CN1731039B - 节能式大气冷凝水冷强化散热空调器 - Google Patents

Abstract

一种节能式大气冷凝水冷强化散热空调器，其特征是用冷凝水吸收压缩机和散热器的热量，自然重力落差自动供水，压缩机和散热器装置在同一立体层面并共用散热风扇。现有制冷装置主要是比热小的气冷散热，故具能耗大、冷凝水污染环境卫生等很多缺点。本发明采用比热高、杂质少且为自来冷凝水吸收制冷装置系统中的压缩机和散热器产生的大量热量重新汽化以节约大量能源、节能率高达15-35％，且制冷效果更佳、制冷装置寿命更长，并大幅减轻因酷暑大量制冷装置满负荷运转导致高峰缺能及其恶性循环、对缓解炎夏严重缺能及其高峰矛盾和危害及解决环境卫生等难题意义重大。本发明制冷装置及原理适用于任何用途和类型、规模与功率大小的制冷需求。

Description

节能式大气冷凝水冷强化散热空调器

技术领域：本发明属制冷及其装置和节能领域。

背景技术：节能是全国乃至全人类社会至关重要的大事已不言而喻。人类拥有的制冷设备的数量和耗能之大也可谓触目惊心且一点不过分，因此广泛深入研究并解决其节能问题意义就十分重大与紧迫。现有遍及生产与生活各领域和各角落的冰箱、冰柜、冷藏箱、冷藏柜等的制冷原理和方法、手段普遍都是靠高耗能(上千瓦乃至数千瓦甚至更大功率)压缩膨胀吸热的制冷剂并散热，此过程中节能的关键在于压缩机和散热器的散热速度即散热效率。现有技术主要是给散热器、压缩机进行自然气冷散热。由于空气的比热小，吸热、导热和散热能力也都较差，故自然气冷散热压缩机需长时间高速运转，能耗高、噪音大、寿命短，制冷全程连续不断产生大量且耗(冷)能(水的比热)极高的冷凝水(冰)直接排放、结成冰霜后还需耗高能化冰霜，停机化冰霜虽不耗能甚至可利用冰霜从固态水转(溶)化为液态水放出的固化热而节能，但这一过程需时较漫长、箱内外温差也会因此而大幅减小且延续时间也长，故极易导致许多对温度变化敏感、或要求温差大的环境场合如实验室、试验室及贵重物品如实验试验材料和储藏物量大如冻库等储藏物损坏而得不偿失。

发明内容：

发明目的：本发明为解决现有技术之不足而设计制造一种节能式大气冷凝水冷强化散热空调器，以科学有效解决上述系列难题。

本发明的技术方案的技术特征如下：由整机外壳(K)固定整机内部所有器件；制冷剂输送管道(L₁)连通蒸发器(L)、蒸发器(L)外壳(K₁)和散热器(S)、散热器(S)外壳(K₂)；冷凝水输送管道(L₂)连通蒸发器(L)、蒸发器(L)外壳(K₁)和冷凝水收集箱(J)；冷却水输送管道(J₁)连通散热器(S)、散热器(S)外壳(K₂)；冷却水输送管道(J₂)连通压缩机(Y)、压缩机(Y)外壳(K₃)；散热前的制冷剂输送管道(S₁)连通散热器(S)、散热器(S)外壳(K₂)和压缩机(Y)、压缩机(Y)外壳(K₃)；压缩前的制冷剂输送管道(Y₁)连通压缩机(Y)、压缩机(Y)外壳(K₃)和蒸发器L、蒸发器L外壳K₁；冷气吹风机(C)将冷气吹送到需制冷的空间；散热风扇(F)将压缩机(Y)和散热器(S)产生的热气(汽)吹到大气中。

本发明依据的原理和主要优点即有益效果为：水的比热与许多常温液体物质相比是很高的、比许多常温气态物质的比热就更高，且水的比热无论是液态或汽态即水汽两个逆向方面都很高，即水从汽态转变为液态会释放出大量的热量、这些热量在制冷过程中被制冷剂吸收而消耗掉大量制冷能力与能量、使制冷效果被大打折扣并大幅增加制冷能耗，相反水从液态转变为汽态则需吸收大量的热量。本发明将消耗掉大量制冷能力与能量且量很大的大气冷凝水收集并应用在制冷过程中，使其重新吸热汽化并迅速扩散返回到大气中、无疑将对制冷装置的散热、节能、提高寿命和改善环境卫生等诸多方面具重大效益和意义。本发明设计并采用冷凝水收集器将冷凝水回收而无需另配水源、并利用其吸收制冷装置系统中的压缩机和散热(冷凝)器产生的大量热量重新汽化，并将蒸发器置于冷凝水收集器之上、冷凝水收集器置于压缩机和散热器之上、利用自然重力落差向压缩机和散热器自动供水以节约供水装置和能源，压缩机和散热器装置在同一立体层面以便共用水源和风扇并使因吸热而重新汽化的水汽迅速扩散返回到大气中以节约宝贵的水资源和能源，从而实现自动提供并免费解决冷却水源和环境卫生及大幅节能难题。

附图说明：图1是本发明结构示意图。图1中K标示整机外壳，包括常采用的制冷、散热分体机型，K₁标示蒸发器L外壳，K₂标示散热器S外壳，K₃标示压缩机Y外壳；L标示蒸发器，L₁标示制冷前的制冷剂输送管道与方向，L₂标示来自蒸发器的冷凝水输送管道与方向；C标示冷气吹风机；J标示冷凝(却)水收集箱，J₁标示散热器S散热用的冷却水输送管道与方向，J₂标示压缩机Y散热用的冷却水输送管道与方向；S标示散热器，S₁标示散热前的制冷剂输送管道与方向；Y标示压缩机，Y₁标示压缩前的制冷剂输送管道与方向；F标示散热风扇；细箭头线标示吹风及方向。

具体实施方式：对照图1，整机外壳K包括常采用的制冷、散热分体机型，起固定、保护整机内部所有器件和美化外表的美观作用；蒸发器L外壳K₁起固定、保护其内部所有器件和美化外表的美观作用；散热器S外壳K₂接受并分散、蒸发冷凝(却)水；压缩机Y外壳K₃接受并分散、蒸发冷却水；蒸发器L使制冷剂吸热而制冷、冷气吹风机C将冷气吹送到需制冷的空间如房间、冷藏室(库)、冻库等；制冷后的制冷剂通过输送管道Y₁进入压缩机Y压缩；来自蒸发器的冷凝水由输送管道L₂送到冷却水收集箱J，再分别由输送管道J₁和J₂送到散热器S和压缩机Y散热用；压缩后散热前的制冷剂通过输送管道S₁进入散热器S散热，散热后的制冷剂由输送管道L₁送进蒸发器L吸热进行循环制冷，散热风扇F将压缩机和散热器产生的热气(汽)吹到大气中而散热。将上述零部件(都有相应商品故均可直接购买)按附图箭号标示方向、用管道顺序联结、组装即成本发明节能式大气冷凝水冷强化散热空调装置、设备、主机或整机。实施例与上述情况相似无须冗述。

本发明节能式大气冷凝水冷强化散热空调器的用途，用作空气制冷调节器、冰箱、冰柜、冷藏箱、冷藏柜、冷库、冻库等一切空气制冷调节、冷藏和冷冻设备、整机或主机。

本发明还有如下重要优点：

1、冷凝水主要因是水汽和其冰霜液化而来、所含杂质特别是没有或很少导致散热不良且附着力极强的水垢物质，很少或无须维护，即便维护也很容易，只需毛巾之类简单擦净、必要时用中性洗涤剂协助去污即可，故散热效果与维护成本等诸多方面远比日常水优越。

2、制冷装置的普遍特点是制冷环境越热、制冷温差越大、制冷时间越长、产生的冷凝水冰霜越多，反之越少，这一规律性特点正好适合于本发明冷凝水需求量，因为在上述情况下压缩机和散热器产生的热量也成正相关消长，故可基本且自动保持冷凝水的供需平衡，解决了冷凝水及其噪音长期污染环境卫生等系列难题，不仅最大限度节能、且极其利于环境、卫生改善。

3、综2所述并经24小时平均实测试验同型号机证明增加水冷比单一气冷机节能15-35％(26-20℃)、节能效果显著，特别是以压缩机和散热器因冷凝水的使用显著降低温度的停机时间延长、还因压缩机和散热器的低温使制冷剂的温度和体积也显著下降而易压缩并提高制冷效果也大幅节能、节能尤其显著，故本发明能大幅减轻酷暑大量制冷装置满负荷运转导致高峰缺能及其恶性循环、对缓解炎夏严重缺能及其高峰矛盾和危害意义特别重大。

4、本发明节能式大气冷凝水冷强化散热空调器及原理适用于任何用途和类型、规模与功率大小的制冷需求。

以上优点超越了单一节能、经济范畴及意义，是科技、环境、卫生、经济、社会尤其是社会稳定如少停电及事故损失等于一体的综合效益，其重大意义的确不应低估。

Claims (1)

1.一种节能式大气冷凝水冷强化散热空调器，其特征是其由整机外壳(K)固定整机内部所有器件；制冷剂输送管道(L₁)连通蒸发器(L)、蒸发器(L)外壳(K₁)和散热器(S)、散热器(S)外壳(K₂)；冷凝水输送管道(L₂)连通蒸发器(L)、蒸发器(L)外壳(K₁)和冷凝水收集箱(J)；冷却水输送管道(J₁)连通散热器(S)、散热器(S)外壳(K₂)；冷却水输送管道(J₂)连通压缩机(Y)、压缩机(Y)外壳(K₃)；制冷剂输送管道(S₁)连通散热器(S)、散热器(S)外壳(K₂)和压缩机(Y)、压缩机(Y)外壳(K₃)；制冷剂输送管道(Y₁)连通压缩机(Y)、压缩机(Y)外壳(K₃)和蒸发器(L)、蒸发器(L)外壳(K₁)；冷气吹风机(C)将冷气吹送到需制冷的空间；散热风扇(F)将压缩机(Y)和散热器(S)产生的热气吹到大气中。