CN115342547B - 基于二氧化碳直接蒸发式制冷装置及其控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于二氧化碳直接蒸发式制冷装置及其控制系统，涉及二氧化碳制冷技术领域，现提出如下方案，包括壳体，所述壳体的内部安装有控制机构，所述控制机构包括固定连接的壳体内壁的中央处理器，所述壳体的一侧固定连接有检测器，所述壳体的外壁固定连接有控制面板，所述壳体的内部安装有更换机构，所述壳体的一侧安装有驱动机构；本发明在使用时对室内空气内的二氧化碳浓度进行检测，并且根据浓度情况及时做出通风处理，避免内部二氧化碳过多对人体造成不良伤害，自动更换备用罐体，无需人工更换，安装简单，省时省力，还避免了由人工安装不良造成二氧化碳泄漏的情况发生，保障设备正常使用。

Description

基于二氧化碳直接蒸发式制冷装置及其控制系统

技术领域

本发明涉及二氧化碳制冷技术领域，尤其涉及基于二氧化碳直接蒸发式制冷装置及其控制系统。

背景技术

液态二氧化碳指的是高压低温下将二氧化碳气体液化为液体形态。液态的二氧化碳是一种制冷剂，可以用来保藏食品，液态二氧化碳制冷主要用在医院等重要场合，以备不时之需。

但是现有的制冷装置在较多次更换液态二氧化碳罐的过程中，与液态二氧化碳罐的连接口处容易因为老化或安装原因导致磨损，磨损后连接头在与液态二氧化碳罐连接管连接时，其连接处容易发生二氧化碳泄漏，造成二氧化碳浪费，用户室内因制冷处于密闭状态时，二氧化碳容易囤积，浓度过高时可能导致用户身体不适，而且因为罐体的体积大，重量大，更换安装比较困难，安装时比较费时费力。

发明内容

本发明提出的基于二氧化碳直接蒸发式制冷装置及其控制系统，以解决现有技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

基于二氧化碳直接蒸发式制冷装置，包括壳体，所述壳体的内部安装有控制机构，所述壳体的内部安装有更换机构，所述更换机构包括圆环，所述圆环的顶部开设有多个拨槽，所述壳体的一侧安装有驱动机构，所述壳体的内部安装有蒸发机构，所述壳体的一侧安装有通风机构。

进一步地，所述更换机构包括贯穿开设在壳体一侧的抽料口，所述抽料口的内部套设有U型置物架，U型置物架的底部与壳体底部滑动连接，便于拉扯，所述U型置物架的内壁转动连接有置物板，所述U型置物架的内壁转动连接有置物板，所述圆环固定在置物板的顶部，所述置物板的顶部开设有多个置物槽，所述置物槽的底部内壁固定有限位板，所述置物槽的内部套设有液态二氧化碳罐，所述液态二氧化碳罐的底部开设有限位槽，所述限位板套设在限位槽的内部，限位板和限位槽对液态二氧化碳罐安装方向限定，使接头始终朝向外侧，所述液态二氧化碳罐的顶端螺纹密封连通有气管，所述气管的顶端连通有控制阀，控制阀为控制开关，所述控制阀的控制轴部固定有齿轮一，所述控制阀的一侧连通有螺纹接头一，所述螺纹接头一的内部固定有弹簧，所述弹簧的一端固定有球体通管，球体通管插入螺纹接头二的内部，可以起到初步密封的效果。

进一步地，所述更换机构还包括与壳体一侧转动连接的转轴一，所述转轴一的外部固定有转盘，所述转盘的一侧固定有拨动杆，所述拨动杆套设在拨槽的内部，所述壳体的内壁转动连接有转轴二，所述转轴二的外部固定有齿轮三，所述转轴二的外部固定有两个滑块，所述滑块和转轴二的外部套设有同一个齿轮四，齿轮四可以顺着滑块滑动，也可跟随转轴二转动，所述齿轮四的两侧均固定连接有环形板，两个所述环形板的内部套设有齿轮五，所述齿轮五的一侧与齿轮四相啮合，所述齿轮五的内部固定有螺杆套筒，所述螺杆套筒的内部螺纹套设有螺杆，所述螺杆的外部固定有齿轮六，所述螺杆与壳体内壁转动连接，所述壳体的一侧固定有螺纹接头二，所述螺纹接头二的一端连通有供气管，供气管将螺纹接头二传输的二氧化碳传输到蒸发器上进行蒸发处理，所述螺纹接头二的外部螺纹套设有密封螺母，密封螺母内部有多层密封垫，配合螺纹接头一和螺纹接头二达到更好的密封效果，所述密封螺母的外部转动连接有轴承座，所述轴承座的底部与螺杆套筒固定连接，所述螺杆套筒的外部固定有齿轮二，所述齿轮二的一侧与齿轮五相啮合，所述轴承座的一侧固定连接有齿条，所述转轴一的一端固定有单向齿轮一。

进一步地，所述驱动机构包括与壳体一侧固定连接的电机一，所述电机一的输出轴一端固定有齿轮七，所述齿轮七的一侧与单向齿轮一相啮合，所述壳体的一侧内部固定有电机二，所述电机二的输出端与转轴二固定连接，电机一控制转盘转动进行更换液态二氧化碳罐，还能带动通风机构运行对窗户进行开启。

进一步地，所述通风机构包括与壳体一侧转动连接的转轴三，所述转轴三的外部固定有单向齿轮二和锥齿轮一，所述齿轮七的另一侧与单向齿轮二相啮合，所述壳体的一侧固定有螺杆固定板，所述螺杆固定板的内部转动连接有往复螺杆，所述往复螺杆的外部螺纹套设有移动架，所述移动架的一侧固定有橡胶头，所述螺杆固定板的一侧固定有导向杆，所述导向杆套设在移动架的内部，所述往复螺杆的外部固定有锥齿轮二，所述锥齿轮一的一侧与锥齿轮二相啮合，通风机构通过移动架的移动将窗户开启进行通风，降低室内二氧化碳浓度，保护人的身体健康。

进一步地，所述蒸发机构包括与壳体内壁固定连接的蒸发器，所述供气管的另一端与蒸发器固定连接，所述蒸发器的一侧固定连通有出水管，所述壳体的内部固定有多个吹风扇，吹风扇将冷空气吹出，快速分布到室内。

基于二氧化碳直接蒸发式制冷装置的控制系统，适用于上述所述的基于二氧化碳直接蒸发式制冷装置，包括中央处理器、检测器、控制面板、电机一和电机二，所述中央处理器的输出端与电机一的输入端通过电性相连接，所述中央处理器的输出端与电机二的输入端通过电性相连接，所述控制面板的输出端与中央处理器的输入端通过电性相连接，所述检测器包括空气检测传感器、温度传感器和输出模块，所述温度传感器的输出端与输出模块的输入端通过电性相连接，所述空气检测传感器的输出端与输出模块的输入端通过电性相连接，通过时刻检测室内二氧化碳浓度，保障用户的健康，自动更换液态二氧化碳罐，保障安装安全。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过安装更换机构、通风机构和蒸发机构，更换机构通过转盘旋转对未使用的液态二氧化碳罐更换安装，通风机构根据二氧化碳浓度进行开启窗户，保证室内通风，避免二氧化碳对人体造成影响，蒸发机构对液态二氧化碳进行制冷处理。

2、本发明通过安装驱动机构，驱动机构通过电机一实现通风机构的运转和液态二氧化碳罐的切换，电机二控制密封螺母对螺纹连接头一和螺纹连接头二进行密封连接。

综上所述，该设备设计新颖，操作简单，该设备在使用时对室内空气内的二氧化碳浓度进行检测，并且根据浓度情况及时做出通风处理，避免内部二氧化碳过多对人体造成不良伤害，自动更换备用罐体，无需人工更换，安装简单，省时省力，还避免了由人工安装不良造成二氧化碳泄漏的情况发生，保障设备正常使用。

附图说明

图1为本发明提出的基于二氧化碳直接蒸发式制冷装置的整体立体结构示意图；

图2为本发明提出的基于二氧化碳直接蒸发式制冷装置的内部立体结构示意图；

图3为本发明提出的基于二氧化碳直接蒸发式制冷装置内部正视结构示意图；

图4为本发明提出的基于二氧化碳直接蒸发式制冷装置更换机构右视结构示意图；

图5为本发明提出的基于二氧化碳直接蒸发式制冷装置更换机构立体结构示意图；

图6为本发明提出的基于二氧化碳直接蒸发式制冷装置通风机构立体结构示意图；

图7为本发明提出的基于二氧化碳直接蒸发式制冷装置控制系统的系统框图；

图8为本发明提出的基于二氧化碳直接蒸发式制冷装置控制系统的检测器系统框图。

图中：1、壳体；2、控制机构；21、控制面板；22、中央处理器；23、检测器；24、温度传感器；25、空气检测传感器；26、输出模块；3、更换机构；301、U型置物架；302、置物板；303、圆环；304、拨槽；305、液态二氧化碳罐；306、气管；307、螺纹接头一；308、齿轮一；309、球体通管；310、转轴一；311、转盘；312、转轴二；313、齿轮三；314、滑块；315、齿轮四；316、环形板；317、螺杆；318、齿轮六；319、螺杆套筒；320、齿轮五；321、轴承座；322、密封螺母；323、齿轮二；324、控制阀；325、齿条；326、螺纹接头二；327、单向齿轮一；328、拨动杆；329、供气管；4、通风机构；41、螺杆固定板；42、往复螺杆；43、锥齿轮二；44、导向杆；45、单向齿轮二；46、锥齿轮一；47、移动架；48、橡胶头；5、驱动机构；51、电机一；52、齿轮七；53、电机二；6、蒸发机构；61、蒸发器；62、吹风扇。

实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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。

实施例

参照图1-3：基于二氧化碳直接蒸发式制冷装置，包括壳体1，壳体1的内部安装有控制机构2，壳体1的内部安装有更换机构3，所述更换机构3包括圆环303，圆环303的顶部开设有多个拨槽304，壳体1的一侧安装有驱动机构5，壳体1的内部安装有蒸发机构6，壳体1的一侧安装有通风机构。

本发明中，更换机构3包括贯穿开设在壳体1一侧的抽料口，抽料口的内部套设有U型置物架301，U型置物架的底部与壳体底部滑动连接，便于拉扯，U型置物架301的内壁转动连接有置物板302，U型置物架301的内壁转动连接有置物板302，圆环303固定在置物板302的顶部，置物板302的顶部开设有多个置物槽，置物槽的底部内壁固定有限位板，置物槽的内部套设有液态二氧化碳罐305，液态二氧化碳罐305的底部开设有限位槽，限位板套设在限位槽的内部，限位板和限位槽对液态二氧化碳罐安装方向限定，使接头始终朝向外侧，液态二氧化碳罐305的顶端螺纹密封连通有气管306，气管306的顶端连通有控制阀324，控制阀为控制开关，控制阀324的控制轴部固定有齿轮一308，控制阀324的一侧连通有螺纹接头一307，螺纹接头一307的内部固定有弹簧，弹簧的一端固定有球体通管309，球体通管插入螺纹接头二的内部，可以起到初步密封的效果。

本发明中，更换机构3还包括与壳体1一侧转动连接的转轴一310，转轴一310的外部固定有转盘311，转盘311的一侧固定有拨动杆328，拨动杆328套设在拨槽304的内部，壳体1的内壁转动连接有转轴二312，转轴二312的外部固定有齿轮三313，转轴二312的外部固定有两个滑块314，滑块314和转轴二312的外部套设有同一个齿轮四315，齿轮四可以顺着滑块滑动，也可跟随转轴二转动，齿轮四315的两侧均固定连接有环形板316，两个环形板316的内部套设有齿轮五320，齿轮五320的一侧与齿轮四315相啮合，齿轮五320的内部固定有螺杆套筒319，螺杆套筒319的内部螺纹套设有螺杆317，螺杆317的外部固定有齿轮六318，螺杆317与壳体1内壁转动连接，壳体1的一侧固定有螺纹接头二326，螺纹接头二326的一端连通有供气管329，供气管将螺纹接头二传输的二氧化碳传输到蒸发器上进行蒸发处理，螺纹接头二326的外部螺纹套设有密封螺母322，密封螺母内部有多层密封垫，配合螺纹接头一和螺纹接头二达到更好的密封效果，密封螺母322的外部转动连接有轴承座321，轴承座321的底部与螺杆套筒319固定连接，螺杆套筒319的外部固定有齿轮二323，齿轮二323的一侧与齿轮五320相啮合，轴承座321的一侧固定连接有齿条325，转轴一310的一端固定有单向齿轮一327。

实施例

参照图2-8：本实施例在实施例一的基础上提供了一种技术方案：驱动机构5包括与壳体1一侧固定连接的电机一51，电机一51的输出轴一端固定有齿轮七52，齿轮七52的一侧与单向齿轮一327相啮合，壳体1的一侧内部固定有电机二53，电机二53的输出端与转轴二312固定连接，电机一控制转盘转动进行更换液态二氧化碳罐，还能带动通风机构运行对窗户进行开启。

本发明中，通风机构4包括与壳体1一侧转动连接的转轴三，转轴三的外部固定有单向齿轮二45和锥齿轮一46，齿轮七52的另一侧与单向齿轮二45相啮合，壳体1的一侧固定有螺杆固定板41，螺杆固定板41的内部转动连接有往复螺杆42，往复螺杆42的外部螺纹套设有移动架47，移动架47的一侧固定有橡胶头48，螺杆固定板41的一侧固定有导向杆44，导向杆44套设在移动架47的内部，往复螺杆42的外部固定有锥齿轮二43，锥齿轮一46的一侧与锥齿轮二43相啮合，通风机构4通过移动架的移动将窗户开启进行通风，降低室内二氧化碳浓度，保护人的身体健康。

本发明中，蒸发机构6包括与壳体1内壁固定连接的蒸发器61，供气管329的另一端与蒸发器61固定连接，蒸发器61的一侧固定连通有出水管，壳体1的内部固定有多个吹风扇62，吹风扇将冷空气吹出，快速分布到室内。

基于二氧化碳直接蒸发式制冷装置的控制系统，适用于上述所述的基于二氧化碳直接蒸发式制冷装置，包括中央处理器22、检测器23、控制面板21、电机一51和电机二53，中央处理器22的输出端与电机一51的输入端通过电性相连接，中央处理器22的输出端与电机二53的输入端通过电性相连接，控制面板21的输出端与中央处理器22的输入端通过电性相连接，检测器23包括空气检测传感器25、温度传感器24和输出模块26，温度传感器24的输出端与输出模块26的输入端通过电性相连接，空气检测传感器25的输出端与输出模块26的输入端通过电性相连接，通过时刻检测室内二氧化碳浓度，保障用户的健康，自动更换液态二氧化碳罐，保障安装安全。

工作原理，电机一51正传带动转轴一310和转盘311转动，转盘311带动拨动杆328旋转，拨动杆328旋转到底部的时候套入拨槽304的内部，继续转动的同时拨动圆环303、置物板302和液态二氧化碳罐305旋转，将使用完的液态二氧化碳罐305旋转走，将未使用液态二氧化碳罐305旋转过来，使螺纹接头一307对螺纹接头二326对齐，旋转对齐的时候球体通管309受到螺纹接头二326的挤压收缩进入螺纹接头一307的内部，当完全对齐的球体通管309受到弹簧的推动使其套入螺纹接头二326的内部，可以增加密封性，电机二53正传带动齿轮三313、带动齿轮六318和螺杆317转动，螺杆317转动会使螺杆套筒319和齿轮五320移动，齿轮五320在两个环形板316的内部，那么齿轮五320移动的时候会带动环形板316和齿轮四315移动，齿轮四315一边移动一边转动带动齿轮五320转动，齿轮五320会带动密封螺母322外部的齿轮二323转动，齿轮二323转动带动密封螺母322旋转，从而围绕螺纹接头二326上的螺纹旋转并往液态二氧化碳罐305方向移动，密封螺母322逐渐旋转螺纹套在螺纹接头一307外部，并挤压螺纹接头一307外部的橡胶板进行密封，当齿条325在密封螺母322螺纹套设在螺纹接头一307外部并且具有密封效果的时候齿条325与齿轮一308啮合，并带动齿轮一308旋转打开控制阀324，此时就更换成功，如果内部气体使用结束之后，通过控制面板控制中央处理驱动电机二53反转，使密封螺母322反向旋转，与螺纹接头一307解除连接，电机一51继续正传带动转盘311转动，进行更换，在使用的过程中中央处理器22接收检测器23传来的空气检测数据和温度数据，如果空气检测数据二氧化碳偏高，那么中央处理器22会驱动电机二53反转使齿条325移动带动齿轮一308转动将控制阀324关闭，驱动电机一51反转带动单向齿轮二45转动，单向齿轮二45带动转轴三和锥齿轮一46转动，锥齿轮一46带动锥齿轮二43和往复螺杆42转动，往复螺杆42带动移动架47和橡胶头48移动，安装的时候橡胶头48是与推拉窗户固定的，所以推拉窗会随着橡胶头48移动，将窗户打开进行通风，避免二氧化碳浓度过高对人体造成不良影响，在使用过程中液态二氧化碳罐305内的液态二氧化碳进入进行处理，对外界进行降温。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.基于二氧化碳直接蒸发式制冷装置，包括壳体（1），其特征在于，所述壳体（1）的内部安装有控制机构（2），所述壳体（1）的内部安装有更换机构（3），所述更换机构（3）包括圆环（303），所述圆环（303）的顶部开设有多个拨槽（304），所述壳体（1）的一侧安装有驱动机构（5），所述壳体（1）的内部安装有蒸发机构（6），所述壳体（1）的一侧安装有通风机构；

所述更换机构（3）包括贯穿开设在壳体（1）一侧的抽料口，所述抽料口的内部套设有U型置物架（301），所述U型置物架（301）的内壁转动连接有置物板（302），所述圆环（303）固定在置物板（302）的顶部，所述置物板（302）的顶部开设有多个置物槽，所述置物槽的底部内壁固定有限位板，所述置物槽的内部套设有液态二氧化碳罐（305），所述液态二氧化碳罐（305）的底部开设有限位槽，所述限位板套设在限位槽的内部，所述液态二氧化碳罐（305）的顶端螺纹密封连通有气管（306），所述气管（306）的顶端连通有控制阀（324），所述控制阀（324）的控制轴部固定有齿轮一（308），所述控制阀（324）的一侧连通有螺纹接头一（307），所述螺纹接头一（307）的内部固定有弹簧，所述弹簧的一端固定有球体通管（309）；

所述更换机构（3）还包括与壳体（1）一侧转动连接的转轴一（310），所述转轴一（310）的外部固定有转盘（311），所述转盘（311）的一侧固定有拨动杆（328），所述拨动杆（328）套设在拨槽（304）的内部，所述壳体（1）的内壁转动连接有转轴二（312），所述转轴二（312）的外部固定有齿轮三（313），所述转轴二（312）的外部固定有两个滑块（314），所述滑块（314）和转轴二（312）的外部套设有同一个齿轮四（315），所述齿轮四（315）的两侧均固定连接有环形板（316），两个所述环形板（316）的内部套设有齿轮五（320），所述齿轮五（320）的一侧与齿轮四（315）相啮合，所述齿轮五（320）的内部固定有螺杆套筒（319），所述螺杆套筒（319）的内部螺纹套设有螺杆（317），所述螺杆（317）的外部固定有齿轮六（318），所述螺杆（317）与壳体（1）内壁转动连接，所述壳体（1）的一侧固定有螺纹接头二（326），所述螺纹接头二（326）的一端连通有供气管（329），所述螺纹接头二（326）的外部螺纹套设有密封螺母（322），所述密封螺母（322）的外部转动连接有轴承座（321），所述轴承座（321）的底部与螺杆套筒（319）固定连接，所述螺杆套筒（319）的外部固定有齿轮二（323），所述齿轮二（323）的一侧与齿轮五（320）相啮合，所述轴承座（321）的一侧固定连接有齿条（325），所述转轴一（310）的一端固定有单向齿轮一（327）。

2.根据权利要求1所述的基于二氧化碳直接蒸发式制冷装置，其特征在于，所述驱动机构（5）包括与壳体（1）一侧固定连接的电机一（51），所述电机一（51）的输出轴一端固定有齿轮七（52），所述齿轮七（52）的一侧与单向齿轮一（327）相啮合，所述壳体（1）的一侧内部固定有电机二（53），所述电机二（53）的输出端与转轴二（312）固定连接。

3.根据权利要求2所述的基于二氧化碳直接蒸发式制冷装置，其特征在于，所述通风机构（4）包括与壳体（1）一侧转动连接的转轴三，所述转轴三的外部固定有单向齿轮二（45）和锥齿轮一（46），所述齿轮七（52）的另一侧与单向齿轮二（45）相啮合，所述壳体（1）的一侧固定有螺杆固定板（41），所述螺杆固定板（41）的内部转动连接有往复螺杆（42），所述往复螺杆（42）的外部螺纹套设有移动架（47），所述移动架（47）的一侧固定有橡胶头（48），所述螺杆固定板（41）的一侧固定有导向杆（44），所述导向杆（44）套设在移动架（47）的内部，所述往复螺杆（42）的外部固定有锥齿轮二（43），所述锥齿轮一（46）的一侧与锥齿轮二（43）相啮合。

4.根据权利要求3所述的基于二氧化碳直接蒸发式制冷装置，其特征在于，所述蒸发机构（6）包括与壳体（1）内壁固定连接的蒸发器（61），所述供气管（329）的另一端与蒸发器（61）固定连接，所述蒸发器（61）的一侧固定连通有出水管，所述壳体（1）的内部固定有多个吹风扇（62）。

5.根据权利要求4所述的基于二氧化碳直接蒸发式制冷装置，其特征在于，所述控制机构（2）包括固定连接在壳体（1）内壁的中央处理器（22），所述壳体（1）的一侧固定连接有检测器（23），所述壳体（1）的外壁固定连接有控制面板（21）。

6.基于二氧化碳直接蒸发式制冷装置的控制系统，适用于权利要求1-5任一项所述的基于二氧化碳直接蒸发式制冷装置，其特征在于，包括中央处理器（22）、检测器（23）、控制面板（21）、电机一（51）和电机二（53），所述中央处理器（22）的输出端与电机一（51）的输入端通过电性相连接，所述中央处理器（22）的输出端与电机二（53）的输入端通过电性相连接，所述控制面板（21）的输出端与中央处理器（22）的输入端通过电性相连接，所述检测器（23）包括空气检测传感器（25）、温度传感器（24）和输出模块（26），所述温度传感器（24）的输出端与输出模块（26）的输入端通过电性相连接，所述空气检测传感器（25）的输出端与输出模块（26）的输入端通过电性相连接。