專利名稱：改進結(jié)構(gòu)的機械式噴射吸熱制冷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
改進結(jié)構(gòu)的機械式噴射吸熱制冷裝置
(一) 技術(shù)領(lǐng)域
本實用新型涉及一種改進結(jié)構(gòu)的機械式噴射吸熱制冷裝置。屬于制冷技術(shù)領(lǐng)域。
(二) 背景技術(shù)
現(xiàn)有的空調(diào)器的制冷方法，采用氟利昂制冷劑，其沸點在攝氏零下幾十度，在室溫常壓下呈氣態(tài)，為了達到液體蒸發(fā)吸熱制冷的效果，必須采用壓縮機先將氣態(tài)的制冷劑壓縮成液態(tài)。液化過程要產(chǎn)生液化熱，稱放熱過程。則液一氣是吸熱，氣一液是放熱。屬于蒸汽壓縮式制冷法，采用卡諾循環(huán)，能效比提高受限制，耗電量大，成本高，對環(huán)境有污染、使用壽命短，售后尚有繁重的安裝服務(wù)。
為此，科硏人員正在不斷硏究新的制冷系統(tǒng)，其中包括本發(fā)明人之一提出并獲得授權(quán)的名為"機械式噴射吸熱制冷裝置"(200320110213. 7 )的中國專利及一批相關(guān)專利。
在200320110213. 7號實用新型中，本發(fā)明人之一公開了一種機械式噴射吸熱制冷裝置，其結(jié)構(gòu)是高壓液泵的一端通過截止控制閥和密閉的貯液罐連接，另一端與過濾器及噴射器、密閉的蒸發(fā)罐相連接，抽氣抽液循環(huán)泵的進口端經(jīng)三通與密閉的蒸發(fā)罐上下聯(lián)通、其出口端與熱交換器進口端連接，熱交換器的回液管與液氣分離器及密閉的貯液罐相接通，液氣分離器出氣端與單電磁閥及密閉的貯液罐內(nèi)的充氣管相接通，熱交換器的一側(cè)設(shè)離心風(fēng)機；制熱時，密閉的貯液罐內(nèi)增裝陶瓷電熱管和繼電器電子恒溫器。上述實用新型技術(shù)方案具有耗電量小、無污染、無壓縮機、無 室外機、成本低、使用壽命長等特點。較現(xiàn)有的空調(diào)器有明顯的優(yōu) 點。然而遺憾的是，在該技術(shù)方案工業(yè)化的過程中，遇到了很大的 困難，主要是樣機不能正常工作。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型旨在提供一種能夠?qū)嵱玫哪軌蛘９ぷ鞯母倪M結(jié)構(gòu) 的機械式噴射吸熱制冷裝置。較現(xiàn)有的空調(diào)器它具有耗電量小、無 污染、無壓縮機、無室外機、成本低、使用壽命長等特點。
通過對本發(fā)明人之一之前提出的機械式噴射吸熱制冷系列專利 的進一步深入研究和長達兩年的反復(fù)試驗，本發(fā)明人對原技術(shù)解決 方案提出了改進，取消了長期以來一直認為是必要技術(shù)特征的高壓 液泵連接結(jié)構(gòu)(這從上述專利的權(quán)利要求1中可以看出)，改變了原 有的泵，改變了氣體回路，并取消了液氣分離器。經(jīng)過實驗和測試， 樣機已完全能正常工作。
具體地說，本實用新型的技術(shù)解決方案如下
改進結(jié)構(gòu)的機械式噴射吸熱制冷裝置，包括截止控制閥、裝有 制冷劑的密閉的貯液罐、過濾器、噴射器、密閉的蒸發(fā)罐、熱交換 器、回液管、安裝于密閉的貯液罐內(nèi)液面下的充氣管、設(shè)于一側(cè)熱 交換器的離心風(fēng)機， 一根安裝有蒸發(fā)量控制閥的管道一端開口于密 閉的P&液罐內(nèi)部液面上方，其另一端開口于密閉的蒸發(fā)罐內(nèi)液面上 方，
其特征在于
它還包括一個專用于抽液體的抽液泵和一個專用于抽氣體的抽氣泵，
所述密閉的貯液罐通過開口于其下部的管道依次經(jīng)截止控制 魄、過濾器與安裝于密閉的蒸發(fā)罐上部的噴射器相連接，
所述抽液泵的進口端接通于密閉的貯液罐內(nèi)的液面下方，其出 口端與熱交換器進口端連接，熱交換器的出口端通過回液管直接與 密閉的貯液罐內(nèi)相接通，
所述抽氣泵的進口端通過抽氣管接通于密閉的貯液罐內(nèi)的液面 上方，其出口端通過排氣管直接與安裝于密閉的貯液罐內(nèi)的充氣管 相接通。
為了便于制熱，同樣地，密閉的貯液罐內(nèi)可增裝陶瓷電熱管和 繼電器電子恒溫器。
本實用新型的工作原理及工作過程如下
啟動抽氣泵和抽液泵，密閉的蒸發(fā)罐內(nèi)由于氣體被抽出，壓力 下降，形成真空現(xiàn)象，由于密閉的貯液罐內(nèi)的壓力為常壓左右，迫 使密閉的貯液罐內(nèi)的制冷劑液體依次經(jīng)截止控制閥、過濾器從安裝 于密閉的蒸發(fā)罐上部的噴射器以霧狀噴射出，此時由于密閉的蒸發(fā) 罐內(nèi)壓力下降，相應(yīng)地降低了制冷劑(工質(zhì))的蒸發(fā)溫度(沸點與壓 力成正比)，大量霧狀噴射出制冷劑(工質(zhì))加速實現(xiàn)液相向氣相的相 變過程(常壓下也有少量的液相向氣相的相變現(xiàn)象，該現(xiàn)象因工質(zhì)沸 點的不同有所差異)，產(chǎn)生吸熱制冷效果。
密閉的蒸發(fā)罐內(nèi)溫度已降低的制冷劑液體由抽液泵送入熱交換 器，設(shè)于熱交換器一側(cè)的離心風(fēng)機工作，將室內(nèi)的熱空氣吸入進行 熱交換降溫后排出，經(jīng)熱交換后溫度升高的制冷劑液體C^)回到密閉的貯液罐內(nèi)。
經(jīng)抽氣泵抽出的密閉蒸發(fā)罐內(nèi)的氣體經(jīng)安裝于密閉的貯液罐內(nèi)液面下的充氣管排氣，向貯液罐內(nèi)的制冷劑液體打氣，增加了分子
的動能，從初速度至末速度(Vo — Vt )，又產(chǎn)生蒸發(fā)氣，在此過程中，蒸發(fā)氣要吸取周圍的潛化熱，產(chǎn)生制冷，回氣中的熱量，動能作功變?yōu)閮?nèi)能消失了，回液中的低熱量被打氣產(chǎn)生的蒸發(fā)吸收了。從而將氣一液的相變過程產(chǎn)生的液化熱在密閉的貯液罐內(nèi)自動平衡解決了，既不要壓縮機的液化方法，又不要向室外機排入液化熱，拋棄卡諾循環(huán)，開創(chuàng)新的綠色制冷循環(huán)。
通過分析我們認為，經(jīng)噴射器以霧狀形式噴射出制冷劑小液滴，其實現(xiàn)液相向氣相的相變能力而非霧狀程度，是影響制冷效果的最關(guān)鍵因素。當(dāng)然這與霧狀程度也有很大的關(guān)系， 一般來說，霧狀程度越好，即小液滴的總表面積越大，相變能力越大。
優(yōu)選地是，本實用新型所述的改進結(jié)構(gòu)的機械式噴射吸熱制冷裝置，其特征還在于，所述抽氣泵和抽液泵可用同一臺電機帶動，當(dāng)然，電機有足夠的功率。
本實用新型較原技術(shù)解決方案有如下差異
1、 改變了原有氣體回路。原有結(jié)構(gòu)中，蒸發(fā)氣和部分凝結(jié)的冷液一起'由抽氣抽液循環(huán)泵輸入熱交換器，再經(jīng)液氣分離器、充氣管進入密閉的貯液罐。
2、 取消了長期以來一直認為是必要技術(shù)特征的高壓液泵連接結(jié)構(gòu)，而利用密閉的貯液罐、密閉的蒸發(fā)罐的壓差自然從密閉的貯液罐中吸液噴射。從理論上講，上述差異可能會影響了霧化蒸發(fā)氣及二次霧化蒸 發(fā)氣的形成，然而，很難解釋原有技術(shù)方案的樣機無法正常工作。 也很難解釋本實用新型技術(shù)方案的樣機已完全能正常工作。是否因 為采用高壓液泵導(dǎo)致霧狀的制冷劑小液滴運動速度過快，因其來不 及完成液相向氣相的相變過程就進入了蒸發(fā)罐的液面下？另，熱交 換器內(nèi)流動的為液氣混合體與液體這種差異對熱交換器的換熱效果 是否有負面影響，是否對整個系統(tǒng)有影晌，影響大小究竟如何…， 這些尚需進一步深入研究。
本實用新型的有益效果是
本實用新型實現(xiàn)了從理論到實踐的飛躍，試制成功了樣機，經(jīng) 過實驗和測試，樣機已完全能正常工作。
(四)
以下將結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進一步詳細說明 附圖1為本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖1中各序號分別為1是密閉的貯液罐、2是充氣管、3是 密閉的蒸發(fā)罐、4是噴射器、5是抽液泵、6是抽氣泵、7是蒸發(fā) 氣控制閥、8是電機、9是過濾器、10是熱交換器、11是離心風(fēng) 機、12是截止控制閥，13是單向閥、14是截止控制閥、15是截止 控制閥、16是殼體、17是聯(lián)軸器'
具體實施方式
參見附圖1 ，本實用新型實施例中，殼體16內(nèi)主要安裝有密閉 的裝有制冷劑的貯液罐1、密閉的蒸發(fā)罐3、噴射器4 、抽液泵5 、 抽氣泵6 、電機8、熱交換器10 、離心風(fēng)機11,抽氣泵6和抽液泵5分列于電機8兩側(cè)，均由電機8帶動，兩者的軸通過聯(lián)軸器17與電機8的輸出軸相連接；
密閉的貯液罐1內(nèi)液面下安裝有充氣管2，該充氣管2通過單向閥13及裝有截止控制閥14的排氣管連接于抽氣泵6的出氣口端；
抽氣泵6的進氣口端通過另一端開口于密閉的蒸發(fā)罐內(nèi)液面上方的抽氣管與密閉的蒸發(fā)罐3相連接；
密閉的蒸發(fā)罐3的上部安裝有噴射器4。該噴射器4的上端通過裝有過濾器9、截止控制閥12的管道與密閉的貯液罐1相連接，并開口于貯液罐1內(nèi)液面下；
抽液泵5的進液口端通過裝有截止控制閥17的管道接通于密閉的蒸發(fā)罐3內(nèi)的液面下方，其出口端與熱交換器10的進口端連接，熱交換器10的出口端通過裝有截止控制閥15的回液管直接接通于密閉的貯液罐1內(nèi)；
熱交換器10的一側(cè)設(shè)離心風(fēng)機11;
一根安裝有蒸發(fā)量控制閥7的管道一端開口于密閉的貯液罐1內(nèi)部液面上方，其另一端開口于密閉的蒸發(fā)罐3內(nèi)液面上方。
啟動電機8，抽氣泵6和抽液泵5工作，抽氣泵6將密閉的蒸發(fā)罐3內(nèi)的氣體抽出，蒸發(fā)罐3內(nèi)形成真空現(xiàn)象，抽出的氣體經(jīng)裝有截止控制閾14的排氣管、單向閥13送至安裝于密閉的貯i^罐1內(nèi)液面下的充氣管2排出，向密閉的貯液罐內(nèi)的制冷劑液體打氣。
同時，由于蒸發(fā)罐3內(nèi)氣體被抽出形成真空現(xiàn)象，由于密閉的貯液罐1內(nèi)的壓力為常壓左右，迫使密閉的貯液罐1內(nèi)的制冷劑液體依次經(jīng)安裝有截止控制閥12、過濾器9的管道從安裝于密閉的蒸發(fā)罐上部的噴射器4以霧狀噴射出，此時由于密閉的蒸發(fā)罐內(nèi)壓力 下降，制冷劑(工質(zhì))的蒸發(fā)溫度降低，大量霧狀噴射出制冷劑加速 實現(xiàn)液相向氣相的相變過程，產(chǎn)生吸熱制冷效果。
密閉的蒸發(fā)罐3內(nèi)溫度已降低的制冷劑液體由抽液泵5送入熱 交換器10，設(shè)于熱交換器10 —側(cè)的離心風(fēng)機11工作，將室內(nèi)的熱 空氣吸入進行熱交換降溫后排出，經(jīng)熱交換后溫度升高的制冷劑液 體(工質(zhì))經(jīng)安裝有截止控制閥15的管道回到密閉的貯液罐1內(nèi)。
附圖及實施例僅用于說明本實用新型，對本實用新型的保護范 圍不構(gòu)成任何限制。
權(quán)利要求1、改進結(jié)構(gòu)的機械式噴射吸熱制冷裝置，包括截止控制閥、裝有制冷劑的密閉的貯液罐、過濾器、噴射器、密閉的蒸發(fā)罐、熱交換器、回液管、安裝于密閉的貯液罐內(nèi)液面下的充氣管、設(shè)于一側(cè)熱交換器的離心風(fēng)機，一根安裝有蒸發(fā)量控制閥的管道一端開口于密閉的貯液罐內(nèi)部液面上方，其另一端開口于密閉的蒸發(fā)罐內(nèi)液面上方，其特征在于它還包括一個專用于抽液體的抽液泵和一個專用于抽氣體的抽氣泵，所述密閉的貯液罐通過開口于其下部的管道依次經(jīng)截止控制閥、過濾器與安裝于密閉的蒸發(fā)罐上部的噴射器相連接，所述抽液泵的進口端接通于密閉的貯液罐內(nèi)的液面下方，其出口端與熱交換器進口端連接，熱交換器的出口端通過回液管直接與密閉的貯液罐內(nèi)相接通，所述抽氣泵的進口端通過抽氣管接通于密閉的貯液罐內(nèi)的液面上方，其出口端通過排氣管直接與安裝于密閉的貯液罐內(nèi)的充氣管相接通。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進結(jié)構(gòu)的機械式噴射吸熱制冷裝置，其 特征在于在所述密閉的貯液罐內(nèi)增裝有陶瓷電熱管和繼電器電子個旦溫器o
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進結(jié)構(gòu)的機械式噴射吸熱制冷裝置，其 特征在于所述抽氣泵和抽液泵的軸均通過聯(lián)軸器與電機的輸出軸 相連接。
專利摘要本實用新型涉及一種改進結(jié)構(gòu)的機械式噴射吸熱制冷裝置，屬于制冷技術(shù)領(lǐng)域。本實用新型通過對現(xiàn)有技術(shù)的改進，取消了長期以來一直認為是必要技術(shù)特征的高壓液泵連接結(jié)構(gòu)，用兩個獨立的泵取代了原有的泵，改變了氣體回路，并取消了液氣分離器。經(jīng)過實驗和測試，樣機已完全能正常工作。本實用新型具有耗電量小、無污染、無壓縮機、無室外機、成本低、使用壽命長等特點。
文檔編號F25B19/04GK201262496SQ20082003994
公開日2009年6月24日 申請日期2008年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月17日
發(fā)明者江德明, 陳劍勇, 陳明功 申請人:陳劍勇