CN101726150A - 一种高效冷冻冷藏系统 - Google Patents

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蔡倬汉
高联华
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Abstract

本发明为一种高效冷冻冷藏系统,其包括一冷冻控制设备,冷冻控制设备包括有压缩机及低温空气循环管路;一制冷空间,其内具有至少一个隔离空间,每个隔离空间内放置可吸收外界热能的蓄冷物,每个隔离空间内设置有温度控制装置,每个隔离空间均通过冷却开关装置与冷冻控制设备的低温空气循环管路相连接,此外,每个隔离空间均设有低温空气循环装置,低温空气循环装置均通过低温空气循环管路相连接;以及至少一个冷冻冷藏空间,其重叠设置于上述制冷空间的下方,每个冷冻冷藏空间内设置有一温度控制装置,且每个冷冻冷藏空间均设有低温空气循环装置,该低温空气循环装置与制冷空间的低温空气管路相连接,其启闭状态由温度控制装置来控制。

Description

一种高效冷冻冷藏系统
技术领域
[0001] 本发明关于一种冷冻冷藏系统,尤其是有关于一种通过蓄冷物的设置,让冷冻控
制设备的压縮机能在间隔的进行运转下,维持冷冻冷藏空间所需的温度,从而能实现长时 间冷冻冷藏目的的高效冷冻冷藏系统。
背景技术
[0002] 冷冻空调系统是现今生活不可缺少的设备系统,每天所吃的食物为了保持其新
鲜,不能没有电冰箱、冷冻柜等冷冻冷藏系统;办公室、住宅不能没有冷气、暖气;而工业生
产、医院不能没有无尘室、负压隔离室,由此可见冷冻空调系统对人们的重要性。
[0003] 在电冰箱发明前的年代,人类为了保持食物新鲜,将冬天寒冷气候下的冰雪储存
于地窖中,以于夏季存放食物,或者利用腌、熏、曝晒的方式来保存食物。从以往食物匮乏的
狩猎时代、农畜牧时代,到今日生活富足与忙碌的现代化生活,由于电冰箱易于保存食物,
其已经成为现今家庭不可缺少的电器用品。
[0004] 电冰箱的工作原理与冷气机是完全相同的,不同的是电冰箱的工作空间是局限在 箱内的较小空间,对象则为低温保存空间内的食物。冷气机的工作空间则是较宽广的室内, 对象则是生活在室内空间的人们,使人们有较凉爽的居家生活。
[0005] 请参考图1,图1为传统电冰箱的制冷装置示意图。传统电冰箱利用冷冻循环的四 个主要配件,压縮机A、冷凝器B、冷媒控制器C( 一般使用毛细管作为简易的冷媒控制器)、 以及蒸发器D等,然后再配合外箱保温隔热层所组合而成,四个主要配件其各项的功能说 明如下:
[0006] A.压縮机:其以马达为动力,为电冰箱的心脏,其将低压低温的气态冷媒压縮成 高压高温的气态冷媒,也是冷媒在系统中进行循环的动力来源。
[0007] B.冷凝器:是将高压高温的气态冷媒,经冷却介质(空气、水)冷却(放热)成高 压中温的液态冷媒。在蒸发器中由冷媒所吸收电冰箱内的热,即通过冷凝器利用电冰箱四 周空气自然通风进行散热,商用的大型冷藏或冷冻库则采用风扇进行强制散热。冷媒是一 种容易挥发液体,在冷冻控制设备管路中循环,好比人体的血液一样,在蒸发器中扮演吸热 作用,在冷凝器中扮演放热作用。所以冷冻控制设备不是制冷的机械,而是热量搬运机械, 将电冰箱内的热量搬运至电冰箱外而已。
[0008] C.冷媒控制器:一般使用毛细管作为冷媒控制器,主要作用是将高压中温液态冷 媒降压成低压中温的液态冷媒,降压的目的是配合蒸发器进行蒸发,使冷媒在低压下能够 低温蒸发(吸热)。
[0009] D.蒸发器:是将低压中温液态冷媒蒸发吸热成低压低温的气态冷媒,此时冷媒吸 收电冰箱内的热而蒸发(亦即向电冰箱内的空气和食物等吸取汽化潜热),从而导致电冰 箱内部的冷却),由于箱内的热量被冷媒吸收,使得电冰箱内的空气因热量损失而温度下 降,达成冷冻的目的。所以蒸发器一般称为冷却器。
[0010] 此外,还需搭配控制装置,以使电冰箱能正常的运转。控制装置的功能主要包含箱内温度的控制、安全保护、除霜控制等等,它通过一系列的电路来组成控制系统。近年由于 控制系统大多由晶体电路所组成,其功能比以往更强,体积也大幅縮小,效率也更好。 [0011] 随着温室效应的日益严重,而冷冻冷藏设备又是人类赖以为生且不可一日或缺, 如何能增加冷冻冷藏设备的效率,使其能达到节能省碳的目的,是目前非常受到人们重视 的一个课题。
[0012] 经长时间不断的研究开发,本发明人终于研发出一种即能提高冷冻控制设备的寿 命,还能在电力中断或不稳定时,通过蓄冷物来维持冷冻冷藏空间所需的温度,从而能实现 长时间冷冻冷藏的高效冷冻冷藏系统。
发明内容
[0013] 本发明的主要目的在于,提供一种高效冷冻冷藏系统,其能在冷冻控制设备不连 续的运转情况下,仍能提供长时间的冷冻冷藏效果。
[0014] 本发明的另一目的在于,提供一种高效冷冻冷藏系统,其能通过蓄冷物的设置来 提供更高效率的冷冻冷藏效率。
[0015] 本发明为一种高效冷冻冷藏系统,其包括一冷冻控制设备,其包括有压縮机及低 温空气循环管路;一制冷空间,其内具有至少一个隔离空间,每个隔离空间内放置可吸收外 界热能的蓄冷物,以及至少一个冷冻冷藏空间,其重叠设置于上述制冷空间的下方。通过这 种结构设计,让冷冻控制设备的压縮机能在间隔进行运转的情况下能够提供低温空气至隔 离空间内,来维持所有蓄冷物于特定低温范围下,进而达到长时间供应低温空气来维持所 有冷冻冷藏空间于希望的冷冻冷藏温度范围内。
[0016] 藉由如此之结构设计,通过开启制冷空间内的其中一至数个隔离空间的低温空气 循环装置,来将一至数个隔离空间的低温空气,通过低温空气循环管路向下输送,再经由低 温空气循环装置而到一至数个冷冻冷藏空间内,并能在此一至数个隔离空间内的蓄冷物温 度上升超过一设定温度时,关闭与隔离空间相对应的低温空气循环装置及开启相对应的冷 却开关装置来降低蓄冷物之温度,同时并开启其余部份隔离空间或其余全部隔离空间内相 对应的低温空气循环装置,以及关闭相对应的冷却开关装置,来提供低温空气给一至数个 冷冻冷藏空间,如此之设计,让冷冻控制设备之压縮机能在间隔非连续的运转下提供低温 空气至隔离空间内,来维持所有蓄冷物于特定低温范围下,进而达到长时间供应低温空气 来维持所有冷冻冷藏空间于所欲之冷冻冷藏温度范围,如此除了能提高冻控制设备之寿命 外,并能在电力中断或不稳定时,通过蓄冷物来维持冷冻冷藏空间于所需之温度范围,而能 达到长时间冷冻冷藏的目的。
[0017] 为了能更易于了解本发明的特点,请参阅以下附图及本发明的实施方式。 附图说明
[0018] 图1为传统电冰箱结构示意图;
[0019] 图2为本发明的一种高效冷冻冷藏系统的架构示意图。 具体实施方式
[0020] 请参阅图2,图2为本发明一种高效冷冻冷藏系统的架构示意图。该高效冷冻冷
5藏系统包含一冷冻控制设备IO,冷冻控制设备IO包括有压縮机11、冷凝装置及冷媒控制器 12、低温空气循环管路13、以及送风装置131 ;—制冷空间20,其内具有(或间隔有)至少 一个隔离空间21,每个隔离空间21内放置可吸收外界热能的蓄冷物22,每个隔离空间21 内设置有温度控制装置23,每个隔离空间21均通过冷却开关装置24与冷冻控制设备10的 低温空气循环管路13相连接,此外,每个隔离空间21均设有低温空气循环装置25,低温空 气循环装置25均通过一低温空气循环管路26相互连接;以及至少一个冷冻冷藏空间30, 其重叠设置于上述制冷空间20的下方,每个冷冻冷藏空间30内设置有一温度控制装置31, 且每个冷冻冷藏空间30均设有低温空气循环装置32,该低温空气循环装置32与制冷空间 的低温空气管路26相连接,其启闭状态由温度控制装置31来控制。通过这种结构设计,通 过开启制冷空间20内的其中至少一个隔离空间21中的部分隔离空间21的低温空气循环 装置25,来将该部分隔离空间21的低温空气,通过低温空气循环管路26向下输送,再经由 低温空气循环装置32输送到所述至少一个冷冻冷藏空间30内,并能在此该部分隔离空间 21内的蓄冷物22温度上升超过一设定温度时,关闭与所述部分隔离空间21相对应的低温 空气循环装置25及开启相对应的冷却开关装置24来降低蓄冷物22的温度,同时并开启其 余一部份隔离空间21或其余全部隔离空间21内相对应的低温空气循环装置25,以及关闭 相对应的冷却开关装置24,从而持续提供低温空气给至少一个冷冻冷藏空间30,如此的设 计,能让冷冻控制设备10的压縮机11在间隔进行运转的情况下提供低温空气至隔离空间 21内,来维持所有蓄冷物22于一定低温范围下,进而达到长时间供应低温空气来维持所有 冷冻冷藏空间30于所希望的冷冻冷藏温度范围,如此除了能提高冻控制设备的寿命外,并 能在电力中断或不稳定时,通过蓄冷物22来维持冷冻冷藏空间于所需的温度范围,而能达 到长时间冷冻冷藏的目的。
[0021] 由上述可知,本发明的这种高效冷冻冷藏系统是通过冷冻控制设备10以间歇运 作的方式冷却数个蓄冷物22,使蓄冷物22处于一定的温度范围内,再通过蓄冷物22来维持 冷冻冷藏空间30于所需的温度范围内,从而能在冷冻控制设备10不持续运转的情况下,仍 能达到长时间冷冻冷藏的目的。
[0022] 此外,本发明的低温空气循环管路13亦可同时连接至至少一个冷冻冷藏空间30, 以辅助提供低温空气。
[0023] 此外,本发明亦可于适当处设置有低温空气回流管路27,低温空气回流管路27来 让冷冻冷藏空间30内之低温空气回流用。
[0024] 值得一提的是,本发明的蓄冷物22可以是固体、液体、或气体、或这些物体的混合 物。蓄冷物22先行与温度较其更低的外界环境作热交换后(即放热),就能吸收高于其温度 的外界环境的热能,因其效果如同先将冷能储存起来后再将其释放出(但实际上,热能才 是能量的形式,但冷能与热能是相对的感觉,如同半导体的空穴与电子的相对关系),也就 是因其如同蓄电池可先储存电量待后续使用,所以称为蓄冷物22(先储存冷能后再释放)。 此外,上述混合所制成的低温空气可以为低温惰性气体,且上述至少一个隔离空间21的低 温空气循环装置25可以共用。
[0025] 此外,冷冻控制设备10的低温空气循环管路13可以改为冷媒循环管路,可通过此 冷媒循环管路来冷却蓄冷物22。
[0026] 本发明的温度控制装置23可以包含有温度侦测器、温度设定器、以及控制电路,且隔离空间21内及冷冻冷藏空间30内可设置至少一个温度控制装置。
[0027] 本发明的冷冻控制设备10的电力来源可以为发电机、市电或电瓶。且冷冻冷藏空
间30之间的隔离可以通过隔板达成,且该隔板可设计为能够抽换以及其位置为可依需要
随时调整。
[0028] 本发明的隔离空间21及冷冻冷藏空间30的低温空气循环装置25、32可为一开关 阀,通过此开关阀来控制低温空气循环量;或可为一送风风扇,通过此风扇叶片的倾斜角度 及风扇转速来调整低温空气循环量;同样的,本发明的隔离空间21的冷却开关装置24系为 一开关阀,通过此开关阀来控制低温空气循环量;或可为一送风风扇,通过此风扇叶片的倾 斜角度及风扇转速来调整低温空气循环量。由于开关阀及送风风扇均为传统可见的控制气 流设备,故不另绘图描述。
[0029] 本发明的隔离空间21及冷冻冷藏空间30内的温度控制可以通过回授控制方式来 达成,即通过隔离空间的温度控制装置23所检测到的温度来控制低温空气循环装置25、32 的低温空气流量。
[0030] 本发明的隔离空间21及冷冻冷藏空间30的温度可以通过温度控制装置23的温 度设定器来调整。而且,最重要的是本发明的隔离空间21内的蓄冷物22可以随时置换或 增加。
[0031] 值得一提的是,可以藉由使用不同蓄冷容量(亦即吸热能力)之蓄冷物22,辅以温 度控制装置23,以及搭配冷冻控制设备10之冷动能力及其运转周期,就可来达到让各种不 同容量之冷冻冷藏空间30内之温度稳定的维持于特定的范围内。
[0032] 以上所述仅是藉由较佳实施例详细说明本发明,然而对于该实施例所作的任何修 改与变化,例如压縮机的种类,蓄冷物的数量等等的变化均不脱离本发明的精神与范围。 [0033] 由以上详细说明可使熟知本项技艺者明了本发明的确可达成前述的目的,实已符 合专利法的规定,依法提出发明专利申请。
7

Claims (18)

  1. 一种高效冷冻冷藏系统,包括:一冷冻控制设备,其包括有压缩机及低温空气循环管路;一制冷空间,其内具有至少一个个隔离空间,每个隔离空间内放置可吸收外界热能的蓄冷物,每个隔离空间内设置有温度控制装置,每个隔离空间均通过冷却开关装置与冷冻控制设备的低温空气循环管路相连接,此外,每个隔离空间均设有低温空气循环装置,低温空气循环装置均通过低温空气循环管路相连接;以及至少一个冷冻冷藏空间,其重叠设置于上述制冷空间的下方,每个冷冻冷藏空间内设置有一温度控制装置,且每个冷冻冷藏空间均设有低温空气循环装置,冷冻冷藏空间的低温空气循环装置与制冷空间的低温空气管路相连接,其启闭状态由冷冻冷藏空间的温度控制装置来控制。
  2. 2. 如权利要求1所述的高效冷冻冷藏系统,其特征在于,低温空气循环管路亦可同时 连接至所述至少一个冷冻冷藏空间以提供低温空气。
  3. 3. 如权利要求1所述的高效冷冻冷藏系统,其特征在于,冷冻控制设备还包含有冷凝 装置及冷媒控制器。
  4. 4. 如权利要求1或2所述的高效冷冻冷藏系统,其特征在于,低温空气可以为低温惰性 气体。
  5. 5. 如权利要求1所述的高效冷冻冷藏系统,其特征在于,所述至少一个隔离空间的低 温空气循环装置可以共用。
  6. 6. 如权利要求1所述的高效冷冻冷藏系统,其特征在于,蓄冷物可以是固体、液体、或 气体、或这些物质的混合物所制成。
  7. 7. 如权利要求1或2所述的高效冷冻冷藏系统,其特征在于,冷冻控制设备的低温空气 循环管路可以改为冷媒循环管路,通过冷媒循环管路来冷却蓄冷物。
  8. 8. 如权利要求1所述的高效冷冻冷藏系统,其特征在于,温度控制装置还包含有温度 侦测器、温度设定器以及控制电路。
  9. 9. 如权利要求1或7所述的高效冷冻冷藏系统,其特征在于,每个隔离空间内及每个冷 冻冷藏空间内可具有至少一个温度控制装置。
  10. 10. 如权利要求1所述的高效冷冻冷藏系统,其特征在于,冷冻控制设备的电力来源为 发电机、市电或电瓶。
  11. 11. 如权利要求1所述的高效率冷冻冷藏系统,其特征在于,冷冻冷藏空间之间的隔离 通过隔板实现,且该隔板可以抽换以及其位置为可随时调整。
  12. 12. 如权利要求1所述的高效冷冻冷藏系统,其特征在于,隔离空间及冷冻冷藏空间内 的低温空气循环装置为一开关阀,通过此开关阀来控制低温空气循环量。
  13. 13. 如权利要求1所述的高效冷冻冷藏系统,其特征在于,隔离空间及冷冻冷藏空间的 低温空气循环装置可为一送风风扇,通过此风扇叶片的倾斜角度及风扇转速来调整低温空 气循环量。
  14. 14. 如权利要求1所述的高效冷冻冷藏系统,其特征在于,隔离空间的冷却开关装置可 为一开关阀,通过此开关阀来控制低温空气循环量。
  15. 15. 如权利要求1所述的高效冷冻冷藏系统,其特征在于,隔离空间的冷却开关装置可 为一送风风扇,通过此风扇叶片的倾斜角度及风扇转速来调整低温空气循环量。
  16. 16. 如权利要求1所述的高效冷冻冷藏系统,其特征在于,隔离空间及冷冻冷藏空间的 温度控制可以通过回授控制方式来达成,即通过隔离空间的温度控制装置所检测到的温度 来控制低温空气循环装置的低温空气流量。
  17. 17. 如权利要求1或8所述的高效冷冻冷藏系统,其特征在于,隔离空间及冷冻冷藏空 间的温度可以通过温度控制装置的温度设定器来调整。
  18. 18. 如权利要求1所述的高效冷冻冷藏系统,其特征在于,隔离空间内的蓄冷物可以随 时置换或增加。
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PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
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