CN209141852U - 制冷设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种制冷设备，包括支架、液氮罐、换热组件、排放管以及驱风装置，换热组件设有若干个，每个换热组件包括一个第一换热管，各第一换热管从支架的底端朝向支架的顶端间隔排布于支架上，且若干个第一换热管依次串联，位于支架底端的第一换热管具有用于与液氮罐连接以供液氮进入第一换热管内的进口，位于支架顶端的第一换热管具有用于供氮气排放的排放口；排放管具有连通排放口的连接端和用于将氮气排放到冷藏仓外的自由端；驱风装置设置于支架的顶部以用于在冷藏仓内形成循环气流。本实用新型公开的制冷设备具有可以有效降低排放物对外界的污染、节约成本、避免了人员产生窒息的危险和维修简单的优点。

Description

制冷设备

技术领域

本实用新型涉及制冷设备领域。

背景技术

现有的工业或企业机构需要冷藏运输车来运送食品货物或需要使运送或储存的货物保持冷冻的状态，目前这些冷藏运输车所使用的冷藏制冷系统一般都是使用汽油或柴油操作，使用其产生的电能进行制冷和维持低温，只能达到约38％左右的能量转换效力，并且存在昂贵的维修费用和保养费用，同时其使用时产生的排放物,以及维修时可能泄露的冷媒，持续产生的排放物和冷媒都会对环境和空气造成严重污染；也有一些冷藏系统使用液态气体进行操作，如液氮，把液氮直接输入冷藏仓，这样的缺点在于其一：液氮的能效使用率低，且不可控制用量，并且在取出冷冻货品时，会使氮气从冷藏仓流失出来，需再补充液氮，造成液氮使用的浪费；其二，在人为操作进入冷藏仓取出冷冻货品时，由于仓内氮的占比超高，需进行对仓内进行气流交换，否则极易造成进入仓内的操作人员窒息死亡，风险极大。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型公开一种制冷设备，用以解决现有的制冷系统排放物污染环境、操作人员容易发生窒息的问题。

本实用新型采用如下技术方案实现：

一种制冷设备，用于给冷藏仓提供冷气，所述制冷设备包括：

支架，用于放置在冷藏仓内；

液氮罐，用于放置在冷藏仓内或者冷藏仓外；

换热组件，所述换热组件设有若干个，每个所述换热组件包括一个第一换热管，各所述第一换热管从所述支架的底端朝向所述支架的顶端间隔排布于所述支架上，且若干个所述第一换热管依次串联，位于所述支架底端的所述第一换热管具有用于与所述液氮罐连接以供液氮进入所述第一换热管内的进口，位于所述支架顶端的所述第一换热管具有用于供氮气排放的排放口；

排放管，所述排放管具有连通所述排放口的连接端和用于将氮气排放到所述冷藏仓外的自由端；

驱风装置，所述驱风装置设置于所述支架的顶部以用于在所述冷藏仓内形成循环气流。

优选地，每个所述换热组件都还包括若干个弯曲设置并与同一个所述第一换热管连通的第二换热管，每个所述第二换热管的两端都与所述第一换热管的侧壁连接。

优选地，所述第二换热管位于所述第一换热管之靠近所述支架底端的一侧。

优选地，若干个所述第二换热管分两排设置于所述第一换热管之靠近所述支架底端的一侧。

优选地，所述第一换热管和所述第二换热管都为紫铜换热管。

优选地，每个所述第一换热管上都设置有连通所述第一换热管以供所述第一换热管进行压力检测或者以供在所述第一换热管上安装压力表的旁管，每个所述旁管上设置有用于封盖所述旁管的管帽。

优选地，所述制冷设备还包括若干个第三换热管，任意相邻的两个第一换热管之间都设置有一所述第三换热管，每个所述第三换热管的两端都分别通过一连接管道连通相邻的两个所述第一换热管。

优选地，位于所述支架底端的所述第一换热管包括第一换热管管体和位于所述第一换热管管体内的弯管，所述弯管的一端朝向所述第一换热管管体的底部，所述弯管的另一端与所述连接管道连接。

优选地，所述制冷设备还包括第一阀门和与所述第一换热管连通的液氮输送管道，所述第一阀门的入口连通所述液氮罐，所述第一阀门的出口连通所述液氮输送管道。

优选地，所述液氮输送管道包括主输送管和数量与所述第一换热管数量一致的侧输送管，每个所述侧输送管的一端都连通所述主输送管，每个所述侧输送管的另一端分别连通一所述第一换热管。

优选地，所述制冷设备还包括用于供液氮缓冲的平衡管组件，所述平衡管组件的一端与位于所述支架底端的所述第一换热管的一端连通，所述平衡管组件的另一端与位于所述支架底端的所述第一换热管的另一端连通。

优选地，所述平衡管组件包括竖直设置于所述支架一侧的第一平衡管和水平设置于所述支架顶端的第二平衡管、第三平衡管，所述第二平衡管和所述第三平衡管的一端与位于所述支架底端的所述第一换热管的一端连通，所述第二平衡管和所述第三平衡管的另一端与所述第一平衡管的顶端连通，所述第一平衡管的底端与位于所述支架底端的所述第一换热管的另一端连通。

优选地，所述排放管包括连通所述第一平衡管的第一管段和固定于所述支架上的第二管段，所述驱风装置包括若干个风能驱动机构、数量与所述风能驱动机构数量一致的第一气体输送管以及数量与所述风能驱动机构数量一致的第二气体输送管，所述风能驱动机构、所述第一气体输送管以及所述第二气体输送管都间隔设置于所述支架的顶端侧部，所述风能驱动机构设置有气体进口和气体出口，所述第一气体输送管的一端与所述第一管段连通，所述第一气体输送管的另一端与所述气体进口连通，所述第二气体输送管的一端与所述气体出口连接，所述第二气体输送管的另一端与所述第二管段连通。

优选地，所述排放管还包括第三管段，所述第三管段的一端与所述排放口连通，所述第三管段的另一端与所述第一管段连通。

优选地，每个所述风能驱动机构都包括气动马达和与所述气动马达连接的叶轮，所述气动马达设置有所述气体进口和所述气体出口。

优选地，每个所述驱风装置还包括数量与所述风能驱动机构数量一致以用于调节所述第一气体输送管内之气流大小的第二阀门，所述第二阀门设置于所述第一气体输送管道和所述气动马达之间并分别与所述第一气体输送管道、所述气动马达连接。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供的制冷设备通过设置若干个第一换热管从支架的底端往支架的顶端间隔排布且依次串联，通过设置位于支架底端的第一换热管具有用于液氮导入的进口，位于支架顶端的第一换热管具有用于氮气排放的排放口，并通过设置排放管连通排放口和在支架顶部设置有驱风装置。以该设计方式，该制冷设备用于冷藏运输车或者渔业冷藏仓的制冷时，具有以下优点：

1)相对于现有的使用柴油或者汽油的制冷系统，该制冷设备使用液氮进行制冷，可以有效降低排放物对外界的污染。

2)由于该制冷设备使用液氮进行制冷，相对于现有的使用柴油或者汽油的制冷系统，当冷藏运输车或者渔船在关闭发动机的情况下，还能继续保持冷藏仓内的低温，从而降低了油电的消耗，节约成本。

3)由于该制冷设备使用时，液氮在封闭的管道内流动，并通过排放管排放到冷藏仓外，避免了人员在进入冷藏仓内时产生窒息的危险。

4)相对于使用柴油或者汽油的制冷系统来说，该制冷设备维修简单，只需要检查阀门接头是否泄漏或者简单更换一些阀门即可。

5)相对于现有的将液氮直接排放到冷藏仓内进行制冷的方式，该制冷设备的液氮是在封闭的管道内流动，并未排放到冷藏仓内，因而每次打开冷藏仓时，无需等待液氮排放出冷藏仓，浓度降低时才可进入冷藏仓，一方面可以有效降低冷气的泄漏，另一方面可以有效降低液氮的使用量，节约成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的制冷设备的结构示意图；

图2为图1中A处局部放大示意图；

图3为图1中所示的换热组件的结构示意图；

图4为图3中B方向示意图；

图5为图1中所示的驱风装置的结构示意图；

图6为第一换热管和连接管道的结构示意图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1至图6所示，本实用新型的实施例提供一种制冷设备100，用于给冷藏仓提供冷气，制冷设备100包括：

支架(图未示)，用于放置在冷藏仓内；

液氮罐(图未示)，用于放置在冷藏仓内或者冷藏仓外；

换热组件10，换热组件10设有若干个，每个所换热组件10包括一个第一换热管11，各第一换热管11从支架的底端朝向支架的顶端间隔排布于支架上，且若干个第一换热管11依次串联，位于支架底端的第一换热管11具有用于与液氮罐连接以供液氮进入第一换热管11内的进口，位于支架顶端的第一换热管11具有用于供氮气排放的排放口；

排放管20，排放管具有连通排放口122的连接端和用于将氮气排放到冷藏仓外的自由端；

驱风装置30，驱风装置30设置于支架的顶部以用于在冷藏仓内形成循环气流。

使用时，液氮从液氮罐通过进口进入位于支架底端的第一换热管11，第一换热管11温度降低并吸收周围空气的热量，将周围的空气制冷，第一换热管11吸收的热量传递给流动于第一换热管11中的液氮，液氮在液氮罐压力的作用下以及自身吸热膨胀的作用下依次通过串联的第一换热管11流向位于支架顶端的第一换热管11，并通过排放口排放到冷藏仓外。与此同时，位于支架顶部的驱风装置30运转，将空气吹向冷藏仓的其他位置，位于支架底端的冷空气流向支架顶端形成补充，而位于冷藏仓内其他地方的空气支架底端形成补充，如此形成循环气流，从而对整个冷藏仓形成制冷的效果。

以该设计方式，该制冷设备100用于冷藏仓的制冷时，例如冷藏运输车或者渔业冷藏仓的制冷时，具有以下优点：

1)相对于现有的使用柴油或者汽油的制冷系统，该制冷设备100使用液氮进行制冷，可以有效降低排放物对外界的污染。

2)由于该制冷设备100使用液氮进行制冷，相对于现有的使用柴油或者汽油的制冷系统，当冷藏运输车或者渔船在关闭发动机的情况下，还能继续保持冷藏仓内的低温，从而降低了油电的消耗，节约成本。

3)由于该制冷设备100使用时，液氮在封闭的管道内流动，并通过排放管排放到冷藏仓外，避免了人员在进入冷藏仓内时产生窒息的危险。

4)相对于使用柴油或者汽油的制冷系统来说，该制冷设备维修简单，只需要检查阀门接头是否泄漏或者简单更换一些阀门即可。

5)相对于现有的将液氮直接排放到冷藏仓内进行制冷的方式，该制冷设备的液氮是在封闭的管道内流动，并未排放到冷藏仓内，因而每次打开冷藏仓时，无需等待液氮排放出冷藏仓，浓度降低时才可进入冷藏仓，一方面可以有效降低冷气的泄漏，另一方面可以有效降低液氮的使用量，节约成本。

优选地，所述第一换热管11设有五个，五个所述第一换热管11从支架的底端朝向支架的顶端间隔排布于支架上。

优选地，每个换热组件10都还包括若干个弯曲设置并与同一个第一换热管11连通的第二换热管12，每个第二换热管12的两端都与第一换热管11的侧壁连接。以该设计方式，通过设置第二换热管12，可以有效地增大换热组件10的换热面积，使得换热组件10可以快速地吸收周围空气的热量，从而起到较好的降温效果。

优选地，每个第二换热管12由一圆弧段和分别与所述圆弧段两端相切的直线段构成，两个所述直线段之远离所述圆弧段的一端与所述第一换热管11的侧壁连接。具体地，可以通过焊接的方式进行连接。

优选地，第二换热管12位于第一换热管11之靠近支架底端的一侧。

优选地，若干个第二换热管12分两排设置于第一换热管11之靠近支架底端的一侧。

优选地，每排第二换热管12的轴向方向包括一对称面，两排所述第二换热管12之一排的对称面S₁与水平方向的夹角α为25±1°，两排所述第二换热管12之另一排的对称面S₂与竖直方向的夹角β为25±1°。以该设计方式，有利于液氮在第二换热管12中的流动，从而产生较好的换热效果。

优选地，第一换热管11和第二换热管12都为紫铜换热管。紫铜具有较好的热传导性能，具有较好的换热效果，可以有效地节省液氮的用量。可以理解地，第一换热管11和第二换热管12不局限于采用紫铜材料，例如采用黄铜、碳素钢、低合金钢、不锈钢、铜镍合金、铝合金、钛也是可以的。

优选地，每个第一换热管11上都设置有连通第一换热管11以供第一换热管11进行压力检测或者以供在第一换热管11上安装压力表的旁管13，每个旁管13上设置有用于封盖所述旁管13的管帽14。

优选地，该制冷设备100还包括若干个第三换热管40，任意相邻的两个第一换热管11之间都设置有一第三换热管40，每个第三换热管40的两端都分别通过一连接管道41连通相邻的两个第一换热管11。具体地，第三换热管40起到缓冲液氮流速的作用，使得液氮能够平稳地流动，从而提高液氮的利用率。可以理解地，如果不设置有第三换热管40，液氮由于液氮罐和自身膨胀的压力作用会在第一换热管11内快速流动，使得液氮还没有完成换热的情况下即从排放管20排出，造成液氮的浪费。

优选地，所述第三换热管40设有四个，相邻的两个第一换热管11之间设置有一所述第三换热管40。

优选地，所述第三换热管40为紫铜换热管。

优选地，位于支架底端的所述第一换热管11包括第一换热管管体113和位于第一换热管管体113内的弯管114，弯管114的一端朝向第一换热管管体113的底部，弯管114的另一端与连接管道41连接。以该设计方式，通过设置有弯管114并将弯管114的一端朝向第一换热管管体113的底部，这样，进入所述第一换热管11的液氮可以较为快速地流向下一个第一换热管11，而不用累积到一定液位才进入下一个第一换热管11，也即液氮的流通较为通畅，可以提高液氮的利用效率。具体地，弯管114的一端可以通过焊接的方式和第一换热管管体113进行固定。

优选地，该制冷设备100还包括第一阀门51和与第一换热管11连通的液氮输送管道52，第一阀门51的入口连通液氮罐，第一阀门51的出口连通液氮输送管道52。

优选地，液氮输送管道52包括主输送管521和数量与第一换热管11数量一致的侧输送管522，每个侧输送管522的一端都连通主输送管521，每个侧输送管522的另一端分别连通一第一换热管11。以该设计方式，通过设置侧输送管522向每个第一换热管11输送一定量的液氮，可以提升所有第一换热管11的热交换效率。优选地，每个侧输送管522的管径小于所述主输送管521的管径，例如侧输送管522的管径为主输送管521的四分之一到二分之一，以该设计方式，可以防止液氮回流。

优选地，该制冷设备100还包括用于供液氮缓冲的平衡管组件60，平衡管组件60的一端与位于支架底端的第一换热管11的一端连通，平衡管组件60的另一端与位于支架底端的第一换热管11的另一端连通。以该设计方式，通过设置平衡管组件60，可以对流进位于支架底端的第一换热管11的液氮形成缓冲的作用，使得液氮在第一换热管11中的流动较为的顺畅，第一换热管11的热交换效率，降低液氮的使用量。

优选地，平衡管组件60包括竖直设置于支架一侧的第一平衡管61和水平设置于支架顶端的第二平衡管62、第三平衡管63，第二平衡管62和第三平衡管63的一端与位于支架底端的所述第一换热管11的一端连通，第二平衡管62和第三平衡管63的另一端与第一平衡管61的顶端连通，第一平衡管61的底端与位于支架底端的第一换热管11的另一端连通。

优选地，位于支架底端的第一换热管11通过两组管道分别连通所述第二平衡管62和第三平衡管63，第二平衡管62和第三平衡管63之间通过若干个管道进行互连，第二平衡管62和第三平衡管63通过两组管道均连通至第一平衡管61的顶端，第一平衡管61的底端通过若干个管道连通至位于所述支架顶端的第一换热管11。可选地，位于支架底端的第一换热管11、第一平衡管61、第二平衡管62以及第三平衡管63之间互连的管道的直径有6mm、15mm、20mm、25mm。

优选地，排放管20包括连通第一平衡管61的第一管段21和固定于支架上的第二管段22，驱风装置30包括若干个风能驱动机构31、数量与风能驱动机构31数量一致的第一气体输送管32以及数量与风能驱动机构31数量一致的第二气体输送管33，风能驱动机构31、第一气体输送管32以及第二气体输送管33都间隔设置于支架的顶端侧部，风能驱动机构31设置有气体进口311和气体出口312，第一气体输送管32的一端与第一管段21连通，第一气体输送管32的另一端与气体进口311连通，第二气体输送管33的一端与气体出口312连接，第二气体输送管33的另一端与第二管段22连通。以该设计方式，可以通过液氮气化形成的气流驱动风能驱动机构31的运转，实现了能源的多重利用，节约能源，降低成本。可以理解地，驱风装置30也可以不设置为通过气化后的液氮进行驱动，例如，通过在支架顶部设置有通过电驱动的风扇来形成循环气流也是可以的。

优选地，排放管20还包括第三管段23，第三管段23的一端与排放口连通，第三管段23的另一端与第一管段21连通。

优选地，每个风能驱动机构31都包括气动马达313和与气动马达313连接的叶轮314，气动马达313设置有所述气体进口311和所述气体出口312。

优选地，每个驱风装置30还包括数量与风能驱动机构31数量一致以用于调节第一气体输送管内之气流大小的第二阀门34，第二阀门34设置于第一气体输送管32和气动马达313之间并分别与第一气体输送管道52、气动马达313连接。

整个制冷设备100运作时，液氮从液氮罐通过第一阀门51进入主输送管521，再通过与主输送管521连接的侧输送管522进入位于支架底端的第一换热管11，位于支架底端的第一换热管11的液氮在液氮罐的压力和本身吸热膨胀所产生的压力的作用下通过连接管道41依次流经串联的第三换热管40、第一换热管11到达位于支架顶端的第一换热管11，然后从排放口通过第一管段21驱动驱风装置20运行，运行的驱风装置20在冷藏仓内形成冷循环气流，经过驱风装置20的氮气从第二管段22排放到冷藏仓外。在液氮进入位于支架底端的第一换热管11的同时，液氮通过与第一换热管11连通的管道流通到第二平衡管62、第三平衡管63以及第一平衡管61最终回到第一换热管11，从而形成对液氮形成缓冲，使得液氮在流通的过程中流速平缓，制冷设备100的换热效率高，节省液氮的用量。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (16)

1.一种制冷设备，用于给冷藏仓提供冷气，其特征在于，所述制冷设备包括：

支架，用于放置在冷藏仓内；

液氮罐，用于放置在冷藏仓内或者冷藏仓外；

换热组件，所述换热组件设有若干个，每个所述换热组件包括一个第一换热管，各所述第一换热管从所述支架的底端朝向所述支架的顶端间隔排布于所述支架上，且若干个所述第一换热管依次串联，位于所述支架底端的所述第一换热管具有用于与所述液氮罐连接以供液氮进入所述第一换热管内的进口，位于所述支架顶端的所述第一换热管具有用于供氮气排放的排放口；

排放管，所述排放管具有连通所述排放口的连接端和用于将氮气排放到所述冷藏仓外的自由端；

驱风装置，所述驱风装置设置于所述支架的顶部以用于在所述冷藏仓内形成循环气流。

2.根据权利要求1所述的制冷设备，其特征在于，每个所述换热组件都还包括若干个弯曲设置并与同一个所述第一换热管连通的第二换热管，每个所述第二换热管的两端都与所述第一换热管的侧壁连接。

3.根据权利要求2所述的制冷设备，其特征在于，所述第二换热管位于所述第一换热管之靠近所述支架底端的一侧。

4.根据权利要求3所述的制冷设备，其特征在于，若干个所述第二换热管分两排设置于所述第一换热管之靠近所述支架底端的一侧。

5.根据权利要求2所述的制冷设备，其特征在于，所述第一换热管和所述第二换热管都为紫铜换热管。

6.根据权利要求1所述的制冷设备，其特征在于，每个所述第一换热管上都设置有连通所述第一换热管以供所述第一换热管进行压力检测或者以供在所述第一换热管上安装压力表的旁管，每个所述旁管上设置有用于封盖所述旁管的管帽。

7.根据权利要求1至6任一项所述的制冷设备，其特征在于，所述制冷设备还包括若干个第三换热管，任意相邻的两个第一换热管之间都设置有一所述第三换热管，每个所述第三换热管的两端都分别通过一连接管道连通相邻的两个所述第一换热管。

8.根据权利要求7所述的制冷设备，其特征在于，位于所述支架底端的所述第一换热管包括第一换热管管体和位于所述第一换热管管体内的弯管，所述弯管的一端朝向所述第一换热管管体的底部，所述弯管的另一端与所述连接管道连接。

9.根据权利要求1至6任一项所述的制冷设备，其特征在于，所述制冷设备还包括第一阀门和与所述第一换热管连通的液氮输送管道，所述第一阀门的入口连通所述液氮罐，所述第一阀门的出口连通所述液氮输送管道。

10.根据权利要求9所述的制冷设备，其特征在于，所述液氮输送管道包括主输送管和数量与所述第一换热管数量一致的侧输送管，每个所述侧输送管的一端都连通所述主输送管，每个所述侧输送管的另一端分别连通一所述第一换热管。

11.根据权利要求1至6任一项所述的制冷设备，其特征在于，所述制冷设备还包括用于供液氮缓冲的平衡管组件，所述平衡管组件的一端与位于所述支架底端的所述第一换热管的一端连通，所述平衡管组件的另一端与位于所述支架底端的所述第一换热管的另一端连通。

12.根据权利要求11所述的制冷设备，其特征在于，所述平衡管组件包括竖直设置于所述支架一侧的第一平衡管和水平设置于所述支架顶端的第二平衡管、第三平衡管，所述第二平衡管和所述第三平衡管的一端与位于所述支架底端的所述第一换热管的一端连通，所述第二平衡管和所述第三平衡管的另一端与所述第一平衡管的顶端连通，所述第一平衡管的底端与位于所述支架底端的所述第一换热管的另一端连通。

13.根据权利要求12所述的制冷设备，其特征在于，所述排放管包括连通所述第一平衡管的第一管段和固定于所述支架上的第二管段，所述驱风装置包括若干个风能驱动机构、数量与所述风能驱动机构数量一致的第一气体输送管以及数量与所述风能驱动机构数量一致的第二气体输送管，所述风能驱动机构、所述第一气体输送管以及所述第二气体输送管都间隔设置于所述支架的顶端侧部，所述风能驱动机构设置有气体进口和气体出口，所述第一气体输送管的一端与所述第一管段连通，所述第一气体输送管的另一端与所述气体进口连通，所述第二气体输送管的一端与所述气体出口连接，所述第二气体输送管的另一端与所述第二管段连通。

14.根据权利要求13所述的制冷设备，其特征在于，所述排放管还包括第三管段，所述第三管段的一端与所述排放口连通，所述第三管段的另一端与所述第一管段连通。

15.根据权利要求13所述的制冷设备，其特征在于，每个所述风能驱动机构都包括气动马达和与所述气动马达连接的叶轮，所述气动马达设置有所述气体进口和所述气体出口。

16.根据权利要求15所述的制冷设备，其特征在于，每个所述驱风装置还包括数量与所述风能驱动机构数量一致以用于调节所述第一气体输送管内之气流大小的第二阀门，所述第二阀门设置于所述第一气体输送管道和所述气动马达之间并分别与所述第一气体输送管道、所述气动马达连接。