[實用新型]一種快速連續(xù)制備冷卻和冷凍液體的微型裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120419429.6
• 申請日: 2011-10-29
• 公開（公告）號: CN202281416U
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張翔;潘金英;林秀云;胡宏燕
• 申請（專利權(quán)）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(wù)所 34115
• 代理人: 奚華保

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于即冷式快速制冷設(shè)備，適用于提供快速和瞬時的、連續(xù)的熱量移除的應(yīng)用。它可以被運(yùn)用到對一個區(qū)域的迅速冷卻，例如對電子和機(jī)械裝置的快速冷卻，也可以使用到小型設(shè)備中，用于快速和連續(xù)的制備各種低溫或者冷凍液體，冷凍液，冷水或冰塊等。

背景技術(shù)

熱量移除具有廣泛的應(yīng)用前景。給大型電子和機(jī)械設(shè)備局部降溫和制作低溫產(chǎn)品都需要這樣的技術(shù)。目前常用的獲得冷量的制冷裝置大多由冷媒壓縮機(jī)、冷凝器和蒸發(fā)器組成。該常規(guī)技術(shù)在蒸發(fā)器處設(shè)置冷罐用于預(yù)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(nèi)達(dá)到制冷狀態(tài)。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(guī)的制冷裝置的壓縮機(jī)尺寸和蒸發(fā)器的設(shè)計普遍體積較大，因此整個裝置會占據(jù)較大空間，不適于攜帶或者使用到小型機(jī)器當(dāng)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(wèi)生隱患。現(xiàn)有技術(shù)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(xù)提供冷量，無法滿足實際應(yīng)用要求。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種快速連續(xù)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。本實用新型的裝置體積小，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。

本實用新型為實現(xiàn)其目的所采取的技術(shù)方案：一種快速連續(xù)制備冷卻和冷凍液體的微型裝置，由循環(huán)制冷系統(tǒng)和被冷卻流體系統(tǒng)組成，所述循環(huán)制冷系統(tǒng)包括微型壓縮機(jī)，微型冷凝器及微型蒸發(fā)器；所述微型蒸發(fā)器的制冷劑出口與所述微型壓縮機(jī)的進(jìn)口端相連接，所述微型壓縮機(jī)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(tǒng)包括流體罐和動力泵；所述流體罐的出口端與動力泵的進(jìn)口端連接，動力泵的出口端與所述微型蒸發(fā)器的匯流入管連接。

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

所述循環(huán)制冷系統(tǒng)還包括節(jié)流機(jī)構(gòu)和干燥過濾裝置，所述微型冷凝器經(jīng)所述節(jié)流機(jī)構(gòu)和干燥過濾裝置與所述微型蒸發(fā)器的制冷劑入口連接。

所述微型蒸發(fā)器為微通道冷凝蒸發(fā)裝置；所述微通道蒸發(fā)器包括殼體，所述殼體上設(shè)制冷劑進(jìn)口和制冷劑出口，所述殼體內(nèi)腔設(shè)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(nèi)。

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

本實用新型中的微型蒸發(fā)器內(nèi)部是冷凝蒸發(fā)的交換處，制冷劑在此蒸發(fā)產(chǎn)生冷量，熱流體在此被冷卻。在微型蒸發(fā)器內(nèi)無冷罐儲藏冷量或已冷卻的流體。當(dāng)待冷卻降溫的流體連續(xù)的流過微型蒸發(fā)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(nèi)溫度迅速被降低，甚至降到相變點(diǎn)。這樣被冷卻的流體可以連續(xù)的流出蒸發(fā)器，而接收了熱量的制冷劑蒸汽會回到壓縮機(jī)內(nèi)進(jìn)入第二次被壓縮的循環(huán)，如此為連續(xù)工作提供穩(wěn)定的冷量。

本實用新型的有益效果：可以在有限的空間內(nèi)高效獲得冷量，也可以在有限的時間內(nèi)快速瞬時的獲得冷量。本實用新型可用于電子和機(jī)械設(shè)備降溫，空調(diào)機(jī)，降溫服，快速樣品制冷器具原件；還可以用于食品飲料領(lǐng)域，用于快速制備新鮮冷水、冰塊或冰沙等，以及以它們?yōu)樵系母魇嚼滹嫞ū嬃稀⒈苛艿取?/p>

附圖說明

????以下結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型進(jìn)一步說明。

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)原理框圖；

圖2為本實用新型中的微型微通道冷凝蒸發(fā)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型由循環(huán)制冷系統(tǒng)和被冷卻流體系統(tǒng)組成，圖中虛線框A部分為循環(huán)制冷系統(tǒng)，圖中虛線框B部分為被冷卻流體系統(tǒng)。循環(huán)制冷系統(tǒng)包括微型壓縮機(jī)4，微型冷凝器2及微型蒸發(fā)器5，三者依次連接構(gòu)成循環(huán)制冷系統(tǒng)。為取得更好的制冷效果，在微型冷凝器2的輸出端增設(shè)節(jié)流機(jī)構(gòu)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(fā)器5的制冷劑入口連接。微型蒸發(fā)器5采用微型微通道冷凝蒸發(fā)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(jī)可為活塞式壓縮機(jī)、線性壓縮機(jī)、轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)或渦旋壓縮機(jī)等。