CN109028630A - 一种采用对置式无振动功回收脉管制冷机的酒柜 - Google Patents

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陈曦
崔浩
杨易坤
刘业凤
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Abstract

根据本发明的对置式无振动功回收脉管制冷机的酒柜，包括酒柜箱体以及制冷装置，制冷装置包括制冷机部以及导冷部，制冷机部包括呈直线设置的压缩单元、冷指单元以及功回收单元，压缩单元具有压缩腔，冷指单元具有级后换热器、冷端换热器、热端换热器，压缩腔通过压缩管路与级后换热器相连通，功回收单元具有对称布置的功回收活塞、功回收腔以及膨胀腔，膨胀腔通过管路与热端换热器相连通，功回收腔通过功回收管路与压缩管路相连通，导冷部包括设置在制冷区域内的导冷板和多根脉动热管。发明的采用对置式无振动功回收脉管制冷机的酒柜，因为压缩单元和功回收单元均采用对置方式进行布置，减少了震动，使酒柜运行稳定，无噪音。

Description

一种采用对置式无振动功回收脉管制冷机的酒柜
技术领域
本发明属于家电领域，具体涉及一种采用对置式无振动功回收脉管制冷机的酒柜。
背景技术
随着人们生活水平的提高，人们对一些高级酒的需求增加，在储藏各类高级葡萄酒的时候，为保持它的良好品质与口感，需要将其放置在一定的环境条件下。保存高级酒的环境温度要求恒温、恒湿、避光、避震、通风、无异味。酒柜能精确地控制酒储存的环境，防止其因氧化而变质。
震动会加速葡萄酒化学反应的速度，对于葡萄酒成熟过程有相当大的影响。湿度不够，葡萄酒瓶上的软木塞就会收缩甚至于干裂，轻则开瓶时遇到麻烦，重则失去密封功能，导致空气进入，影响葡萄酒的发酵，使葡萄酒变味。如果湿度过高，不仅可以导致瓶口滋生霉菌，而且葡萄酒的酒标容易发霉，脱落，使葡萄酒形象大打折扣。
目前，市售的酒柜一般采用热电制冷和蒸汽压缩制冷两种制冷方式。采用热电制冷的酒柜温控范围小，一般温控范围在10～12℃或者12～22℃，并受环境温度的影响比较大，只能比环境温度下降6～8℃，高温地区不适用。采用蒸汽压缩制冷的酒柜，其温度和湿度有周期性的波动，这对酒的保存不利。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提出了一种采用对置式无振动功回收脉管制冷机的酒柜，该酒柜不仅控温精度高，环境适应性好，而且湿度、温度波动小，最重要的是减少了震动，这对葡萄酒的保存很有利。
本发明提供了一种采用对置式无振动功回收脉管制冷机的酒柜，具有这样的特征，包括酒柜箱体；以及制冷装置，设置在酒柜箱体顶部，其中，酒柜箱体包括外部绝热框架和门围成的内部制冷区域，制冷装置包括制冷机部以及导冷部，制冷机部包括呈直线设置的压缩单元、冷指单元以及功回收单元，压缩单元具有压缩缸，压缩缸内设置有两个对称布置的压缩活塞，两个压缩活塞以及压缩缸构成压缩腔，冷指单元具有级后换热器、冷端换热器、热端换热器，压缩腔通过压缩管路与级后换热器相连通，功回收单元具有功回收缸，功回收缸内设置有两个对称布置的功回收活塞以及两个对称布置的位于功回收活塞外侧的固定活塞，功回收活塞、固定活塞以及功回收缸构成功回收腔，两个功回收活塞以及功回收缸构成膨胀腔，膨胀腔通过管路与热端换热器相连通，功回收腔通过功回收管路与压缩管路相连通，导冷部包括导冷板和具有冷凝段和蒸发段的多根脉动热管，导冷板设置在制冷区域内，冷凝段与冷端换热器相连，蒸发段与导冷板相连。
在本发明提供的采用对置式无振动功回收脉管制冷机的酒柜中，还可以具有这样的特征：其中，制冷机部还包括散热单元，散热单元包括第一重力热管、第二重力热管、第一散热翅片、第二散热翅片、第一散热风扇、第二散热风扇，第一重力热管、第二重力热管的蒸发段分别与级后换热器和热端换热器相连，第一散热翅片、第二散热翅片分别设置在第一重力热管、第二重力热管的冷凝段上。
另外，在本发明提供的采用对置式无振动功回收脉管制冷机的酒柜中，还可以具有这样的特征：其中，第一散热风扇、第二散热风扇分别设置第一散热翅片、第二散热翅片的外部，用于散热。
另外，在本发明提供的采用对置式无振动功回收脉管制冷机的酒柜中，还可以具有这样的特征：其中，第一重力热管、第二重力热管内均充工质R134a。
另外，在本发明提供的采用对置式无振动功回收脉管制冷机的酒柜中，还可以具有这样的特征：其中，导冷板包括前导冷板与后导冷板，前导冷板与后导冷板大小相同、结构对称，前导冷板与后导冷板的外表面均设置有多个小凸台，用于增大换热，前导冷板与后导冷板的内表面都设有多条与脉动热管相配的凹槽，用于安放脉动热管。
另外，在本发明提供的采用对置式无振动功回收脉管制冷机的酒柜中，还可以具有这样的特征：其中，小凸台高度为0.6mm，外径为2mm。
另外，在本发明提供的采用对置式无振动功回收脉管制冷机的酒柜中，还可以具有这样的特征：其中，脉动热管内径为1.6mm，外径为2.5mm。
发明的作用与效果
根据本发明所涉及的采用对置式无振动功回收脉管制冷机的酒柜，因为线性压缩机和功回收系统均采用对置方式布置，减少了震动，使酒柜运行稳定，无噪音。
另外，采用脉管制冷机，可实现精确控湿、控温，在酒柜处于稳定状态时，容易实现酒柜内部温度湿度恒定不变。
进一步地，对置式无振动功回收脉管制冷机结构采用直线型，具有冷端气流直接从回热器进入脉管的优点，流动均匀，死体积小，最大限度地避免了气流转折损失，可以获取较高的制冷效率。
进一步地，增加了功回收系统，功回收系统可以回收脉管内的气体膨胀功，再用于压缩气体工质，同时也可通过活塞的运动，调整回热器冷端的质量流和压力的相位差，从而获得更高的制冷效率。
进一步地，制冷机中的压缩部、冷指部以及功回收部呈直线设置，具有制造成本低、制造容易以及工作效率高的优点。
附图说明
图1是本发明的实施例中酒柜的工作系统示意图；
图2是本发明的实施例中酒柜的导冷板结构示意图；以及
图3是本发明的实施例中酒柜的冷气流向图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明的采用对置式无振动功回收脉管制冷机的酒柜作具体阐述。
实施例
如图1、3所示，采用对置式无振动功回收脉管制冷机的酒柜，包括酒柜箱体400和制冷系统。
制冷系统包括制冷机部100、导冷部200、控制部300。
制冷系统安装于酒柜箱体400的顶部。
制冷机部100包括压缩单元101、冷指单元、散热单元和功回收单元。
压缩单元101包括两台线性压缩机，线性压缩机采用对置方式布置，用对置的压缩机代替原有的压缩机，用于确保线性压缩机的轴向力得到最大的平衡，减少震动。
压缩单元101包括压缩缸、两个压缩活塞103、压缩管路13以及两个线性电机(图中未画出)。
压缩缸内设置有对称布置的两个压缩活塞103，两个压缩活塞103的活塞面相对设置，分别与两个压缩活塞103相连的两个压缩活塞杆位于两个压缩活塞103的外侧，两个压缩活塞103以及压缩缸构成压缩腔102，压缩管路13的一端连通压缩腔102，另一端连通冷指单元，线性电机通电后通过压缩活塞杆带动压缩活塞103运动，气体工质被压缩活塞103压缩后，由压缩腔102进入冷指单元。
冷指单元包括顺次连接的级后换热器104、回热器105、冷端换热器106、导流器122、脉管107、热端换热器108以及膨胀管路26。
压缩管路13的一端连通压缩腔102，另一端连通级后换热器104，来自压缩腔102的高压气体通过级后换热器104、回热器105、冷端换热器106、导流器122，以层流形式进入脉管107，渐次推挤脉管107管内气体向热端移动，同时使之压缩，管内压力沿管长升高，温度上升，热端换热器108将气体的热量带走，管内气体放热，其温度和压力稍有降低，由于压缩机的往复运动，脉管107中的气体又以层流形式渐次向气源推移扩张，气体膨胀降压而获得低温，热端换热器108通过膨胀管路26与功回收单元相连通。
散热单元包括第一重力热管109、第二重力热管112、第一散热翅片110、第二散热翅片113、第一散热风扇111、第二散热风扇114。
第一重力热管109、第二重力热管112内均充工质R134a，第一重力热管109、第二重力热管112均具有蒸发段和冷凝段，第一重力热管109、第二重力热管112的蒸发段分别与级后换热器104和热端换热器108紧密接触，接触部分涂有导热硅胶。第一重力热管109、第二重力热管112的数量和型号可以根据实际的换热量进行选择。
第一散热翅片110、第二散热翅片113分别设置在第一重力热管109、第二重力热管112的冷凝段上。在散热翅片外部分别设置有第一散热风扇111、第二散热风扇114与散热翅片进行对流散热。
工作时，级后换热器104和热端换热器108的热量分别经第一重力热管109、第二重力热管112的蒸发段传递给冷凝段的第一散热翅片110、第二散热翅片113，并由第一散热风扇111、第二散热风扇114与散热翅片进行强制对流散热，最终热量由散热口排出。
功回收单元包括功回收缸、两个对称布置的功回收活塞117、两个功回收活塞杆、两个固定活塞116、两个板弹簧115以及功回收管路39。
两个功回收活塞117、两个功回收活塞杆、两个固定活塞116、两个板弹簧115分别对称设置在功回收缸内，两个功回收活塞117的的活塞面相对设置，两个板弹簧115分别位于两个功回收活塞117的外侧，分别与两个功回收活塞117相连的两个功回收活塞杆位于两个功回收活塞117的外侧，功回收活塞杆一端与功回收活塞117相连，另一端与板弹簧115相连，两个固定活塞116分别位于功回收活塞117与板弹簧115之间。
两个功回收活塞117以及功回收缸构成膨胀腔118，功回收活塞117、固定活塞116以及功回收缸构成功回收腔119，固定活塞116与功回收缸构成背压腔120。功回收单元具有两个功回收腔119和两个背压腔120。膨胀腔118通过膨胀管路26与热端换热器108相连通，两个功回收腔119分别通过功回收管路39与压缩管路13相连通。
两个功回收活塞117采用对置方式布置，减少了震动，在功回收腔119，气体工质经功回收活塞117压缩后，由功回收管路39导流，将功回收腔119的气体工质与压缩单元101出来的气体工质一起合并进入冷指单元，提供一部分辅助压缩功。
如图1所示，导冷单元200包括导冷板201、脉动热管203、散冷风扇204和温度传感器205。
如图2所示，导冷板201包括前导冷板206、后导冷板207。前导冷板206、后导冷板207结构对称，实施例中，导冷板201厚度为8mm。
前导冷板206、后导冷板207的外表面都设置有多个小凸台202，多个小凸台202交错排列导冷板外表面上，增大了导冷板外表面与空气的换热面积，并且交错排列的小凸台202破坏了空气外掠导冷板的边界层，增强空气外导冷板外表面的扰动，强化了换热，进而提升导冷板的导冷效果。实施例中，小凸台202高度为0.6mm，外径为2mm。
前导冷板206、后导冷板207的内表面都设有多条凹槽208，用来安放脉动热管203。实施例中，前导冷板206、后导冷板207内表面凹槽208深度为1.4mm，脉动热管203内径为1.6mm，外径为2.5mm，为使脉动热管203能固定安装于凹槽208内，需紧密配合，或涂抹耐低温的导热硅脂，使脉动热管203外表面与凹槽208内表面紧密接触，减小接触热阻。
脉动热管203内充工质R134a，其冷凝段与冷端换热器106紧密接触，接触处涂有导热硅脂，其蒸发段封装在导冷板201内，且环绕排列。工作时，脉动热管203的冷凝段吸收冷量，蒸发段吸收热量并产生气泡，两端的温度不平衡，导致脉动热管内的压力不平衡，进而导致系统不平衡性增加，驱动管内工质循环流动，达到换热的目的。脉动热管203的数量可根据换热量进行选择。在导冷板201外部设有散冷风扇204，进行散冷。
控制单元300包括控制器301，一方面它与设置在酒柜箱体内的温度传感器205连接，以显示温度值，另一方面控制器301还起到控制线性压缩机输入电压的作用，以精确控制制冷温度。
如图3所示，所述酒柜箱体400包括外部绝热框架和门围成的内部制冷区域，酒柜箱体400包括通风口401、酒柜外壳402、存酒架403，吸风口404、酒柜后板405、钢制薄板406和风道407。
钢制薄板406安装于酒柜后板405前和的导冷单元200正下方，且平行于酒柜后板405。在该酒柜后板405和钢制薄板406之间的间隙形成风道407。该钢制薄板406上有不均匀的出风小孔，这些出风小孔的孔径沿垂直方向自上而下由大变小。该钢制薄板406的底部向酒柜后板405弯折形成一定的弧度，使的钢制薄板406底部与的后板的间隙减小。
酒柜箱体400顶部开有通风口401，换热板201在酒柜箱体400对应位置开有吸风口404。空气经通风口进入制冷系统，由风扇吹进吸风口，经换热板201降温后流入风道407，如图3中风道407的箭头所示，冷风从上向下流动，过程中部分冷风从钢制薄板406的出风小孔流出，使存酒架403上的酒冷却，另一部分从钢制薄板406的底部流出。
对置式无振动功回收脉管制冷机100制冷过程。
经线性压缩机压缩后温度为Ta的高压气体流经级后冷却器104和回热器105，被回热器105内的回热料冷却到接近Tc温度，通过冷端换热器106和导流器122，以层流的形式进入脉管107，将管内的气体推向热端换热器108。气体受到挤压后，压力和温度上升，使热端换热器108的气体温度达到最高值Ta'。热端换热器108将气体的热量带走，管内气体的温度、压力略有降低，管内气体温度降低到Ta。与热端换热器108相连的膨胀腔118内气体膨胀，推动推移活塞117，压缩功回收腔119内气体，被压缩后的气体通过功回收管路39提供一部分辅助压缩功。同时，脉管107内气体膨胀，产生制冷效应，气体温度降到Tc'。膨胀后的低压气体反向流过回热器105，吸收回热填料中热量，气体被复热升温至接近Ta，返回压缩管路13。至此，一个循环结束。
实施例的作用与效果
根据本实施例所涉及的采用对置式无振动功回收脉管制冷机的酒柜，因为线性压缩机和功回收系统均采用对置方式布置，减少了震动，使酒柜运行稳定，无噪音。
另外，采用脉管制冷机，可实现精确控湿、控温，在酒柜处于稳定状态时，容易实现酒柜内部温度湿度恒定不变。
进一步地，对置式无振动功回收脉管制冷机结构采用直线型，具有冷端气流直接从回热器进入脉管的优点，流动均匀，死体积小，最大限度地避免了气流转折损失，可以获取较高的制冷效率。
进一步地，增加了功回收系统，功回收系统可以回收脉管内的气体膨胀功，再用于压缩气体工质，同时也可通过活塞的运动，调整回热器冷端的质量流和压力的相位差，从而获得更高的制冷效率。
进一步地，制冷机中的压缩部、冷指部以及功回收部呈直线设置，具有制造成本低、制造容易以及工作效率高的优点。
上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种采用对置式无振动功回收脉管制冷机的酒柜，其特征在于，包括：
酒柜箱体；以及
制冷装置，设置在所述酒柜箱体顶部，
其中，所述酒柜箱体包括外部绝热框架和门围成的内部制冷区域，
所述制冷装置包括制冷机部以及导冷部，
所述制冷机部包括呈直线设置的压缩单元、冷指单元以及功回收单元，
所述压缩单元具有压缩缸，所述压缩缸内设置有两个对称布置的压缩活塞，两个所述压缩活塞以及所述压缩缸构成压缩腔，
所述冷指单元具有级后换热器、冷端换热器、热端换热器，所述压缩腔通过压缩管路与所述级后换热器相连通，
所述功回收单元具有功回收缸，所述功回收缸内设置有两个对称布置的功回收活塞以及两个对称布置的位于所述功回收活塞外侧的固定活塞，
所述功回收活塞、所述固定活塞以及所述功回收缸构成功回收腔，
两个所述功回收活塞以及所述功回收缸构成膨胀腔，所述膨胀腔通过管路与所述热端换热器相连通，所述功回收腔通过功回收管路与所述压缩管路相连通，
所述导冷部包括导冷板和具有冷凝段和蒸发段的多根脉动热管，
所述导冷板设置在所述制冷区域内，所述冷凝段与所述冷端换热器相连，所述蒸发段与所述导冷板相连。
2.根据权利要求1所述的采用对置式无振动功回收脉管制冷机的酒柜，其特征在于：
其中，所述制冷机部还包括散热单元，
所述散热单元包括第一重力热管、第二重力热管、第一散热翅片、第二散热翅片、第一散热风扇、第二散热风扇，
所述第一重力热管、所述第二重力热管的蒸发段分别与所述级后换热器和所述热端换热器相连，
所述第一散热翅片、所述第二散热翅片分别设置在所述第一重力热管、所述第二重力热管的冷凝段上。
3.根据权利要求2所述的采用对置式无振动功回收脉管制冷机的酒柜，其特征在于：
其中，所述第一散热风扇、所述第二散热风扇分别设置所述第一散热翅片、所述第二散热翅片的外部，用于散热。
4.根据权利要求2所述的采用对置式无振动功回收脉管制冷机的酒柜，其特征在于：
其中，所述第一重力热管、所述第二重力热管内均充工质R134a。
5.根据权利要求1所述的采用对置式无振动功回收脉管制冷机的酒柜，其特征在于：
其中，所述导冷板包括前导冷板与后导冷板，所述前导冷板与所述后导冷板大小相同、结构对称，
所述前导冷板与所述后导冷板的外表面均设置有多个小凸台，用于增大换热，
所述前导冷板与所述后导冷板的内表面都设有多条与所述脉动热管相配的凹槽，用于安放所述脉动热管。
6.根据权利要求5所述的采用对置式无振动功回收脉管制冷机的酒柜，其特征在于：
其中，所述小凸台高度为0.6mm，外径为2mm。
7.根据权利要求5所述的采用对置式无振动功回收脉管制冷机的酒柜，其特征在于：
其中，所述脉动热管内径为1.6mm，外径为2.5mm。
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