CN109237835A - 一种手持式干冰填充器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种手持式干冰填充器，包括：填充桶、设置于填充桶内的换热器和固定连接于填充桶的手柄，填充桶开设有进液管道和喷射口，换热器内沿轴向设有节流通道和降温换热通道，多个降温换热通道依次首尾相连，且首端的降温换热通道与进液管道连通，末端的降温换热通道与节流通道连通，节流通道的出口连通至喷射口，节流通道内设有节流器，液态二氧化碳经进液管道流入降温换热通道，再流经节流通道转化为干冰后从喷射口喷出。本发明使用便捷，节约了成本，提高了冷媒填充效率。
Description
技术领域
本发明涉及冷媒填充技术领域，具体而言，涉及一种手持式干冰填充器。
背景技术
目前，现有冷链物流技术自动化程度低，主要是通过手动搬运固态封装干冰块，从而达到使冷链货品冷藏保温的效果，由于封装干冰温度极低，在搬运过程中极易出现皮肤冻伤的情况；另一种方法是利用固态制冰机，但是固态制冰机体积庞大，价格昂贵，不适用于小型冷链物流企业，因此研究开发一种小型、便捷的冷媒填充器具有很大的实际意义。
发明内容
本发明提供了一种手持式干冰填充器，旨在改善现有的冷媒填充技术自动化程度低，固态制冰机体积大、成本高的问题。
本发明是这样实现的：
一种手持式干冰填充器，包括：填充桶、设置于所述填充桶内的换热器和固定连接于所述填充桶的手柄，所述填充桶开设有进液管道和喷射口，所述换热器内沿轴向设有节流通道和降温换热通道，多个所述降温换热通道依次首尾相连，且首端的降温换热通道与所述进液管道连通，末端的降温换热通道与所述节流通道连通，所述节流通道的出口连通至所述喷射口，所述节流通道内设有节流口，液态二氧化碳经所述进液管道流入所述降温换热通道，再流经所述节流通道转化为干冰后从所述喷射口喷出。
进一步地，沿所述二氧化碳的流动方向，所述节流通道内设置有第一节流器和第二节流器，所述第一节流器安装在所述节流通道靠近入口处，所述第二节流器安装在所述节流通道靠近出口处，所述第一节流器和所述第二节流器均开设有所述节流口。
进一步地，所述填充桶内壁和所述换热器外壁之间形成降温换热腔，所述节流通道的出口设置于所述换热器顶部，所述换热器顶部盖设有反冲层，用于将所述干冰反冲至所述降温换热腔。
进一步地，所述反冲层材质为超高分子聚乙烯。
进一步地，所述第一节流器为渐缩内六角节流器，所述第二节流器为圆形键节流器。
进一步地，所述第一节流口内设第一节流口，所述第一节流口的出口设置为内六角形，沿所述液态二氧化碳的流动方向，所述第一节流口的截面积逐渐减小，沿所述第一节流口入口的外壁周设有第一凹槽，所述节流通道入口内壁周设有第一凸沿，所述第一凹槽卡合于所述第一凸沿。
进一步地，所述第二节流口内设第二节流口，沿所述液态二氧化碳的流动方向，所述第二节流口的截面积逐渐减小，所述第二节流口的出口设置为一段轴向缝隙，沿所述第二节流口出口的外壁周设有第二凹槽，所述节流通道出口内壁周设有第二凸沿，所述第二凹槽卡合与所述第二凸沿。
进一步地，所述换热器材质为紫铜。
进一步地，所述喷射口设置为渐扩口，用于降低所述干冰的流速。
本发明的有益效果是：
(1)本发明通过上述设计得到的手持式干冰填充器，使用时，换热器采用紫铜材质具有很好的导热效果，可以使液体二氧化碳进行充分的换热，换热器中多个降温换热通道首尾相连，顶部盖设有反冲层，这样的反冲喷射设计，增大了腔内压强，从而实现回路降温并提高了干冰得率；
(2)第一节流器为渐缩内六角节流器，第二节流器为圆形键节流器，两个节流键的设计，可在同等面积的前提下充分节流，从而提高干冰转化率；
(3)本发明以自动化冷媒填充技术取代了传统技术的手动化搬运，不会使搬运者冻伤，简化了传统填充技术繁琐的步骤，提高了冷媒填充的效率；
(4)本专利为手持式小型设备，解决了传统大型制冰机价格昂贵，首次制冰损耗大等问题，用于冷链物流小批量、间歇性的使用模式。适用于于冷流物流企业购买使用，解决了传统干冰在购买运输途中易挥发、不易保存造成大量资金损失等问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明实施例提供的手持式干冰填充器的结构示意图；
图2是图1的剖切示意图；
图3是图2中C处的局部放大示意图；
图4是本发明实施例提供的手持式干冰填充器中换热器的结构示意图；
图5是图4的剖切示意图；
图6是第一节流器的结构示意图；
图7是第二节流器的结构示意图；
图8是图2中A处的局部放大示意图；
图9是图2中B处的局部放大示意图。
图标：1-填充桶；11-进液管道；12-喷射口；2-换热器；21-节流通道；211-第一节流器；211A-第一节流口；211B-第一凹槽；211C-第一凸沿；212-第二节流器；212A-第二节流口；212B-第二凹槽；212C-第二凸沿；22-降温换热通道；3-手柄；4-降温换热腔；5-反冲层。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例1，参照图1、2所示，本发明提供了一种手持式干冰填充器，包括：填充桶1、设置于所述填充桶1内的换热器2和固定连接于所述填充桶1的手柄3。
可选的，参考图1、2所示，所述换热器2通过紧固螺栓固定连接于所述填充桶1。所述手柄3具有沿所述填充桶1轴向和径向延伸的支撑杆，便于使用者提拉和手持。所述支撑杆通过支撑板固定于所述填充桶1，可选的，所述支撑板焊接于所述填充桶1。所述支撑板具有一弧形臂，所述轴向和径向延伸的支撑杆分别设置在所述弧形臂的两端。
所述填充桶1开设有进液管道11和喷射口12，所述进液管道11用于连接高压液态二氧化碳。
可选的，参照图1、2所示，所述喷射口12设置为渐扩口，用于在所述干冰从所述换热器2流出时，降低所述干冰的流速，防止在干冰在所述喷射口12接触高温空气后迅速挥发，从而提高干冰转化得率。
所述换热器2内沿轴向设有节流通道21和降温换热通道22，多个所述降温换热通道22依次首尾相连，首端的降温换热通道22与所述进液管道11连通，液态二氧化碳经所述进液管道11进入换热器2后，在多个所述降温换热通道22内流动，以达到对液态二氧化碳充分降温的效果。末端的降温换热通道22与所述节流通道21连通，液态二氧化碳经所述降温换热通道22流入所述节流通道21。所述节流通道21内设有节流器，液态二氧化碳在所述节流口对自身做工，其中，吸热的部分转化为气态二氧化碳，放热的部分转化为干冰。所述节流通道21的出口连通至所述喷射口12，液态二氧化碳流经所述节流通道21转化为干冰后从所述喷射口12喷出。
具体的，参照图2、3所示，本实施例中，换热器2的顶部和底部均封闭有盖板，顶部的盖板开有供进液通道11内液体进入的进液口和供节流通道21中的物料流出的出液口。换热器2沿轴向设有至少三条首尾连通的降温换热通道22，例如三条、五条、七条等，以三条降温换热通道22为例，高压液态二氧化碳从顶部的进液口进入第一条降温换热通道22，在底部盖板处反冲后，在顶部从第一条降温换热通道22进入第二条降温换热通道22，接着从底部盖板处反冲后再从顶部进入第三条降温换热通道22，最后从底部盖板处反冲进入节流通道21。
可选的，参考图1所示，所述换热器2材质为紫铜。利用紫铜材料良好的导热性，可以令液态二氧化碳在换热器2内进行充分的换热，达到降温的效果。
可选的，参考图1所示，沿所述二氧化碳的流动方向，所述节流通道21内设置有第一节流器211和第二节流器212。所述第一节流器211安装在所述节流通道21靠近入口处，所述第二节流器212安装在所述节流通道21靠近出口处，所述第一节流器211和所述第二节流器212均开设有节流口。利用节流膨胀原理，液态二氧化碳在所述第一节流器211处部分转化为干冰，未转化的液态二氧化碳在所述第二节流器212处进行第二次的充分转化，二次节流设计提高了干冰转化率。
可选的，参考图6-9所示，所述所述第一节流器211为渐缩内六角节流器，所述第二节流器212为圆形键节流器，两个节流器的设计可在同等面积的前提下将液态二氧化碳进行充分节流。
可选的，参考图6-9所示，所述第一节流器211内设第一节流口211A，所述第一节流口211A的出口设置为内六角形，在节流效果可以保障的前提下，便于直接使用内六角扳手进行安装。沿所述液态二氧化碳的流动方向，所述第一节流口211A的截面积逐渐减小。沿所述第一节流器211入口的外壁周设有第一凹槽211B，所述节流通道21入口内壁周设有第一凸沿211C，所述第一凹槽211B卡合于所述第一凸沿211C。
可选的，参考图6-9所示，所述第二节流器212内设第二节流口212A，沿所述液态二氧化碳的流动方向，所述第二节流口212A的截面积逐渐减小，所述第二节流口212A的出口设置为一段轴向缝隙，有利于进一步提高节流效果。沿所述第二节流器212出口的外壁周设有第二凹槽212B，所述节流通道21出口内壁周设有第二凸沿212C，所述第二凹槽212B卡合与所述第二凸沿212C。
可选的，参考图3所示，所述填充桶1内壁和所述换热器2外壁之间的间隙形成降温换热腔4。所述节流通道21的出口设置于所述换热器2顶部，所述换热器2顶部盖设有反冲层5，用于将所述干冰反冲至所述降温换热腔4。所述干冰经所述节流通道21后，经所述反冲层5反冲喷射，增大了腔内压强，有利于干冰的进一步转化。
可选的，参考图3所示，所述反冲层5材质可以为超高分子聚乙烯，也可以是聚四氟乙烯、聚酰亚胺等其他材料。
工作原理：本发明提供的手持式干冰填充器在工作时，将液态二氧化碳经连接管连接至所述进液管道11，高压液态二氧化碳经所述进液管道11流入所述换热器2。采取反冲喷射设计使所述液态二氧化碳在多个所述降温换热通道22内进行充分换热，然后依次流经第一节流器211和第二节流器212，液态二氧化碳对自身做工使吸热的部分转化为气态二氧化碳，放热部分转化为干冰，所述干冰流出所述第二节流器212后，经所述反冲层5反冲至所述降温换热腔4，最后经所述喷射口12喷出，将其作为冷链物流的冷媒介质填充。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种手持式干冰填充器，包括：填充桶(1)、设置于所述填充桶(1)内的换热器(2)和固定连接于所述填充桶(1)的手柄(3)，所述填充桶(1)开设有进液管道(11)和喷射口(12)，其特征在于，所述换热器(2)内沿轴向设有节流通道(21)和降温换热通道(22)，多个所述降温换热通道(22)依次首尾相连，且首端的降温换热通道(22)与所述进液管道(11)连通，末端的降温换热通道(22)与所述节流通道(21)连通，所述节流通道(21)的出口连通至所述喷射口(12)，所述节流通道(21)内设有节流器，液态二氧化碳经所述进液管道(11)流入所述降温换热通道(22)，再流经所述节流通道(21)转化为干冰后从所述喷射口(12)喷出。
2.根据权利要求1所述的手持式干冰填充器，其特征在于，沿所述二氧化碳的流动方向，所述节流通道(21)内设置有第一节流器(211)和第二节流器(212)，所述第一节流器(211)安装在所述节流通道(21)靠近入口处，所述第二节流器(212)安装在所述节流通道(21)靠近出口处，所述第一节流器(211)和所述第二节流器(212)均开设有节流口。
3.根据权利要求1所述的手持式干冰填充器，其特征在于，所述填充桶(1)内壁和所述换热器(2)外壁之间形成降温换热腔(4)，所述节流通道(21)的出口设置于所述换热器(2)顶部，所述换热器(2)顶部盖设有反冲层(5)，用于将所述干冰反冲至所述降温换热腔(4)。
4.根据权利要求3所述的手持式干冰填充器，其特征在于，所述反冲层(5)材质为超高分子聚乙烯。
5.根据权利要求1所述的手持式干冰填充器，其特征在于，所述第一节流器(211)为渐缩内六角节流器，所述第二节流器(212)为圆形键节流器。
6.根据权利要求5所述的手持式干冰填充器，其特征在于，所述第一节流器(211)内设第一节流口(211A)，所述第一节流口(211A)的出口设置为内六角形，沿所述液态二氧化碳的流动方向，所述第一节流口(211A)的截面积逐渐减小，沿所述第一节流器(211)入口的外壁周设有第一凹槽(211B)，所述节流通道(21)入口内壁周设有第一凸沿(211C)，所述第一凹槽(211B)卡合于所述第一凸沿(211C)。
7.根据权利要求5所述的手持式干冰填充器，其特征在于，所述第二节流器(212)内设第二节流口(212A)，沿所述液态二氧化碳的流动方向，所述第二节流口(212A)的截面积逐渐减小，所述第二节流口(212A)的出口设置为一段轴向缝隙，沿所述第二节流器(212)出口的外壁周设有第二凹槽(212B)，所述节流通道(21)出口内壁周设有第二凸沿(212C)，所述第二凹槽(212B)卡合与所述第二凸沿(212C)。
8.根据权利要求1所述的手持式干冰填充器，其特征在于，所述换热器(2)材质为紫铜。
9.根据权利要求1所述的手持式干冰填充器，其特征在于，所述喷射口(12)设置为渐扩口，用于降低所述干冰的流速。
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| CN201811129459.6A Active CN109237835B (zh) | 2018-09-27 | 2018-09-27 | 一种手持式干冰填充器 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110142160A (zh) * | 2019-05-15 | 2019-08-20 | 厦门理工学院 | 一种阵列式干冰喷头及气固混合物产生方法 |
Citations (6)
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| CN209197198U (zh) * | 2018-09-27 | 2019-08-02 | 厦门理工学院 | 一种手持式干冰填充器 |
-
2018
- 2018-09-27 CN CN201811129459.6A patent/CN109237835B/zh active Active
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| CN109237835B (zh) | 2024-03-12 |
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