CN109751802A - 冷冻装置及具有冷冻装置的车辆 - Google Patents

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Abstract

一种冷冻装置，用以解决现有的冷冻装置占空间且额外耗能的问题。包括：一个液化气体供应模块，具有一个液化气体储存槽；一个控制模块，具有一个电磁阀连通所述液化气体储存槽，及一个控制单元电性连接所述电磁阀；一个制冷模块，设置于一个冷冻空间内，具有一个汽化室连通所述电磁阀；及一个排气模块，具有一个排气阀连通所述汽化室，所述排气阀电性连接所述控制单元，使液化气体于该汽化室内由液态相变为气态，并吸收大量热能以补足相变过程所需的汽化热，则所述汽化室的温度骤降可用来冷冻所述冷冻空间。另公开一种车辆含有上述冷冻装置。

Description

冷冻装置及具有冷冻装置的车辆
技术领域
本发明关于一种冷冻装置及具有该冷冻装置的车辆，尤其是一种控制高压液化气体产生相变，可吸收热能而产生降温效果的冷冻装置及其车辆。
背景技术
必须低温保存的物资，如：生鲜食材、冷冻商品、生物样本及工业原料等，可放置于一个绝热空间，并以一个冷冻装置对所述绝热空间抽取热能，又所述绝热空间可隔绝外界热能进入，而能维持低温环境以供物资存放，所述绝热空间可设置于厂房或车辆。
现有的冷冻装置需具备一个压缩机，反复压缩冷媒于一个循环管内，使所述冷媒可持续借由减压、液态转气态及气体膨胀的过程吸热，则所述循环管的减压段迅速降温，达到降低周围空间温度的功效。又，另一个现有的冷冻装置，由一个储放高压液化气体的钢瓶，逐步释放所述液化气体于待冷冻空间，使所述液化气体在常温常压环境迅速汽化，并吸收大量热能而极速冷冻。
上述现有的冷冻装置，配置所述压缩机会占用空间及增加整体重量，导致储物空间受限且不利运输；又，所述压缩机需以一个动力源或车辆的引擎驱动运转，而产生废气及噪音影响环境，并造成额外的能量消耗，另外，当停电而丧失动力或引擎无法发动时，将导致低温环境无法维持，具有失去冷冻功效的风险。
另一个现有的冷冻装置，使用预先加压液化的气体，在制冷过程中不需额外的动力源驱动，但降温速度及目标温度不易控制，又所述液化气体是惰性纯物质，例如：氮、二氧化碳等，若在密闭空间使用，使所述气体逐渐增加而氧分压下降，可能导致人员缺氧窒息。
有鉴于此，现有的冷冻装置及其车辆确实仍有加以改善的必要。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种冷冻装置，不需依靠额外动力源驱动，容易操作且方便移动。
本发明提供一种冷冻装置，汽化吸热的气体不会进入储物空间，避免瞬间降温及窒息意外发生。
本发明还提供一种具有冷冻装置的车辆，可在运送货物过程中维持低温，且具有低成本、低耗能的优点。
本发明以下所述方向性或其近似用语，例如「上(顶)」、「下(底)」、「内」、「外」等，主要参考附图的方向，各方向性或其近似用语仅用以辅助说明及理解本发明的各实施例，非用以限制本发明。
本发明的冷冻装置，用于一个冷冻空间，包括：一个液化气体供应模块，具有一个液化气体储存槽；一个控制模块，具有一个电磁阀连通所述液化气体储存槽，及一个控制单元电性连接所述电磁阀；一个制冷模块，设置于所述冷冻空间内，具有一个汽化室连通所述电磁阀；及一个排气模块，具有一个排气阀连通所述汽化室，所述排气阀电性连接所述控制单元。
据此，本发明的冷冻装置是利用液化气体于所述汽化室内由液态相变为气态，并吸收大量热能以补足相变过程所需的汽化热，则所述汽化室温度骤降可用来冷冻所述冷冻空间，本发明的冷冻装置不需使用压缩机，具有节省能源及不受限动力源的功效，且不会产生废气及噪音，又，本发明的冷冻装置于所述汽化室中进行汽化，由于所述汽化过程中未进入所述冷冻空间，具有降温均匀的功效，及可以防止人员吸入大量汽化后的气体而造成缺氧窒息意外。
其中，所述液化气体储存槽储存一种液化气体是氮或二氧化碳。如此，在汽化过程中可吸收大量热能，且不与待冷冻物品起化学反应，具有冷冻及保存物品的功效。
其中，所述液化气体储存槽的排出口装设一个减压阀及一个压力表。如此，可以控制所述液化气体的输出压力及流量，并得知所述液化气体的残余量，具有辅助更换所述液化气体储存槽的功效。
其中，所述电磁阀与所述液化气体储存槽之间装设一个针阀。如此，可以截止所述液化气体的输出，具有辅助调整或保护所述电磁阀的功效。
其中，所述汽化室是盘管状。如此，可同时增加汽化膨胀所需的容积及受热外表面积，具有提升汽化效率及热能吸收效率的功效。
其中，所述汽化室具有多个叶片设置于所述汽化室的外表面。如此，可增加受热外表面面积，具有提升热能吸收效率的功效。
其中，所述汽化室外部的一端设置一个风扇。如此，可驱使空气流动通过所述汽化室的外表面，形成热能流失的冷空气输出至冷冻空间，具有提升热能吸收效率及冷空气循环的功效。
其中，所述控制单元电性连接一个测压单元，所述测压单元连通所述汽化室，所述测压单元是压力传感器。如此，可测量并控制所述汽化室内的压力，具有维持汽化发生及避免高压损坏管线的功效。
其中，所述控制单元电性连接一个测温单元，所述测温单元设置于所述冷冻空间，所述测温单元是温度计。如此，可即时得知冷冻温度并设定一个目标温度，具有控制降温速度的功效。
本发明的车辆，含有上述冷冻装置。可以运送低温保存物品，由于无需配置压缩机，具有节省空间及减轻负载重量的功效。
附图说明
图1为本发明第一实施例的示意图。
图2为本发明第二实施例的示意图。
符号说明
1 液化气体供应模块
11 液化气体储存槽 12 减压阀
13 压力表
2 控制模块
21 针阀 22 电磁阀
23 控制单元
3 制冷模块
31 汽化室 32 风扇
4 排气模块
41 测压单元 42 排气阀
5 冷冻空间
51 测温单元
P1 第一路径 P2 第二路径
P3 第三路径。
具体实施方式
为让本发明的上述及其他目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举本发明的较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：
请参照图1所示，其是本发明冷冻装置的第一实施例，包括一个液化气体供应模块1、一个控制模块2、一个制冷模块3、一个排气模块4及一个冷冻空间5，所述液化气体供应模块1由一个第一路径P1连通所述控制模块2，所述控制模块2由一个第二路径P2连通所述制冷模块3，所述制冷模块3由一个第三路径P3连通所述排气模块4，所述制冷模块3设置于所述冷冻空间5内部。
所述液化气体供应模块1包括一个液化气体储存槽11，可以高压储存一种液化气体，所述液化气体较佳具有高汽化热及化学惰性，如：氮、二氧化碳等，所述液化气体供应模块1还可具有一个减压阀12装设于所述液化气体储存槽11的排出口，可以控制所述液化气体进入所述第一路径P1的压力及流量，并借由一个压力表13监看所述液化气体储存槽11内部的压力，以得知所述液化气体的残余量，当用尽所述液化气体的液化气体储存槽11时可以被更换。
所述控制模块2由一个针阀21连接所述第一路径P1，可控制所述液化气体进入所述控制模块2的流量，所述针阀21再连接一个电磁阀22，所述电磁阀22电性连接一个控制单元23，由所述控制单元23开关所述电磁阀22，使所述液化气体流经所述针阀21及所述电磁阀22，再进入所述第二路径P2。另外，所述控制单元23电性连接所述制冷模块3、所述排气模块4及所述冷冻空间5。
所述制冷模块3包括一个汽化室31，连接所述第二路径P2，可供所述液化气体在所述汽化室31内部由液态相变为气态，并吸收大量热能以补足相变过程所需的汽化热，使所述汽化室31的温度骤降并向外界吸收热能，所述汽化室31较佳以导热材料形成盘管状，及设置多个叶片于所述汽化室31的外表面，使所述汽化室31外部接触空气的面积增加，可以提升吸收热能的效率而加速降温效果，所述制冷模块3还可设置一个风扇32于所述汽化室31外部的一端，所述风扇32电性连接所述控制单元23，由所述控制单元23驱动所述风扇32可使空气流动通过所述汽化室31的外表面，并由所述汽化室31吸取空气中的热能，所产生的冷空气由所述风扇32导引入所述冷冻空间5，所述液化气体汽化为气体后，由所述第三路径P3排出。
所述排气模块4由一个测压单元41及一个排气阀42连接所述第三路径P3，且所述测压单元41及所述排气阀42分别电性连接所述控制单元23，所述测压单元41可测量所述第三路径P3内的气体压力，再传送压力数据予所述控制单元23，则所述控制单元23可控制所述排气阀42的开关，使气体可通过所述排气阀42适度排放到外界大气中，具有调节所述第三路径P3及所述汽化室31内部的气体压力的功效。所述测压单元41可以是一个压力传感器。
所述冷冻空间5是一个绝热空间，由所述制冷模块3吸收所述冷冻空间5内部的热能，且所述冷冻空间5外部的热能无法进入所述冷冻空间5内，则所述冷冻空间5可形成一个相对低温的储藏空间。所述冷冻空间5还可具有一个测温单元51，所述测温单元51电性连接所述控制单元23，所述测温单元51测量所述冷冻空间5内部的温度，并传送温度数据予所述控制单元23，所述测温单元51可以是一个温度计。
据由前述结构，使用本发明冷冻装置，先开启并调整所述减压阀12及所述针阀21，以控制所述液化气体储存槽11输出所述液化气体的压力及流量，再由所述控制单元23比较所述测温单元51取得的所述冷冻空间5温度与一个目标温度，当所述目标温度低于所述冷冻空间5温度时，所述控制单元23控制所述电磁阀22间歇开启，使所述液化气体分批导入所述汽化室31进行吸热降温，直到所述冷冻空间5温度降至所述目标温度，则所述电磁阀22停止开启。
所述测压单元41测量所述第三路径P3内的压力，当所述第三路径P3内的气体压力升高时，由所述控制单元23判断开启所述排气阀42以排出已汽化的气体，可以将热能随气体释放到外部且避免高压损坏所述汽化室31。
又，当所述液化气体储存槽11储备的所述液化气体耗尽时，可由所述压力表13显示提醒，以适时更换所述液化气体储存槽11，维持本发明冷冻装置运作。
请参照图2所示，其是本发明冷冻装置的第二实施例，在本实施例中，所述空间配置调整适用于一个车辆，所述液化气体供应模块1及所述控制模块2设置于所述车辆底部，可节省空间且方便操作及更换，又，所述排气阀42的排气方向朝向地面，可避免高压气体于所述车辆行进中喷出而产生意外伤害，所述排气阀42的排气方向也可朝上，不以此为限。所述车辆可以是联结车、卡车、厢型车、能够拖行货柜或具有载货空间等的运输工具。
综上所述，本发明的冷冻装置是利用液化气体于所述汽化室内由液态相变为气态，并吸收大量热能以补足相变过程所需的汽化热，则所述汽化室温度骤降可用来冷冻所述冷冻空间，本发明的冷冻装置不需使用压缩机，具有节省能源及不受限动力源的功效，且不会产生废气及噪音，又，本发明的冷冻装置于所述汽化室中进行汽化，由于所述汽化过程中未进入所述冷冻空间，具有降温均匀的功效，及可以防止人员吸入大量汽化后的气体而造成缺氧窒息意外。本发明的车辆包括上述冷冻装置，可以运送低温保存物品，由于无需配置压缩机，具有节省空间及减轻负载重量的功效。

Claims (10)

1.一种冷冻装置，用于一个冷冻空间，包括：
一个液化气体供应模块，具有一个液化气体储存槽；
一个控制模块，具有一个电磁阀连通所述液化气体储存槽，及一个控制单元电性连接所述电磁阀；
一个制冷模块，设置于所述冷冻空间内，具有一个汽化室连通所述电磁阀；及
一个排气模块，具有一个排气阀连通所述汽化室，所述排气阀电性连接所述控制单元。
2.如权利要求1所述的冷冻装置，其特征在于，所述液化气体储存槽储存一种液化气体是氮或二氧化碳。
3.如权利要求1所述的冷冻装置，其特征在于，所述液化气体储存槽的排出口装设一个减压阀及一个压力表。
4.如权利要求1所述的冷冻装置，其特征在于，所述电磁阀与所述液化气体储存槽之间装设一个针阀。
5.如权利要求1所述的冷冻装置，其特征在于，所述汽化室是盘管状。
6.如权利要求1项所述的冷冻装置，其特征在于，所述汽化室具有多个叶片设置于所述汽化室的外表面。
7.如权利要求1所述的冷冻装置，其特征在于，所述汽化室外部的一端设置一个风扇，所述风扇电性连接所述控制单元。
8.如权利要求1所述的冷冻装置，其特征在于，所述控制单元电性连接一个测压单元，所述测压单元连通所述汽化室，所述测压单元是压力传感器。
9.如权利要求1所述的冷冻装置，其特征在于，所述控制单元电性连接一个测温单元，所述测温单元设置于所述冷冻空间，所述测温单元是温度计。
10.一种车辆，含有如权利要求1至9中任一项所述的冷冻装置。
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