專利名稱：冷氣循環(huán)式冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于冷氣循環(huán)式的冷凍、冷藏陳列柜，及冷凍、冷藏箱等的冷氣循環(huán)式冷卻裝置。
在大型的冷凍、冷藏陳列柜及商業(yè)用的冷凍、冷藏箱等中，大多數(shù)的冷卻裝置采用通過風(fēng)扇使冷空氣強(qiáng)制循環(huán)，同時(shí)對(duì)食品等進(jìn)行冷卻的冷氣循環(huán)式冷卻裝置。在這些冷氣循環(huán)式冷卻裝置中，利用壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器等構(gòu)成的冷卻裝置，來(lái)冷卻強(qiáng)制循環(huán)的空氣。而在壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器等之間，用冷媒管道連接，使氟、氨等冷媒在上述各部件間循環(huán)來(lái)進(jìn)行冷卻。
冷卻裝置中的壓縮機(jī)設(shè)置在與設(shè)置于冷凍、冷藏陳列柜及冷凍、冷藏箱等所在的房間不同的機(jī)械室內(nèi)；冷凝器設(shè)置在屋頂上等通風(fēng)良好的地方；膨脹閥、蒸發(fā)器設(shè)置在冷凍、冷藏陳列柜等的內(nèi)部。而且，相對(duì)于各自一臺(tái)壓縮機(jī)、冷凝器而言，所設(shè)置的冷凍、冷藏陳列柜等的臺(tái)數(shù)不限于一臺(tái)，有時(shí)是多臺(tái)。
在這樣的冷卻裝置中，壓縮機(jī)、冷凝器以及冷凍、冷藏陳列柜等之間的冷媒管道特別長(zhǎng)，這樣，注入管道內(nèi)的氟等冷媒的量多而花費(fèi)增高。另外，冷媒管道在多處需要通過焊接或螺紋連接來(lái)進(jìn)行連接，因?yàn)楣艿纼?nèi)的冷媒壓力很高，為防止冷媒的泄漏，在管道連接操作中需要特殊的技術(shù)，就這一點(diǎn)，花費(fèi)也很大。
因此，開發(fā)出了這樣的冷卻裝置，即，使用由氟化鈣水溶液或者乙二醇水溶液等構(gòu)成的鹽水，在機(jī)房?jī)?nèi)的冷卻裝置中使鹽水冷卻，再?gòu)臋C(jī)房到冷凍、冷藏陳列柜等的管道中流動(dòng)有冷卻后的鹽水，利用鹽水來(lái)冷卻冷凍、冷藏陳列柜等內(nèi)部的強(qiáng)制循環(huán)空氣。在這種情況下，鹽水與循環(huán)空氣之間的熱交換是這樣實(shí)現(xiàn)的，即，在冷凍、冷藏陳列柜等內(nèi)部背面的冷氣通道內(nèi)，使冷卻后的鹽水流過由風(fēng)扇和通路等構(gòu)成的熱交換器里，循環(huán)空氣流經(jīng)鹽水管道的周圍。
如上述的冷卻裝置，因?yàn)榉忾]在由機(jī)房到冷凍、冷藏陳列柜等的管道中的不是氟等高價(jià)格的冷媒，而是便宜的鹽水，所以花費(fèi)得以降低。同時(shí)，管道內(nèi)的鹽水的壓力不必要是高壓，所以在管道連接操作中不需要特殊的技術(shù)，就這一點(diǎn)，花費(fèi)也得以降低。
涉及上述冷卻裝置的現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)，可參見日本專利公開96年(特開平8)-68585號(hào)公報(bào)(F25D15/00)。
然而，在使用該鹽水的冷卻裝置中，鹽水通過熱交換器與循環(huán)空氣進(jìn)行熱交換，因?yàn)樵跓峤粨Q過程中存在少量的熱阻，所以熱交換效率低下。
本發(fā)明就是為了解決上述存在的問題而提出的，以期做到高效率地進(jìn)行鹽水與循環(huán)空氣間的熱交換。
為解決上述課題，本發(fā)明第一種結(jié)構(gòu)的冷卻裝置，將冷卻后的鹽水供到冷卻用循環(huán)空氣流動(dòng)的冷氣通道內(nèi)，使鹽水與循環(huán)空氣直接進(jìn)行熱交換。這樣，可以使鹽水與循環(huán)空氣間進(jìn)行高效率的熱交換。
本發(fā)明第二種結(jié)構(gòu)的冷卻裝置，使循環(huán)空氣從冷氣通道的下側(cè)向上流動(dòng)，鹽水從冷氣通道的上側(cè)向下釋放并且從冷氣通道的底部回收。這樣，可進(jìn)一步地提高鹽水與循環(huán)空氣間的熱交換效率。
本發(fā)明第三種結(jié)構(gòu)的冷卻裝置，在循環(huán)空氣的循環(huán)通路中設(shè)置有溫度檢測(cè)器，根據(jù)該溫度檢測(cè)器的測(cè)定值，來(lái)控制釋放到冷氣通道內(nèi)的鹽水量。這樣，能夠做到利用簡(jiǎn)單的控制裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)高精度的溫度控制。
本發(fā)明第四種結(jié)構(gòu)的冷卻裝置，在鹽水流路中設(shè)置有鹽水濃度檢測(cè)器，當(dāng)其測(cè)定的值小于規(guī)定值時(shí)，向鹽水流路中供給高濃度的鹽水。這樣，即使鹽水吸收了空氣中的水分也可以防止鹽水的濃度降低，而使鹽水一直保持所需的性能。
附圖的簡(jiǎn)要說明如下

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的示意圖；圖2為一種鹽水釋放器的示意圖；圖3為冷氣通道內(nèi)部的局部斜視圖。
下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例予以詳細(xì)的說明。
圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的示意圖。在圖1中，3表示膨脹閥，5表示貯液器，7表示鹽水泵，9表示釋放量控制閥，11表示鹽水釋放器，12表示冷氣通道，13表示積存于冷氣通道12下部的鹽水，15表示隔熱壁， 16表示風(fēng)扇，17表示通氣孔，19表示過濾器，20表示冷氣排放口，21表示物品儲(chǔ)存處，22表示空氣吸入口，24表示溫度傳感器，25表示溫度調(diào)節(jié)器，26表示陳列柜基座，28表示濃度傳感器，30表示濃度控制閥。
壓縮機(jī)1壓縮的冷媒在冷凝器2內(nèi)被液化后，經(jīng)膨脹閥3絕熱膨脹后送至蒸發(fā)器4。在蒸發(fā)器4處，因絕熱膨脹而變成低溫的冷媒通過風(fēng)扇和通路等，氯化鈣水溶液構(gòu)成的鹽水在冷媒管的外側(cè)周圍流動(dòng)，使冷媒與鹽水間進(jìn)行熱交換，從而來(lái)冷卻鹽水。
通過鹽水泵7，把鹽水從鹽水池6送至蒸發(fā)器4。在蒸發(fā)器4內(nèi)通過如上所述的冷卻后，鹽水經(jīng)由鹽水供給管道8供給冷凍、冷藏陳列柜等。在圖1中，作為鹽水的供給對(duì)象，本圖僅表示出一臺(tái)陳列柜，其實(shí)，在鹽水供給管道8上也可以并列地連接多個(gè)陳列柜和冷藏箱等。
通過蒸發(fā)器4冷卻的鹽水經(jīng)由鹽水供給管道8、釋放量控制閥9、及釋放器連結(jié)管10，供給鹽水釋放器11。鹽水釋放器11的結(jié)構(gòu)如圖2所示，在該鹽水釋放器11的中央連接有釋放器連結(jié)管10，從周邊橫側(cè)到下側(cè)形成有多個(gè)釋放孔11a，兩個(gè)端面被封住形成管狀體，該鹽水釋放器11沿著陳列柜的寬度方向設(shè)置在冷氣通道12的上部。
冷氣通道12的結(jié)構(gòu)如圖3中的局部斜視圖所示，在通道12的下部壁面上設(shè)置有多個(gè)通氣孔17，由風(fēng)扇16送來(lái)的空氣通過上述通氣孔17吸入而向上流動(dòng)。由鹽水釋放器11釋放的鹽水象淋浴似地落入冷氣通道12中，同時(shí)，在冷氣通道12中的循環(huán)空氣沿著與鹽水下落相反的方向流動(dòng)，兩者直接接觸進(jìn)行熱交換，從而冷卻循環(huán)空氣。如此，鹽水與循環(huán)空氣不通過熱交換器而直接進(jìn)行熱交換，不受熱阻的影響，可以使鹽水與循環(huán)空氣間進(jìn)行高效率的熱交換。
上述冷卻后的循環(huán)空氣通過過濾器19、冷氣排放口20，被送至物品儲(chǔ)存處21。冷卻陳列柜內(nèi)部的空氣后，循環(huán)空氣由空氣吸入口22吸入，再進(jìn)入冷氣通道12。另一方面，落入冷氣通道12中的鹽水經(jīng)由設(shè)置在冷氣通道12的通道底板31上的排出口32排出，通過鹽水排出管14、鹽水回收管27，進(jìn)入鹽水池6中。
通道底板31的結(jié)構(gòu)如圖3所示，由四個(gè)方向向鹽水排出口32的方向降低而傾斜，這樣使鹽水排出變得很容易。同時(shí)，在各個(gè)通氣孔17上設(shè)置有遮片18，其目的在于防止落入冷氣通道12中的鹽水通過通氣孔17進(jìn)入風(fēng)扇16一側(cè)。同時(shí)，在冷氣通道12的出口側(cè)設(shè)置有過濾器19，其目的在于防止循環(huán)空氣攜帶由鹽水釋放器11所釋放的鹽水滴進(jìn)入冷氣排放口20。另外，即使在冷氣通道12的出口與冷氣排放口20之間發(fā)生結(jié)露等，為了不使其滴入冷氣排放口20側(cè)，天板23傾斜設(shè)置，以便使冷氣通道12一側(cè)變低。
另一方面，冷氣排放口20的前邊設(shè)置有由熱敏元件構(gòu)成的溫度傳感器24，利用該溫度傳感器24就能檢測(cè)出從冷氣通道12內(nèi)排出的循環(huán)空氣的溫度。然后，根據(jù)該溫度傳感器24的輸出值，利用溫度調(diào)節(jié)器25來(lái)調(diào)節(jié)釋放量控制閥9，以控制鹽水的流量來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)陳列柜的溫度控制。這樣，在每個(gè)陳列柜內(nèi)能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的溫度控制。
同時(shí)，在鹽水池6的前邊的鹽水回收管27上設(shè)置有濃度傳感器28，通過該濃度傳感器28就能檢測(cè)出流經(jīng)鹽水回收管27的鹽水的濃度。作為濃度傳感器28，例如可以應(yīng)用下述方法，即通過計(jì)算液體的導(dǎo)電率而得知液體的濃度。而且，在冷氣通道12內(nèi)，由于鹽水吸收了空氣中的水分，當(dāng)流經(jīng)鹽水回收管27的鹽水的濃度低于規(guī)定值時(shí)，利用濃度傳感器28就可以檢測(cè)到上述情況而打開濃度控制閥30，將輔助池29中的高濃度的鹽水供到鹽水池6中。這樣，使鹽水濃度一直保持在規(guī)定值以上，從而維持所需的性能。
另外，由輔助池29中供到鹽水池6的高濃度的鹽水量增加到一定供給量后，鹽水可能溢出鹽水池6。因此，在鹽水池6上部的適當(dāng)位置處，設(shè)置有鹽水排出管33。因此，當(dāng)鹽水池6內(nèi)的鹽水增加到其高度超過鹽水排出管33的排出口時(shí)，通過鹽水排出管33將多余的鹽水向外排出。
在上述實(shí)施例中，僅就鹽水的濃度低于規(guī)定值的情況作了處理，根據(jù)必要，對(duì)于處理鹽水的濃度上升到高于規(guī)定值的情況，本發(fā)明也是理想的。在這種情況下，除輔助池29外另外設(shè)置一個(gè)水池，當(dāng)鹽水的濃度上升到高于規(guī)定值時(shí)，將該水池中的水加入鹽水池6內(nèi)。
另外，在上述實(shí)施例中，使用氯化鈣水溶液作為鹽水，用于本發(fā)明的鹽水。其實(shí)本發(fā)明不僅限于氯化鈣水溶液，也可以使用氯化鈉、氯化鎂等水溶液。但是，在現(xiàn)有的作為鹽水使用的物質(zhì)中，乙二醇等醇類水溶液由于存在衛(wèi)生上的問題，因此避免使用為好。
另外，溫度傳感器24及濃度傳感器28的設(shè)置位置不一定局限在圖1所示的位置，溫度傳感器24可以設(shè)置在循環(huán)空氣的循環(huán)通路上，濃度傳感器28可以設(shè)置在鹽水的流通路線上，也可以設(shè)置在其它適當(dāng)?shù)奈恢锰帯?br> 本發(fā)明因具有如上所述的構(gòu)成，所以可以實(shí)現(xiàn)下述效果。
第一種結(jié)構(gòu)所述的冷卻裝置，因?yàn)槭果}水與循環(huán)空氣直接進(jìn)行熱交換，不受鹽水與循環(huán)空氣之間的傳熱熱阻影響，所以能夠?qū)崿F(xiàn)高效率的熱交換。
第二種結(jié)構(gòu)所述的冷卻裝置，因?yàn)檠h(huán)空氣從冷氣通道的下側(cè)向上流動(dòng)，鹽水從冷氣通道的上側(cè)向下釋放，以相反的方向流動(dòng)，所以兩者充分接觸，循環(huán)空氣與鹽水之間熱交換的效率可進(jìn)一步地提高。
第三種結(jié)構(gòu)所述的冷卻裝置，因?yàn)楦鶕?jù)設(shè)置在循環(huán)空氣的循環(huán)通路中的溫度檢測(cè)器的輸出值，可以控制釋放到冷氣通道內(nèi)的鹽水量，所以可以實(shí)現(xiàn)利用簡(jiǎn)單的控制裝置來(lái)達(dá)到高精度的溫度控制。
第四種結(jié)構(gòu)所述的冷卻裝置，因?yàn)橥ㄟ^設(shè)置在鹽水通路中的濃度檢測(cè)裝置經(jīng)常檢測(cè)鹽水的濃度，當(dāng)其測(cè)定值小于規(guī)定值時(shí)，向鹽水流路中供給高濃度的鹽水，這樣，即使鹽水吸收了空氣中的水分，也可以防止鹽水的濃度降低，從而一直保持所需的性能。
權(quán)利要求
1.一種冷氣循環(huán)式冷卻裝置，其特征在于，將冷卻后的鹽水在冷卻用循環(huán)空氣所流動(dòng)的冷氣通道內(nèi)放出，由此使鹽水與循環(huán)空氣直接進(jìn)行熱交換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所記載的冷氣循環(huán)式冷卻裝置，其特征在于，循環(huán)空氣從冷氣通道的下側(cè)向上流動(dòng)，鹽水從冷氣通道的上側(cè)向下釋放并且從冷氣通道的底部回收。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中所記載的冷氣循環(huán)式冷卻裝置，其特征在于，在循環(huán)空氣的循環(huán)通路中設(shè)置溫度檢測(cè)器，根據(jù)該溫度檢測(cè)器的測(cè)定值，來(lái)控制釋放到冷氣通道內(nèi)的鹽水量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3中所記載的冷氣循環(huán)式冷卻裝置，其特征在于，在循環(huán)空氣的循環(huán)通路中設(shè)置濃度檢測(cè)器，當(dāng)其測(cè)定值小于規(guī)定值時(shí)，向鹽水流路中供給高濃度的鹽水。
全文摘要
一種冷氣循環(huán)式冷卻裝置,將空氣在冷氣通道內(nèi)由下向上流動(dòng),通過設(shè)在冷氣通道最上部的鹽水釋放器將冷卻的鹽水撒入冷氣通道中,使鹽水與循環(huán)空氣直接進(jìn)行熱交換而實(shí)現(xiàn)循環(huán)空氣的冷卻;在循環(huán)空氣的通路上設(shè)置溫度傳感器,根據(jù)其輸出值來(lái)調(diào)節(jié)釋放量控制閥,通過控制鹽水的流量來(lái)進(jìn)行溫度控制;在鹽水回收管上設(shè)置濃度傳感器,當(dāng)其濃度低于規(guī)定值時(shí),將輔助池中的高濃度鹽水供到鹽水池中以進(jìn)行鹽水的濃度調(diào)節(jié),目的在于實(shí)現(xiàn)鹽水與循環(huán)空氣的高效熱交換。
文檔編號(hào)F25D23/00GK1190176SQ9710725
公開日1998年8月12日 申請(qǐng)日期1997年12月10日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月10日
發(fā)明者柴田康祐 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社