專利名稱：噴氣撞擊式冷凍裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種噴氣撞擊式冷凍裝置及其冷凍方法，其中的制冷劑氣流被導(dǎo)向一冷凍室內(nèi)的物品。更具體地說，本發(fā)明涉及這樣一種撞擊式冷凍裝置，其中冷凍室具有若干冷凍區(qū)域，每個區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的撞擊用氣流的質(zhì)量流量可獨立于其它區(qū)域加以調(diào)節(jié)。
在商用冷凍裝置中，所要冷藏或凍結(jié)的物品的熱量直接傳遞給制冷劑，如冷空氣或蒸發(fā)的液化氣(例如蒸發(fā)的液氮)。典型地，這樣的冷凍裝置包括一冷凍室或隧道，需要冷凍的物品通過一傳送帶而通過該冷凍室或隧道。在很多設(shè)計中，低溫氮氣通過風(fēng)扇在冷凍室的整個長度循環(huán)。
進入冷凍室的物品具有一主要由滯止空氣構(gòu)成的邊界層。該邊界層將物品和制冷劑隔開。為了盡可能減薄這種邊界層以便更好地利用制冷劑，人們已經(jīng)研制出了噴氣撞擊式冷凍裝置，如歐洲專利申請0612966A1中所述。在噴氣撞擊式冷凍裝置中，制冷劑氣流撞擊到物品上。這些撞擊用氣流是使有壓力的制冷劑從多個平行而狹長的槽狀元件之間所構(gòu)成的噴口中噴出的。由噴口流出的強制對流，造成多股柱狀高速氣流，垂直地撞擊產(chǎn)品表面。采用這種方式，可能在撞擊點附近的滯流區(qū)域獲得較高的傳熱系數(shù)。為了降低厚邊界層造成的隔熱影響，使用了多撞擊氣流造成無數(shù)的撞擊氣流單元。
在一不斷消耗如液態(tài)冷凍劑之類的制冷劑的冷凍場合下，需要盡可能優(yōu)化制冷劑的使用。在一撞擊式冷凍裝置中，這便通常要兼顧提供高排出溫度和維持足夠高的撞擊用氣流速，而后者則是產(chǎn)生高的傳熱系數(shù)進而產(chǎn)生所需的冷凍速度所必需的。除此之外，使用風(fēng)扇和電動機可以使任何冷凍裝置內(nèi)熱負荷上升高達30％。
如下文所述，本發(fā)明提供了一種噴氣撞擊式冷凍裝置，該冷凍裝置內(nèi)的溫度和對流傳熱系數(shù)的分布是可控的以便更有效地利用制冷劑。而且，在較佳的實施例中不使用電動風(fēng)扇或鼓風(fēng)機之類的熱負荷裝置，可以實現(xiàn)較高的效率。
本發(fā)明提供了一種撞擊式冷凍裝置，包括一冷凍室，它具有一用來接收所需冷凍物品的入口以及一排出已冷凍完畢物品的出口。還設(shè)有一將物品從入口傳送到出口的傳送裝置，以及至少兩個區(qū)域，包括一靠近入口的入口區(qū)域以及一靠近出口的出口區(qū)域。至少兩個區(qū)域中的每一個都具有氣流噴嘴，用來將至少一股制冷流體引導(dǎo)至所需冷凍物品上，一循環(huán)裝置連接于所述氣流噴嘴，用來將與物品完成熱交換后的制冷劑吸入而和新的制冷劑形成一混合物，并且將所述混合物排入所述氣流噴嘴。該循環(huán)裝置通過部分地蒸發(fā)新制冷劑而得以驅(qū)動。還設(shè)有一控制裝置，用來獨立地控制所述新制冷劑進入所述至少兩個區(qū)域的循環(huán)裝置的流量。一蒸發(fā)裝置位于所述冷凍室內(nèi)，用來在所述新制冷劑和由所述至少兩個區(qū)域中至少一個區(qū)域的循環(huán)裝置吸入的制冷劑之間進行熱交換，以至少部分地蒸發(fā)所述新進的制冷劑。一分配裝置連接于蒸發(fā)裝置和控制裝置，用來將新制冷劑從蒸發(fā)裝置分配到所述控制裝置。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種冷凍物品的方法包括如下步驟。使物品通過一冷凍室，其傳送方向是從所述冷凍室的入口到出口。將制冷劑流引導(dǎo)至物品，以通過所述制冷劑和所述物品之間的直接熱交換而使所述制冷劑變熱。將所述撞擊用氣流引導(dǎo)到冷凍室的至少兩個區(qū)域內(nèi)的所述物品上。所述至少兩個區(qū)域包括一靠近冷凍室入口的入口區(qū)域以及一靠近冷凍裝置出口的出口區(qū)域。新制冷劑通過與加熱過的制冷劑進行熱交換而至少部分地蒸發(fā)，在新制冷劑至少部分地蒸發(fā)后，將其至少第一和第二部分分別傳送到所述出口和入口區(qū)域。消耗至少部分蒸發(fā)的新制冷劑的功而使所述加熱過的制冷劑從入口和出口區(qū)域被吸入。使加熱過的制冷劑和新制冷劑的第一和第二部分混合。用加熱過的制冷劑分別和新制冷劑的所述第一和第二部分混合而形成出口和入口區(qū)域的所述撞擊用氣流。應(yīng)該指出的是，上面對本發(fā)明所作的描述并不排除制冷劑在所述區(qū)域間的傳遞，例如，制冷劑第二混合流實際上部分地來自從出口區(qū)域流向入口區(qū)域的制冷劑。
在另一方面，本發(fā)明提供的一種撞擊式冷凍裝置包括一冷凍室，它具有一用來接收所需冷凍物品的入口以及一將已冷凍所述物品排出的出口。還設(shè)有將物品從所述入口傳送到所述出口的傳送裝置。還有至少第一多個的氣流噴嘴，用來將制冷劑流引導(dǎo)至需要冷凍的物品。還設(shè)有至少一個引射器，它具有用來接收新制冷劑流的高壓入口、一吸取在冷凍室內(nèi)和物品完成熱交換的制冷劑以便隨后和新制冷劑形成混合物的低壓入口、以及一用來將混合物排入所述氣流噴嘴的高壓出口。一蒸發(fā)裝置連通于所述至少一個引射器的所述高壓入口，用來至少部分地蒸發(fā)新制冷劑以及將制冷劑流排入所述引射器。該蒸發(fā)裝置位于所述冷凍室內(nèi)，在所述物品和所述低壓入口之間，以使制冷劑在冷卻了所述物品而且其本身也變熱了之后，將熱量傳遞給新制冷劑，然后再被吸入而形成混合物。
如上述前兩個方面所述的本發(fā)明的優(yōu)點在于，新制冷劑流向每個區(qū)域的質(zhì)量流量是可調(diào)節(jié)或控制的。這便使每個區(qū)域內(nèi)的對流傳熱系數(shù)得以控制，進而控制了每個區(qū)域的制冷程度。例如，本發(fā)明的撞擊式冷凍裝置可以以這樣一種方式加以控制，即，一低溫制冷劑進入出口區(qū)域內(nèi)的一蒸發(fā)器，在蒸發(fā)過程中，它朝著入口區(qū)域流入一熱交換器，或是逆向地流向需要冷凍的物品。應(yīng)該注意的是，用本發(fā)明的任何實施例中的構(gòu)造或操作方法可以使蒸發(fā)發(fā)生在冷凍室內(nèi)，因而新制冷劑，例如液化氣體、氮氣或其它液化的大氣氣體之類的液態(tài)制冷劑的制冷能力便沒有什么損失。這樣的蒸發(fā)可以發(fā)生在位于冷凍室的區(qū)域內(nèi)的一系列蒸發(fā)器中，因而冷凍室在操作時出口區(qū)域的溫度最低，而朝著入口區(qū)域方向的各區(qū)域內(nèi)的溫度相繼逐漸升高。在本發(fā)明的一特定的較佳實施例中，入口區(qū)域內(nèi)沒有設(shè)置蒸發(fā)器，因而排氣所在的入口區(qū)域內(nèi)的溫度更高。
因而，在本發(fā)明的撞擊式冷凍裝置內(nèi)可以得到一個典型的逆向的溫度分布，其在冷凍室的出口處溫度最低，在冷凍室的入口處溫度最高。這樣，在冷凍裝置內(nèi)蒸發(fā)的諸如液氮之類制冷劑的排氣溫度便高于已有技術(shù)的排氣溫度，從而能更有效地利用制冷劑。
在這種較佳的撞擊式冷凍裝置或冷凍操作中，進入每個區(qū)域的制冷劑的數(shù)量可以保持平衡，其中冷凍裝置入口端的氣流噴嘴的制冷劑質(zhì)量流量要比冷凍裝置的出口端大。這樣，最高溫度處的傳熱系數(shù)也最大，因而可產(chǎn)生所需的冷凍效果。
如上所述的本發(fā)明的最后一個方面提到了引射器的使用。應(yīng)該注意的是，另一方面，本發(fā)明也使用了已有技術(shù)中已知的類似于文杜里噴管的裝置。這樣便進一步提高了本發(fā)明的撞擊式冷凍裝置的熱效率，即，利用需要冷凍物品的熱能來推動對流，并且消除了由于風(fēng)扇或風(fēng)機而帶來的額外的熱負荷。應(yīng)注意的是，本發(fā)明也可以用附屬的風(fēng)扇或風(fēng)機。這種情況下，采用引射器或其它類似于文杜里噴管的裝置可減少其潛在的熱負荷。
在還有另一方面中，本發(fā)明提供了一種撞擊式冷凍裝置，包括一冷凍室，它具有一用來接收所需冷凍物品的入口以及一排出已冷凍完畢物品的出口。還設(shè)有將物品從入口傳送到出口的傳送裝置。還有多個將制冷劑流導(dǎo)向撞擊用氣流冷凍裝置內(nèi)需要冷凍物品的噴嘴。在噴氣撞擊式冷凍裝置中，特別是在低溫制冷劑的情況下，有這樣一個問題，即，氣流噴嘴內(nèi)有結(jié)霜的趨勢。為了盡量減小結(jié)霜的影響，本發(fā)明的噴嘴是一細長體，它具有一近端以及一和所述近端相對的遠端，在兩個正交的方向上所述細長體自近端到遠端是錐形的。這種雙向錐形的噴嘴防止了結(jié)霜的出現(xiàn)和積聚。
在說明書和權(quán)利要求書中，術(shù)語“制冷”意味著使物品冷凍。該術(shù)語包括了一使物品從降溫到完全凍結(jié)的全部過程。說明書和權(quán)利要求書中的術(shù)語“制冷劑”包括任何液化的大氣氣體或液化氣體本身形成的低溫制冷劑。
盡管權(quán)利要求中清楚地指出了本發(fā)明申請的主題和范圍，但應(yīng)該相信，參照較佳實施例及其附圖將更有助于理解本發(fā)明。


圖1是本發(fā)明的一噴氣撞擊式冷凍裝置的示意圖；圖2是沿圖1中線2-2剖取的剖視圖；圖3是使用在圖1的噴氣撞擊式冷凍裝置內(nèi)的蒸發(fā)器的連接示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一氣流噴嘴的俯視圖。
參見圖1和圖2，其中示出了一根據(jù)本發(fā)明的噴氣撞擊式冷凍裝置1。噴氣撞擊式冷凍裝置1設(shè)有一冷凍室10，它具有一用來接收需要冷凍的物品的入口12和一排出已冷凍完畢物品的出口14。噴氣撞擊式冷凍裝置1的入口通道上設(shè)有一開放部分16，用以排放已經(jīng)用來冷凍過物品的制冷劑。一多孔的傳送帶18將物品從入口12傳送到出口14。多孔的傳送帶18是裝在輥子20上的，這些輥子裝有原動機以拖動多孔傳送帶18。
噴氣撞擊式冷凍裝置1具有三個區(qū)域，包括一靠近出口14的出口區(qū)域22、靠近出口區(qū)域22的中間區(qū)域24以及靠近入口12的入口區(qū)域26，而中間區(qū)域24位于出口區(qū)域22和入口區(qū)域26之間。從下文清楚可見，本發(fā)明的噴氣撞擊式冷凍裝置可具有至少兩個區(qū)域，也可以具有多于三個區(qū)域。
出口區(qū)域22具有兩排上氣流噴嘴28和29，以及兩排下氣流噴嘴30和32。大型的冷凍裝置最好使用多排氣流噴嘴。中間區(qū)域24類似地具有兩排上氣流噴嘴34和36以及兩排下氣流噴嘴38和40。最后，入口區(qū)域26具有兩排上氣流噴嘴42和44以及兩排下氣流噴嘴46和48。上述的上、下排氣流噴嘴28～48分別連接于上、下?lián)醢?0和52。位于上擋板50上方和下?lián)醢?2下方空間內(nèi)的冷凍室10又被分隔為分別與出口、中間和入口區(qū)域22～26相關(guān)的三套上、下分隔室。這些上、下分隔室分別用編號54，56；58，60；以及62，64來表示。上分隔室54，58和62用隔板66～69隔成，而下分隔室56，60和64用隔板70～73隔成，制冷劑被引入分隔室54～64，進而經(jīng)過噴嘴28～48形成噴氣流撞擊到由傳送帶18傳送經(jīng)過冷凍室10的物品上。
分隔室54～64內(nèi)分別裝著與出口區(qū)域22相關(guān)的上、下引射器74和76，與中間區(qū)域24相關(guān)的上、下引射器78和80，以及與入口區(qū)域26相關(guān)的上、下引射器82和84。引射器74～84分別裝在分隔室54～64內(nèi)，并且經(jīng)過它們的低壓入口86到96而連接于上、下?lián)醢?0～52中。每個引射器74～84還設(shè)有一高壓入口(如引射器74上的高壓入口98)以及一高壓出口(如引射器74上的高壓出口100)。這樣，每個引射器便通過其高壓出口將高壓制冷劑引入分隔室54～64。這就使得在氣流噴嘴28～48內(nèi)形成氣流撞擊到需要冷凍的物品上。在制冷劑將物品冷卻之后，制冷劑被加熱而形成加熱過的制冷劑，它從低壓入口(如引射器74的低壓入口86)被引射而與新進來的制冷劑混合。這一混合物形成出口區(qū)域22中的撞擊用氣流。
如同本技術(shù)領(lǐng)域熟練人員所希望的那樣，由于出口、中間和入口區(qū)域22～26彼此間沒有隔離，因而加熱過的制冷劑也可以從出口區(qū)域22反向流往入口區(qū)域26，這樣，在一些區(qū)域內(nèi)被吸入該區(qū)域引射器的熱制冷劑可能并不來源于該特定區(qū)域。應(yīng)注意的是，本發(fā)明并不限制于使用引射器。例如，還可使用另外一些和文杜里噴管相類似的裝置以及輔助風(fēng)扇或鼓風(fēng)機。
另請參見圖3，優(yōu)先采用的作為制冷劑的液氮進入一對上、下蒸發(fā)器102和104。上、下蒸發(fā)器102和104為一管束，由六根串聯(lián)的管子構(gòu)成。還可采用其它結(jié)構(gòu)的蒸發(fā)器。液氮進入入口管106，接著再通過支管108和110分別流入上、下蒸發(fā)器102和104。液氮在與出口區(qū)域22相關(guān)的上、下蒸發(fā)器102和104內(nèi)至少部分地被蒸發(fā)。在出口區(qū)域22中，在制冷劑氣流撞擊到所要冷凍的物品上之后，制冷劑經(jīng)上、下蒸發(fā)器102和104而被引入上、下引射器的低壓入口86和88。隨后，流過上、下蒸發(fā)器102和104的新制冷劑經(jīng)輸送管112和114流入一對設(shè)計得與上、下蒸發(fā)器102和104相類似的上、下蒸發(fā)器116和118。上、下蒸發(fā)器116和118與中間區(qū)域24相關(guān)。已經(jīng)作為撞擊用氣流排出并且已經(jīng)被物品加熱的制冷劑經(jīng)上、下蒸發(fā)器116和118重新被引入上、下引射器78和80的低壓入口90和92。接著，新制冷劑再通過一總管120而分別流向上、下成對的引射器74～84的高壓入口。新制冷劑流入每對引射器的質(zhì)量流量分別由質(zhì)量流量控制閥122、124和126加以控制。
盡管本發(fā)明利用了流量控制閥122～126，但這些閥并不是用來控制上、下成對引射器74～84的制冷劑流量的唯一方法。確定引射器的合適尺寸是一種直接控制。閥122～126提供了一進一步的控制。應(yīng)注意的是，本發(fā)明也涉及一種不用閥的控制方法，例如用孔板等固定流量限制裝置或相應(yīng)尺寸的引射器噴嘴，即可對流入制冷劑的質(zhì)量流量進行合適的控制?；蛘撸景l(fā)明也可以只用閥而不用這樣具有一定尺寸的孔板或引射器。
用了總管120、具有一定尺寸的引射器以及所述的流量控制閥122～126的這種布置后，流向上、下引射器74～84的流體都具有同樣的最大而合理的焓值。制冷劑的蒸發(fā)增大了制冷劑的焓，而且這種增大可用循環(huán)功來表示。同時，加熱后再循環(huán)的制冷劑的溫度是變化的，由于液氮先進入上、下蒸發(fā)器102和104，而后再流入與中間區(qū)域24相關(guān)的上、下蒸發(fā)器116和118，故而在出口區(qū)域22處的溫度最低。由于入口區(qū)域26內(nèi)沒有設(shè)置蒸發(fā)器，所以入口區(qū)域26的工作溫度是所有區(qū)域中最高的。因而，溫度的分布便保持為在出口區(qū)域22最冷，而在入口區(qū)域26最熱，從而使制冷劑的使用量最小。此外，由于蒸發(fā)器位于冷凍室內(nèi)，因而新制冷劑的制冷能力沒有損失。
液氮的蒸發(fā)增大了新制冷劑的焓值，該焓值可由引射器78～84的循環(huán)功來表示。如上所述，在所述實施例中，諸引射器設(shè)計成一定的尺寸以得到最佳的流量分布，即在最熱區(qū)域，也就是入口區(qū)域26內(nèi)，所得的質(zhì)量流量最大。這便使入口區(qū)域26內(nèi)撞擊用氣流具有最高的速度，因而產(chǎn)生最高的傳熱系數(shù)。于是，獨立控制各區(qū)的撞擊氣流速度，可控制新制冷劑流體傳給出口、中間和入口區(qū)域22～26的作功能力，使所傳遞的總熱量為最大。特別是，在所需冷凍物品和其所在區(qū)域的溫差較小時，區(qū)域內(nèi)需要獲得較高的傳熱系數(shù)。
如上所述，成排的氣流噴嘴是相互錯開的，以使撞擊用氣流盡可能覆蓋全部需要冷凍的物品。如果對比圖1和圖2來看氣流噴嘴的情況，可以看出，氣流噴嘴在兩個方向上都是漸縮的。再請參見圖4，其中的氣流噴嘴28是典型的氣流噴嘴的構(gòu)造。氣流噴嘴28具有一近端28a以及一遠端28b，近端28a附接在上擋板50上，遠端28b構(gòu)成了一使撞擊用氣流從中流出的矩形開口。近端28a和遠端28b都是矩形的。然而，氣流噴嘴28從近端28a在兩個正交的方向上逐漸縮向遠端28b。氣流噴嘴的這種雙向錐形構(gòu)造可避免結(jié)冰或結(jié)霜。
應(yīng)該指出的是，盡管在所述實施例中頂部和底部的氣流噴嘴和引射器是對稱設(shè)置的，但也可以用其它的型式。例如，可以取消下部的引射器和氣流噴嘴等。這種情況下，氣流將從冷凍裝置的底部反射到需要冷凍的物品上。同樣，引射器可以相對它們在冷凍裝置內(nèi)的位置而設(shè)計成不同大小，例如，上部引射器可以大于下部引射器。
盡管已經(jīng)結(jié)合較佳實施例詳細描述了本發(fā)明，但本技術(shù)領(lǐng)域的熟練人員仍可在不偏離本發(fā)明實質(zhì)的范圍內(nèi)作出種種變型、添加和省略，因而本發(fā)明的保護范圍僅由所附權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種噴氣撞擊式冷凍裝置包括一冷凍室，它具有一用來接收所需冷凍物品的入口以及一排出已冷凍完畢物品的出口；將物品從所述入口傳送到所述出口的傳送裝置；至少兩個區(qū)域，包括一靠近所述入口的入口區(qū)域以及一靠近所述出口的出口區(qū)域；所述至少兩個區(qū)域中的每一個都具有氣流噴嘴，用來將至少一股制冷流體引導(dǎo)至所需冷凍物品上，以及連接于所述氣流噴嘴的循環(huán)裝置，用來將與所述物品完成熱交換后的制冷劑吸入而和新的制冷劑形成一混合物，并且將所述混合物排入所述氣流噴嘴以形成所述至少一股制冷流體；控制裝置，用來獨立地控制所述新制冷劑進入所述至少兩個區(qū)域的所述循環(huán)裝置的流量；位于所述冷凍室內(nèi)的蒸發(fā)裝置，用來在所述新制冷劑和由所述至少兩個區(qū)域中至少一個區(qū)域的所述循環(huán)裝置吸入的所述制冷劑之間進行熱交換，以至少部分地蒸發(fā)所述新的制冷劑；以及連接于所述熱交換裝置的分配裝置，以將從所述蒸發(fā)裝置而來的所述新制冷劑分配到所述控制裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的噴氣撞擊式冷凍裝置，其特征在于，所述蒸發(fā)裝置包括至少一個位于所述出口區(qū)域的蒸發(fā)器。
3.如權(quán)利要求1或2所述的噴氣撞擊式冷凍裝置，其特征在于，所述分配裝置包括一連接于所述蒸發(fā)裝置以及所述至少兩個區(qū)域的每一個區(qū)域的控制裝置的總管。
4.如權(quán)利要求1所述的噴氣撞擊式冷凍裝置，其特征在于，所述氣流噴嘴裝置包括位于所述傳送裝置之上的成排錯開的上部噴嘴組，以將所述撞擊用氣流向下引導(dǎo)至所述物品。
5.如權(quán)利要求4所述的噴氣撞擊式冷凍裝置，其特征在于，所述氣流噴嘴裝置還包括位于所述傳送裝置之下的成排錯開的下部噴嘴組，以將所述撞擊用氣流向上引導(dǎo)至所述物品。
6.如權(quán)利要求4或5所述的噴氣撞擊式冷凍裝置，其特征在于，每個所述氣流噴嘴都具有一細長的構(gòu)造，它具有一連接于所述循環(huán)裝置的近端以及一撞擊用氣流從中噴出的遠端，從兩個正交的方向上看每個所述氣流噴嘴自所述近端到所述遠端都是錐形的。
7.如權(quán)利要求6所述的噴氣撞擊式冷凍裝置，其特征在于，所述近端和遠端都具有矩形構(gòu)造。
8.如權(quán)利要求3所述的噴氣撞擊式冷凍裝置，其特征在于，所述循環(huán)裝置包括至少一個類似于文杜里噴管的裝置，它具有一連接于所述總管的高壓入口和一連通于所述冷凍室的低壓入口，以使從冷凍室內(nèi)吸入冷卻了所述物品而本身被加熱的制冷劑。
9.如權(quán)利要求8所述的噴氣撞擊式冷凍裝置，其特征在于所述至少兩個區(qū)域中的每一個區(qū)域都具有至少一個分隔室，它有一個和所述冷凍室相通的開口；所述氣流噴嘴裝置連接于所述分隔室；所述至少一個類似于文杜里噴管的裝置包括一位于所述至少一個分隔室內(nèi)的引射器，其所述低壓入口對準(zhǔn)了所述開口。
10.如權(quán)利要求9所述的噴氣撞擊式冷凍裝置，其特征在于，所述控制裝置包括一流量控制閥，它位于所述總管和所述引射器的所述高壓入口之間。
11.如權(quán)利要求3所述的噴氣撞擊式冷凍裝置，其特征在于所述至少兩個區(qū)域包括一位于所述入口區(qū)域和所述出口區(qū)域之間的中間區(qū)域；以及所述蒸發(fā)裝置包括至少兩個位于所述出口和中間區(qū)域并且串聯(lián)起來的蒸發(fā)器，這樣，所述新的制冷劑便流向所述出口區(qū)域、所述中間區(qū)域、進而流向所述總管。
12.一種噴氣撞擊式冷凍裝置包括一冷凍室，它具有一用來接收所需冷凍物品的入口以及一排出完成冷凍后物品的出口；將物品從所述入口傳送到所述出口的傳送裝置；以及多個將制冷劑流導(dǎo)向所述需要冷凍物品的噴嘴，每個所述噴嘴是一細長體，它具有一近端以及一和所述近端相對的遠端，所述細長體的自近端到遠端的部分從兩個正交的剖面上看是錐形的。
13.一種噴氣撞擊式冷凍裝置包括一冷凍室，它具有一用來接收所需冷凍物品的入口以及一排出完成冷凍后物品的出口；將物品從所述入口傳送到所述出口的傳送裝置；至少第一組多個氣流噴嘴，用來將制冷劑流引導(dǎo)至需要冷凍的物品，至少一個引射器，它具有用來接收新制冷劑流的高壓入口、一從所述冷凍室內(nèi)吸入已和所述物品完成熱交換的所述制冷劑而和新制冷劑形成混合物的低壓入口、以及一用來將所述混合物排入所述氣流噴嘴的高壓出口；以及連通于所述至少一個引射器的所述高壓入口的蒸發(fā)裝置，用來至少部分地蒸發(fā)所述新制冷劑以及將所述新制冷劑流排入所述引射器；該蒸發(fā)裝置位于所述冷凍室內(nèi)、在所述物品和所述低壓入口之間，以使所述制冷劑在冷卻了所述物品而且其本身也變熱了之后，將熱量傳遞給新的制冷劑，然后再被吸入所述混合物。
14.如權(quán)利要求13所述的噴氣撞擊式冷凍裝置，其特征在于，每個所述氣流噴嘴都具有一細長的構(gòu)造，它具有一連通于所述循環(huán)裝置的近端以及一撞擊用氣流從中噴出的遠端，從兩個正交的方向上看每個所述氣流噴嘴自所述近端到所述遠端都是錐形的。
15.如權(quán)利要求12或14所述的噴氣撞擊式冷凍裝置，其特征在于，所述氣流噴嘴成排錯開地設(shè)置。
16.如權(quán)利要求12或14所述的噴氣撞擊式冷凍裝置，其特征在于，所述近端和遠端都具有一矩形構(gòu)造。
17.一種冷凍物品的方法包括如下步驟使所述物品通過一冷凍室，其傳送方向是從所述冷凍室的入口到出口；將制冷劑流引導(dǎo)至所述物品，以通過所述制冷劑和所述物品之間的直接熱交換而使所述制冷劑變熱并使物品變冷；將所述撞擊用氣流引導(dǎo)到所述冷凍室的至少兩個區(qū)域內(nèi)的所述物品上，所述冷凍室包括一靠近所述入口的入口區(qū)域以及一靠近所述出口的出口區(qū)域；通過與所述加熱過的制冷劑進行熱交換而至少部分地蒸發(fā)新的制冷劑；在所述新制冷劑至少部分地蒸發(fā)后，將所述新制冷劑的至少第一和第二部分分別送到所述出口和入口區(qū)域；通過消耗至少部分蒸發(fā)的新制冷劑的功而使所述加熱過的制冷劑從入口和出口區(qū)域被吸入；使所述加熱過的制冷劑和所述新制冷劑的所述第一和第二部分混合；以及用所述加熱過的制冷劑分別和所述新制冷劑的所述第一和第二部分混合而形成所述出口和入口區(qū)域的所述撞擊用氣流。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述新制冷劑在所述出口區(qū)域內(nèi)被部分地蒸發(fā)。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于所述至少兩個區(qū)域還包括位于所述入口和出口區(qū)域之間的一中間區(qū)域；所述加熱過的制冷劑被從所述中間區(qū)域吸入，并且與至少部分地蒸發(fā)后的新制冷劑的第三部分混合，以產(chǎn)生制冷劑的第三混合流，與所述中間區(qū)域相關(guān)的所述撞擊用氣流來自于所述制冷劑的第三混合流；所述新制冷劑和被吸入的所述加熱過的制冷劑通過在所述出口區(qū)域內(nèi)進行的非直接的熱交換，而后再通過在所述中間區(qū)域內(nèi)進行的非直接的熱交換而被至少部分地蒸發(fā)，這樣，所述出口區(qū)域的溫度便低于所述中間區(qū)域，而所述入口區(qū)域的溫度則高于所述中間區(qū)域。
全文摘要
一種具有一分區(qū)冷凍室的噴氣撞擊式冷凍裝置，其中每個區(qū)域的溫度都可以獨立地控制，其中靠近出口的區(qū)域內(nèi)最冷而靠近入口的區(qū)域內(nèi)最熱，從而可最大限度地利用制冷劑的熱焓。此外，每股撞擊用氣流的速度可以分區(qū)獨立調(diào)節(jié)，這樣，靠近冷凍室入口的區(qū)域中的撞擊用氣流便可調(diào)節(jié)為具有最大流速以產(chǎn)生最大的傳熱系數(shù)。用噴嘴來形成撞擊用氣流，諸噴嘴在兩個正交方向上均為錐形，以防止結(jié)霜。
文檔編號F25D3/11GK1160165SQ96106659
公開日1997年9月24日 申請日期1996年5月20日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月24日
發(fā)明者羅恩C·李, 邁克爾K·扎姆 申請人:波克股份有限公司