[發明專利]冷熱機及其應用

在審

• 申請號: 201610220230.8
• 申請日: 2016-04-11
• 公開（公告）號: CN107289667A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 鐘偉昌
• 申請（專利權）人: 鐘偉昌;鐘滬龍
• 主分類號: F25B23/00
• 分類號: F25B23/00;F02B75/00;F02C3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本方案將熱工學各機器改進，換代后統稱為冷熱機，它符合熱力學第一定律，不符合冷熱力學第二定律，和卡諾定律。應用冷熱機對實體經濟中的重要產品進行改進，降低成本改進質量，有顯著的效果，特別是慢中子增殖反應堆和氘-氚對撞核聚變有可能成功，解決人類所需的能源將起重大貢獻。

一、新式制冷機及其應用

1、氫擴散塔式靜置分離制冷機器。制冷是高壓液體制冷劑減壓，蒸發成氣體，因此制冷。本制冷是將液體制冷劑壓縮成高壓，制冷時不是減壓，而是將制冷劑噴入制冷塔中(在相同壓力的氫氣中)，此時制冷塔中制冷劑氣相組份為零，相當于噴入真空中，因此制冷劑蒸發成氣體因而制冷。在塔式的結構中，制冷混合氣體沉降，經過熱交換，冷量被利用，制冷劑溫度上升。制冷混合氣沉降至塔的下層空間，在大容積的空間靜置多時，由于擴散劑氫的比重很小，浮在制冷劑的上空，回流至制冷室的上空，完成制冷擴散劑循環，制冷劑則因比重大，集結在塔的底部，此時制冷塔底部的制冷劑分壓很大，并帶有冷量，形成此飽和溫度下的飽和壓力，因此氣體制冷劑凝結成液體，用升壓泵把制冷劑提高到塔頂的蓮噴頭噴出，完成了制冷劑循環。

以上制冷和自然界中，下雨氣溫變冷是相同的原理，下雨制冷是全自動過程。當河中、海中等地面的水因太陽的熱而蒸發成水蒸汽，因比重小而上升至空氣的上端，形成水蒸汽在空氣上端集結，大氣壓 力為1大氣壓水蒸汽組份變得很大，即壓力很大，當遇冷時，形成該飽和溫度下的飽和壓力，水蒸汽結成水，因重量大而降落，在空氣中水的氣體組份小，相當于減壓，即在空氣擴散下，水經蒸發成水汽而制冷，下雨氣溫低就是這個原因。由于水蒸汽的比重比空氣小，而上升至高空，并在高空中能凝結成水，下雨是自動過程，水蒸發上升也是自動過程，本制冷則不能全自動，本擴散劑是氫，比重小，始終浮在制冷塔的上端，制冷劑重量大，始終沉降在塔的底部，要制冷需把液體制冷劑用循環泵提升到塔頂的蓮噴中噴出，需花動力，但此動力是很小的，比氣體壓縮式制冷動力消耗小很多，因此，必將取代目前的冰箱、空調以及空分的制冷機，進入制冷換代的時候了。

本制冷機可分為初冷制冷機，可用R134a，或二甲醚作制冷劑，用氫作擴散劑；應用于冰箱、空調中。

圖1、氫擴散靜置制冷機原理圖。1-蓮噴頭；2-擴散制冷室；3、-冷熱交換室；4-擴散劑回流管；5-靜置分離室；6-液體制冷劑；7-液封管；8-升壓循環泵；9-導管；10-上花板；11-下花板；12-壓力表。

首先確定制冷的范圍，然后選擇制冷劑，再確定系統壓力，例如，冰箱和家用空調機可選用R134a作制冷劑，確定系統壓力為20大氣壓，把整個設備抽真空后，然后把氫加入設備中使系統壓力達20大氣壓，然后設備注入液體R134a(從塔的底注入)系統壓力達20大氣壓，在塔底貯存一定量的制冷劑，升壓循環泵受溫度控制器控制，當2制冷室高于-20℃開動升壓循環泵，把制冷劑送入1蓮噴頭號噴出在氫的 擴散劑中R134a相當于進入真空中，在制冷塔上端R134a氣體組份為零，R134a由液體蒸發為氣體。冷的擴散劑氫和制冷劑R134a氣體混合氣體從冷熱交換室的導管中沉降，冷的混合氣體進入與靜置分離室，由于空間足夠大，由急速運動的氣體轉變為靜置狀態，氫的比重小、上浮，R134a比重大，下沉，氫通過4擴散劑回流管上升至擴散制冷室上端完成擴散劑的循環。R134a下沉在塔底靠近液體R134a，此時制冷塔底部R134a組份很大，形成飽和壓力，R134a含有冷量，使之凝結成液體進入R134a貯槽中，完成制冷劑的循環。

2、氫擴散靜置分離式冰箱

圖2、冰箱示意圖。1-擴散制冷室；2-冷凍室；3-冷藏室；4-靜置分離室；5-循環泵；6-擴散劑回流管，此冰箱是方形的塔；7-上花板；8-下花板；9-隔板；10-蓮噴頭。

7、上花板是擴散制冷室和冷凍室之間的隔板，8、下花板是冷藏室和靜置分離室隔板，9是冷凍室和冷藏室之間的隔板。

圖3是方形冰箱揭蓋后的俯視圖1、正面和左右側的列管是固定在上花板上的形成方形的擴散制冷室。圖2、圖3的制冷與圖1相同。

3、氫擴散靜置分離式空調機

空調機的是將制冷機裝機箱內，制冷的原理與圖1一致其塔是方形塔。暖氣制造是用不銹鋼鍋在電熱盤中加生成低壓蒸汽，在列管中放熱使鼓入的空氣吸熱生成暖氣，由排風口噴出暖氣，電熱盤的功率可調，分別產生1大氣壓蒸氣，1.5大氣蒸汽和2大氣壓蒸氣，其設備要能承受2大氣壓以上的壓力。

圖4空調示意圖。1-蓮噴頭；2-擴散制冷室；3-冷熱交換室；4-靜置分離室；5-制冷劑；6-循環泵；7-電熱盤；8-不銹鋼鍋；