CN101464069A - 热力喷射及涡流复合型空调机 - Google Patents

Abstract

本发明户用热力喷射及涡流复合型空调机，它属于制冷领域，解决的是传统空调机能耗大、使用成本高的问题，它包括加热器[1]、蒸发器[9]、冷凝器[12]、换热器[4]、一级喷射器[3]、二级喷射器[7]、涡流管[5]、毛细管[10]、增压泵[13]及储液罐[11]；加热器[1]、一级喷射器[3]、换热器[4]及涡流管[5]的入口和出口，二级喷射器[7]的侧入口和出口依次串联管连接，构成闭合回路。本实用新型结构节能、高效，能有效地利用太阳能，尤其适合户用空调制冷使用。

Description

热力喷射及涡流复合型空调机

技术领域

本发明涉及一种空调机，尤其是一种无压缩机，利用热能喷射进行制冷的空调机。

背景技术

现在户用的空调机主要是采用蒸汽压缩机制冷。其制冷循环是通过蒸发器使制冷剂吸热汽化，产生制冷效应，压缩机使汽化的制冷剂压缩，产生高温高压蒸汽并进入冷凝器，在冷凝器中制冷剂放热冷凝成高压液体，然后，通过毛细管或节流阀将高压液体节流膨胀为低温低压的汽液混合物不断供给蒸发器，从而完成工作循环。而要维持制冷循环，就必须通过压缩机消耗掉大量的机械能，也消耗了大量的电能，因此使用成本高。

其它形式的空调机，如吸收式空调机，虽然能利用多种形式的热能，但利用热能的效率不高，尤其是不宜小型化，所以现在还无法作为户用空调机使用；又如简单的喷射式空调器和涡流管空调器，虽然也可利用多种形式的热能，结构简单，维护方便，但由于热能的利用效率太低，限制了它的使用范围，更无法作为户用空调机使用。

发明内容

本发明就是解决现有的压缩式空调机使用成本高，吸收式空调效率不高又不宜小型化，普通的喷射式空调及涡流空调热能利用低、不能作为户用空调机使用的问题，提供一种利用各种热能(包括蒸汽、余热、太阳能、电加热能等)作为动力，节能、高效的户用热力喷射及涡流复合型空调机。

本发明采用的技术方案是：户用热力喷射及涡流复合型空调机，它包括加热器、蒸发器、冷凝器、换热器、一级喷射器、二级喷射器、涡流管、毛细管、增压泵及储液罐；加热器、一级喷射器、换热器及涡流管的入口和出口，二级喷射器的侧入口和出口依次串联管连接，构成闭合回路；涡流管的侧出口、冷凝器和储液罐的入口和出口依次管串接；储液罐、毛细管、蒸发器入口和出口及一级喷射器的侧入口依次管串接；储液罐和增压泵的入口和出口，换热器的第二入口及第二出口、二级喷射器的入口依次管连接；在二级喷射器与加热器及换热器的第二出口与二级喷射器入口之间分别串接有单向阀，加热器的出口与一级喷射器的入口之间也串接有单向阀；管道内设有制冷工质。

采用上述技术方案，制冷工质在加热器中被加热成高温高压的过热蒸汽，蒸汽进入一级喷射器，首先在主喷嘴中膨胀，形成超音速气流，其在主喷嘴出口处的吸入室造成较高的真空，使蒸发器中制冷工质蒸发的低温蒸汽被吸进吸入室，然后两股蒸汽在混合室混合并升压减速，通过第二个喷嘴的咽喉口后，到扩压室进一步升压减速，再进入换热器，在换热器中，混合蒸汽与增压泵泵入的低温液体工质进行换热，混合蒸汽降温后进入涡流管，在涡流管中混合蒸汽被分离成冷汽流和热汽流。冷汽流被引入冷凝器进一步降温，形成液体工质流回储液罐，热汽流则被二级喷射器侧口吸入，然后被引入加热器，热量被回收利用。储液罐中的液体工质一部分通过毛细管进入蒸发器，这部分工质在蒸发器中蒸发，产生制冷效应，蒸汽被吸进一级喷射器，形成工质循环；一部分被增压泵泵出，经过换热器升温后进入二级喷射器，在二级喷射器的主喷嘴中膨胀升速。同样的机理，在主喷嘴出口处的吸入室造成低压，将涡流管出来的热汽流吸入，两股工质在混合室混合，形成汽液混合物并升压减速，通过第二个喷嘴的咽喉口后，到扩压室进一步升压减速，最后进入加热装置，完成一次工作循环。

由于R123或者R600a加热时易汽化，特别是在一级喷射器中可形成有利的冷凝压力，作为本空调机的制冷工质非常适合，因此本发明采用R123或者R600a作为制冷工质。

为了使增压泵的流量能够被调节，增压泵与换热器的第二入口之间串接有调节阀，增压泵并联接有单向阀。这样可以根据实际需要进行调节流经换热器的工质的流量。由于增压泵的流量一定，调节后，过量的工质通过单向阀返回储液罐。

综上所述，本发明的有益效果是：和传统户用压缩式空调机相比，本发明可以使用蒸汽、太阳能及其他余热，能量供应方式多样化，使本发明更节能；同时由于本发明无压缩机，减少了大量机械能的消耗，比压缩式空调更节能。另由于本发明能够有效地利用太阳能加热，因此对夏天室内降温有着独特的优势。

附图说明

图1为本发明部件连接示意图。

图2为本发明的喷射器结构剖视图。

图3为本发明的涡流管结构剖视图。

图中，1、加热器，2、单向阀，3、一级喷射器，4、换热器，5、涡流管，6、单向阀，7、二级喷射器，8、单向阀，9、蒸发器，10、毛细管，11、储液罐，12、冷凝器，13、增压泵，14、单向阀，15、调节阀，16、入口，17、混合室，18、咽喉口，19、扩压室，20、吸入室，21、出口，22、侧入口，23、壳体，24、调节螺栓，25、外壳，26、内腔，27、阀芯，28、热管，29、喷嘴，30、入口，31、次外壳，32、盖，33、出口，34、热出口，35、主喷嘴，36、次喷嘴。

具体实施方式

本发明图1所示，户用热力喷射及涡流复合型空调机，它包括加热器1、蒸发器9、冷凝器12、换热器4、一级喷射器3、二级喷射器7、涡流管5、毛细管10、增压泵13及储液罐11。

加热器1、一级喷射器3、换热器4及涡流管5的入口和出口，二级喷射器7的侧入口和出口依次串联管连接，构成闭合回路；涡流管5的侧出口、冷凝器12及储液罐11依次管串接；储液罐11、毛细管10、蒸发器9及一级喷射器3的侧入口依次管串接；储液罐11、增压泵13、换热器4的第二入口及第二出口、二级喷射器的入口依次管连接；在二级喷射器7与加热器1及换热器4的第二出口与二级喷射器入口之间分别串接有单向阀8、6；管道内设有制冷工质。制冷工质为R123或者R600a。增压泵13与换热器4的第二入口之间串接有调节阀15，增压泵13并联接有单向阀14。加热器1的出口与一级喷射器3的入口之间也串接的单向阀2。

本空调机分与压缩式空调机一样也分为室内机和室外机。室入机的主要结构为蒸发器9，室外机的主要结构为冷凝器12。

本发明的喷射器和涡流管为成熟的现有技术。

喷射器的结构如图2所示，它包括壳体23、主喷嘴35和次喷嘴36，主喷嘴35和次喷嘴36分别设在壳体23的两端内腔内，壳体23的两端分别为入口26和出口21，在主喷嘴35和次喷嘴36之间设有吸入室20，吸入室20与侧入口22相连通。主喷嘴35和次喷嘴36的通道分别设有混合室17、咽喉口18和扩压室19。

涡流管的结构如图3所示，它包括外壳25、热管28、盖32、次外壳31，热管28的一端连接外壳25，另一端连接盖32，在盖32的外侧套装有次外壳31，在盖32上设有若干个喷嘴29，喷嘴29为内侧圆孔的切线方向，在次外壳31上设有若干个与喷嘴对应的入口30与喷嘴连通，盖32中心的通孔为出口33。在外壳25内设有内腔26，内腔26与热管28连通，外壳25上还设有热出口34。在外壳25上还设有调节装置，它包括调节螺母24和阀芯27，通过旋转调节螺母调节阀芯的进入深度，从而达到控制热管与外壳之间间隙的大小。

Claims (3)

1、户用热力喷射及涡流复合型空调机，其特征是它包括加热器[1]、蒸发器[9]、冷凝器[12]、换热器[4]、一级喷射器[3]、二级喷射器[7]、涡流管[5]、毛细管[10]、增压泵[13]及储液罐[11]；

加热器[1]、一级喷射器[3]、换热器[4]及涡流管[5]的入口和出口，二级喷射器[7]的侧入口和出口依次串联管连接，构成闭合回路；

涡流管[5]的侧出口、冷凝器[12]和储液罐[11]的入口和出口依次管串接；

储液罐[11]、毛细管[10]、蒸发器[9]入口和出口及一级喷射器[3]的侧入口依次管串接；

储液罐[11]和增压泵[13]的入口和出口，换热器[4]的第二入口及第二出口、二级喷射器[7]的入口依次管连接；

二级喷射器[7]与加热器[1]及换热器[4]的第二出口与二级喷射器[7]入口之间分别串接有单向阀[8、6]，加热器[1]的出口与一级喷射器[3]的入口之间也串接有单向阀[2]；管道内设有制冷工质。

2、根据权利要求1所述的复合型空调机，其特征是所述的制冷工质为R123或者R600a。

3、根据权利要求1或2所述的复合型空调机，其特征是增压泵[13]与换热器[4]的第二入口之间串接有调节阀[15]，增压泵[13]并联接有单向阀[14]。

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