CN103654418B - 一种饮水机的制冷装置以及提高制冷效率的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种饮水机的制冷装置以及提高制冷效率的方法，该装置包括：水箱，其用于为制冷装置的冷罐供水；冷罐，其通过连接管与水箱连通；冷罐内的下部设有用于与冷罐内的水进行热交换的蒸发器；冷罐出水管路设有循环管路分支，循环管路分支将冷罐的部分制冷出水回流至冷罐内，用于避免蒸发器附近水的结冰。循环管路包括第一管段和第二管段，第一管段上设有用于驱动冷罐出水的循环泵；第一管段和第二管段的连接节点处设有三通阀，三通阀的第三端连接供饮用的出水管。该装置及方法可避免蒸发器附近水的结冰现象，确保整个制冷装置的效率和冷水供应量。

Description

一种饮水机的制冷装置以及提高制冷效率的方法

技术领域

本发明涉及饮水机领域，特别涉及一种饮水机的制冷装置以及应用该装置提高制冷效率的方法。

背景技术

目前需要制冷的饮水机通常包括进行热交换的冷罐，饮水在冷罐内与制冷蒸发器进行热交换从而实现饮水制冷。现有技术的缺点在于，压缩机提供的蒸发器的交换温度在-35°至-15°之间，而饮用水的温度通常要控制在2℃以上，如图1所示，冷罐3’的容积为2.1升，最高与最低温度差达到19.3℃，最低温度在靠近蒸发器4’下部，水的温度为3℃(通过温度传感器31’测得)，与饮水的温差较大，易在冷罐内造成饮水靠近蒸发器处结冰，从而影响整个饮水制冷效率，如果将蒸发器的热交换温度提高，直到不产生局部结冰，又会造成压缩机的工作负荷过重影响压缩机的工作效率；另外如果采用非主流的更小制冷量的制冷装置来应对结冰状况，则不仅会造成设备成本的上升，还会造成饮水机供水量的下降，影响饮水机的适应能力。

发明内容

本发明是为了克服上述现有技术中的缺陷，通过在饮水机冷罐处增加水循环分支管路，避免蒸发器附近水的结冰现象，确保整个制冷装置的效率和冷水供应量。

为实现上述目的，本发明提供了一种饮水机的制冷装置，包括：水箱，其用于为制冷装置的冷罐供水；冷罐，其通过连接管与水箱连通；冷罐内的下部设有用于与冷罐内的水进行热交换的蒸发器；冷罐出水管路设有循环管路分支，循环管路分支将冷罐的部分制冷出水回流至冷罐内，用于避免蒸发器附近水的结冰。

上述装置技术方案中，循环管路包括第一管段和第二管段，第一管段上设有用于驱动冷罐出水的循环泵；第一管段和第二管段的连接节点处设有三通阀，三通阀的第三端连接供饮用的出水管。

上述装置技术方案中，第一管段优选连接在冷罐的下部，第二管段优选连接在冷罐的上部。

上述装置技术方案中，水箱和冷罐之间的连接管管段上设有流量传感器。

上述装置技术方案中，冷罐内下部的蒸发器所在的相应位置处设有用于监测温度的温度传感器。

上述装置技术方案中，冷罐顶部设有与大气相连通的排气管道。该排气管道的管路中设有单向阀。

为实现上述目的，本发明还提供了一种饮水机提高制冷效率的方法，包括如下步骤：将水箱中的水引入冷罐；通过位于冷罐内下部的蒸发器对冷罐内的水进行热交换；通过冷罐外的循环管路分支将制冷后水的一部分从冷罐上部回流至冷罐内，促进冷罐内水的强制流动，避免冷罐内、蒸发器下部的水结冰。

上述方法技术方案中，在冷水制备过程中，可对冷罐内的所述蒸发器下部进行温度监测。

上述方法技术方案中，在水箱中的水引入所述冷罐过程中，可对连接管段中的水流量进行监测。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

通过在饮水机冷罐处增加水循环分支，可有效加快冷罐内饮水与蒸发器之间的热交换速度，避免蒸发器附近水的结冰现象，确保整个制冷装置的效率并确保冷水的供应量，同时可增强饮水机的工作适应范围。

附图说明

图1是现有技术中在冷罐内不同层面的温度测试图；

图2是本发明一种饮水机的制冷装置的示意图。

结合附图标注以下附图标记：

3’-冷罐，31’-温度传感器，4’-蒸发器；

1-水箱，2-水箱冷罐连接管，21-电磁阀，22-流量传感器，3-冷罐，31-温度传感器，4-蒸发器，5-第一管段，51-循环泵，52-第二管段，6-三通阀，7-出水管，8-排气管，81-单向阀。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

本发明的饮水机的制冷装置如图2所示，包括水箱1和冷罐3，水箱1为冷罐3提供水源。水箱1和冷罐3之间设有连通两者的水箱冷罐连接管2，为了监测和控制从水箱1流入冷罐3的水流量，在水箱冷罐连接管2的管段中设有流量传感器22和电磁阀21。

进一步如图2所示，冷罐3为容纳制冷水的容器，来自水箱1的水在此进行热交换。冷罐3中设有蒸发器4，蒸发器4设于冷罐3的中下部位置，呈盘管形状，蒸发器4进入的蒸汽吸热冷凝成液态流出，在此过程中将冷罐3中的常温水制冷。

进一步如图2所示，制冷后的水一部分通过出水管7流出供饮用，一部分回流至冷罐3中。通过循环管段和三通阀6的设置实现前述分流，具体地，在冷罐3靠近底部处设置第一管段5，第一管段5中设有循环泵51，该循环泵51提供制冷水的出水动力。三通阀6设置在第一管段5的上端，三通阀6采用三通电磁阀，三通阀6形成两路出水，一路从出水管7流出供饮用，另一路通过第二管段52连接至冷罐3的上部位置处，形成回流，第一管段5和第二管段52共同构成了本发明的循环管路。该循环管路的作用是通过三通阀6控制一部分制冷水回流至冷罐3中重新参与换热，由于参与换热的水量增加，从而可有效避免冷罐3内靠近蒸发器4的水易出现的结冰现象。在冷罐3靠近蒸发器4处设有温度传感器31，该温度传感器可为循环泵的饮水循环量提供参数，当温度传感器31感应到蒸发器4附近的水温较低时，可控制三通阀6增加循环管路的回流量，反之可相应减少循环管路的回流量。

进一步如图2所示，冷罐3顶部还设有与大气相连通的排气管8，该排气管8可与水箱1的上部连通，以确保水箱1中的水能平稳进入冷罐3中。

与现有技术相比，本发明通过在饮水机冷罐内增加水循环装置，回流的循环水可，避免蒸发器附近水的结冰现象，确保整个制冷装置的效率并确保冷水的供应量，并可增强饮水机的工作适应范围。

以上公开的仅为本发明的一个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种饮水机的制冷装置，其特征在于，包括：

水箱，其用于为制冷装置的冷罐供水；

冷罐，其通过连接管与所述水箱连通；所述冷罐内下部设有用于与冷罐内的水进行热交换的蒸发器；所述冷罐出水管路设有循环管路分支，所述循环管路分支将冷罐的部分制冷出水回流至冷罐内，用于避免所述蒸发器附近水的结冰；

所述循环管路分支包括第一管段和第二管段，所述第一管段连接在冷罐的下部，所述第二管段连接在冷罐的上部，所述第一管段上设有用于驱动冷罐出水的循环泵；

所述第一管段和第二管段的连接节点处设有三通阀，所述三通阀的第三端连接供饮用的出水管。

2.根据权利要求1所述的饮水机的制冷装置，其特征在于，所述水箱和冷罐之间的连接管管段上设有流量传感器。

3.根据权利要求1所述的饮水机的制冷装置，其特征在于，所述冷罐内下部的蒸发器所在的相应位置处设有用于监测温度的温度传感器。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的饮水机的制冷装置，其特征在于，所述冷罐顶部设有与大气相连通的排气管道。

5.根据权利要求4所述的饮水机的制冷装置，其特征在于，所述排气管道的管路中设有单向阀。

6.一种饮水机提高制冷效率的方法，其特征在于，包括如下步骤：

将水箱中的水引入冷罐；

通过位于冷罐内下部的蒸发器对冷罐内的水进行热交换；

通过冷罐外的循环管路分支将制冷后水的一部分从冷罐上部回流至冷罐内，促进冷罐内水的强制流动，避免冷罐内、蒸发器下部的水结冰；

其中，所述循环管路分支包括第一管段和第二管段，所述第一管段连接在冷罐的下部，所述第二管段连接在冷罐的上部，所述第一管段上设有用于驱动冷罐出水的循环泵；

所述第一管段和第二管段的连接节点处设有三通阀，三通阀的第三端连接供饮用的出水管。

7.根据权利要求6所述的饮水机提高制冷效率的方法，其特征在于，在冷水制备过程中，对冷罐内的所述蒸发器下部进行温度监测。

8.根据权利要求7所述的饮水机提高制冷效率的方法，其特征在于，在水箱中的水引入所述冷罐过程中，对连接管段中的水流量进行监测。