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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Kühltechnik, insbesondere eine auf dem Molekularsieb basierende Kühlmaschine.
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STAND DER TECHNIK
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Der herkömmliche Kühlprozess verwendet einen Kompressor zur Kompression, um die Kondensation des Kühlarbeitsmediums zu realisieren, oder verwendet die Flüssigkeit, um das Kühlarbeitsmedium zu absorbieren, und die beiden Verfahren weisen einen hohen Energieverbrauch auf.
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Die
CN 1 11 795 455 A offenbart ein offenes Deckenkühlsystem, bei dem Wasser zur Wärmeaufnahme und zum anschließenden Verdampfen verwendet wird, um eine Kühlung zu erreichen. Der Wasserdampf kondensiert in einer wasserdichten Kammer zu flüssigem Wasser, das flüssige Wasser wird zur Wärmeabfuhr mit der Außenwelt ausgetauscht und das Wasserstoffgas bewegt sich durch ein Molekularsieb und in das Verdampfungsrohr für den nächsten Kühlzyklus, wodurch eine kontinuierliche Kühlung erreicht wird.
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Die
AT 507 617 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Verdampfen und Verflüssigen, bei der der Kältemitteldampf mit Hilfe eines statischen elektrischen Feldes im Verflüssiger getrennt wird.
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INHALT DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, zumindest eines der technischen Probleme aus dem Stand der Technik zu lösen. Dazu stellt die vorliegende Erfindung eine auf dem Molekularsieb basierende Kühlmaschine zur Verfügung, um eine Kühlung mit geringerem Energieverbrauch zu realisieren.
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Eine auf dem Molekularsieb basierende Kühlmaschine, umfassend Folgendes:
- einen Verdampfer, der mit einer Einlassöffnung und einer Auslassöffnung versehen ist;
- eine erste Luftblasvorrichtung;
- eine Kondensationskomponente, umfassend einen ersten Speichertank, einen zweiten Speichertank, eine zweite Luftblasvorrichtung, eine erste Molekularsiebvorrichtung, eine zweite Molekularsiebvorrichtung, ein Umschaltventil, ein erstes Ventil, ein zweites Ventil und ein Ausgleichsventil; wobei der erste Speichertank mit einer ersten Lufteinlassschnittstelle, einer ersten Luftauslassschnittstelle und einer Flüssigkeitsauslassöffnung versehen ist; und wobei das Umschaltventil mit einer zweiten Lufteinlassschnittstelle, einer zweiten Luftauslassschnittstelle und einer dritten Luftauslassschnittstelle versehen ist; und wobei der zweite Speichertank mit einer dritten Lufteinlassschnittstelle, einer vierten Lufteinlassschnittstelle und einer vierten Luftauslassschnittstelle versehen ist; und wobei die erste Molekularsiebvorrichtung mit einer ersten Schnittstelle und einer zweiten Schnittstelle versehen ist; und wobei die zweite Molekularsiebvorrichtung mit einer dritten Schnittstelle und einer vierten Schnittstelle versehen ist; und wobei ein Ende der ersten Luftblasvorrichtung durch ein erstes Verbindungsrohr mit der Auslassöffnung und das andere Ende durch ein zweites Verbindungsrohr mit der ersten Lufteinlassschnittstelle verbunden ist; und wobei die zweite Luftblasvorrichtung durch ein drittes Verbindungsrohr mit der ersten Luftauslassschnittstelle und durch ein viertes Verbindungsrohr mit der zweiten Lufteinlassschnittstelle verbunden ist; und wobei die Flüssigkeitsauslassöffnung durch ein fünftes Verbindungsrohr mit der Einlassöffnung verbunden ist; und wobei die zweite Luftauslassschnittstelle durch ein sechstes Verbindungsrohr mit der ersten Schnittstelle verbunden ist, und wobei an dem sechsten Verbindungsrohr ein erstes Ventil zum Verbinden mit dem ersten Speichertanks angeordnet ist; wobei die dritte Luftauslassschnittstelle durch ein siebtes Verbindungsrohr mit der dritten Schnittstelle verbunden ist, und wobei an dem siebten Verbindungsrohr ein zweites Ventil zum Verbinden mit dem ersten Speichertanks angeordnet ist; und wobei die zweite Schnittstelle durch ein achtes Verbindungsrohr mit der dritten Lufteinlassschnittstelle verbunden ist, und wobei an dem achten Verbindungsrohr ein erstes Einwegventil angeordnet ist, das die Strömung des Luftstroms von der zweiten Schnittstelle zu der dritten Lufteinlassschnittstelle zulässt; und wobei die vierte Schnittstelle durch ein neuntes Verbindungsrohr mit der vierten Lufteinlassschnittstelle verbunden ist, und wobei an dem neunten Verbindungsrohr ein zweites Einwegventil angeordnet ist, das die Strömung des Luftstroms von der vierten Schnittstelle zu der vierten Lufteinlassschnittstelle zulässt; und wobei die vierte Luftauslassschnittstelle durch ein zehntes Verbindungsrohr mit der Einlassöffnung verbunden ist; und wobei ein Ende des Ausgleichsventils durch ein elftes Verbindungsrohr mit der zweiten Schnittstelle und das andere Ende durch ein zwölftes Verbindungsrohr mit der dritten Schnittstelle verbunden ist.
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Die auf dem Molekularsieb basierende Kühlmaschine in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist zumindest die folgenden Vorteile auf: durch das Umschaltventil geht der Luftstrom abwechselnd durch die erste Molekularsiebvorrichtung und die zweite Molekularsiebvorrichtung und strömt durch das Ausgleichsventil zurück, so dass die erste Molekularsiebvorrichtung und die zweite Molekularsiebvorrichtung eine Regeneration realisieren. Die erste Molekularsiebvorrichtung und die zweite Molekularsiebvorrichtung können das Kühlmittel und das Dekompressionsgas abscheiden, wenn das Kühlmittel eine bestimmte Konzentration erreicht, kondensiert es zu einem flüssigen Kühlmittel, das dann zur Kühlung in den Verdampfer eintritt. Der für den Kondensationsprozess erforderliche Energieverbrauch der Kühlmaschine ist geringer, wodurch die Produktionskosten der Kühlmaschine reduziert werden.
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Gemäß einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung umfasst die erste Luftblasvorrichtung einen Ventilator.
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Gemäß einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung umfasst die zweite Luftblasvorrichtung einen Ventilator.
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Gemäß einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung befindet sich die erste Lufteinlassschnittstelle an der Spitze des ersten Speichertanks.
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Gemäß einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung befindet sich die erste Luftauslassschnittstelle am Oberteil des ersten Speichertanks und unterhalb der ersten Lufteinlassschnittstelle.
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Gemäß einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung befindet sich die Flüssigkeitsauslassöffnung an dem Boden des ersten Speichertanks.
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Gemäß einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung umfasst die Kühlmaschine weiterhin ein Wärmeableitungsgerät, das zur Wärmeableitung des ersten Speichertanks verwendet wird.
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Gemäß einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung umfasst das Wärmeableitungsgerät einen Kühlbehälter, wobei zumindest ein Teil des ersten Speichertanks sich in dem Kühlbehälter befindet, und wobei der Kühlbehälter zur Aufnahme von Kühlwasser verwendet wird, um zumindest einen Teil des ersten Speichertanks zu tränken.
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Gemäß einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung umfasst das fünfte Verbindungsrohr einen Flüssigkeitsspeicherabschnitt, der mehrere U-förmige Rohre umfasst.
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Gemäß einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist das erste Ventil und/oder das zweite Ventil ein elektronisches Ventil.
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Die zusätzlichen Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden teilweise in der folgenden Beschreibung angegeben, und einige werden aus der folgenden Beschreibung offensichtlich oder werden durch die Praxis der vorliegenden Erfindung verstanden.
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Figurenliste
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Im Zusammenhang mit Figuren und Ausführungsbeispielen wird die vorliegende Erfindung im Folgenden näher erläutert.
- 1 zeigt eine schematische Darstellung einer auf dem Molekularsieb basierenden Kühlmaschine in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Bezugszeichenliste
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- 101
- Erstes Verbindungsrohr
- 102
- Zweites Verbindungsrohr
- 103
- Drittes Verbindungsrohr
- 104
- Viertes Verbindungsrohr
- 105
- Fünftes Verbindungsrohr
- 106
- Sechstes Verbindungsrohr
- 107
- Siebtes Verbindungsrohr
- 108
- Achtes Verbindungsrohr
- 109
- Neuntes Verbindungsrohr
- 110
- Zehntes Verbindungsrohr
- 111
- Elftes Verbindungsrohr
- 112
- Zwölftes Verbindungsrohr
- 113
- Verdampfer
- 114
- Erste Luftblasvorrichtung
- 115
- Erster Speichertank
- 116
- Zweiter Speichertank
- 117
- Zweite Luftblasvorrichtung
- 118
- Erste Molekularsiebvorrichtung
- 119
- Zweite Molekularsiebvorrichtung
- 120
- Umschaltventil
- 121
- Erstes Ventil
- 122
- Zweites Ventil
- 123
- Ausgleichsventil
- 124
- Erstes Einwegventil
- 125
- Zweite Einwegventil
- 126
- Flüssigkeitsspeicherabschnitt
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Im Folgenden wird die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Alle Beispiele der Ausführungsform werden in Figuren dargestellt, dabei stehen die von Anfang bis Ende gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Elemente oder Elemente mit gleicher oder ähnlicher Funktion. Die im Zusammenhang mit den Figuren erläuterten Ausführungsformen sind beispielhaft, dienen zur Erklärung der vorliegenden Erfindung und können nicht als Beschränkung für die vorliegende Erfindung verstanden werden.
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Es sollte darauf hingewiesen werden, dass in der Erläuterung der vorliegenden Erfindung die Richtungs- oder Positionsbeziehungen mit den Fachwörtern wie „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“, „links“, „rechts“ usw. auf den in Figuren dargestellten Richtungs- oder Positionsbeziehungen basieren. Sie dienen nur zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung und zur Erleichterung der Erläuterung. Sie zeigen nicht und deutet nicht an, dass die dargestellten Vorrichtungen oder Elemente bestimmte Richtungen haben oder in bestimmten Richtungen gebaut und bedient werden sollen. Aufgrund dessen können nicht als Beschränkung für die vorliegende Erfindung verstanden werden.
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In der Erläuterung der vorliegenden Erfindung bedeutet „einige“ eins oder mehrere, wobei „mehrere“ mehr als zwei bedeutet, und wobei „größer als“, „kleiner als“, „überschreiten“ usw. so verstanden werden, dass die Nummer nicht enthalten ist, und wobei „über“, „unter“, „innerhalb“ usw. so verstanden werden, dass die Nummer enthalten ist. Darüber hinaus werden „das erste“, „das zweite“ nur zum Unterscheiden der technischen Merkmale verwendet und können nicht derart verstanden werden, dass sie die relative Bedeutung anweisen oder implizieren oder auf die Anzahl der angegebenen technischen Merkmale implizit hinweisen oder auf den Vorrang der angegebenen technischen Merkmale implizit hinweisen.
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In der Erläuterung der vorliegenden Erfindung sollten Begriffe wie Einstellung, Installation und Verbindung, sofern nicht anders klar definiert, im weitesten Sinne verstanden werden, und die Fachleute auf diesem technischen Gebiet können die spezifische Bedeutung der vorstehenden Begriffe in der vorliegenden Erfindung in Kombination mit dem spezifischen Inhalt der technischen Lösung vernünftigerweise bestimmen.
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Wie in 1 dargestellt, umfasst eine auf dem Molekularsieb basierende Kühlmaschine in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einen Verdampfer 113, eine erste Luftblasvorrichtung 114 und eine Kondensationskomponente, wobei der Verdampfer 113 mit einer Einlassöffnung und einer Auslassöffnung versehen ist; und wobei die Kondensationskomponente einen ersten Speichertank 115, einen zweiten Speichertank 116, eine zweite Luftblasvorrichtung 117, eine erste Molekularsiebvorrichtung 118, eine zweite Molekularsiebvorrichtung 119, ein Umschaltventil 120, ein erstes Ventil 121, ein zweites Ventil 122 und ein Ausgleichsventil 123;und wobei der erste Speichertank 115 mit einer ersten Lufteinlassschnittstelle, einer ersten Luftauslassschnittstelle und einer Flüssigkeitsauslassöffnung versehen ist; und wobei das Umschaltventil 120 mit einer zweiten Lufteinlassschnittstelle, einer zweiten Luftauslassschnittstelle und einer dritten Luftauslassschnittstelle versehen ist; und wobei der zweite Speichertank 116 mit einer dritten Lufteinlassschnittstelle, einer vierten Lufteinlassschnittstelle und einer vierten Luftauslassschnittstelle versehen ist; und wobei die erste Molekularsiebvorrichtung 118 mit einer ersten Schnittstelle und einer zweiten Schnittstelle versehen ist; und wobei die zweite Molekularsiebvorrichtung 119 mit einer dritten Schnittstelle und einer vierten Schnittstelle versehen ist; und wobei ein Ende der ersten Luftblasvorrichtung 114 durch ein erstes Verbindungsrohr 101 mit der Auslassöffnung und das andere Ende durch ein zweites Verbindungsrohr 102 mit der ersten Lufteinlassschnittstelle verbunden ist; und wobei die zweite Luftblasvorrichtung 117 durch ein drittes Verbindungsrohr 103 mit der ersten Luftauslassschnittstelle und durch ein viertes Verbindungsrohr 104 mit der zweiten Lufteinlassschnittstelle verbunden ist; und wobei die Flüssigkeitsauslassöffnung durch ein fünftes Verbindungsrohr 105 mit der Einlassöffnung verbunden ist; und wobei die zweite Luftauslassschnittstelle durch ein sechstes Verbindungsrohr 106 mit der ersten Schnittstelle verbunden ist, und wobei an dem sechsten Verbindungsrohr 106 ein erstes Ventil 121 zum Verbinden mit dem ersten Speichertanks 115 angeordnet ist; wobei die dritte Luftauslassschnittstelle durch ein siebtes Verbindungsrohr 107 mit der dritten Schnittstelle verbunden ist, und wobei an dem siebten Verbindungsrohr 107 ein zweites Ventil 122 zum Verbinden mit dem ersten Speichertanks 115 angeordnet ist; und wobei die zweite Schnittstelle durch ein achtes Verbindungsrohr 108 mit der dritten Lufteinlassschnittstelle verbunden ist, und wobei an dem achten Verbindungsrohr 108 ein erstes Einwegventil 124 angeordnet ist, das die Strömung des Luftstroms von der zweiten Schnittstelle zu der dritten Lufteinlassschnittstelle zulässt; und wobei die vierte Schnittstelle durch ein neuntes Verbindungsrohr 109 mit der vierten Lufteinlassschnittstelle verbunden ist, und wobei an dem neunten Verbindungsrohr 109 ein zweites Einwegventil 125 angeordnet ist, das die Strömung des Luftstroms von der vierten Schnittstelle zu der vierten Lufteinlassschnittstelle zulässt; und wobei die vierte Luftauslassschnittstelle durch ein zehntes Verbindungsrohr 110 mit der Einlassöffnung verbunden ist; und wobei ein Ende des Ausgleichsventils 123 durch ein elftes Verbindungsrohr 111 mit der zweiten Schnittstelle und das andere Ende durch ein zwölftes Verbindungsrohr 112 mit der dritten Schnittstelle verbunden ist.
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Es ist verständlich, dass ins Innere der Kühlmaschine das Kühlmittel und das Dekompressionsgas eingegossen werden und der Kühlkreislauf durch die Kreislaufumwandlung des gasförmigen und flüssigen Kühlmittels realisiert wird.
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Insbesondere werden das flüssige Kühlmittel und das Dekompressionsgas im Verdampfer 113 gemischt. An der Position, an der sich das flüssige Kühlmittel und das Dekompressionsgas damit beginnen, miteinander zu vermischen, stellt der Verdampfer 113 einen Raum zum Verdampfen bereit, und die Mischposition weist kein gasförmiges Kühlmittel auf, nämlich ist der Partialdruck des gasförmigen Kühlmittels null, so dass das flüssige Kühlmittel unvermeidlich verdampft, um ein gasförmiges Kühlmittel zu bilden. In diesem Vorgang absorbiert der Verdampfer 113 Wärme in der Luft, um eine Kühlung zu realisieren.
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Das gasförmige Kühlmittel und das Dekompressionsgas werden im Verdampfer 113 gemischt, um ein gemischtes Gas zu bilden, wobei das gemischte Gas in die Kondensationskomponente eintritt und die Strömungsrichtung durch das Umschaltventil 120 gesteuert wird, so dass das gemischte Gas abwechselnd durch die erste Molekularsiebvorrichtung 118 und die zweite Molekularsiebvorrichtung 119 geht, und wobei die erste Molekularsiebvorrichtung 118 und die zweite Molekularsiebvorrichtung 119 jeweils ein Molekularsieb umfassen, das die Funktion aufweist, die Moleküle abzusieben, und wobei in Hinsicht auf die Struktur das Molekularsieb viele Kanäle mit einheitlicher Porengröße und ordentlich angeordnete Aushöhlungen aufweist, und wobei die Molekularsiebe mit unterschiedlichen Porengrößen die Moleküle unterschiedlicher Größen und Formen voneinander trennen. Die erste Molekularsiebvorrichtung 118 und die zweite Molekularsiebvorrichtung 119 sind so konfiguriert, dass sie den Durchgang des Dekompressionsgases ermöglichen und somit den Durchgang des Kühlmittels verhindern, um den Effekt der Abscheidung des gemischten Gases zu erzielen.
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Z.B. wird Ammoniak als Kühlmittel ausgewählt, Wasserstoff oder Helium wird als Dekompressionsgas ausgewählt, und der Moleküldurchmesser von Wasserstoff beträgt 0,289 Nanometer, was 2,89 A entspricht. Der Moleküldurchmesser von Helium beträgt 0,26 Nanometer, was 2,6 A entspricht. Der Moleküldurchmesser von Ammoniak beträgt 0,444 Nanometer, was 4,44 A entspricht. Daher kann für die erste Molekularsiebvorrichtung 118 und die zweite Molekularsiebvorrichtung 119 ein 3A- oder 4A- Molekularsieb ausgewählt werden, um Wasserstoff und Ammoniak oder Helium und Ammoniak wirksam abzuscheiden.
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Das Wesen der Verflüssigung von gasförmigem Kühlmittel besteht darin, dass, das gasförmigen Kühlmittel, nachdem seine relative Feuchtigkeit 100 % erreichte, sich unweigerlich verflüssigt. Daher verbleibt, nachdem das gemischte Gas abgeschieden war, nur gasförmiges Kühlmittel in der Mitte des Kondensationshohlraums oder es gibt sowohl gasförmiges Kühlmittel als auch flüssiges Kühlmittel. Wenn die erste Luftblasvorrichtung 114 kontinuierlich das gemischte Gas in den ersten Speichertank 115 einführt und die zweite Luftblasvorrichtung 117 das gemischte Gas in die erste Molekularsiebvorrichtung 118 und die zweite Molekularsiebvorrichtung 119 fördert, wird das gemischte Gas abgesiebt, um Kühlmittel zu behalten, und das gasförmige Kühlmittel kondensiert, nachdem seine relative Feuchtigkeit 100% erreichte, zu einem flüssigen Kühlmittel.
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Aus mikroskopischer Sicht ist die Verdampfung der Vorgang, bei dem die Flüssigkeitsmoleküle die Flüssigkeitsoberfläche verlassen. Da sich die Moleküle in der Flüssigkeit ständig zufällig bewegen, ist die Größe ihrer durchschnittlichen kinetischen Energie auf die Temperatur der Flüssigkeit selbst abgestimmt. Aufgrund der zufälligen Bewegung und Kollision von Molekülen gibt es zu jedem Zeitpunkt immer einige Moleküle mit einer kinetischen Energie, die größer als die durchschnittliche kinetische Energie ist. Wenn diese Moleküle mit ausreichend großer kinetischer Energie sich in der Nähe der Flüssigkeitsoberfläche befinden und ihre kinetische Energie größer ist als die Arbeit, die erforderlich ist, um die Gravitationskraft zwischen Molekülen in der Flüssigkeit zu überwinden und herauszufliegen, können diese Moleküle die Flüssigkeitsoberfläche verlassen und herausfliegen und zu dem Dampf dieser Flüssigkeit werden, was ein Verdampfungsphänomen ist. Nachdem die herausfliegenden Moleküle mit anderen Molekülen kollidiert sind, können sie an die Flüssigkeitsoberfläche zurückkehren oder in das Innere der Flüssigkeit eindringen. Wenn mehr Moleküle herausfliegen als zurückfliegen, verdampft die Flüssigkeit. Je mehr Moleküle sich in dem Raum befinden, desto mehr Moleküle fliegen zurück. Wenn die herausfliegenden Moleküle gleich denen sind, die zurückfliegen, befindet sich die Flüssigkeit in einem gesättigten Zustand, und der Druck zu diesem Zeitpunkt wird als Sättigungsdruck Pt der Flüssigkeit bei dieser Temperatur bezeichnet. Wenn zu diesem Zeitpunkt die Anzahl der gasförmigen Moleküle der Substanz im Raum künstlich erhöht wird, werden die zurückfliegenden Moleküle mehr als die herausfliegenden Moleküle, und es kommt zu einer Kondensation.
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Im Folgenden wird der Arbeitsvorgang der Kühlmaschine mit einem Beispiel, in dem Ammoniak als Kühlmittel und Wasserstoff als Dekompressionsgas ausgewählt wird, erläutert.
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Unter Wirkung der zweiten Luftblasvorrichtung 117 wird das gemischte Gas aus Ammoniak und Wasserstoff in dem ersten Speichertank 115 abgesaugt und ins Umschaltventil 120 geblasen, das Umschaltventil 120 steuert den Luftstrom an, so dass er zuerst entlang dem sechsten Verbindungsrohr 106 in die erste Molekularsiebvorrichtung 118 ein, das erste Ventil 121 wird geschlossen und das zweite Ventil 122 wird geöffnet, und die Druckstärke an dem sechsten Verbindungsrohr 106 ist höher als die Druckstärke an dem siebten Verbindungsrohr 107, das gemischte Gas wird durch das Molekularsieb der ersten Molekularsiebvorrichtung 118 gefiltert, das Ammoniak bleibt in der ersten Molekularsiebvorrichtung 118, der Wasserstoff tritt hauptsächlich von dem achten Verbindungsrohr 108 bis zum ersten Einwegventil 124 in den zweiten Speichertank 116 ein, und ein kleiner Teil von Wasserstoff strömt von dem elften Verbindungsrohr 111 ins Ausgleichsventil 123. Der in den zweiten Speichertank 116 eintretende Wasserstoff strömt entlang dem zehnten Verbindungsrohr 110 in den Verdampfer 113 aus, der ins Ausgleichsventil 123 einfließende Wasserstoff tritt durch das zwölfte Verbindungsrohr 112 und das neunte Verbindungsrohr 109 in die zweite Molekularsiebvorrichtung 119 ein, und das in der Molekularsiebvorrichtung übrigbleibende Ammoniak wird durch das siebte Verbindungsrohr 107 und das zweite Ventil 122 in den ersten Speichertank 115 vorgedrängt, um die Regeneration des Molekularsiebs der zweiten Molekularsiebvorrichtung 119 zu realisieren.
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Mit der Erhöhung der Konzentration von Ammoniak in dem ersten Speichertank 115 kondensiert es zu flüssigem Ammoniak und die Wärme wird abgeleitet, das flüssige Ammoniak strömt aus dem fünften Verbindungsrohr 105 aus, beim Eintreten in den Verdampfer 113 verringert sich die Druckstärke allmählich, das flüssige Ammoniak wird vergast und absorbiert die Wärme und wird mit dem aus dem zehnten Verbindungsrohr 110 ausströmenden Wasserstoff in dem Verdampfer 113 vermischt, und das gemischte Gas strömt entlang dem ersten Verbindungsrohr 101 und tritt mit Hilfe der ersten Luftblasvorrichtung 114 weiterhin entlang dem zweiten Verbindungsrohr 102 in den ersten Speichertank 115 ein, dann unter Wirkung der zweiten Luftblasvorrichtung 117 strömt das gemischte Gas aus dem dritten Verbindungsrohr 103, um einen Kühlungskreislauf zu vervollständigen.
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Nach einer Weile ändert das Umschaltventil 120 die Richtung, so dass das von der zweiten Luftblasvorrichtung 117 eingeblasene gemischte Gas zur zweiten Molekularsiebvorrichtung 119 strömt, dann wird das erste Ventil 121 geöffnet und das zweite Ventil 122 wird geschlossen, wobei die Druckstärke an dem sechsten Verbindungsrohr 106 kleiner ist als die Druckstärke an der siebten Verbindungsrohr 107, das gemischte Gas wird durch das Molekularsieb der zweiten Molekularsiebvorrichtung 119 gefiltert, das Ammoniakgas verbleibt in der zweiten Molekularsiebvorrichtung 119, der Wasserstoff tritt hauptsächlich durch den neunte Verbindungsrohr 109 zum zweiten Einwegventil 125 in den zweiten Speichertank 116 ein, und ein kleiner Teil von Wasserstoff strömt von dem zwölften Verbindungsrohr 112 ins Ausgleichsventil 123. Der in den zweiten Speichertank 116 eintretende Wasserstoff strömt entlang dem zehnten Verbindungsrohr 110 in den Verdampfer 113 aus, der ins Ausgleichsventil 123 einfließende Wasserstoff tritt durch das elfte Verbindungsrohr 111 und das achte Verbindungsrohr 108 in die erste Molekularsiebvorrichtung 118 ein, und das in der Molekularsiebvorrichtung übrigbleibende Ammoniak wird durch das sechste Verbindungsrohr 106 und das erste Ventil 121 in den ersten Speichertank 115 vorgedrängt, um die Regeneration des Molekularsiebs der ersten Molekularsiebvorrichtung 118 zu realisieren.
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Durch das Umschaltventil 120 geht der Luftstrom abwechselnd durch die erste Molekularsiebvorrichtung 118 und die zweite Molekularsiebvorrichtung 119 und strömt durch das Ausgleichsventil 123 zurück, so dass die erste Molekularsiebvorrichtung 118 und die zweite Molekularsiebvorrichtung 119 eine Regeneration realisieren. Die erste Molekularsiebvorrichtung 118 und die zweite Molekularsiebvorrichtung 119 können das Kühlmittel und das Dekompressionsgas abscheiden, wenn das Kühlmittel eine bestimmte Konzentration erreicht, kondensiert es zu einem flüssigen Kühlmittel, das dann zur Kühlung in den Verdampfer 113 eintritt. Der für den Kondensationsprozess erforderliche Energieverbrauch der Kühlmaschine ist geringer, wodurch die Produktionskosten der Kühlmaschine reduziert werden.
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Gemäß einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung umfasst die erste Luftblasvorrichtung 114 einen Ventilator, wobei die zweite Luftblasvorrichtung 117 einen Ventilator umfasst. Der Ventilator braucht kein großes Kompressionsverhältnis wie der Kompressor einer herkömmlichen Kühlmaschine, sondern nur das gemischte Gas soll in den ersten Speichertank 115 eingeführt werden, und die Kondensation wird durch die Konzentrationsänderung des Kühlmittels selbst realisiert, der Ventilator verfügt in der Regel über die Eigenschaften einer geringen Druckdifferenz und eines großen Durchflusses. Natürlich kann die erste Luftblasvorrichtung 114 und die zweite Luftblasvorrichtung 117 auch ein Kompressor sein, und die Leistung kann kleiner als die eines herkömmlichen Kompressors sein.
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Gemäß einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung befindet sich die erste Lufteinlassschnittstelle an der Spitze des ersten Speichertanks 115. Die erste Luftblasvorrichtung 114 füllt das gemischte Gas in den ersten Speichertank 115, was förderlich dafür ist, die Stabilität des Systemdrucks zu halten und die Beeinträchtigung der einseitigen Strömung des Luftstroms zu verringern. Die Masse des Dekompressionsgases ist kleiner als die des Kühlmittels, das Dekompressionsgases strömt nach oben, und das Kühlmittel sinkt, die erste Lufteinlassschnittstelle befindet sich an der Spitze des ersten Speichertanks 115, um den Einfluss auf die Konzentration des Bodens des Kühlmittels zu verringern.
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Gemäß einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung befindet sich die erste Luftauslassschnittstelle am Oberteil des ersten Speichertanks 115 und unterhalb der ersten Lufteinlassschnittstelle. Die erste Luftauslassschnittstelle liegt in der Nähe von der ersten Lufteinlassschnittstelle, um zu erleichtern, dass die zweite Luftblasvorrichtung 117 das durch die erste Luftblasvorrichtung 114 eingeblasene gemischte Gas ins Umschaltventil 120 ansaugt, so dass es an der Kühlungszirkulation teilnimmt, um zu vermeiden, dass das flüssige Ammoniak an dem Boden abzusaugen.
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Gemäß einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung befindet sich die Flüssigkeitsauslassöffnung am Boden des ersten Speichertanks 115, so dass das verflüssigte Kühlmittel ausströmen kann.
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Gemäß einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung umfasst die Kühlmaschine weiterhin ein Wärmeableitungsgerät, das zur Wärmeableitung des ersten Speichertanks 115 verwendet wird. Mit der Anordnung des Wärmeableitungsgeräts kann die Wärmeableitungseffizienz des ersten Speichertanks 115 wirksam erhöht werden, um die Kondensationseffizienz der Kondensationskomponente zu erhöhen.
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Gemäß einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung umfasst das Wärmeableitungsgerät einen Kühlbehälter (nicht dargestellt), wobei zumindest ein Teil des ersten Speichertanks 115 sich in dem Kühlbehälter befindet, und wobei der Kühlbehälter zur Aufnahme von Kühlwasser verwendet wird, um zumindest einen Teil des ersten Speichertanks 115 zu tränken, auf die Weise wird die Wärmeableitungskontaktfläche vergrößert. Um den Wärmeableitungseffekt zu verbessern, können eine Einlassleitung und eine Auslassleitung an den Kühlbehälter angeschlossen sein, um das Kühlwasser in einem bestimmten stabilen Bereich zu halten. Da der erste Speichertank 115 keinen großen Temperaturunterschied aufweist, kann die Kühlleitung die Wasserquelle bei Raumtemperatur verwenden, was für den Zugriff bequem ist. Es ist verständlich, dass das Wärmeableitungsgerät auch eine luftgekühlte Vorrichtung oder eine Kühlleitung verwenden oder eine luftgekühlte Vorrichtung in Kombination mit einer Kühlleitung verwenden kann.
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Gemäß einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung umfasst das fünfte Verbindungsrohr 105 einen Flüssigkeitsspeicherabschnitt 126, der mehrere U-förmige Rohre umfasst. Mit der Anordnung der U-förmigen Rohre kann mehr Kühlmittel gespeichert werden, um den verlegten Raum des zweiten Verbindungsrohrs 105 zu verringern.
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Gemäß einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist das erste Ventil 121 und/oder das zweite Ventil 122 ein elektronisches Ventil sein. Mit der Anordnung des elektronischen Ventils wird eine automatische Steuerung realisiert. Es ist verständlich, dass das erste Ventil 121 und das zweite Ventil 122 auch als ein mechanisches Ventil angeordnet sein können.
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Im Zusammenhang mit Figuren werden die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im Folgenden näher erläutert, darauf ist die vorliegende Erfindung allerdings nicht beschränkt, und im Umfang der Erkenntnisse des Durchschnittsfachmanns auf diesem technischen Gebiet können verschiedene Änderungen ohne Abweichung von dem Grundsatz der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden.
