[發明專利]一種快速連續制備冷卻和冷凍液體的微型裝置

無效

• 申請號: 201110334232.7
• 申請日: 2011-10-29
• 公開（公告）號: CN102410654A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 張翔;潘金英;林秀云;胡宏燕
• 申請（專利權）人: 張翔
• 主分類號: F25B1/00
• 分類號: F25B1/00
• 代理公司: 合肥天明專利事務所 34115
• 代理人: 奚華保

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所屬技術領域

本發明屬于即冷式快速制冷設備，適用于提供快速和瞬時的、連續的熱量移除的應用。它可以被運用到對一個區域的迅速冷卻，例如對電子和機械裝置的快速冷卻，也可以使用到小型設備中，用于快速和連續的制備各種低溫或者冷凍液體，冷凍液，冷水或冰塊等。

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背景技術

熱量移除具有廣泛的應用前景。給大型電子和機械設備局部降溫和制作低溫產品都需要這樣的技術。目前常用的獲得冷量的制冷裝置大多由冷媒壓縮機、冷凝器和蒸發器組成。該常規技術在蒸發器處設置冷罐用于預先儲藏冷量，而獲得該冷量的時間一般較長，在冷卻裝置啟動后難以在短時間內達到制冷狀態。這樣這種冷卻裝置不能對瞬時需要的制冷提供滿意的要求。另外這種常規的制冷裝置的壓縮機尺寸和蒸發器的設計普遍體積較大，因此整個裝置會占據較大空間，不適于攜帶或者使用到小型機器當中。除此之外，如果儲藏的冷量是待食用的冷水或冰塊，由于其不是新鮮及時制備所以可能存在食品衛生隱患。現有技術中也有基于微型電子芯片的微型制冷裝置，但是該裝置能夠提供的冷量有限，工作效率低，不能連續提供冷量，無法滿足實際應用要求。

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發明內容

針對上述現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種快速連續制備冷卻和冷凍液體的微型裝置，其可滿足任何對空間體積的大小有限制的、對迅速或者即時的制冷時間有限制的制冷需求。本發明的裝置體積小，可以提供快速和即時的制備低溫和冷凍液體，例如冷凍液，新鮮冷水，冰塊或者冰沙等。

本發明為實現其目的所采取的技術方案：一種快速連續制備冷卻和冷凍液體的微型裝置，由循環制冷系統和被冷卻流體系統組成，所述循環制冷系統包括微型壓縮機，微型冷凝器及微型蒸發器；所述微型蒸發器的制冷劑出口與所述微型壓縮機的進口端相連接，所述微型壓縮機的出口端與所述微型冷凝器的入口端連接；所述被冷卻流體系統包括流體罐和動力泵；所述流體罐的出口端與動力泵的進口端連接，動力泵的出口端與所述微型蒸發器的匯流入管連接。

所述被冷卻流體系統還包括流量計和流量控制裝置，所述動力泵經所述流量計和流量控制裝置與所述微型蒸發器的匯流入管連接。

所述循環制冷系統還包括節流機構和干燥過濾裝置，所述微型冷凝器經所述節流機構和干燥過濾裝置與所述微型蒸發器的制冷劑入口連接。

所述微型蒸發器為微通道冷凝蒸發裝置；所述微通道蒸發器包括殼體，所述殼體上設制冷劑進口和制冷劑出口，所述殼體內腔設若干微通道；所述微通道兩端分別伸出殼體兩端板，其出入口分別位于匯流入管和匯流出管內。

所述微通道為直徑小于或等于φ2mm的毛細管，所述端板為毛細管定位板，毛細管的兩端頭分別固定在毛細管定位板，毛細管的出入口分別位于匯流入管和匯流出管中。

本發明中的微型蒸發器內部是冷凝蒸發的交換處，制冷劑在此蒸發產生冷量，熱流體在此被冷卻。在微型蒸發器內無冷罐儲藏冷量或已冷卻的流體。當待冷卻降溫的流體連續的流過微型蒸發器時，通過和制冷液的熱交換，該流體可以在在0秒到5分鐘內溫度迅速被降低，甚至降到相變點。這樣被冷卻的流體可以連續的流出蒸發器，而接收了熱量的制冷劑蒸汽會回到壓縮機內進入第二次被壓縮的循環，如此為連續工作提供穩定的冷量。

本發明的有益效果：可以在有限的空間內高效獲得冷量，也可以在有限的時間內快速瞬時的獲得冷量。本發明可用于電子和機械設備降溫，空調機，降溫服，快速樣品制冷器具原件；還可以用于食品飲料領域，用于快速制備新鮮冷水、冰塊或冰沙等，以及以它們為原料的各式冷飲，包括冰果汁，飲料、冰淇淋等。

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附圖說明

????以下結合附圖和具體實施方式對本發明進一步說明。

圖1為本發明結構原理框圖；

圖2為本發明中的微型微通道冷凝蒸發裝置的結構示意圖。

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具體實施方式

如圖1所示，本發明由循環制冷系統和被冷卻流體系統組成，圖中虛線框A部分為循環制冷系統，圖中虛線框B部分為被冷卻流體系統。循環制冷系統包括微型壓縮機4，微型冷凝器2及微型蒸發器5，三者依次連接構成循環制冷系統。為取得更好的制冷效果，在微型冷凝器2的輸出端增設節流機構3和干燥過濾器1，其中干燥過濾器1的輸出端與微型蒸發器5的制冷劑入口連接。微型蒸發器5采用微型微通道冷凝蒸發裝置，微型冷凝器2可采用微型列管式、平行流冷凝器、管殼式、套管式或沉浸式等冷凝器。微型壓縮機可為活塞式壓縮機、線性壓縮機、轉子壓縮機或渦旋壓縮機等。