專利名稱：電子熱能轉(zhuǎn)換制冷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制冷系統(tǒng)，尤其是冰箱、空調(diào)設(shè)備中的制冷系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
常規(guī)的制冷系統(tǒng)有壓縮式、吸收式和電子式三種，它們各自具有優(yōu)缺點(diǎn)。其中吸收式制冷系統(tǒng)的特點(diǎn)是無運(yùn)動(dòng)部件，無振動(dòng)，噪聲小，運(yùn)行工作平穩(wěn)，制造成本低，無需電源，使用壽命長等特點(diǎn)，但它的缺點(diǎn)是制冷效率低，它需要很大的熱源才能工作(這是吸收式制冷方式目前不能廣泛推廣的主要原因)；要達(dá)到一定的制冷功率和制冷速度，首先要解決熱源問題。用油、氣能夠達(dá)到很好的效果，但是存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜及安全問題，而且不方便，耗能也較大，達(dá)不到節(jié)能效果。如果用普通電熱，不但達(dá)不到節(jié)能效果，而且影響其制冷功率及制冷速度。壓縮式制冷系統(tǒng)則由壓縮泵驅(qū)動(dòng)制冷劑在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，因而具有機(jī)械噪聲，還需要電源作動(dòng)力源。而電子式(半導(dǎo)體)制冷系統(tǒng)的特點(diǎn)是沒有運(yùn)動(dòng)部件，沒有振動(dòng)和噪聲，工作可靠使用壽命長等。缺點(diǎn)是冷熱兩端的溫差固定，使用電源是DC直流，低電壓、大電流，制造大功率產(chǎn)品一要解決電源問題，二是解決它的散熱效果問題，制造成本比機(jī)械壓縮式要高，制造工藝復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種制冷系統(tǒng)的改進(jìn)，該制冷系統(tǒng)應(yīng)具有無機(jī)械運(yùn)動(dòng)、無振動(dòng)、無噪聲以及環(huán)保、無污染排放、節(jié)能、壽命長等特點(diǎn)。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是電子熱能轉(zhuǎn)換制冷系統(tǒng)，其中含有包括發(fā)生器、蒸發(fā)虹吸管、精餾器、冷凝器、蒸發(fā)器、熱交換器、吸收器和貯液器在內(nèi)的吸收式制冷子系統(tǒng)，還配有半導(dǎo)體制冷器和吸熱子系統(tǒng)；半導(dǎo)體制冷器的熱端面與所述的發(fā)生器的外表面緊密貼合，以便于對發(fā)生器內(nèi)的制冷劑加熱；半導(dǎo)體制冷器的冷端面與所述的吸熱子系統(tǒng)的儲(chǔ)液罐的外表面緊密貼合，以便于對儲(chǔ)液罐內(nèi)的冷卻液降溫；所述的吸熱子系統(tǒng)采用管道接通電子泵和儲(chǔ)液罐，以便于電子泵驅(qū)動(dòng)冷卻液在管道內(nèi)進(jìn)行循環(huán)；該管道還延伸至所述的冷凝器外表面并與該外表面緊密聯(lián)結(jié)，以便于管道內(nèi)的冷卻液吸收冷凝器所產(chǎn)生的熱量；該制冷系統(tǒng)還配有半導(dǎo)體制冷器控溫用的溫度控制器。
所述的發(fā)生器內(nèi)裝有氫氧分離器。
所述的冷凝器與管道之間還采用熱交換用的散熱翅片進(jìn)行聯(lián)接。
所述的冷卻液是冷卻水。
本發(fā)明采用了吸收式制冷與電子式制冷相結(jié)合的方式，形成了獨(dú)特的制冷思路制冷子系統(tǒng)采用吸收式制冷方式，利用半導(dǎo)體制冷器的熱端面作氣化熱源，而半導(dǎo)體制冷器的冷端面則通過吸熱子系統(tǒng)來幫助冷凝器降溫。由此帶來的積極效果是1、由于制冷子系統(tǒng)無機(jī)械運(yùn)動(dòng)，因而無振動(dòng)、超靜音，以及環(huán)保、無污染排放；吸熱子系統(tǒng)中的電子泵工作時(shí)的噪聲極低，近處也幾乎無法聽到。
2、因?yàn)榘雽?dǎo)體是直流電供電(DC)的安全電壓，安全可靠、使用壽命長。
3、整機(jī)溫度控制是由溫度控制器輸出給半導(dǎo)體的直電流的大小和電壓大小來控制的，控溫精度高，安全可靠。
4、利用半導(dǎo)體的熱端面做制冷子系統(tǒng)的氣化熱源，其制熱速度快，據(jù)測可達(dá)每秒1.5℃；而且節(jié)能，據(jù)制熱量測試，輸入800W電功率，輸出達(dá)1.17千瓦熱功率，比普通電熱節(jié)省約21％。
5、利用半導(dǎo)體的冷端面給氣化冷凝器降溫冷卻，無須再設(shè)置冷凝器的散熱機(jī)構(gòu)，節(jié)約散熱機(jī)構(gòu)的電器功耗(由于無排熱機(jī)構(gòu)，若空調(diào)設(shè)備可做成一體機(jī)，不但移動(dòng)方便，而且無需專業(yè)人員安裝)。


附圖是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖所示，該電子熱能轉(zhuǎn)換制冷系統(tǒng)，其中含有包括發(fā)生器1、蒸發(fā)虹吸管1-1、精餾器、冷凝器10、蒸發(fā)器(即圖中9至7之間的管道部位，可直接用于空調(diào)設(shè)備；如用于冰箱時(shí)，則9為冷凍室蒸發(fā)器，7為冷藏室蒸發(fā)器)、熱交換器(可分為上部熱交換器8和下部熱交換器6)、吸收器5和貯液器4在內(nèi)的吸收式制冷子系統(tǒng)，該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有的吸收式制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相同(為圖面清晰，系統(tǒng)中的精餾器、節(jié)流閥、溶液泵省略未畫)。
本發(fā)明在該系統(tǒng)上加配了半導(dǎo)體制冷器15和吸熱子系統(tǒng)(吸收式制冷子系統(tǒng)與吸熱子系統(tǒng)是各自完全獨(dú)立且封閉的兩個(gè)循環(huán)系統(tǒng))。半導(dǎo)體制冷器的外形為平面板形狀，正反兩個(gè)面分別是熱端面和冷端面；具體配備方式是半導(dǎo)體制冷器的熱端面15-1與所述的發(fā)生器的外表面緊密貼合，以便于對發(fā)生器內(nèi)的制冷劑(一般為氨液)加熱；半導(dǎo)體制冷器的冷端面15-2與所述的吸熱子系統(tǒng)的儲(chǔ)液罐14的外表面緊密貼合，以便于對儲(chǔ)液罐內(nèi)的冷卻液(一般可用冷卻水)降溫；顯然，為保證熱傳導(dǎo)的效率，兩個(gè)面(發(fā)生器的外表面與半導(dǎo)體制冷器的熱端面，以及儲(chǔ)液罐的外表面與半導(dǎo)體制冷器的冷端面)之間的貼合應(yīng)盡可能緊密；由于半導(dǎo)體制冷器的熱端面和冷端面一般均為平面，因而與之貼合接觸的發(fā)生器以及儲(chǔ)液罐的外表面也應(yīng)制成相適應(yīng)的平面，以利于熱量傳導(dǎo)。所述的吸熱子系統(tǒng)采用管道接通電子泵12和儲(chǔ)液罐14，管道中制有出水口11和回水口13，以便于電子泵驅(qū)動(dòng)冷卻液(如冷卻水)在管道內(nèi)進(jìn)行循環(huán)；該管道還延伸并聯(lián)結(jié)在所述的冷凝器外表面(為圖面清晰，該部分管道圖中予以省略，只用雙點(diǎn)劃線斷開)，以便與冷凝器進(jìn)行熱交換，使得管道內(nèi)的冷卻液(如冷卻水)吸收冷凝器所產(chǎn)生的熱量；該制冷系統(tǒng)還配有半導(dǎo)體制冷器控溫用的溫度控制器16。
由于半導(dǎo)體制冷器已經(jīng)是成熟產(chǎn)品，具有不同功率的多種規(guī)格。因而所采用的半導(dǎo)體制冷器的功率以及數(shù)量，只需根據(jù)制冷系統(tǒng)的功率就可外購進(jìn)行匹配；相應(yīng)的溫度控制器16也可外購進(jìn)行匹配。具體使用時(shí)，尚需接上直流電源(圖中未畫出)。
由于吸熱子系統(tǒng)的主要作用是對冷凝器吸熱，因而所述的吸熱子系統(tǒng)與冷凝器之間熱交換的方式及熱效率應(yīng)當(dāng)予以考慮。一般可采用散熱翅片把吸熱子系統(tǒng)的管道與冷凝器外部進(jìn)行聯(lián)接；或者就直接在二者之間采用常規(guī)的熱交換器(如板式熱交換器或管殼式熱交換器)換熱。
為保持制冷子系統(tǒng)中的氫氣含量，所述的發(fā)生器內(nèi)裝有氫氧分離器。圖中氫氧分離器包括氫氣發(fā)生器3和氧氣發(fā)生器2，該裝置也可直接外購得到。
最后尚需指出，整個(gè)系統(tǒng)中的相關(guān)部件之間應(yīng)有絕熱保溫層，這有助系統(tǒng)熱效率的提高。
本發(fā)明的工作原理是利用半導(dǎo)體溫差組件的熱端面對發(fā)生器內(nèi)的濃溶液(如氨液)進(jìn)行熱氣化，所形成的氨蒸氣通過蒸發(fā)虹吸管提升到冷凝器被冷卻散熱液化為液氨；之后液氨流入蒸發(fā)器，與蒸發(fā)器中的氫氣接觸，氨向氫氣中擴(kuò)散，形成“蒸發(fā)(吸熱制冷)過程”；吸熱(制冷)后已擴(kuò)散的氨、氫混合氣，由于重量增加，向下流入吸收器；另外，氫氧分離器將稀溶液中的氫、氧進(jìn)行分離，由電子壓泵(圖中未畫出)將稀溶液的氫氧混合液輸送到蒸發(fā)器與液氨接觸，氨向氫氣中擴(kuò)散形成“蒸發(fā)(制冷)過程”，吸熱(制冷)后已擴(kuò)散的氨氫混合氣，由于冷熱溫差變小，混合液重量變重，向下流入吸收器；之后，混合液態(tài)被冷卻分解為濃氨液和氫氣，濃氨液因重量大回流到發(fā)生器，氫氣重量最輕則向上流回蒸發(fā)器。如此不斷地進(jìn)行制冷循環(huán)。
系統(tǒng)工作循環(huán)吸收制冷是利用在同一時(shí)間壓力下其不同蒸發(fā)溫度的溶液進(jìn)行熱力循環(huán)達(dá)到制冷目的。其中氨完成制冷功能，稀溶液完成吸收氨蒸汽的功能氫氣起擴(kuò)散作用，這樣整個(gè)系統(tǒng)形成工作循環(huán)。
權(quán)利要求
1.電子熱能轉(zhuǎn)換制冷系統(tǒng)，其中含有包括發(fā)生器(1)、蒸發(fā)虹吸管(1-1)、精餾器、冷凝器(10)、蒸發(fā)器、熱交換器、吸收器和貯液器(4)在內(nèi)的吸收式制冷子系統(tǒng)，其特征在于該制冷系統(tǒng)還配有半導(dǎo)體制冷器(15)和吸熱子系統(tǒng)；半導(dǎo)體制冷器的熱端面(15-1)與所述的發(fā)生器(1)的外表面緊密貼合，以便于對發(fā)生器內(nèi)的制冷劑加熱；半導(dǎo)體制冷器的冷端面(15-2)與所述的吸熱子系統(tǒng)的儲(chǔ)液罐(14)的外表面緊密貼合，以便于對儲(chǔ)液罐內(nèi)的冷卻液降溫；所述的吸熱子系統(tǒng)采用管道接通電子泵(12)和儲(chǔ)液罐，以便于電子泵驅(qū)動(dòng)冷卻液在管道內(nèi)進(jìn)行循環(huán)；該管道還延伸至所述的冷凝器外表面并與該外表面緊密聯(lián)結(jié)，以便于管道內(nèi)的冷卻液吸收冷凝器所產(chǎn)生的熱量；該制冷系統(tǒng)還配有半導(dǎo)體制冷器控溫用的溫度控制器(16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子熱能轉(zhuǎn)換制冷系統(tǒng)，其特征在于所述的發(fā)生器內(nèi)裝有氫氧分離器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子熱能轉(zhuǎn)換制冷系統(tǒng)，其特征在于所述的冷凝器與管道之間還采用熱交換用的散熱翅片進(jìn)行聯(lián)接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子熱能轉(zhuǎn)換制冷系統(tǒng)，其特征在于所述的冷卻液是冷卻水。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子熱能轉(zhuǎn)換制冷系統(tǒng)，其特征在于所述的冷卻液是冷卻水。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種冰箱、空調(diào)設(shè)備中的制冷系統(tǒng)。所要解決的技術(shù)問題是提供的制冷系統(tǒng)應(yīng)具有無機(jī)械運(yùn)動(dòng)、無振動(dòng)、無噪聲以及環(huán)保、節(jié)能、壽命長等特點(diǎn)。技術(shù)方案是電子熱能轉(zhuǎn)換制冷系統(tǒng)，其中含有包括發(fā)生器、蒸發(fā)虹吸管、精餾器、冷凝器、蒸發(fā)器、熱交換器、吸收器和貯液器在內(nèi)的吸收式制冷子系統(tǒng)，還配有半導(dǎo)體制冷器和吸熱子系統(tǒng)；半導(dǎo)體制冷器的熱端面與發(fā)生器的外表面緊密貼合；半導(dǎo)體制冷器的冷端面與吸熱子系統(tǒng)的儲(chǔ)液罐的外表面緊密貼合；吸熱子系統(tǒng)采用管道接通電子泵和儲(chǔ)液罐，以便于冷卻水循環(huán)；該管道還延伸至冷凝器外表面并與其緊密聯(lián)結(jié)，以便于吸熱；該系統(tǒng)還配有半導(dǎo)體制冷器控溫用的溫度控制器。發(fā)生器內(nèi)還裝有氫氧分離器。
文檔編號(hào)F25B21/00GK1858519SQ20061005189
公開日2006年11月8日 申請日期2006年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月8日
發(fā)明者蘇驊 申請人:杭州神鋒機(jī)電有限公司