冷饮机及其冷热循环系统的制作方法

本发明涉及家用电器技术领域，具体而言，涉及一种冷饮机及其冷热循环系统。

背景技术：

传统的饮水机一般都有加热功能，可以提供开水或温水。随着生活水平的提高，人们又希望在夏天能够喝到冰水。热电制冷和压缩机制冷是现有饮水机制冷的两种主要方法，相对热电制冷，压缩机制冷更加节能高效，是未来的发展趋势。

如图1所示，现有压缩机制冷型饮水机的冷热循环系统中设置有压缩机1、冷凝器2、节流元件3、蒸发器4以及水胆5。水胆5由不锈钢制成，具有进出口水管；蒸发器4包括制冷剂管401，该制冷剂管401通常为圆柱状紫铜管，绕在不锈钢水胆5的外壁上。有待冷却水进入水胆5中，启动蒸发器4制冷，待冷却水停止进入水胆5，同时蒸发器4停止工作。

在图1中的冷却系统中，首先，紫铜管与水胆外壁是线接触，接触面积小，因此制冷时间长，效率低。其次，每当待冷却水需要冷却时都需要启动制冷系统，压缩机启停频繁。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种冷饮机及其冷热循环系统，以解决现有技术中的冷却系统的制冷效率低的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种冷饮机冷热循环系统，包括依次设置在同一回路上的压缩机、冷凝器、节流元件以及第一蒸发器；冷饮机冷热循环系统还包括第一蓄热装置和冷却管，第一蓄热装置围设在第一蒸发器的外周，冷却管设置在第一蒸发器的外周并穿设在第一蓄热装置上。

进一步地，冷却管的至少一部分沿第一蒸发器的高度方向延伸，且冷却管内的流体的流动方向与第一蒸发器内的制冷剂的流动方向相反。

进一步地，冷饮机冷热循环系统还包括第二蓄热装置，第二蓄热装置通过导热管与第一蓄热装置连通。

进一步地，导热管为热管。

进一步地，第一蓄热装置和第二蓄热装置内均填充有蓄热材料。

进一步地，蓄热材料为水或三水醋酸钠或有机醇。

进一步地，冷饮机冷热循环系统还包括第二蒸发器，第二蒸发器与第一蒸发器并联设置，第二蓄热装置围设在第一蒸发器的外周。

进一步地，第一蒸发器的制冷入口和第二蒸发器的制冷入口之间通过管道连通，管道上设置控制阀。

进一步地，冷饮机冷热循环系统还包括切换机构，切换机构连接在第一蒸发器和冷凝器之间以使冷饮机冷热循环系统在制冷循环和制热循环之间切换。

进一步地，切换机构包括四通阀，四通阀包括第一阀口、第二阀口、第三阀口以及第四阀口，第一阀口与压缩机的制冷入口连通，第二阀口与第一蒸发器的制冷出口连通，第三阀口与压缩机的制冷出口连通，第四阀口与冷凝器制冷入口连通，其中，当第一阀口和第二阀口连通，第二阀口和第三阀口断开，第三阀口和第四阀口连通，第四阀口和第一阀口断开时，冷饮机冷热循环系统在制冷循环下工作；当第一阀口和第二阀口断开，第二阀口和第三阀口连通，第三阀口和第四阀口断开，第四阀口和第一阀口连通时，冷饮机冷热循环系统在制热循环下工作。

根据本发明的另一方面，提供了一种冷饮机，包括冷热循环系统，冷热循环系统为上述的冷饮机冷热循环系统。

应用本发明的技术方案，工作时，水或果汁等液体从冷却管进入，通过冷饮机冷热循环系统实现制冷循环，此时，压缩机抽吸第一蒸发器中的制冷剂蒸汽，将其压缩后送往冷凝器，在冷凝器中，制冷剂等压冷却成液体，制冷剂通过节流元件部分液体汽化，以气液两相混合物状态进入第一蒸发器，制冷剂在第一蒸发器从冷却管和第一蓄热装置吸热蒸发后，再次进入压缩机进行下一制冷循环。当系统中的制冷剂反向流动，第一蒸发器变为冷凝器时，系统实现制热循环过程。冷却管的冷却过程为：压缩机启动，待冷却水或果汁流经冷却管，并从第一蒸发器吸收冷量，同时第一蓄热装置从第一蒸发器吸收冷量，压缩机停止工作后，待冷却的水或果汁从第一蓄热装置中吸收冷量。也就是说，当第一蒸发器从冷却管和第一蓄热装置吸热的过程中，能够对冷却管内的流体进行冷却，同时将第一蓄热装置的热量吸走，下次对冷却管中的流体进行冷却时，第一蓄热装置能够将其存储的冷量释放，进而对冷却管内的流体进行冷却，不仅提高了冷饮机冷热循环系统的冷却效率，同时能够降低压缩机的启动频率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示意性示出了现有的冷饮机冷热循环系统的连接关系图；

图2示意性示出了本发明的冷饮机循环系统的第一实施例的连接关系图；

图3示意性示出了本发明的冷饮机循环系统的第二实施例的连接关系图；

图4示意性示出了本发明的冷饮机循环系统的第三实施例的连接关系图；以及

图5示意性示出了本发明的冷饮机循环系统的第四实施例的连接关系图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、压缩机；20、冷凝器；30、节流元件；40、第一蒸发器；50、第一蓄热装置；60、冷却管；70、第二蓄热装置；80、导热管；90、第二蒸发器；100、管道；110、控制阀；120、四通阀；121、第一阀口；122、第二阀口；123、第三阀口；124、第四阀口。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

正如背景技术记载的那样，传统的冷饮机的制冷循环系统的紫铜管与蒸发器的接触面积小，使得冷饮机制冷循环系统制冷时间长，效率低。为了克服传统冷饮机的上述缺陷，本实施例提供了一种冷饮机冷热循环系统。

参见图2所示，根据本发明的第一实施例，冷饮机冷热循环系统包括压缩机10、冷凝器20、节流元件30、第一蒸发器40、第一蓄热装置50和冷却管60。其中，压缩机10、冷凝器20、节流元件30以及第一蓄热装置50依次设置在同一回路上，便于实现制热循环和制冷循环。第一蓄热装置50围设在第一蒸发器40的外周，便于存储热量或冷量，冷却管60设置在第一蒸发器40的外周并穿设在第一蓄热装置50上，便于输送待冷却的流体，例如水或果汁等。

工作时，水或果汁等液体从冷却管60进入，通过冷饮机冷热循环系统实现制冷循环，此时，压缩机10抽吸第一蒸发器40中的制冷剂蒸汽，将其压缩后送往冷凝器20，在冷凝器20中，制冷剂等压冷却成液体，制冷剂通过节流元件30部分液体汽化，以气液两相混合物状态进入第一蒸发器40，制冷剂在第一蒸发器40从冷却管60和第一蓄热装置50吸热蒸发后，再次进入压缩机进行下一制冷循环。当系统中的制冷剂反向流动，第一蒸发器40变为冷凝器时，系统实现制热循环过程。

冷却管60的冷却过程为：压缩机10启动，待冷却水或果汁流经冷却管60，并从第一蒸发器40吸收冷量，同时第一蓄热装置50从第一蒸发器40吸收冷量，压缩机10停止工作后，待冷却的水或果汁从第一蓄热装置50中吸收冷量。

也就是说，当第一蒸发器40从冷却管60和第一蓄热装置50吸热的过程中，能够对冷却管60内的流体进行冷却，同时将第一蓄热装置50的热量吸走，下次对冷却管60中的流体进行冷却时，第一蓄热装置50能够将其存储的冷量释放，进而对冷却管60内的流体进行冷却，不仅提高了冷饮机冷热循环系统的冷却效率，同时能够降低压缩机的启动频率。

为了进一步提高本实施例的冷饮机的冷热循环制冷或制热效率，本实施例的冷却管60的至少一部分沿第一蒸发器40的高度方向延伸，便于增加冷却管60与第一蒸发器40的接触面积。工作时，使冷却管60内的流体的流动方向与第一蒸发器40内的制冷剂的流动方向相反，进而便于对冷却管60内的流体进行充分均匀的制冷或制热，提高了本实施例的冷饮机冷热循环系统的制冷或制热效果。

安装冷却管60的过程中，可以将冷却管60的一部分盘绕在第一蒸发器40的外周，也可以使冷却管60的一部分沿直线或波纹线等方式贴设在第一蒸发器40的外周。

优选地，本实施例中的第一蓄热装置50内填充有蓄热材料，便于存储热量或冷量，进而便于对冷却管60内的流体进行冷却。更优选地，蓄热材料可以是三水醋酸钠或有机醇或六水绿化钙等相变蓄热材料。在本发明的其他实施例中，蓄热材料还可以是水或岩石等显热蓄热材料。

再次参见图2所示，本实施例中的冷饮机冷热循环系统还包括第二蓄热装置70，该第二蓄热装置70通过导热管80与第一蓄热装置50连通，当压缩机10启动时，冷却管60从第一蒸发器40吸收冷量，同时蓄热材料也从第一蒸发器40吸收冷量，第二蓄热装置70通过导热管80从第一蒸发器40吸收冷量，压缩机10停止工作后，冷却管60从第一蓄热装置50和第二蓄热装置70吸收冷量对冷却管60内的流体进行冷却。

优选地，第二蓄热装置70中也填充为蓄热材料，第二蓄热装置70中的蓄热材料可以是三水醋酸钠或有机醇或六水绿化钙等相变蓄热材料，还可以是水或岩石等显热蓄热材料。

冷却管60通过导热管80向第二蓄热装置70吸收冷量以对其内部的流体进行冷却。优选地，本实施例中的导热管80为热管，传热效率高，且便于实现。在本发明的其他实施例中，导热管80还可以是其他导热/冷管道，例如软管或钢管或塑胶管等。

参见图3所示，根据本发明的第二实施例，提供了一种冷饮机冷热循环系统。图中实线为制冷循环，虚线为制热循环。本实施例的冷饮机冷热循环系统与第一实施例的结构基本相同，所不同的是，本实施例的冷饮机冷热循环系统还包括切换机构，该切换机构连接在第一蒸发器40和冷凝器20之间以使冷饮机冷热循环系统在制冷循环和制热循环之间切换。

优选地，本实施例中的切换机构包括四通阀120，四通阀120包括第一阀口121、第二阀口122、第三阀口123以及第四阀口124，连接时，第一阀口121与压缩机10的制冷入口连通，第二阀口122与第一蒸发器40的制冷出口连通，第三阀口123与压缩机10的制冷出口连通，第四阀口124与冷凝器20制冷入口连通。

工作时，当第一阀口121和第二阀口122连通，第二阀口122和第三阀口123断开，第三阀口123和第四阀口124连通，第四阀口124和第一阀口121断开时，冷饮机冷热循环系统在制冷循环下工作；当第一阀口121和第二阀口122断开，第二阀口122和第三阀口123连通，第三阀口123和第四阀口124断开，第四阀口124和第一阀口121连通时，冷饮机冷 热循环系统在制热循环下工作。可见，当需要使本实施例的冷饮机冷热循环系统在制冷或制热循环过程中切换时，只需要切换四通阀120的阀口导通状态即可，结构简单，便于操作。

根据图3的结构可以知道，图3中增加四通阀120以控制制冷剂流向，以实现换热器(第一蒸发器40)可制冷也可制热。如图3所示，当第一阀口121和第二阀口122连通，第二阀口122和第三阀口123断开，第三阀口123和第四阀口124连通，第四阀口124和第一阀口121断开时，制冷剂按实线流动，系统处于制冷循环模式，第一蓄热装置50和第二蓄热装置70的储热材料储存一定冷量。当第一阀口121和第二阀口122断开，第二阀口122和第三阀口123连通，第三阀口123和第四阀口124断开，第四阀口124和第一阀口121连通时，制冷剂按虚线流动时，系统为制热循环模式，实现对饮用水的加热，此时第一蓄热装置50和第二蓄热装置70的储热材料储存一定热量，并通过热管实现近端和远端储热材料间的热量传输。

在本发明的其他实施例中，还可以采用其他多个换向阀串并联的方式实现冷饮机冷热循环系统在制冷和制热循环之间的切换。

参见图4所示，根据本实施例的第三实施例，提供了一种冷饮机冷热循环系统，本实施例的冷饮机冷热循环系统与第一实施例的结构基本相同，所不同的是，本实施例中的冷饮机冷热循环系统还包括第二蒸发器90，该第二蒸发器90与第一蒸发器40并联设置，第二蓄热装置70围设在第一蒸发器40的外周。本实施例增加了第二蒸发器90，能够进一步提供冷热循环系统的制冷或制热效率。

优选地，第一蒸发器40和第二蒸发器90的制冷入口之间通过管道100连通，管道100上设置控制阀110，通过控制阀110的作用，能够根据需要控制第二蒸发器90是否进入冷热循环工作，结构可控，便于实现。本实施例的控制阀110为截止阀或开关阀等结构。

参见图5所示，根据本发明的第四实施例，提供了一种冷饮机冷热循环系统，本实施例的冷饮机冷热循环系统与第三实施例的结构基本相同，所述不同的是，本实施例中设置了切换机构，切换机构连接在第一蒸发器40和冷凝器20之间以使冷饮机冷热循环系统在制冷循环和制热循环之间切换。

本实施例中的切换装置与第二实施例中一致，此处不再赘述。

根据本发明的第五实施例，提供了一种冷饮机，该冷饮机包括冷热循环系统，冷热循环系统为上述任一项的冷饮机冷热循环系统。

根据上述的实施例可以知道，本发明涉及一种新型冷饮机冷热循环系统，该系统中待冷却水的冷却管60内的流体的流动方向与第一蒸发器40的换热管内的冷媒的流动方向相反，待冷却水在冷却管60内流通过程中被冷却，随用随取。待冷却水的冷却管60与第一蒸发器40周围设置有第一蓄热装置50，通过热管连通远端第二蓄热装置70，第一蓄热装置50和第二蓄热装置70内的储热材料中储存一定的冷量，在第一蒸发器40停止工作后可继续为待冷却水提供冷量，实现冷却工作，可以减少制冷系统压缩机的启动次数，节能经济。

待冷却水的冷却管60与第一蒸发器40的换热管逆流式布置，周围填充储热材料，第一蒸发器40工作时同时冷却待冷却水和第一蓄热装置50和第二蓄热装置70内的储热材料，第一蒸发器40停止工作后，待冷却水可吸收蓄热材料中的冷量继续被冷却。

本发明中的第二蓄热装置70周围的储热材料通过热管与远端储热材料链接，第一蒸发器40工作时，冷量通过热管从近端储热材料传递到远端，第一蒸发器40间接冷却远端储热材料，第一蒸发器40停止工作后，冷量通过热管从远端储热材料传递到近端，向待冷却水间接提供冷量。

第二蓄热装置70中布置有与直接冷却待冷却水的第一蒸发器40并联的第二蒸发器90，根据需求启用或停止第二蒸发器90工作，可为第二蓄热装置70中的储热材料直接提供冷量，通过热管将冷量传递给第一蓄热装置50中的储热材料，间接冷却待冷却水。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。