[發明專利]無泵噴射式制冷機

有效

• 申請號: 201210101671.8
• 申請日: 2012-04-09
• 公開（公告）號: CN102620465A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 陳光明;陳少杰
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F25B19/02
• 分類號: F25B19/02;F25B27/00;F25B41/04
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本發明屬于制冷技術領域，尤其是涉及一種無泵噴射式制冷機。

背景技術

噴射式制冷技術是一種熱能驅動的制冷技術，靠液體汽化來制冷，與壓縮式制冷技術相比其主要優點是只需要消耗很少的機械能，能夠直接利用熱能作為驅動能源，具有設備結構簡單、體積小、成本低、運行可靠、使用壽命長等優點。

如圖6所示，噴射式制冷循環系統一般包括發生器13、蒸發器18、冷凝器15、循環泵16、節流元件17和噴射器14。傳統噴射式制冷循環系統的制冷溫度較高，循環系統的性能系數低，很難滿足高品位制冷的需求。為解決該技術問題，授權公告號CN100434834C的專利文獻公開了一種蒸氣噴射式制冷循環系統，包括發生器、蒸發器、冷凝器、循環泵、節流閥、主噴射器和輔助噴射器，發生器產生高壓制冷劑工作蒸氣，由主噴射器去引射從蒸發器出來的低壓制冷劑蒸氣，循環泵輸出高壓制冷劑液體，通過輔助噴射器引射從主噴射器出來的低壓制冷劑蒸氣，從它的一個擴壓器出口出來的制冷劑液體回到發生器中，從另一出口出來的制冷劑氣液混合物進入冷凝器凝結，產生的制冷劑液體分兩路，一路由循環泵增壓后送入輔助噴射器，另一路通過節流閥降壓后進入蒸發器，制冷劑在蒸發器中蒸發吸熱實現制冷。上述制冷循環系統解決了如何提高循環系統的性能系數的技術問題。但是，上述裝置很難應用于低品位低溫熱源的回收。為解決上述技術問題，授權公告號為CN101464070B的專利文獻也公開了一種噴射式低溫制冷機，其發生器高壓出口分別與低沸點工質氣體噴射器的一個入口和高沸點工質氣體噴射器的一個入口連接；低沸點噴射器出口經第一回熱器、第二冷凝器、第二回熱器及第一節流閥連入精餾部件入口；精餾部件高沸點工質出口的一路連入液體噴射器入口，液體噴射器出口經工質泵及第一回熱器連入發生器入口，另一路經第二節流閥連入高沸點噴射器另一個入口，高沸點噴射器出口支路經第一冷凝器連入液體噴射器另一入口；精餾部件低沸點工質出口經第三節流閥連入蒸發器入口，蒸發器出口支路經第二回熱器連入低沸點噴射器另一個入口。上述裝置能夠有效利用低品位低溫熱源，實現噴射式制冷機的小型風冷化，運行穩定，節能效果好。

但是上述制冷循環系統中需要利用泵從低壓的冷凝器向高壓的發生器輸送液體。泵是傳統噴射式制冷系統中唯一的運動部件，需要消耗機械功或電能。同時由于泵這個唯一的運動部件的引入，導致噴射式制冷系統的可靠性大大降低，約束了噴射式制冷系統的適用范圍，同時增加了設備的初投資。

如何取代的噴射式制冷系統中的泵，使其完全利用熱驅動，受到學者們的廣泛關注。V.M.Nguyen等人提出利用冷凝器與發生器的高度差產生的工質的靜壓力由冷凝器向發生器供液的噴射式制冷機，該設備存在設備體積龐大的缺點。S.B.Riffat等人提出利用毛細現象向發生器供液的熱管型噴射式制冷機，該設備存在可達到發生壓力低的缺點。Jacek?Kasperski提出利用系統旋轉產生的向心力向發生器供液的制冷系統，該設備由于旋轉本身需要大量的機械功，可行性較差。

發明內容

本發明提出了一種無泵噴射式制冷機，該制冷機僅利用一個三通閥的切換就可以實現從低壓的冷凝器向高壓的發生器的流體輸送，避免使用輸送裝置泵，降低了制冷劑的運行成本，使得該制冷劑具有很強的實用價值。

一種無泵噴射式制冷機，包括發生器、第一噴射器、冷凝器、節流元件、蒸發器、三通閥、第一儲液罐和第一單向閥；所述的三通閥包括端口I、端口II和端口III三個端口；其中，冷凝器設置的高度高于第一儲液罐設置的高度，第一儲液罐設置的高度高于發生器設置的高度；所述的第一噴射器的工作流體入口與發生器的工質出口連通，引射流體入口與蒸發器的工質出口連通，噴射出口與冷凝器的工質入口連通；所述的節流元件的工質入口與冷凝器的工質出口連通，工質出口與蒸發器的工質入口連通；所述三通閥的端口I與冷凝器的工質出口連通，端口II與第一儲液罐的工質入口連通，端口III與發生器的工質出口連通；所述第一儲液罐的工質出口與第一單向閥的工質入口連通，第一單向閥的工質出口與發生器的工質入口連通。