CN220892709U - 储冷式制冷系统及其饮水机 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种储冷式制冷系统及其饮水机，包括制冷回路、冷水输送管路和输气管路，制冷回路包括压缩机、冷凝器、毛细管和储冷模块，用于制冷，储冷模块包括水路换热盘管和蒸发器盘管，水路换热盘管和蒸发器盘管呈热交换式连接，通过热交换用于得到冷水，打开第一电磁阀，关闭第二电磁阀，第一抽水泵抽取常温水经过水路换热盘管以得到冷水，第二电磁阀设置在输气管道上，输气管道的进气口用于与大气相连通，输气管道的出气口与进水管道相连通，输气管道位于第一电磁阀和常温水入口之间，在取完冷水后，关闭第一电磁阀，打开第二电磁阀，第一抽水泵抽气将水路换热盘管内的残留水清空。

Description

储冷式制冷系统及其饮水机

技术领域

本实用新型涉及水处理设备技术领域，尤其涉及一种储冷式制冷系统及其饮水机。

背景技术

随着人们生活水平的提高，对饮用水方面的需求越来越高，除了常温水之外，还对热水和冰水存在一定的需求，国内净水器和饮水机产品逐渐开始配备制冷和制热的功能，常见的配置冰水功能的产品分位两种，一种是利用压缩机原理，另一种是利用半导体制冷原理，但是这两种产品的制冷方式均是单独设置一个冰胆，且在冰胆内储存一定容量的水，通过制冷系统将冰胆内的水降低到预设温度，并将水温维持在预设温度，但是通过这种方式会造成冰胆内长期存水，易产生细菌滋生，且冰胆的容积有限，用户取冷水的水量和温度都会受到限制。

目前市场上的净水器的制冷系统包括制冷回路和冷水输送管路；制冷回路上设置有相互连通的压缩机和第一换热管，冷水输送管路上设置有第二换热管，第二换热管与第一换热管之间呈热交换式连接，通过热交换的方式得到冷水，不易滋生细菌，且用户取冷水的水量和温度都不会受到限制，但是第二换热管均为弧形或多端弯折的形状，流经第二换热管的水会残留在其中，由于第二换热管与第一换热管之间呈热交换式连接，第二换热管内的水会凝结成冰，造成管路堵塞。

因此如何防止制冷系统的管路内的水凝结成冰，以造成管路堵塞，实为本领域的和相关人员所关注的焦点。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种储冷式制冷系统及其饮水机，用于解决现有技术中制冷系统管路内的水凝结成冰导致管路堵塞的问题。为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的。

一方面，本实用新型提出一种储冷式制冷系统，包括制冷回路、冷水输送管路和输气管路，所述制冷回路包括压缩机、冷凝器、毛细管和储冷模块，所述储冷模块包括水路换热盘管和蒸发器盘管，所述水路换热盘管和所述蒸发器盘管呈热交换式连接，所述水路换热盘管具有常温水入口和冷水出口，所述蒸发器盘管具有冷媒入口和冷媒出口，所述冷媒入口与所述压缩机相连通，所述冷媒出口与所述毛细管相连通，所述压缩机、所述冷凝器、所述毛细管和所述蒸发器盘管顺次连接并形成回路；

所述冷水输送管路包括冷水输送管道、第一电磁阀和第一抽水泵，所述冷水输送管道包括进水管道和出水管道，所述进水管道的出水口与所述常温水入口相连通，所述出水管道的进水口与所述冷水出口相连通，所述第一电磁阀设置在所述进水管道上，所述第一抽水泵设置在所述出水管道上；

所述输气管路包括输气管道和第二电磁阀，所述第二电磁阀设置在所述输气管道上，所述输气管道的进气口用于与大气相连通，所述输气管道的出气口与所述进水管道相连通，所述输气管道的出气口位于所述第一电磁阀和所述常温水入口之间，在取完冷水后，关闭所述第一电磁阀，打开所述第二电磁阀，所述第一抽水泵抽气将所述水路换热盘管内的残留水清空。

基于上述技术方案，低温液态冷媒从压缩机的出口流出，通过冷媒入口进入到蒸发器盘管内，对蒸发器盘管进行降温，打开第一电磁阀，关闭第二电磁阀，第一抽水泵抽水以使常温水依次通过进水管道、水路换热盘管和出水管道，由于水路换热盘管和蒸发器盘管呈热交换式连接，常温水在经过水路换热盘管时，与蒸发器盘管进行热交换，从而使得常温水降温以得到冷水，从而得到冷水；由于液态冷媒与蒸发器盘管进行热交换，蒸发得到气态冷媒，气态冷媒通过毛细管进入到冷凝器内散热降温后重新进入到压缩机进行液态压缩，从而实现循环利用；当用户取水完成后，会有部分水残留在水路换热盘管内，此时，关闭第一电磁阀，打开第二电磁阀，将第一抽水泵置于运转状态，第一抽水泵持续空抽一段时间，以使水路换热盘管内的水充分清空，防止此部分水残留在管道内，在管道内结冰以造成管道堵塞。

优选地，所述储冷模块包括储冷核，所述水路换热盘管和所述蒸发器盘管设置在所述储冷核内，所述冷媒入口、所述冷媒出口、所述常温水入口和所述冷水出口均外露于所述储冷核，所述蒸发器盘管与所述储冷核之间呈热交换式连接，所述水路换热盘管与所述储冷核之间呈热交换式连接。

基于上述技术方案，蒸发器盘管与储冷核之间呈热交换式连接，从而使得储冷核降温，水路换热盘管与储冷核之间呈热交换式连接，从而使得流经水路换热盘管内的水降温，得到冷水。

优选地，所述储冷模块还包括储冷模块NTC，所述储冷模块NTC插入所述储冷核内，所述储冷模块NTC与所述压缩机电信号连接，所述储冷模块NTC用于监测所述储冷核的温度。

基于上述技术方案，储冷模块NTC监测储冷核的温度，从而控制压缩机的工作。

优选地，所述储冷模块还包括隔热保温层，所述隔热保温层套在所述储冷核外。

基于上述技术方案，通过隔热保温层以降低外界温度对储冷核的影响。

优选地，所述水路换热盘管和所述蒸发器盘管均为多段弯折形状的管体。

基于上述技术方案，水路换热盘管和蒸发器盘管均为多段弯折形状的管体，以便于常温水放热得到冷水。

优选地，所述储冷式制冷系统包括过滤器和浓水排出管路，所述过滤器的出水口与所述进水管道的进水口相连通，所述浓水排出管路的进水口与所述过滤器的浓水排出口相连通。

基于上述技术方案，通过过滤器对原水进行过滤，将浓水通过浓水排出管路排除。

优选地，所述浓水排出管路包括浓水排出管道和浓水电磁阀，所述浓水电磁阀设置在所述浓水排出管道上，所述浓水排出管道的进水口与所述过滤器的浓水排出口相连通。

基于上述技术方案，浓水电磁阀控制浓水排除管道的开闭，以便于过滤器将浓水通过浓水排除管道排出。

优选地，所述储冷式制冷系统还包括制热管路和第三电磁阀，所述第三电磁阀设置在所述进水管道上，且位于所述输气管道的出气口和所述常温水入口之间，所述制热管路的进水口与所述进水管道相连通，且连通处位于所述输气管道的出气口和所述第三电磁阀之间。

基于上述技术方案，第二电磁阀和第三电磁阀关闭，第一电磁阀和第四电磁阀打开，从而使得水流至制热管路内以得到热水。

优选地，所述制热管路包括热水管道、第二抽水泵、即热发热体和第四电磁阀，所述热水管道的进水口与所述进水管道相连通，所述第二抽水泵、所述即热发热体和所述第四电磁阀依次设置在所述热水管道上。

基于上述技术方案，第四电磁阀控制热水管道的开闭，通过第二抽水泵将水抽到热水管道内，通过即热发热体对热水管道内的水进行加热以得到热水。

另一方面，本实用新型提出一种饮水机，包括上述一种储冷式制冷系统。

实施本实用新型实施例，将具有如下有益效果：

采用了上述储冷式制冷系统及其饮水机之后，低温液态冷媒从压缩机的出口流出，通过冷媒入口进入到蒸发器盘管内，对蒸发器盘管进行降温，打开第一电磁阀，关闭第二电磁阀，第一抽水泵抽水以使常温水依次通过进水管道、水路换热盘管和出水管道，由于水路换热盘管和蒸发器盘管呈热交换式连接，常温水在经过水路换热盘管时，与蒸发器盘管进行热交换，从而使得常温水降温以得到冷水，从而得到冷水；由于液态冷媒与蒸发器盘管进行热交换，蒸发得到气态冷媒，气态冷媒通过毛细管进入到冷凝器内散热降温后重新进入到压缩机进行液态压缩，从而实现循环利用；当用户取水完成后，会有部分水残留在水路换热盘管内，此时，关闭第一电磁阀，打开第二电磁阀，将第一抽水泵置于运转状态，第一抽水泵持续空抽一段时间，以使水路换热盘管内的水充分清空，防止此部分水残留在管道内，在管道内结冰以造成管道堵塞，解决了现有技术中制冷系统管路内的水凝结成冰导致管路堵塞的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1为一个实施例1中储冷式制冷系统的整体结构示意图；

图2为一个实施例1中储冷式制冷系统的部分结构示意图；

图3为一个实施例2中储冷式制冷系统的整体结构示意图；

图4为一个实施例3中储冷式制冷系统的整体结构示意图。

附图标记说明：1、制冷回路；11、压缩机；12、冷凝器；13、干燥管；14、储冷模块；141、储冷核；142、蒸发器盘管；1421、冷媒入口；1422、冷媒出口；143、储冷模块NTC；144、隔热保温层；145、水路换热盘管；1451、常温水入口；1452、冷水出口；15、毛细管；2、冷水输送管路；21、冷水输送管道；211、进水管道；212、出水管道；22、第一电磁阀；23、第一抽水泵；3、输气管路；31、输气管道；32、第二电磁阀；4、过滤器；5、浓水排出管路；51、浓水排出管道；52、浓水电磁阀；6、制热管路；61、热水管道；62、第二抽水泵；63、即热发热体；64、第四电磁阀；65、进水NTC；66、出水NTC；7、第三电磁阀；8、冷水出水口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

参照图1，本实用新型的实施例提出一种储冷式制冷系统，包括制冷回路1，制冷回路1包括压缩机11、冷凝器12、干燥管13、毛细管15和储冷模块14，压缩机11、冷凝器12、干燥管13、毛细管15和储冷模块14顺次连接形成回路，低温液态冷媒从压缩机11出口进入到储冷模块14内，低温液态冷媒在流动过程中与储冷模块14进行热交换吸热蒸发，得到气态冷媒，气态冷媒经过毛细管15和干燥管13进入到冷凝器12内，冷凝器12对气态冷媒进行散热降温，后进入到压缩机11内，通过压缩机11对气态冷媒压缩液化，得到液态冷媒，从而实现循环利用。

参照图1和图2，储冷模块14包括储冷核141、蒸发器盘管142和水路换热盘管145，水路换热盘管145具有常温水入口1451和冷水出口1452，蒸发器盘管142具有冷媒入口1421和冷媒出口1422，冷媒入口1421与压缩机11相连通，冷媒出口1422与毛细管15相连通，水路换热盘管145和蒸发器盘管142均设置在储冷核141内，水路换热盘管145和储冷核141呈热交换式连接，蒸发器盘管142和储冷核141呈热交换式连接，从而将经过水路换热盘管145内的常温水转换成冷水，热交换式连接指的两个物体相接触，且两个物体之间存在温度差，使得高温物体的热量传递至低温物体，其中，储冷核141为导热系数优良的铝、铜或其合金等材质经压铸或机加工成型，蒸发器盘管142为导热性能优良的铝、铜或其合金金属管经焊接或压铸在储冷核141内芯中，水路换热盘管145为食品级金属管经焊接或压铸在储冷核141内芯中，蒸发器盘管142和水路换热盘管145均设为弧形或多段弯折的形状的管体，以便于制冷效果更好。

参照图1，储冷模块14还包括储冷模块NTC143和隔热保温层144，储冷模块NTC143插在储冷核141内且与压缩机11电信号连接，通过储冷模块NTC143对储冷核141的温度进行监测，从而影响制冷回路1的工作状态，隔热保温层144包覆在储冷核141的外表面，从而隔绝外界温度对于储冷核141温度的影响，储冷模块NTC143又被称为负温度系数热敏电阻，是一类电阻值随温度增大而减小的一种传感器电阻。

参照图1和图2，储冷式制冷系统包括冷水输送管路2，冷水输送管路2包括冷水输送管道21、第一电磁阀22和第一抽水泵23，冷水输送管道21包括进水管道211和出水管道212，第一电磁阀22设置在进水管道211上，第一抽水泵23设置在出水管道212上，进水管道211的出水口与常温水入口1451相连通，出水管道212的进水口与冷水出口1452相连通，第一电磁阀22打开，第一抽水泵23开始运作，常温水通过进水管道211的出水口进入到水路换热盘管145内，常温水通过储冷核141降温得到冷水，冷水通过出水管道212的出水口流出，从而便于用户取用冷水，储冷式制冷系统还包括冷水出水口8，冷水出水口8与出水管道212的出水口相连通。

参照图1，储冷式制冷系统包括输气管路3，输气管路3包括输气管道31和第二电磁阀32，第二电磁阀32设置在输气管道31上，输气管道31的进气口用于与大气相连通，输气管道31的出气口与进水管道211相连通，且输气管道31的出气口位于第一电磁阀22和常温水入口1451之间，在取完冷水后，关闭第一电磁阀22，打开第二电磁阀32，第一抽水泵23抽气将冷水输送管道21内的残留水清空。

参照图1，用户将净水器放置好接通电源和常温水，此时第一电磁阀22和第二电磁阀32置于关闭状态，第一抽水泵23以及压缩机11都处于待机未工作状态，机器在空闲状态，压缩机11启动工作，通过低温液态冷媒流动换热对储冷核141进行降温，当储冷模块NTC143监测到储冷核141温度降至T1(-30℃≤T1≤0℃)时，控制压缩机11停止工作，此时储冷核141完成冷量储存，隔热保温层144的存在可以让储冷核141长时间保持在T1附近温度缓慢上升，当用户用过冷水功能后或者累计一定时间，储冷核141温度会上升，当温度达到T1+ΔT(1℃≤ΔT≤10℃)时，压缩机11重新启动工作直至储冷核141温度再次降至T1，用户选择冷水功能启动取水时，机器MCU驱动第一电磁阀22置于开通状态，第二电磁阀32置于关闭状态，第一抽水泵23启动工作，此时常温水由进水管道211的进水口进入到水路换热盘管145，水路换热盘管145与储冷核141进行热交换，经过较长的水路换热盘管145持续降温变成冷水或冰水经由出水管道212的出水口流出到机器冷水出水口8，用户可以通过机器操作界面调节冷水温度，需要温度更低时，可以控制第一抽水泵23降低转速降低出水流速，以使得水经过水路换热盘管145的时间更长更充分的降温，需要温度更高时，可以控制抽水提升转速提高出水流速，以使得水经过水路换热盘管145的时间更短减少降温，当用户取水结束或取水末端时，机器MCU驱动第一电磁阀22置于关闭状态，第二电磁阀32置于开通状态，第一抽水泵23置于运转状态，在此状态下让第一抽水泵23继续空抽一段时间t(10s≥t≥0.5s)，以使得水路换热盘管145中的水充分清空，防止此部分水残留在管路中结冰而造成管路堵塞。

实施例2：

参照图3，本申请实施例与实施例1的不同之处在于：在实施例1的基础上增加了过滤功能，储冷式制冷系统包括过滤器4和浓水排出管路5，浓水排出管路5包括浓水排出管道51和浓水电磁阀52，浓水电磁阀52设置在浓水排出管道51上，浓水排出管道51的进水口与过滤器4的浓水排出口相连通，过滤器4的出水口与进水管道211的进水口相连通，原水先通过过滤器4进行过滤，过滤完成后，得到的饮用水进入到进水管道211内，浓水通过浓水排出管道51流出。

实施例3：

参照图4，本申请实施例与实施例1和实施例2的不同之处在于：在实施例2的基础上增加了制热功能，储冷式制冷系统还包括制热管路6和第三电磁阀7，第三电磁阀7设置在进水管道211上，位于输气管道31的出气口和常温水入口1451之间，制热管路6包括热水管道61、第二抽水泵62、即热发热体63和第四电磁阀64，热水管道61的进水口与进水管道211相连通，且热水管道61与进水管道211的连接处位于输气管道31的出气口与第三电磁阀7之间，第二抽水泵62、即热发热体63和第四电磁阀64依次设置在所述热水管道61上，在用户需要接取热水时，第二电磁阀32和第三电磁阀7关闭，第一电磁阀22和第四电磁阀64打开，第二抽水泵62运转以使水通过进水管道211流入到制热管道内，即热发热体63对水加热以得到热水，从而使得用户接取到热水，热水管道61上还设置有进水NTC65和出水NTC66，进水NTC65位于热水管道61进水的一侧，出水NTC66设置在热水管道61出水的一侧，从而检测水温。

实施例4：

本实用新型的实施例提出一种饮水机，包括上述一种储冷式制冷系统。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种储冷式制冷系统，其特征在于：包括制冷回路(1)、冷水输送管路(2)和输气管路(3)，所述制冷回路(1)包括压缩机(11)、冷凝器(12)、毛细管(15)和储冷模块(14)，所述储冷模块(14)包括水路换热盘管(145)和蒸发器盘管(142)，所述水路换热盘管(145)和所述蒸发器盘管(142)呈热交换式连接，所述水路换热盘管(145)具有常温水入口(1451)和冷水出口(1452)，所述蒸发器盘管(142)具有冷媒入口(1421)和冷媒出口(1422)，所述冷媒入口(1421)与所述压缩机(11)相连通，所述冷媒出口(1422)与所述毛细管(15)相连通，所述压缩机(11)、所述冷凝器(12)、所述毛细管(15)和所述蒸发器盘管(142)顺次连接并形成回路；

所述冷水输送管路(2)包括冷水输送管道(21)、第一电磁阀(22)和第一抽水泵(23)，所述冷水输送管道(21)包括进水管道(211)和出水管道(212)，所述进水管道(211)的出水口与所述常温水入口(1451)相连通，所述出水管道(212)的进水口与所述冷水出口(1452)相连通，所述第一电磁阀(22)设置在所述进水管道(211)上，所述第一抽水泵(23)设置在所述出水管道(212)上；

所述输气管路(3)包括输气管道(31)和第二电磁阀(32)，所述第二电磁阀(32)设置在所述输气管道(31)上，所述输气管道(31)的进气口用于与大气相连通，所述输气管道(31)的出气口与所述进水管道(211)相连通，所述输气管道(31)的出气口位于所述第一电磁阀(22)和所述常温水入口(1451)之间，在取完冷水后，关闭所述第一电磁阀(22)，打开所述第二电磁阀(32)，所述第一抽水泵(23)抽气将所述水路换热盘管(145)内的残留水清空。

2.如权利要求1所述的一种储冷式制冷系统，其特征在于：所述储冷模块(14)包括储冷核(141)，所述水路换热盘管(145)和所述蒸发器盘管(142)设置在所述储冷核(141)内，所述冷媒入口(1421)、所述冷媒出口(1422)、所述常温水入口(1451)和所述冷水出口(1452)均外露于所述储冷核(141)，所述蒸发器盘管(142)与所述储冷核(141)之间呈热交换式连接，所述水路换热盘管(145)与所述储冷核(141)之间呈热交换式连接。

3.如权利要求2所述的一种储冷式制冷系统，其特征在于：所述储冷模块(14)还包括储冷模块NTC(143)，所述储冷模块NTC(143)插入所述储冷核(141)内，所述储冷模块NTC(143)与所述压缩机(11)电信号连接，所述储冷模块NTC(143)用于监测所述储冷核(141)的温度。

4.如权利要求2所述的一种储冷式制冷系统，其特征在于：所述储冷模块(14)还包括隔热保温层(144)，所述隔热保温层(144)套在所述储冷核(141)外。

5.如权利要求2所述的一种储冷式制冷系统，其特征在于：所述水路换热盘管(145)和所述蒸发器盘管(142)均为多段弯折形状的管体。

6.如权利要求5所述的一种储冷式制冷系统，其特征在于：所述储冷式制冷系统包括过滤器(4)和浓水排出管路(5)，所述过滤器(4)的出水口与所述进水管道(211)的进水口相连通，所述浓水排出管路(5)的进水口与所述过滤器(4)的浓水排出口相连通。

7.如权利要求6所述的一种储冷式制冷系统，其特征在于：所述浓水排出管路(5)包括浓水排出管道(51)和浓水电磁阀(52)，所述浓水电磁阀(52)设置在所述浓水排出管道(51)上，所述浓水排出管道(51)的进水口与所述过滤器(4)的浓水排出口相连通。

8.如权利要求5所述的一种储冷式制冷系统，其特征在于：所述储冷式制冷系统还包括制热管路(6)和第三电磁阀(7)，所述第三电磁阀(7)设置在所述进水管道(211)上，且位于所述输气管道(31)的出气口和所述常温水入口(1451)之间，所述制热管路(6)的进水口与所述进水管道(211)相连通，且连通处位于所述输气管道(31)的出气口和所述第三电磁阀(7)之间。

9.如权利要求8所述的一种储冷式制冷系统，其特征在于：所述制热管路(6)包括热水管道(61)、第二抽水泵(62)、即热发热体(63)和第四电磁阀(64)，所述热水管道(61)的进水口与所述进水管道(211)相连通，所述第二抽水泵(62)、所述即热发热体(63)和所述第四电磁阀(64)依次设置在所述热水管道(61)上。

10.一种饮水机，其特征在于：包括如权利要求1-9任一项所述的一种储冷式制冷系统。