[實用新型]一種利用低品位熱能制冷的裝置

有效

• 申請號: 201020188569.2
• 申請日: 2010-05-07
• 公開（公告）號: CN201652974U
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 梁世強
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: F25B1/00
• 分類號: F25B1/00;F25B27/00;F04B37/06
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周長興

技術領域

本實用新型涉及一種利用低品位熱能制冷的裝置。

背景技術

人工制冷的方法很多，主要有相變制冷、氣體膨脹制冷、熱電制冷等。相變制冷中除以消耗機械能(或電能)作為補償過程的蒸氣壓縮式制冷外，尚有消耗熱能的吸收式制冷、蒸汽噴射式制冷、吸附式制冷等。

蒸氣壓縮式制冷是最常見的制冷方式，其最核心部件為壓縮機，通常是由電能驅動的，具有效率高的優勢。然而，電空調在夏季的普遍應用，加劇了城市用電的峰谷不平衡，因而需要大力發展熱能驅動的空調以實現能源互補。現有的吸收式制冷、蒸汽噴射式制冷和吸附式制冷均各有特色，并廣泛應用，但由于各種各樣的限制因素，至今未能應用于家用空調。

制冷壓縮機所能輸出的高壓，至少要超過制冷劑蒸氣冷凝溫度所對應的飽和蒸氣壓，同時其吸氣壓力至少要低于制冷劑蒸發溫度所對應的飽和蒸氣壓。人們很早就學會了利用鍋爐發生高壓蒸汽以及利用蒸汽冷凝獲得負壓，應用該原理可制造出熱能驅動的制冷壓縮機，但是首先要找到能夠與制冷劑壓力特性匹配的工質。

氨水溶液屬于非共沸混合物，在常溫下飽和蒸氣壓力略高于常壓，通過加熱高濃度氨水溶液很容易獲得高壓蒸氣。但是，同樣濃度的氨水混合蒸氣在常溫下凝結時對應的飽和蒸氣壓并不足夠低。

實用新型內容

本實用新型的目的在于一種利用低品位熱能壓縮制冷劑蒸氣并實現制冷循環的裝置。

為實現上述目的，本實用新型提供的利用低品位熱能制冷的裝置，主要組成為：

一熱壓縮機，其內部由活塞隔成動力腔和壓縮腔；

動力腔分別連接換熱器的動力工質出口和動力工質進口；

動力腔內的底部安裝有攪拌器；

動力腔外的底部安裝有肋片和風扇；

壓縮腔分別連接蒸發器的制冷工質出口以及換熱器的制冷工質進口；

換熱器的制冷工質出口通過冷凝器連接蒸發器的制冷工質進口。

所述的裝置中，動力腔與換熱器的動力工質出口之間連接有加熱器。

所述的裝置中，動力腔與換熱器的動力工質進口之間安裝有液體泵。

所述的裝置中，動力腔內底部安裝的攪拌器為磁性攪拌子。

所述的裝置中，壓縮腔與蒸發器制冷工質出口之間設有進氣閥。

所述的裝置中，壓縮腔連接換熱器制冷工質進口之間設有排氣閥。

所述的裝置中，壓縮腔的進氣閥和排氣閥由一凸輪控制。

本實用新型的有益效果是：

1)可以利用低品位熱能制冷；

2)形式上并不比傳統的電空調復雜；

3)通過回熱大大提高了熱能利用率。

附圖說明

圖1為本實用新型的示意圖，顯示了用活塞將熱壓縮機內部空間分成動力腔和壓縮腔。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作詳細說明。

實施例

請結合圖1所示，本實施例采用的熱壓縮機是由活塞將熱壓縮機內部空間分成動力腔和壓縮腔。本實施例所示的制冷系統工作流程如下：

制冷劑在蒸發器2中蒸發，產生的冷量通過冷水輸出用于空調，蒸氣由A口流入壓縮機1的壓縮腔(由1-2與1-3圍成，即圖2中活塞1-3以上的空間)，該過程通過進氣閥1-2a控制，而進氣閥1-2a和排氣閥1-2b均由凸輪1-2c控制并驅動。當壓縮腔壓力與蒸發器2蒸發腔壓力平衡后，進氣閥1-2a閉合。

開啟D口電磁閥，使得加熱后的動力工質由D口噴入動力腔(由1-1與1-3圍成，即圖2中活塞1-3以下的空間)，氨氣閃蒸進入形成混合氣1-5，鎳鹽及大部分水成霧滴并逐漸沉降在動力腔底部形成混合溶液1-4。活塞1-3在壓差推動下向上運動，使動力腔體積膨脹，壓縮腔體積減小。壓力達到設定值(略高于制冷工質冷凝壓力)后，D口控制閥關閉。

開啟排氣閥1-2b，使壓縮后的制冷工質蒸氣通過B口流入回熱器4，然后關閉排氣閥1-2b。

啟動冷卻風扇1-8，其扇葉為鐵質的，會帶動磁性攪拌子1-6(四氟包覆)一起轉動。外殼1-1、1-2及肋片1-7選用銅質或者不會被磁化的不銹鋼。當風扇不轉動時，由于肋片1-7的布局是不利于自然對流的，且內部無攪拌，動力腔內向外散熱的熱阻比較大，有利于保持動力工質的溫度。當風扇轉動時，對流換熱被強化，液相1-4首先被冷卻，由于磁性攪拌子1-6的擾動，增強了氣液相的傳質，氣相中的氨氣被冷下來的溶液吸收，使得動力腔內氣壓下降。