專利名稱：一種真空制冷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及制冷領(lǐng)域的制冷裝置，更準(zhǔn)確地說，尤其涉及一種在真空條件下， 水由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)吸熱的制冷裝置。
背景技術(shù)：
空調(diào)作為最普通的制冷裝置早已經(jīng)進入到人們生活中，并成為人們不可缺少的家 電之一。可是空調(diào)使用的制冷劑氟利昂為臭氧層殺手，嚴(yán)重危害地球生態(tài)，使我們面臨著臭 氧層空洞的危機。人們在感嘆空調(diào)的方便舒適的同時，不禁在想，是不是能制造出一種既可 以達到制冷效果又不污染環(huán)境的制冷裝置呢？經(jīng)研究，我們發(fā)現(xiàn)，水在相對的真空環(huán)境中時，會出現(xiàn)1、在恒溫狀態(tài)下，隨著氣壓降低，水分子不斷揮發(fā)，同時，水 的沸點會降低，直到氣 壓降低到一定程度后，如果還有水余下，水會沸騰，直到完全氣化。2、在絕熱狀態(tài)下，隨著氣壓降低，水的沸點也會降低，水分子不斷揮發(fā)，同時溫度 會下降。當(dāng)水在由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程中，都會帶走熱量，如果用真空泵在密閉的空間里 制造出相對的真空環(huán)境，并抽走氣態(tài)的水，讓不斷補充的水滴又持續(xù)汽化，帶走熱量。這樣， 密閉的相對真空環(huán)境內(nèi)的溫度就會下降，完成制冷。

實用新型內(nèi)容本實用新型的發(fā)明目的是針對現(xiàn)有制冷裝置的缺點，提出了一種體積小巧，不污 染大氣，綠色環(huán)保，制冷效果好的新型制冷裝置。本實用新型是這樣實現(xiàn)的一種真空制冷裝置，包括真空腔體1、進水孔2、進氣孔3、真空孔4，真空泵5，還包 括制冷腔6和水分子霧化器7 ；制冷腔6為一種內(nèi)外嵌套且相互封閉的兩層腔體，包括外層 腔體6. 1和內(nèi)層腔體6. 2，所述外層腔體6. 1的一端與真空孔4相連，其另一端與真空泵5 相連；內(nèi)層腔體6. 2為制冷室，內(nèi)置待制冷物；所述外層腔體6. 1與內(nèi)層腔體6. 2之間采用 導(dǎo)熱材料封閉；水分子霧化器7為一種帶中心孔的渦孔式霧化器，其中心孔7. 1與進水孔2 相連，渦孔7. 2與進氣孔3相連。優(yōu)選的是，真空制冷裝置，所述進水孔2通過進水閥門8. 1與水管連接，以閥門控 制進水量。優(yōu)選的是，真空制冷裝置，所述進氣孔3通過進氣閥門8. 2與大氣相連，以閥門控
制進氣量。優(yōu)選的是，真空制冷裝置，所述制冷腔6為一種熱縮管的擴張模具，所述待制冷物 為高溫擴張熱縮管；所述制冷腔6的外層腔體6. 1與內(nèi)層腔體6. 2之間的導(dǎo)熱壁上開有多 個小孔6. 3，使外層腔體6. 1與內(nèi)層腔體6. 2連通，便于熱縮管擴張所需的真空環(huán)境。優(yōu)選的是，真空制冷裝置，所述外層腔體6. 1與內(nèi)層腔體6. 2之間采用導(dǎo)熱材料為金屬材料。優(yōu)選的是，真空制冷裝置，所述外層腔體6. 1與內(nèi)層腔體6. 2之間采用金屬導(dǎo)熱材 料為銅材或鋁材。本實用新型的另一種實現(xiàn)方式是一種真空制冷裝置，包括真空腔體1、進水孔2、進氣孔3、真空孔4，真空泵5，還包 括水分子霧化器7 ；所述水分子霧化器7為一種帶中心孔的渦孔式霧化器，其中心孔7. 1與 進水孔2相連，渦孔7. 2與進氣孔3相連；所述真空腔體1為一種內(nèi)外嵌套且相互封閉的兩 層腔體，包括外層腔體1. 1和內(nèi)層腔體1. 2，所述外層腔體1. 1的一端通過水分子霧化器7 的中心孔7. 1與進水孔2相連，另一端通過霧化器的渦孔與進氣孔3相連，其第三端與真空 泵5相連；所述內(nèi)層腔體1. 2為制冷室，內(nèi)置待制冷物；所述外層腔體1. 1與內(nèi)層腔體1. 2 之間采用導(dǎo)熱材料封閉。優(yōu)選的是，真空制冷裝置，所述進水孔2通過閥門8. 1與水管連接，以閥門控制進
水量。優(yōu)選的是，真空制冷裝置，所述進氣孔3通過閥門8. 2與大氣相連，以閥門控制進氣量。優(yōu)選的是，真空制冷裝置，所述制真空腔體1可以制作成冰箱狀。所述外層腔體 1. 1可以制作為密封的冰箱制冷管，內(nèi)層腔體可以制作為冰箱的冷藏室。優(yōu)選的是，真空制冷裝置，所述外層腔體1. 1與內(nèi)層腔體1. 2之間采用的導(dǎo)熱材料 為金屬材料。優(yōu)選的是，真空制冷裝置，所述外層腔體1. 1與內(nèi)層腔體1. 2之間采用的導(dǎo)熱金屬 材料為銅材或鋁材。本實用新型是這樣工作的水管的水在進水閥門8. 1的控制下，以恒定的水滴速 度從進水孔2進入本裝置的水分子霧化器7 ；外部的空氣在經(jīng)過進氣閥門8. 2的控制后，以 恒定的進氣量由進氣孔3進入本裝置的水分子霧化器7。隨后，進入的空氣在水分子霧化器 7的作用下，經(jīng)過水分子霧化器7內(nèi)的渦孔7. 2，被強制旋轉(zhuǎn)成為空氣渦流，而進入的水滴在 水分子霧化器7的作用下，從水分子霧化器7的中心孔7. 1通過時，被渦孔7. 2產(chǎn)生的空氣 渦流作用，霧化成水霧。當(dāng)水被霧化成水霧后，進入到本裝置的真空腔體1中。因為真空腔體1的溫度恒 定，而氣壓卻在真空泵5的作用下不斷降低，這樣水分子就會不斷蒸發(fā)。同時，水的沸點會 降低，當(dāng)氣壓降低到一定真空度后，水會沸騰至完全汽化。水沸騰汽化的過程是需要吸收熱量的，而所述的真空腔體1體積恒定，不斷滴入 的水滴會不斷吸收熱量，從而使本裝置的真空腔體1內(nèi)溫度下降，隨之與真空腔體1連通的 制冷腔6外腔6. 1溫度下降。又制冷腔外腔6. 1與內(nèi)腔6.2采用導(dǎo)熱材料連接，當(dāng)外腔6. 1 溫度降低后，內(nèi)腔6. 2也會隨之降低溫度。這樣，待制冷物所在的內(nèi)腔6. 2中的環(huán)境溫度下 降，從而完成制冷過程。本實用新型的另一方案中，水管的水在進水閥門8. 1的控制下，以恒定的水滴速 度從進水孔2進入本裝置的水分子霧化器7 ；外部的空氣在經(jīng)過進氣閥門8. 2的控制后，以 恒定的進氣量由進氣孔3進入本裝置的水分子霧化器7。隨后，進入的空氣在水分子霧化器 7的作用下，經(jīng)過水分子霧化器7內(nèi)的渦孔7. 2，被強制旋轉(zhuǎn)成為空氣渦流，而進入的水滴在水分子霧化器7的作用下，從水分子霧化器7的中心孔7. 1通過時，被渦孔7. 2產(chǎn)生的空氣 渦流作用，霧化成水霧。當(dāng)水被霧化成水霧后，進入到本裝置的真空腔體1中。因為真空腔體1的體積恒 定，而氣壓卻在真空泵5的作用下不斷降低，這樣水分子就會不斷蒸發(fā)。同時，水的沸點會 降低，當(dāng)氣壓降低到一定真空度后，水會沸騰至完全汽化。真空腔1分為內(nèi)外嵌套且相互封閉的兩層腔體，包括外腔1. 1和內(nèi)腔1. 2。水在真 空腔體1內(nèi)沸騰汽化吸熱降溫，使真空腔體1的外腔1. 1溫度下降，又真空腔體的外腔1. 1 與內(nèi)腔1. 2采用導(dǎo)熱材料連接，當(dāng)外腔1. 1溫度降低后，內(nèi)腔1. 2的溫度也會隨之降低。這 樣，待制冷物所在的內(nèi)腔1. 2中的環(huán)境溫度下降，從而完成制冷過程。本實用新型的有益效果是1、本制冷裝置體積小，制冷效率高。2、本制冷裝置新穎可靠，結(jié)構(gòu)簡單，可獨立使用于不同場合。3、本制冷裝置的耗能部件僅為真空泵，耗能低，節(jié)省能源。4、本制冷裝置的制冷劑僅為水和空氣，決不污染大氣，綠色環(huán)保。

附圖1 為本實用新型第一實施例的示意圖附圖2 為本實用新型第二實施例的示意圖附圖3 為本實用新型第三實施例的示意圖附圖4 為本實用新型水分子霧化器的示意圖附圖編號說明
"1 真空腔體進水孔
ιi mc
~真空泵6制冷腔
~水分子霧化器π真空腔外層腔體
"Τ2真空腔內(nèi)層腔體6Π制冷腔外層腔體
~~制冷腔內(nèi)層腔體O^fC
~~制冷前的高溫?zé)峥s管制冷后的常溫?zé)峥s管
~ 7 水分子霧化器中心孔TTl水分子霧化器渦孔
““8Π進水孔閥門O進氣孔閥門具體實施方式
如附圖1所示一種真空制冷裝置，包括真空腔體1、進水孔2、進氣孔3、真空孔4， 真空泵5，還包括制冷腔6和水分子霧化器7 ；制冷腔6為一種內(nèi)外嵌套且相互封閉的兩層 腔體，包括外層腔體6. 1和內(nèi)層腔體6. 2，所述外層腔體6. 1的一端與真空孔4相連，其另 一端與真空泵5相連；內(nèi)層腔體6. 2為制冷室，內(nèi)置待制冷物；所述外層腔體6. 1與內(nèi)層腔 體6. 2之間采用導(dǎo)熱材料封閉；水分子霧化器7為一種帶中心孔的渦孔式霧化器，其中心孔 7. 1與進水孔2相連，渦孔7. 2與進氣孔3相連。所述進水孔2通過閥門8. 1與水管連接， 以閥門控制進水量。所述進氣孔3通過閥門8. 2與大氣相連，以閥門控制進氣量。如附圖2所示，為本使用新型的另一種實施方式。一種真空制冷裝置，包括真空 腔體1、進水孔2、進氣孔3、真空孔4，真空泵5，還包括水分子霧化器7 ；所述水分子霧化器 7為一種帶中心孔的渦孔式霧化器，其中心孔7. 1與進水孔2相連，渦孔7. 2與進氣孔3相 連；所述真空腔體1為一種內(nèi)外嵌套且相互封閉的兩層腔體，包括外層腔體1. 1和內(nèi)層腔 體1. 2，所述外層腔體1. 1的一端通過水分子霧化器7的中心孔7. 1與進水孔2相連，另一 端通過霧化器的渦孔與進氣孔3相連，其第三端與真空泵5相連；所述內(nèi)層腔體1. 2為制冷 室，內(nèi)置待制冷物；所述外層腔體1. 1與內(nèi)層腔體1. 2之間采用導(dǎo)熱材料封閉。所述進水孔 2通過閥門與水管連接，以閥門控制進水量。真空制冷裝置，所述進氣孔3通過閥門與大氣 相連，以閥門控制進氣量。如附圖3所示，為本使用新型的第三種實施方式。一種真空制冷裝置，包括真空腔 體1、進水孔2、進氣孔3、真空孔4，真空泵5，還包括制冷腔6和水分子霧化器7 ；制冷腔6 為一種內(nèi)外嵌套且相互封閉的兩層腔體，包括外層腔體6. 1和內(nèi)層腔體6. 2，所述外層腔體 6. 1的一端與真空孔4相連，其另一端與真空泵5相連；內(nèi)層腔體6. 2為制冷室，內(nèi)置待制 冷物；所述外層腔體6. 1與內(nèi)層腔體6. 2之間采用導(dǎo)熱材料封閉；水分子霧化器7為一種 帶中心孔的渦孔式霧化器，其中心孔7. 1與進水孔2相連，渦孔7. 2與進氣孔3相連。所述 進水孔2通過閥門8. 1與水管連接，以閥門控制進水量。所述進氣孔3通過閥門8. 2與大 氣相連，以閥門控制進氣量。所述制冷腔6為一種熱縮管的擴張模具，所述待制冷物為高溫 擴張熱縮管；所述制冷腔6的外層腔體6. 1與內(nèi)層腔體6. 2之間的導(dǎo)熱壁上開有多個小孔 6. 3，使外層腔體6. 1與內(nèi)層腔體6. 2連通，便于熱縮管擴張所需的真空環(huán)境。本實用新型是這樣工作的，水管的水在進水閥門的控制下，以恒定的水滴速度從 進水孔進入本裝置的水分子霧化器；外部的空氣在經(jīng)過進氣閥門的控制后，以恒定的進氣 量由進氣孔進入本裝置的水分子霧化器。隨后，進入的空氣在水分子霧化器的作用下，經(jīng)過 水分子霧化器內(nèi)的渦孔，被強制旋轉(zhuǎn)成為空氣渦流，而進入的水滴在水分子霧化器的作用 下，從水分子霧化器的中心孔通過時，被渦孔產(chǎn)生的空氣渦流作用，霧化成水霧。當(dāng)水被霧化成水霧后，進入到本裝置的真空腔體中。因為真空腔體的溫度恒定，而 氣壓卻在真空泵的作用下不斷降低，這樣水分子就會不斷蒸發(fā)。同時，水的沸點會降低，當(dāng) 氣壓降低到一定真空度后，水會沸騰至完全氣化。水沸騰汽化的過程是需要吸收熱量的，而所述的真空腔體體積恒定，不斷滴入的 水滴會不斷吸收熱量，從而使本裝置的真空腔體內(nèi)溫度下降，隨之與真空腔體連通的制冷 腔外腔溫度下降，又制冷腔外腔與內(nèi)腔采用導(dǎo)熱材料連接，當(dāng)外腔溫度降低后，內(nèi)腔也會隨 之降低溫度。這樣，內(nèi)腔中的待制冷物所在的內(nèi)腔環(huán)境溫度下降，從而完成制冷過程。[0045]我們采用具體實施例三做了試驗裝置，本試驗裝置包括真空腔體1、進水孔2、進 氣孔3、真空孔4，真空泵5，還包括制冷腔6和水分子霧化器7 ；制冷腔6為一種內(nèi)外嵌套且 相互封閉的兩層腔體，包括外層腔體6. 1和內(nèi)層腔體6. 2，所述外層腔體6. 1的一端與真空 孔4相連，其另一端與真空泵5相連；內(nèi)層腔體6. 2為制冷室，內(nèi)置待制冷物；所述外層腔 體6. 1與內(nèi)層腔體6. 2之間采用銅作為導(dǎo)熱材料來封閉；水分子霧化器7為一種帶中心孔 的渦孔式霧化器，其中心孔7. 1與進水孔2相連，渦孔7. 2與進氣孔3相連。所述進水孔2 通過閥門8. 1與水管連接，以閥門控制進水量。所述進氣孔3通過閥門8. 2與大氣相連，以 閥門控制進氣量。所述制冷腔6為一種熱縮管的擴張模具，所述待制冷物為高溫擴張熱縮 管；所述制冷腔6的外層腔體6. 1與內(nèi)層腔體6. 2之間的導(dǎo)熱壁上開有多個小孔6. 3，使外 層腔體6. 1與內(nèi)層腔體.6. 2連通，便于熱縮管擴張所需的真空環(huán)境。高溫?zé)峥s管6. 4從熱 縮管擴張模具的一端進入到熱縮管擴張模具內(nèi)，經(jīng)過擴張模具的擴張和制冷后，由熱縮管 擴張模具的另一端擠出，成為如圖3所示的擴張后的常溫?zé)峥s管6. 5。通過試驗，我們發(fā)現(xiàn)1、當(dāng)水滴的滴進速度為每分鐘100滴，進氣量為每分鐘5-10升，環(huán)境溫度為36攝 氏度時，本試驗裝置的制冷腔外腔的溫度為20攝氏度。2、當(dāng)水滴的滴進速度為每分鐘50滴，進氣量為每分鐘5-10升，環(huán)境溫度為36攝 氏度時，本試驗裝置的制冷腔外腔的溫度為23攝氏度。3、當(dāng)水滴的滴進速度為每分鐘150滴，進氣量為每分鐘5-10升，環(huán)境溫度為36攝 氏度時，本試驗裝置的制冷腔外腔的溫度為23攝氏度。由以上數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)水滴的滴進速度為每分鐘100滴時，制冷效率達到最大 值，制冷效果最好。經(jīng)過試驗，我們的制冷物高溫擴張熱縮管在經(jīng)過制冷腔制冷后，完全可以恢復(fù)到 常溫，達到實際應(yīng)用級別。本實用新型為一種真空制冷裝置，不僅能高效制冷降溫，還僅僅使用水和空氣作 為制冷劑，制冷用水量小。跟現(xiàn)有制冷裝置——如空調(diào)相比，本實用新型不污染大氣，綠色 環(huán)保。申請人認(rèn)為，本實用新型并不局限于以上幾種實施方式，任何以水在真空中由液態(tài)變 為氣態(tài)的吸熱過程為制冷原理的制冷裝置，或者是以本實用新型的制冷原理為啟示的制冷 裝置，不論其結(jié)構(gòu)如何變形或其形狀如何變換，都落入到本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求一種真空制冷裝置，包括真空腔體(1)、進水孔(2)、進氣孔(3)、真空孔(4)，真空泵(5)，其特征在于，還包括制冷腔(6)和水分子霧化器(7)；所述制冷腔(6)為一種內(nèi)外嵌套且相互封閉的兩層腔體，包括外層腔體(6.1)和內(nèi)層腔體(6.2)，所述外層腔體(6.1)的一端與真空孔(4)相連，其另一端與真空泵(5)相連；所述內(nèi)層腔體(6.2)為制冷室，內(nèi)置待制冷物；所述外層腔體(6.1)與內(nèi)層腔體(6.2)之間采用導(dǎo)熱材料封閉；所述水分子霧化器(7)為一種帶中心孔的渦孔式霧化器，其中心孔(7.1)與進水孔(2)相連，渦孔(7.2)與進氣孔(3)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的真空制冷裝置，其特征在于，所述制冷腔(6)為一種熱縮管的 擴張模具，所述待制冷物為高溫擴張熱縮管；所述制冷腔(6)的外層腔體(6. 1)與內(nèi)層腔體 (6. 2)之間的導(dǎo)熱壁上開有多個小孔(6. 3)，使外層腔體(6. 1)與內(nèi)層腔體(6. 2)連通，便 于熱縮管擴張所需的真空環(huán)境。
3.如權(quán)利要求1所述的真空制冷裝置，其特征在于，所述外層腔體(6.1)與內(nèi)層腔體 (6. 2)之間采用的導(dǎo)熱材料為金屬材料。
4.如權(quán)利要求3所述的真空制冷裝置，其特征在于，所述外層腔體(6.1)與內(nèi)層腔體 (6. 2)之間采用的導(dǎo)熱金屬材料為銅材或鋁材。
5.一種真空制冷裝置，包括真空腔體(1)、進水孔(2)、進氣孔(3)、真空孔(4)，真空泵 (5)，其特征在于，還包括水分子霧化器(7)；所述水分子霧化器(7)為一種帶中心孔的渦孔式霧化器，其中心孔(7. 1)與進水孔(2) 相連，渦孔(7. 2)與進氣孔(3)相連；所述真空腔體(1)為一種內(nèi)外嵌套且相互封閉的兩層腔體，包括外層腔體(1. 1)和內(nèi) 層腔體(1. 2)，所述外層腔體(1. 1)的一端通過水分子霧化器(7)的中心孔(7. 1)與進水孔 (2)相連，另一端通過水分子霧化器(7)的渦孔(7.2)與進氣孔(3)相連，其第三端與真空 泵(5)相連；所述內(nèi)層腔體(1. 2)為制冷室，內(nèi)置待制冷物；所述外層腔體(1. 1)與內(nèi)層腔體(1.2)之間采用導(dǎo)熱材料封閉。
6.如權(quán)利要求1或5所述的真空制冷裝置，其特征在于，所述進水孔(2)通過閥門 (8. 1)與水管連接，以閥門(8. 1)控制進水量。
7.如權(quán)利要求1或5所述的真空制冷裝置，其特征在于，所述進氣孔(3)通過閥門 (8. 2)與大氣相連，以閥門(8. 2)控制進氣量。
8.如權(quán)利要求5所述的真空制冷裝置，其特征在于，所述真空腔體(1)可以制作成冰箱 狀，所述外層腔體(1. 1)可以制作為密封的冰箱制冷管，內(nèi)層腔體(1. 2)可以制作為冰箱的 冷藏室。
9.如權(quán)利要求5所述的真空制冷裝置，其特征在于，所述外層腔體(1.1)與內(nèi)層腔體 (1.2)之間采用的導(dǎo)熱材料為金屬材料。
10.如權(quán)利要求9所述的真空制冷裝置，其特征在于，所述外層腔體(1.1)與內(nèi)層腔體 (1.2)之間采用的導(dǎo)熱金屬材料為銅材或鋁材。
專利摘要本實用新型公開了一種真空制冷裝置，包括真空腔體、進水口、進氣口、真空口，真空泵，制冷腔和水分子霧化器，制冷腔為一種內(nèi)外嵌套且相互封閉的兩層腔體，外層腔體的一端與真空口相連，另一端與真空泵相連，內(nèi)層腔體為制冷室，內(nèi)置待制冷物，水分子霧化器為一種帶中心孔的渦孔式霧化器，其中心孔與進水孔相連，渦孔與進氣孔相連；本實用新型僅采用水和空氣為制冷劑，在真空條件下，以水從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)需要吸熱為原理制作成的真空制冷裝置，實施中不但可以顯著降低制冷腔溫度，而且結(jié)構(gòu)簡單，方便實現(xiàn)，不污染大氣，綠色環(huán)保。
文檔編號F25B19/00GK201561602SQ20092021957
公開日2010年8月25日 申請日期2009年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日
發(fā)明者華國興, 張運生, 汪家偉 申請人:深圳市沃爾核材股份有限公司