CN1291709A - 机械式蒸发制冷方法 - Google Patents

Abstract

本发明是机械式蒸发制冷方法,经高压液泵产的高压、高速制冷液进入喷射器产生雾、真空,蒸发罐内的压力下降,制冷液至零下,蒸发汽与雾喷入液气分离器内分离进入蒸发付罐内,蒸发汽动能作功转换成位能,增大蒸发管的蒸发量;循环使制冷液至零下18℃;蒸发罐底部进行液体交换;控制热交换速度约1.5m/S,回液温度约零度,回入储液罐内。优点:耗电量小、无污染、成本低、使用寿命长。

Description

机械式蒸发制冷方法

本发明涉及的是一种绿色制冷循环方法-机械式蒸发制冷方法，属于制冷技术领域。

现有的空调器的制冷方法，采用氟利昂制冷剂，其沸点在摄氏零下几十度，在室温常压下呈气态，为了达到液体蒸发吸热制冷的工艺，必须采用压缩机先将气态的制冷剂压缩成液态，液化过程要产生液化热这是放热过程。则液→气是吸热：气→液是放热。故现代空调器制冷是蒸汽压缩制冷法，采用卡诺循环，能效比受限制提高，耗电量大、有污染、成本高、使用寿命短。

本发明的目的在于针对上述存在的缺陷，提出一种机械式蒸发制冷方法，具有耗电量小、无污染、成本低、无压缩机、使用寿命长等特点。

本发明的技术解决方案：

制冷液通过高压液泵产生高压、高速制冷液，进入喷射器产生雾并在其混压室内产生真空，将蒸发罐内的压力下降，致使制冷液的沸点下降至零下，产生蒸发汽吸入喷射器内与喷射器内产生的雾一起喷入到液气分离器内；分离后，雾凝结的液体进入蒸发付罐内，蒸发汽通过三通阀、控制阀进入充气盒，蒸发汽的动能作功并转换成位能，消除液化热并增大蒸发管的蒸发量；经过循环约5分钟，蒸发管内的制冷液下降至零下18℃，而且是一个恒值；用它来热交换，在蒸发罐的底部经过增压输液泵、单向阀、三通阀进入热交换器的进口端进行液体交换；通过节制阀控制热交换回液管内的回液速度约1．5m／S，使回液温度在零度左右，回入储液罐内。

本发明的优点：

1．制冷循环系统，是密闭循环，也可制冷制热，制冷剂沸点20℃左右，机械喷射蒸发，藉蒸发气，吸热制冷。

2．制冷剂是低沸的液体，室温常压下呈液态，无需液化装置。

3．制冷时的热交换采用“负效应”从-18℃交换到0℃，室内空气释放热的转移到冷液里，没有液化热，只要冷液的冷量≥空气释放热就平衡消除了，回液温度0℃，即可省去冷凝器与排风扇向室外排放热气。

4．液体交换热量，冷液输送功率电耗小，制冷剂呈液态，藉高压高速液体喷射蒸发吸取潜化热制冷的，仅将液温下降恒温在-18℃，回液温度在0℃，可抛弃卡诺制循环，省掉压缩机，能效比就此显著提高，Ne可大于15～20。

5．机械式蒸发过程是物理变化过程，制冷剂的质永远不变，又采用的制冷剂不溶于水可延长使用寿命。

附图是实施例结构示意图

图中的1是电子温度计、2是压力表、3是热交换器、4是离心风机、5是节制阀、6是储液罐、7是高压液泵、8是喷射器、9是液气分离器、10是蒸发付罐、11是电磁阀、12是蒸发罐、13是继电器、14是充气盒、15是单向阀、16是增压输液泵、17是三通阀、18是控制阀。

下面结合附图进一步描述本发明的技术解决方案及工作过程：

制冷循环，启动高压液泵7把贮液罐6的制冷制冷剂抽出，高压输入喷射器8，喷管喷射形成真空，将蒸发罐12内压力降低，相应降低了蒸发温度(沸点与压力成正比)，产生大量蒸发气被抽吸到喷射器8的扩压部分内制成雾，高速射入液气分离器9，雾状中液体微粒汇聚成液体输入蒸发付罐10内，低压低温液流入三通和分离出来的蒸发气混合成一体经调压阀18进入蒸发罐12中的充气盒内，实行充气蒸发实际增加了制冷剂液体分子的动能，从v₀→v_t，增加蒸发量，蒸发气要吸取周围的潜化热，产生制冷，将蒸发灌12的制冷剂降温到摄氏零下18度左右的冷液，用增压液泵16，打入热交换器3和离心风扇吸入的室内热空气进行交换，由节制阀5控制回液流速(1．5m／s)，热交换到冷液-18℃升至0℃，回入贮液罐6内，完成一次内循环，连续三分钟蒸发罐12内液温恒温在-18℃，热交换器3内的液温-18℃，贮液罐6的回液温度0℃，排风口的冷风温度最低5℃，可使室内温度在15分钟内下降到15℃～32℃，达到空调制冷目的。制冷的相变液→气→液，用冷液实行热交换，降低功率消耗，回入贮液罐6的是零度冷液，因此省去压缩液化过程，又消除了液化热。故本制冷的热平衡，仅发生于热交换器上，冷液的冷量≥空气释放热量。由节制阀控制回液流速(1．5m／s)回液温度恒温在0℃，所以室内的热量转移在液体内-18℃上升到0℃，用此“负效应”技术处理被消除了，回液0℃，就不需要冷凝器与排风扇向室外排放热气了。

制热循环：

关掉高压泵7，二个电磁阀11同时启动，改变通道，用继电器13接通陶瓷管加热器的电源，用电加热方法，将蒸发罐12的制冷剂沸腾汽化，直接把热蒸汽通入热交换器3与室内冷空气进行热交换(籍离心风扇把冷空气吸入)热交换器3起到冷凝器作用，热蒸汽变冷后，蒸汽凝结成液体，向蒸发罐12实行液体补充，补充液为热液(凝点温度)以制热简单的多。只将热蒸汽直通热交换器3，冷热交换一下，热蒸汽受冷凝结为液体，则完成一次循环，周而复始循环3～5分钟时间，排风口热气温度25～36℃，用不到25分钟时间室温上升到15～28℃。(若不能达到空调制热指标可另加电加热(石英管或陶瓷管)经理论计算，制热比制冷消耗电量大1倍，但比现有空调器耗电量只有1／3可节能60～70％，采用本制冷方法与现有空调器的耗电量相比，可节省800％～900％。具体的说，现有空调器开动1小时耗电量可给采用本制冷方法的空调用8～9小时。

Claims (1)

1、机械式蒸发制冷方法，其特征是制冷液通过高压液泵产生高压、高速制冷液，进入喷射器产生雾并在其稳压室内产生真空，将蒸发罐内的压力下降，致使制冷液的沸点下降至零下，产生蒸发汽吸入喷射器内与喷射器内产生的雾一起喷入到液气分离器内；分离后，雾凝结的液体进入蒸发付罐内，蒸发汽通过三通阀、控制阀进入充气盒，蒸发汽的动能作功并转换成位能，消除液化热并增大蒸发管的蒸发量；经过循环约5分钟，蒸发管内的制冷液下降至零下18℃，而且是一个恒值；用它来热交换，在蒸发罐的底部经过增压输液泵、单向阀、三通阀进入热交换器的进口端进行液体交换；通过节制阀控制热交换回液管内的回液速度约1．5m／S，使回液温度在零度左右，回入储液罐内。

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