CN105091460A - 一种可蓄冷的容器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可蓄冷的容器，所述的可制冷蓄冷容器至少包括一外壳，外壳内设有用于盛装液体的内胆、内胆外周设有用于产生冷量的制冷结构与用于储存冷量的蓄冷结构，所述内胆具有快速传热功能，所述制冷结构具有将液体降至适宜储藏温度的制冷量，所述蓄冷结构具有在制冷结构停止制冷的情况下长时间保持液体温度在适宜储藏温度范围的蓄冷量。蓄冷结构能吸收蒸发器的部分冷量，从而充分利用压缩机制冷产生的冷量，避免冷量的散失，压缩机停止工作后，蓄冷结构继续对内部液体进行保温、冷却，储藏和保鲜时间更持久。

Description

一种可蓄冷的容器

技术领域

本发明涉及制冷、蓄冷领域，尤其是一种可蓄冷的容器。

背景技术

目前，冷柜及冰箱类制冷产品，在制冷系统运行制冷的过程中，其内部间室的冷量也在不断散失，因此为保证内部间室的温度稳定在要求的范围内，制冷系统必须持续或者是间断的运行以补充散失的冷量，而产品保温效果的好坏直接影响着产品的能耗水平。在一些时常停电的发展中国家或地区，为避免停电时存放食品变质，对产品的保温效果有着更高的要求。

通常情况下，制冷产品一般是通过采用更好的保温材料、合适的发泡密度、提高保温层厚度来提升保温效果，然而这些方案受制于保温材料的成本、产品的尺寸和容积要求，在对控温、保温要求较高的医疗领域，也有通过增加蓄冷器提升产品保温效果的，但一般都采用了双层内胆，此种结构不仅大大降低了产品的有效容积，而且制造工艺复杂，成本上升较大，无法在民用领域推广，且上述产品均不能直接盛放、冷却液体。

鉴于此提出本发明。

发明内容

本发明的目的为克服现有技术的不足，提供一种可蓄冷的容器，断电后能长时间保温。

为了实现该目的，本发明采用如下技术方案：一种可蓄冷的容器，所述的可制冷蓄冷容器至少包括一外壳，外壳内设有用于盛装液体的内胆、内胆外周设有用于产生冷量的制冷结构与用于储存冷量的蓄冷结构，所述内胆具有快速传热功能，所述制冷结构具有将液体降至适宜储藏温度的制冷量，所述蓄冷结构具有在制冷结构停止制冷的情况下长时间保持液体温度在适宜储藏温度范围的蓄冷量。

所述蓄冷结构具有在制冷结构停止制冷的情况下8～12小时内保持液体温度在适宜储藏温度范围的蓄冷量。

所述蓄冷结构为蓄冷板，所述蓄冷板为片状的塑料结构，蓄冷板内部为中空腔体，中空腔体内装有无机盐溶液、多元醇蓄冷液。

所述制冷结构为压缩机制冷结构，设置在外壳和内胆之间，所述制冷结构包括压缩机、蒸发器、冷凝器和节流阀，所述蒸发器为管状结构，缠绕设置在内胆外壁上，所述蓄冷板包裹在内胆外壁和管状蒸发器上。

所述蓄冷结构由多个蓄冷板拼接而成，或者所述蓄冷结构为一个整体的蓄冷板，所述蓄冷板至少覆盖住缠绕在内胆外壁的管状蒸发器。

所述管状蒸发器和蓄冷板布满内胆外壁。

所述可蓄冷的容器的容积在20～100L范围内，所述蓄冷结构的蓄冷量为230K～310KJ/Kg，优选290KJ/Kg，蓄冷液的量取决于蓄冷板的容积，蓄冷板的容积取决于可蓄冷的容器的容积。

所述内胆内壁与液体直接接触，所述内胆内壁拐角处圆滑过渡，所述内胆为铝合金内胆或者不锈钢内胆。

所述外壳和内胆之间设置保温结构，所述保温结构为填充的发泡料，蒸发器和蓄冷板设置在保温结构和内胆之间，压缩机、冷凝器和节流阀设置在保温结构和外壳之间。

所述可蓄冷的容器底部设有一开口，该开口处设有阀门，且该开口与内胆连通，上部设有一可开闭的上盖，上盖与外壳铰接。

采用本发明所述的技术方案后，带来以下有益效果：

1、本发明所述可蓄冷的容器，具有蓄冷结构，断电后，蓄冷板继续对内部液体进行保温、冷却，储藏和保鲜更持久，更加适合某些液体，如鲜牛奶的储藏及运输，解决牛奶运输中没有电源，牛奶的温度上升造成变质的问题。

2、沿用压缩机制冷技术，紧凑化设计，保证体积更加小巧，更加适合牧民的流动式工作方式，压缩机、冷凝器等设置在外壳和内胆侧壁之间，降低牛奶储藏速冷机的重心，使牛奶储藏速冷机更稳固。

3、内胆底部增加一个阀门，更方便控制液体的取出，上部较大的盖体，更方便向内倾倒液体，且方便对内部清洗。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

图1：本发明可蓄冷的容器结构示意图

图2：本发明可蓄冷的容器又一实施例的结构示意图

图3：本发明所述可蓄冷的容器电路图

其中：1、外壳，2、内胆，3、蒸发器，4、冷凝器，5、压缩机，6、叶片，7、旋转电机，8、冷凝风扇，9、阀门，10、上盖，11、显示面板，12、蓄冷板，13、保温层，14、温度传感器，15、节流阀，16、交流转直流模块，17、降压模块，18、主控板，19、按键显示模块。

具体实施方式

本发明所述一种可蓄冷的容器，所述可蓄冷的容器包括一外壳1，外壳内设有容积的内胆2，所述内胆2的外部设有制冷结构，所述制冷结构的外部设有蓄冷结构。制冷结构制冷的时候，一部份冷量传送给内胆2内的液体，还有一部分冷量被蓄冷结构吸收，当制冷结构停止制冷后，蓄冷结构内储存的冷量可释放出来对内胆内的液体制冷，从而制冷结构不启动的情况下，仍然可很长时间保持内胆内的低温。所述内胆具有快速传热功能，所述制冷结构具有将液体降至适宜储藏温度的制冷量，所述蓄冷结构具有在制冷结构停止制冷的情况下长时间保持液体温度在适宜储藏温度范围的蓄冷量。

为提高换热效率，内胆1采用换热效率高的材料，可使用铝合金材料，或者不锈钢材料，容易加工，可以达到理想的传热效率。且所述内胆内壁与液体直接接触，直接接触换热，可降低热损失，提高换热效率，利用液体与液体速冷容器内壁接触换热将液体进行冷却，制冷结构不断制冷产生冷量，液体不断从液体速冷容器的内壁吸收冷量，使液体的温度下降；为方便对内胆的清洗，所述内胆内壁拐角处圆滑过渡，即，拐角处均大于90度，若小于等于90度时，清洗时很难清洗到拐角处，存在清洗死角，拐角处均大于90度，且圆滑过渡，可避免清洗死角，方便清洗，且不利于液体的附着，利于保持内胆内壁的清洁。内胆2为柱体或长方体形状的中空腔体。

制冷结构包括压缩机5、蒸发器3、冷凝器4和节流阀15，所述蒸发器3为管状结构，缠绕设置在内胆2的外壁上，所述压缩机5、冷凝器4和节流阀15设置在内胆2的侧部，所述压缩机5、冷凝器4和节流阀15位于保温结构和外壳之间，所述管状结构的蒸发器和蓄冷结构设置在保温结构和内胆之间，制冷结构沿用压缩机制冷技术，紧凑化设计，保证体积更加小巧，更加适合牧民的流动式工作方式，压缩机5、冷凝器4等设置在保温结构和内胆2侧壁之间，降低液体速冷容器的重心，使液体速冷容器更稳固。

蓄冷结构为蓄冷板12，包裹在内胆2的外壁上，所述管状蒸发器3设置在蓄冷板12和内胆2侧壁之间，所述蓄冷板12为片状的塑料结构，内部为中空腔体，中空腔体内装有无机盐溶液、多元醇蓄冷液。蓄冷结构布满内胆2的侧壁，所述蓄冷结构由蓄冷板12拼接而成，或者所述蓄冷结构为一个整体的蓄冷板。优选蓄冷板12为两块与内胆形状像适配的塑料结构，完全包裹在内胆2的侧壁上，这样容易安装，且全部包裹着内胆2，当压缩机5断电后，蓄冷板12中的无机盐溶液、多元醇蓄冷液可以对内部牛奶进行制冷，所以长时间断电时，内部液体的温度也可保持低温好长时间。

所述蓄冷结构具有在制冷结构停止制冷的情况下8～12小时内保持液体温度在适宜储藏温度范围的蓄冷量。所述可蓄冷的容器的容积在20～100L范围内，所述蓄冷结构的蓄冷液的蓄冷量为230K～310KJ/Kg，优选290KJ/Kg，蓄冷液的量取决于蓄冷板的容积，蓄冷板的容积取决于所述内胆的容量。

蓄冷板12至少覆盖住缠绕在内胆外壁的管状蒸发器，优选蓄冷板12布满内胆2的侧壁，这样最大程度上利用内胆2的表面积进行蓄冷，断电停止制冷后，能长时间为内部液体提供冷量，即使不是断电停止制冷，也可充分利用压缩机制冷所产生的冷量，实现间接启动压缩机制冷，且延长压缩机5停止制冷的时间，降低能耗，充分利用能源。

所述内胆2外部设有壳体1，内胆2和壳体1之间设有保温层，所述保温层为发泡材料填充的保温层，阻止内部液体与外部的热交换，避免冷量的散失。

可蓄冷的容器上部设有一整体上盖结构，所述上盖10大小与内胆横截面大小相对应，即内胆和外壳为敞口式，上部开口设置上盖，打开上盖液体从倒入，不用时，用户可很方便的打开上盖10对其内部进行清洗；可蓄冷的容器底部设有一开口，该开口处设有阀门，且该开口与内胆连通，内部的液体可通过该阀门9控制流出，可以很方便内部的液体流出的问题，不用再抬起该容器从其上部将内部液体倒出。

内胆内还可设置温度传感器15，传送信号给控制器，实现内部温度的自动控制。

可蓄冷的容器的使用方法：在将液体加入牛奶储藏速冷机之前或之后，启动制冷结构进行制冷，同时，蓄冷结构吸收冷量，制冷结构的一部分冷量储存到蓄冷结构中；将液体加入后，利用液体与内胆接触换热将液体进行冷却，液体的温度下降至适宜储存的温度，制冷结构停止工作，蓄冷结构释放出冷量，以在一定时间内维持液体温度在适宜储存的温度范围内。

制冷结构停止工作后，若内部液体温度升高，超过适宜储存的温度范围，则再次启动制冷结构进行制冷。温度升高包括制冷结构停止时间较长，蓄冷结构的冷量耗尽，液体温度升高；或者向牛容器内倒入新的液体，温度升高。

即，将内部液体迅速冷却到适宜储存的温度后，制冷结构停止工作，由蓄冷结构进行保温，若时间较长液体的温度升高，此时可再次启动制冷结构进行制冷，或者，第一次倒入液体时，并没有倒满容器，制冷时，只是将倒入的该部分液体冷却至适宜储存的温度后就停止制冷了，当再次向容器内倒入液体后，内部液体温度升高，此时再次启动制冷结构进行制冷。

所述液体温度在适宜储存的温度范围内的维持时间需要长于液体运送所需要的时间。因为在运送途中一般没有电源供应，不能进行制冷，故液体温度在适宜储存的温度范围内的维持时间需要长于液体运送所需要的时间，在适宜储存的温度范围内的维持时间的长短与容器的容积和蓄冷量的多少有关系。

所述可蓄冷的容器为便携式，可连同内部液体一起运送，方便液体在运送途中断电状态下处在低温环境中，所述可蓄冷的容器的容积在20～100L范围内，停止制冷后，在8～12小时内维持液体温度低于牛奶适宜储存的最高温度。所述蓄冷量与容器冷机的容量和维持液体在适宜的储存温度范围内的时间相匹配，所使用蓄冷液的蓄冷量为230K～310KJ/Kg，优选290KJ/Kg。

使用时，容器内部放入液体，压缩机5启动，缠绕在内胆2外壁上的蒸发器吸热，一方面吸收内胆内液体的热量，降低内部液体的温度，对其制冷，另一方面还能吸收蓄冷板内部的热量，对其制冷，若没有蓄冷板12，该部分冷量就会散失，造成浪费。若设有蓄冷板，当突然断电压缩机5不能工作时，由于蓄冷板12内部储存了部分冷量，可降低内胆内部液体温度升高的速度，长时间保持内部的温度，或者实现自动控制时，温度达到设定温度后，压缩机5停止工作，此时由于蓄冷板内部储存了部分冷量，可降低内胆内部液体温度升高的速度，长时间保持内部的温度，当内部温度升高至设定值时，压缩机再次启动，这样内部温度上升的速度降低，可延长压缩机停止工作的时间，降低能耗。

如图2所示，内胆2的内部或外部还可以设有能搅动内部液体流动的搅拌结构：搅拌结构为机械搅拌结构或磁力搅拌结构或超声波搅拌结构。使用搅拌结构搅动内部液体的流动，提高热交换速度，使内部温度降低速度快，同时由于搅拌结构的设置还能够是内部液体的温度均匀，不会造成靠近蒸发器的液体温度低，远离蒸发器的液体的温度高，有利于液体的储藏。所述机械式搅拌结构或者磁力搅拌结构的搅拌转速在50～1000r/min范围内，超声波搅拌结构的震动搅拌频率在20KHz～20MHz范围内。

所述所述搅拌结构可以为机械搅拌结构置，所述搅拌结构包括搅动内胆内部液体的搅拌体，所述搅拌体设置在内胆2内的底部，内胆2外的下部设置旋转电机7，电机轴伸入内胆内部与搅拌体连接驱动搅拌体转动，所述搅拌体为波轮式或叶片式。

如图2所示所述搅拌体为叶片式搅拌体时，包括一搅拌轴，搅拌轴上分布有多个叶片6，所述搅拌轴与旋转电机的电机轴键连接，优选所述叶片6下窄上宽，所述叶片6的高度与内胆高度的比值为1/4-1/2。

所述搅拌体为波轮式搅拌体时(图中未画出)，包括一搅拌波盘，搅拌波盘上分布有多个凸肋状的拨水叶，所述搅拌波盘与旋转电机的电机轴键连接，类似于全自动洗衣机中的波轮带动内部衣物和水流转动。

所述搅拌结构也可以为磁力搅拌结构，包括磁力搅拌子，所述磁力搅拌子设置在内胆2内的底部，内胆2外的下部设置磁力发生器，磁力发生器驱动磁力搅拌子转动。该种搅拌结构，无需电机轴穿过内胆的底部深入到内胆2内部，利用磁场的感应既能达到搅拌的效果，当底座产生磁场后，带动搅拌子成圆周循环运动，从而达到搅拌液体的目的，无需在内胆底部穿孔伸入电机轴，简化了内胆的加工工艺，避免开孔处有泄漏。同时还可在磁力搅拌子上设置叶片6，磁力搅拌子转动时带动叶片6转动，从而搅拌内部液体，达到磁力搅拌和机械搅拌结合，同时磁力搅拌子可很容易的取出，更容易清洗。

所述搅拌结构也可以为超声波搅拌结构，包括用于产生超声波振动的超声波换能器，超声波换能器设置在内胆的外壁上，内胆外还设置用于将市电转换成与超声波换能器相匹配的高频交流电信号的超声波发生器，超声波发生器与超声波换能器连接。无需在内胆底部穿孔伸入电机轴，简化了内胆的加工工艺，避免开孔处有泄漏，同时超声波换能器设置在内胆的外壁，内胆内部平整，便于清洗；或者所述搅拌结构包括至少一个超声波振动探头，内胆外部还设有超声波换能器与超声波发生器，超声波振动探头一端伸入到内胆内，另一端与超声波换能器相连接，超声波换能器与超声波发生器连接。超声波发生器将市电转换成与超声波换能器相匹配的高频交流电信号，传送给超声波换能器，超声波换能器产生超声波振动，从而促进内部液体的流动，超声波搅拌可达到微米级的搅拌分散。

如图3所示，电源输入XP电压为市电220VAC，地线PE，首先经过交流转直流模块16后得到24VDC直流电源；再经过DC-DC降压模块17直流转换后得到主控板MainControlBoard所需的5V直流电压。当压缩机控制开关RY1闭合时，压缩机CP开始工作；当RY1开关断开时，压缩机CP停止工作；当电机控制开关RY2闭合时，并且在主控板的控制信号下，电机以一定的转速(50～1000rpm)工作；当RY2断开时，电机停止转动。主控板18通过采集传感器Rt的反馈信号，以此控制是否需要开启压缩机制冷；SW&UI按键显示模块19主要实现人机交互，可通过此界面进行各种操作。当主控板通过传感器Rt反馈的信息，需要搅拌制冷时开启搅拌电机M，当不需要时停止搅拌电机M。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明原理前提下，还可以做出多种变形和改进，这也应该视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可蓄冷的容器，其特征在于：所述的可制冷蓄冷容器至少包括一外壳，外壳内设有用于盛装液体的内胆、内胆外周设有用于产生冷量的制冷结构与用于储存冷量的蓄冷结构，所述内胆具有快速传热功能，所述制冷结构具有将液体降至适宜储藏温度的制冷量，所述蓄冷结构具有在制冷结构停止制冷的情况下长时间保持液体温度在适宜储藏温度范围的蓄冷量。

2.根据权利要求1所述的一种可蓄冷的容器，其特征在于：所述蓄冷结构为蓄冷板，所述蓄冷板为片状的塑料结构，蓄冷板内部为中空腔体，中空腔体内装有无机盐溶液、多元醇蓄冷液。

3.根据权利要求1或2所述的一种可蓄冷的容器，其特征在于：所述制冷结构为压缩机制冷结构，设置在外壳和内胆之间，所述制冷结构包括压缩机、蒸发器、冷凝器和节流阀，所述蒸发器为管状结构，缠绕设置在内胆外壁上，所述蓄冷板包裹在内胆外壁和管状蒸发器上。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种可蓄冷的容器，其特征在于：所述蓄冷结构由多个蓄冷板拼接而成，或者所述蓄冷结构为一个整体的蓄冷板，所述蓄冷板至少覆盖住缠绕在内胆外壁的管状蒸发器。

5.根据权利要求4所述的一种可蓄冷的容器，其特征在于：所述管状蒸发器和蓄冷板布满内胆外壁。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种可蓄冷的容器，其特征在于：所述蓄冷结构具有在制冷结构停止制冷的情况下8～12小时内保持液体温度在适宜储藏温度范围的蓄冷量。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种可蓄冷的容器，其特征在于：所述可蓄冷的容器的容积在20～100L范围内，所述蓄冷结构的蓄冷量为230K～310KJ/Kg，优选290KJ/Kg，蓄冷液的量取决于蓄冷板的容积，蓄冷板的容积取决于可蓄冷的容器的容积。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种可蓄冷的容器，其特征在于：所述内胆内壁与液体直接接触，所述内胆内壁拐角处圆滑过渡，所述内胆为铝合金内胆或者不锈钢内胆。

9.根据权利要求1-8任一所述的一种可蓄冷的容器，其特征在于：所述外壳和内胆之间设置保温结构，所述保温结构为填充的发泡料，蒸发器和蓄冷板设置在保温结构和内胆之间，压缩机、冷凝器和节流阀设置在保温结构和外壳之间。

10.根据权利要求9所述的一种可蓄冷的容器，其特征在于：所述可蓄冷的容器底部设有一开口，该开口处设有阀门，且该开口与内胆连通，上部设有一可开闭的上盖，上盖与外壳铰接。