[实用新型]一种快速连续制备冷却和冷冻液体的微型装置

说明书

所属技术领域

本实用新型属于即冷式快速制冷设备，适用于提供快速和瞬时的、连续的热量移除的应用。它可以被运用到对一个区域的迅速冷却，例如对电子和机械装置的快速冷却，也可以使用到小型设备中，用于快速和连续的制备各种低温或者冷冻液体，冷冻液，冷水或冰块等。

背景技术

热量移除具有广泛的应用前景。给大型电子和机械设备局部降温和制作低温产品都需要这样的技术。目前常用的获得冷量的制冷装置大多由冷媒压缩机、冷凝器和蒸发器组成。该常规技术在蒸发器处设置冷罐用于预先储藏冷量，而获得该冷量的时间一般较长，在冷却装置启动后难以在短时间内达到制冷状态。这样这种冷却装置不能对瞬时需要的制冷提供满意的要求。另外这种常规的制冷装置的压缩机尺寸和蒸发器的设计普遍体积较大，因此整个装置会占据较大空间，不适于携带或者使用到小型机器当中。除此之外，如果储藏的冷量是待食用的冷水或冰块，由于其不是新鲜及时制备所以可能存在食品卫生隐患。现有技术中也有基于微型电子芯片的微型制冷装置，但是该装置能够提供的冷量有限，工作效率低，不能连续提供冷量，无法满足实际应用要求。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种快速连续制备冷却和冷冻液体的微型装置，其可满足任何对空间体积的大小有限制的、对迅速或者即时的制冷时间有限制的制冷需求。本实用新型的装置体积小，可以提供快速和即时的制备低温和冷冻液体，例如冷冻液，新鲜冷水，冰块或者冰沙等。

本实用新型为实现其目的所采取的技术方案：一种快速连续制备冷却和冷冻液体的微型装置，由循环制冷系统和被冷却流体系统组成，所述循环制冷系统包括微型压缩机，微型冷凝器及微型蒸发器；所述微型蒸发器的制冷剂出口与所述微型压缩机的进口端相连接，所述微型压缩机的出口端与所述微型冷凝器的入口端连接；所述被冷却流体系统包括流体罐和动力泵；所述流体罐的出口端与动力泵的进口端连接，动力泵的出口端与所述微型蒸发器的汇流入管连接。

所述被冷却流体系统还包括流量计和流量控制装置，所述动力泵经所述流量计和流量控制装置与所述微型蒸发器的汇流入管连接。

所述循环制冷系统还包括节流机构和干燥过滤装置，所述微型冷凝器经所述节流机构和干燥过滤装置与所述微型蒸发器的制冷剂入口连接。

所述微型蒸发器为微通道冷凝蒸发装置；所述微通道蒸发器包括壳体，所述壳体上设制冷剂进口和制冷剂出口，所述壳体内腔设若干微通道；所述微通道两端分别伸出壳体两端板，其出入口分别位于汇流入管和汇流出管内。

所述微通道为直径小于或等于φ2mm的毛细管，所述端板为毛细管定位板，毛细管的两端头分别固定在毛细管定位板，毛细管的出入口分别位于汇流入管和汇流出管中。

本实用新型中的微型蒸发器内部是冷凝蒸发的交换处，制冷剂在此蒸发产生冷量，热流体在此被冷却。在微型蒸发器内无冷罐储藏冷量或已冷却的流体。当待冷却降温的流体连续的流过微型蒸发器时，通过和制冷液的热交换，该流体可以在在0秒到5分钟内温度迅速被降低，甚至降到相变点。这样被冷却的流体可以连续的流出蒸发器，而接收了热量的制冷剂蒸汽会回到压缩机内进入第二次被压缩的循环，如此为连续工作提供稳定的冷量。

本实用新型的有益效果：可以在有限的空间内高效获得冷量，也可以在有限的时间内快速瞬时的获得冷量。本实用新型可用于电子和机械设备降温，空调机，降温服，快速样品制冷器具原件；还可以用于食品饮料领域，用于快速制备新鲜冷水、冰块或冰沙等，以及以它们为原料的各式冷饮，包括冰果汁，饮料、冰淇淋等。

附图说明

    以下结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型结构原理框图；

图2为本实用新型中的微型微通道冷凝蒸发装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型由循环制冷系统和被冷却流体系统组成，图中虚线框A部分为循环制冷系统，图中虚线框B部分为被冷却流体系统。循环制冷系统包括微型压缩机4，微型冷凝器2及微型蒸发器5，三者依次连接构成循环制冷系统。为取得更好的制冷效果，在微型冷凝器2的输出端增设节流机构3和干燥过滤器1，其中干燥过滤器1的输出端与微型蒸发器5的制冷剂入口连接。微型蒸发器5采用微型微通道冷凝蒸发装置，微型冷凝器2可采用微型列管式、平行流冷凝器、管壳式、套管式或沉浸式等冷凝器。微型压缩机可为活塞式压缩机、线性压缩机、转子压缩机或涡旋压缩机等。