TWI655401B - 致冷裝置及其控溫模組 - Google Patents

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Abstract

一種致冷裝置及其控溫模組，用以解決蓄冷片預冷所需時間過長且耗能的問題。係包含：一儲氣模組，具有一儲氣瓶，該儲氣瓶內填充有一高壓液態氣體；一箱體，內部具有一容室，該容室以一出氣口管連接該儲氣模組；一感測模組，裝設於該箱體，該感測模組以一第一感測件感測該容室的內部溫度，使產生一溫度值；及一控制模組，裝設於該箱體，該控制模組以一控制件耦接該第一感測件及一調氣閥，該調氣閥用以開啟或關閉該出氣口，該控制件接收並判斷該溫度值是否不小於一溫度門檻值，若判斷結果為是，則控制該調氣閥開啟。

Description

致冷裝置及其控溫模組
本發明係提供一種致冷裝置，尤其是一種藉由高壓液態氣體快速降溫的致冷裝置。
物流業者於冷鏈物流產業中，為了使冷藏冷凍類食品從原物料供應物流、食品工廠內生產物流、貯藏運輸物流至販賣銷售物流等，始終維持於規定的低溫環境下，因此，物流業者通常係以具有致冷設備的多溫層貨車，或以保冷箱搭配可重複使用的蓄冷片(Cool Battery)等方式進行低溫宅配服務。然而，由於多溫層貨車於成本上要價不菲，故物流業者大多係以保冷箱搭配蓄冷片的方式，使冷藏冷凍類食品達到保冷的效果。
承上述，為了達到保冷的效果，須先將蓄冷片進行預冷而形成冷凍狀態，以供放置於保冷箱中使用。然而，隨著時間的增加，蓄冷片會漸漸的由冷凍狀態退冰而形成溶融狀態，而失去保冷的效果。因此，為了將蓄冷片由溶融狀態再度恢復成冷凍狀態，習知致冷技術係將蓄冷片置於習用冷凍冰庫中，以壓縮機壓縮冷媒後再加以蒸發吸熱，使達到熱交換的效果，進而使蓄冷片進行預冷而恢復成冷凍狀態。惟，為了使蓄冷片達到完全冷凍，需持續運轉壓縮機長達十小時以上的時間而耗費大量電力成本。
有鑑於此，有必要改善上述先前技術「蓄冷片預冷所需時間 過長且耗能」等缺點，以符合實際需求，提升實用性。
本發明係提供一種致冷裝置，可以有效縮短蓄冷片預冷所需時間及減少耗能。
本發明另提供一種致冷裝置之控溫模組，可以有效縮短蓄冷片預冷所需時間及減少耗能。
本發明的一種致冷裝置，包含：一儲氣模組，具有一儲氣瓶，該儲氣瓶內填充有一高壓液態氣體；一箱體，內部具有一容室，該容室以一出氣口管連接該儲氣模組；一感測模組，裝設於該箱體，該感測模組以一第一感測件感測該容室的內部溫度，使產生一溫度值；及一控制模組，裝設於該箱體，該控制模組以一控制件耦接該第一感測件及一調氣閥，該調氣閥用以開啟或關閉該出氣口，該控制件接收並判斷該溫度值是否大於一溫度門檻值，若判斷結果為是，則控制該調氣閥開啟。
本發明的另一種致冷裝置，包含：一儲氣模組，具有一儲氣瓶，該儲氣瓶內填充有一高壓液態氣體；一箱體，內部具有一容室，該容室以一出氣口管連接該儲氣模組，該容室內具有一導流件，該導流件將該容室分為一第一容室及一第二容室，該導流件設有一導流通道供該第一容室與該第二容室相連通，該第一容室與該出氣口相連通，該第二容室與一排氣口相連通；一感測模組，裝設於該箱體，該感測模組以一第一感測件感測該容室的內部溫度，使產生一溫度值；及一控制模組，裝設於該箱體，該控制模組以一控制件耦接該第一感測件及一調氣閥，該調氣閥用以開啟或關閉該出氣口，該控制件接收並判斷該溫度值是否大於一溫度門檻值，若判斷結果為是，則控制該調氣閥開啟。
本發明的再一種致冷裝置，包含：一儲氣模組，具有一儲氣瓶，該儲氣瓶內填充有一高壓液態氣體；一箱體，內部具有一容室，該容 室以一出氣口管連接該儲氣模組；一隔層板，裝設於該容室內，且將該容室分為一容置空間及一導流空間，該容置空間藉由該隔層板的一氣流通道與該導流空間相連通，該容置空間內具有數個導流件，使該容置空間分為一第一容室及數個第二容室，該第一容室與該出氣口相連通，各該第二容室與一排氣口相連通；一感測模組，裝設於該箱體，該感測模組以一第一感測件感測該容室的內部溫度，使產生一溫度值；及一控制模組，裝設於該箱體，該控制模組以一控制件耦接該第一感測件及一調氣閥，該調氣閥用以開啟或關閉該出氣口，該控制件接收並判斷該溫度值是否大於一溫度門檻值，若判斷結果為是，則控制該調氣閥開啟。
本發明的一種致冷裝置之控溫模組，包含：一感測模組，供裝設於內部具有一容室的一箱體，該感測模組以一第一感測件感測該容室的內部溫度，使產生一溫度值；及一控制模組，供裝設於該箱體，該控制模組以一控制件耦接該第一感測件及一調氣閥，該調氣閥用以開啟或關閉該箱體的一出氣口，該控制件接收並判斷該溫度值是否大於一溫度門檻值，若判斷結果為是，則控制該調氣閥開啟。
據此，本發明的致冷裝置及其控溫模組，能夠將填充於該儲氣瓶的高壓液態氣體注入至該容室中，使高壓液態氣體汽化，進而與置於該容室內的蓄冷片進行熱交換，使蓄冷片達到降溫之目的。本發明相對於習知以壓縮機壓縮冷媒後再加以蒸發吸熱，使達到熱交換的效果，進而使蓄冷片降溫之致冷技術而言，能夠降低一半以上的預冷時間，且省去運轉壓縮機所需耗費的電能，故本發明可以達到有效縮短蓄冷片預冷所需時間及減少耗能等功效。
其中，該箱體另具有一排氣口。如此，係具有維持該容室的內部壓力之功效。
其中，該感測模組另以一第二感測件感測該容室的內部壓 力，使產生一壓力值。如此，係具有提供壓力保護機制之功效。
其中，該控制件耦接該第二感測件及一第四閥門，該第四閥門用以開啟或關閉該排氣口，該控制件接收並判斷該壓力值是否大於一壓力範圍值，若判斷結果為是，則控制該第四閥門開啟。如此，係具有提升使用安全性之功效。
其中，該控制模組另設有一人機介面，該人機介面耦接該控制件，供使用者設定該溫度門檻值及該壓力範圍值。如此，係具有提升使用便利性之功效。
其中，該儲氣模組另以一第一閥門調節由該儲氣瓶所流出的高壓液態氣體的壓力值，使大於該箱體之容室的內部壓力並維持於一定值。如此，係具有調節壓力之功效。
其中，該第一閥門係為一減壓閥。如此，係具有減壓之功效。
其中，該儲氣模組另以一第二閥門開啟或關閉該儲氣瓶。如此，係具有降低氣體耗損之功效。
其中，該第二閥門係為一手動閥。如此，係具有提升使用便利性之功效。
其中，另包含一置物架，該置物架設有貫穿其表面的一氣流通道，且裝設於該容室的一固定件上。如此，係具有提升使用便利性之功效。
1‧‧‧儲氣模組
11‧‧‧儲氣瓶
12‧‧‧第一閥門
13‧‧‧第二閥門
2‧‧‧箱體
21‧‧‧容室
211‧‧‧第一容室
212‧‧‧第二容室
211'‧‧‧第一容室
212'‧‧‧第二容室
22‧‧‧出氣口
23‧‧‧排氣口
24‧‧‧固定件
25‧‧‧導流件
25'‧‧‧導流件
251‧‧‧導流通道
3‧‧‧感測模組
31‧‧‧第一感測件
32‧‧‧第二感測件
4‧‧‧控制模組
41‧‧‧控制件
42‧‧‧調氣閥
43‧‧‧第四閥門
44‧‧‧人機介面
5‧‧‧置物架
51‧‧‧氣流通道
6‧‧‧隔層板
61‧‧‧氣流通道
A‧‧‧容置空間
D‧‧‧導流空間
第1圖：本發明第一實施例的結構示意圖。
第2圖：本發明第二實施例的結構示意圖。
第3圖：本發明第三實施例的結構示意圖。
為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
本發明以下所述方向性或其近似用語，例如「前」、「後」、「上(頂)」、「下(底)」、「內」、「外」、「側面」等，主要係參考附加圖式的方向，各方向性或其近似用語僅用以輔助說明及理解本發明的各實施例，非用以限制本發明。
本發明全文所述之「耦接」(coupling)，係指二裝置之間藉由有線實體、無線媒介或其組合(例如：異質網路)等方式，使該二裝置可以相互傳遞資料，係本發明所屬技術領域中具有通常知識者可以理解。
本發明全文所述之「低溫」，係指習用填充液態氣體之溫度，如：二氧化碳約-20~-40℃等，係本發明所屬技術領域中具有通常知識者可以理解。
本發明全文所述之「高壓」，係指維持一氣體於液態，並與大氣壓力有一壓力差，如：大於200psi，使氣體保持液態氣體之樣態(若是液態二氧化碳則需大於250psi)，係本發明所屬技術領域中具有通常知識者可以理解。
請參照第1圖，其係本發明致冷裝置的第一實施例，係包含一儲氣模組1、一箱體2、一感測模組3及一控制模組4，該儲氣模組1管連接該箱體2，該感測模組3及該控制模組4設於該箱體2。
在本實施例中，該儲氣模組1能夠具有一儲氣瓶11，該儲氣瓶11係填充有一高壓液態氣體，例如可以為一液態二氧化碳、一液態氮或一液態空氣。其中，由該儲氣瓶11所流出的高壓液態氣體的壓力值，能夠以一第一閥門12進行調節而大於該箱體2內壓力值，並維持於一定值，例如但不限制地，當該儲氣瓶11內的高壓液態氣體壓力值，其大於本發明致冷裝置所需的壓力值時，該第一閥門12可以為藉由機械原理自動調整壓力 的一減壓閥。如此，係可以達到減壓之功效。此外，當該儲氣瓶11內的高壓液態氣體壓力值，其小於本發明致冷裝置所需的壓力值時，該第一閥門12可以為一增壓閥。如此，係具有增壓之功效。
其中，該儲氣模組1還能夠另以一第二閥門13開啟或關閉該儲氣瓶11內的高壓液態氣體流出。如此，當發生管線破損時，使用者能夠以該控制模組4在短時間內以該第二閥門13關閉該儲氣瓶11，避免該儲氣瓶11內的高壓液態氣體持續外洩，係具有降低氣體耗損之功效。例如但不限制地，該第二閥門13可以為一手動閥，以避免當該控制模組4失效時，無法關閉該儲氣瓶11。如此，係具有提升使用便利性之功效。
該箱體2之形狀、大小及材料可依實際需求改變，在本實施例中不予以限制，例如可以為一可封閉箱體。該箱體2內部具有一容室21，該容室21以一出氣口22管連接該儲氣模組1，具體而言，係可以選用一高壓管作為該出氣口22與該儲氣模組1的連接。如此，能夠承受由該儲氣瓶11所排出的高壓液態氣體壓力，係具有避免管路破損之功效。其中，該箱體2還能夠另以一排氣口23將該容室21內多餘的氣體排出。如此，能夠避免該容室21所承受的壓力超出負荷而造成損壞，係具有維持該容室21的內部壓力之功效。
該感測模組3可以裝設於該箱體2內部，該感測模組3係具有一第一感測件31，該第一感測件31能夠鄰近該出氣口22設置，該第一感測件31用以感測該容室21的內部溫度，使產生一溫度值，在本實施例中，該第一感測件31可以為一溫度測線或一溫度碳棒。其中，該感測模組3還能夠另以一第二感測件32感測該容室21的內部壓力，使產生一壓力值，該第二感測件32能夠鄰近該排氣口23設置，在本實施例中，該第二感測件32可以為一壓力計。如此，係具有提供壓力保護機制之功效。
該控制模組4可以裝設於該箱體2上，該控制模組4以一控 制件41耦接該感測模組3的第一感測件31及一調氣閥42，該調氣閥42用以開啟或關閉該出氣口22，以達到調控該容室21內的高壓液態氣體流量之功能，係具有調控流量之功效，在本實施例中，該調氣閥42可以為一電磁閥。其中，該控制件41接收並判斷該溫度值是否大於一溫度門檻值，若判斷結果為是，則控制該調氣閥42開啟，使該儲氣瓶11內的高壓液態氣體流入該容室21內；若判斷結果為否，則關閉該調氣閥42。
其中，該控制模組4還能夠以該控制件41耦接該感測模組3的第二感測件32及一第四閥門43，該第四閥門43用以開啟或關閉該排氣口23，以達到調控該容室21內部壓力之功能，可以避免該容室21所能承受的壓力超出負荷而造成損壞。如此，係具有提升使用安全性之功效。在本實施例中，該第四閥門43可以為一洩壓閥。詳言之，該控制件41接收並判斷該壓力值是否大於一壓力範圍值，若判斷結果為是，則控制該第四閥門43開啟，使該容室21內部的高壓液態氣體由該排氣口23流出，避免該容室21內部壓力超出負荷而造成損壞；若判斷結果為否，則關閉該第四閥門43。舉例而言，當該容室31內部壓力小於該壓力範圍值時，可能係由於該儲氣瓶11內高壓液態氣體儲量不足、該調氣閥42未開啟、該第四閥門未關閉、管路破損或其他原因所造成。如此，可以藉由確認該容室21內的壓力值，以判斷是否有零件失效，係具有快速檢查之功效。
其中，該控制模組4還能夠另設有一人機介面44，該人機介面44耦接該控制件41，該人機介面44可以用以顯示該溫度值及該壓力值，亦可以供使用者設定該溫度門檻值及該壓力範圍值，以符合不同溫度需求的蓄冷片或不同容積大小的容室21使用，係具有提升使用便利性之功效，在本實施例中，該人機介面44可以為一PLC控制顯示器，惟不以此為限。
其中，本發明致冷裝置還能夠另包含至少一置物架5，該置 物架5設有貫穿其表面的至少一氣流通道51，且裝設於該容室21的一固定件24上，該固定件24用以固定該置物架5使用，該氣流通道51與該固定件24的形式態樣在此不多做限制。如此，該置物架5可以供放置欲預冷的物品使用，例如可以為蓄冷片，係具有提升使用便利性之功效。
請參照第2圖所示，其係本發明致冷裝置的第二實施例，本發明的第二實施例大致上同於上述的第一實施例，其主要差異在於：本發明第二實施例之容室21內具有一導流件25，該導流件25將該容室21分為一第一容室211及一第二容室212，該導流件25設有一導流通道251供該第一容室211與該第二容室212相連通，其中，該第一容室211可以與該出氣口22相連通，該第二容室212可以與該排氣口23相連通。
請參照第3圖所示，其係本發明致冷裝置的第三實施例，與第一實施例相較，本實施例另包含一隔層板6，該隔層板6裝設於該容室21內，且將該容室21分為一容置空間A及一導流空間D，該容置空間A藉由該隔層板6的至少一氣流通道61與該導流空間D相連通，該容置空間A內具有數個導流件25’，使該容置空間A分為一第一容室211’及數個第二容室212’，其中，該第一容室211’可以與該出氣口22相連通，各該第二容室212’可以與該排氣口23相連通。
本發明另提供一種致冷裝置之控溫模組，係包含：前述之感測模組3及控制模組4。該控溫模組可與習用之一儲氣裝置連接，例如但不限制地，該儲氣裝置可以選用一低溫高壓液態二氧化碳之鋼瓶，該控溫模組大致與本發明各實施例相同，在此不多加贅述。
綜上所述，本發明的致冷裝置及其控溫模組，能夠將填充於該儲氣瓶的高壓液態氣體注入至該容室中，使高壓液態氣體汽化，進而與置於該容室內的蓄冷片進行熱交換，使蓄冷片達到降溫之目的。本發明相對於習知以壓縮機壓縮冷媒後再加以蒸發吸熱，使達到熱交換的效果，進 而使蓄冷片降溫之致冷技術而言，能夠降低一半以上的預冷時間，且省去運轉壓縮機所需耗費的電能，故本發明可以達到有效縮短蓄冷片預冷所需時間及減少耗能等功效。
雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (16)

  1. 一種致冷裝置，包含：一儲氣模組，具有一儲氣瓶，該儲氣瓶內填充有一高壓液態氣體；一箱體，內部具有一容室，該容室以一出氣口管連接該儲氣模組；一感測模組，裝設於該箱體，該感測模組以一第一感測件感測該容室的內部溫度，使產生一溫度值；及一控制模組，裝設於該箱體，該控制模組以一控制件耦接該第一感測件及一調氣閥，該調氣閥用以開啟或關閉該出氣口，該控制件接收並判斷該溫度值是否大於一溫度門檻值，若判斷結果為是，則控制該調氣閥開啟。
  2. 一種致冷裝置，包含：一儲氣模組，具有一儲氣瓶，該儲氣瓶內填充有一高壓液態氣體；一箱體，內部具有一容室，該容室以一出氣口管連接該儲氣模組，該容室內具有一導流件，該導流件將該容室分為一第一容室及一第二容室，該導流件設有一導流通道供該第一容室與該第二容室相連通，該第一容室與該出氣口相連通，該第二容室與一排氣口相連通；一感測模組，裝設於該箱體，該感測模組以一第一感測件感測該容室的內部溫度，使產生一溫度值；及一控制模組，裝設於該箱體，該控制模組以一控制件耦接該第一感測件及一調氣閥，該調氣閥用以開啟或關閉該出氣口，該控制件接收並判斷該溫度值是否大於一溫度門檻值，若判斷結果為是，則控制該調氣閥開啟。
  3. 一種致冷裝置，包含：一儲氣模組，具有一儲氣瓶，該儲氣瓶內填充有一高壓液態氣體；一箱體，內部具有一容室，該容室以一出氣口管連接該儲氣模組；一隔層板，裝設於該容室內，且將該容室分為一容置空間及一導流空間，該容置空間藉由該隔層板的一氣流通道與該導流空間相連通，該容置空間內具有數個導流件，使該容置空間分為一第一容室及數個第二容室，該第一容室與該出氣口相連通，各該第二容室與一排氣口相連通；一感測模組，裝設於該箱體，該感測模組以一第一感測件感測該容室的內部溫度，使產生一溫度值；及一控制模組，裝設於該箱體，該控制模組以一控制件耦接該第一感測件及一調氣閥，該調氣閥用以開啟或關閉該出氣口，該控制件接收並判斷該溫度值是否大於一溫度門檻值，若判斷結果為是，則控制該調氣閥開啟。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之致冷裝置，其中，該箱體另具有一排氣口。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之致冷裝置，其中，該感測模組另以一第二感測件感測該容室的內部壓力，使產生一壓力值。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之致冷裝置，其中，該控制件耦接該第二感測件及一第四閥門，該第四閥門用以開啟或關閉該排氣口，該控制件接收並判斷該壓力值是否大於一壓力範圍值，若判斷結果為是，則控制該第四閥門開啟。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之致冷裝置，其中，該控制模組另設有一人機介面，該人機介面耦接該控制件，供使用者設定該溫度門檻值及該壓力範圍值。
  8. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之致冷裝置，其中，該儲氣模組另以一第一閥門調節由該儲氣瓶所流出的高壓液態氣體的壓力值，使維持於一定值。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之致冷裝置，其中，該第一閥門係為一減壓閥。
  10. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之致冷裝置，其中，該儲氣模組另以一第二閥門開啟或關閉該儲氣瓶。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之致冷裝置，其中，該第二閥門係為一手動閥。
  12. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之致冷裝置，其中，另包含一置物架，該置物架設有貫穿其表面的一氣流通道，且裝設於該容室的一固定件上。
  13. 一種致冷裝置之控溫模組，包含：一感測模組，供裝設於內部具有一容室的一箱體，該感測模組以一第一感測件感測該容室的內部溫度，使產生一溫度值；及一控制模組，供裝設於該箱體，該控制模組以一控制件耦接該第一感測件及一調氣閥，該調氣閥用以開啟或關閉該箱體的一出氣口，該控制件接收並判斷該溫度值是否大於一溫度門檻值，若判斷結果為是，則控制該調氣閥開啟。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之致冷裝置之控溫模組，其中，該感測模組另以一第二感測件感測該容室的內部壓力，使產生一壓力值。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之致冷裝置之控溫模組，其中，該控制件耦接該第二感測件及一第四閥門，該第四閥門用以開啟或關閉該箱體的一排氣口，該控制件接收並判斷該壓力值是否大於一壓力範圍值，若判斷結果為是，則控制該第四閥門開啟。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之致冷裝置之控溫模組，其中，該控制模組另設有一人機介面，該人機介面耦接該控制件，供使用者設定該溫度門檻值及該壓力範圍值。
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