[實用新型]液態相變制冷裝置

無效

• 申請號: 200720078501.7
• 申請日: 2007-02-09
• 公開（公告）號: CN201014830Y
• 公開（公告）日: 2008-01-30
• 發明（設計）人: 吳援;欒殿喜;田貴云
• 申請（專利權）人: 吳援
• 主分類號: F25B7/00
• 分類號: F25B7/00
• 代理公司: 成都立信專利事務所有限公司
• 代理人: 馮忠亮

技術領域：

本實用新型與制冷裝置有關，尤其與制冷劑液態相變制冷裝置有關。

背景技術：

已有的液態相變制冷裝置如專利號為200420060527.5，名稱為液態二氧化碳無熱制冷裝置的中國實用新型專利所公開的，絕熱膨脹壓力容器位于電冰箱的冷凍室內，冷凝器位于壓力容器內，與冰箱外的介質泵和蒸發器連接，介質泵通過吸液管與壓力容器內的液態二氧化碳層相通，蒸發器經電熱制冷器與壓力容器的蒸汽層連通。電冰箱另需全封閉蒸氣壓縮機，冷凝器、干燥過濾器、毛細管、蒸發器、吸氣管、排氣管、充氣管構成全封閉蒸氣壓縮式制冷裝置提供冷量。裝置還需介質泵和電熱制冷器，耗費能量高，制冷效率低，噪聲大。

實用新型內容：

本實用新型的目的是提供一種制冷效率高，噪聲小的液態相交制冷裝置。

本實用新型是這樣實現的：

本實用新型液態相變制冷裝置，第一容器1的上部蒸汽層有第一蒸發器2與下部制冷劑層中的第二蒸發器3連接，第二蒸發器3通過下回氣管4與第一壓縮機5進氣口連接，第一壓縮機5的出氣口經上氣管6與冷凝器(7)連接，冷凝器7通過第一毛細管8與第二容器9內的第三蒸發器10連接，第三蒸發器10通過管道與第一蒸發器2連接，第二容器9通過管道11與第二壓縮機12的入口連接，第二壓縮機12的出口通過管道與第一容器1的蒸氣層下部連接，第一容器1的液態制冷劑層通過上輸液管13和第二毛細管14與第四蒸發器15連接，第四蒸發器15通過上回氣管16與第二容器9連接。

冷凝器7的橫截面為U形，位于橫截面為內外雙U形的換熱器17的U形夾層之中，換熱器17的入口18和出口19分別為不同的U形三通中的一通，入口和出口的三通的其余兩通相互經U形管連通，上回氣管16與入口18連通，出口19與第二容器9連通。

第二容器9位于第一容器1的上面與其固連，兩容器四周有保溫層，第一容器1的第一蒸發器2和第二蒸發器3之間有相通的隔板20。

上輸液管13上有節流閥21。

第一壓縮機5為微型壓縮機，第二壓縮機12為螺旋葉片式壓縮機。

本實用新型利用相變以冷制冷循環，是指利用了復迭微形蒸氣制冷壓縮機5的制冷循環所提供的更低溫度的冷量，來降溫螺旋葉片式壓縮機12制冷循環相變制冷后所產生的蒸氣，使制冷工質蒸氣在絕熱膨脹工況下由氣相恢復成液相，實現相變以冷制冷循環。

實行這種相交以冷制冷循環其好處在于可以成倍地提高制冷效率。其原因在于，在相變以冷制冷循環過程中，液態制冷工質汽化時通過吸收汽化潛熱所產生的制冷量，可以數十倍多于冷凝液化上述制冷工質蒸氣時所消耗的冷量。

相變以冷制冷循環為什么會有高效率，其根本原因是相變以冷制冷循環的工藝方法與現有蒸氣壓縮式制冷循環的工藝正好相反，在現有蒸氣壓縮式制冷循環中，其蒸發溫度與蒸發壓力必低于其冷凝溫度與冷凝壓力。在相應以冷制冷循環中，其蒸發溫度與蒸發壓力必高于其冷凝溫度與冷凝壓力。這樣一種工藝方法，就決定了相變以冷制循環中的制冷工質蒸氣從蒸發器進入冷凝空間的過程是一個絕熱膨脹的過程。由于制冷工質蒸氣在絕熱膨脹工況下冷凝液化時，只釋放微不足道的顯熱并不釋放凝結熱，微形蒸氣壓縮機制冷循環時所產生的那點熱量完全可以被容器外制冷蒸發器回路中的三層對流換熱器的外兩層冷管中的冷量所吸收消耗掉。因為容器外制冷蒸發器回來的氣體冷量巨大，其余相變以冷制冷循環均只產生冷、不產生熱；因此整個制冷系統不向外界環境排放熱量，其原因如下：

1，螺旋葉片式壓縮機電動機在容器殼體外面它的熱量排放到環境當中去了。

2，螺旋葉片式壓縮機摩擦面積小產生的熱量也小。

3，螺旋葉片式壓縮機沒有吸氣加熱現象，熱損失減少了。

4，螺旋葉片式壓縮機機械平衡性能好，無噪音、轉矩均勻。

5，相變以冷制冷循環中沒有對外熱交換。

6，有兩次過冷過程。

本實用新型復迭設置相變以冷制冷循環。利用微形壓縮機壓縮式制冷循環提供較低的原始冷量，為相變以冷制冷循環人為制造低溫、低壓的絕熱膨脹空間提供條件，利用相變以冷制循環消耗潛熱的特點，為微形壓縮機，壓縮式冷循環提供理想的排熱環境。

制冷工質蒸氣在其無法從自身之外吸收熱量的情況下，從較高壓力，較高溫度空間，進入較低壓力，較溫度的空間的過程，物理學上把這種過程稱為絕熱膨脹。

為什么制冷工質蒸氣在絕熱膨脹工藝下能自動液化，問題還得從分子物理學的一般知識說起。

分子物理學認為，熱量是物質內部分子與分子之間的相互作用。