用于橱柜的冷却系统以及通过强制通风冷却的橱柜的制作方法

本发明描述了一种用于橱柜的冷却系统以及通过强制通风冷却的橱柜。本发明属于热力学系统和冷却橱柜的领域。

背景技术：

超市或贸易多样化需要陈列和运送货物给顾客，使得能够简单地将顾客想要的产品从货架或存储位置移走。然而，当遇到需要冷藏的产品(例如，饮料、奶制品、肉、蔬菜等)时，有必要使这些产品处于冷环境中。

传统冷却橱柜使用轴向型风扇，轴向型风扇通过橱柜的底部吸入空气，并通过货架底部和顶部的壁面排放冷量。一些方案也从前上部排放一部分空气，从而形成气帘。换热器通常安装在橱柜的底部、空气管道内部。根据这种情况的结构和应用，换热器能够利用直接膨胀冷却或次级流体而操作，其中，在这两种情况下，冷却系统布置在很远处。

然而，本背景使用的系统是大型的，并且使用大量的冷却。该事实使得例如将系统安装在制冷橱柜中的难度更大，此外还降低了橱柜的内部可用容积，因为冷侧(即排放冷空气的区域)固定安装在橱柜中，这占用了橱柜的内部容积。

在更紧凑的形式中，存在将冷却系统直接安装至橱柜上的选择方案。在这种情况下，橱柜允许冷却系统安装具有更大的自由度，其不依赖于工作机构的用于连接远程冷却系统的在先基础结构。可以理解为将多个独立部件直接安装至橱柜、并且之后使它们互连，从而不再可能在无需移除部分或全部冷却负载的情况下移除冷却单元。直接冷却单元的构思更为有效，并且显著地降低了冷却负载。然而，如果冷却系统故障，则整个橱柜也无法使用，因为移除或安装一个新的制冷单元很困难并且很耗时，这意味着橱柜长时间无法运行。

另一选择方案考虑独立于橱柜安装的冷却系统。随后实施冷却系统与橱柜的组装，通常组装在橱柜的顶部、底部或侧面处，从而冷空气能够进入橱柜的内部。对于安装在橱柜顶部处的产品而言，空气通过空气管道以及安装在托盘上的中央轴向型风扇吸入，托盘用作除霜水收集器，空气管道通向换热器并通过左右侧释放冷量。这个相同构思的另一选择方案收集由食品加热的空气并通过顶部中的开口向橱柜提供冷量，使蒸发器安装在橱柜的外部。

这些设置使得制冷单元模块化，并使制冷单元在发生故障时能快速地更换。还带来了提高效率和降低制冷成本的效果。然而，这些设置对于直接应用于工作机构带来了一些限制。首先，设置的冷区插入橱柜中，这有效地在橱柜中直接通风，但在用于空气管道中时效率低，因为它需要两根不同的重叠管道，一根用于托盘底部处的空气进口(轴向型风扇的空气进口位于此处)，另一管道位于左右侧处，其为冷空气出口。第二选择方案与此相反，其在安装管路上是有效的，因为它允许最小的内部空间，但如果需要在橱柜中直接通风则效率低。

因此，从文献中可以清楚看出，没有发现文件建议或预期本发明的教导，因而在此提出的方案相对于现有技术具备新颖性和创造性。

技术实现要素：

因此，本发明的目的在于：通过在冷侧使用具有水平通风气流的适当通风器件来减少重量和冷却系统的尺寸，以解决所列出的本领域问题，此外还允许在橱柜或空气管道中直接通风，以减少在制冷橱柜中安装该系统所占用的内部可用容积。

在第一目标中，本发明提供了一种用于橱柜的冷却系统，冷却系统包括：

a.热区，热区具有：

i.冷却压缩机组件；

ii.冷却流体冷凝器件；

b.冷区，冷区具有：

i.换热器；

ii.通风器件；

iii.空气进口；

iv.空气出口，

其中：

-热区和冷区由绝热介质分开；

-冷却压缩机组、冷却流体冷凝器件、膨胀装置和位于冷侧的换热器通过冷却环路彼此连接；

-空气进口和空气出口之间置有换热器和通风器件；以及

在第二目标中，本发明提供了一种由强制通风制冷的制冷橱柜，橱柜适于容纳至少一个如上文所限定的冷却系统，其中：

a.橱柜包括用于插入所述冷却系统的开口区域；

b.所述冷却系统通过安装区域固定于橱柜上；

c.来自橱柜的空气进口面向受热区HA和/或面向能够通向受热区HA的冷却橱柜开口；以及

d.空气出口面向冷却橱柜的冷区和/或面向能够通向冷区的冷却橱柜开口。

此外，在第三目标中，本发明提供了一种用于制冷环境的冷却系统，包括：

a.热区，热区具有：

i.冷却流体压缩机组；

ii.冷却流体冷凝器件；

b.冷区，冷区具有：

i.换热器；

ii.通风器件；

iii.空气进口；

iv.空气出口，

其中：

-热区和冷区由绝热介质隔开；

-冷却流体压缩机组、冷却流体冷凝器件、膨胀装置和冷侧的换热器之间通过冷却环路相连；

-空气进口和空气出口之间置有换热器和通风器件；以及

-通风器件包括与空气导流器相连的切向型风扇或包括轴向型风扇。

所有要求保护的内容的共同发明构思在于冷却系统在制冷橱柜中的使用，更具体地说是在由强制通风冷却的橱柜中的使用，橱柜允许水平的空气流、使用包括合适风扇的通风器件，并允许通过定位系统反转空气流的方向。由于橱柜的操作特点和设计，还允许在橱柜或空气管道中直接应用冷却系统。

本发明的这些和其它目的将被本领域技术人员和对该行业感兴趣的公司立刻理解，并将在下文说明书中充分详细地描述本发明的这些和其它目的，以再现本发明。

附图说明

为了更好地限定和阐述本专利申请的内容，提供以下附图：

图1示出了本发明中提出的冷却系统的分解图。其中详细地示出了如下部件：盖1、压缩机2、压缩机风扇3、基部4、基部支撑件5、发动机支撑件6、空气导流器7、风扇8、托盘9、托盘折流器9a、进出盖10、冷凝器11、绝热体12和换热器13。

图2示出了本发明提出的冷却系统的第二分解图。其中详细地示出了如下部件：盖1、压缩器件2、用于压缩器件的风扇3、基部4、基部支撑件5、发动机支撑件6、空气导流器7、风扇8、托盘9、托盘折流器9a、进出盖10、冷凝器11、绝热体12和换热器13。

图3示出了本发明提出的冷却系统的分解图，该冷却系统具有轴向型蒸发器的风扇型式，并且在这种情况下，空冷冷凝器也呈水冷型式。该图示出了如下部件：盖1、压缩器件2、用于压缩器件的风扇3、基部4、风扇8、托盘9、冷凝器11、绝热体12和蒸发器13。

图4示出了本发明提出的系统在制冷橱柜中实施的图解。其示出了如下部件：橱柜顶部TG、绝热体12、冷却系统的热区HR、冷却系统的冷区CR、空气进口14、空气出口15、橱柜的受热区HA和橱柜的冷却区CR，橱柜的受热区和冷却区二者都位于橱柜的内部区域IR中。

图5示出了在制冷橱柜中实施的所提出系统的实施例的侧视图，以便详细地描述冷却系统的热区HR、冷却系统的冷区CR、橱柜的受热区HA和橱柜的冷却区CR以及橱柜的内部区域IR。

具体实施方式

下面的描述通过示例呈现，并且不限制发明的范围，而且能够使得更清楚地理解本发明的目的。

本发明提供了一种如图1、2或3所示的冷却系统，冷却系统将被安装在制冷橱柜中，从而在所述橱柜内保持合适的温度以用于保存在橱柜中的产品。其中，限定了热区HR和冷区CR的冷却系统在热区HR中包括在工作时温度上升的元件，冷区RF通过提供低温条件下的空气而限定、负责使橱柜的内部区域IR冷却。

在本发明中意味着制冷橱柜、用于储存产品的环境、或所需的任何类型的物品被冷却到合适的温度。在储存冷藏或冷冻产品的食品杂货店中，可获得强制通风冷却的货架或橱柜，因为它必须保持适当的产品温度以防止产品变得不可用。同样，在本发明中列出的事项可以是模块类型的，即橱柜与相同类型或不同类型的其它箱体相连，从而一起运行。

布置在制冷橱柜外部的热区HR由冷却压缩机组件和冷凝冷却介质组成，其中涉及的过程按照传统方式发生。冷却剂可以是能够在该过程中被管控、压缩和冷凝的任何流体。在一个示例中，用于本发明中的冷却是自然冷却R-290，但并不局限于此。

在一个实施例中，用于本发明中的冷却压缩机组包括至少一个压缩机2和用于压缩机的至少一个风扇3，但这不是必然的。压缩机2的主要功能是完成冷却剂的压缩，以用于进一步的冷却过程、提高用于系统运行的压差，同时压缩机的风扇3用于确保空气吹至所述压缩机2和/或冷凝器。

在一个实施例中，冷凝冷却器件可以理解为是通过与流体换热能够实现高压侧的换热并允许冷却剂冷凝的任何部件，流体可以是例如空气、水或由所安装产品的结构提供的任何其它流体，例如电容器11水或空气。

设置在冷却橱柜内的冷区CR包括换热器13、通风器件、空气入口14和空气出口15。在该冷区中，被受热区HA、储存在橱柜中的产品加热的空气被冷却并送入橱柜的吹入区域、冷区CR中，使橱柜感兴趣的区域、内部区域IR得以冷却，如图4所示。

在一个实施例中，用于冷区CR的通风器件包括风扇8和切向空气导流器7，在所述切向空气导流器处空气相对于所述风扇8的轴线切向地离开。切向型风扇8使得本发明提出的冷却系统的尺寸减小，致使冷区CR占用的橱柜内部体积的空间减小。在第二实施例中，通风器件包括轴向型风扇8，其中使用所述轴向型风扇8，随着冷区CR透入橱柜的内部，轴向型风扇的厚度更大，因为必然需要一定的空间以将空气导向换热器13。选择使用切向型风扇8，则厚度尺寸减小到最多是风扇叶轮或换热器13的宽度，风扇叶轮或换热器中的任何一个都更大。与使用轴向型风扇的系统相比，这个切向型风扇结构能够维持制冷系统的性能。

所述切向型风扇8具有移动橱柜的返回空气的功能，即热空气通过蒸发器以用于冷却并且供给至橱柜、传送冷空气。同时，使用空气导流器7以便能够产生漩涡，这使得切向型风扇8吹入的空气最大并且引导空气。

在一个实施例中，设置在系统中的换热器13限定为蛇形的，沿着切向型风扇8的长度布置在附近。在一个实施例中，如图1和2中可看出的，盘管13平行于切向型风扇8完全沿着风扇的长度布设。这种结构降低了通过换热器13的空气速度，这减小了在所述换热器中的进口处的压力和空气出口处的压力之间的压力损失。

关于轴向型风扇8，尽管甚至占用了更大的内部体积，但是这种构思也允许它们直接用在橱柜或管道上，类似于使用横向流风扇作为组件设置所看到的结构。在这种情况下，产品尺寸的减少允许其用在甚至更小的工作机构中，这称为1倍产品端口。使用切向型风扇的方案只允许其组装到更大的工作机构中，这称为2倍或更多倍产品端口。

在风扇8的实施例中，轴向换热器13被限定为蛇形的、布置在与所述轴向型风扇8的安装区域相对的区域中。

此外，当通风机8轴向以及吹风机8切向时，通风器件设置在冷却橱柜结构中，因而通风器件不属于冷却单元组件，即制冷单元不设置有通风器件。

图4示出了本发明提出的冷却系统在制冷橱柜中的布置，可以看到系统安装区域能够提供冷区CR，冷区设置在冷却橱柜的区域中，冷却橱柜的该区域即储存所需产品的部位，在该处产品被冷却。并且因此，热区HR设置在橱柜的绝热区域中，防止由各组件运行产生的热量传递至冷区CR。为此，热区HR和冷区CR由设置在橱柜外部的绝热体12隔开。

应当理解绝热体12可以是减少从热区HR至冷区CR传热的任何材料。其中，在一个实施例中，用于本发明中的隔绝介质可以是EPS(膨胀的聚苯乙烯)、PU(聚氨酯)或其它未列出的绝热元件，EPS的导热系数大约为0.033W/mK，PU的导热系数大约为0.02W/mK。

因此，系统通过安装区域安装在制冷橱柜中，安装区域包括基部4和基部支撑件5。基部4保证系统结构和冷区CR与热区HR之间的隔绝壳体12，并且使得能够将各部件安装在其上。基部支撑件5允许制冷系统安装到橱柜，并允许与位于系统与橱柜之间的界面处的密封部件(例如垫圈)相连，以隔离声音和热量。密封元件安装在箱体与所提出的系统之间的界面附近，避免与金属部分物理接触，并防止冷空气泄露至外部或虫子和灰尘进入。

设置在冷区CR的空气入口14用于允许空气进入橱柜的受热区HA，该空气是热的，使得空气被冷却并通过空气出口15前进至橱柜的内部区域IR。为此，换热器13和允许水平通风的风扇8置于空气进口14和空气出口15之间。水平通风的概念由以下事实限定，即：空气流在应用系统的环境中(例如在冷却橱柜中)内水平地移动。

因此，通风器件使得空气流的方向根据系统设置来限定，其中空气流的方向由所提出系统的安装位置确定。空气流的方向设置具有180°的变化。

此外，在冷区RF中设置有冷凝托盘9，冷凝托盘用作换热器13中的空气管道并允许收集除霜水、避免水滴入办公机构中。这个事实意味着系统通过简单地反转制冷单元与再调整排水连接件而允许空气流在两个方向上循环。

基于具有切向吹风机的构思示出的托盘9包括折流器9a，折流器用于引导空气进入和流出系统。就是说，由系统空气出口处的导流器9a引导冷空气到达制冷橱柜的内部区域IR。在一个例证中，托盘的空气导流器9a能够提供适于安装环境的可调节的空气出口角度。

本发明还提供了一种由强制通风制冷的橱柜，该橱柜适于接纳在此描述的所提出冷却系统，其中图4和5中示出了设置。箱体包括用于插入所提出冷却系统的开口区域，以帮助安装制冷单元。因此，然后系统通过包含在系统自身中的安装区域而设置在由强制通风冷却的所述橱柜中，其中基部支撑件5允许插入紧固件，以用于将系统连接至橱柜。

另外，系统的组装由系统的空气进口14限定，空气进口面向橱柜受热区HA或者面向能够通向受热区HA的冷却橱柜开口(例如吹入管道)。

因此，空气出口15面向制冷橱柜的冷却区CR或面向能够通向冷区CR的制冷橱柜开口，因此，冷空气直接地吹入冷却橱柜的内部区域IR中。在冷却橱柜的内部区域IR中实施供给冷空气的另一方式是将所述冷却系统的空气管道接合在冷却橱柜TG的顶部中，以允许向单个隔间或模块化的工作机构提供冷却的空气。因此，空气出口15全部地或部分地接合至通风管道，并且能够提供吹入橱柜的内部区域IR中的冷空气。

本发明提出的强制通风的橱柜与至少一个第二冷却橱柜相连，并且第二冷却橱柜可以是相同或不同的设计，其中所有相连的强制通风的橱柜共用一个或多个冷却单元。因此，一旦相连的橱柜组在运行时能够共享多于一个的制冷单元，则冷却单元的总冷却能力与和冷却单元组件相连的所有橱柜的热需求总量相当。

因此，本发明使得冷却橱柜能够具有尺寸小的冷却系统，冷却系统占用较少的橱柜内部体积。除了重量小之外，冷却系统易于安装，并且在两个水平通风方向上循环空气流。

本领域技术人员将认识到在此呈现的知识的价值，并且可以以落入随附权利要求范围内的所示实施例和其它实施例实践本发明。