一種不用壓縮機的製冷方法及專用設備的製作方法
2023-06-11 13:57:26
專利名稱：一種不用壓縮機的製冷方法及專用設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種不用壓縮機的製冷方法及專用設備。
背景技術：
目前，一般通過壓縮機採用壓縮變相的方法實現製冷，整套製冷設備包括壓縮機、 蒸發器、冷凝器、節流閥及相關連接管路，在製冷循環過程中，壓縮機起著壓縮和輸送製冷劑蒸氣，使蒸發器中產生低壓力、冷凝器中產生高壓力的作用，蒸發器是輸出冷量的設備， 製冷劑在蒸發器中吸收被冷卻物體的熱量，從而達到製冷的目的；節流閥對製冷劑起節流降壓作用並調節進入蒸發器的製冷劑流量；冷凝器是輸出熱量的設備，從蒸發器中吸取的熱量連同壓縮機消耗的功所轉化的熱量在冷凝器中被冷卻介質帶走。根據熱力學第二定律，壓縮機所消耗的功(電能)起了補償作用，使製冷劑不斷從低溫物體中吸熱，並向高溫物體放熱，從而完成整個製冷循環。眾所周知，低溫物體向高溫物體放熱的過程是非自發過程，是耗功過程，必須給它能量才能實現，如家用電冰箱，必須給它電能，才能移走箱體內食物的熱量。與熱機的原理相似，理想的冷凍機應是可以實現兩個等溫過程和兩個絕熱過程構成的循環的設備。正向卡諾循環工質吸熱溫度大於工質放熱溫度。逆向卡諾循環工質吸熱溫度小於工質放熱溫度。逆向卡諾循環是製冷循環最理想的情況，因為它耗功最少，但實際的製冷循環耗功量都大於逆向卡諾循環，工業上現在廣泛應用的是蒸氣壓縮製冷循環，其存在的不足是: 在壓縮過程中，製冷劑蒸氣易處於過飽和狀態而產生溼蒸汽，從而對設備產生液擊並造成損害。而研究表明，加快蒸發和加快凝結是有利於提高製冷效率的，但是這又與在製冷劑蒸氣過飽和狀態下，壓縮機不宜做功相矛盾；在蒸氣壓縮製冷循環過程的節流結束時，大約有2 0 %的液態製冷劑會閃發成氣體，而這部分製冷劑氣體在蒸發前直接被閃發，並沒有起到製冷效應，從而使得空調的製冷性能降低；此外，現有壓縮機壓縮製冷劑蒸氣需較高的能耗,運行成本較高。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是，提高一種可提高製冷效率，節能，降低運行成本的不用壓縮機的製冷方法及專用設備。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是
本發明之不用壓縮機的製冷方法，包括以下步驟通過循環動力泵將儲液罐中的液態製冷劑泵入能使液態製冷劑以閃發形式蒸發的換熱器後，液態製冷劑蒸發，並從換熱器中吸收冷媒流體的潛熱實現製冷，再將從換熱器中出來的製冷劑蒸氣經冷凝裝置冷凝成液態製冷劑，然後返回儲液罐中，用於循環製冷。 進一步，對從換熱器中出來的製冷劑蒸氣在進入冷凝裝置冷凝前，進行增壓處理，使製冷劑蒸氣處於過飽和狀態。本發明之不用壓縮機的製冷專用設備，包括儲液罐、循環動力泵、換熱器、冷凝裝置，所述儲液罐通過管路與循環動力泵相連，所述循環動力泵通過管路與換熱器中製冷劑流道的一端相連，所述換熱器中的冷媒流體流道通過循環泵及管路與需要製冷的用戶末端設備相連，所述換熱器中製冷劑流道的另一端與冷凝裝置相連，所述冷凝裝置通過管路與儲液罐相連。進一步，所述換熱器與冷凝裝置之間設有增壓容器，所述增壓容器內設有用於增壓的軸流風機。進一步，所述用戶末端設備為表冷器或風機盤管等。本發明中所述液態製冷劑的蒸發是強制性的，是由於液態製冷劑在通過流道時其流道截面積急劇增大而發生的，以閃發的形式完成；從換熱器中出來的製冷劑蒸氣經冷凝裝置冷凝成液體後，返回儲液罐中，再通過循環動力泵泵入可以閃發的換熱器內進行蒸發吸熱，實現製冷循環，而無須採用壓縮機。本發明製冷專用設備中的循環動力泵所處的位置，與現有製冷循環系統中壓縮機所處的位置是不同的現有製冷循環系統中的壓縮機位於蒸發裝置前，起到抽吸蒸發裝置內製冷劑蒸氣的作用，並把製冷劑蒸氣壓入冷凝裝置內，而本發明製冷專用設備中的循環動力泵位於蒸發裝置後，起到將製冷劑液體壓入蒸發裝置內進行閃發的作用，它的作用對象是液體，而壓縮機的作用對象是氣體。與現有技術相比，本發明之不用壓縮機的製冷方法通過藉助循環動力泵，利用閃發的原理將液態製冷劑變成氣態製冷劑的同時實現製冷，可提高製冷效率，節能，降低運行成本。本發明之不用壓縮機的製冷專用設備，製造成本低，且運行穩定可靠，無須採用潤滑油對運動部件實施潤滑，從而使其部件更少，設備更精簡，維護也更方便。
圖I為本發明實施例I之不用壓縮機的製冷專用設備的結構示意圖2為本發明實施例2之不用壓縮機的製冷專用設備的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例對發明作進一步說明。實施例I
本實施例之不用壓縮機的製冷方法，包括以下步驟通過循環動力泵將儲液罐中的液態製冷劑泵入能使液態製冷劑以閃發形式蒸發的換熱器後，液態製冷劑蒸發，並從換熱器中吸收冷媒流體的潛熱實現製冷，再將從換熱器中出來的製冷劑蒸氣經冷凝裝置冷凝成液態製冷劑，然後返回儲液罐中，用於循環製冷。本發明方法較適用於製冷劑蒸氣冷凝條件較佳(例如冷凝溫度< 25°C時)的情況， 從換熱器中出來的製冷劑蒸氣無需經增壓處理直接進入冷凝裝置冷凝。參照圖1，本實施例之不用壓縮機的製冷專用設備，包括儲液罐8、循環動力泵I、 換熱器2、冷凝裝置5，所述儲液罐8通過管路與循環動力泵I相連，所述循環動力泵I通過管路與換熱器2中製冷劑流道的一端相連，所述換熱器2中的冷媒流體流道通過循環泵4 及管路與需要製冷的用戶末端設備3 (如表冷器或風機盤管等)相連，所述換熱器2中製冷劑流道的另一端通過管路與冷凝裝置相連，所述冷凝裝置通過管路與儲液罐8相連。當然， 所述製冷劑流道的另一端可以直接與冷凝裝置相連，這更有利於形成閃發蒸發。該循環冷卻系統包括冷凝器5、冷卻器6、冷卻循環泵7，所述冷凝器5通過管路及冷卻循環泵7與冷凝器5相連。實施例2
本實施例之不用壓縮機的製冷方法，與實施例I製冷方法的區別在於對從換熱器中出來的製冷劑蒸氣在進入冷凝裝置冷凝前，進行增壓處理，使製冷劑蒸氣處於過飽和狀態。該方法較適用於製冷劑蒸氣冷凝條件欠佳(例如冷凝溫度高於35°C時)的情況，從換熱器中出來的製冷劑蒸氣需經增壓處理，使製冷劑蒸氣處於過飽和狀態後，再進入冷凝裝置冷凝。參照圖2，本實施例之不用壓縮機的製冷專用設備，與實施例I的區別在於所述換熱器2與冷凝裝置之間設有增壓容器9，所述增壓容器9內設有用於增壓的軸流風機10。
權利要求
1.一種不用壓縮機的製冷方法，其特徵在於，包括以下步驟通過循環動力泵將儲液罐中的液態製冷劑泵入能使液態製冷劑以閃發形式蒸發的換熱器後，液態製冷劑蒸發，並從換熱器中吸收冷媒流體的潛熱實現製冷，再將從換熱器中出來的製冷劑蒸氣經冷凝裝置冷凝成液態製冷劑，然後返回儲液罐中，用於循環製冷。
2.根據權利要求I所述的不用壓縮機的製冷方法，其特徵在於對從換熱器中出來的製冷劑蒸氣在進入冷凝裝置冷凝前，進行增壓處理，使製冷劑蒸氣處於過飽和狀態。
3.一種不用壓縮機的製冷專用設備，其特徵在於包括儲液罐、循環動力泵、換熱器、 冷凝裝置，所述儲液罐通過管路與循環動力泵相連，所述循環動力泵通過管路與換熱器中製冷劑流道的一端相連，所述換熱器中的冷媒流體流道通過循環泵及管路與需要製冷的用戶末端設備相連，所述換熱器中製冷劑流道的另一端與冷凝裝置相連，所述冷凝裝置通過管路與儲液罐相連。
4.根據權利要求3所述的不用壓縮機的製冷專用設備，其特徵在於所述換熱器與冷凝裝置之間設有增壓容器，所述增壓容器內設有用於增壓的軸流風機。
5.根據權利要求3或4所述的製冷專用設備，其特徵在於所述用戶末端設備為表冷器或風機盤管。
全文摘要
一種不用壓縮機的製冷方法及專用設備，該製冷方法包括以下步驟通過循環動力泵將儲液罐中的液態製冷劑泵入能使液態製冷劑以閃發形式蒸發的換熱器後，液態製冷劑蒸發，並從換熱器中吸收冷媒流體的潛熱實現製冷，再將從換熱器中出來的製冷劑蒸氣經冷凝裝置冷凝成液態製冷劑，然後返回儲液罐中，用於循環製冷。本發明還包括不用壓縮機的製冷專用設備。利用本發明之不用壓縮機的製冷方法可提高製冷效率，節能，降低運行成本。
文檔編號F25B23/00GK102589190SQ20121004349
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月24日 優先權日2012年2月24日
發明者劉小江 申請人:劉小江