專利名稱:少量連續流動流體立即凍的制作方法
一、本發明屬微型制冷技術領域的一大創新產品,它根據制冷原理(壓縮制冷、聲波制冷、磁性制冷、激光制冷等)對少量連續流動的流體快速吸收熱量使之降溫,飲用后達到消暑解渴的目的。(注少量流體是相對于流體總量或需要的最小單位大小而言)。
二、少量連續流動流體立即凍裝置(以后簡稱立即凍)其發明創新依據1、飲水原理觀察分析了人們飲水情況就知道“水飲料等流體食物都是經過口腔一口一口地吞入腸胃的,每一口的數量是很少的”。在短時間內將這些少置流體冷卻降溫,猶如熱水器,磁化水龍頭一樣是可行的。即少量流體通過很冷的毛細管束后是完全能夠在短時間內明顯地被降溫的。
2、相對冷熱原理(即在一般天氣下,井水冬暖夏涼現象)。日本專家研究得出一般物體的溫度比當時的環境溫度低于5℃以上時,人們就感覺到此物體比較涼快。國際標準認為夏季人在24~28℃的環境中最舒服,實際上普通冰柜、冰箱的最低溫度是-22℃至-18℃左右。為防止冷毛細管束間隙被流體結冰堵塞。立即凍最低溫度應在0℃及0℃以上或采用流體食物加防凍劑的方法。
3、熱傳遞原理。目前普遍采用的是壓縮制冷原理,即對制冷劑加壓使其放熱,減壓吸熱;制冷劑汽化吸熱,液化放熱。
參考資料;1、人民教育出版社出版的初、高級中學教科書《物理》課本的有關章節。
2、《家用電器維修技術大全》的有關內容。
3、中國專利報社出版的《世界發明》,中國發明家協會主辦的《發明與革新》的有關內容。
4、湖南日報社1997年6月25日出版《文萃》雜志第662期P6-7《人在什么樣的環境最舒適》一文。
三、科學發達的今天,在烈日炎炎的酷暑里,口干舌燥的人們要隨時隨處立即喝到冰凍水、飲料等,仍有困難;這是因為目前的制冷設施存在以下弱點。
1、笨重的冰柜、冰箱、冰庫無法隨身攜帶,制冷設施必須離口渴的人很近,才能達到目的。
2、需要隨時隨處有電源來啟動笨重的壓縮機。
3、需要預先冰凍好水,飲料等流體食物。
4、需要控制好水、飲料的冷凍時間和溫度。時間長了、溫度低了,被凍之物成為硬冰,需要長時間解凍且不利于身體健康,還有可能損壞盛裝的瓶、桶;時間短了達不到冰凍的目的。
可隨身攜帶的立即凍產品就是為解決這些困難設計的。
四、壓縮制冷結構——壓縮制冷立即凍產品結構為現用凍柜、冰箱的相對微型化變形結構。
立即凍裝置橫剖中心(圖3)為毛細管束——吸熱器。吸熱器毛細管束外緊套阻熱火園管,大園管兩端封閉后分別開口,接進、出流體食物管,進出食物管上裝扎閥(圖4)。大園管內吸熱毛細管束之間的間隙為流體流經路徑。大園管(即阻熱園管)外涂保溫絕熱材料層,保溫絕熱材料層外緊貼毛細管網——散熱器。
圖3是立即凍裝置橫剖圖,圖4是立即凍裝置結構圖。
散熱器一端同吸熱器一端管口焊接接通,吸熱器的另一端與微型壓縮機進口端連通;散熱器的另一端與微型壓縮機出口端接通;壓縮機同小電機和電池(電源)相聯,將電機壓縮機和電源溫控器,起動和過載繼電器等固定在手柄中即可。
在散熱器軸線上,流體出口端(即散熱器同吸熱器連接端)裝微型風扇幫助散熱。
五、使用材料建議用內徑約為14mm,厚8mm的鋁銅金屬管,按
圖1繞制成散熱器。散熱器網間間隙為30~60mm,散熱管上粘橫向金屬絲幫助散熱。散熱器展開圖長略等于立即凍立體長,寬為散熱器園周長。圖1是散熱器展開圖。
用內徑約為25mm,厚8~10mm的鋁銅金屬管按圖2大圖管內形狀扎成束作為吸熱器。圖2為吸熱器展開圖,內芯排列可為“丫”“+”“*”形。吸熱管束間間隙約為5~25mm,吸熱器展開圖長等于立即凍主體長,寬為吸熱器花形折縐周長。圖2是吸熱器展開圖。
六、制冷(同冰柜、冰箱的制冷原理)接通電源,啟動微型壓縮機,將制冷劑蒸汽壓縮并把它壓入外層的散熱管中,在壓力作用下,使蒸汽變成液體并放熱,放出的熱被周圍的空氣帶走;散熱器里的液態制冷劑在壓力作用下經過很細很長的毛細管緩慢的進入吸熱器管,在這里由于吸熱管束內徑比散熱管網內徑大,加之壓縮機抽氣使吸熱器管束內的壓強減小,液態制冷劑迅速汽化吸熱,使吸熱器周圍的溫度降低。變成蒸汽后的制冷劑又被壓縮機抽走并壓入散熱器,再次被液化,同時把從吸熱器內帶來的熱量通過散熱器釋放出去。制冷劑就這樣在吸熱器和散熱器之間循環往復的流動。吸熱器周圍的溫度會越來越低,只要水、飲料等流體經過吸熱器毛細管束間的間隙,就被迅速冷卻降溫。為此,就能喝上冰水和飲料了。
七、操作需要喝冰凍水,飲料等流體食物的時候,將立即凍進液管,插入流體中或將流體置于立即凍裝置上,讓流體流過進液管,打開扎閥接通電源,啟動微型壓縮機和散熱微型風扇。在重力或口吸吮作用下,流體食物在經過吸熱器管束時被冷卻了,人們在很短的時間內就能享受到冰凍、流體食物。
八、可供選擇的制冷劑和電源1、①氟利昂②二氟甲烷、戊氟甲烷、四氟甲烷的混合物。
③無公害制冷劑——RLB系列 ④綠色制冷劑2、①民用交直流電源②各種電池,微型電瓶③夏天太陽能非常豐富,使用太陽能電池比較理想九、立即凍同冰箱、冰柜、凍庫相比較有以下優點1、能源選擇范圍大,多種能源都適用。
2、體積小,重量輕,能隨身攜帶。
3、節約能源對于需要流體食物的人,要多少凍多少,不需要預先冰凍和解凍。
4、不受時間空間限制,擁有立即凍者隨時隨地都能享用冰凍流體食物。
十、進一步致冷降溫措施1、增大壓縮機功率。
2、增強阻熱管和絕熱涂料絕熱性能;3、增強散熱器周圍空氣的流動速度。
4、降低散熱器周圍空氣的溫度。
5、增大散熱器的散熱面積。
十一、立即凍(抽象)外形建議1、圓柱形加單側式或雙側對稱手柄。
2、單螺旋形或復合螺旋形加單側或雙側對稱手柄。
注螺旋形由圓柱形吸熱和散熱等主體部份扭轉而成,以減小空間長度,增大散熱面積;它的散熱小風扇置于螺旋軸線上,啟動后幫助散熱。
十二、實現此發明的最佳方式1、成立專門的攻關小組,開發多種制冷形式的立即凍產品,開發適用于各種電源的產品,設計多種外觀造形的產品,同時試研最佳的產品工藝參數。
2、成立專門的微型壓縮機生產流水線。
3、成立專門的吸熱器、散熱器及材料生產流水線。
4、成立專門的生產組裝流水線。
5、建立專業的營銷網絡進行銷售,推廣使用。
權利要求
本發明屬微型制冷領域的一大創新產品。其基本技術特征是根據制冷原理,利用微型制冷裝置對少量連續流動的流體實施快速致冷降溫,供人利用。
全文摘要
本發明屬微型制冷技術領域的一大創新產品,它在設計與制作時需要解決的技術問題:1.制冷結構[壓縮機、吸(散)熱裝置和電源等]的微型化。2.散熱器的致冷速度和流體的堵塞(凍塞、粘塞)。本發明主要技術特征:根據制冷原理對少量連續流動的流體實施迅速降溫,達到消暑解渴的目的。它廣泛適用于需要流體迅速降溫的行業、單位及個人。它與空調、冰柜、凍庫不同。
文檔編號B65D81/18GK1332343SQ0012610
公開日2002年1月23日 申請日期2000年8月18日 優先權日2000年8月18日
發明者劉春橋 申請人:劉春橋