风冷式冰箱的蒸发器腔体部件结构。

图4 是本发明一种可微波除霜的风冷式冰箱的可变电容控制的变功率微波加热原理图。

1、循环风扇；2、蒸发器；3、微波发生装置及电路；4、电容切换旋钮；5、压缩机；6、冷凝器；7、下储藏室；8、带微波屏蔽金属网的下循环风口；9、上、下储藏室间的送风道；10、 上储藏室；11、上循环风口；101、蒸发器腔体；102、波导管102；103、微波发生装置腔体；104、微波发生装置散热通风口；201、 微波屏蔽金属网；202、排水管；301、变压器；302、磁控管；303、 二极管；304、 220V交流电输入端；305、可变高压电容组。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图4所示，本发明实施例包括：

一种可微波除霜的风冷式冰箱，包括冰箱本体，冰箱本体包括上储藏室10、下储藏室7以及连通上储藏室10和下储藏室7的送风道9，冰箱本体的背面的底部还设有压缩机5和冷凝器6，冰箱本体的背面从上至下依次设有循环风扇1、蒸发器2、微波发生装置及电路3和电容切换旋钮4，冰箱本体的背面还设有用于容纳循环风扇1和蒸发器2的蒸发器腔体101以及用于容纳微波发生装置及电路3的微波发生装置腔体103，蒸发器2与下储藏室7之间还设有将两者连通的带微波屏蔽金属网的下循环风口8，上储藏室10与蒸发器腔体101之间设有可将两者连通的上循环风口11；蒸发器腔体101与微波发生装置腔体103之间设有可将两者连通的波导管102，冰箱本体背面还设有一可将微波发生装置腔体103与外界空间连通的微波发生装置散热通风口104。

在一些实施方式中，循环风扇1与蒸发器2之间还设有一微波屏蔽金属网。

在一些实施方式中，蒸发器腔体101的底部还设有一可将蒸发器腔体101与外界空间连通的排水管202。

在一些实施方式中，排水管202带有微波屏蔽金属网。

在一些实施方式中，微波发生装置包括依次连接的可变电容控制电路、220V电源输入端、高压变压器301及磁控管302；所述磁控管302通过波导管102与蒸发器2连通。

在一些实施方式中，蒸发器腔体101的底部具有倾斜角，所述倾斜角在3°-5°之间。

本本技术方案融霜时，该装置发出2.45GHz的微波，均匀加热整个霜层和霜层中所含的水分，但对周围的空气、蒸发器2金属或附近的冷冻食品几乎不产生加热，从而迅速、均匀、节能高效地进行除霜。

本技术方案首先是微波除霜消耗的能量大幅减少，因为微波只作用于霜层水分子，对循环空气和蒸发器2金属温度几乎没有影响，其次是微波除霜速度更快，化霜更均匀；而电加热化霜时会同时加热环境空气和蒸发器2金属，且温度分布很不均匀，靠近电加热的金属的温度甚至会超过100C，而因为霜的导热率较低，在离电加热丝较远的霜层融化较慢造成大量能源浪费。研究表明，微波加热融霜的效率比电加热融霜高70%以上，融霜时间也可以大幅缩短。

如图1所示，蒸发器2和微波发生装置位于冰箱上部，而压缩机5和冷凝器6位于冰箱下部，蒸发器腔体101包含蒸发器2和循环风扇1，中间用金属网隔开，用以屏蔽微波。两个储藏室之间有上、下储藏室送风道9，以使冷气从上储藏室10进入下储藏室7。电容切换旋钮4可用于手动调节微波发生装置控制电路所要接入的电容值大小。

如图2所示，蒸发器腔体101和微波发生装置腔体103相互独立，且并联位于冰箱背部，即上储藏室10后面，波导管102从微波发生装置腔体103伸出，沿靠近冰箱背板一侧进入蒸发器腔体101，波导管102尾端，即进入蒸发器腔体101前，有一个渐扩段，目的是使微波分散均匀。

如图3所示为了防止腔体内微波向外泄漏，腔体顶、底、左、右、前、后6个面需要用金属丝网或者薄金属板（铝板）封闭，腔体下面是融霜接水盘，应采用顺水流动方向倾斜的金属板，以利于排水，其余5个面可以采用金属丝网，有利于空气流动，强化蒸发器2换热，同时，为提高微波反射频率，提高加热速度，可在蒸发器腔体101的金属板或者金属丝网表面，采用高效的微波反射材料涂层（如新型纳米银材质，既可以提高微波反射频率，还可以兼顾杀菌）。

图3和图4所示蒸发器腔体101上部为风扇和上循环风口11，下部分为蒸发器2和带微波屏蔽金属网的排水管202口、以及带微波屏蔽金属网的下循环风口8，上、下部分通过微波屏蔽金属网隔开，可在屏蔽微波的同时，保证空气正常流动，蒸发器腔体101的底部具有一定倾斜度，便于除霜产生的水及时排出，微波发生装置包括可变电容控制电路、220V电源输入、高压变压器301及磁控管302。

当冰箱运行时，循环风扇1可持续地将蒸发器2腔内的冷空气经上循环风口11送入储藏室内，在储藏室冷却食品后，再从带微波屏蔽金属网的下循环风口回到蒸发器腔体，完成送风循环。

当蒸发器2需要除霜时，磁控管302产生的微波经由波导管102进入蒸发器腔体101，并作用在蒸发器2上的霜层上，因蒸发器腔体101底部有一定倾斜度，融化的液态水可在重力作用下由带微波屏蔽金属网的排水管202口排出蒸发器腔体101，在除霜同时，系统仍可以继续制冷，这是因为整个蒸发器腔体101均用丝网或者金属板进行了微波屏蔽。

当蒸发器2需要除霜时，控制电路可以根据需要改变电容，使得微波加热功率可以在0-400W变化，以获得最佳的除霜效果和经济性。

本技术方案既可以采用温度传感器监测蒸发器2霜层增长情况，进而控制除霜时间，也可根据冰箱负荷变化情况来判断霜层增长情况，手动调节电容切换旋钮4，进而调节除霜时间和功率。

高压电容组可调节范围应控制在0.1-0.4μF，以确保磁控管302产生的微波功率范围在0-400W可调，方可确保不会输出过高的功率，引起金属电火花的产生。

微波发生腔体的布置，微波发生腔体的布置可根据冰箱具体结构，进行合理安排布置，布置方式不唯一。只要用金属板或者屏蔽网设置好防微波泄漏措施，微波发生腔体布置在蒸发器2腔侧面、底部、上面等都是可行的。

融霜方案，除单独选择微波融霜之外，还可以结合常规的电热融霜方法，蒸发器2加装电加热丝，即选择电加热+微波加热混合除霜方式。在需要融霜时，先电加热作用几秒时间，使霜层少量融化为水，之后再采取微波加热融霜。混合融霜方案可以进一步节省能量，进一步提高融霜效率。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。