工質(zhì)為水無膨脹閥的低能耗制冷/熱機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種制冷/熱機，尤其是一種工質(zhì)為水無膨脹閥的低能耗制冷/熱機。
【背景技術(shù)】
[0002]蒸發(fā)器溫度在(TC以上的空調(diào)制冷機，可降低生活空間中空氣的溫度和濕度。蒸發(fā)工質(zhì)為水，以化學(xué)吸收劑(熱化學(xué)壓縮器)的作用完成制冷過程的制冷機，在早期有硫酸和水、溴化銀和水、水和氨等吸收式制冷機；目前主要以溴化鋰和水吸收式制冷機，它們均利用吸收劑對蒸發(fā)劑(水)的吸附作用使蒸發(fā)劑(水)降溫而制冷；還有蒸汽噴射式抽吸真空蒸發(fā)水制冷機。上述制冷機均因其COP (能效比)指標(biāo)較低而有逐漸被淘汰的趨勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種工質(zhì)為水無膨脹閥的低能耗制冷/熱機，具有結(jié)構(gòu)簡單合理、安裝維護方便、高效節(jié)能省材、安全無壓、無毒、無污染、無腐蝕等諸多優(yōu)點。
[0004]按照本實用新型提供的技術(shù)方案，一種工質(zhì)為水無膨脹閥的低能耗制冷/熱機，其特征是:由蒸發(fā)換熱器、冷凝換熱器和渦旋壓縮機組成，所述蒸發(fā)換熱器的上部設(shè)有第一開口端，第一開口端與渦旋壓縮機的進氣端相連通，渦旋壓縮機的出氣端與冷凝換熱器上部的第二開口端相連通；所述冷凝換熱器內(nèi)設(shè)有散熱管，散熱管與第二開口端之間設(shè)有冷凝室，冷凝室上設(shè)置閥；所述蒸發(fā)換熱器和冷凝換熱器的底部通過弓形管相連通。
[0005]在本實用新型的一實施例中，所述蒸發(fā)換熱器包括蒸發(fā)換熱器殼體，蒸發(fā)換熱器殼體內(nèi)設(shè)有吸熱管，吸熱管與第一開口端之間設(shè)有蒸發(fā)室。
[0006]在本實用新型的另一實施例中，所述蒸發(fā)換熱器包括蒸發(fā)換熱器殼體，蒸發(fā)換熱器殼體與第一開口端之間設(shè)有蒸發(fā)室，蒸發(fā)器殼體的底部設(shè)有下水管，蒸發(fā)室內(nèi)設(shè)置噴淋器，噴淋器連接回水管，回水管與下水管之間通過同程管設(shè)置一個或并聯(lián)設(shè)置多個盤管換熱器，在下水管與同程管之間設(shè)置循環(huán)泵。
[0007]所述弓形管的弧口朝下，弓形管兩端截面圓心與弓形高點截面圓心的高度差大于弧口管徑。
[0008]本實用新型所述的工質(zhì)為水無膨脹閥的低能耗制冷/熱機沒有膨脹閥進行高壓液相轉(zhuǎn)換到低壓汽相的過程，而壓縮式制冷機主要的功率損耗在高壓差的氣態(tài)工質(zhì)和膨脹閥上，因此可使制冷COP系數(shù)達8以上，可大幅度提高制冷或制熱效率，以很小的能耗換取很大的冷量和熱量，高效節(jié)能明顯；工質(zhì)采用水為天然制冷劑，無需生產(chǎn)，因而也就沒有生產(chǎn)和使用制冷劑所帶來環(huán)境被污染和地球被嚴重溫室問題。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2為圖1的工作狀態(tài)圖。
[0011]圖3為本實用新型實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0012]用水作為蒸發(fā)/冷凝工質(zhì)，制冷/熱機在常溫和真空條件下，如果將蒸發(fā)器的液相轉(zhuǎn)氣相的等溫吸熱溫度設(shè)為15°C (作為冷端)，冷凝器的氣相轉(zhuǎn)液相的等溫散熱溫度設(shè)為45V (作為熱端)，通過壓縮機使蒸發(fā)飽和水汽壓和冷凝飽和水汽壓產(chǎn)生803 HimH2O的壓差時，制冷/熱機即可產(chǎn)生上述蒸發(fā)/冷凝30°C的溫差要求。此時，制冷/熱機的蒸發(fā)換熱器對外蒸發(fā)吸熱，使環(huán)境介質(zhì)溫度降低，即可調(diào)節(jié)空氣的溫度和濕度；而冷凝換熱器對外冷凝放熱，使環(huán)境介質(zhì)溫度升高，環(huán)境介質(zhì)通過流動擴散放熱，使制冷/熱機達到新的熱平衡。蒸發(fā)換熱器和冷凝換熱器的底部有弓形管連通。工質(zhì)水液面因受壓差力的作用，使蒸發(fā)換熱器內(nèi)的工質(zhì)水液面因壓力較低而升高；而冷凝換熱器內(nèi)的工質(zhì)水液面因壓力較高而降低。因而，兩者的工質(zhì)水液面即產(chǎn)生一定的液位差。當(dāng)蒸發(fā)換熱器內(nèi)的工質(zhì)水液面受重力和壓縮機持續(xù)的抽吸作用，使蒸發(fā)飽和水汽壓獲得蒸發(fā)吸熱的條件而制冷，此現(xiàn)象與膨脹閥功能類同，其機理有所不同。
[0013]下面結(jié)合具體附圖對本實用新型作進一步說明。
[0014]如圖1-圖3所示:所述工質(zhì)為水無膨脹閥的低能耗制冷/熱機包括工質(zhì)水1、蒸發(fā)換熱器2、吸熱管3、渦旋壓縮機4、散熱管5、冷凝換熱器6、弓形管7、蒸發(fā)室8、冷凝室9、閥10、下水管11、循環(huán)泵12、同程管13、盤管換熱器14、回水管15、噴淋器16、蒸發(fā)換熱器殼體17等。
[0015]實施例一:
[0016]如圖1所示:本實用新型由蒸發(fā)換熱器2、冷凝換熱器6和渦旋壓縮機4組成，蒸發(fā)換熱器2的上部設(shè)有第一開口端，第一開口端與渦旋壓縮機4的進氣端相連通，渦旋壓縮機4的出氣端與冷凝換熱器6上部的第二開口端相連通；所述蒸發(fā)換熱器2包括蒸發(fā)換熱器殼體17，蒸發(fā)換熱器殼體17內(nèi)設(shè)有吸熱管3,吸熱管3與第一開口端之間設(shè)有蒸發(fā)室8 ；所述冷凝換熱器6內(nèi)設(shè)有散熱管5，散熱管5與第二開口端之間設(shè)有冷凝室9，冷凝室9上設(shè)置閥10，通過閥10可加注工質(zhì)水I和抽真空；所述蒸發(fā)換熱器2和冷凝換熱器6的底部通過弓形管7相連通，弓形管7的弧口朝下，弓形管7兩端截面圓心與弓形高點截面圓心直接的高度差大于管徑，弓形管7的弓形能防止冷、熱溫度游走損失；所述蒸發(fā)換熱器2、渦旋壓縮機4、冷凝換熱器6及弓形管7共同組成一個真空密閉環(huán)路，渦旋壓縮機4、蒸發(fā)室8和冷凝室9上部有氣態(tài)工質(zhì)水1，蒸發(fā)換熱器2、弓形管7和冷凝換熱器6下部中有液態(tài)工質(zhì)水I ;所述蒸發(fā)換熱器2內(nèi)的工質(zhì)水I液面比冷凝換熱器6工質(zhì)水I液面高。
[0017]本實用新型的工作原理及工作過程:
[0018]本實用新型遵循“逆卡諾循環(huán)”原理，有四個基本部分組成:首先工質(zhì)在Ttl下從冷源(即被冷卻物體)吸取熱量％，并進行等溫吸熱，然后通過絕熱壓縮，使其溫度由Ttl升高至環(huán)境介質(zhì)的溫度Tk，再在Tk下進行等溫放熱，并向環(huán)境介質(zhì)(即高溫?zé)嵩?放出熱量qk，最后再進行絕熱膨脹(絕熱膨脹在蒸發(fā)換熱器的工質(zhì)液面完成)，使其溫度由Tk降至T ^即使工質(zhì)回到初始狀態(tài)，從而完成一個循環(huán)；
[0019]具體的，在蒸發(fā)換熱器2內(nèi)工質(zhì)水I以液態(tài)形式沸騰吸熱蒸發(fā)，當(dāng)環(huán)境介質(zhì)溫度高于工質(zhì)水I蒸發(fā)溫度，環(huán)境介質(zhì)熱量以液態(tài)或氣態(tài)形式對蒸發(fā)換熱器2內(nèi)工質(zhì)水I進行自然擴散傳遞而獲得降溫制冷，蒸發(fā)換熱器2需要有足夠的熱交換面積，以減小環(huán)境介質(zhì)與工質(zhì)的溫差；在冷凝換熱器6內(nèi)，工質(zhì)水I以氣態(tài)形式進行冷凝放熱，其溫度高于環(huán)境介質(zhì)溫度時，環(huán)境介質(zhì)以液態(tài)或氣態(tài)形式對冷凝換熱器6內(nèi)的工質(zhì)蒸汽進行等溫吸熱冷卻工質(zhì)，同時使環(huán)境介質(zhì)獲得熱量而升溫制熱，在冷凝換熱器6內(nèi)表面因溫度下降形成工質(zhì)水I凝液，工質(zhì)水I凝液因重力自然落于冷凝換熱器6的底部，通過弓形管7回流至蒸發(fā)換熱器2，冷凝換熱器6同樣需要有足夠的熱交換面積，以減小環(huán)境介質(zhì)與工質(zhì)的溫差；弓形管7的弓形能防止冷、熱溫度游走；通過閥10的設(shè)置可加注工質(zhì)水I和可通過真空泵抽取系統(tǒng)內(nèi)的空氣。
[0020]工作過程如下:首先通過閥10加注工質(zhì)水1，然后