TW201832036A - 致冷方法及其裝置 - Google Patents

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Abstract

一種致冷方法、致冷裝置及其控溫模組，用以解決習知壓縮機冷凍裝置所造成冷凍時間過長及耗能的問題。該致冷裝置包含：一排放組件，設有一減壓閥及一電磁閥，該減壓閥與該電磁閥相連接；一箱體，設有一溫度感應器，該箱體係與該電磁閥之相連接；一控制器，電連接該電磁閥及該溫度感應器；及一儲氣裝置，與該減壓閥相連接，該儲氣裝置內部存有一高壓液態氣體。

Description

致冷方法、致冷裝置及其控溫模組
本發明係提供一種致冷裝置，尤其是一種藉由高壓液態氣體快速降溫的致冷裝置。
目前物流業於處理宅配時，大量或大型的配送，宅配人員會選擇駕駛物流車，當配送的數量較少時就是以機車代替。而以機車配送時，若商品需要維持低溫，並無法像物流車一樣裝配有冰庫，為了使機車配送時，裝有運送貨品的箱子或提袋也能維持低溫，會使用可重複使用的保冷片來維持低溫。
目前保冷片在常溫下形成溶融狀態後欲再回復冷凍狀態，必需使用一般的冷凍冰庫，習知的冷凍冰庫是用傳統壓縮機壓縮冷媒，再將壓縮冷媒加以蒸發吸熱，達到熱交換來進行降溫。而將一批保冷片完全冷凍所需花費的時間長達十小時以上，在此情形下，壓縮機需要長時間運轉，所耗的電量非常龐大。
有鑑於此，有必要改善上述先前技術「冷凍所需時間過長」的缺點，以符合實際需求，提升實用性。
本發明係提供一種致冷裝置，可有效縮短冷凍所需時間。
本發明另提供一種致冷裝置之控溫模組，可有效縮短冷凍所 需時間。
本發明另提供一種致冷方法，可有效縮短冷凍所需時間。
本發明以下所述方向性或其近似用語，例如「前」、「後」、「上(頂)」、「下(底)」、「內」、「外」、「側面」等，主要係參考附加圖式的方向，各方向性或其近似用語僅用以輔助說明及理解本發明的各實施例，非用以限制本發明。
本發明全文所述之「低溫」，係指習用填充液態氣體之溫度，如：二氧化碳約-20~-40℃等，係本發明所屬技術領域中具有通常知識者可以理解。
本發明全文所述之「高壓」，係指維持一氣體於液態，並與大氣壓力有一壓力差，如：大於200psi，使氣體保持液態氣體之樣態(若是液態二氧化碳需大於250psi)，係本發明所屬技術領域中具有通常知識者可以理解。
本發明的一種致冷裝置，包含：一排放組件，設有一減壓閥及一電磁閥，該減壓閥與該電磁閥相連接；一箱體，設有一溫度感應器，該箱體係與該電磁閥相連接；一控制器，電連接該電磁閥及該溫度感應器；及一儲氣裝置，與該減壓閥相連接，該儲氣裝置內部存有一高壓液態氣體。
本發明的一種致冷裝置之控溫模組，包含：一排放組件，設有一減壓閥及一電磁閥，該減壓閥與該電磁閥相連接；一箱體，設有一溫度感應器，該箱體係與該電磁閥之相連接；一控制器，電連接該電磁閥及該溫度感應器。
本發明的一種致冷方法，係使用一致冷裝置，該致冷裝置係包含一排放組件、一箱體、一控制器及一儲氣裝置，該排放組件係與該箱體相連接，該控制器電連接該排放組件及該箱體，該排放組件與該儲氣裝置相連接，該儲氣裝置內部存有一高壓液態氣體，其步驟包含：一感溫步 驟，由該控制器讀取該箱體之一溫度值；一判斷步驟，由該控制器判斷該溫度值是否低於一設定溫度值，若判斷為是，則再進行該感溫步驟，若判斷為否，則進行一排放步驟；及該排放步驟係由該控制器控制該排放組件注入高壓液態氣體至該箱體。
據此，本發明的致冷裝置，該減壓閥可使該高壓液態氣體在經過該減壓閥後控制在一固定的壓力值。該控制器判斷該電磁閥是否開啟，藉由該排放組件的調控排放，使高壓液態氣體注入該箱體，並藉由壓力釋放，液態氣體汽化而轉變為氣態氣體，其中相變化會產生的大量熱能轉換，達到瞬間降溫的功效。保冷片回復冷凍狀態的時間與習知方法所耗費的時間相比，可以降低一半以上的時間，可以達到大幅降低冷凍所需時間的功效。又，壓縮機為冰庫耗電量較高的元件，本發明中不使用壓縮機，故具有節能省電的功效。
其中，該控制器可判斷該溫度值是否低於一設定溫度值，若判斷為是，則該控制器讀取該箱體之一溫度值，若判斷為否，則該控制器控制該排放組件注入高壓液態氣體至該箱體。
其中，該控制器可具有一人機介面。藉此，該人機介面使操作者可直觀地觀察該溫度感應器之一溫度值與一設定溫度值是否有差異，並可輕鬆操作。
其中，該箱體可設有一排氣裝置。該箱體因為持續注入高壓液態氣體，該高壓液態氣體汽化而造成該箱體內部壓力提高。該排氣裝置可以藉由壓力差而排出該箱體多餘的氣體，使該箱體自動與外部平衡壓力，而具有維持壓力釋放的效率且增加使用安全性的功效。
其中，該減壓閥及該電磁閥之間可設有一壓力計。該壓力計可量測該高壓液態氣體經由該減壓閥減壓後的壓力與所欲使用的壓力值是否符合，進一步判斷是否有零件故障或是失效，而達到快速檢查的功效。
其中，該減壓閥及該電磁閥之間可設有至少一手動閥；該手動閥可於該排放組件的元件故障時，提供一個開關的功能，使各元件間殘留的高壓液態氣體，不需完全排放清除才能更換元件，達到節省成本及時間的功效。
1‧‧‧排放組件
11‧‧‧減壓閥
12‧‧‧電磁閥
13‧‧‧壓力計
14‧‧‧手動閥
2‧‧‧箱體
21‧‧‧溫度感應器
22‧‧‧排氣裝置
3‧‧‧控制器
4‧‧‧儲氣裝置
S0‧‧‧溫度設定步驟
S1‧‧‧感測步驟
S2‧‧‧判斷步驟
S3‧‧‧排放步驟
第1圖：係本發明之致冷裝置之較佳實施例的結構示意圖。
第2圖：係本發明之致冷方法一實施例的流程圖。
為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：請參照第1圖，其係本發明致冷裝置的較佳實施例，該致冷裝置大致上包含一排放組件1、一箱體2、一控制器3及一儲氣裝置4。該排放組件1係與該箱體2相連接，該控制器3電連接該排放組件1及該箱體2。其中，該儲氣裝置4係裝有一高壓液態氣體，如液態二氧化碳等，於本發明中不予以限制，該儲氣裝置4係選用一充填有低溫高壓液態二氧化碳之鋼瓶，該鋼瓶具有一開關閥，該開關閥於本發明中係保持開啟。經由該排放組件1的調控排放，使該低溫高壓液態二氧化碳流入該箱體2，藉由該低溫高壓液態二氧化碳之壓力釋放，該箱體2的內部氣體受到該高壓液態二氧化碳汽化作用影響而降溫。
該排放組件1設有一減壓閥11及一電磁閥12。例如：該減壓閥11係選用藉機械原理自動調整壓力的習用減壓閥，但不以此為限制，該減壓閥11係與該電磁閥12相連接，該減壓閥11與該儲氣裝置4相連接，該電磁閥12與該箱體2相連接。該控制器3係與該電磁閥12電連接，以控制該電磁閥12之開啟或關閉，而達到調控排放高壓液態氣體流量的功 能。其中，該電磁閥12係連接於該箱體2，該儲氣裝置4、該減壓閥1及該電磁閥12的連通方式，於本實施例中是各自選用一高壓管相互連接，使該排放組件1能承受該高壓液態氣體的壓力，而不會因承受高壓而導致損壞。
其中，該排放組件1還可以設有一壓力計13及一手動閥14。該壓力計13係設於該減壓閥11與該電磁閥12之間。該壓力計13可供判斷該減壓閥11與該電磁閥12之間的壓力是否有變化，已達到判斷是否有零件失效導致壓力的變化，具有快速檢查的功效。該手動閥14係設於該減壓閥11與該電磁閥12之間。若有元件失效，則可以該手動閥14關閉來達到限制部分元件功能的效果。
該箱體2之構造係選用一可封閉的箱體，該箱體2還可以具有一習用冰庫之保冷結構。該箱體2設有一溫度感應器21，該溫度感應器21可為溫度測線或溫度碳棒等，於本發明中不予以限制。該溫度感應器21係與該控制器3電連接，於本實施例中，該溫度感應器21係設於該箱體2的內部，使該溫度感應器21能傳送該箱體2之內部空間的一溫度值給該控制器3。於本發明中例如但不限制地，該控制器3係可選用具有人機介面的PLC控制顯示器，使該控制器3能依據該溫度值是否低於一設定溫度，決定該電磁閥12是否開啟。若判斷為「是」，該溫度值低於該設定溫度，該控制器3則控制該電磁閥12關閉。若判斷為「否」，則該溫度值高於該設定溫度，該控制器3則控制該電磁閥12開啟，使該儲氣裝置4的高壓液態氣體經由該排放組件1注入該箱體2，使該儲氣裝置4的高壓液態氣體停止注入該箱體2，該控制器3可持續判斷該溫度值是否高於該設定溫度，藉此以達到調控排放適量高壓液態氣體之功效。
於本實施例中，另較佳地於該箱體2設有一排氣裝置22，例如但不限制地，該排氣裝置22設置為一單向閥，使箱體2於該高壓液態 氣體汽化後，利用增加的壓力藉該排氣裝置22，自動地將多餘的氣體由該箱體2的內部排至該箱體2的外部。
本發明另提供一種致冷裝置之控溫模組，包含：前述之該排放組件1、該箱體2及該控制器3。該排放組件1係與該箱體2相連接，該控制器3電連接該排放組件1及該箱體2。該控溫模組可與習用之該儲氣裝置4連接，例如但不限制地選用一低溫高壓液態二氧化碳之鋼瓶。該控溫模組大致與本發明之較佳實施例相同，在此不贅述。
請參照第2圖所示，其係本發明之致冷方法一實施例的流程圖，請一併參閱第1圖所示，其中，該致冷方法可應用於本發明之致冷裝置，在此實施例中，該致冷方法可由該排放組件1配合箱體2的一溫度值，透過該控制器3控制排放儲氣裝置4的一高壓液態氣體而執行，該致冷方法之步驟可包含一感溫步驟S1、一判斷步驟S2及一排放步驟S3。
請參照第1及2圖所示，該感溫步驟S1係由該控制器3，自該箱體2的溫度感應器21得到一溫度值，以進行該判斷步驟S2的判斷處理。執行該感溫步驟S1之前，還可以執行一溫度設定步驟S0，係先啟動電源，並由該控制器3設定一設定溫度，例如預先設定一預先設定溫度值，或者由該PLC控制顯制器的人機介面取得該設定溫度並設定或修改，惟不以此為限。
該判斷步驟S2係經由該控制器3判斷該溫度值是否低於該設定溫度，若判斷為「是」，則該溫度值低於該設定溫度，該電磁閥12關閉，並再進行該感溫步驟S1。若判斷為「否」，則該溫度值未低於該設定目標，則進行該排放步驟S3。
於該排放步驟S3，該控制器3控制該電磁閥12開啟，使該排放組件1內部的該高壓液態氣體注入該箱體2，該高壓液態氣體於該箱體2內汽化，使該溫度值降低，待該溫度值不高於該設定溫度，該控制器 3則控制該排放組件1停止注入該高壓液態氣體。
雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (18)

  1. 一種致冷裝置，包含：一排放組件，設有一減壓閥及一電磁閥，該減壓閥與該電磁閥相連接；一箱體，設有一溫度感應器，該箱體係與該電磁閥之相連接；一控制器，電連接該電磁閥及該溫度感應器；及一儲氣裝置，與該減壓閥相連接，該儲氣裝置內部存有一高壓液態氣體。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之致冷裝置，其中，該控制器判斷該溫度值是否低於一設定溫度值，若判斷為是，則該控制器讀取該箱體之一溫度值，若判斷為否，則該控制器控制該排放組件注入高壓液態氣體至該箱體。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之致冷裝置，其中，該控制器具有一人機介面。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之致冷裝置，其中，該箱體設有一排氣裝置。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之致冷裝置，其中，該減壓閥及該電磁閥之間設有一壓力計。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之致冷裝置，其中，該減壓閥及該電磁閥之間設有至少一手動閥。
  7. 一種致冷裝置之控溫模組，包含：一排放組件，設有一減壓閥及一電磁閥，該減壓閥與該電磁閥相連接；一箱體，設有一溫度感應器，該箱體係與該電磁閥之相連接；一控制器，電連接該電磁閥及該溫度感應器。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之致冷裝置，其中，該控制器判斷該溫度值是否低於一設定溫度值，若判斷為是，則該控制器讀取該箱體之一溫度值，若判斷為否，則該控制器控制該排放組件注入高壓液態氣體至該箱體。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之控溫模組，其中，該控制器具有一人機介面。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之控溫模組，其中，該箱體設有一排氣裝置。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之控溫模組，其中，該減壓閥及該電磁閥之間設有一壓力計。
  12. 如申請專利範圍第7項所述之控溫模組，其中，該減壓閥及該電磁閥之間設有至少一手動閥。
  13. 一種致冷方法，係使用一致冷裝置，該致冷裝置係包含一排放組件、一箱體、一控制器及一儲氣裝置，該排放組件係與該箱體相連接，該控制器電連接該排放組件及該箱體，該排放組件與該儲氣裝置相連接，該儲氣裝置內部存有一高壓液態氣體，其步驟包含：一感溫步驟，由該控制器讀取該箱體之一溫度值；一判斷步驟，由該控制器判斷該溫度值是否低於一設定溫度值，若判斷為是，則再進行該感溫步驟，若判斷為否，則進行一排放步驟；及該排放步驟係由該控制器控制該排放組件注入高壓液態氣體至該箱體。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之致冷方法，其中，該排放組件設有一減壓閥及一電磁閥，該減壓閥與該電磁閥相連接，該箱體設有一溫度感應器，該電磁閥係與該箱體相連接，該控制器電連接該電磁閥及該溫度感應器。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之致冷方法，其中，該控制器具有一人機介面。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之致冷方法，其中，該箱體藉由一排氣裝置洩出該箱體內部多餘的氣體。
  17. 如申請專利範圍第13項所述之致冷方法，其中，該減壓閥及該電磁閥之間設有一壓力計，供該控制器取得該排放組件內的高壓液態氣體壓 力。
  18. 如申請專利範圍第13項所述之致冷方法，其中，該排放組件內設有至少一手動閥，用以阻斷或暢通該排放組件的該高壓液態氣體流動。
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