CN109654803B - 一种冷却装置及冷水机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械领域，具体而言，涉及一种冷却装置及冷水机。冷却装置包括降温箱和第一自吸式高压组件；第一自吸式高压组件包括导液管和导气管，导液管设置有导气孔和依次连通的进液口、液体流道以及出液口，导气孔与液体流道的夹角为5‑35°，且导气孔的进口端靠近进液口，导气孔的出口端靠近出液口。高压气体经过导气孔与液体流道内的液体接触，将液体分散成雾滴，使液体与高压气体充分接触，降低液体温度。高压气体使液体流道内的液体充分分散，气体与液体接触冷却，冷却效果佳。冷水机构采用自吸式高压组件通过高压空气为液体降温，能够达到降温的同时降低成本。

Description

一种冷却装置及冷水机

技术领域

本发明涉及机械领域，具体而言，涉及一种冷却装置及冷水机。

背景技术

冷水机制冷剂轮回系统时蒸发器中的液态制冷剂吸收水中的热量并开始蒸发，终极制冷剂与水之间形成一定的温度差，液态制冷剂亦完全蒸发变为气态后被压缩机吸入并压缩，气态制冷剂通过冷凝器吸收热量，凝聚成液体，通过热力膨胀阀节流后变成低温低压制冷剂进入蒸发器，完成制冷剂轮回过程。但是现有技术中的冷水机均采用压缩机压缩制冷，其冷缺水的成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冷却装置及冷水机，其旨在提供一种新的冷却装置，改善现有的冷水机冷缺水的成本较高的问题。

本发明提供一种技术方案：

一种冷却装置，冷却装置包括降温箱和第一自吸式高压组件，降温箱设置有进液管、出液管以及出气管；

第一自吸式高压组件包括导液管和导气管，导液管设置有导气孔和依次连通的进液口、液体流道以及出液口，导气孔与液体流道的夹角为5-35°，且导气孔的进口端靠近进液口，导气孔的出口端靠近出液口，导气管与导液管连接，导气管设置有出气孔，出气孔与进口端连通；

第一自吸式高压组件设置于降温箱内，进液管与进液口连通，导气管伸入降温箱与导液管连接。

在本发明的其他实施例中，上述降温箱还包括导流板，导流板设置于出液口的一侧，导流板远离出液口的一端设置有弧形板。

在本发明的其他实施例中，上述导气孔与液体流道的夹角为30°。

在本发明的其他实施例中，上述导液管包括相互连接的第一管道和第二管道，进液口设置于第一管道，出液口设置于第二管道；

第一管道外凸设有第一凸部，第二管道外凸设有第二凸部，第一管道伸入第二凸部与第二管道连接以使第一凸部与第二凸部抵接，导气管与第二凸部连接。

在本发明的其他实施例中，上述第二凸部与第一管道螺纹连接。

在本发明的其他实施例中，上述第一管道伸入第二凸部的部分包括相互连接的连接部和导流部，连接部与第二凸部螺纹连接，导流部设置于第一管道靠近进液口的一端，导气孔的进口端设置于导流部。

在本发明的其他实施例中，上述导液管设置有多个间隔设置的导气孔，多个导气孔均与出气孔连通。

在本发明的其他实施例中，上述冷却装置还包括第二自吸式高压组件，

在本发明的其他实施例中，上述冷却装置还包括控制器，降温箱设置有液位计，进液管设置有控制阀，液位计与控制阀均与控制器通信连接。

本发明还提供一种技术方案：

一种冷水机，冷水机包括上述的冷却装置和空气压缩装置，空气压缩装置与导气管连接。

本发明实施例提供的冷却装置及冷水机的有益效果是：

高压气体经过导气孔与液体流道内的液体接触，将液体分散成雾滴，使液体与高压气体充分接触，降低液体温度。导气孔与液体流道的夹角为5-35°，高压气体使液体流道内的液体充分分散，气体与液体接触冷却，冷却效果佳。

冷却装置采用自吸式高压组件通过高压空气为液体(例如水)降温，不再采用现有技术中压缩机对制冷剂压缩，能够达到降温的同时降低成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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示出了本发明实施例一提供的自吸式高压组件的结构示意图；

图2示出了本发明实施例一提供的自吸式高压组件的内部结构示意图；

图3示出了本发明实施例一提供的第一管道的内部结构示意图；

图4示出了本发明实施例一提供的第二管道的内部结构示意图；

图5示出了本发明实施例二提供的冷却装置的结构示意图；

图6示出了本发明实施例二提供的冷却装置的内部结构示意图。

图标：100-自吸式高压组件；110-导气管；120-导液管；121-导气孔；122-进液口；123-液体流道；124-出液口；200-冷却装置；130-第一管道；131-第一凸部；140-第二管道；141-第二凸部；210-降温箱；211-进液管；212-出液管；213-出气管；220-导流板；221-弧形板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例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例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，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”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

图1示出了本发明实施例一提供的自吸式高压组件100的结构示意图，图2示出了本发明实施例一提供的自吸式高压组件100的内部结构示意图，请参阅图1与图2，本实施例提供了一种自吸式高压组件100，自吸式高压组件100用于冷却液体或者水，为水降温。

详细地，自吸式高压组件100包括导气管110和导液管120。导液管120与导气管110连接。

导液管120用于导流液体(在本实施例中为水)，导气管110用于导流气体，在本实施例中，导气管110内导流高压气体。

进一步地，导液管120设置有导气孔121和依次连通的进液口122、液体流道123以及出液口124，导气孔121与液体流道123的夹角为5-35°，且导气孔121的进口端靠近进液口122，导气孔121的出口端靠近出液口124。导气管110设置有出气孔(图中未标出)，出气孔与进口端连通。

气体从导气管110的出气孔流出后进入导气孔121的进口端，然后经过导气孔121的出口端进入液体流道123，然后经过出液口124流出导液管120。

导气孔121用于导流气体，导气孔121与液体流道123的夹角为5-35°，且导气孔121的进口端靠近进液口122，导气孔121的出口端靠近出液口124。换言之，导气孔121与导液管120轴线的夹角在5-35°范围内，且气体在导气孔121内流动的方向是从靠近进液口122的一端至靠近出液口124的一端。

在实用过程中，向导气管110内通过高压气体(例如2个大气压的空气)，进液口122通入液体(例如水)，高压气体经过导气孔121与液体流道123内的液体接触，将液体分散成雾滴，使液体与高压气体充分接触，降低液体温度。导气孔121与液体流道123的夹角在5-35°范围内，发明人实验发现，夹角小于5°时，高压气体从管道内壁流出，气体与液体接触不充分。夹角大于35°时，在高压气体的作用下，部分或者全部高压气体会从进液口122处流出，导致液体不能进入液体流道123。

进一步地，在本实施例中，导气孔121与液体流道123的夹角为30°，发明人实验发现，导气孔121与液体流道123的夹角为30°时，高压气体使液体流道123内的液体充分分散，气体与液体接触冷却，冷却效果最佳。

在本实施例中，导液管120包括相互连接的第一管道130和第二管道140，进液口122设置于第一管道130，出液口124设置于第二管道140。

图3示出了本发明实施例一提供的第一管道130的内部结构示意图，图4示出了本发明实施例一提供的第二管道140的内部结构示意图，请参阅图3与图4。

进一步地，第一管道130外凸设有第一凸部131，第二管道140外凸设有第二凸部141，第一管道130伸入第二凸部141与第二管道140连接以使第一凸部131与第二凸部141抵接，导气管110与第二凸部141连接。

承上所述，导气管110与导气孔121连通，导气孔121设置于导液管120的管壁且与导气管110连通。

在制作导液管120过程中，导气孔121不易设置，因此，在本实施例中，将导液管120设置为互相连接的第一管道130和第二管道140。

为了避免第一管道130以及第二管道140连接处泄露高压气体，第一管道130外凸设有第一凸部131，第二管道140外凸设有第二凸部141，第一管道130伸入第二凸部141与第二管道140连接以使第一凸部131与第二凸部141抵接，在第一凸部131与第二凸部141的配合作用下避免气体从第一凸部131与第二凸部141之间泄露。相应地，导气孔121与液体流道123的夹角为30°，也具有避免气体从第一凸部131与第二凸部141之间泄露的作用。

在本实施例中，第一管道130以及第二管道140通过螺纹连接，第二凸部141设置内螺纹，第一管道130设置外螺纹。需要说明的是，在本发明的其他实施例中，第一管道130与第二管道140也可以通过其他连接方式连接，例如采用焊接的方式。

在本实施例中，导气孔121的进口端设置于第一管道130伸入第二凸部141内的位置处。

进一步地，在本实施例中，第一管道130伸入第二凸部141的部分包括相互连接的连接部和导流部(图中未标出)，连接部与第二凸部141螺纹连接，导流部设置于第一管道130靠近进液口122的一端，导气孔121的进口端设置于导流部。

连接部设置外螺纹，导流部没有设置螺纹，第一管道130与第二凸部141连接后，导气孔121的出口端与第二凸部141之间具有间隙可以供气体进入导气孔121，同时还可避免气体经过第一管道130与第二凸部141之间溢出。

在本实施例中，导气管110与第二凸部141连接，在本实施例中，为螺纹可拆卸连接。需要说明的是，在本发明的其他实施例中，导气管110与第二凸部141也可以固定连接或者一体设置。

第二凸部141设置有与第一管道130匹配的连接孔，连接孔的孔径大于进液口122的孔径。换言之，第二管道140内设置有阶梯孔，阶梯孔构成了上述液体流道123的一部分。连接孔的孔径大于进液口122的孔径。第一管道130伸入第二凸部141后与阶梯孔的端部抵接，避免气体在第一管道130与第二凸部141之间窜动。

请再次参阅图2，导气管110与第二凸部141连接，第一管道130伸入第二凸部141，第二凸部141设置有供气体流过的通孔，该通孔延伸至第一管道130的外壁。换言之，该通孔与第一管道130不直接连通，该通孔通过第一管道130与第二凸部141之间的缝隙与导气孔121连通。

在本实施例中，导液管120设置有六个间隔设置的导气孔121，六个导气孔121沿导液管120周向阵列。在本实施例中，六个导气孔121均设置于第一管道130，且沿第一管道130的周向阵列分布。

需要说明的是，在本发明的其他实施例中，导液管120也可以仅设置一个导气孔121，或者导液管120也可以设置三个、四个等多个导气孔121，多个导气孔121间隔设置。

本发明实施例一提供的自吸式高压组件100的主要优点在于：

高压气体经过导气孔121与液体流道123内的液体接触，将液体分散成雾滴，使液体与高压气体充分接触，降低液体温度。导气孔121与液体流道123的夹角为5-35°，高压气体使液体流道123内的液体充分分散，气体与液体接触冷却，冷却效果佳。

第一管道130外凸设有第一凸部131，第二管道140外凸设有第二凸部141，能够避免高压气体从第一凸部131与第二凸部141之间泄露。导气孔121的出口端设置于第一管道130未设置螺纹的位置处，也可避免气体经过第一管道130与第二凸部141之间溢出。

实施例二

图5示出了本发明实施例二提供的冷却装置200的结构示意图，图6示出了本发明实施例二提供的冷却装置200的内部结构示意图请参阅图5与图6，本实施例提供一种冷却装置200，冷却装置200主要用于为水降温，冷却装置200包括实施例一提供的自吸式高压组件100。在本实施例中，冷却装置200主要用于为水降温，需要说明的是，在本发明的其他实施例中，冷却装置200也可以为其他液体降温，本发明不对介质进行限定。

详细地，冷却装置200包括自吸式高压组件100以及降温箱210，降温箱210设置有进液管211、出液管212以及出气管213。

降温箱210内设置有用于容纳液体的腔体，自吸式高压组件100放置于腔体内。

进液管211与进液口122连通，导气管110伸入降温箱210与导液管120连接。

进一步地，自吸式高压组件100的出液口124与降温箱210内腔体连通。出气管213设置于降温箱210的上部，液体从进液管211经过进液口122进入自吸式高压组件100，高压气体(例如2个大气压的空气、3个大气压的空气)经过导气管110进入导气孔121，在液体流道123内，高压气体对液体降温后从出液口124排除至降温箱210的腔体内，降温后的液体可从出液管212内排除。

进一步地，降温箱210还包括导流板220，导流板220设置于出液口124的一侧，导流板220远离出液口124的一端设置有弧形板221。

出液口124喷出的流体与导流板220接触后再与弧形板221接触，弧形板221改变出液口124喷出的流体的运动方向，使气液分离，液体通过弧形板221滴入降温箱210的腔体下部。

在图5中，自吸式高压组件100与导流板220固定连接，进一步地，在本实施例中，自吸式高压组件100嵌入导流板220内。

需要说明的是，在本发明的其他实施例中，自吸式高压组件100与导流板220也可以间隔设置。

在本实施例中，冷却装置200还包括控制器(例如单片机或者PLC)，降温箱210设置有液位计(图中未示出)，进液管211设置有控制阀(图中未示出)，液位计与控制阀均与控制器通信连接。控制器能够根据液位计检测的降温箱210内的液位控制控制阀的开闭，进而控制是否向自吸式高压组件100内注水。

需要说明的是，在本实施例中，控制器与液位计的连接关系、控制器与控制阀的连接关系，以及控制原理采用现有技术，本实施例将不再赘述。

在本实施例中，冷却装置200包括一个自吸式高压组件100，在本发明的其他实施例中，冷却装置200可以包括两个自吸式高压组件100，即第一自吸式高压组件100和第二自吸式高压组件100。

第二自吸式高压组件100置于降温箱210内，第二自吸式高压组件100用于将第一自吸式高压组件100的出液口124的流体再次冷却。

详细地，进液管211与第一自吸式高压组件100的进液口122连通，第一自吸式高压组件100的导气管110伸入降温箱210与导液管120连接。

第一自吸式高压组件100冷却后的液体滴入降温箱210的腔体下部进行一次降温。

第二自吸式高压组件100置于降温箱210内，第二自吸式高压组件100通过高压气体(例如2个大气压的空气、3个大气压的空气)将降温箱210腔体内的水吸入第二自吸式高压组件100内，再从第二自吸式高压组件100的出液口124流出，实现二次冷却。

进一步地，在本发明的其他实施例中，冷却装置200也可以包括三个、四个等多个自吸式高压组件100。

需要说明的是，本实施例中所述的高压气体为高压空气，在其他实施例中，也可以为高压氮气等。

本发明实施例二提供的冷却装置200的主要优点在于：

冷却装置200采用自吸式高压组件100通过高压空气为液体(例如水)降温，不再采用现有技术中压缩机对制冷剂压缩，能够达到降温的同时降低成本。

本发明还提供一种技术方案：

一种冷水机，冷水机包括上述的冷却装置200和空气压缩装置(图中未示出)，空气压缩装置与导气管110连接。空气压缩装置为冷却装置200提供高压气体，气体的压力可以根据需求设定。

发明人实验后发现，采用实施例二提供的冷却装置200与现有技术中的冰水机冷却相同质量相同温度变化的水，实施例二提供的冷却装置200能耗是现有技术中的冰水机能耗的三分之一，说明，实施例二提供的冷却装置200的能量利于率高。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，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)

1.一种冷却装置，其特征在于，所述冷却装置包括降温箱和第一自吸式高压组件，所述降温箱设置有进液管、出液管以及出气管；

所述第一自吸式高压组件包括导液管和导气管，所述导液管设置有导气孔和依次连通的进液口、液体流道以及出液口，所述导气孔与所述液体流道的夹角为5-35°，且所述导气孔的进口端靠近所述进液口，所述导气孔的出口端靠近所述出液口，所述导气管与所述导液管连接，所述导气管设置有出气孔，所述出气孔与所述进口端连通；所述出液口与所述降温箱内部连通，以将通过导气管引入的空气与所述导液管的进液口引入的液体的气液混合流体送入所述降温箱中进行气液分离；

所述第一自吸式高压组件设置于所述降温箱内，所述进液管与所述进液口连通，所述导气管伸入所述降温箱与所述导液管连接。

2.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述降温箱还包括导流板，所述导流板设置于所述出液口的一侧，所述导流板远离所述出液口的一端设置有弧形板。

3.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述导气孔与所述液体流道的夹角为30°。

4.根据权利要求1-3任一项所述的冷却装置，其特征在于，所述导液管包括相互连接的第一管道和第二管道，所述进液口设置于所述第一管道，所述出液口设置于所述第二管道；

所述第一管道外凸设有第一凸部，所述第二管道外凸设有第二凸部，所述第一管道伸入所述第二凸部与所述第二管道连接以使所述第一凸部与所述第二凸部抵接，所述导气管与所述第二凸部连接。

5.根据权利要求4所述的冷却装置，其特征在于，所述第二凸部与所述第一管道螺纹连接。

6.根据权利要求5所述的冷却装置，其特征在于，所述第一管道伸入所述第二凸部的部分包括相互连接的连接部和导流部，所述连接部与所述第二凸部螺纹连接，所述导流部设置于所述第一管道靠近所述进液口的一端，所述导气孔的所述进口端设置于所述导流部。

7.根据权利要求4所述的冷却装置，其特征在于，所述导液管设置有多个间隔设置的所述导气孔，多个所述导气孔均与所述出气孔连通。

8.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述冷却装置还包括第二自吸式高压组件，所述第二自吸式高压组件置于所述降温箱内，第二自吸式高压组件用于将所述第一自吸式高压组件的所述出液口的流体再次冷却。

9.一种冷水机，其特征在于，所述冷水机包括权利要求1-8任一项所述的冷却装置和空气压缩装置，所述空气压缩装置与所述导气管连接。