CN114190770A - 一种制冷系统以及包括该制冷系统的饮水设备 - Google Patents

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邓财科
黄伟
张进廖
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Abstract

本发明公开了一种制冷系统以及包括该制冷系统的饮水设备,涉及饮水制冷技术领域,包括:蓄冷箱,其内存储有蓄冷液体;制冷组件,其与蓄冷箱相连,用于制冷蓄冷液体;换热流道,其设置于蓄冷箱内,两端分别设置有延伸出蓄冷箱外的进水端以及出水端;以及供水箱,与进水端相连,为换热流道供水。本发明所提供的制冷系统以及包括该制冷系统的饮水设备能够提高制冷水的流动性,获得更为鲜活水质的用水,并能够实现持续输出制冷水。

Description

一种制冷系统以及包括该制冷系统的饮水设备
技术领域
本发明涉及饮水制冷技术领域,尤其涉及一种制冷系统以及包括该制冷系统的饮水设备。
背景技术
目前,家用的饮水机或净水器能够制热或者制冷,以获得热水或者冷水。
而常见的制冷装置中,一般使用半导体冰胆制冷,冰胆容量为450ml~600ml,其容量少,不能满足多人使用,且所需制冷的水需要在冰胆内长时间进行制冷和保持低温状态,采用这种将制冷水存储保温的方式,将使饮用水的流动性不强,导致水质不够鲜活的问题。
因此,需要提出一种新的制冷系统。
发明内容
为了克服上述现有技术所述的至少一种缺陷,本发明提供一种制冷系统,以优化现有的饮水设备中的制冷系统中无法持续获得制冷水及保持水质鲜活的问题。
本发明的另一目的在于提供一种包括该制冷系统的饮水设备,以优化现有的饮水设备无法持续获得制冷水及保持水质鲜活的问题。
本发明为解决其问题所采用的技术方案是:
根据本发明的一个方面,本发明提供一种制冷系统,包括:蓄冷箱,其具有存储蓄冷液体的内腔;制冷组件,其与蓄冷箱相连,用于制冷蓄冷液体;换热件,其设置于蓄冷箱内,换热件内设置有换热流道以及与换热流道连通并延伸出蓄冷箱外的进水端、出水端,换热流道与蓄冷箱分隔且流经换热流道的液体能够与蓄冷液体进行换热;以及供水箱,其与进水端相连,为换热流道供水。
由此,通过制冷组件对蓄冷箱中的蓄冷液体制冷并存储,在需要输出制冷的用水时,通过供水箱向换热件的换热流道中供水,供水箱的水经进水端进入换热流道,由于换热流道与蓄冷箱的内腔相互分隔,在蓄冷箱内,换热流道中的水与蓄冷液体进行换热,从而供水箱中的水通过换热件在蓄冷箱中进行制冷,制冷后的水从换热流道的出水端排出,这样的结构设置,将蓄冷液体和待制冷的水分隔,获取制冷水时,避免储蓄冷水而降低水的流动性,提高制冷水的水质鲜活性;此外,由于通过换热件换热,可持续地向外供应制冷水,提高制冷水的出水量,以满足快速制冷、获取大量制冷水的使用需求。
进一步地,制冷组件包括半导体制冷元件、导热片以及散热装置,其中,导热片的一侧与半导体制冷元件的冷面相贴,导热片的另一侧设置于蓄冷箱内或者与蓄冷箱的外侧壁相贴,散热装置设置于半导体制冷元件的热面的一侧,为半导体制冷元件的热面散热。
进一步地,散热装置包括导热件、风冷散热器、循环泵以及散热储液箱,其中,散热储液箱内存储有冷却液体,导热件内设置第一散热液体流道,导热件与半导体制冷元件的热面相贴,风冷散热器内设置有第二散热液体流道,第一散热液体流道、第二散热液体流道、循环泵以及散热储液箱通过连接管路连接并形成闭环的循环水回路。
进一步地,所述导热件为导热铝排。
进一步地,风冷散热器包括散热风机,散热风机用于对流经第二散热液体流道的冷却液体进行冷却。
进一步地,散热储液箱内设置有液位传感器。
进一步地,导热件上设置有测温传感器。
进一步地,散热储液箱位于液位的上方设置有排气孔。
进一步地,蓄冷箱内设置有制冷温度检测传感器,制冷温度检测传感器插设于蓄冷液体中。
进一步地,进水端设有与供水箱连通的进水管路,出水端设置有出水管路,出水管路的另一端还连接有一出水盒,出水盒连接有排水口,进水管路通过一支路水管与出水盒连通,进水管路设置有第一温度传感器,出水盒内设置有第二温度传感器,进水管路上设置有控制换热流道出水状态的第一控制元件,支路水管设置有控制支路水管出水状态的第二控制元件。
进一步地,供水箱通过一补液管道与散热储液箱连通,补液管道上设置有第三控制元件。
进一步地,所述第一控制元件为第一水泵或第一控制阀。
进一步地,所述第二控制元件为第二水泵或第二控制阀。
进一步地,所述第三控制元件为第三水泵或第三控制阀。
进一步地,所述换热流道在所述蓄热箱内弯折至少一次。
根据本发明的另一个方面,本发明提供一种饮水设备,包括以上任意一种制冷系统。
由上述技术方案可知,本发明实施例至少具有如下优点和积极效果:
1)提出一种制冷系统,通过先对蓄冷箱中的蓄冷液体制冷并存储,再通过换热件对需要制冷的水进行换热制冷,由此提高制冷水的流动性,获得更为鲜活水质的用水,并能够实现持续输出制冷水;
2)设置出水盒以及支路水管,实现对制冷水的调温,以满足更加多样的用户实际使用需求;
3)提出一种包含改进的制冷系统的饮水设备,以提高制冷水的流动性,获得更为鲜活水质的用水,并能够实现持续输出制冷水。
附图说明
图1为本发明其中一些实施例的制冷系统的整体结构示意图;
图2为本发明其中另一些实施例的制冷系统的整体结构示意图。
其中,附图标记含义如下:
1、蓄冷箱;11、保温层;12、蓄冷液体;2、制冷组件;21、半导体制冷元件;22、导热片;23、散热装置;231、导热件;2311、第一散热液体流道;2312、测温传感器;232、风冷散热器;2321、第二散热液体流道;2322、散热风机;233、循环泵;234、散热储液箱;2341、冷却液体;2342、液位传感器;2343、排气孔;3、换热件;31、换热流道;4、供水箱;41、水位传感器;5、制冷温度检测传感器;6、进水管路;61、第一温度传感器;62、第一控制元件;7、出水管路;8、出水盒;81、排水口;82、第二温度传感器;9、支路水管;91、第二控制元件;10、补液管道;101、第三控制元件。
具体实施方式
为了更好地理解和实施,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。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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,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装置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。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在限制本发明。
实施例1
参阅图1~图2,本发明公开了一种制冷系统,包括蓄冷箱1、制冷组件2、换热件3以及供水箱4,其中,蓄冷箱1为具有内腔的密封箱体,蓄冷箱1的内腔中存储有蓄冷液体12。
一些可能的实施方式中,蓄冷液体12可选择但不限于选择变相材料、零度液体。
参阅图1~图2,一些可能的实施方式中,蓄冷箱1外包裹有保温材料而形成保温层11,保温材料可采用但不限于采用有机隔热保温材料、无机隔热保温材料。
本申请中,制冷组件2与蓄冷箱1相连,用于制冷蓄冷液体12。
换热件3设置于蓄冷箱1内,换热件3内设置有换热流道31以及与换热流道31连通并延伸出蓄冷箱外的进水端(图中未标注)、出水端(图中未标注),换热流道31与蓄冷箱1分隔且流经换热流道31的液体能够与蓄冷液体12进行换热。
一些可能的实施方式中,换热件3可选择但不限于选择金属管、具有流道的换热板。
如图1~图2所示,本申请中,换热件3示例性地采用换热管。
本申请中,供水箱4与进水端相连,为换热流道31供水。
由此,通过制冷组件2对蓄冷箱1中的蓄冷液体12制冷并存储,在需要输出制冷的用水时,通过供水箱4向换热件3的换热流道31中供水,供水箱4的水经进水端进入换热流道31,由于换热流道31与蓄冷箱1的内腔相互分隔,在蓄冷箱1内,换热流道31中的水与蓄冷液体12进行换热,从而供水箱4中的水通过换热件3在蓄冷箱1中进行制冷,制冷后的水从换热流道31的出水端排出,这样的结构设置,将蓄冷液体12和待制冷的水分隔,获取制冷水时,避免储蓄冷水而降低水的流动性,提高制冷水的水质鲜活性;此外,由于通过换热件3换热,可持续地向外供应制冷水,提高制冷水的出水量,以满足快速制冷、获取大量制冷水的使用需求,图中Q示意供水箱4中的水流经换热流道31进行制冷过程的流动方向。
需要说明的是,本申请的制冷系统还包括控制系统(图中未示出),该控制系统用于包括制冷组件2、供水箱4的供水进行控制,此为现有技术,在此不再赘述。
参阅图1~图2,一些可能的实施方式中,在蓄冷箱1内还设置有制冷温度检测传感器5,制冷温度检测传感器5插设于蓄冷液体12中,其用于检测蓄冷液体12的液体温度,
制冷温度检测传感器5与控制系统相连,从而在制冷温度检测传感器5检测到蓄冷液体12达到预设的温度值时,控制系统停止制冷组件2的制冷,进而对蓄冷液体12进行保温。
参阅图1~图2,进一步地,本申请中,制冷组件2包括半导体制冷元件21、导热片22以及散热装置23,其中,导热片22的一侧与半导体制冷元件21的冷面相贴,导热片22的另一侧设置于蓄冷箱1内或者与蓄冷箱1的外侧壁相贴,散热装置23设置于半导体制冷元件21的热面的一侧,为半导体制冷元件21的热面散热。
如图1、图2所示,当导热片22设置于蓄冷箱1内时,还包括以下实现方式:将导热片22作为蓄冷箱1的侧壁中的至少一部分。
由此,半导体制冷元件21的制冷原理为:根据半导体材料的Pe l t ier(珀耳帖)效应,当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时,在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量,也即在半导体制冷元件21的两侧分别形成冷面、热面,而由于导热片22的一侧与半导体制冷元件21的冷面相贴,导热片22的另一侧设置于蓄冷箱1内或者与蓄冷箱1的外侧壁相贴,从而实现对蓄冷箱1内的蓄冷液体12制冷的目的,而半导体制冷元件21的热面设置散热装置23,将半导体制冷元件21制冷过程中所产生的热量散发,以保证制冷过程的顺畅进行。
参阅图1~图2,进一步地,本申请中,散热装置23包括导热件231、风冷散热器232、循环泵233以及散热储液箱234,其中,散热储液箱234内存储有冷却液体2341,导热件231内设置第一散热液体流道2311,导热件231与半导体制冷元件21的热面相贴,风冷散热器232内设置有第二散热液体流道2321,第一散热液体流道2311、第二散热液体流道2321、循环泵233以及散热储液箱234通过连接管路(图中未标注)连接并形成闭环的循环水回路。
从而,循环泵233为冷却液体2341在循环水回路中的循环流动提供动力,图中P示例性地示意冷却液体2341的流动方向,冷却液体2341流经导热件231,在导热件231的第一散热液体流道2311中,冷却液体2341与导热件231进行热量交换,从而使导热件231冷却,而冷却液体2341流动至风冷散热器232的第二散热流道时,通过风冷散热器232对冷却液体2341进行冷却,循环以上过程,实现对导热件231的冷却,进而也实现半导体制冷元件21的热面的冷却。
在其他可能的实施方式中,散热装置23还可以采用单纯水冷或者单纯风冷的方式。
进一步地,本申请中,导热件231为导热铝排。
在其他可能的实施方式中导热件231还可以采用其他导热性良好的金属排。
参阅图1~图2,进一步地,风冷散热器232包括散热风机2322,散热风机2322用于对流经第二散热液体流道2321的冷却液体2341进行冷却。
在冷却液体2341流经第二散热液体流道2321时,由于散热风机2322运转,通过流动的空气流与冷却液体2341进行热交换,进而将冷却液体2341携带的热量带走,实现对冷却液体2341的冷却,以便实现通过冷却液体2341的循环流动进行导热件231降温的过程,图中F示意空气的流动方向。
参阅图1~图2,进一步地,本申请中,散热储液箱234内设置有液位传感器2342。
液位传感器2342与控制系统相连,当液位传感器2342检测到散热储液箱234中的液位低于预设值时,则控制系统可发出提示信号,例如指示灯量或者报警声,便于对冷却液体2341的补充。
参阅图1~图2,同理,进一步地,本申请中,供水箱4内设置有水位传感器41。
水位传感器41与控制系统相连,当水位传感器41检测到供水箱4中的液位低于预设值时,则控制系统可发出提示信号,例如指示灯量或者报警声,便于对供水箱4内补充水。
一些可能的实施方式中,冷却液体2341为水。
在其他可能的实施方式中,冷却液体2341还可以为冷却油等。
参阅图1~图2,进一步地,导热件231上设置有测温传感器2312。
测温传感器2312与控制系统相连,测温传感器2312用于对导热件231的温度进行检测,从而,可根据测温传感器2312的检测温度,调整循环泵233的运转速度,例如,当测温传感器2312所测得的温度值高于预设值时,可调大循环泵233的运转速度,以加快导热件231的冷却速度,当测温传感器2312所测得的温度值低于预设值时,则可调小循环泵233的运转速度,甚至可关闭循环泵233,达到实现导热片22冷却过程的控制。
参阅图1~图2,进一步地,本申请中,散热储液箱234位于液位的上方设置有排气孔2343。
排气孔2343用于对冷却液体2341在循环过程中可能产生的气体的排出,避免气体在循环水回路以及散热储液箱234中堆积而影响冷却液体2341的循环流动。
参阅图1~图2,进一步地,进水端设有与供水箱4连通的进水管路6,出水端设置有出水管路7,出水管路7的另一端还连接有一出水盒8,出水盒8连接有排水口81,进水管路6通过一支路水管9与出水盒8连通,进水管路6设置有第一温度传感器61,出水盒8内设置有第二温度传感器82,进水管路6上设置有控制换热流道31出水状态的第一控制元件62,支路水管9设置有控制支路水管9出水状态的第二控制元件91。
通过第一温度传感器61对进水管路6中的水进行温度检测,也即对换热制冷前的水的温度进行检测,通过第二温度传感器82对出水盒8中的水温度进行检测,第一温度传感器61、第二温度传感器82均与控制系统相连。
当经过换热管路流流至出水盒8的水温过低时,可通过第二控制元件91控制支路水管9向出水盒8中进水,将供水箱4中未经过制冷的水直接引入到出水盒8中,以对出水盒8中的水温进行调节,通过第一温度传感器61和第二温度传感器82两者所测得的温度,控制系统对第一控制元件62和第二控制元件91进行控制,从而调配制冷水和未经制冷水的流量,由此对出水盒8中的水温进行调节,由此,为用户提供所需温度的用水,满足更为广泛的使用需求。
进一步地,供水箱4通过一补液管道10与散热储液箱234连通,补液管道10上设置有第三控制元件101。
当散热储液箱234缺水时,则可通过第三控制元件101控制补液管道10的供水状态,通过供水箱4经补液管道10向散热储液箱234中补充冷却液体2341。
进一步地,第一控制元件62为第一水泵或第一控制阀。
进一步地,第二控制元件91为第二水泵或第二控制阀。
进一步地,第三控制元件101为第三水泵或第三控制阀。
需要说明的是,当以上第一、第二和第三控制元件101采用控制阀时,供水箱4与换热件3、出水盒8以及散热储液箱234需具有高度差,以利用重力进行液体输送。
参阅图1~图2,进一步地,换热流道31在换热件3内弯折至少一次。
这样,可以延长换热流道31的流通路径,使得待制冷的液体在蓄热箱内停留更长的时间,进行充分换热,以达到较佳的制冷效果。
参阅图1~图2,进一步地,本申请中,换热流道31在一平面内沿180°弯折至少3次,且在弯折位置处采用圆弧过渡,以保证液体流动的流畅性。
实施例2
本实施例提出一种饮水设备,其包括以上实施例1中的换热系统。
综上所述,本发明所提供的制冷系统以及包括该制冷系统的饮水设备能够提高制冷水的流动性,获得更为鲜活水质的用水,并能够实现持续输出制冷水。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段,还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种制冷系统,其特征在于,包括:
蓄冷箱(1),其具有存储蓄冷液体(12)的内腔;
制冷组件(2),其与所述蓄冷箱(1)相连,用于制冷所述蓄冷液体(12);
换热件(3),其设置于所述蓄冷箱(1)内,所述换热件(3)内设置有换热流道(31)以及与所述换热流道(31)连通并延伸出所述蓄冷箱(1)外的进水端、出水端,所述换热流道(31)与所述蓄冷箱(1)的内腔分隔且流经所述换热流道(31)的液体能够与所述蓄冷液体(12)进行换热;以及
供水箱(4),其与所述进水端相连,为所述换热流道(31)供水。
2.根据权利要求1所述的制冷系统,其特征在于,所述制冷组件(2)包括半导体制冷元件(21)、导热片(22)以及散热装置(23),其中,所述导热片(22)的一侧与所述半导体制冷元件(21)的冷面相贴,所述导热片(22)的另一侧设置于所述蓄冷箱(1)内或者与所述蓄冷箱(1)的外侧壁相贴,所述散热装置(23)设置于所述半导体制冷元件(21)的热面的一侧,为所述半导体制冷元件(21)的热面散热。
3.根据权利要求2所述的制冷系统,其特征在于,所述散热装置(23)包括导热件(231)、风冷散热器(232)、循环泵(233)以及散热储液箱(234),其中,所述散热储液箱(234)内存储有冷却液体(2341),所述导热件(231)内设置第一散热液体流道(2311),所述导热件(231)与所述半导体制冷元件(21)的热面相贴,所述风冷散热器(232)内设置有第二散热液体流道(2321),所述第一散热液体流道(2311)、所述第二散热液体流道(2321)、所述循环泵(233)以及所述散热储液箱(234)通过连接管路连接并形成闭环的循环水回路。
4.根据权利要求3所述的制冷系统,其特征在于,所述风冷散热器(232)包括散热风机(2322),所述散热风机(2322)用于对流经所述第二散热液体流道(2321)的冷却液体(2341)进行冷却。
5.根据权利要求3所述的制冷系统,其特征在于,所述散热储液箱(234)内设置有液位传感器(2342)。
6.根据权利要求3所述的制冷系统,其特征在于,所述导热件(231)上设置有测温传感器(2312)。
7.根据权利要求1所述的制冷系统,其特征在于,所述蓄冷箱(1)内设置有制冷温度检测传感器(5),所述制冷温度检测传感器(5)插设于所述蓄冷液体(12)中。
8.根据权利要求3-6任一项所述的制冷系统,其特征在于,所述供水箱(4)通过一补液管道(10)与所述散热储液箱(234)连通,所述补液管道(10)上设置有第三控制元件(101)。
9.根据权利要求1-7任一项所述的制冷系统,其特征在于,所述进水端设有与所述供水箱(4)连通的进水管路(6),所述出水端设置有出水管路(7),所述出水管路(7)的另一端还连接有一出水盒(8),所述出水盒(8)连接有排水口(81),所述进水管路(6)通过一支路水管(9)与所述出水盒(8)连通,所述进水管路(6)设置有第一温度传感器(61),所述出水盒(8)内设置有第二温度传感器(82),所述进水管路(6)上设置有控制所述换热流道(31)出水状态的第一控制元件(62),所述支路水管(9)设置有控制所述支路水管(9)出水状态的第二控制元件(91)。
10.一种饮水设备,其特征在于,包括权利要求1-9任一项所述的制冷系统。
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