CN104197634A - 一种带蓄冷的流体速冷机 - Google Patents
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Abstract
一种带蓄冷的流体速冷机:其压缩机高压出口连通复合冷凝器制冷剂侧入口,复合冷凝器制冷剂侧出口通过节流元件连通蓄冷蒸发器制冷剂入口,蓄冷蒸发器制冷剂出口连通压缩机低压入口形成制冷循环回路;流体储存罐出口连通复合冷凝器流体侧入口,复合冷凝器流体侧出口连通蓄冷蒸发器流体入口,待冷却流体在蓄冷蒸发器内被冷却,并由蓄冷蒸发器流体出口流出,以构成流体冷却管路;蓄冷蒸发器内充蓄冷材料,连接蓄冷蒸发器制冷剂入口、制冷剂出口、流体入口和流体出口的管路被蓄冷材料包围;复合冷凝器可减小换热器尺寸,压缩机制冷量集中储存使用,可减小其制冷量和尺寸及噪音;压缩式制冷的蒸发温度不用很低,整机结构合理、紧凑,节能、使用方便。
Description
技术领域
本发明属于制冷技术领域,特别涉及一种带蓄冷的流体速冷机,主要用于热流体的快速冷却,尤其是热饮料的快速冷却。
背景技术
在日常生活中,尤其是在炎热的夏天,人们经常需要将一些热饮料快速冷却,以便能够马上饮用,从而节省时间,满足人们快节奏的生活方式。传统的方法,是将这些热饮,如热豆浆,热奶,热咖啡等用两个容器来回倒流,费时又麻烦,且不能冷却到室温以下;如果放入冰箱冷却,依靠在冰箱内自然冷却,降温速度很慢,且不卫生。
为此,专利CN202015089U提出一种热饮快速冷却装置,包括盛放热饮的内筒体以及放于内桶体外的超导热体,该超导热体包括液体工作介质及盛装液体工作介质的壳体,该壳体包括吸收热饮热量的蒸发段及散发热量的冷凝段。该热饮快速冷却装置是利用超导热体的蒸发段来吸收饮料的热量,冷凝段散发热量来实现降温目的,由于超导热体自身冷却效率高,且该装置冷却面积大,能够实现快速冷却目的。但是由于其筒体的复合结构,该装置制作复杂,且冷却是靠置于室温环境下自然冷却,该装置不容易实现大量热流体的快速冷却,且不能冷却到室温以下。
专利CN202158729U提出一种饮料液体速冷机,其用压缩式制冷方式,采用30%的食用酒精(冰点-20℃)作为载冷剂,采用间接冷冻的方法,快速冷却饮料。由于使用载冷剂,该装置能有效避免冰堵问题,能够将饮料冷却到-10℃~0℃。缺点是流程复杂,成本较高,且耗电量大,仅适用于工业上快速冷却大量热流体的场合。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题,提供一种设计合理,工艺简单,并且节能的带蓄冷的流体速冷机。
本发明的技术方案如下:
本发明提供的带蓄冷的流体速冷机,其包括压缩机1、复合冷凝器2、节流元件3、蓄冷蒸发器4和流体储存罐5;
所述压缩机1高压出口连通复合冷凝器2制冷剂侧入口,复合冷凝器2制冷剂侧出口通过节流元件3连通蓄冷蒸发器4制冷剂入口,蓄冷蒸发器4制冷剂出口连通压缩机(1)低压入口以形成制冷循环回路;
所述的流体储存罐5流体出口连通复合冷凝器2流体侧入口,复合冷凝器2流体侧出口连通蓄冷蒸发器4流体入口,流体储存罐5流出的待冷却流体在蓄冷蒸发器4内被冷却,并由蓄冷蒸发器4流体出口流出,以构成流体冷却管路;
所述蓄冷蒸发器4内充注有蓄冷材料,连接蓄冷蒸发器4制冷剂入口、制冷剂出口、流体入口和流体出口的管路被蓄冷材料包围。
本发明提供的带蓄冷的流体速冷机,还包括回热器6;所述制冷循环回路的连接为:所述压缩机1高压出口连通复合冷凝器2制冷剂侧入口,复合冷凝器2制冷剂侧出口连通回热器6制冷剂侧高压入口,回热器6制冷剂侧高压出口通过节流元件3连通蓄冷蒸发器4制冷剂入口,蓄冷蒸发器4制冷剂出口连通回热器6制冷剂侧低压入口,回热器6制冷剂侧低压出口连通压缩机1低压入口;
所述流体冷却管路的连接为:流体储存罐5出口连通复合冷凝器2流体侧入口,复合冷凝器2流体侧出口连通回热器6流体侧入口,回热器6流体侧出口连通蓄冷蒸发器4流体入口,流体储存罐5内流出的待冷却流体在蓄冷蒸发器4内被冷却,并由蓄冷蒸发器4流体出口流出。
所述制冷剂由蓄冷蒸发器4制冷剂入口进入后直接与蓄冷蒸发器4内装的蓄冷材料混合并换热后由蓄冷蒸发器4制冷剂出口排出。
所述的复合冷凝器2采用翅片管式换热器。所述的复合冷凝器2采用风扇冷却。
所述的蓄冷蒸发器4采用翅片管式换热器。
所述的蓄冷蒸发器4采用的蓄冷材料为非相变材料或相变材料。
所述的非相变材料为氯化钠水溶液或乙二醇水溶液,氯化钠水溶液中氯化钠含量为1-25wt%,乙二醇水溶液中乙二醇含量为1-99wt%。
所述的相变材料的相变温度为0~5℃。
本发明所带来的有益效果是:
复合冷凝器可以有效的减小换热器尺寸,使本发明带蓄冷的流体速冷机具有结构合理、紧凑,使用方便等优点,尤其适合在饮料店使用;本发明带蓄冷的流体速冷机采用了蓄冷方式,可以将压缩机的制冷量储存起来集中使用,因此所需压缩机的制冷量会小很多,可大大减小压缩机尺寸,并降低噪音,而且由于采用蓄冷技术,压缩式制冷的蒸发温度不用很低,从而提高整机的性能系数(coefficient ofperformance,COP),达到节能效果。
附图说明
图1是本发明的所述的无回热器的带蓄冷的流体速冷机结构(流程)图;
图2是本发明的有回热器的带蓄冷的流体速冷机结构(流程)图;
图3是本发明的制冷剂与蓄冷材料直接接触的流体速冷机结构(流程)图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作详细的描述。
实施例1:使用本发明的带蓄冷的流体速冷机冷却咖啡。
如图1所示,本发明的带蓄冷的饮料速冷机,其包括压缩机1、复合冷凝器2、节流元件3、蓄冷蒸发器4和内装待冷却流体的流体储存罐5;
所述压缩机1高压出口连通复合冷凝器2制冷剂侧入口,复合冷凝器2制冷剂侧出口通过节流元件3连通蓄冷蒸发器4制冷剂入口,蓄冷蒸发器4制冷剂出口连通压缩机1低压入口以形成制冷循环回路;
所述的流体储存罐5流体出口连通复合冷凝器2流体侧入口,复合冷凝器2流体侧出口连通蓄冷蒸发器4流体入口,流体储存罐5流出的待冷却流体在蓄冷蒸发器4内被冷却,并由蓄冷蒸发器4流体出口流出;
所述蓄冷蒸发器4内充注有蓄冷材料,连接蓄冷蒸发器4制冷剂入口、制冷剂出口、流体入口和流体出口的管路被蓄冷材料包围。
复合冷凝器2采用翅片管式换热器,风扇冷却。
蓄冷蒸发器4采用翅片管式换热器。
所述的制冷工质采用R600a,蓄冷蒸发器4采用的蓄冷材料为H2O+NaCl(氯化钠含量为22wt%、1wt%、25wt%或10wt%均可,本实施例为22wt%),流体冷却管路采用食品级不锈钢材。
工作流程为:通过制冷循环回路将蓄冷蒸发器4中蓄冷材料H2O+NaCl冷却到-5℃;然后,将70~100℃的热咖啡由流体储存罐5流出进入流体冷却管路,先在复合冷凝器2中降温至30~50℃,随后进入蓄冷蒸发器4进一步降温至10℃,得到可直接饮用的咖啡。
实施例2:使用本发明提供的带蓄冷的流体速冷机冷却热水
如图2所示,本发明的带蓄冷的饮料速冷机,与实施例1不同的是,其结构还包括回热器6;其制冷循环回路连接为:制冷循环回路的连接为:所述压缩机1高压出口连通复合冷凝器2制冷剂侧入口,复合冷凝器2制冷剂侧出口连通回热器6制冷剂侧高压入口,回热器6制冷剂侧高压出口通过节流元件3连通蓄冷蒸发器4制冷剂入口,蓄冷蒸发器4制冷剂出口连通回热器6制冷剂侧低压入口,回热器6制冷剂侧低压出口连通压缩机1低压入口;
所述流体冷却管路的连接为:流体储存罐5出口连通复合冷凝器2流体侧入口,复合冷凝器2流体侧出口连通回热器6流体侧入口,回热器6流体侧出口连通蓄冷蒸发器4流体入口,流体储存罐5内流出的待冷却流体在蓄冷蒸发器4内被冷却,并由蓄冷蒸发器4流体出口流出。
本实施例的制冷工质采用R134a,蓄冷蒸发器4采用的蓄冷材料为H2O+乙二醇(42wt%乙二醇含量为1wt%、50wt%、9wt%或42wt%均可,本实施例为42wt%),流体冷却管路采用食品级不锈钢材。
工作流程为:通过制冷循环回路将蓄冷蒸发器(4)中蓄冷材料H2O+乙二醇冷却到-15℃;然后,将70~100℃的热水由流体储存罐5流出进入流体冷却管路,先在复合冷凝器(2)中降温至30~50℃,随后进入蓄冷蒸发器(4)进一步降温至5℃,得到可直接饮用的冷水。
实施例3:使用本发明提供的带蓄冷的流体速冷机冷却热茶
流程图如图3所示,与实施例1相似,不同之处在于蓄冷蒸发器4内充注有蓄冷材料,制冷剂由蓄冷蒸发器4制冷剂入口进入后直接与蓄冷材料混合并换热后由蓄冷蒸发器4制冷剂出口排出。
所述的制冷工质采用R134a,蓄冷蒸发器4采用的蓄冷材料为相变材料正葵醇+十六醇(质量分数0.93/0.07),流体冷却管路采用食品级不锈钢材。
工作流程为:通过制冷循环回路将蓄冷蒸发器4中蓄冷材料冷却到-5℃;然后,70~100℃的热茶进入流体冷却管路,先在复合冷凝器2中降温至30~50℃,随后进入蓄冷蒸发器4进一步降温至10℃,得到可直接饮用的凉茶。
Claims (9)
1.一种带蓄冷的流体速冷机,其包括压缩机(1)、复合冷凝器(2)、节流元件(3)、蓄冷蒸发器(4)和流体储存罐(5);
所述压缩机(1)高压出口连通复合冷凝器(2)制冷剂侧入口,复合冷凝器(2)制冷剂侧出口通过节流元件(3)连通蓄冷蒸发器(4)制冷剂入口,蓄冷蒸发器(4)制冷剂出口连通压缩机(1)低压入口以形成制冷循环回路;
所述的流体储存罐(5)流体出口连通复合冷凝器(2)流体侧入口,复合冷凝器(2)流体侧出口连通蓄冷蒸发器(4)流体入口,流体储存罐(5)流出的待冷却流体在蓄冷蒸发器(4)内被冷却,并由蓄冷蒸发器(4)流体出口流出,以构成流体冷却管路;
所述蓄冷蒸发器(4)内充注有蓄冷材料,连接蓄冷蒸发器(4)制冷剂入口、制冷剂出口、流体入口和流体出口的管路被蓄冷材料包围。
2.按权利要求1所述的带蓄冷的流体速冷机,其特征在于:还包括回热器(6);所述制冷循环回路的连接为:所述压缩机(1)高压出口连通复合冷凝器(2)制冷剂侧入口,复合冷凝器(2)制冷剂侧出口连通回热器(6)制冷剂侧高压入口,回热器(6)制冷剂侧高压出口通过节流元件(3)连通蓄冷蒸发器(4)制冷剂入口,蓄冷蒸发器(4)制冷剂出口连通回热器(6)制冷剂侧低压入口,回热器(6)制冷剂侧低压出口连通压缩机(1)低压入口;
所述流体冷却管路的连接为:流体储存罐(5)出口连通复合冷凝器(2)流体侧入口,复合冷凝器(2)流体侧出口连通回热器(6)流体侧入口,回热器(6)流体侧出口连通蓄冷蒸发器(4)流体入口,流体储存罐(5)内流出的待冷却流体在蓄冷蒸发器(4)内被冷却,并由蓄冷蒸发器(4)流体出口流出。
3.按权利要求1所述的带蓄冷的流体速冷机,其特征在于:制冷剂由蓄冷蒸发器(4)制冷剂入口进入后直接与蓄冷蒸发器(4)内装的蓄冷材料混合并换热后由蓄冷蒸发器(4)制冷剂出口排出。
4.按权利要求1或2所述的带蓄冷的流体速冷机,其特征在于:所述的复合冷凝器(2)采用翅片管式换热器。
5.按权利要求1或2所述的带蓄冷的流体速冷机,其特征在于:所述的复合冷凝器(2)采用风扇冷却。
6.按权利要求1、2或3所述的带蓄冷的流体速冷机,其特征在于:所述的蓄冷蒸发器(4)采用翅片管式换热器。
7.按权利要求1或2所述的带蓄冷的流体速冷机,其特征在于:所述的蓄冷蒸发器(4)采用的蓄冷材料为非相变材料或相变材料。
8.按权利要求7所述的带蓄冷的流体速冷机,其特征在于:所述的非相变材料为氯化钠水溶液或乙二醇水溶液,所述氯化钠水溶液中氯化钠含量为1-25wt%,乙二醇水溶液中乙二醇含量为1-99wt%。
9.按权利要求7所述的带蓄冷的流体速冷机,其特征在于:所述相变材料的相变温度在0~5℃。
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PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant |