CN209295535U - 一种模块化保冷保暖装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模块化保冷保暖装置，包括基座以及固接在基座上的管路安装箱，基座内安装有压缩机，基座上层叠组合安装有至少2个保冷模块以及至少1个保暖模块，所述保冷模块内设有保冷环路热管，保暖模块内设有保暖环路热管；管路安装箱内设有冷媒循环管以及热源循环管，冷媒循环管与热源循环管之间设有固定于管路安装箱上的冷凝板；冷媒循环管与保冷环路热管之间设有耦合器进行耦合换热，热源循环管与保暖环路热管之间也设有耦合器进行耦合换热；压缩机的出气口与热源循环管连通，压缩机的回流口与冷媒循环管连通。解决了保冷装置与保暖装置在现有技术中同时存在的可能性较低，而且现有的换热方式限制了保冷装置与保暖装置进行组合的问题。

Description

一种模块化保冷保暖装置

技术领域

本发明涉及保冷保暖设备领域，具体涉及一种模块化保冷保暖装置。

背景技术

环路热管是一种高效两相传热设备，其具有高传热性能、远距离传输热量、优良的控温特性和管路的可任意弯曲、安装方便等特点，由于具有众多其它传热设备无可比拟的优点，环路热管在航空、航天以及地面电子设备散热等众多领域中具有十分广阔应用前景。

环路热管主要包括蒸发器、冷凝器、储液器、环形环路。整个循环过程如下：液体在蒸发器中的毛细芯外表面蒸发，吸收蒸发器外的热量，产生的蒸气从蒸气管路流向冷凝器，在冷凝器中释放热量给热沉冷凝成液体，最后经过液体管路流入储液器，储液器内的液体工质维持对蒸发器内毛细芯的供给。

环路热管在进行热传导或冷传导的过程中不需要与外界提供的冷媒或热源直接进行接触便能高效地进行导热传递，具有较高的导热性能。

在家用的保冷装置，例如冰箱；保暖装置，例如微波加热箱，无论从组成方式还是应用场景中，由于存在低效的导热方式，不能在同一个家电中直接进行保冷与保暖同时存在。在目前比较常用的压缩机具有将制冷剂压缩成高温高压的蒸汽状态，蒸汽在冷凝板中冷凝后再将低温制冷剂输送到保冷装置中，让保冷装置内部保持较低温度。现目前的保冷装置或保温装置在设计时便确定了保冷还是保暖的应用，在制造时只能将整个管路完全嵌入到装置内部，形成统一的循环流动管路；上述种种局限，使得整个装置的体积较大，不能进行拆分组装，而且整个导冷或导热的循环管路比较复杂，换热效率较低。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种模块化保冷保暖装置，解决了保冷装置与保暖装置在现有技术中同时存在的可能性较低，而且现有的换热方式限制了保冷装置与保暖装置进行组合的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种模块化保冷保暖装置，包括基座以及固接在基座上的管路安装箱，所述基座内安装有压缩机，所述基座上层叠组合安装有至少2个保冷模块以及至少1个保暖模块，所述保冷模块内设有保冷环路热管，保暖模块内设有保暖环路热管；所述管路安装箱内设有冷媒循环管以及热源循环管，冷媒循环管与热源循环管之间设有固定于管路安装箱上的冷凝板；所述冷媒循环管与保冷环路热管之间设有耦合器进行耦合换热，热源循环管与保暖环路热管之间也设有耦合器进行耦合换热；所述压缩机的出气口与热源循环管连通，压缩机的回流口与冷媒循环管连通。

将保冷模块、保暖模块拆分后分别包装运输，整个装置在送入居民家庭后进行组装，将保冷模块、保暖模块叠组合安装在基座上，并同时固定在管路安装箱上，让保冷模块、保暖模块能够稳定地进行安装使用；压缩机运行时，将制冷剂进行压缩成高压高温的蒸汽后进入到热源循环管中，利用热源循环管与保暖环路热管之间进行耦合换热，从而将热量通过保暖环路热管传递到保暖模块中，让整个保暖模块内部具有比较恒定的高温度；从热源循环管中经过耦合后的蒸汽继续进入到冷凝板中进行冷凝，从而产生低温状态的制冷剂并进入到冷媒循环管中，冷媒循环管将制冷剂引到保冷模块位置，让保冷环路热管与冷媒循环管之间进行耦合换热，从而将低温通过保冷环路热管传递到保冷模块内，在保冷模块内形成低温状态，经过耦合换热的制冷剂回流到压缩机中继续循环。利用压缩机与冷凝板对制冷剂的两相状态进行置换，从而将热量通过保暖环路热管传导到保暖模块中，同时也将低温能量通过保冷环路热管传导到保冷模块中，让保暖模块内部保持比较恒定的高温度，从而便于对放入保暖模块内的物品进行加热；让保冷模块内部保持比较恒定的低温度，对放入保冷模块内的物品进行保藏。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、利用保暖环路热管与保冷环路热管具有快速换热效能的优势，利用将保暖环路热管直接集成安装在保暖模块上，从而让保暖模块本身具有换热功能，能够直接将热量传递到保暖模块内，从而让保暖模块能够模块化独立安装；利用保冷环路热管直接集成安装在保冷模块上，从而让保冷模块本身具有导冷的作用，可直接将低温能量传递到保冷模块内，让整个保冷模块能够模块化独立安装；在进行组合安装使用使，仅需要将高温热源引导到保暖环路热管或将低温元引导到保冷环路热管进行耦合换热；让整个装置能够形成模块化安装的结构，便于按照需求进行模块化组合，同时也便于进行拆解搬运；

2、将压缩机产生的高温高压的蒸汽通过保暖环路热管将热量传递到保暖模块中，让保暖模块内部具有高温环境，能够对放入保暖模块中的物品进行加热；而经过冷凝板后蒸汽冷凝成低温制冷剂后通过保冷环路热管将低温能量传递到保冷模块中，对放入保冷模块内的物品能够进行保藏；将保冷、保暖两种方式同时集成于同一个装置中，并且仅利用现有的高、低温置换系统，并未增加额外的能量消耗，具有能量高效利用，是对现有的能量耗费进行循环利用，对整个装置的能耗比提高有显著作用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明保冷模块的结构示意图；

图3为本发明保暖模块的结构示意图；

图中，基座1、管路安装箱2、压缩机3、保冷模块4、保冷箱体41、保冷箱门42、导冷板43、导冷腔44、保暖模块5、保暖箱体51、保暖箱门52、导暖板53、导暖腔54、保冷环路热管6、保暖环路热管7、冷媒循环管8、回流主管81、三通电磁阀82、第一导流管83、第二导流管84、分支管85、单向调节电磁阀86、热源循环管9、导热管91、调节电磁阀92、冷凝板10、耦合器11、固定座111、限位块112、安装孔113、顶层隔热块12、限位孔120、底层隔热块13、限位柱130、固定柱14、抽灌口15。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

实施例1：

如图1～图3所示，本发明所述的一种模块化保冷保暖装置，包括基座1以及固接在基座1上的管路安装箱2，其中基座1为6个侧板围合而成的空心长方体结构，在基座1的底部可安装支撑脚，便于进行防潮；在基座1内安装有压缩机3，利用压缩机3来进行冷媒的循环以及状态的置换；管路安装箱2的纵截面呈倒置“L”形结构，并通过竖侧板可通过焊接或螺栓紧固的方式固接在基座1上，从而让基座1与管路安装箱2之间形成底部以及侧部均能够限位的定位结构。

基座1上层叠组合安装有至少2个保冷模块4以及至少1个保暖模块5，保冷模块4内设有保冷环路热管6，保暖模块5内设有保暖环路热管7，在管路安装箱2内设有冷媒循环管8以及热源循环管9，冷媒循环管8与热源循环管9之间设有固定于管路安装箱2上的冷凝板10；冷媒循环管8与保冷环路热管6之间设有耦合器11进行耦合换热，热源循环管9与保暖环路热管7之间也设有耦合器11进行耦合换热；压缩机3的出气口与热源循环管9连通，压缩机3的回流口与冷媒循环管8连通；压缩机3运行时，将制冷剂进行压缩成高压高温的蒸汽后进入到热源循环管9中，利用热源循环管9与保暖环路热管7之间进行耦合换热，从而将热量通过保暖环路热管7传递到保暖模块5中，让整个保暖模块5内部具有比较恒定的高温度；从热源循环管9中经过耦合后的蒸汽继续进入到冷凝板10中进行冷凝，从而产生低温状态的制冷剂并进入到冷媒循环管8中，冷媒循环管8将制冷剂引到保冷模块4位置，让保冷环路热管6与冷媒循环管8之间进行耦合换热，从而将低温通过保冷环路热管6传递到保冷模块4内，在保冷模块4内形成低温状态，经过耦合换热的制冷剂回流到压缩机3中继续循环。让保冷模块4内部保持较低温度便于对内部的物品进行保藏，保暖模块5内部保持较高温度便于对内部物品进行加热。

冷媒循环管8包括与冷凝板10中的冷凝管出口连通的回流主管81，回流主管81上安装有膨胀阀(图中未示出)以及三通电磁阀82，三通电磁阀82的侧出口连接有第一导流管83，并在回流主管81位于三通阀后方的部位上设有连通的第二导流管84，每个保冷模块4上的耦合器11上均穿设有与第一导流管83、第二导流管84连通的分支管85，分支管85上安装有单向节流电磁阀，便于调节每个分支管85中流过的冷媒量，从而控制每个保冷模块4内部的温度，形成不同温度的保藏环境；利用三通电磁阀82同时调节导流管中的流量，便于进行温度调节可控。

热源循环管9包括与压缩机3的出气口连通的导热管91，导热管91穿过保暖模块5上的耦合器11后与冷凝板10中的冷凝管进口连通，在导热管91上安装有调节电磁阀92，便于与压缩机3的工作状况相匹配并同步，避免造成蒸汽流通不畅的问题。

为了保证能够快速将分支管85或导热管91快速安装在耦合器11上，耦合器11包括固定座111以及与固定座111通过螺钉可拆卸连接的限位块112，固定座111与限位块112之间开设有安装孔113，通过安装孔113将分支管85或导热管91进行限位，并利用螺钉将限位块112锁紧，从而保证分支管85或导热管91能够将热量直接传递到耦合器11中在进行传递，还能保证管路的稳定性。

保冷环路热管6与保暖环路热管7均热管散热器，热管散热器包括蒸发段、冷凝段，其中蒸发段的作用进行低温热量交换，在蒸发段周围形成低温环境；而冷凝段的作用主要进行高温热量交换，在冷凝段周围形成高温环境；并且蒸发段、冷凝段的横截面为圆形或椭圆形或多边形，其中圆形结构或椭圆形结构的环形管路能够提高内部工质的流动速速，而多边形结构能够便于提高换热面积，让换热效能比较高。同时，让蒸发段、冷凝段的管径0.5mm～50mm，能够在较小的体积状态下能够促进内部工质流动，而且能够保证热管散热器的制造良品率，便于进行较大规模的批量生产。为了提高热管散热器的换热效果，在热管散热器中内注有易蒸发的液体，例如，醇类、胺类等具有在常温下快速冷凝特性的液体，能够快速地在液态、气态之间进行转换，从而进行热量交换或吸收。为了便于对热管散热器内的工质进行补充，在热管散热器的管路上设有抽灌口15。

实施例2：

如图2～图3，在实施例1的基础上对保冷模块4、保温模块进步一优化，以保证模块化组合安装时，并具有保温隔热的作用。保冷模块4包括保冷箱体41以及通过铰链安装在保冷箱体41上的保冷箱门42，所述保冷箱体41内的上部固接有导冷板43，导冷板43与保冷箱体41之间形成用于安装保冷环路热管6的导冷腔44，并将蒸发段插入到导冷腔44中，由于冷空气下降，热空气上升的现象，将导冷腔44的位置位于保冷模块4的顶部，当保冷环路热管6中传递的低温工质进入保冷箱体41后，能够促进保冷模块4内部温度的降低直至保持与保冷环路热管6中的低温工质温度相同的状态；而保冷箱体41的侧壁中均填充有隔热材料，从而让保冷箱体41内部的温度能够处于平衡状态，便于对放置于内部的物品进行低温保藏。

保暖模块5包括保暖箱体51以及通过铰链安装在保暖箱体51上的保暖箱门52，所述保暖箱体51内的下部固接有导热板，导热板与保暖箱体51之间形成用于安装保暖环路热管7的导暖腔54，并将冷凝段插入导暖腔54中，同样，利用热空气上升，冷空气下降的现象，在保暖箱体51的底部进行热交换，能够快速促进保暖箱体51内部的温度升高，直至内部温度与保暖环路热管7的温度相同，让内部温度保持比较稳定的高温状态，便于对放入内部的物品进行加热。

为了让相邻的保冷模块4、保暖模块5之间不会产生温差换热的现象，便于对每个独立的保冷模块4、保温模块的温度进行单独控制时不会造成温度偏移的情况，在保冷箱体41与保暖箱体51的顶部均设有顶层隔热块12，保冷箱体41与保暖箱体51的底部均设有与顶层隔热块12结构对称的底层隔热块13，其中顶层隔热块12上开设有多个阵列排列的限位孔120，限位孔120的数量至少为4个，底层隔热块13上设有多个与限位孔120位置对齐的限位柱130；在组合安装时，相邻两个模块能够通过限位柱130插入到限位孔120内进行限位，并通过顶层隔热块12与底层隔热块13之间形成热量隔断层，进一步保证相邻两个模块之间的温度不会相互进行热交换。同时，在保冷箱体41与保暖箱体51的背板上均设有用于安装在管路安装箱2上的固定柱14，在通关过管路安装箱2对保冷模块4、保暖模块5进行固定时，可在管路安装箱2内通过螺栓锁紧固定柱14，从而保证整个层叠组合安装的装置能够稳定安装在基座1及管路安装箱2之间，从而形成一个整体。

本发明的解释中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅是为了便于描述和理解，并非对具体技术特征的安装顺序、使用数量或重要程度进行限定。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种模块化保冷保暖装置，包括基座以及固接在基座上的管路安装箱，所述基座内安装有压缩机，其特征在于：所述基座上层叠组合安装有至少2个保冷模块以及至少1个保暖模块，所述保冷模块内设有保冷环路热管，保暖模块内设有保暖环路热管；

所述管路安装箱内设有冷媒循环管以及热源循环管，冷媒循环管与热源循环管之间设有固定于管路安装箱上的冷凝板；所述冷媒循环管与保冷环路热管之间设有耦合器进行耦合换热，热源循环管与保暖环路热管之间也设有耦合器进行耦合换热；

所述压缩机的出气口与热源循环管连通，压缩机的回流口与冷媒循环管连通。

2.根据权利要求1所述的一种模块化保冷保暖装置，其特征在于：所述保冷环路热管与保暖环路热管均为热管散热器，所述热管散热器包括蒸发段、冷凝段。

3.根据权利要求2所述的一种模块化保冷保暖装置，其特征在于：所述蒸发段、冷凝段的横截面为圆形或椭圆形或多边形。

4.根据权利要求3所述的一种模块化保冷保暖装置，其特征在于：所述蒸发段、冷凝段的管径为0.5mm～50mm。

5.根据权利要求4所述的一种模块化保冷保暖装置，其特征在于：所述热管散热器中的工质为易蒸发的液体。

6.根据权利要求5所述的一种模块化保冷保暖装置，其特征在于：所述热管散热器的管路上设有抽灌口。

7.根据权利要求1～6任意一项所述的一种模块化保冷保暖装置，其特征在于：所述保冷模块包括保冷箱体以及通过铰链安装在保冷箱体上的保冷箱门，所述保冷箱体内的上部固接有导冷板，导冷板与保冷箱体之间形成用于安装保冷环路热管的导冷腔。

8.根据权利要求7所述的一种模块化保冷保暖装置，其特征在于：所述保暖模块包括保暖箱体以及通过铰链安装在保暖箱体上的保暖箱门，所述保暖箱体内的下部固接有导热板，导热板与保暖箱体之间形成用于安装保暖环路热管的导暖腔。

9.根据权利要求8所述的一种模块化保冷保暖装置，其特征在于：所述保冷箱体与保暖箱体的顶部均设有顶层隔热块，保冷箱体与保暖箱体的底部均设有与顶层隔热块结构对称的底层隔热块，其中顶层隔热块上开设有多个阵列排列的限位孔，底层隔热块上设有多个与限位孔位置对齐的限位柱；

所述保冷箱体与保暖箱体的背板上均设有用于安装在管路安装箱上的固定柱。

10.根据权利要求1所述的一种模块化保冷保暖装置，其特征在于：所述耦合器包括固定座以及与固定座通过螺钉可拆卸连接的限位块，固定座与限位块之间开设有安装孔。