TW201918672A - 具有冷卻裝置之車輛 - Google Patents
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Abstract
一種冷卻裝置,用以解決習知的冷卻裝置占空間且額外耗能的問題。係包含:一液化氣體供應模組,具有一液化氣體儲存槽;一控制模組,具有一電磁閥連通該液化氣體儲存槽,及一控制單元電性連接該電磁閥;一致冷模組,設置於一冷卻空間內,具有一汽化室連通該電磁閥;及一排氣模組,具有一排氣閥連通該汽化室,該排氣閥電性連接該控制單元,使液化氣體於該汽化室內由液態相變為氣態,並吸收大量熱能以補足相變過程所需的汽化熱,則該汽化室之溫度驟降可用來冷卻該冷卻空間。另揭示一種車輛含有上述之冷卻裝置。
Description
本發明係關於一種冷卻裝置及具有該冷卻裝置之車輛,尤其是一種控制高壓液化氣體產生相變,可吸收熱能而產生降溫效果的冷卻裝置及其車輛。
必須低溫保存的物資,如:生鮮食材、冷凍商品、生物樣本及工業原料等,係可放置於一絕熱空間,並以一冷卻裝置對該絕熱空間抽取熱能,又該絕熱空間可隔絕外界熱能進入,而能維持低溫環境以供物資存放,該絕熱空間可設置於廠房或車輛。
習知的冷卻裝置需具備一壓縮機反覆壓縮一冷媒於一循環管內,使該冷媒可持續藉由減壓、液態轉氣態及氣體膨脹的過程吸熱,則該循環管之減壓段迅速降溫,達到降低周遭空間溫度的功效。又,另一習知的冷卻裝置,係由一儲放高壓液化氣體之鋼瓶,逐步釋放該液化氣體於待冷卻空間,使該液化氣體在常溫常壓環境迅速汽化,並吸收大量熱能而極速冷卻。
上述習知的冷卻裝置,配置該壓縮機會占用空間及增加整體重量,導致儲物空間受限且不利運輸;又,該壓縮機需以一動力源或車輛之引擎驅動運轉,而產生廢氣及噪音影響環境,並造成額外的能量消耗,另外,當停電而喪失動力或引擎無法發動時,將導致低溫環境無法維持,具有失去冷卻功效的風險。
另一習知的冷卻裝置,係使用預先加壓液化之氣體,在致冷過程中不需額外的動力源驅動,但降溫速度及目標溫度不易控制,又該液化氣體係惰性純物質,例如:氮、二氧化碳等,若在密閉空間使用,使該氣體逐漸增加而氧分壓下降,可能導致人員缺氧窒息。
有鑑於此,習知的冷卻裝置及其車輛確實仍有加以改善之必要。
為解決上述問題,本發明提供一種冷卻裝置,不需依靠額外動力源驅動,容易操作且方便移動。
本發明的次一目的提供一種冷卻裝置,汽化吸熱之氣體不會進入儲物空間,避免瞬間降溫及窒息意外發生。
本發明另提供一種具有冷卻裝置之車輛,可在運送貨物過程中維持低溫,且具有低成本、低耗能的優點。
本發明以下所述方向性或其近似用語,例如「上(頂)」、「下(底)」、「內」、「外」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。
本發明的冷卻裝置,用於一冷卻空間,包含:一液化氣體供應模組,具有一液化氣體儲存槽;一控制模組,具有一電磁閥連通該液化氣體儲存槽,及一控制單元電性連接該電磁閥;一致冷模組,設置於該冷卻空間內,具有一汽化室連通該電磁閥;及一排氣模組,具有一排氣閥連通該汽化室,該排氣閥電性連接該控制單元。
據此,本發明的冷卻裝置係利用液化氣體於該汽化室內由液態相變為氣態,並吸收大量熱能以補足相變過程所需的汽化熱,則該汽化室溫度驟降可用來冷卻該冷卻空間,本發明的冷卻裝置係不需使用壓縮機,係具有節省能源及不受限動力源的功效,且不會產生廢氣及噪音,又,本發明的冷卻裝置於該汽化室中進行汽化,由於該汽化過程中未進入該冷卻空間,係具有降溫均勻的功效,及可以防止人員吸入大量汽化後的氣體而造成缺氧窒息意外。
其中,該液化氣體儲存槽儲存一液化氣體係氮或二氧化碳。如此,在汽化過程中係可吸收大量熱能,且不與待冷卻物品起化學反應,係具有冷卻及保存物品的功效。
其中,該液化氣體儲存槽之排出口裝設一減壓閥及一壓力表。如此,係可以控制該液化氣體之輸出壓力及流量,並得知該液化氣體的殘餘量,係具有輔助更換該液化氣體儲存槽的功效。
其中,該電磁閥與該液化氣體儲存槽之間裝設一針閥。如此,係可以截止該液化氣體之輸出,係具有輔助調整或保護該電磁閥的功效。
其中,該汽化室係盤管狀。如此,可同時增加汽化膨脹所需的容積及受熱外表面積,係具有提升汽化效率及熱能吸收效率的功效。
其中,該汽化室具有數個葉片設置於該汽化室之外表面。如此,可增加受熱外表面積,係具有提升熱能吸收效率的功效。
其中,該汽化室外部之一端設置一風扇。如此,可驅使空氣流動通過該汽化室之外表面,形成熱能流失之冷空氣輸出至冷卻空間,係具有提升熱能吸收效率及冷空氣循環的功效。
其中,該控制單元電性連接一測壓單元,該測壓單元連通該汽化室,該測壓單元係壓力傳感器。如此,可測量並控制該汽化室內的壓力,係具有維持汽化發生及避免高壓損壞管線的功效。
其中,該控制單元電性連接一測溫單元,該測溫單元設置於該冷卻空間,該測溫單元係溫度計。如此,可即時得知冷卻溫度並設定一目標溫度,係具有控制降溫速度的功效。
本發明的車輛,含有上述之冷卻裝置。係可以運送低溫保存物品,由於無需配置壓縮機,具有節省空間及減輕負載重量的功效。
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圖所示,其係本發明冷卻裝置的第一實施例,係包含一液化氣體供應模組1、一控制模組2、一致冷模組3、一排氣模組4及一冷卻空間5,該液化氣體供應模組1由一第一路徑P1連通該控制模組2,該控制模組2由一第二路徑P2連通該致冷模組3,該致冷模組3由一第三路徑P3連通該排氣模組4,該致冷模組3設置於該冷卻空間5內部。
該液化氣體供應模組1包含一液化氣體儲存槽11,係可以高壓儲存一液化氣體,該液化氣體較佳具有高汽化熱及化學惰性,如:氮、二氧化碳等,該液化氣體供應模組1還可具有一減壓閥12裝設於該液化氣體儲存槽11之排出口,係可以控制該液化氣體進入該第一路徑P1之壓力及流量,並藉由一壓力表13監看該液化氣體儲存槽11內部的壓力,以得知該液化氣體的殘餘量,當用盡該液化氣體之液化氣體儲存槽11時可以被更換。
該控制模組2由一針閥21連接該第一路徑P1,可控制該液化氣體進入該控制模組2之流量,該針閥21再連接一電磁閥22,該電磁閥22電性連接一控制單元23,由該控制單元23開關該電磁閥22,使該液化氣體流經該針閥21及該電磁閥22,再進入該第二路徑P2。另外,該控制單元23電性連接該致冷模組3、該排氣模組4及該冷卻空間5。
該致冷模組3包含一汽化室31,係連接該第二路徑P2,可供該液化氣體在該汽化室31內部由液態相變為氣態,並吸收大量熱能以補足相變過程所需的汽化熱,使該汽化室31的溫度驟降並向外界吸收熱能,該汽化室31較佳以導熱材料形成盤管狀,及設置數個葉片於該汽化室31之外表面,使該汽化室31外部接觸空氣的面積增加,可以提升吸收熱能的效率而加速降溫效果,該致冷模組3還可設置一風扇32於該汽化室31外部之一端,該風扇32電性連接該控制單元23,由該控制單元23驅動該風扇32可使空氣流動通過該汽化室31之外表面,並由該汽化室31吸取空氣中的熱能,所產生的冷空氣由該風扇32導引入該冷卻空間5,該液化氣體汽化為氣體後,由該第三路徑P3排出。
該排氣模組4由一測壓單元41及一排氣閥42連接該第三路徑P3,且該測壓單元41及該排氣閥42分別電性連接該控制單元23,該測壓單元41可測量該第三路徑P3內的氣體壓力,再傳送壓力數據予該控制單元23,則該控制單元23可控制該排氣閥42的開關,使氣體可通過該排氣閥42適度排放到外界大氣中,具有調節該第三路徑P3及該汽化室31內部的氣體壓力的功效。該測壓單元41可以是一壓力傳感器。
該冷卻空間5係一絕熱空間,由該致冷模組3吸收該冷卻空間5內部的熱能,且該冷卻空間5外部的熱能無法進入該冷卻空間5內,則該冷卻空間5可形成一相對低溫的儲藏空間。該冷卻空間5還可具有一測溫單元51,該測溫單元51電性連接該控制單元23,該測溫單元51測量該冷卻空間5內部的溫度,並傳送溫度數據予該控制單元23,該測溫單元51可以是一溫度計。
據由前述結構,使用本發明冷卻裝置,先開啟並調整該減壓閥12及該針閥21,以控制該液化氣體儲存槽11輸出該液化氣體的壓力及流量,再由該控制單元23比較該測溫單元51取得之該冷卻空間5溫度與一目標溫度,當該目標溫度低於該冷卻空間5溫度時,該控制單元23控制該電磁閥22間歇開啟,使該液化氣體分批導入該汽化室31進行吸熱降溫,直到該冷卻空間5溫度降至該目標溫度,則該電磁閥22停止開啟。
該測壓單元41測量該第三路徑P3內的壓力,當該第三路徑P3內的氣體壓力升高時,由該控制單元23判斷開啟該排氣閥42以排出已汽化之氣體,可以將熱能隨氣體釋放到外部且避免高壓損壞該汽化室31。
又,當該液化氣體儲存槽11儲備之該液化氣體耗盡時,可由該壓力表13顯示提醒,以適時更換該液化氣體儲存槽11,維持本發明冷卻裝置運作。
請參照第2圖所示,其係本發明冷卻裝置的第二實施例,在本實施例中,該空間配置調整適用於一車輛,該液化氣體供應模組1及該控制模組2係設置於該車輛底部,可節省空間且方便操作及更換,又,該排氣閥42的排氣方向朝向地面,可避免高壓氣體於該車輛行進中噴出而產生意外傷害,該排氣閥42的排氣方向亦可朝上,不以此為限。該車輛可以是聯結車、卡車、廂型車、能夠拖行貨櫃或具有載貨空間等之運輸工具。
綜上所述,本發明的冷卻裝置係利用液化氣體於該汽化室內由液態相變為氣態,並吸收大量熱能以補足相變過程所需的汽化熱,則該汽化室溫度驟降可用來冷卻該冷卻空間,本發明的冷卻裝置係不需使用壓縮機,係具有節省能源及不受限動力源的功效,且不會產生廢氣及噪音,又,本發明的冷卻裝置於該汽化室中進行汽化,由於該汽化過程中未進入該冷卻空間,係具有降溫均勻的功效,及可以防止人員吸入大量汽化後的氣體而造成缺氧窒息意外。本發明的車輛包含上述冷卻裝置,係可以運送低溫保存物品,由於無需配置壓縮機,具有節省空間及減輕負載重量的功效。
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。
1‧‧‧液化氣體供應模組
11‧‧‧液化氣體儲存槽
12‧‧‧減壓閥
13‧‧‧壓力表
2‧‧‧控制模組
21‧‧‧針閥
22‧‧‧電磁閥
23‧‧‧控制單元
3‧‧‧致冷模組
31‧‧‧汽化室
32‧‧‧風扇
4‧‧‧排氣模組
41‧‧‧測壓單元
42‧‧‧排氣閥
5‧‧‧冷卻空間
51‧‧‧測溫單元
P1‧‧‧第一路徑
P2‧‧‧第二路徑
P3‧‧‧第三路徑
[第1圖] 本發明第一實施例的示意圖。 [第2圖] 本發明第二實施例的示意圖。
Claims (10)
- 一種冷卻裝置,用於一冷卻空間,包含: 一液化氣體供應模組,具有一液化氣體儲存槽; 一控制模組,具有一電磁閥連通該液化氣體儲存槽,及一控制單元電性連接該電磁閥; 一致冷模組,設置於該冷卻空間內,具有一汽化室連通該電磁閥;及 一排氣模組,具有一排氣閥連通該汽化室,該排氣閥電性連接該控制單元。
- 如申請專利範圍第1項所述之冷卻裝置,其中,該液化氣體儲存槽儲存一液化氣體係氮或二氧化碳。
- 如申請專利範圍第1項所述之冷卻裝置,其中,該液化氣體儲存槽之排出口裝設一減壓閥及一壓力表。
- 如申請專利範圍第1項所述之冷卻裝置,其中,該電磁閥與該液化氣體儲存槽之間裝設一針閥。
- 如申請專利範圍第1項所述之冷卻裝置,其中,該汽化室係盤管狀。
- 如申請專利範圍第1項所述之冷卻裝置,其中,該汽化室具有數個葉片設置於該汽化室之外表面。
- 如申請專利範圍第1項所述之冷卻裝置,其中,該汽化室外部之一端設置一風扇,該風扇電性連接該控制單元。
- 如申請專利範圍第1項所述之冷卻裝置,其中,該控制單元電性連接一測壓單元,該測壓單元連通該汽化室,該測壓單元係壓力傳感器。
- 如申請專利範圍第1項所述之冷卻裝置,其中,該控制單元電性連接一測溫單元,該測溫單元設置於該冷卻空間,該測溫單元係溫度計。
- 一種車輛,含有如申請專利範圍第1至9項中任一項所述之冷卻裝置。
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