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TWI667441B - 具有冷卻裝置之車輛 - Google Patents

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TWI667441B TW107125739A TW107125739A TWI667441B TW I667441 B TWI667441 B TW I667441B TW 107125739 A TW107125739 A TW 107125739A TW 107125739 A TW107125739 A TW 107125739A TW I667441 B TWI667441 B TW I667441B
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Abstract

一種車輛，包含用於一冷卻空間的一冷卻裝置，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

具有冷卻裝置之車輛
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。
本發明的一種車輛，包含用於一冷卻空間的一冷卻裝置，該冷卻裝置係包含：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，本發明具有冷卻裝置之車輛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，本發明具有冷卻裝置之車輛係可以運送低溫保存物品，而不需使用及配置壓縮機，係具有節省能源及不受限動力源，以及節省空間及減輕負載重量等功效，且不會產生廢氣及噪音，又，本發明具有冷卻裝置之車輛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。
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。
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，本發明具有冷卻裝置之車輛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，本發明具有冷卻裝置之車輛係可以運送低溫保存物品，而不需使用及配置壓縮機，係具有節省能源及不受 限動力源，以及節省空間及減輕負載重量等功效，且不會產生廢氣及噪音，又，本發明具有冷卻裝置之車輛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。
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。

Claims (9)

  1. 一種車輛，包含用於一冷卻空間的一冷卻裝置，該冷卻裝置係包含：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。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之車輛，其中，該液化氣體儲存槽儲存一液化氣體係氮或二氧化碳。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之車輛，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。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之車輛，其中，該電磁閥與該液化氣體儲存槽之間裝設一針閥。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之車輛，其中，該汽化室係盤管狀。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之車輛，其中，該汽化室具有數個葉片設置於該汽化室之外表面。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之車輛，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。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之車輛，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。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之車輛，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。
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