微型嵌入式冷水机制造技术

本实用新型专利技术提供一种微型嵌入式冷水机，具有制冷效率高、结构紧凑、重量轻的特点，可以嵌入到其它仪器设备内部作为内置冷源，以冷却设备内部的大功率发热元器件。其由壳体、进水接头、出水接头、第一冷凝风扇、第二冷凝风扇、控制器，以及位于壳体内部的制冷机组件等组成。其中制冷机组件包括微型制冷压缩机、微通道冷凝器、干燥过滤器、节流元件、蒸发器、三通、充填栓、整流罩、蒸发器固定板、底座、橡胶减震垫等。本实用新型专利技术采用壳体两面进风、壳体后面出风的气流布局以及前面进水、前面出水的水流布局形式，水路接头和制冷剂接头分置在板式蒸发器的两侧，水侧管路和制冷剂管路互不干涉，方便外接水管且有利于排水。

【技术实现步骤摘要】
微型嵌入式冷水机
本技术涉及制冷

技术介绍
在某些内部含有大功率发热元器件的设备中，常常需要使用温度低于环境温度的冷水来对这些发热元器件进行冷却。例如含有大功率激光器的激光设备、含有大功率CPU的高性能计算机或服务器、含有大功率IGBT换流元件的变频设备或电力拖动设备等，在工作时对温度的变化非常敏感，其核心元器件的温度一旦超过某些范围，就会大幅度降低工作效率，严重时甚至会烧毁元器件。由于这些器件的耗散功率大、热流密度高，采用常规的散热方式如翅片散热、风扇散热或热管散热等已不能满足要求，因此必须采用水冷的方式来迅速带走热量。此外，在某些热流密度虽不是很大，但需要精密温度控制的实验仪器中，也需要冷水作为冷源，这些仪器的例子包括生化分析仪、气体分析仪、血液分析仪等。目前广泛使用的能够产生冷水的制冷装置是工业冷水机，但工业冷水机的体积一般较大，往往需要一个单独的置放空间，固定放置在需要冷却的设备附近，并使用水管将工业冷水机制取的冷水泵入到需要冷却的设备中去。在某些需要经常移动，且需要冷水作为冷源的应用场合，例如某些激光医疗设备、激光美容设备、野外实验设备或便携式仪器设备等，采用这种常规的、固定安装的工业冷水机的方式就不再适用了。此时要求能够产生冷水的制冷装置体积尽可能小，以最大幅度地节省安装空间，甚至要求制冷机能够嵌入到设备内部，成为设备的一部分，从而消除制冷机和设备之间的连接管路，方便设备的使用和转移。某些仪器设备采用了小型半导体制冷机来制取冷水，以对其中的核心发热元器件进行冷却，虽然可以将发热元器件的温度降到低于环境温度以下且可以实现嵌入式应用，但由于半导体制冷机的制冷效率很低，制冷性能系数一般只有0.3～0.5左右，因而要达到较大的制冷量就必须做得很笨重，使得设备的总体积仍然难以减小，且耗电量很大，不能真正实现节能化、轻量化和便携式应用，因此亟待改进。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种微型嵌入式冷水机，可嵌入到仪器设备内部以冷却其中的发热元器件，以解决常规的工业冷水机具有的体积大、不方便移动应用，以及现有的半导体制冷机制冷效率低、耗电量大的缺点。本技术所述的微型嵌入式冷水机是利用蒸气压缩式制冷循环原理，从水中吸热，从而使水降温，并向环境空气中放热的制冷装置。蒸气压缩式制冷循环具有制冷效率高(制冷性能系数一般可达2.0～3.0)、单位体积制冷量大、结构紧凑的优点，相较于半导体式制冷器，体积可以减小很多，并且更加节能。蒸气压缩式制冷循环中具有制冷压缩机、冷凝器、节流元件和蒸发器四大部件，本技术同样具备这四大部件，但将其中的制冷压缩机、冷凝器、蒸发器微型化，从而构造出小体积和高效率的微型冷水机。首先，本技术采用了微型直流变频制冷压缩机作为压缩部件，微型直流变频制冷压缩机具有转速可变，能够根据水温变化实时调节转速从而实现精确控温，采用低压直流供电，体积小巧的优点。其次，本技术采用微通道换热器作为冷凝器，微通道换热器具有传热系数高、重量轻、结构紧凑的优势。再次，本技术采用小型板式换热器作为蒸发器。板式换热器是一种紧凑型换热器，具有换热效率高、体积小的优势。在本技术中，蒸发器的接口形式经过特殊布置，水路接口和制冷剂接口分置于蒸发器的两侧，且水路接口位于蒸发器靠下的位置，从而使得蒸发器便于外接水管和易于排水。还有，采用毛细管、节流短管等作为节流元件，以节省节流元件所占的空间。最后，以管路依次连接微型直流变频压缩机、微通道冷凝器、节流元件、板式蒸发器，从而构成所述的微型嵌入式冷水机。由于本技术方案所述的制冷系统的各个部件均为微型高效部件，使得整个系统极为紧凑，搭配设备使用时安装更加灵活，节省安装空间。本技术可以嵌入在各种激光设备、变频设备、电力拖动设备、高性能计算机、实验设备、医疗仪器等需要冷水作为冷源的设备中作为内置的制冷机，无需外置的冷却装置，可以减小设备的占地面积，提高设备的一体化程度。除此之外，也可以应用在某些需要制冷的便携式应用领域及其它特殊应用场合，如便携式气体分析仪、移动式激光治疗仪、桌面式冷热饮水机、车载冷饮机等。附图说明图1是所述微型嵌入式冷水机的外观。图2是所述微型嵌入式冷水机的主要构成组件的结构爆炸示意图。图3是对图2中所示的核心组件——制冷机组件的进一步分解说明。图4是对图3中所示的制冷机组件的其中一个部份的进一步分解说明。图5是对图3中所示的制冷机组件中的一个零件的详细说明。图6是对图3中所示的制冷机组件中的另一个零件的详细说明。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式说明本技术的技术方案。如图1所示，是本技术的外观，其中左边图形是所述微型嵌入式冷水机的正面(前面)透视图，右边图形是所述微型嵌入式冷水机的背面(后面)透视图。如图2所示，是所述微型嵌入式冷水机的结构爆炸示意图。由图1和图2可见，所述微型嵌入式冷水机由壳体10、进水接头20、出水接头30、第一冷凝风扇40、第二冷凝风扇50、控制器60，以及位于壳体10内部的制冷机组件100所构成。壳体10罩在制冷机组件100的上面，壳体10的前后两翼的底部通过螺钉固定在制冷机组件100的底座上。壳体10的左右两侧敞开，从而构成空气从左、右两面进入制冷机组件100的通道。在壳体10的正面且靠底部的位置设有开孔10a和开孔10b。进水接头20穿过开孔10a和制冷机组件100相连，出水接头30穿过开孔10b和制冷机组件100相连。第一冷凝风扇40、第二冷凝风扇50位于所述微型嵌入式冷水机的背面。第一冷凝风扇40和第二冷凝风扇50为轴流风扇，它们运转时迫使空气向所述微型嵌入式冷水机的后面流动，即后排风。所述微型嵌入式冷水机工作时，冷水自进水接头20进入所述制冷机组件100，在制冷机组件100中冷水被降温，然后从出水接头30流出所述微型嵌入式冷水机。可见，所述微型嵌入式冷水机的特点是两面进风、后面出风的气流布局，以及正面进水、正面出水的水流布局。如图3所示，是所述制冷机组件100的透视图。所述制冷机组件100由微型制冷压缩机1、冷凝器2、干燥过滤器3、节流元件4、蒸发器5、三通6、充填栓7、整流罩8、蒸发器固定板9、底座10、橡胶减震垫11以及相应的连接管路等组成。微型制冷压缩机1具有排气口1d、吸气口1s，以及若干固定脚座1f。通过使用若干螺栓，分别穿过微型制冷压缩机1的固定脚座1f，从而将微型制冷压缩机1固定在底座10上。冷凝器2优选地为微通道冷凝器，其具有翅片2f，以及进气管2s和出液管2d。干燥过滤3为内部装有分子筛和过滤网的容器，其具有直径较大的进口3a和直径较小的出口3b(图中未标注符号)。节流元件4优选地为毛细管或节流短管，以减小节流元件所占的空间。如图4所示，所述蒸发器5为板式蒸发器，所述蒸发器5为横向放置，正面朝向所述微型嵌入式冷水机的正面；蒸发器5具有水进口5j、水出口5c、制冷剂进口5t、制冷剂出口5e、第一传感器接口5s、第二传感器接口5b。其中水进口5j和水出口5c位于所述板式蒸发器5的正面，且位于正面靠下的位置；制冷剂进口5t、制冷剂出口5e位于所述板式蒸发器5的背面，且位于背面靠上的位置；第一传感器接口5s、第二传感器接口5b位于所述板式蒸发器5的背面，且本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微型嵌入式冷水机，采用微型蒸气压缩制冷循环制取冷水，可以嵌入到其它仪器设备内部以冷却其中的发热元器件，其特征是：所述微型嵌入式冷水机由壳体、进水接头、出水接头、第一冷凝风扇、第二冷凝风扇、控制器，以及位于壳体内部的制冷机组件所构成；所述微型嵌入式冷水机采用壳体两面进风、壳体后面出风的气流布局；所述第一冷凝风扇和第二冷凝风扇位于所述壳体的后面且向后排风；所述进水接头、出水接头位于所述微型嵌入式冷水机的前面，且所述进水接头、出水接头的中轴线和所述微型蒸气压缩式制冷循环的底面平行；水流由所述进水接头进入所述微型嵌入式冷水机后，在所述制冷机组件中被降温，变成冷水，然后由所述出水接头流出所述微型嵌入式冷水机。

【技术特征摘要】
1.一种微型嵌入式冷水机，采用微型蒸气压缩制冷循环制取冷水，可以嵌入到其它仪器设备内部以冷却其中的发热元器件，其特征是：所述微型嵌入式冷水机由壳体、进水接头、出水接头、第一冷凝风扇、第二冷凝风扇、控制器，以及位于壳体内部的制冷机组件所构成；所述微型嵌入式冷水机采用壳体两面进风、壳体后面出风的气流布局；所述第一冷凝风扇和第二冷凝风扇位于所述壳体的后面且向后排风；所述进水接头、出水接头位于所述微型嵌入式冷水机的前面，且所述进水接头、出水接头的中轴线和所述微型蒸气压缩式制冷循环的底面平行；水流由所述进水接头进入所述微型嵌入式冷水机后，在所述制冷机组件中被降温，变成冷水，然后由所述出水接头流出所述微型嵌入式冷水机。2.根据权利要求1所述的微型嵌入式冷水机，其特征是：所述壳体罩在所述制冷机组件的上面；所述壳体的左右两侧敞开，从而构成空气从左、右两面进入制冷机组件的通道；在所述壳体的正面且靠底部的位置设有两个开孔，进水接头和出水接头分别穿过这两个开孔和所述壳体内部的制冷机组件相连接。3.根据权利要求1所述的微型嵌入式冷水机，其特征是：所述制冷机组件由微型制冷压缩机、冷凝器、干燥过滤器、节流元件、蒸发器、三通、充填栓、整流罩、蒸发器固定板、底座、橡胶减震垫以及相应的连接管路等组成；所述微型制冷压缩机具有排气口和吸气口；所述冷凝器为微通道换热器，其具有进气管和出液管；所述蒸发器具有水进口、水出口、制冷剂进口、制冷剂出口、第一传感器接口和第二传感器接口；所述三通具有第一通口、第二通口和第三通口；所述干燥过滤为内部装有分子筛和过滤网，其具有直径较大的进口和直径较小的出口；所述充填栓用于向所述制冷机组件中充入制冷剂。4.根据权利要求3所述的微型嵌入式冷水机，其特征是：所述蒸发器为板式蒸发器；所述蒸发器为横向放置，正...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨德志，
申请(专利权)人：武汉麦丘科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42