发明名称 压缩空气急速冷冻器
摘要 本创作系一种「压缩空气急速冷冻器」,尤指一种利用三组冷冻系统轮流交替并利用三组冷冻系统做出二元冷冻方法来产生温度变化,再利用切换空气回路,防止过度冷却结冰阻塞,达到可连续输出极低温空气的创作。
申请公布号 TWM320660 申请公布日期 2007.10.11
申请号 TW095217666 申请日期 2006.10.03
申请人 黄清福 发明人 黄清福
分类号 F25D16/00(2006.01) 主分类号 F25D16/00(2006.01)
代理机构 代理人
主权项 1.一种「压缩空气急速冷冻器」,其主要包括有: 三只蒸发器,其藉由三通阀控制压缩空气之流向, 使空气受控制的依序进出三只蒸发器;及三组冷冻 系统,系提供三只蒸发器的冷却来源,来协助液态 冷媒进入二只蒸发器,使一蒸发器可对空气进行前 端降温处理后,再进入另一蒸发器,使另一蒸发器 对空气进行极低温冷冻处理;且二组冷冻系统能轮 流交替控制来产生温度变化,再利用切换空气回路 之结构,防止过度冷却结冰阻塞。 2.根据申请专利范围第1项所述「压缩空气急速冷 冻器」,其二组冷冻系统能轮流交替控制以及切换 空气回路之结构前,系具有一预冷控制。 3.根据申请专利范围第1项所述「压缩空气急速冷 冻器」,其预冷阶段系使空气由三通阀直接进入水 分离器,再进入极低温蒸发器,因蒸发器材质及存 在于内部低温的冰仍具有极大的冷冻能量,故经过 蒸发器的空气仍可保持先前低温的冷冻空气,再由 出口端输出另一蒸发器处于预冷状态,且无空气在 此流动; 在两组冷冻系统中,两压缩机皆仍在运转状态,但 两组系统中的电磁阀皆关闭,停止控温及辅助过冷 的动作,因一压缩机仍持续运转加上蒸发器材质及 低温冰的内能,因此无温升现象,另一压缩机所对 应的蒸发器则因无通过空气,故目前压缩机的主要 工作是移走蒸发器内的焓値,亦即预冷或温降; 交替后的空气由三通阀入蒸发器经水分离器再进 入另一蒸发器后由三通阀输出低温冷冻空气; 此时压缩机则负责蒸发器的热量移除,空气因流入 蒸发器的常温空气与蒸发器冷媒皆在0℃以上,此 时蒸发器则由极低温渐渐温升,最后将与冷媒同温 ,即约2℃左右,故原本存在的冰则随温升而溶解成 水,随空气经水分离器由排水器排出。 4.根据申请专利范围第1项所述「压缩空气急速冷 冻器」,其二组冷冻系统设置主要回路有由压缩机 压缩后之高压高温气态冷媒,经冷凝器散热冷后 成高压常温液态冷媒,经乾燥过滤器及毛细管后, 变成低压低温之半液态冷媒,进入二元冷冻装置, 将运转中之超低温冷冻系统之高压液态冷媒冷 后,再进入蒸发器内;吸收热量变成低压低温气态 冷媒,最后再回到压缩机再压缩循环另一由压缩机 压缩后之高压高温气态冷媒,经冷凝器散热冷后 成高压常温液态冷媒,经乾燥过滤器后,变成低压 低温之半液态冷媒,进入二元冷冻装置后为高压低 温液态冷媒;经过毛细管变为低压超低温半液态冷 媒进入蒸发器内吸收热量后变成低压超低温气态 冷媒,再进入压缩机再压缩循环。 5.根据申请专利范围第1项所述「压缩空气急速冷 冻器」,其藉由三通阀控制压缩空气之流向,使空 气系统入口由三通阀进入一蒸发器做前端降温处 理,再经由水分离器将凝结水藉由排水器排除,而 空气则进入另一蒸发器做极低温冷冻,再经由三通 阀引到出口端,完成空气低温冷冻程序。 图式简单说明: 图一系一种习用冷冻乾燥机流程示意图 图二系另一种习用冷冻乾燥机流程示意图 图三系本创作低温段A冷媒系统为主冷却之示意图 图四系本创作低温段B冷媒系统进入预冷阶段示意 图 图五系本创作低温段B冷媒系统为主冷却示意图 图六系本创作低温段A冷媒系统进入预冷阶段示意 图 图七系本创作低温二元冷冻系统之莫里耳分析图
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