專利名稱：機械式蒸發制冷方法
技術領域：
本發明涉及的是一種綠色制冷循環方法-機械式蒸發制冷方法，屬于制冷技術領域。
現有的空調器的制冷方法，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，為了達到液體蒸發吸熱制冷的工藝，必須采用壓縮機先將氣態的制冷劑壓縮成液態，液化過程要產生液化熱這是放熱過程。則液→氣是吸熱氣→液是放熱。故現代空調器制冷是蒸汽壓縮制冷法，采用卡諾循環，能效比受限制提高，耗電量大、有污染、成本高、使用壽命短。
本發明的目的在于針對上述存在的缺陷，提出一種機械式蒸發制冷方法，具有耗電量小、無污染、成本低、無壓縮機、使用壽命長等特點。
本發明的技術解決方案制冷液通過高壓液泵產生高壓、高速制冷液，進入噴射器產生霧并在其混壓室內產生真空，將蒸發罐內的壓力下降，致使制冷液的沸點下降至零下，產生蒸發汽吸入噴射器內與噴射器內產生的霧一起噴入到液氣分離器內；分離后，霧凝結的液體進入蒸發付罐內，蒸發汽通過三通閥、控制閥進入充氣盒，蒸發汽的動能作功并轉換成位能，消除液化熱并增大蒸發管的蒸發量；經過循環約5分鐘，蒸發管內的制冷液下降至零下18℃，而且是一個恒值；用它來熱交換，在蒸發罐的底部經過增壓輸液泵、單向閥、三通閥進入熱交換器的進口端進行液體交換；通過節制閥控制熱交換回液管內的回液速度約1．5m／S，使回液溫度在零度左右，回入儲液罐內。
本發明的優點1．制冷循環系統，是密閉循環，也可制冷制熱，制冷劑沸點20℃左右，機械噴射蒸發，藉蒸發氣，吸熱制冷。
2．制冷劑是低沸的液體，室溫常壓下呈液態，無需液化裝置。
3．制冷時的熱交換采用“負效應”從-18℃交換到0℃，室內空氣釋放熱的轉移到冷液里，沒有液化熱，只要冷液的冷量≥空氣釋放熱就平衡消除了，回液溫度0℃，即可省去冷凝器與排風扇向室外排放熱氣。
4．液體交換熱量，冷液輸送功率電耗小，制冷劑呈液態，藉高壓高速液體噴射蒸發吸取潛化熱制冷的，僅將液溫下降恒溫在-18℃，回液溫度在0℃，可拋棄卡諾制循環，省掉壓縮機，能效比就此顯著提高，Ne可大于15～20。
5．機械式蒸發過程是物理變化過程，制冷劑的質永遠不變，又采用的制冷劑不溶于水可延長使用壽命。
附圖
是實施例結構示意中的1是電子溫度計、2是壓力表、3是熱交換器、4是離心風機、5是節制閥、6是儲液罐、7是高壓液泵、8是噴射器、9是液氣分離器、10是蒸發付罐、11是電磁閥、12是蒸發罐、13是繼電器、14是充氣盒、15是單向閥、16是增壓輸液泵、17是三通閥、18是控制閥。
下面結合附圖進一步描述本發明的技術解決方案及工作過程制冷循環，啟動高壓液泵7把貯液罐6的制冷制冷劑抽出，高壓輸入噴射器8，噴管噴射形成真空，將蒸發罐12內壓力降低，相應降低了蒸發溫度(沸點與壓力成正比)，產生大量蒸發氣被抽吸到噴射器8的擴壓部分內制成霧，高速射入液氣分離器9，霧狀中液體微粒匯聚成液體輸入蒸發付罐10內，低壓低溫液流入三通和分離出來的蒸發氣混合成一體經調壓閥18進入蒸發罐12中的充氣盒內，實行充氣蒸發實際增加了制冷劑液體分子的動能，從v0→vt，增加蒸發量，蒸發氣要吸取周圍的潛化熱，產生制冷，將蒸發灌12的制冷劑降溫到攝氏零下18度左右的冷液，用增壓液泵16，打入熱交換器3和離心風扇吸入的室內熱空氣進行交換，由節制閥5控制回液流速(1．5m／s)，熱交換到冷液-18℃升至0℃，回入貯液罐6內，完成一次內循環，連續三分鐘蒸發罐12內液溫恒溫在-18℃，熱交換器3內的液溫-18℃，貯液罐6的回液溫度0℃，排風口的冷風溫度最低5℃，可使室內溫度在15分鐘內下降到15℃～32℃，達到空調制冷目的。制冷的相變液→氣→液，用冷液實行熱交換，降低功率消耗，回入貯液罐6的是零度冷液，因此省去壓縮液化過程，又消除了液化熱。故本制冷的熱平衡，僅發生于熱交換器上，冷液的冷量≥空氣釋放熱量。由節制閥控制回液流速(1．5m／s)回液溫度恒溫在0℃，所以室內的熱量轉移在液體內-18℃上升到0℃，用此“負效應”技術處理被消除了，回液0℃，就不需要冷凝器與排風扇向室外排放熱氣了。
制熱循環關掉高壓泵7，二個電磁閥11同時啟動，改變通道，用繼電器13接通陶瓷管加熱器的電源，用電加熱方法，將蒸發罐12的制冷劑沸騰汽化，直接把熱蒸汽通入熱交換器3與室內冷空氣進行熱交換(籍離心風扇把冷空氣吸入)熱交換器3起到冷凝器作用，熱蒸汽變冷后，蒸汽凝結成液體，向蒸發罐12實行液體補充，補充液為熱液(凝點溫度)以制熱簡單的多。只將熱蒸汽直通熱交換器3，冷熱交換一下，熱蒸汽受冷凝結為液體，則完成一次循環，周而復始循環3～5分鐘時間，排風口熱氣溫度25～36℃，用不到25分鐘時間室溫上升到15～28℃。(若不能達到空調制熱指標可另加電加熱(石英管或陶瓷管)經理論計算，制熱比制冷消耗電量大1倍，但比現有空調器耗電量只有1／3可節能60～70％，采用本制冷方法與現有空調器的耗電量相比，可節省800％～900％。具體的說，現有空調器開動1小時耗電量可給采用本制冷方法的空調用8～9小時。
權利要求
1.機械式蒸發制冷方法，其特征是制冷液通過高壓液泵產生高壓、高速制冷液，進入噴射器產生霧并在其穩壓室內產生真空，將蒸發罐內的壓力下降，致使制冷液的沸點下降至零下，產生蒸發汽吸入噴射器內與噴射器內產生的霧一起噴入到液氣分離器內；分離后，霧凝結的液體進入蒸發付罐內，蒸發汽通過三通閥、控制閥進入充氣盒，蒸發汽的動能作功并轉換成位能，消除液化熱并增大蒸發管的蒸發量；經過循環約5分鐘，蒸發管內的制冷液下降至零下18℃，而且是一個恒值；用它來熱交換，在蒸發罐的底部經過增壓輸液泵、單向閥、三通閥進入熱交換器的進口端進行液體交換；通過節制閥控制熱交換回液管內的回液速度約1．5m／S，使回液溫度在零度左右，回入儲液罐內。
全文摘要
本發明是機械式蒸發制冷方法,經高壓液泵產的高壓、高速制冷液進入噴射器產生霧、真空,蒸發罐內的壓力下降,制冷液至零下,蒸發汽與霧噴入液氣分離器內分離進入蒸發付罐內,蒸發汽動能作功轉換成位能,增大蒸發管的蒸發量;循環使制冷液至零下18℃;蒸發罐底部進行液體交換;控制熱交換速度約1.5m/S,回液溫度約零度,回入儲液罐內。優點:耗電量小、無污染、成本低、使用壽命長。
文檔編號F25B1/06GK1291709SQ0011252
公開日2001年4月18日 申請日期2000年9月11日 優先權日2000年9月11日
發明者江德明, 王美珍 申請人:江德明, 吳和耀, 王慶和, 潘建軍