[实用新型]机械式蒸发制冷循环装置

说明书

本实用新型涉及的是一种绿色制冷循环装置-机械式蒸发制冷循环装置，属于制冷技术领域。

现有的空调器，采用氟利昂制冷剂，其沸点在摄氏零下几十度，在室温常压下呈气态，为了达到液体蒸发吸热制冷的工艺，必须采用压缩机先将气态的制冷剂压缩成液态，液化过程要产生液化热这是放热过程。则液→气是吸热：气→液是放热。故现代空调器制冷是蒸汽压缩式制冷法，采用卡诺循环，能效比受限制提高，耗电量大、有污染、成本高、使用寿命短。

本实用新型的目的在于针对上述存在的缺陷，提出一种机械式蒸发制冷循环装置，具有耗电量小、无污染、成本低、无压缩机、使用寿命长等特点。

本实用新型的技术解决方案：

其结构是高压液泵的一端通过电磁阀与储液罐的一端，高压液泵的另一端接喷射器，储液罐的另一端通过节制阀与热交换器的回液罐相通，喷射器的混压室通过电磁阀与蒸发罐相接，喷射器的另一端与液气分离器的一端相接，液气分离器的另一端与蒸发付罐相接，蒸发付罐的底部通过三通阀、控制进入热交换器的进口端A，在热交换器的一侧设离心风机，蒸发罐内装继电器控制电加热(制热用)

本实用新型的优点：

1．制冷循环系统，是密闭循环，也可制冷制热。制冷剂其沸点(20℃)左右，机械喷射蒸发，藉蒸发气，吸热制冷。

2．制冷剂是低沸的液体，室温常压下呈液态，无需液化装置。

3．制冷时的热交换采用“负效应”从-18℃交换到0℃，室内空气释放热的转移到冷液里，没有液化热，只要冷液的冷量≥空气释放热就平衡消除了，回液温度0℃，即可省去冷凝器与排风扇向室外排放热气。

4．液体交换热量，冷液输送功率电耗小，制冷剂藉液体蒸发取潜化热制冷的，仅将液温下降恒温在-18℃，回液温度在0℃，可抛弃卡诺制循环，省掉压缩机，能效比就此显著提高，Ne可大于15～20。

5．机械式蒸发过程是物理变化过程，制冷剂的质永远不变，又制冷剂不溶于水可延长使用寿命。

附图是本实用新型的结构示意图

图中的1是电子温度计、2是压力表、3是热交换器、4是离心风机、5是节制阀、6是储液罐、7是高压液泵、8是喷射器、9是液气分离器、10是蒸发付罐、11是电磁阀、12是蒸发罐、13是继电器、14是充气盒、15是单向阀、16是增压输液泵、17是三通阀、18是控制阀。

下面结合附图进一步描述本实用新型的技术解决方案及工作过程：

制冷循环，启动高压液泵7把贮液罐6的制冷剂抽出，高压输入喷射器8，喷管喷射形成真空，将蒸发罐12内压力降低，相应降低了蒸发温度(沸点与压力成正比)，产生大量蒸发气被抽吸到喷射器8的扩压部分内制成雾，高速射入液气分离器9，雾状中液体微粒汇聚成液体输入蒸发付罐10内，低压低温液流入三通和分离出来的蒸发气混合成一体经调压阀18进入蒸发罐12中的充气盒内，实行充气蒸发实际增加了制冷剂液体分子的动能，从v₀→v_t，增加蒸发量，蒸发气要吸取周围的潜化热，产生制冷，将蒸发灌12的制冷剂降温到摄氏零下18度左右的冷液，用增压液泵16，打入热交换器3和离心风扇吸入的室内热空气进行交换，由节制阀5控制回液流速(1.5m/s)，热交换到冷液-18℃升至0℃，回入贮液罐6内，完成一次内循环，连续三分钟蒸发罐12内液温恒温在-18℃，热交换器3内的液温-18℃，贮液罐6的回液温度0℃，排风口的冷风温度最低5℃，可使室内温度在15分钟内下降到15℃～32℃，达到空调制冷目的。制冷的相变液→气→液，用冷液实行热交换，降低功率消耗，回入贮液罐6的是零度冷液，因此省去压缩液化过程，又消除了液化热。故本制冷的热平衡，仅发生于热交换器上，冷液的冷量≥空气释放热量。由节制阀控制回液流速(1.5m/s)回液温度恒温在0℃，所以室内的热量转移在液体内-18℃上升到0℃，用此“负效应”技术处理被消除了，回液0℃，就不需要冷凝器与排风扇向室外排放热气了。

制热循环：

关掉高压泵7，二个电磁阀11同时启动，改变通道，用继电器13接通陶瓷管加热器的电源，用点加热方法，将蒸发罐12的制冷剂沸腾汽化，直接把热蒸汽通入热交换器3与室内冷空气进行热交换(籍离心风扇把冷空气吸入)热交换器3起到冷凝器作用，热蒸汽变冷后，蒸汽凝结成液体，向蒸发罐12实行液体补充，补充液为热液(凝点温度)所以制热简单得多。只将热蒸汽直通热交换器3，冷热交换一下，热蒸汽受冷凝结为液体，则完成一次循环，周而复始循环3～5分钟时间，排风口热气温度25～36℃，用不到25分钟时间室温上升到15～28℃。(若不能达到空调制热指标可另加电加热(石英管或陶瓷管)经理论计算，制热比制冷消耗电量大1倍，但比现有空调器耗电量只有1/3可节能60～70％，采用本发明制冷的空调器与现有空调器的耗电量相比，可节省800％～900％。具体的说，现有空调器开动1小时耗电量可给采用本发明的空调器用8～9小时。