專利名稱：空調(diào)制冷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種空調(diào)制冷系統(tǒng)，特別涉及一種低溫復(fù)疊制冷系統(tǒng)或多極壓縮制冷系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前制冷系統(tǒng)中通常使用機(jī)械式壓縮機(jī)提供制冷系統(tǒng)所需要的壓力差。當(dāng)壓縮機(jī)壓比較高或壓縮終了壓力較高時(shí)，會(huì)引起機(jī)器效率低、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本上升等。目前的研究主要集中于壓縮機(jī)本身的發(fā)展上。氣體與水在較低的溫度與較高的壓力下(隨氣體種類而變化)，可以形成氣體水合物，在一立方米的水內(nèi)可以吸納約200倍的標(biāo)準(zhǔn)體積的氣體。當(dāng)水合物的溫度恢復(fù)到超過 其相平衡溫度時(shí)，則氣體水合物會(huì)分解，并釋放出氣體。當(dāng)把水合物置于密封容器中時(shí)，容器內(nèi)壓力會(huì)隨著氣體的釋放而逐漸升高。由于大部分氣體的水合物的相平衡曲線在0°C以上有一轉(zhuǎn)折點(diǎn)，即高于此溫度時(shí)水合物的相平衡壓力急劇增長，因此，可以在轉(zhuǎn)折溫度以下以較低的壓力促成水合物合成，然后在高于此轉(zhuǎn)折點(diǎn)的溫度下令其分解，則可以獲得較高的氣體壓力。特別是在常溫狀態(tài)時(shí)水合物相平衡壓力非常大，水合物幾乎無法存在，因此，可以獲得極聞的聞壓。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型是要提供一種空調(diào)制冷系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用水合物生成時(shí)吸收氣體、分解時(shí)放出氣體實(shí)現(xiàn)高低壓力循環(huán)，來替代壓縮機(jī)，組成制冷系統(tǒng)。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種空調(diào)制冷系統(tǒng)，其特點(diǎn)是它包括水合物生成器，低溫冷源，熱源，膨脹閥，蒸發(fā)器，低壓儲(chǔ)氣罐，高壓儲(chǔ)氣罐，若干個(gè)單向閥，水合物生成器的低壓氣體進(jìn)氣口和高壓氣體排氣口分別連接低壓儲(chǔ)氣罐和高壓儲(chǔ)氣罐，低壓儲(chǔ)氣罐與高壓儲(chǔ)氣罐之間通過蒸發(fā)器，膨脹閥和單向閥連接；水合物生成器是一個(gè)高壓密封容器，內(nèi)部充有水，外部設(shè)有冷卻水溫的低溫冷源或加熱水溫的熱源。水合物生成器還帶有水合物生成促進(jìn)裝置或水中加入水合物生成促進(jìn)劑。低溫冷源為盤管，盤管盤于水合物生成器的外表面，盤管內(nèi)部通冷卻水，或?yàn)閾Q熱器。熱源是自然空冷源，或是強(qiáng)制對(duì)流換熱源，或?yàn)榧訜崞?。膨脹閥為節(jié)流閥或毛細(xì)管。 低壓儲(chǔ)氣罐上設(shè)有充氣口，進(jìn)氣口和排氣口，其進(jìn)氣口連接蒸發(fā)器，用于儲(chǔ)存來自蒸發(fā)器的氣體。高壓儲(chǔ)氣罐上設(shè)有進(jìn)氣口和排氣口，其進(jìn)氣口連接蒸發(fā)器，用于儲(chǔ)存來自蒸發(fā)器的氣體；其排氣口連接水合物生成器，用于儲(chǔ)存來自水合物分解釋放的高壓氣體。單向閥一兩端分別連接高壓儲(chǔ)氣罐的排氣口和膨脹閥的進(jìn)口端；所述單向閥二兩端分別連接低壓儲(chǔ)氣罐的排氣口和水合物生成容器的進(jìn)氣口 ；所述單向閥三兩端分別連接水合物生成容器的排氣口和高壓儲(chǔ)氣罐的進(jìn)氣口。本實(shí)用新型的有益效果是水合物容器內(nèi)的水在低溫下將形成水合物，吸收氣體而同時(shí)放熱，直至系統(tǒng)壓力達(dá)到系統(tǒng)低壓壓力(略高于水合物生成最低壓力)。之后，將容器置于常溫下，水合物吸收熱量而分解，放出氣體，通過壓力控制閥，使氣體在達(dá)到控制壓力時(shí)開始排氣，之后順次進(jìn)入節(jié)流膨脹裝置，蒸發(fā)器等，最后進(jìn)入低壓儲(chǔ)氣罐，完成一個(gè)循環(huán)。之后，使水合物容器再次處于低溫狀態(tài)，打開容器進(jìn)氣閥，低壓儲(chǔ)氣罐的氣體被吸入容器中形成水合物，直至儲(chǔ)氣罐內(nèi)氣體壓力達(dá)到低壓壓力，如此反復(fù)循環(huán)，達(dá)到連續(xù)制冷目的。因此，本發(fā)明解決了高壓壓縮機(jī)所帶來的問題，尤其適用于低溫復(fù)疊制冷系統(tǒng)，多級(jí)壓縮制冷系統(tǒng)等。


圖I是本實(shí)用新型的制冷系統(tǒng)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說明。如圖I所示，本實(shí)用新型的空調(diào)制冷系統(tǒng)，包括水合物生成器1，低溫冷源2，熱源3，膨脹閥4，蒸發(fā)器5，低壓儲(chǔ)氣罐7，高壓儲(chǔ)氣罐8，單向閥一，二，三9，10，11，閥門6，進(jìn)氣閥12。水合物生成器的低壓氣體進(jìn)氣口和高壓氣體排氣口分別連接低壓儲(chǔ)氣罐和高壓儲(chǔ)氣罐，低壓儲(chǔ)氣罐與高壓儲(chǔ)氣罐之間通過蒸發(fā)器，膨脹閥和單向閥連接。水合物生成器I是一個(gè)高壓密封容器，容器上設(shè)有低壓氣體進(jìn)氣口和高壓氣體排氣口，容器內(nèi)充有一部分水，水溫可通過容器外部的低溫冷源2冷卻，或熱源3加熱。水合物生成器I可以帶有水合物生成促進(jìn)裝置，如攪拌器，也可以在水中加入水合物生成促進(jìn)劑，如表面活性劑、乳化液等。低溫冷源2用于冷卻水合物生成器中的水，可以采用盤管的形式盤于容器I的外表面，內(nèi)部通以冷卻水；也以是任何形式的換熱器。熱源3可以是自然空冷，也可以是強(qiáng)制對(duì)流換熱，或設(shè)置加熱器。膨脹閥4用于降壓降溫，也可以是節(jié)流閥或毛細(xì)管；所述蒸發(fā)器5用于低溫液體的蒸發(fā)而制冷。低壓儲(chǔ)氣罐7用于儲(chǔ)存來自蒸發(fā)器的氣體，其上有充氣口，進(jìn)氣口和排氣口。高壓儲(chǔ)氣罐8用于儲(chǔ)存來自蒸發(fā)器的氣體和水合物分解釋放的高壓氣體，其上有進(jìn)氣口和排氣口。單向閥一，二，三9，10，11在正壓差下自動(dòng)打開，在反壓差下自動(dòng)關(guān)閉。單向閥一9連接儲(chǔ)氣罐8的排氣口和膨脹閥4的進(jìn)口端；單向閥二 10連接儲(chǔ)氣罐7的排氣口和容器I的進(jìn)氣口 ；單向閥三11連接容器I的排氣口和儲(chǔ)氣罐8的進(jìn)氣口。進(jìn)氣閥12安裝在低壓儲(chǔ)氣罐7上，用于低壓儲(chǔ)氣罐7充氣。本實(shí)用新型的制冷系統(tǒng)的工作過程為，首先，按照?qǐng)DI聯(lián)成封閉系統(tǒng)，抽出管道中的空氣，在水合物生成器I中吸入一定量的水。然后打開閥門6，單向閥一，二，三9，10，11，通過儲(chǔ)氣罐7的進(jìn)氣閥12向系統(tǒng)充入低壓壓力氣體。關(guān)閉閥門6、單向閥三11，使儲(chǔ)氣罐7和容器I中的壓力升高到系統(tǒng)循環(huán)所需高壓后，關(guān)閉進(jìn)氣閥12。之后系統(tǒng)進(jìn)入工作循環(huán)過程。首先，將冷源2接入水合物生成器I，水合物開始生成，直至儲(chǔ)氣罐7內(nèi)壓力達(dá)到系統(tǒng)所需低壓壓力(略高于水合物生成最低壓力)。關(guān)閉單向閥一 9，切斷冷源2，接通熱源3，水合物生成器I中的水合物分解釋放出氣體，水合物生成器I的容器內(nèi)壓力升高，單向閥二10自動(dòng)關(guān)閉，單向閥三11也在壓差作用下自動(dòng)打開。隨著水合物的繼續(xù)分解，高壓儲(chǔ)氣罐8中的壓力達(dá)到系統(tǒng)高壓值，系統(tǒng)完成壓縮過程。切斷熱源3，接通冷源4，水合物又開始形成，導(dǎo)致容器I內(nèi)的壓力下降，單向閥11自動(dòng)關(guān)閉，打開閥門6，單向閥10，9順次自動(dòng)打開，來自儲(chǔ)氣罐8的高壓氣體順次進(jìn)入膨脹閥4、蒸發(fā)器5、儲(chǔ)氣罐7等，最后被吸入水合物生成器I的容器中形成水合物；直至高壓儲(chǔ)氣罐8中的壓力下降到低壓壓力，單向閥一 9自動(dòng)關(guān)閉，系統(tǒng)完成制冷過程。此后，切斷冷源2，接通熱源3，水合物生成器I的容器中的水合物 分解釋放氣體，壓力升高，單向閥二 10自動(dòng)關(guān)閉，單向閥三11自動(dòng)打開，重復(fù)壓縮過程。如此反復(fù)循環(huán)，可連續(xù)提供冷量。本實(shí)用新型特別適用于低溫復(fù)疊制冷系統(tǒng)中的低溫級(jí)，以提供更低溫度的冷量。本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式，在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)，做出的任何變化、改型、添加或替換，都應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種空調(diào)制冷系統(tǒng)，其特征在于它包括水合物生成器(1)，低溫冷源(2)，熱源(3)，膨脹閥(4)，蒸發(fā)器(5)，低壓儲(chǔ)氣罐(7)，高壓儲(chǔ)氣罐(8)，若干個(gè)單向閥，所述水合物生成器(I)的低壓氣體進(jìn)氣口和高壓氣體排氣口分別連接低壓儲(chǔ)氣罐(7)和高壓儲(chǔ)氣罐(8)，低壓儲(chǔ)氣罐(7)與高壓儲(chǔ)氣罐(8)之間通過蒸發(fā)器(5)和膨脹閥(4)連接；水合物生成器(I)是一個(gè)高壓密封容器，內(nèi)部充有水，外部設(shè)有冷卻水溫的低溫冷源(2)或加熱水溫的熱源(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的空調(diào)制冷系統(tǒng)，其特征在于所述低溫冷源(2)為盤管，盤管盤于水合物生成器的外表面，盤管內(nèi)部通冷卻水，或?yàn)閾Q熱器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的空調(diào)制冷系統(tǒng)，其特征在于所述熱源(3)是自然空冷源，或是強(qiáng)制對(duì)流換熱源，或?yàn)榧訜崞鳌?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的空調(diào)制冷系統(tǒng)，其特征在于所述膨脹閥(4)為節(jié)流閥或毛細(xì)管。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的空調(diào)制冷系統(tǒng)，其特征在于所述低壓儲(chǔ)氣罐(7)上設(shè)有充氣口，進(jìn)氣口和排氣口，其進(jìn)氣口連接蒸發(fā)器(5 )，用于儲(chǔ)存來自蒸發(fā)器(5 )的氣體。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的空調(diào)制冷系統(tǒng)，其特征在于所述高壓儲(chǔ)氣罐(8)上設(shè)有進(jìn)氣口和排氣口，其進(jìn)氣口連接蒸發(fā)器(5)，用于儲(chǔ)存來自蒸發(fā)器(5)的氣體；其排氣口連接水合物生成器(I )，用于儲(chǔ)存來自水合物分解釋放的高壓氣體。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種空調(diào)制冷系統(tǒng)，其特點(diǎn)是它包括水合物生成器，低溫冷源，熱源，膨脹閥，蒸發(fā)器，低壓儲(chǔ)氣罐，高壓儲(chǔ)氣罐，若干個(gè)單向閥，其特點(diǎn)是水合物生成器的低壓氣體進(jìn)氣口和高壓氣體排氣口分別連接低壓儲(chǔ)氣罐和高壓儲(chǔ)氣罐，低壓儲(chǔ)氣罐與高壓儲(chǔ)氣罐之間通過蒸發(fā)器，膨脹閥和單向閥連接；水合物生成器是一個(gè)高壓密封容器，內(nèi)部充有水，外部設(shè)有冷卻水溫的低溫冷源或加熱水溫的熱源。該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是避免了使用高壓壓縮機(jī)，因而提高了系統(tǒng)的效率、可靠性，節(jié)省了成本，特別適用于各種低溫復(fù)疊、多級(jí)制冷系統(tǒng)。
文檔編號(hào)F25B27/00GK202501658SQ201120439828
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2011年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月9日
發(fā)明者張華 , 祁影霞 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)