[發(fā)明專利]一種以克努森壓縮機(jī)為核心的制冷系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410272413.5
• 申請(qǐng)日: 2014-06-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104048447A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧葦;楊林;曹聰;陳漢;劉紀(jì)云
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西大學(xué)
• 主分類號(hào): F25B27/00
• 分類號(hào): F25B27/00
• 代理公司: 廣西南寧公平專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 45104
• 代理人: 王素娥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬制冷技術(shù)領(lǐng)域。具體是一種以克努森壓縮機(jī)為核心的制冷系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著人們生活水平的不斷提高，空調(diào)的使用日益廣泛，建筑耗能不斷增加，能源問(wèn)題日益突出。與此同時(shí)，在供暖、空調(diào)與制冷系統(tǒng)的應(yīng)用中,壓縮機(jī)是主要的耗能設(shè)備。然而大量使用機(jī)械壓縮式制冷系統(tǒng)帶來(lái)的電能消耗、環(huán)境污染等問(wèn)題給人類可持續(xù)發(fā)展道路提出了巨大的挑戰(zhàn)。因此，降低壓縮機(jī)的能耗問(wèn)題對(duì)實(shí)現(xiàn)制冷設(shè)備的節(jié)能與環(huán)保有著巨大現(xiàn)實(shí)意義。

本發(fā)明的新制冷系統(tǒng)是將克努森壓縮機(jī)替代常規(guī)壓縮制冷系統(tǒng)中的傳統(tǒng)壓縮機(jī)(如往復(fù)式、螺旋式、渦旋式等)以及制冷系統(tǒng)中相應(yīng)部件的結(jié)構(gòu)變化。克努森壓縮機(jī)是基于氣體熱流逸現(xiàn)象而設(shè)計(jì)出來(lái)的一種氣體壓縮機(jī)，它主要依靠熱能驅(qū)動(dòng)。由于熱能的來(lái)源非常廣泛，比如太陽(yáng)能，地?zé)崮艿刃滦湍茉矗蛘呤且恍┰O(shè)備的余熱能，不僅可以提高能源的利用率也可以應(yīng)用清潔環(huán)保的新型能源。克努森壓縮機(jī)沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，進(jìn)而不存在任何機(jī)械方面的損失，能有效的降低噪聲。不需要任何潤(rùn)滑油等其他液體，可有效防止制冷劑被污染的問(wèn)題,進(jìn)而提高了蒸氣壓縮的質(zhì)量。它廣泛的運(yùn)行壓力，并且多級(jí)串聯(lián)可以得到任意的壓力比。故將克努森壓縮機(jī)應(yīng)用于未來(lái)空調(diào)系統(tǒng)中具有巨大的研究潛力與應(yīng)用潛力。此外，針對(duì)太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的克努森壓縮機(jī)而言，我們還提出了一種可轉(zhuǎn)動(dòng)式的克努森壓縮機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供了一種以克努森壓縮機(jī)為核心的制冷系統(tǒng)，以解決：1.現(xiàn)有蒸氣壓縮制冷的質(zhì)量以及現(xiàn)有壓縮制冷系統(tǒng)耗能大的問(wèn)題。2.現(xiàn)有壓縮式制冷系統(tǒng)中的機(jī)械損失與噪聲問(wèn)題，從而使整個(gè)制冷系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠并且能夠有效地延長(zhǎng)該系統(tǒng)的壽命。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：

一種以克努森壓縮機(jī)為核心的制冷系統(tǒng)，是將克努森壓縮機(jī)替代常規(guī)壓縮制冷系統(tǒng)中的傳統(tǒng)壓縮機(jī)，該系統(tǒng)由克努森壓縮機(jī)、高溫?zé)嵩础⒗淠鳌?chǔ)存器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器和干燥器組成。

1.各部件的結(jié)構(gòu)或作用：

1)所述克努森壓縮機(jī)為一體鑄成的N個(gè)克努森壓縮機(jī)串聯(lián)而成，并設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)柄。在克努森壓縮機(jī)上方設(shè)有高溫?zé)嵩矗伺瓑嚎s機(jī)設(shè)有吸光玻璃、低壓制冷劑氣體進(jìn)口、微通道膜、冷腔、熱腔、連接通道、高壓制冷劑氣體出口。低壓制冷劑氣體從低壓制冷劑氣體進(jìn)口進(jìn)入到第一級(jí)克努森壓縮機(jī)冷腔，第一級(jí)吸光玻璃吸收第一級(jí)高溫?zé)嵩礋崃考訜岬谝患?jí)微通道膜的上表面，從而使第一級(jí)微通道膜的上下表面形成一個(gè)溫度差，第一級(jí)冷腔的低壓制冷劑氣體在第一級(jí)微通道膜的溫度差驅(qū)使下進(jìn)入第一級(jí)熱腔并變成第一級(jí)高壓制冷劑氣體。第一級(jí)高壓制冷劑氣體通過(guò)第一級(jí)連接通道進(jìn)入到第二級(jí)克努森壓縮機(jī)冷腔，第二級(jí)吸光玻璃吸收第二級(jí)高溫?zé)嵩礋崃考訜岬诙?jí)微通道膜的上表面，從而使第二級(jí)微通道膜的上下表面形成一個(gè)溫度差，第二級(jí)冷腔的低壓制冷劑氣體在第二級(jí)微通道膜的溫度差驅(qū)使下進(jìn)入第二級(jí)熱腔并變成第二級(jí)高壓制冷劑氣體。第二級(jí)高壓制冷劑氣體通過(guò)第二級(jí)連接通道進(jìn)入到······第N級(jí)克努森壓縮機(jī)冷腔。第N級(jí)吸光玻璃吸收第N級(jí)高溫?zé)嵩礋崃考訜岬贜級(jí)微通道膜的上表面，從而使第N級(jí)微通道膜的上下表面形成一個(gè)溫度差，第N級(jí)冷腔的低壓制冷劑氣體在第N級(jí)微通道膜的溫度差驅(qū)使下進(jìn)入第N級(jí)熱腔并變成第N級(jí)高壓制冷劑氣體。第N級(jí)高壓制冷劑氣體通過(guò)第N級(jí)連接通道進(jìn)入高壓制冷劑氣體出口。

所述克努森壓縮機(jī)的微通道膜設(shè)有密封環(huán)、填料、微孔。微通道膜的中間是微孔，外周是密封環(huán)，在微孔和密封環(huán)之間是填料，冷腔的低壓制冷劑氣體通過(guò)微孔進(jìn)入熱腔。

2)所述高溫?zé)嵩礊樘?yáng)能，其作用為克努森壓縮機(jī)提供熱能。

3)所述冷凝器的作用在于使高壓制冷劑“蒸氣”冷凝為高壓制冷劑流體，其冷卻的方式可以根據(jù)不同的工況進(jìn)行選擇，并不局限于某一種特定的冷卻方式。

4)所述儲(chǔ)存器其作用在于儲(chǔ)存高壓制冷劑流體，以便保證較大冷凝負(fù)荷的要求，是否需要可根據(jù)具體系統(tǒng)而定。

5)所述節(jié)流閥的作用是使高壓流體降低為低壓流體并對(duì)制冷劑流量進(jìn)行控制。

6)所述蒸發(fā)器6的作用是低溫低壓的制冷劑流體通過(guò)蒸發(fā)器時(shí)，與外界的空氣進(jìn)行熱交換，“氣”化吸熱，達(dá)到制冷的效果。

7)所述干燥器的作用是對(duì)進(jìn)入克努森壓縮機(jī)前的工作氣體進(jìn)行干燥，保證無(wú)液體成分進(jìn)入克努森壓縮機(jī)，從而提高壓縮機(jī)的工作性能。

2.各部件的連接關(guān)系：