本发明涉及冷藏冷冻装置,特别是涉及一种冰箱。
背景技术:
在夏季,用户常常需要借助冰箱来对饮品进行冰镇,需冰镇的饮品不能结冰,温度不宜过低,通常为2~10℃为宜。因此冷冻间室并不适宜冰镇,而冷藏间室的制冷温度本身较高,饮品在冷藏间室内仅仅依靠空气向外散热,冰镇速度非常慢,无法满足用户的急切需求。
技术实现要素:
本发明的目的是要克服现有技术存在的上述缺陷,提供一种冰镇速度快的冰箱。
特别地,本发明提供了一种冰箱,包括:冷却器,配置成向所述冰箱提供冷量;冰镇容器,安装于所述冰箱,且具有用于放置待冰镇物品的冰镇腔;和载冷剂循环系统,其内具有循环流动的液态载冷剂,且使液态载冷剂在循环流动过程中,将所述冷却器制取的冷量传递至所述冰镇腔,并将从所述冰镇腔吸收的热量传递至所述冷却器。
可选地,所述载冷剂循环系统包括:热交换器,配置成与所述冷却器进行换热;进液管路,连通所述热交换器与所述冰镇腔,并使液态载冷剂从所述热交换器流入所述冰镇腔;出液管路,连通所述热交换器与所述冰镇腔,并使液态载冷剂从所述冰镇腔流回所述热交换器;和泵,设置在所述进液管路或所述出液管路的流路上,用于为液态载冷剂在所述载冷剂循环系统中的循环流动提供动力;且待冰镇物品浸泡在所述冰镇腔的液态载冷剂中。
可选地,所述冷却器为蒸发器;且所述热交换器与所述蒸发器相互接触设置。
可选地,所述热交换器为蛇管式结构;且所述热交换器、所述进液管路和所述出液管路为由一根管经多次弯折形成的整体件。
可选地,冰箱,还包括排出管路,其连接于所述冰镇腔,用于排出所述冰镇腔内的液态载冷剂。
可选地,冰箱还包括电加热装置,配置成受控地加热所述进液管路和/或所述冰镇腔内的液态载冷剂,以使所述冰镇腔的液态载冷剂的温度保持在预定温度范围;温度传感器,用于感测所述冰镇腔内的液态载冷剂温度;和电控装置,配置成根据从所述温度传感器接收的温度信号来控制所述电加热装置的运行。
可选地,所述电加热装置为缠绕在所述进液管路外壁上的电加热丝。
可选地,所述冰镇容器设置在所述冰箱的冷藏间室内;或所述冰箱的门体外表面向内凹陷形成容纳腔室,所述冰镇容器设置于所述容纳腔室内。
可选地,所述液态载冷剂为NaCl水溶液或CaCl2水溶液。
可选地,所述NaCl水溶液的质量百分浓度范围为20%~25%;所述CaCl2水溶液的质量百分浓度范围为28%~33%。
本发明的冰箱,设置有冰镇容器和载冷剂循环系统,利用循环流动的液态载冷剂将冰箱的冷却器制取的冷量传递至冰镇容器的冰镇腔内。因液态载冷剂相比空气的换热性能要高得多,因此相比将饮品直接放置于冷藏间室的方案,本发明会极大加快冰镇速度。
进一步地,本发明的冰箱中,载冷剂循环系统设置的热交换器能够提升其与冷却器的换热效果。泵能够为载冷剂的循环流动提升动力,使载冷剂循环系统的运行更加受控、可靠。待冰镇物品浸泡在液态载冷剂中,能够进一步加快冰镇速度。
进一步地,本发明的冰箱中,电加热装置能够加热从热交换器来的温度较低的液态载冷剂,使其处于适宜冰镇的温度范围。温度传感器的设置使液态载冷剂的温度精准受控,方便调节。
进一步地,本发明的冰箱中,液态载冷剂可为凝固点较低的NaCl水溶液或CaCl2水溶液,以避免液态载冷剂在热交换器处结冰。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述,本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解,这些附图未必是按比例绘制的。附图中:
图1是本发明一个实施例的冰箱的示意图;
图2是图1所示冰箱的热交换器的结构示意图;
图3是图1所示冰箱的示意性剖视图;
图4示意了本发明的冰镇容器的一种可选的安装位置。
具体实施方式
图1是本发明一个实施例的冰箱的示意图;图2是图1所示冰箱的热交换器的结构示意图。其中图1主要为显示冰箱的内部构造,仅以简单的方框示意出箱体12。如图1和图2所示,本发明实施例提供了一种冰箱10,其一般性可包括冷却器(图中所示为蒸发器100)、冰镇容器200和载冷剂循环系统。冷却器用于为冰箱10提供冷量,以实现冰箱10的制冷功能。冰镇容器200安装于冰箱10,且具有用于放置待冰镇物品20的冰镇腔210。载冷剂循环系统内具有循环流动的液态载冷剂500,液态载冷剂500在循环流动过程中,将冷却器制取的冷量传递至冰镇腔210,以对其中的待冰镇物品20实行冰镇。液态载冷剂500还将从冰镇腔210吸收的热量传递至冷却器。如此,因单位流量的液态载冷剂500的传热量和传热效率均远高于空气,相比于将待冰镇物品直接放置于冷藏间室内,冰镇容器200内的待冰镇物品20能够得到快速的冰镇。
在一些实施例中,前述的载冷剂循环系统可包括热交换器430、进液管路410、出液管路420和泵300。其中,热交换器430配置成与冷却器进行换热。进液管路410连通热交换器430与冰镇腔210,并使液态载冷剂500从热交换器430流入冰镇腔210。出液管路420连通热交换器430与冰镇腔210,并使液态载冷剂500从冰镇腔210流回热交换器430。如此,液态载冷剂的流动方向为热交换器430-进液管路410-冰镇腔210-出液管路420-热交换器430,如图1的箭头所示。泵300设置在进液管路410或出液管路420的流路上,用于为液态载冷剂500在载冷剂循环系统中的循环流动提供动力,在图1所示的实施例中,泵300设置在出液管路420的流路上。
可使待冰镇物品20浸泡在冰镇腔210的液态载冷剂500中,以与液态载冷剂500充分换热,提升降温速度。
为便于用户存取待冰镇物品20,冰镇腔210可设置有朝上敞开的开口,开口朝上敞开可便于容纳更多的液态载冷剂500。而且,为避免液态载冷剂500溢出,在循环过程中,在冰镇腔210中的液态载冷剂500的液面应低于冰镇腔210的上边缘预定距离,如至少低出5cm。出液管路420在冰镇腔210的流出口优选设置在冰镇腔210的底部,以使出液过程不受液态载冷剂500的液面高低的影响,即便无论液面多低,液态载冷剂500均能从出液管路420流出。如此,可避免部分液态载冷剂500沉积在冰镇腔210的底部而不参与循环,影响冰镇速度。
冰箱10可为现有技术常用的各种制冷形式的冰箱。例如,冰箱10可采用蒸气压缩制冷循环系统实现制冷,此时前述的冷却器为蒸发器100(如图1)。或者,冰箱10可采用半导体制冷循环实现制冷,此时线束的冷却器为半导体制冷片的冷端(未图示)。
如图1和图2所示,冰箱10优选采用蒸汽压缩制冷循环系统实现制冷,其包括压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器100以及各零部件间的连接管路和其他制冷配件,为简化起见,图中仅示意出蒸发器100。为提升换热效率,热交换器430与蒸发器100相互接触设置。
在一些实施例中,热交换器430为蛇管式结构(可参考图2),进一步地,热交换器430、进液管路410和出液管路420可为由一根管经多次弯折形成的整体件,如此可使其结构简单,成本较低,易于设计和加工。
当然,热交换器430也为其他形式,如采用贴靠于蒸发器100表面的平板式结构、或者缠绕在蒸发器100管路上的缠绕管的结构等。
蒸发器100也可采用现有技术冰箱常用的任意形式的蒸发器,如丝管式、翅片式等等。例如图1所示,蒸发器100的管路为蛇管式结构,其直管段沿水平方向延伸。同为蛇管式的热交换器430的直管段沿竖直方向延伸,两者贴合在一起,可具有良好的换热效果。
因冰箱10的冷却器表面温度较低(至少低于0℃),为避免热交换器430内的液态载冷剂500结冰,其优选为常压下凝固点较低的液体,例如无机盐水溶液,丙二醇水溶液或乙二醇水溶液,或者液态二氯甲烷和液态三氯乙烯。
优选地,液态载冷剂500采用一种无机盐水溶液,如NaCl水溶液或CaCl2水溶液,其具有成本低廉,易于获取,不具有特殊气味、不易挥发等特性,且用户的手接触时,不会对手造成伤害。
液态载冷剂500采用NaCl水溶液时,其质量百分浓度(溶质质量/溶液质量)范围可为20%~25%,以取得较低的凝固点。优选为22.4%,此时凝固点为-21.2℃,基本低于一般冰箱的冷却器的表面温度。
液态载冷剂500采用CaCl2水溶液时,其质量百分浓度范围可为28%~33%,以取得较低的凝固点。优选为29.9%,此时凝固点为-55℃,低于常用一般冰箱的冷却器的表面温度。
在一些实施例中,冰箱10还包括电加热装置412、温度传感器600以及电控装置(未图示)。前文已述,冰箱10的冷却器温度较低(至少低于0℃),为避免出液管路420流入冰镇腔210的液态载冷剂500温度过低,甚至低于最佳的冰镇温度(通常为2~10℃),本发明实施例的电加热装置412配置成受控地加热进液管路410,以使流入冰镇腔210的液态载冷剂500的温度保持在预定温度范围(可为2~10℃)。温度传感器600用于感测冰镇腔210内的液态载冷剂500的温度,其可设置在冰镇腔210的底部,以不受液态载冷剂500液面高低的影响。电控装置配置成根据从温度传感器600接收的温度信号来控制电加热装置412的运行,例如包括:根据冰镇腔210温度的高低判断是否需要开启电加热装置412、以及电加热装置412的加热功率。
电控装置可集成于冰箱10的主控板上。电加热装置412优选为缠绕在进液管路412外壁上的电加热丝。
在图中未示意的另一些实施例中,电加热装置412也可配置成为冰镇腔210内的液态载冷剂500进行加热,以使冰镇腔210的液态载冷剂500的温度保持在前述的预定温度范围。
在一些实施例中,如图1所示,冰箱10还包括排出管路700,其连接于冰镇腔210,用于排出冰镇腔210内的液态载冷剂500。如此,在用户长时间无需开启冰箱10的冰镇功能时,可通过排出管路700将并冰镇腔210内的液态载冷剂500排出。另外,在冰镇过程中,如冰镇腔210内的液态载冷剂500过多,也可通过排出管路700排出部分液态载冷剂500,以使其液面降低至合理位置。排出管路700上可设置有阀710,用于导通或关闭排出管路700。图1所示的区域720用于放置接受液态载冷剂500的回收容器。
图3是图1所示冰箱10的示意性剖视图。如图3所示,冰箱10包括箱体12和门体14,箱体12限定有多个储物间室,包括冷藏间室122。冰镇容器200可设置在冷藏间室122内。用户可在打开门体14后,再操作冰镇容器200。也可在门体14上另行设置其他小门(未图示),以无需开启门体14即能操作冰镇容器200。
图4示意了本发明的冰镇容器200的一种可选的安装位置。如图4所示,冰箱10的门体14外表面向内凹陷形成容纳腔室142,冰镇容器200设置于容纳腔室142内,以无需开启门体14即能操作冰镇容器200。
另外,对于门体上开设有吧台的冰箱,也可将冰镇容器200设置在吧台上。
至此,本领域技术人员应认识到,虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例,但是,在不脱离本发明精神和范围的情况下,仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此,本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。