CN106595218A - 冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于降低饮用液体温度的冷却装置，包括压缩机、冷凝器、节流元件、蒸发器、壳体、风机以及液体容器，所述冷凝器及风机相对固定地设置于壳体内，风机驱动空气从壳体所设置的一个通风口进入壳体、从另一通风口排出壳体，且冷凝器靠近其中一个通风口设置；所述液体容器位于壳体外且形成有液体入口及液体出口，蒸发器与所述液体容器相对固定设置，该蒸发器通过与饮用液体直接接触而降低饮用液体的温度，接触换热面积相对较大，可提升蒸发器对饮用液体的冷却效率。

Description

冷却装置

【技术领域】

本发明涉及一种家用或商用电器系统，具体地涉及一种用于对水或其他液体进行降温的家用或商用冷却装置。

【背景技术】

随着生活习惯改变，饮用较低温度饮品的消费群体逐渐增加，尤其欧美各地区国家有喝冰咖啡等习惯。目前制取咖啡过程中先采用开水进行冲泡，需要时再加入冰块进行降温，目前采用较多的压缩机制冷装置，如压缩机制冰机来制取冰块，包括蒸发器、压缩机、冷凝器、节流装置等，通过制冷剂吸收热量使液体结冰成需要的形态，之后再从模腔内将冰块取出待用，使用过程中可能由于冰块不够多而不能达到理想的饮用温度，反之加入更多冰块，则随着冰块融化可能稀释了饮品，影响口感。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种对液体冷却效率较高的冷却装置。

为此本发明冷却装置提供以下技术方案：一种冷却装置，用于降低饮用液体的温度，该冷却装置包括压缩机、冷凝器、节流元件、蒸发器、壳体与风机，所述压缩机、冷凝器、节流元件和蒸发器通过连接管路实现连接，所述冷凝器及风机相对固定地设置于壳体内；所述冷却装置具有设置于壳体的至少两个通风口，所述风机驱动空气从其中一个通风口进入壳体、从另一个通风口排出壳体，所述冷凝器靠近其中一个通风口设置；所述冷却装置还包括盛放饮用液体的液体容器，该液体容器位于壳体外，所述液体容器形成有液体入口及液体出口，所述蒸发器与所述液体容器相对固定设置，所述蒸发器通过与饮用液体接触而用于降低饮用液体的温度。

与现有技术相比，本发明通过蒸发器与饮用液体接触而降低饮用液体的温度，接触换热面积相对较大，可提升蒸发器对饮用液体的冷却效率。

【附图说明】

图1是本实施方式冷却装置去掉壳体上壁的俯视立体示意图；

图2是图1所示冷却装置去掉所有壳体之后的立体组合示意图；

图3是图1所示冷却装置另一角度的部分元件进行组装的立体示意图，主要示意出冷凝器、液体容器分别与壳体进行组装；

图4是沿着图1所示冷却装置的冷凝器所在侧的角度的立体示意图；

图5是沿着图1所示冷却装置的风机所在侧的侧视立体示意图；

图6是本实施方式冷却装置的液体容器与壳体底壁的立体组合示意图；

图7是去掉箱盖之后的液体容器与蒸发器的立体组合示意图；

图8是蒸发器与箱盖及壳体进行组装固定的立体示意图；

图9是去掉箱盖之后的液体容器的组合示意图；

图10是液体容器的内箱的立体示意图；

图11是液体容器的外箱的立体示意图；

图12是蒸发器的立体示意图；

图13是图12所示蒸发器沿剖视示意图；

图14是液体容器沿图7所示A-A线的剖视示意图。

【具体实施方式】

请参考图1至图5所示，本实施方式冷却装置可用于降低饮用液体的温度到设定范围，如制取低温冷水，也可以用来冷却酒水、果汁或其他饮用液体，下面以用于制备冷水的冷却装置为例进行说明，可制取0℃-5℃的冷水，采用该冷水可以冲泡咖啡、果浆或其他原料。

所述冷却装置包括壳体1、压缩机2、冷凝器3、节流元件4、蒸发器5与风机6，其中壳体可形成容纳空间101，所述冷凝器3及风机6相对固定地设置于壳体的容纳空间101内，当然，为了布置考虑，所述冷却装置的压缩机、冷凝器、节流元件和蒸发器通过连接管路102实现连接，具体地所述冷凝器3可采用微通道换热器或翅片管换热器，所述节流元件4可采用电子膨胀阀、热力膨胀阀或毛细管，所述蒸发器5可采用手指式蒸发器，当然也可应用与饮用液体接触以实现液体冷却的其他类型蒸发器。

所述冷却装置100具有设置于壳体的至少两个通风口103、104，其中一个通风口103作为进风口，另一个通风口104作为出风口，所述壳体1具有形成上述容纳空间的侧壁11、底壁12及顶壁(未图示)，上述通风口103、104可形成于壳体侧壁11或顶壁；所述风机6启动后，壳体内形成相对的负压环境，该风机6可驱动空气从一个通风口103进入壳体、从另一个通风口104排出，空气与冷凝器3相接触过程中该冷凝器3与空气进行换热以实现散热，所述进风口可设置为与冷凝器有效换热区相对应设置的数个开孔，可使得空气尽可能地从冷凝器有效换热区域通过，减少风能损失，提升空气从冷凝器吸热的效率；进一步，所述冷凝器3靠近其中一个通风口设置，比如冷凝器3靠近进风口，且风机6靠近出风口104，沿进风口进入的空气可均匀通过冷凝器，获得较好的换热效率。

所述冷却装置还包括盛放有饮用液体的液体容器200，该液体容器位于壳体外，所述蒸发器5与液体容器200顶侧相组装固定，且至少下侧部分可浸入液体容器，与饮用液体相接触而进行换热。所述液体容器200安装于所述壳体底壁12的下方，所述壳体底壁下方具有支撑柱体106，为所述液体容器200提供足够安置空间；所述液体容器形成有液体入口201及液体出口202。所述蒸发器5与所述液体容器相对固定设置，该蒸发器5通过与饮用液体接触而降低饮用液体的温度，冷却装置运行时液体出口处的温度低于液体进口处的温度，具体地可通过温度传感器(未图示)检测液体出口处液体管路壁面的温度或者直接检测出口处液体温度，以根据检测结果控制冷却装置作业，使得液体出口处的温度维持在0℃-5℃范围内(包括0℃和5℃)。所述蒸发器5接触容器内饮用液体，两者充分接触，具有较高的换热效率，可使得饮用液体出口温度维持在摄氏零度或尽量接近摄氏零度的未结冰温度范围内，避免制取冰块、去冰及取冰步骤，所需能量相对降低，且饮用口感较好、方便取用。

所述冷却装置100运行过程中，所述压缩机2排出的高温高压气态制冷剂进入冷凝器2，该气态制冷剂被空气冷凝为有一定过冷度的液态制冷剂，然后该液态制冷剂进入节流元件4进行节流降压，变为低温低压的两相态制冷剂后进入蒸发器5，流经蒸发器的制冷剂从水中吸热而汽化，该蒸发器与液体容器内的饮用液体相接触，可降低饮用液体的温度，流出所述蒸发器的气态制冷剂经过吸气管再进入压缩机1，经过压缩机做功压缩，压缩机出口排出高温高压的气态制冷剂再进入冷凝器，整个过程不断循环，直至液体容器中水的温度降低到设定温度，具体地该设定温度的范围需控制在未结冰温度，如0℃-5℃，以获得低温液体，可直接饮用或混合其他原料使用，使用较为方便。本实施方式制冷剂可采用较为环保的制冷剂如R290型制冷剂，通过采用微通道式冷凝器，可将R290型制冷剂的充注量较好地控制在150g的限值内，避免R290制冷剂易燃性所带来的安排隐患，可提高安全性能；所述蒸发器5采用紫铜或其他铜材再加上镀镍表层，当然选用其他稳定性能较好的其他金属基底加镀层也可以，所述蒸发器管壁材料稳定性高，不会对所接触的饮用液体造成影响，提高饮用安全性能。

所述蒸发器5的制冷剂进口管路51及出口管路52延伸出液体容器200外，且贯穿所述壳体底壁12而伸入壳体内腔(即容纳空间101)，其中，所述压缩机2与所述节流元件4也可布置在壳体内，整体结构紧凑；所述压缩机的出口管路21连通所述冷凝器3的入口管路31，所述冷凝器的制冷剂出口管路32连通所述节流元件4的进口管路41，所述节流元件的出口管路42连通所述蒸发器5的进口管路51，所述蒸发器的出口管路52连通所述压缩机的进口管路22。所述冷凝器3、风机6均可通过螺纹组件而相对固定于壳体侧壁11和/或底壁12，本实施方式风机6位于容纳空间101一侧，且风机靠近出风口设置，所述冷凝器3位于与风机相对另一侧，且该冷凝器靠近进风口设置，使得空气从进风口103到出风口104之间的风路相对缩短，且空气可均匀穿过冷凝器进行换热，有利于提高冷凝器的换热效率。

请参考图6至图11所示，具体地，所述蒸发器5具有延伸入液体容器200的换热部分501，该换热部分通过浸入液体容器200的饮用液体来进行换热，这种浸入式换热方式可加快蒸发器对容器内液体的冷却速度及提升冷却效率。所述液体容器200包括内箱23、外箱24及箱盖25，本实施方式将所述内箱23安装到外箱24内，该内箱、外箱相互组装，具体地，内箱23侧壁形成至少一对卡扣231，所述外箱24侧壁具有对应该卡扣设置的卡槽241，所述卡扣与卡槽相组装配合，再将所述箱盖25与外箱24侧壁进行组装固定，此时内箱23的卡扣231夹持在外箱侧壁与箱盖之间而实现三者稳固组装。所述内箱23靠近箱盖的上侧设置开口230，该开口230与外箱24的内腔240连通，内箱侧壁及底部为相对密封结构，所述内箱开口230所在高度低于外箱侧壁的高度；所述蒸发器5与内箱23的液体进行冷却，在内箱液体温度降低到设定温度时，已满足饮用需求，如果内箱液体被使用达到一定程度需要补水时，通过外箱24可对内箱23进行补水，所述液体容器的液体入口201形成于外箱侧壁处，进一步液体容器200包括与外箱连接的进水电磁阀7，该进水电磁阀可关闭或打开该液体入口201，当内箱水位不足时，打开进水电磁阀7，可通过外箱的液体入口201进水，对内箱进行补水，补水过程中，随着外箱液位的不断上升，液体沿该开口230漫入内箱23，即饮用液体通过该液体入口流入外箱24后再漫入内箱23，直到完成内箱液位达到要求；当然其他实施方式中，所述内箱也可开设通孔(未图示)以允许液体在内箱、外箱之间流通，所述蒸发器对内箱及外箱内液体进行降温，冷却量相对增加。进一步，所述液体容器200通过箱盖25与壳体1的底壁12相对组装固定，具体地箱盖25与外箱24通过螺纹组件60实现组装固定，箱盖25与壳体底壁12之间也通过螺纹组件实现组装固定。

所述蒸发器5的换热部分501与所述箱盖25相对组装固定，该换热部分的下侧部分则插入内箱23，所述蒸发器的制冷剂进口管路51及出口管路52穿过所述箱盖25向液体容器之外延伸，所述箱盖25包括对应该蒸发器的制冷剂进口管路及出口管路的安装通孔251、252，液体容器的箱盖25与外箱24侧壁之间相对密封设置，提升液体容器的隔热性能，有利于液体容器内液体维持以上较低温度。

请再结合参考图12至图14所示，所述蒸发器5的换热部分501包括流通管53及与流通管连接设置的数个冷却柱体54，该数个冷却柱体54位于流通管下方，所述流通管通过固定件61而相对固定在箱盖25一侧，所述蒸发器的制冷剂进口管路51连接于该流通管53一端，蒸发器的制冷剂进口管路52连接于该流通管53另一端，每一冷却柱体54自流通管53一体凸伸而成，且每一冷却柱体内腔540与流通管内腔530连通，从而形成蒸发器制冷剂通道，该冷却柱体54插入所述内箱23，所述蒸发器通过该冷却柱体54浸入液体容器的饮用液体来进行换热，采用多个冷却柱体，且该冷却柱体周侧表面均与饮用液体进行接触、换热面积相对较大，且可均匀换热，提升蒸发器对液体的冷却效率。

所述蒸发器的流通管53沿箱盖内侧表面进行盘绕布置，具体地，该流通管53包括相互平行设置的数个流通管段531，相邻两个平行流通管之间的间距基本相同，每一流通管段一体连接有上述数个冷却柱体54，沿每一流通管段的轴向延伸方向，相对设置的数个冷却柱体为等间距布置，从而上述冷却柱体整体呈多排设计，在相对有限空间内尽可能多地布置冷却柱体，相对增加冷却柱体的排布密度，可提高蒸发器对液体的冷却速度，且结构相对简单、易于制造。所述蒸发器5设有插入冷却柱体内腔的隔板55，沿垂直于上述流通管所布置平面的竖直方向，所述隔板55的一端与流通管53内侧壁一体连接，隔板55另一端悬伸入所述冷却柱体54的内腔540，从而该冷却柱体内腔形成U形通道以供制冷剂流通，对于每一冷却柱体内腔而言，制冷剂自隔板55一侧流向另一侧，沿每一流通管轴向延伸方向，制冷剂依次流过每个冷却柱体54，然后从蒸发器出口管路52流出，相对增加制冷剂流动行程，可提升蒸发器的换热效率。

所述内箱23还包括自该内箱底侧一体延伸的数个隔离板232，每一排冷却柱体54位于相邻两个隔离板232之间，且冷却柱体54与两侧的隔离板232之间形成间隔，从而所述冷却柱体可充分接触周侧液体，相对增加对液体容器内液体的冷却效率。所述每一隔离板232与内箱底侧一体连接固定，所述内箱还包括相对设置的左侧、右侧，沿左右方向，每一隔离板的一端与内箱左侧或右侧连接，相对另一端与内箱右侧或左侧形成间距，从而每一隔离板232将内箱内腔隔离形成U形流通段，所述数个隔离板成两排分别与内箱左侧、右侧连接，且所述两排隔离板相互交错设置，沿垂直于左右方向的纵向方向，所述内箱23的内腔形成多个U型连接而成的折弯流道233，相对增加饮用液体与蒸发器的换热路径，以提升冷却效率。

所述冷却装置100通过蒸发器5的冷却柱体54插入对应液体容器200内，使得蒸发器与饮用液体直接接触，接触换热面积相对较大，可提升蒸发器对饮用液体的冷却速度及冷却效率，及时满足使用者需求，且通过外箱配置液体入口可对内箱及时补水，根据实际用水需求来制取冰水，可相对减少不必要能耗，另外，不需制取冰块以及去冰步骤，可直接取得冷却液体、使用方便，且饮用口感较好。

需要说明的是：以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，例如对“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等方向性的界定，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行相互组合、修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (11)

1.一种冷却装置，用于降低饮用液体的温度，该冷却装置包括压缩机、冷凝器、节流元件、蒸发器、壳体与风机，所述压缩机、冷凝器、节流元件和蒸发器通过连接管路实现连接，所述冷凝器及风机相对固定地设置于壳体内；

所述冷却装置具有设置于壳体的至少两个通风口，所述风机驱动空气从其中一个通风口进入壳体、从另一个通风口排出壳体，所述冷凝器靠近其中一个通风口设置；

所述冷却装置还包括盛放饮用液体的液体容器，该液体容器位于壳体外，所述液体容器形成有液体入口及液体出口，所述蒸发器与所述液体容器相对固定设置，所述蒸发器通过与饮用液体接触而用于降低饮用液体的温度。

2. 如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于：所述蒸发器具有延伸入液体容器的换热部分，该蒸发器的换热部分通过浸入液体容器的饮用液体来进行换热，所述蒸发器的制冷剂进口管路及出口管路向所述液体容器外延伸。

3. 如权利要求2所述的冷却装置，其特征在于：所述壳体具有侧壁、底壁及顶壁，所述液体容器安装于所述壳体底壁的下方，该液体容器包括内箱、外箱及箱盖，所述内箱位于外箱内，且内箱与外箱相组装，所述内箱通过设置开口来与外箱内腔连通，所述蒸发器的换热部分与箱盖相对组装固定，该换热部分的下侧部分插入内箱，所述蒸发器的制冷剂进口管路及出口管路穿过所述箱盖向液体容器之外延伸，所述箱盖包括对应该蒸发器的制冷剂进口管路及出口管路的安装通孔。

4. 如权利要求3所述的冷却装置，其特征在于：所述蒸发器的换热部分包括流通管及与流通管连接设置的数个冷却柱体，所述流通管通过固定件相对固定在箱盖一侧，所述蒸发器的制冷剂进口管路连接于该流通管一端，蒸发器的制冷剂进口管路连接于该流通管另一端，每一冷却柱体自流通管一体凸伸而成，且每一冷却柱体内腔与流通管内腔相连通，从而形成蒸发器制冷剂通道，该冷却柱体插入所述内箱，所述蒸发器通过其冷却柱体浸入液体容器的饮用液体来进行换热，以制取0℃-5℃的低温饮用液体。

5. 如权利要求4所述的冷却装置，其特征在于：所述蒸发器设有插入冷却柱体内腔的隔板，沿垂直于上述流通管所布置平面的竖直方向，所述隔板的一端与流通管内侧壁一体连接，隔板另一端悬伸入所述冷却柱体内腔，从而该冷却柱体内腔形成U形通道以供制冷剂流通。

6. 如权利要求4或5所述的冷却装置，其特征在于：所述蒸发器的流通管沿箱盖内侧表面进行盘绕布置，该流通管包括相互平行设置的数个流通管段，每一流通管段一体连接有上述数个冷却柱体，沿每一流通管段的轴向延伸方向，该每一流通管段所连接的数个冷却柱体为等间距布置。

7. 如权利要求3或4或5所述的冷却装置，其特征在于：所述内箱侧壁形成至少一对卡扣，所述外箱侧壁具有对应该卡扣设置的卡槽，所述卡扣与卡槽相组装配合，所述内箱的开口所在高度低于外箱侧壁的高度，所述液体容器的液体入口开设在外箱侧壁处，所述饮用液体通过该液体入口流入外箱后再漫入内箱。

8. 如权利要求7所述的冷却装置，其特征在于：所述内箱包括自内箱底侧一体延伸的数个隔离板，所述冷却柱体成排布置在相邻隔离板之间，且该排冷却柱体与两侧的隔离板之间形成间隔。

9. 如权利要求8所述的冷却装置，其特征在于：所述每一隔离板与内箱底侧一体连接固定，所述内箱还包括相对设置的左侧、右侧，沿左右方向，每一隔离板的一端与内箱左侧或右侧连接，相对另一端与内箱右侧或左侧形成间距，从而每一隔离板将内箱内腔隔离形成U形流通段，所述数个隔离板成两排分别与内箱左侧、右侧连接，且所述两排隔离板相互交错设置，沿垂直于左右方向的纵向方向，整个内箱形成多个U型连接而成的折弯流道。

10. 如权利要求7所述的冷却装置，其特征在于：所述外箱侧壁与所述箱盖相对组装固定，所述卡扣夹持在所述外箱侧壁与所述箱盖之间而实现定位，所述壳体的底壁与箱盖相对组装固定，所述风机与壳体侧壁和/或壳体底壁相对固定，所述冷却装置还包括与外箱连接设置的进水电磁阀，该进水电磁阀关闭或打开该液体入口。

11. 如权利要求10所述的冷却装置，其特征在于：所述蒸发器的制冷剂进口管路及出口管路延伸出液体容器外，且贯穿所述壳体底壁而伸入所述壳体内腔，其中，所述压缩机与所述节流元件位于该所述壳体内，所述压缩机的出口管路连通所述冷凝器的入口管路，所述冷凝器的制冷剂出口管路连通所述节流元件的进口管路，所述节流元件的出口管路连通所述蒸发器的进口管路，所述蒸发器的出口管路连通所述压缩机的进口管路。