CN110325690A - 配置成采集大气水的制冷设备 - Google Patents

Abstract

公开了一种制冷设备。该设备包括储藏室、压缩机、耦接至压缩机的冷凝器以及与冷凝器和压缩机连通的蒸发器。蒸发器包括第一区和第二区。第一区设置在储藏室中。第二区与第一区连通，并延伸到储藏室外部。第二区暴露于制冷设备附近的大气中。

Description

配置成采集大气水的制冷设备

技术领域

本发明总体上涉及制冷装置，具体涉及配置成采集大气水的制冷装置。

背景技术

制冷装置通常用于储存易腐物品。本文讨论了与制冷系统和相关装置相关的一些新概念。

发明内容

根据本发明的一个方面，公开了一种制冷设备。

该设备包括储藏室、压缩机、耦接至压缩机的冷凝器以及与冷凝器和压缩机连通的蒸发器。蒸发器包括第一区和第二区。第一区设置在储藏室中。第二区与第一区连通，并延伸到储藏室外部。第二区暴露于制冷设备附近的大气中。

根据本发明的另一方面，公开了一种制冷装置。该装置包括储藏室、压缩机、耦接至压缩机的冷凝器以及与冷凝器和压缩机连通的蒸发器。冷凝器包括设置在储藏室中的至少一个区。该装置还包括设置在储藏室底部附近的排水盘和储水器。排水盘配置成采集在储藏室中冷凝的冷凝水。储水器设置在储藏室中，并与排水盘流体连通。储水器配置成存储来自排水盘的冷凝水。

根据本发明的又一方面，公开了一种制冷设备。该设备包括储藏室、压缩机、耦接至压缩机的冷凝器以及与冷凝器和压缩机连通的蒸发器。蒸发器包括第一区和第二区。第一区设置在储藏室中。第二区与第一区连通，并延伸到储藏室外部。第二区暴露于制冷设备附近的大气中。该设备还包括相对于重力设置在第二区下方的收集盘和配置成存储冷凝水分的储水器。第二区通过与大气的温差从大气中收集冷凝水分。储水器设置在储藏室中，并与收集盘流体连通。

通过研究以下说明书、权利要求书和附图，本领域技术人员将进一步理解该器件的这些和其他特征、优点和目的。

附图说明

在附图中：

图1是示出有集水系统的制冷装置的前透视图；

图2是示出有集水系统和制冷回路的制冷装置的前透视图；

图3是包括集水系统的制冷装置的侧剖视图；以及

图4是本公开的包括集水系统的制冷装置的操作框图。

具体实施方式

本文中的术语“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“垂直”、“水平”及其派生词应当相对于如图1中定向的器件进行描述。然而，应该理解的是，该器件可以采取各种替代方向和步骤顺序，除非有明确相反的指定。还应当理解，附图中示出的以及以下说明书中描述的特定设备和过程仅仅是所附权利要求中定义的发明概念的示例性实施例。因此，除非权利要求明确声明，否则与本文公开的实施例相关的特定尺寸和其他物理特征不应被认为是限制性的。

根据需要，本文公开了本发明的详细实施例。然而，应当理解，所公开的实施例仅仅是本发明的示例，而本发明可以以各种替代形式来实施。附图不一定示出详细设计，一些示意图可能被放大或缩小以显示其功能特点。因此，本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅仅是作为教导本领域技术人员以不同方式应用本发明的代表性基础。

本文所使用的术语“和/或”，当用于两个或多个项目时，意味着可以单独使用所列项目中的任何一个，或者可以使用所列项目中的两个或多个的任意组合。例如，如果组合物被描述为含有组分A、B和/或C，则该组合物可以单独含有A；单独含有B；单独含有C；含有A和B的组合；含有A和C的组合；含有B和C的组合；或者含有A、B、C的组合。

参考图1，示出了制冷装置10的前透视图。制冷装置10包括储藏室12，其可以配置成存储食品14(例如易腐物品等)。装置10包括制冷回路15，其配置成使存储的液体冷却剂循环通过储藏室。冷却的液体冷却剂将热量从储藏室12向外传递，使得储藏室12的温度保持低于装置10附近的环境空气温度。在大多数应用中，装置附近的空气是大气。然而，为了清楚起见，装置10附近的空气将被称为环境空气16。因此，装置10可以有利地对食品14进行冷却。

在各种实施例中，装置10可以包括一个或多个配置成从装置10附近的环境空气16中提取水分的特征。特别是在温暖的气候下，环境空气携带水分，可以通过冷却空气将水分冷凝成液态水进行分离。为了采集环境空气16中的水分，装置10可以包括蒸发器18，其具有至少一个延伸到储藏室12外部的部分。例如，蒸发器18可以包括设置在储藏室12中的第一区18a和延伸到储藏室12外部、暴露于环境空气16的第二区18b。尽管被描述为第一区18a和第二区18b，但蒸发器18也可以被描述为第一部分和第二部分，或者也可以被称为多个蒸发器20。多个蒸发器20可以包括第一蒸发器20a，其与第二蒸发器20b相连。

蒸发器18的第一区18a可以提供来自储藏室12中捕获的环境空气16的热传递。第二区18b可以提供来自装置10附近的环境空气16的热传递。当环境空气16在第二区18b的冷却段或盘管上冷却时，空气中的水分在第二区18b冷凝成冷凝液体22。为了收集冷凝液体22，收集盘24可以设置在第二区18b下方。在该配置中，冷凝液体22可以从第二区18b落入收集盘24中。冷凝液体22可以从收集盘24通过一个或多个管道或导管传输，以收集在储水器26中。储水器26可以设置在储藏室12中，使得冷凝液体22被蒸发器18的第一区18a冷却。

在一些实施例中，储水器26可以包括配置成分配储存在其中的冷凝液体22的龙头或入口阀。储水器26可以类似地与分液器32流体连通，其中分液器32配置成向分液管提供冷凝液体流。如图1所示，分液器32配置成使冷凝液体22通过储藏室的门34。在该配置中，冷凝液体22可以经由水泵通过分液管泵送或以其他方式分配。如参照图3至4进一步讨论的，冷凝液体22可以通过一个或多个消毒和/或净化工艺来处理。例如，冷凝液体22可以在被分配之前和/或在储存于储水器26中之前通过消毒器件36和/或在线过滤器38。这样，冷凝液体22可以被消毒和/或过滤，以确保装置10提供高质量的饮用水。

如本文所讨论的，蒸发器18可以对应于一个或多个区。每个区18a、18b可以包括多个重叠段40或盘管。在该配置中，蒸发器18的热传递可以基于区18a、18b的暴露表面积来控制。此外，通过将区18a、18b设置成重叠、弯曲、倒弧或多种结构，蒸发器18的热传递可以在给定体积下最大化。因此，蒸发器18可以被优化，从而使储藏室12中的第一区18a和暴露于储藏室12外的环境空气16的第二区18b具有期望的表面积。

在一些实施例中，第二区18b可以延伸到储藏室12的上表面42上方，位于储藏室12外部。通风壳体44A可以部分封闭第二区18b和收集盘24，以阻止杂物和/或动物进入通风容积46或形成于其中的内部容积。壳体44可以包括壳体44一侧或多侧上的通风口，并且在一些实施例中可以包括一个或多个风扇50或空气循环器件。风扇50可以提供通过通风容积46的环境空气16的定向气流。以这种方式，装置10可以通过环境空气16的循环，使得含水量和相应地从环境空气16冷凝的冷凝液体22最大化。

现在参考图2和图3，更详细地示出了装置10的透视图和侧视图，示出了与制冷回路15相连的制冷系统60。制冷系统60包括压缩机62，其可以对应于线性压缩机。虽然压缩机62被示出位于装置10的底部64附近，但是压缩机62可以位于装置10的各个部分。压缩机62耦接至制冷回路15。制冷回路15包括冷凝器66、膨胀阀68和蒸发器18，其可以通过导管70相互连接。在该配置中，制冷剂可以从压缩机62流入冷凝器66，通过膨胀阀68和蒸发器18，并经由吸入管线72返回压缩机62。

如所公开的，制冷剂可以通过导管70进入蒸发器18，并从储藏室12向外传递热量。蒸发器18的第一区18a可以提供来自储藏室12中捕获的空气的热传递。第二区18b可以提供来自装置10附近的环境空气16的热传递。当环境空气16在第二区18b的冷却段或盘管上冷却时，空气中的水分在第二区18b冷凝成冷凝液体22。冷凝液体22可以落入设置在第二区18b下方的收集盘24中。冷凝液体22可以从收集盘24通过第一收集导管74传输，以积聚在储水器26中。如图所示，储水器26被示出设置在储藏室12中，使得冷凝液体22被蒸发器18的第一区18a冷却。

蒸发器18的第二区18b、收集盘24、风扇50和通风壳体44可以形成大气水收集装置80。尽管示出为位于储藏室12的上表面42上方，但是大气水收集装置80可以连接到侧壁82、门34或装置10的各个部分。因此，大气水收集装置80可以包括位于储藏室12外部的各种配置中的第二区18b。尽管被讨论为包含在通风壳体44中，但是第二区18b也可以接触环境空气16。另外，根据期望的设计，可以省略一个或多个风扇50。因此，本发明提供了各种实施例来适应装置10的各种应用。

除了收集盘24中捕获的冷凝液体22之外，装置10还可以在排水盘84中采集冷凝液体22。排水盘84可以设置在装置10的底部64附近，靠近储藏室12的底面。如所讨论的，一部分环境空气16可以被捕获在储藏室12中。类似于在第二区18b上冷凝的水分，冷凝液体22可以形成在第一区18a和/或储藏室12和门34的各种内表面上。储藏室12中的冷凝液体22可以落入排水盘84中。排水盘84中的冷凝液体22可以通过泵86转移到储水器26。以这种方式，冷凝液体22可以通过第二收集导管85传输，以积聚在储水器26中。

泵86可以对应于各种形式的水泵，并且可以设置在排水盘84中。泵86可以对应于往复泵、正排量泵、螺杆泵或任何合适的泵，其可以将冷凝液体22从排水盘84转移到储水器26。尽管本文讨论了特定类型的器件来支持本发明，但是在不脱离本发明的精神的情况下，可以应用被本领域技术人员视为等同物的类似器件和配置。因此，除非在权利要求中明确声明，否则本发明的范围不应受说明书的任何描述性方面的限制。

图4示出了制冷系统60和大气水收集装置80的功能框图。现在参考图3和图4，制冷系统60示出为包括压缩机62、冷凝器66、膨胀阀68和蒸发器18，蒸发器18包括第一区18a和第二区18b。压缩机62耦接至通过导管70互连的制冷回路15。在该配置中，制冷剂可以从压缩机62流入冷凝器66，通过膨胀阀68和蒸发器18，并经由吸入管线72返回压缩机62。除了本文已经讨论的部件之外，制冷系统60还可以包括冷凝器风扇92，以促进热传递。

蒸发器18的第一区18a用虚线表示，示出了第一区18a设置在储藏室12中。另外，储水器26也用虚线示出，示出了储水器26也可以容纳或设置在储藏室12中。然而，在各种实施例中，储水器26可以设置在储藏室12的外部。以这种方式，装置10可以被灵活地配置成适合各种应用。

第二区18b可以提供来自装置10附近的环境空气16的热传递。环境空气16可以通过一个或多个风扇50在第二区18b上循环。穿过第二区18b的冷却段或盘管的环境空气16导致冷凝液体22形成并聚集在收集盘24中。另外，来自储藏室12中捕获的环境空气16的冷凝液体22可以聚集在排水盘84中。冷凝液体22可以在分配之前和/或储存于储水器26中之前被泵送或引导至消毒器件36和/或在线过滤器38中。这样，冷凝液体22可以被消毒和/或过滤，以确保装置10提供高质量的饮用水。

消毒器件36可以对应于各种形式的消毒器件。例如，消毒器件36可以利用各种消毒技术，包括但不限于沸腾蒸馏、臭氧蒸馏、紫外线消毒等。因此，消毒器件36可以由各种器件实现，以确保水是可饮用的。在线过滤器38可以对应于颗粒过滤器或多种类型的过滤器。例如，过滤器38可以对应于碳或木炭过滤器、碘晶体和膜过滤器。这样，冷凝液体22(例如冷凝水)可以被过滤和净化，以确保可以从分液器32的分液管94中输出清洁的可饮用水。

本领域普通技术人员将会理解，所述器件和其他部件的构造不限于任何特定材料。除非另外描述，否则本文公开的器件的其他示例性实施例可以由多种材料形成。

出于本公开的目的，术语“耦接”(其各种形式，耦接的，耦接地等)通常指两个部件直接或间接的(电气或机械)连接。这种连接本质上可以是固定的，也可以是可移动的。这种连接可以通过这两个部件(电气或机械)和任何其他中间构件一体形成为单个整体来实现，或者只由这两个部件来实现。除非另有说明，这种连接本质上可以是永久性的，或者本质上可以是可移除的或可释放的。

同样需要注意，在示例性实施例中示出的器件的元件的构造和布置仅仅是说明性的。尽管在本发明中仅详细描述了本发明的几个实施例，但是阅读本公开的本领域技术人员将容易理解，在实质上不脱离所述主题的新颖教导和优点的前提下，许多修改是可能的(例如，各种元件的尺寸、大小、结构、形状和比例、参数值、安装布置、材料的使用、颜色、方向等的变化)。例如，显示为一体形成的元件可以由多个部件构成，或者显示为多个部件的元件可以一体形成，界面的操作可以颠倒或者以其他方式变化，结构和/或构件或连接器或系统的其他元件的长度或宽度可以变化，元件之间的调节位置的性质或数量可以变化。应当注意，系统的元件和/或组件可以由具有足够强度或耐久性的多种材料中的任何一种形成，具有多种颜色、纹理和组合中的任何一种。因此，所有这些修改都旨在包括在本发明的范围内。在不脱离本发明的精神的情况下，可以对期望的和其他示例性实施例的设计、操作条件和布置进行其他替换、修改、改变和省略。

应当理解，所描述的过程中的任何所述过程或步骤可以与其他公开的过程或步骤相结合，以形成本器件范围内的结构。本文公开的示例性结构和过程是为了说明的目的，不应被解释为限制。

还应当理解，在不脱离本器件的概念的情况下，可以对上述结构和方法进行变化和修改，并且还应当理解，这些概念旨在由所附权利要求书覆盖，除非这些权利要求书另有明确的语言说明。

以上描述仅被认为是示出实施例的描述。本领域技术人员以及制造或使用该器件的人员将会想到对该器件的修改。因此，应当理解，附图中所示和上面描述的实施例仅仅是为了说明的目的，并不旨在限制设备的范围，器件的范围由根据包括《均等论》在内的专利法的原则解释的所附权利要求来限定。

Claims (20)

1.一种制冷设备，包括：

储藏室；

压缩机；

冷凝器，耦接至所述压缩机；以及

蒸发器，与所述冷凝器和所述压缩机连通，其中所述蒸发器包括第一区和第二区，所述第一区设置在所述储藏室中，所述第二区与所述第一区连通并延伸到所述储藏室外部，其中所述第二区暴露于所述制冷设备附近的大气中。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一区包括冷却由所述储藏室形成的内部容积的第一多个蒸发器盘管。

3.根据权利要求2所述的设备，其中所述第二区包括暴露在所述储藏室外部的第二多个蒸发器盘管。

4.根据权利要求2至3中任一项所述的设备，还包括相对于重力设置在所述第二区下方的收集盘。

5.根据权利要求4所述的设备，其中所述第二区通过与所述大气的温差从所述大气中冷凝水分。

6.根据权利要求4至5中任一项所述的设备，其中所述收集盘配置成收集所述冷凝水分。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的设备，还包括储水器，所述储水器设置在所述储藏室内，与所述收集盘流体连通，并且配置成储存所述冷凝水分。

8.根据权利要求2至7中任一项所述的设备，其中所述储藏室由所述蒸发器的所述第一区制冷。

9.根据权利要求2至8中任一项所述的设备，其中所述第二区在所述储藏室外部延伸到所述第一区上方。

10.根据权利要求2至9中任一项所述的设备，还包括与所述第一隔室的上表面连接的通风壳体。

11.根据权利要求2至10中任一项所述的设备，其中所述通风壳体包括至少一个风扇，所述风扇配置成使所述大气循环通过含有所述第二区的所述通风壳体的内部容积。

12.一种制冷装置，包括：

储藏室；

压缩机；

冷凝器，耦接至所述压缩机；

蒸发器，与所述冷凝器和所述压缩机连通，其中所述冷凝器包括设置在所述储藏室中的至少一个区；

排水盘，设置在所述储藏室的底部附近，其中所述排水盘配置成收集所述储藏室中冷凝的冷凝水；以及

储水器，设置在所述储藏室中并与所述排水盘流体连通，其中所述储水器配置成存储从所述排水盘传输的所述冷凝水。

13.根据权利要求12所述的装置，还包括：

消毒器件，其配置成在所述冷凝水进入所述储水器之前对来自所述排水盘的所述冷凝水进行消毒。

14.根据权利要求12至13中任一项所述的装置，其中所述蒸发器包括第一区和第二区，所述第一区设置在所述储藏室中，所述第二区与所述第一区连通，其中所述第二区延伸到所述储藏室外部。

15.根据权利要求14所述的装置，其中所述第二区暴露于所述制冷装置附近的大气中。

16.根据权利要求15所述的设备，其中所述第二区通过与所述大气的温差从所述大气中收集所述冷凝水分。

17.根据权利要求12至16中任一项所述的设备，还包括相对于重力设置在所述第二区下方并与所述储水器流体连通的收集盘。

18.根据权利要求4至5中任一项所述的设备，其中所述收集盘接收所述冷凝水分并将所述冷凝水分传输到所述储水器中。

19.一种制冷设备，包括：

储藏室；

压缩机；

冷凝器，耦接至所述压缩机；

蒸发器，与所述冷凝器和所述压缩机连通，其中所述蒸发器包括第一区和第二区，所述第一区设置在所述储藏室中，所述第二区与所述第一区连通并延伸到所述储藏室外部，其中所述第二区暴露于所述制冷设备附近的大气中；

收集盘，相对于重力设置在所述第二区下方，其中所述第二区通过与所述大气的温差从所述大气中收集冷凝水分；以及

储水器，设置在所述储藏室中并与所述收集盘流体连通，其中所述储水器配置成存储从所述收集盘传输的所述冷凝水。

20.根据权利要求19所述的设备，还包括与所述收集盘流体连通的消毒器件，其中所述消毒器件配置成在传输至所述储水器之前处理所述冷凝水。