一种以水作制冷剂的压缩式制冷机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种以水作制冷剂的压缩式制冷机，它是由蒸发器、由初加热的热压缩器和高温加热的热压缩器组成的热压缩器、冷凝器、屏蔽风机（加压风机）组成的主体全部装置在一个相互联通的高真空的筒体内，由真空泵抽真空，保持整个筒体均处于高度真空状态。本实用新型专利技术利用冷剂水蒸汽的热压缩冷涨、加热过程中压力、温度、密度为单一函数的物理特性，在热压缩器内以加热替代机械压缩，加温加压至冷凝温度再由风机抽出至冷凝器。冷凝器冷凝出来的水流回蒸发器经水泵加压喷发，成冷剂水蒸汽。

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.

【技术实现步骤摘要】
一种以水作制冷剂的压缩式制冷机
本技术涉及一种个以水作制冷剂的压缩式制冷机。
技术介绍
压缩式制冷机是目前应用最广泛的一种制冷机。在现有技术中压缩制冷循环均是制冷剂在蒸发器内吸热蒸发成为冷剂蒸汽，再经机械式压缩机将冷剂蒸汽压缩成高温高压的气体状态进入冷凝器，由冷却水将高温高压的冷剂蒸汽降温后变成为高压低温液态状态。再经过节流装置回到蒸发器中蒸发。传统的压缩式蒸汽制冷循环中制冷剂是制冷装置中工作流体，它在制冷系统中循环流动。通过自身热力状态的循环变化不断与外界发生能量交换，达到制冷的目的。近百年来，人类活动大量使用各种类型的制冷剂对地球大气中的臭氧层造成破坏，已引起世界环保的高度重视。保护臭氧层的全球合作始于1985年，保护臭氧层维也纳公约的协商与缔结。此后在联合国环境规划署（UNEP）的倡议下召开了一系列会议签定一系列淘汰和限制一些类型的制冷剂的协议（文献1xiapeter离心式冷水机组的设计及制冷剂的选择冷冻空调标准与检测2004125）。制冷剂的替代已成为世界共同关注的课题，但是至今仍没有专利技术出理想的制冷剂。文献1在总结世界各国科学家们对制冷剂的研究成果写到“综上所述，完美理想的制冷剂是不存在的，必须有所折中”。比较各种类型制冷剂文献2（俞炳丰中央空调新技术及其应用化学工业出版社200411）提出，无论从哪个角度来说，水都是一种安全的天然制冷剂。它的效率和热交换性能都很合理。一些机构已经在实验室中建立并测试了水作为制冷剂的样机。水用作制冷剂的一个巨大挑战是如何处理低压及高容积流量的问题。压缩机和机组的体积都比现有机组大很多。因此安装时占地面积和机组材料成本都很高。文献2认为，在短期内天然制冷剂很难广泛应用于商业空调设备中。比较传统制冷剂用水作制冷剂的压缩蒸汽制冷剂耗电量将增大250%以上。因此对于传统溴化锂制冷机厂的专家已下定论，以水作制冷剂只有二种形式：1）是蒸喷制冷2）是溴化锂吸收制冷制冷。蒸喷制冷要耗费大量蒸汽，现已基本淘汰，唯有溴化锂吸收机组，但是溴化锂吸收式制冷机因制冷机因制冷效率逐年下降也基本上被淘汰。
技术实现思路
本技术的目的正是在完善的解决水制冷剂带来的低压和高容积等问题的前提下，提供一种用水做为制冷剂、且具有结构简单、体积较小、并可大幅度降低能耗的压缩式蒸汽制冷机。本技术的目的可通过下述技术措施来实现：本技术的以水作制冷剂的压缩式制冷机包括通过中上部为百叶窗结构的第一百叶档板、中下部设置有通道的隔板分割成左、中、右三个腔体的真空筒体，在左腔体设置有由冷媒水与冷凝水热交换的冷凝水热交换器和高压喷水系统组合成的蒸发器，在中间腔体内设置有由上至下布置的由初加热的热压缩器和高温加热的热压缩器组成的热压缩器，在初加热的热压缩器和高温加热的热压缩器之间设置有第二百叶档板，在右腔体下部用于连通中间腔体的通道口处设置有用于保持真空输送冷剂蒸汽的屏蔽风机，右腔体的上部为设置有第一表冷器和第二表冷器的冷凝器，冷凝器底部设置有与屏蔽风机相连通的进风口、以及通往左腔体下部的管道（在右腔底部安装的屏蔽风机通过通道将在高温热压缩器内的冷剂蒸汽抽出送到冷凝器内）；在真空筒体顶部设置有真空泵。本技术中所述初加热的热压缩器和高温加热的热压缩器均是由与热源相连的加热管束组成；所述初加热的热压缩器的加热管束的一个管口通过管路、第一水泵与第一表冷器的一个管口相连，所述加热管束的另一个管口通过管路、第一加热源与第一表冷器另一个管口相连，组成的一个封闭系统，主要利用第一表冷器的回热热量；所述高温加热的热压缩器的加热管束的进出管口之间通过管路、第二水泵、第二加热源相连接，组成的封闭系统；所述初加热的热压缩器的第一加热源、高温加热的热压缩器的第二加热源可以为热水、蒸汽、燃气、电或太阳能中的任意一种热源。所述冷凝器中的第一表冷器所交换的热能量用于初加热的热压缩器，冷凝器中的第二表冷器将热能量用于供卫生热水，第一、二表冷器所冷凝出来的水通过底部连通管道流回到蒸发器内。本技术的有益效果如下：（一）大幅度降低能耗压缩制冷机主要消耗功在于将制冷剂从蒸发器中的蒸发压力压缩到冷凝压力所消耗的功，制冷理论循环中制冷压缩循环机输送制冷剂所消耗的功称为理论功，由于制冷剂在节流过程中不作外功，因此压缩机所消耗的理论功即等于制冷循环的理论功。压缩机消耗功与输气量和压缩比成正比函数，同样制冷量压缩比确定的条件下输气量极大的影响压缩机消耗功。与传统制冷剂的压缩机相比较，水作制冷剂压缩比相差不大，但输气量要远远大于传统制冷剂。因此用机械压缩作功消耗功能巨大。本技术利用水蒸汽在一定的温度下压力、温度、密度为单一函数，即用加热水蒸汽来替代机械压缩，只用少量的热能量就能让作为制冷剂的冷剂水蒸汽在加热后收缩升温到冷凝压力。在实验室内对比测试，同样制冷量用水作制冷剂加热压缩冷剂蒸汽和用传统HCFC22制冷机机械压缩制冷机二者所消耗能相比较，用热压缩冷剂水蒸汽所消耗的电量仅为制冷机的百分之二十。本技术与同样以水作制冷剂的溴化锂机相比较，同等条件下同样的蒸汽温度和同样的冷凝温度。本技术只需要在特定的设施内直接将冷剂水蒸汽加热到冷凝温度，而溴化锂制冷机冷机冷剂水蒸汽由溴化锂浓溶液吸收，水蒸汽被吸收后释放热量还原成液体水分子。吸收了水分子的浓溴化锂变成淡溴化锂溶液，进入发生器被加热，淡溴化锂溶液的水分子在受热后再次吸收汽化潜热蒸发，变成高温水蒸汽冷凝。冷剂水蒸汽由蒸发温度加热到冷凝温度所消耗加热量与由水蒸发到冷凝温度所需热量相差水的汽化潜热，差距非常大。相比之下，溴化锂制冷剂耗热量远远大于热压缩制冷机。（二）缩小制冷机体积冷剂水蒸汽由蒸发温度压缩到冷凝温度，本技术采用直接加热的方式，只要在蒸发器一侧装置加热热压缩器，冷剂水蒸汽由蒸发器流入热压缩器的动力是依靠热压缩内的热管道在一定条件下形成热引力场。不需要外部作功，同时冷剂水蒸汽在热压缩器内体积逐步减少。所以热压缩的体积小于蒸发器，与传统溴化锂制冷机相比，由于结构简单，体积也减小。（三）性能稳定本技术热压缩制冷剂与传统的机械压缩式制冷机相比，热压缩制冷机没有动力机件磨损及故障。与传统的溴化锂制冷机相比，热压缩制冷机没有溴化锂溶液氧化变质而降低制冷效率的问题。所以较传统制冷机性能稳定。（四）环境保护本技术热压缩制冷机是以水作制冷剂，从根本上解决了制冷剂污染环境的问题。附图说明图1为本技术的结构原理图。具体实施方式本技术以下将结合实施例（附图）作进一步描述：如图1所示，本技术的以水作制冷剂的压缩式制冷机包括通过中上部为百叶窗结构的百叶档板10、中下部设置有通道14的隔板分割成左、中、右三个腔体的真空筒体，在左腔体设置有由冷媒水与冷凝水热交换的冷凝水热交换器8和高压喷水系统7组合成的蒸发器1，在中间腔体内设置有由上至下布置的由初加热的热压缩器2和高温加热的热压缩器2'组成的热压缩器，在初加热的热压缩器2和高温加热的热压缩器2'之间设置有百叶档板12，在右腔体下部用于连通中间腔体的通道14口处设置有用于保持真空输送冷剂蒸汽的屏蔽风机4，右腔体的上部为设置有第一表冷器16和第二表冷器22的冷凝器3，冷凝器3底部设置有与屏蔽风机4相连通的进风口、以及通往左腔体下部的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以水作制冷剂的压缩式制冷机，其特征在于：它包括通过中上部为百叶窗结构的第一百叶档板（10）、中下部设置有通道（14）的隔板分割成左、中、右三个腔体的真空筒体，在左腔体设置有由冷媒水与冷凝水热交换的冷凝水热交换器（8）和高压喷水系统（7）组合成的蒸发器（1），在中间腔体内设置有由上至下布置的由初加热的热压缩器（2）和高温加热的热压缩器（2'）组成的热压缩器，在初加热的热压缩器（2）和高温加热的热压缩器（2'）之间设置有第二百叶档板（12），在右腔体下部用于连通中间腔体的通道（14）口处设置有用于保持真空输送冷剂蒸汽的屏蔽风机（4），右腔体的上部为设置有第一表冷器（16）和第二表冷器（22）的冷凝器（3），冷凝器（3）底部设置有与屏蔽风机（4）相连通的进风口、以及通往左腔体下部的管道（17）；在真空筒体顶部设置有真空泵（15）。

【技术特征摘要】
1.一种以水作制冷剂的压缩式制冷机，其特征在于：它包括通过中上部为百叶窗结构的第一百叶档板（10）、中下部设置有通道（14）的隔板分割成左、中、右三个腔体的真空筒体，在左腔体设置有由冷媒水与冷凝水热交换的冷凝水热交换器（8）和高压喷水系统（7）组合成的蒸发器（1），在中间腔体内设置有由上至下布置的由初加热的热压缩器（2）和高温加热的热压缩器（2'）组成的热压缩器，在初加热的热压缩器（2）和高温加热的热压缩器（2'）之间设置有第二百叶档板（12），在右腔体下部用于连通中间腔体的通道（14）口处设置有用于保持真空输送冷剂蒸汽的屏蔽风机（4），右腔体的上部为设置有第一表冷器（16）和第二表冷器（22）的冷凝器（3），冷凝器（3）底部设置有与屏蔽风机（4）相连通的进风口、以及通往左腔体下部的管道（17）；在真空筒体顶部设置有真空泵（15）。2.根据权利要求1所述的以水作制冷剂的压缩式制冷机，其特征在于：所述初加热的热压缩器（2）和高温加热的热压缩器（2'）均是由与...

【专利技术属性】
技术研发人员：娄伟，邰海军，高龙，王仕元，娄山，丁亚峰，刘寅，陈迎利，
申请(专利权)人：娄伟，
类型：新型
国别省市：河南,41