CN1162664C - 少量连续流动流体立即冻 - Google Patents

Abstract

本发明属微型制冷技术领域的一大创新产品，它在设计与制作时需要解决的技术问题：1、制冷结构[压缩机、吸(散)热装置和电源等]的微型化。2、散热器的致冷速度和流体的堵塞(冻塞、粘塞)。本专利主要技术特征：根据制冷原理对少量连续流动的流体实施迅速降温，达到消暑解渴的目的。它广泛适用于需要流体迅速降温的行业、单位及个人。它与空调、冰柜、冻库不同。

Description

少量连续流动流体立即冻

一、本发明属微型制冷技术领域的一大创新产品，它填补了微型制冷领域的空白，广泛适用于需要流体迅速降温的行业及个人，被誉为“手中的冰箱，口袋里的冰柜”。它是根据制冷原理(压缩制冷、声波制冷、磁性制冷、激光制冷等)，利用微型制冷装置对少量连续流动的流体快速吸收热量使之降温，饮用后达到消暑解渴的目的。(注：少量流体是相对于流体总量或需要的最小单位大小而言)。

二、少量连续流动流体立即冻装置(以后简称立即冻)其发明创新依据：

1、饮水原理：观察分析了人们饮水情况就知道：“水、饮料等流体食物都是经过口腔一口一口地吞入肠胃的，每一口的数量是很少的”；在短时间内将这些少量流体冷却降温，犹如热水器加热水，磁化水龙头磁化水一样是可行的。即：少量流体通过很冷的吸热细管束后是完全能够在短时间内明显地被降温的。

2、相对冷热原理(即在一般在气下，井水冬暖夏凉现象)。日本专家研究得出：一般物体的温度比当时的环境温度低于5℃以上时，人们就感觉到此物体比较凉快。国际标准认为：夏季人在24～28℃的环境中最舒服，实际上普通冰柜、冰箱的最低温度是-22℃至-18℃左右。为防止制冷细管束间隙被流体或空气中的水汽结冰堵塞。立即冻最低温度是在0℃及0℃以上；在0℃以下时，流体食物要加防冻剂或加其它成分。

3、制冷原理。目前普遍采用的是压缩制冷原理，即：对制冷剂加压使其放热，减压吸热；制冷剂汽化吸热，液化放热。

参考资料：

1、人民教育出版社出版的初、高级中学教科书《物理》课本的有关章节。

2、《家用电器》、《家电制造商》杂志、《家用电器维修技术大全》的有关内容。

3、中国专利报社出版的《世界发明》，中国发明家协会主办的《发明与革新》杂志的有关内容。

4、湖南日报社1997年6月25日出版的《文萃》杂志第662期P₆₇《人在什么样的环境最舒适》一文。

三、科学发达的今天，在烈日炎炎的酷暑里，口干舌燥的人们要随时随处立即喝到冰冻水、饮料等，仍有困难；这是因为目前的制冷设施存在以下弱点。

1、只能对静止不动的物体在固定地点实施冷冻，笨重的冰柜、冰箱、冻库无法随身携带，制冷设施必须离口渴的人很近。

2、需要随时随处有电源来启动笨重的压缩机。

3、需要预先冰冻好水、饮料等流体食物。

4、需要控制好水、饮料的冷冻时间和温度：时间长了、温度低了，被冻之物成为硬冰，需要长时间解冻且不利于身体健康，还有可能损坏盛装的瓶、桶；时间短了达不到冰冻的目的。

可随身携带的立即冻产品就是为解决这些困难设计的。

四、压缩制冷

1、立即冻产品结构为现用冻柜、冰箱的相对微型化变形结构。它与冰柜、冰箱的区别是：将吸热管按一定结构(如图3)直接扎成束，被制冷流体直接从束间间隙通过；散热器由毛细管直接扎成，绕成筒状，不是块面形。也可以最后将整个条形立即冻产品绕成螺旋形，用微型风扇帮助散热。它省略了冰柜、冰箱的储存空间，从根本上缩小了本产品体积。

立即冻装置横剖中心(图3)为毛细管束——吸热器。吸热器毛细管束外紧套阻热园管，园管中间不漏水和气，两端分别开口，接进、出流体食物管，进出食物管上装扎阀(图4)。园管内吸热毛细管束之间的间隙为流体流经路径。阻热园管外涂保温绝热材料层，保温绝热材料层外紧贴细毛管网——散热器。图3是立即冻装置横面示意图，图4是立即冻装置结构示意图。

散热器一端同吸热器一端管口焊接接通，吸热器的另一端与微型压缩机进口端连通；散热器的另一端与微型压缩机出口端接通；压缩机同有电池(电源)的小电机相联，将压缩机和电子温控器、过滤器、起动和过载继电器等固定在手柄中即可。

可在散热器轴线上，流体出口端(即散热器同吸热器连接端)装微型风扇帮助散热。

2、使用材料建议

用内径为14mm、厚8mm的铝铜金属管按图1(即首尾相连平行排列后)直接绕成散热器。散热器网间间隙30-60mm，散热管上焊横向金属丝帮助散热。图1是散热器展开图。

用内径约为25mm、厚8-10mm的铝铜金属管按图3圆管内形状直接扎成束作为吸热器。图2(即首尾相连平行排列)为吸热器展开图，内芯可排列为，“Y”“+”“*”形如图3吸热管束间间隙约为5-25mm，吸热器展开图长等于立即冻主体长，宽为吸热器花形折绉周长。图2是吸热器展开图。

3、制冷(同冰柜、冰箱的制冷原理)

接通电源，启动微型压缩机，将制冷剂蒸汽压缩并把它压入外层的散热管中，在压力作用下，使蒸汽变成液体并放热，放出的热被周围的空气带走；散热器里的液态制冷剂在压力作用下经过很细很长的毛细管缓慢的进入吸热器管，在这里由于吸热管束内径比散热管网内径大，加之压缩机抽气使吸热器管束内的压强减小，液态制冷剂在吸热管内迅速汽化吸热，使吸热器周围的温度降低。变成蒸汽后的制冷剂又被压缩机抽走并压入散热器，再次被液化，同时把从吸热器内带来的热量通过散热器释放出去。制冷剂就这样在吸热器和散热器之间循环往复的流动。吸热器周围的温度会越来越低，只要水、饮料等流体经过吸热器毛细管束间的间隙，就被迅速冷却降温。为此，就能喝上冰水和饮料了。

4、可供选择的制冷剂和电源

(1)①氟里昂                     ②二氟甲烷、戊氟甲烷、四氟甲烷的混合物

③无公害制冷剂——KLB系列       ④绿色制冷剂

(2)①民用交直流电源             ②各种电池，微型蓄电瓶

③夏天太阳能非常丰富，使用太阳能电池或太阳光比较理想

五、操作

需要喝冰冻水、饮料等流体食物的时候，将立即冻进液管，插入流体中或将流体置于立即冻装置上，让流体流过进液管，打开扎阀，接通电源，启动微型压缩机等制冷装置和散热微型风扇。在重力或口吸吮力作用下，流体食物在经过吸热器管束时、流体食物被冷却了，人们在很短的时间内就能享受到冰冻、流体食物。

六、立即冻同冰箱、冰柜、冰库相比较有以下优点：

1、能源选择范围大，多种能源都适用。

2、体积小，重量轻，能随身携带，在一定程度上可作为现有冰箱、冰柜的互补产品。

3、节约能源：对于需要流体食物的人，要多少冻多少，不需要预先冰冻和解冻。

4、不受时间空间限制，为居家生活和旅行途中提供了相当的便利，也可在车内使用。拥有立即冻者随时随地都能享用冰冻流体食物。本专利产品将首先在冰箱普及率较高的城市得到推广，逐渐成为如手机、电脑一样的时尚用品，向全人类普及。

七、进一步至冷降温措施

1、相对地增大压缩机功率(其体积微型化值得生产商重视)；

2、增强阻热管和绝热涂料绝热性能；

3、增强散热器周围空气的流动速度；

4、降低散热器周围空气的温度；

5、尽量相对地增大散热器的散热面积。

八、立即冻(抽象)外形建议

1、圆柱形加单侧式或双侧对称手柄。

2、单螺旋形或复合螺旋形加单侧或双侧对称手柄。

注：螺旋形由圆柱形吸热和散热等组成的整体部份扭转而成，以减小空间长度，增大散热面积；它的散热小风扇置于该螺旋轴线上，启动风扇后帮助散热。

九、实现此发明的最佳方式

1、成立专门的攻关小组，开发多钟制冷形式的立即冻产品，开发适用于各种电源的产品，设计多种外观造形的产品，同时试研最佳的产品工艺参数。

2、成立专门的微型压缩机生产流水线。

3、成立专门的吸热器、散热器及材料生产流水线。

4、成立专门的生产组装流水线。

5、建立专业的营销网络进行销售，推广使用。

Claims (1)

1. 少量连续流动流体立即冻

   1、一种少量连续流动流体立即冻产品，其特征在于：直接将铝、铜毛细管首尾相连平行排列后扎成束，制成吸热器；吸热器毛细管束外紧套阻热圆管，该阻热圆管两端密封后，分别接进、出流体食物管，被制冷流体直接从吸热器毛细管束间间隙通过时被快速制冷；直接将铝、铜毛细管首尾相连平行排列后，绕成圆筒形，制成散热器；该散热器紧贴于阻热圆管外层，散热器一端同与微型压缩机相连的吸热器接通，散热管外层用于散热，保证制冷；阻热圆管外设置手柄，该微型压缩机固定于柄中。

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