CN114046624A - 一种冷库用的库外安装型的空气冷却器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及制冷设备领域。目的在于提供一种冷库用的库外安装型的空气冷却器，包括设置在库房外的冷却器，所述冷却器包括箱体，以及设置在箱体内的抽排风机；所述箱体的一侧设置有与箱体内部连通的进风通道，并通过进风通道与库房连通，所述进风通道与库房相对的一端设置有制冷进气阀门；箱体的另一侧设置出风通道；所述进风通道和出风通道的侧部分别开设有除霜进气口和除霜排气口；所述除霜进气口和除霜排气口处分别设置有除霜进气阀门和除霜排气阀门。本发明通过简单的结构改良不仅实现了节能除霜的功能，且不占用库内使用空间，不会对库温造成影响，防止库温波动。

Description

一种冷库用的库外安装型的空气冷却器

技术领域

本发明涉及制冷设备领域，具体涉及一种冷库用的库外安装型的空气冷却器。

背景技术

冷库就是通过构建低温环境以对物资进行储备、储存的场所，冷库在工作过程中，库内空气与制冷系统通过蒸发器实现热交换，以降低库内空气的温度。由于蒸发器处温度较低，在使用一段时间后，冷凝水汽会在蒸发器的表面结霜、凝冰，在结霜初期，霜层厚度薄，隔绝性差，在一定程度上增大空气与蒸发器的接触面积，不仅对热交换不会产生不利影响，甚至还会在一定程度上提高热交换效率。但伴随着使用时间加强，霜层的厚度不断的增厚，过后的霜层的热隔绝性大，将会导致蒸发器无法进行正常的热交换，进而丧失制冷功能，甚至引发其他的工作故障。为此，冷库的制冷系统在工作一段时间后，就需要对蒸发器进行除霜操作。除霜的方式包括自然除霜、电除霜等多种方式，但这些方式究其本质均是通过对蒸发器进行加热，以融化凝结在蒸发器表面的霜冰层，而目前工、商业使用的各种空气冷却器均是安装在冷库内部，还存在如下问题：1、冷却器的安装暂用冷库空间，导致冷库内部有效使用空间减少；2、除霜能耗大，同时还会造成库内的库温波动。为此，开发一种既不占用库内空间、除霜能耗低、又不会造成库温波动的冷却器，将能够极大的改善上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冷库用的库外安装型的空气冷却器置，不占用库内使用空间、除霜综合能耗低，且在除霜的过程中不会对冷库内的库文造成波动影响。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种冷库用的库外安装型的空气冷却器，包括设置在库房外的冷却器，所述冷却器包括箱体，以及设置在箱体内的抽排风机；所述箱体的一侧设置有与箱体内部连通的进风通道，并通过进风通道与库房连通，所述进风通道与库房相对的一端设置有制冷进气阀门；箱体的另一侧设置出风通道，所述出风通道的一端与抽排风机的出风口连通，另一端与冷气回流管的一端连通，并设置有制冷排气阀门；所述冷气回流管的另一端与库房内部连通；所述进风通道和出风通道的侧部分别开设有除霜进气口和除霜排气口；所述除霜进气口和除霜排气口处分别设置有除霜进气阀门和除霜排气阀门；

所述冷却器还包括设置在箱体内的蒸发器，所述蒸发器接入制冷循环回路，蒸发器位于进风通道与抽排风机之间的气流路径上。

优选的，所述箱体内还设置有一张竖向的第一导向隔板和一张竖向的第二导向隔板，所述第一导向隔板和第二导向隔板分别位于蒸发器的靠近抽排风机的一侧和靠近进风通道的一侧；所述第一导向隔板的底部、第二导向隔板的顶部均设置有过风口。

优选的，所述进风通道位于箱体一侧的下部，所述第一导向隔板与进风通道之间的箱体内部构成功能部件安装腔。

优选的，所述箱体的底部与蒸发器相对的位置设置有汇水槽，所述汇水槽的底部设置有排水管，所述排水管内设置有排水电磁阀。

优选的，所述箱体安装在支撑底座上，所述支撑底座上与排水槽相对的位置设置有让位口。

优选的，还包括低温辅热器，所述低温辅热器包括设置在箱体顶部的空气压缩机，所述空气压缩机包括机体和设置在机体下部的高压储罐，所述高压储罐的进气端与机体连通，高压储罐的出气端通过L形的进气主管与辅热机构连通；

所述辅热机构包括设置在进风通道上的沿进风通道宽度方向延伸的梯形支架，所述梯形支架的顶部并排设置有若干涡流管，所述涡流管的进气端通过第一短接管与进气主管连通；所述涡流管的冷端朝向库房内部，并与库房内部连通；涡流管的热端通过第二短接管与J形的出气主管连通；所述辅热机构还包括设置在箱体内的、竖向的辅热吹风管，所述辅热吹风管安装在蒸发器的前后两侧，且辅热吹风管上设置有朝向蒸发器的吹风口；所述辅热吹风管与出气主管连通。

优选的，所述辅热吹风管包括外管和内管，所述外管固定设置在箱体内，所述内管穿设在外管内，并与外管构成转动配合；所述吹风口设置在外管的侧壁上，且吹风口沿竖向延伸；所述内管四方的侧壁上设置有四组内孔，且四组内孔的位置分别对应蒸发器的全段、蒸发器的上段、蒸发器的中段、蒸发器的下段；所述内管的上端通过旋转接头与出气主管连通，内管能够在驱动组件的驱动下在外管内部旋转，以切换各组内孔与吹风口的对应关系。

优选的，所述驱动组件包括设置在内管上端的从动齿轮，所述从动齿轮与主动齿轮啮合，所述主动齿轮与驱动电机传动连接。

优选的，所述第一导向隔板和第二导向隔板均为波纹板。

优选的，所述涡流管的冷端通过汇流盒与库房内部连通，所述汇流盒包括嵌设在库房侧壁上的盒体，所述盒体靠近库房内的一侧为开口侧，且开口侧设置有通断风阀，所述涡流管的冷端朝向通断风阀；所述盒体的前后两侧面设置有泄气口，所述泄气口处设置有泄气风阀；所述汇流盒内还设置有用于检测汇流盒内气体温度的温度传感器。

优选的，所述冷气回流管与库房的上部连通。

优选的，所述冷气回流管为隔热保温管。

本发明的有益效果集中体现在：通过简单的结构改良不仅实现了节能除霜的功能，且不占用库内使用空间，不会对库温造成影响，防止库温波动。具体来说，本发明的冷却器安装在库房外，节省了冷却器在库房内的安装空间，提升库内的有效使用面积，在进行除霜操作的过程中，即使对蒸发器进行自然风除霜和辅热除霜，也不会对库内温度造成干扰。在正常冷库制冷情况下，制冷进气阀门和制冷排气阀门打开，除霜进气阀门和除霜排气阀门关闭；气流路径如下：库房、进风通道、蒸发器、抽排风机、出风通道、冷气回流管、库房，在经过蒸发器时进行制冷热交换。在需要进行除霜处理时，制冷进气阀门和制冷排气阀门关闭，除霜进气阀门和除霜排气阀门打开；气流路径如下：除霜进气口、进风通道、蒸发器、抽排风机、出风通道、除霜出气口，在经过蒸发器时进行除霜热交换。本发明结构简单可靠，便于安装和组配，通过简单的结构改良实现了多重功能。

附图说明

图1为本发明的安装示意图；

图2为图1中A部放大图；

图3为在俯视状态下涡流管的安装示意图；

图4为辅热吹风管在几种不同状态下的结构示意图；

图5为第一导向隔板和第二导向隔板的横截面结构示意图。

具体实施方式

如图1-5所示的，一种冷库用的库外安装型的空气冷却器，包括设置在库房0外的冷却器，所述冷却器包括箱体1，以及设置在箱体1内的抽排风机2，所述抽排风机2作为气流循环的动力机。所述箱体1的一侧设置有与箱体1内部连通的进风通道3，并通过进风通道3与库房0连通，所述进风通道3与库房0相对的一端设置有制冷进气阀门，如图2中所示，也就是进风通道3的右端设置有制冷进气阀门。

结合图1和2中所示，所述箱体1的另一侧设置出风通道4，一般所述出风通道4设置在箱体1的顶部，所述出风通道4的一端与抽排风机2的出风口连通，另一端与冷气回流管5的一端连通，并设置有制冷排气阀门。所述冷气回流管5的另一端与库房0内部连通，也就是图1中，冷气回流管5的上端与库房0连通，冷气回流管5作为冷气回流至库房0内的通道，由于冷气具有下沉的特性，所述冷气回流管5最好是与库房0的上部连通，为了避免冷气在回流的过程中受到外界热量的影响，所述冷气回流管5最好为隔热保温管。

本发明所述进风通道3和出风通道4的侧部分别开设有除霜进气口6和除霜排气口7，由于除霜进气口6是作为外界空气的进入通道，为了避免外界空气中的灰尘等影响，一般除霜进气口6处还可以设置过滤网、过滤芯等对空气进行净化。所述除霜进气口6和除霜排气口7处分别设置有除霜进气阀门和除霜排气阀门。为了实现自动化控制，制冷进气阀门、制冷排气阀门、除霜进气阀门和除霜排气阀门均采用电控百叶阀门，当然除采用百叶式阀门外，采用其他起到相同作用的阀门结构亦是可行的。

所述冷却器还包括设置在箱体1内的蒸发器8，所述蒸发器8接入制冷循环回路，蒸发器8位于进风通道3与抽排风机2之间的气流路径上。所述的制冷循环回路也就是制冷系统的冷媒循环回路，制冷循环回路包括压缩机、冷凝器等等其他部件，由于制冷循环回路与常规技术相同，在本发明中不再展开阐述。

本发明的冷却器安装在库房0外，节省了冷却器在库房0内的安装空间，提升库内的有效使用面积，在进行除霜操作的过程中，即使对蒸发器8进行自然风除霜和辅热除霜，也不会对库内0温度造成干扰。在正常冷库制冷情况下，制冷进气阀门和制冷排气阀门打开，除霜进气阀门和除霜排气阀门关闭；气流路径如下：库房0、进风通道3、蒸发器8、抽排风机2、出风通道4、冷气回流管5、库房0，在经过蒸发器8时进行制冷热交换。在需要进行除霜处理时，制冷进气阀门和制冷排气阀门关闭，除霜进气阀门和除霜排气阀门打开；气流路径如下：除霜进气口6、进风通道3、蒸发器8、抽排风机2、出风通道4、除霜出气口7，在经过蒸发器8时进行除霜热交换。本发明结构简单可靠，便于安装和组配，通过简单的结构改良实现了多重功能。

在此基础上，为了保证气流在流经蒸发器8时，能够与蒸发器8充分接触，延长接触路径。本发明更好的做法是，如图2中所示，所述箱体1内还设置有一张竖向的第一导向隔板9和一张竖向的第二导向隔板10，所述第一导向隔板9和第二导向隔板10分别位于蒸发器8的靠近抽排风机2的一侧和靠近进风通道3的一侧，也就是图2中的左右两侧。所述第一导向隔板9的底部、第二导向隔板10的顶部均设置有过风口11。气流在流过的过程中，先由第二导向隔板10上的过风口11(位于上部)进入，整个流经第一导向隔板9和第二导向隔板10之间的空间后，从第一导向隔板9上的过风口11(位于下部)流出，保证了换热行程长度。

本发明所述进风通道的位置可以直接与第二导向隔板10上的让位孔11相对，但为了进一步完善本发明的性能，更好的做法还可以是，所述进风通道3位于箱体1一侧的下部，所述第一导向隔板9与进风通道3之间的箱体1内部构成功能部件安装腔12。功能部件安装腔12可安装除湿组件、电辅热组件(适合在极端低温下进行辅助除霜)等等。

在除霜的过程中，霜层融化后，会沿着蒸发器8下流并汇聚在箱体1对应位置的底部，为了便于水的排出，本发明所述箱体1的底部与蒸发器8相对的位置设置有汇水槽13，所述汇水槽13的底部设置有排水管14，所述排水管14内设置有排水电磁阀。打开排水电磁阀即可正常的实现排水，在实际操作过程中，排水管14可采用存水弯管的形式，以保证气密封。本发明所述箱体1可以直接安装在地面上，但为了满足排水的需求，以及防止腐蚀，更好的做法是，箱体1安装在支撑底座15上，所述支撑底座15上与排水槽相对的位置设置有让位口16。

在一般情况下，本发明采用外界空气作为蒸发器8的加热热源，即可实现正常的除霜操作。但在外界温度较低的情况下，除霜速度相对较慢，为此，本发明更好的做法还可以是，增加低温辅热器，以保证气温较低时除霜的效率。在传统方式中，低温辅热器一般可采用电辅热，也就是利用电热丝、电热管等来辅助除霜，但这种方式要在蒸发器8内部安装电热部件，使得设备整体的复杂度和成本提高。同时电辅热的方式只能进行独立的加热，虽然加热效率相对较高，但其在除霜期间并不能实现对库房0内部的供冷，在除霜周期较长的情况下，由于库房0内热量的自然流失，仍然还是存在一定的库温波动风险。为此，本发明特别提出了一种独特的低温辅热器。

如图2中所示，本发明还包括低温辅热器，所述低温辅热器包括设置在箱体1顶部的空气压缩机17，所述空气压缩机17包括机体和设置在机体下部的高压储罐，所述高压储罐的进气端与机体连通，高压储罐的出气端通过L形的进气主管18与辅热机构连通。高压储罐用于储存空气压缩机17生成的高压气体，并通过高压气体作为驱动源，实现辅热。

结合图2和3中所示，所述辅热机构包括设置在进风通道3上的沿进风通道3宽度方向延伸的梯形支架19，所述梯形支架19的顶部并排设置有若干涡流管20，所述涡流管20的进气端通过第一短接管21与进气主管18连通。涡流管20在通入高压气体后，其能够同时产生高温和低温气体，理论上其温度覆盖范围可以在-45℃-120℃，完全能够满足除霜和库房0内辅冷的需求。其热端排出的气流可用于除霜、冷端排出的气流可用于库房0内的辅冷，进一步保证库房0库温的稳定性。

本发明所述涡流管20的冷端朝向库房0内部，并与库房0内部连通。涡流管20的热端通过第二短接管22与J形的出气主管23连通。所述辅热机构还包括设置在箱体1内的、竖向的辅热吹风管24，所述辅热吹风管24安装在蒸发器8的前后两侧，且辅热吹风管24上设置有朝向蒸发器8的吹风口27。所述辅热吹风管24与出气主管23连通。

在使用过程中，高压气体从高压储罐经过进气主管18、第一短接管21进入涡流管20内，在涡流管20的特性下，涡流管20的冷端，也就是图中的右端排出冷气，通入库房0内，对库房0实现辅冷。涡流管20的热端，也就是图中的左端排出热气，通入辅热吹风管24内，并由辅热吹风管24上的出风口27吹出，对蒸发器8进行除霜。

涡流管20在工作过程中，由于初期其内部的涡流运动还未完全成形，故其冷端排出的冷气流有可能还未达到库房0内的温度，此时若直接排入库房内，也会对库温造成一定的影响。为此，本发明更好的做法是涡流管20的冷端，也就是图3中涡流管20的右端通过汇流盒32与库房0内部连通，所述汇流盒32包括嵌设在库房0侧壁上的盒体33，所述盒体33靠近库房0内的一侧为开口侧，且开口侧设置有通断风阀34，所述涡流管20的冷端朝向通断风阀34。所述盒体33的前后两侧面设置有泄气口35，所述泄气口35处设置有泄气风阀。所述汇流盒32内还设置有用于检测汇流盒32内气体温度的温度传感器。温度传感器气体温度进行检测，当达到标准时，泄气风阀关闭、通断风阀34打开，涡流管20冷端气流直接排入库房0内。反之，则打开泄气风阀、关闭通断风阀34，使不达标的气体从盒体33上的泄气口35排出。

另外，本发明蒸发器8在工作过程中，由于各种因素的影响，其凝霜位置可能覆盖蒸发器12的整个区域，也可能仅覆盖蒸发器8的部分区域。为了实现涡流管20内高温气流的最大化利用，本发明辅热吹风管24的出风应当是具备可调性能的，也就是说其既可以整个对整个12进行加热除霜，也可以是进队蒸发器12的局部进行除霜。

为此，本发明所述辅热吹风管24如图4中所示，包括外管25和内管26，所述外管25固定设置在箱体1内，所述内管26穿设在外管25内，并与外管25构成转动配合。所述吹风口27设置在外管25的侧壁上，且吹风口27沿竖向延伸。所述内管26四方的侧壁上设置有四组内孔28，且四组内孔28的位置分别对应蒸发器8的全段、蒸发器8的上段、蒸发器8的中段、蒸发器8的下段。如图4中可以看出，每当内管26转动90°，其上不同组别的内孔28与吹风口27相对，即可实现全部导通，或局部导通，进而能够实现整体除霜或局部除霜的功能。换言之，四组内孔28分别是：第一组全部四个内孔28；第二组与第一组相比少了最下部两个内孔28；第三组少了最上方和最下方两个内孔28；第四组少了最下部的两个内孔28。所述内管26的上端通过旋转接头29与出气主管23连通，内管26能够在驱动组件的驱动下在外管25内部旋转，以切换各组内孔28与吹风口27的对应关系，旋转接头29的设置能够避免内管26在转动过程中与出气主管23形成干涉。

关于如何驱动内管26的转动，本发明的方式较多，其中较为简单的方式如图4中所示，所述驱动组件包括设置在内管26上端的从动齿轮30，所述从动齿轮30与主动齿轮31啮合，所述主动齿轮31与驱动电机传动连接。

除此之外，为了进一步提高本发明中气流与蒸发器8的热交换效率，所述第一导向隔板9和第二导向隔板10均为波纹板，通过波纹板的折射，能够在一定程度上改变气流流向，使得气流的流动更加曲折，延长换热路径，进而提升整体的换热效率。

Claims (10)

1.一种冷库用的库外安装型的空气冷却器，其特征在于：包括设置在库房(0)外的冷却器，所述冷却器包括箱体(1)，以及设置在箱体(1)内的抽排风机(2)；所述箱体(1)的一侧设置有与箱体(1)内部连通的进风通道(3)，并通过进风通道(3)与库房(0)连通，所述进风通道(3)与库房(0)相对的一端设置有制冷进气阀门；箱体(1)的另一侧设置出风通道(4)，所述出风通道(4)的一端与抽排风机(2)的出风口连通，另一端与冷气回流管(5)的一端连通，并设置有制冷排气阀门；所述冷气回流管(5)的另一端与库房(0)内部连通；所述进风通道(3)和出风通道(4)的侧部分别开设有除霜进气口(6)和除霜排气口(7)；所述除霜进气口(6)和除霜排气口(7)处分别设置有除霜进气阀门和除霜排气阀门；

所述冷却器还包括设置在箱体(1)内的蒸发器(8)，所述蒸发器(8)接入制冷循环回路，蒸发器(8)位于进风通道(3)与抽排风机(2)之间的气流路径上。

2.根据权利要求1所述的冷库用的库外安装型的空气冷却器，其特征在于：所述箱体(1)内还设置有一张竖向的第一导向隔板(9)和一张竖向的第二导向隔板(10)，所述第一导向隔板(9)和第二导向隔板(10)分别位于蒸发器(8)的靠近抽排风机(2)的一侧和靠近进风通道(3)的一侧；所述第一导向隔板(9)的底部、第二导向隔板(10)的顶部均设置有过风口(11)。

3.根据权利要求2所述的冷库用的库外安装型的空气冷却器，其特征在于：所述进风通道(3)位于箱体(1)一侧的下部，所述第一导向隔板(9)与进风通道(3)之间的箱体(1)内部构成功能部件安装腔(12)。

4.根据权利要求3所述的冷库用的库外安装型的空气冷却器，其特征在于：所述箱体(1)的底部与蒸发器(8)相对的位置设置有汇水槽(13)，所述汇水槽(13)的底部设置有排水管(14)，所述排水管(14)内设置有排水电磁阀。

5.根据权利要求4所述的冷库用的库外安装型的空气冷却器，其特征在于：所述箱体(1)安装在支撑底座(15)上，所述支撑底座(15)上与排水槽相对的位置设置有让位口(16)。

6.根据权利要求5所述的冷库用的库外安装型的空气冷却器，其特征在于：还包括低温辅热器，所述低温辅热器包括设置在箱体(1)顶部的空气压缩机(17)，所述空气压缩机(17)包括机体和设置在机体下部的高压储罐，所述高压储罐的进气端与机体连通，高压储罐的出气端通过L形的进气主管(18)与辅热机构连通；

所述辅热机构包括设置在进风通道(3)上的沿进风通道(3)宽度方向延伸的梯形支架(19)，所述梯形支架(19)的顶部并排设置有若干涡流管(20)，所述涡流管(20)的进气端通过第一短接管(21)与进气主管(18)连通；所述涡流管(20)的冷端朝向库房(0)内部，并与库房(0)内部连通；涡流管(20)的热端通过第二短接管(22)与J形的出气主管(23)连通；所述辅热机构还包括设置在箱体(1)内的、竖向的辅热吹风管(24)，所述辅热吹风管(24)安装在蒸发器(8)的前后两侧，且辅热吹风管(24)上设置有朝向蒸发器(8)的吹风口(27)；所述辅热吹风管(24)与出气主管(23)连通。

7.根据权利要求6所述的冷库用的库外安装型的空气冷却器，其特征在于：所述辅热吹风管(24)包括外管(25)和内管(26)，所述外管(25)固定设置在箱体(1)内，所述内管(26)穿设在外管(25)内，并与外管(25)构成转动配合；所述吹风口(27)设置在外管(25)的侧壁上，且吹风口(27)沿竖向延伸；所述内管(26)四方的侧壁上设置有四组内孔(28)，且四组内孔(28)的位置分别对应蒸发器(8)的全段、蒸发器(8)的上段、蒸发器(8)的中段、蒸发器(8)的下段；所述内管(26)的上端通过旋转接头(29)与出气主管(23)连通，内管(26)能够在驱动组件的驱动下在外管(25)内部旋转，以切换各组内孔(28)与吹风口(27)的对应关系。

8.根据权利要求7所述的冷库用的库外安装型的空气冷却器，其特征在于：所述驱动组件包括设置在内管(26)上端的从动齿轮(30)，所述从动齿轮(30)与主动齿轮(31)啮合，所述主动齿轮(31)与驱动电机传动连接。

9.根据权利要求8所述的冷库用的库外安装型的空气冷却器，其特征在于：所述第一导向隔板(9)和第二导向隔板(10)均为波纹板。

10.根据权利要求9所述的冷库用的库外安装型的空气冷却器，其特征在于：所述涡流管(20)的冷端通过汇流盒(32)与库房(0)内部连通，所述汇流盒(32)包括嵌设在库房(0)侧壁上的盒体(33)，所述盒体(33)靠近库房(0)内的一侧为开口侧，且开口侧设置有通断风阀(34)，所述涡流管(20)的冷端朝向通断风阀(34)；所述盒体(33)的前后两侧面设置有泄气口(35)，所述泄气口(35)处设置有泄气风阀；所述汇流盒(32)内还设置有用于检测汇流盒(32)内气体温度的温度传感器。

Images