一種以水作制冷劑的壓縮式制冷機制造技術

本實用新型專利技術涉及一種以水作制冷劑的壓縮式制冷機，它是由蒸發器、由初加熱的熱壓縮器和高溫加熱的熱壓縮器組成的熱壓縮器、冷凝器、屏蔽風機（加壓風機）組成的主體全部裝置在一個相互聯通的高真空的筒體內，由真空泵抽真空，保持整個筒體均處于高度真空狀態。本實用新型專利技術利用冷劑水蒸汽的熱壓縮冷漲、加熱過程中壓力、溫度、密度為單一函數的物理特性，在熱壓縮器內以加熱替代機械壓縮，加溫加壓至冷凝溫度再由風機抽出至冷凝器。冷凝器冷凝出來的水流回蒸發器經水泵加壓噴發，成冷劑水蒸汽。

A Compressed Refrigerator Using Water as Refrigerant

The utility model relates to a compressed refrigerator with water as refrigerant, which is composed of an evaporator, a heat compressor with initial heating and a heat compressor with high temperature heating, a condenser and a shielding fan (pressurized fan), all of which are installed in an interconnected high vacuum cylinder body, and a vacuum is formed. Pump vacuum, keep the whole cylinder in a high vacuum state. The utility model utilizes the physical characteristics of the single function of the heat compression and cold rise of the refrigerant vapor, pressure, temperature and density in the heating process, replaces mechanical compression with heating in the heat compressor, warms up and presses to the condensation temperature, and then extracts it from the fan to the condenser. The condenser condenses the water flow back to the evaporator, which is pressurized by the pump to form the refrigerant vapor.

【技術實現步驟摘要】
一種以水作制冷劑的壓縮式制冷機
本技術涉及一種個以水作制冷劑的壓縮式制冷機。
技術介紹
壓縮式制冷機是目前應用最廣泛的一種制冷機。在現有技術中壓縮制冷循環均是制冷劑在蒸發器內吸熱蒸發成為冷劑蒸汽，再經機械式壓縮機將冷劑蒸汽壓縮成高溫高壓的氣體狀態進入冷凝器，由冷卻水將高溫高壓的冷劑蒸汽降溫后變成為高壓低溫液態狀態。再經過節流裝置回到蒸發器中蒸發。傳統的壓縮式蒸汽制冷循環中制冷劑是制冷裝置中工作流體，它在制冷系統中循環流動。通過自身熱力狀態的循環變化不斷與外界發生能量交換，達到制冷的目的。近百年來，人類活動大量使用各種類型的制冷劑對地球大氣中的臭氧層造成破壞，已引起世界環保的高度重視。保護臭氧層的全球合作始于1985年，保護臭氧層維也納公約的協商與締結。此后在聯合國環境規劃署（UNEP）的倡議下召開了一系列會議簽定一系列淘汰和限制一些類型的制冷劑的協議（文獻1xiapeter離心式冷水機組的設計及制冷劑的選擇冷凍空調標準與檢測2004125）。制冷劑的替代已成為世界共同關注的課題，但是至今仍沒有專利技術出理想的制冷劑。文獻1在總結世界各國科學家們對制冷劑的研究成果寫到“綜上所述，完美理想的制冷劑是不存在的，必須有所折中”。比較各種類型制冷劑文獻2（俞炳豐中央空調新技術及其應用化學工業出版社200411）提出，無論從哪個角度來說，水都是一種安全的天然制冷劑。它的效率和熱交換性能都很合理。一些機構已經在實驗室中建立并測試了水作為制冷劑的樣機。水用作制冷劑的一個巨大挑戰是如何處理低壓及高容積流量的問題。壓縮機和機組的體積都比現有機組大很多。因此安裝時占地面積和機組材料成本都很高。文獻2認為，在短期內天然制冷劑很難廣泛應用于商業空調設備中。比較傳統制冷劑用水作制冷劑的壓縮蒸汽制冷劑耗電量將增大250%以上。因此對于傳統溴化鋰制冷機廠的專家已下定論，以水作制冷劑只有二種形式：1）是蒸噴制冷2）是溴化鋰吸收制冷制冷。蒸噴制冷要耗費大量蒸汽，現已基本淘汰，唯有溴化鋰吸收機組，但是溴化鋰吸收式制冷機因制冷機因制冷效率逐年下降也基本上被淘汰。
技術實現思路
本技術的目的正是在完善的解決水制冷劑帶來的低壓和高容積等問題的前提下，提供一種用水做為制冷劑、且具有結構簡單、體積較小、并可大幅度降低能耗的壓縮式蒸汽制冷機。本技術的目的可通過下述技術措施來實現：本技術的以水作制冷劑的壓縮式制冷機包括通過中上部為百葉窗結構的第一百葉檔板、中下部設置有通道的隔板分割成左、中、右三個腔體的真空筒體，在左腔體設置有由冷媒水與冷凝水熱交換的冷凝水熱交換器和高壓噴水系統組合成的蒸發器，在中間腔體內設置有由上至下布置的由初加熱的熱壓縮器和高溫加熱的熱壓縮器組成的熱壓縮器，在初加熱的熱壓縮器和高溫加熱的熱壓縮器之間設置有第二百葉檔板，在右腔體下部用于連通中間腔體的通道口處設置有用于保持真空輸送冷劑蒸汽的屏蔽風機，右腔體的上部為設置有第一表冷器和第二表冷器的冷凝器，冷凝器底部設置有與屏蔽風機相連通的進風口、以及通往左腔體下部的管道（在右腔底部安裝的屏蔽風機通過通道將在高溫熱壓縮器內的冷劑蒸汽抽出送到冷凝器內）；在真空筒體頂部設置有真空泵。本技術中所述初加熱的熱壓縮器和高溫加熱的熱壓縮器均是由與熱源相連的加熱管束組成；所述初加熱的熱壓縮器的加熱管束的一個管口通過管路、第一水泵與第一表冷器的一個管口相連，所述加熱管束的另一個管口通過管路、第一加熱源與第一表冷器另一個管口相連，組成的一個封閉系統，主要利用第一表冷器的回熱熱量；所述高溫加熱的熱壓縮器的加熱管束的進出管口之間通過管路、第二水泵、第二加熱源相連接，組成的封閉系統；所述初加熱的熱壓縮器的第一加熱源、高溫加熱的熱壓縮器的第二加熱源可以為熱水、蒸汽、燃氣、電或太陽能中的任意一種熱源。所述冷凝器中的第一表冷器所交換的熱能量用于初加熱的熱壓縮器，冷凝器中的第二表冷器將熱能量用于供衛生熱水，第一、二表冷器所冷凝出來的水通過底部連通管道流回到蒸發器內。本技術的有益效果如下：（一）大幅度降低能耗壓縮制冷機主要消耗功在于將制冷劑從蒸發器中的蒸發壓力壓縮到冷凝壓力所消耗的功，制冷理論循環中制冷壓縮循環機輸送制冷劑所消耗的功稱為理論功，由于制冷劑在節流過程中不作外功，因此壓縮機所消耗的理論功即等于制冷循環的理論功。壓縮機消耗功與輸氣量和壓縮比成正比函數，同樣制冷量壓縮比確定的條件下輸氣量極大的影響壓縮機消耗功。與傳統制冷劑的壓縮機相比較，水作制冷劑壓縮比相差不大，但輸氣量要遠遠大于傳統制冷劑。因此用機械壓縮作功消耗功能巨大。本技術利用水蒸汽在一定的溫度下壓力、溫度、密度為單一函數，即用加熱水蒸汽來替代機械壓縮，只用少量的熱能量就能讓作為制冷劑的冷劑水蒸汽在加熱后收縮升溫到冷凝壓力。在實驗室內對比測試，同樣制冷量用水作制冷劑加熱壓縮冷劑蒸汽和用傳統HCFC22制冷機機械壓縮制冷機二者所消耗能相比較，用熱壓縮冷劑水蒸汽所消耗的電量僅為制冷機的百分之二十。本技術與同樣以水作制冷劑的溴化鋰機相比較，同等條件下同樣的蒸汽溫度和同樣的冷凝溫度。本技術只需要在特定的設施內直接將冷劑水蒸汽加熱到冷凝溫度，而溴化鋰制冷機冷機冷劑水蒸汽由溴化鋰濃溶液吸收，水蒸汽被吸收后釋放熱量還原成液體水分子。吸收了水分子的濃溴化鋰變成淡溴化鋰溶液，進入發生器被加熱，淡溴化鋰溶液的水分子在受熱后再次吸收汽化潛熱蒸發，變成高溫水蒸汽冷凝。冷劑水蒸汽由蒸發溫度加熱到冷凝溫度所消耗加熱量與由水蒸發到冷凝溫度所需熱量相差水的汽化潛熱，差距非常大。相比之下，溴化鋰制冷劑耗熱量遠遠大于熱壓縮制冷機。（二）縮小制冷機體積冷劑水蒸汽由蒸發溫度壓縮到冷凝溫度，本技術采用直接加熱的方式，只要在蒸發器一側裝置加熱熱壓縮器，冷劑水蒸汽由蒸發器流入熱壓縮器的動力是依靠熱壓縮內的熱管道在一定條件下形成熱引力場。不需要外部作功，同時冷劑水蒸汽在熱壓縮器內體積逐步減少。所以熱壓縮的體積小于蒸發器，與傳統溴化鋰制冷機相比，由于結構簡單，體積也減小。（三）性能穩定本技術熱壓縮制冷劑與傳統的機械壓縮式制冷機相比，熱壓縮制冷機沒有動力機件磨損及故障。與傳統的溴化鋰制冷機相比，熱壓縮制冷機沒有溴化鋰溶液氧化變質而降低制冷效率的問題。所以較傳統制冷機性能穩定。（四）環境保護本技術熱壓縮制冷機是以水作制冷劑，從根本上解決了制冷劑污染環境的問題。附圖說明圖1為本技術的結構原理圖。具體實施方式本技術以下將結合實施例（附圖）作進一步描述：如圖1所示，本技術的以水作制冷劑的壓縮式制冷機包括通過中上部為百葉窗結構的百葉檔板10、中下部設置有通道14的隔板分割成左、中、右三個腔體的真空筒體，在左腔體設置有由冷媒水與冷凝水熱交換的冷凝水熱交換器8和高壓噴水系統7組合成的蒸發器1，在中間腔體內設置有由上至下布置的由初加熱的熱壓縮器2和高溫加熱的熱壓縮器2'組成的熱壓縮器，在初加熱的熱壓縮器2和高溫加熱的熱壓縮器2'之間設置有百葉檔板12，在右腔體下部用于連通中間腔體的通道14口處設置有用于保持真空輸送冷劑蒸汽的屏蔽風機4，右腔體的上部為設置有第一表冷器16和第二表冷器22的冷凝器3，冷凝器3底部設置有與屏蔽風機4相連通的進風口、以及通往左腔體下部的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種以水作制冷劑的壓縮式制冷機，其特征在于：它包括通過中上部為百葉窗結構的第一百葉檔板（10）、中下部設置有通道（14）的隔板分割成左、中、右三個腔體的真空筒體，在左腔體設置有由冷媒水與冷凝水熱交換的冷凝水熱交換器（8）和高壓噴水系統（7）組合成的蒸發器（1），在中間腔體內設置有由上至下布置的由初加熱的熱壓縮器（2）和高溫加熱的熱壓縮器（2'）組成的熱壓縮器，在初加熱的熱壓縮器（2）和高溫加熱的熱壓縮器（2'）之間設置有第二百葉檔板（12），在右腔體下部用于連通中間腔體的通道（14）口處設置有用于保持真空輸送冷劑蒸汽的屏蔽風機（4），右腔體的上部為設置有第一表冷器（16）和第二表冷器（22）的冷凝器（3），冷凝器（3）底部設置有與屏蔽風機（4）相連通的進風口、以及通往左腔體下部的管道（17）；在真空筒體頂部設置有真空泵（15）。

【技術特征摘要】
1.一種以水作制冷劑的壓縮式制冷機，其特征在于：它包括通過中上部為百葉窗結構的第一百葉檔板（10）、中下部設置有通道（14）的隔板分割成左、中、右三個腔體的真空筒體，在左腔體設置有由冷媒水與冷凝水熱交換的冷凝水熱交換器（8）和高壓噴水系統（7）組合成的蒸發器（1），在中間腔體內設置有由上至下布置的由初加熱的熱壓縮器（2）和高溫加熱的熱壓縮器（2'）組成的熱壓縮器，在初加熱的熱壓縮器（2）和高溫加熱的熱壓縮器（2'）之間設置有第二百葉檔板（12），在右腔體下部用于連通中間腔體的通道（14）口處設置有用于保持真空輸送冷劑蒸汽的屏蔽風機（4），右腔體的上部為設置有第一表冷器（16）和第二表冷器（22）的冷凝器（3），冷凝器（3）底部設置有與屏蔽風機（4）相連通的進風口、以及通往左腔體下部的管道（17）；在真空筒體頂部設置有真空泵（15）。2.根據權利要求1所述的以水作制冷劑的壓縮式制冷機，其特征在于：所述初加熱的熱壓縮器（2）和高溫加熱的熱壓縮器（2'）均是由與...

【專利技術屬性】
技術研發人員：婁偉，邰海軍，高龍，王仕元，婁山，丁亞峰，劉寅，陳迎利，
申請(專利權)人：婁偉，
類型：新型
國別省市：河南,41