[發明專利]微膠囊乳液蓄冷的冷液機

在審

• 申請號: 201810324293.7
• 申請日: 2018-04-12
• 公開（公告）號: CN108253697A
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 王偉;趙貝
• 申請（專利權）人: 合肥天鵝制冷科技有限公司
• 主分類號: F25D16/00
• 分類號: F25D16/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

本發明公開了一種微膠囊乳液蓄冷的冷液機，包括有壓縮機組、乳液蓄冷箱、內循環泵、蒸發側換熱器、中間換熱器、冷卻液箱、外循環泵、三通比例調節閥、電磁閥、管路、微膠囊乳液、冷卻液和制冷劑，分別形成微膠囊乳液循環系統、冷卻液外循環系統和壓縮機制冷循環系統。本發明實現了上述三種循環系統相對獨立運行，最大程度的減少了上述三種介質間的影響，同時利用相變蓄冷技術和比例調節技術等，實現了產品的小型化、模塊化，為蓄冷類冷液機的設計提供了一種高效、環保、可靠的解決方案。

技術領域

本發明涉及冷液機領域，具體是一種具有蓄冷功能的微膠囊乳液蓄冷的冷液機。

背景技術

具有蓄冷功能的冷液機是近年來發展一個方向，其主要目的是避免集中消耗能源，特別適用于高功率激光、電磁脈沖等武器系統間歇性工作或熱負載波動大的場合，以降低對電源的需求；也適用于壓縮機制冷系統突然失效或性能下降時作為緊急蓄冷備份使用。當然這類冷液機，往往用電量受限、空間受限，用大容量的蓄冷罐或蓄冷箱無法實現，同時隨著蓄冷溫度下降，壓縮機制冷系統的能效也越來越低。

目前，具有蓄冷功能的冷液機通常采用去離子水或乙二醇水溶液作為冷卻液，主要蓄冷方案有非相變的液體蓄冷和相變蓄冷等。當采用非相變的液體蓄冷，隨著蓄冷溫度下降，壓縮機的能效越來越差，且所需蓄冷體積大；當采用水－冰的相變蓄冷，不僅隨著液溫下降，壓縮機的能效越來越差，而且伴隨結冰厚度增加，導致熱阻急劇增加，結冰時間越來越長。另一種方式是采用動態冰蓄冷，但這類設備系統往往比較復雜。

隨著世界各地研究機構對相變材料的深入研究，相變材料微膠囊MicroPCMs懸乳液出現，而且品種也越來越多，其相變潛熱、相變溫度、膠囊粒徑和濃度等均可依據設計來選用。例如，用某微膠囊乳液相變溫度8 ℃，相變潛熱110 kJ/kg的冷液機，比冰蓄冷節能30%以上，傳熱性能也大為提高。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有效率高、蓄冷量大的微膠囊乳液蓄冷的冷液機，利用微膠囊乳液循環、冷卻液外循環和壓縮機制冷循環的組合，結合微膠囊乳液的相變蓄冷原理，來提高蒸發側換熱器的蒸發溫度，從而提高壓縮機組能效，達到隔離、高效、環保、可靠和小型化的目的。

本發明的技術方案如下：

一種微膠囊乳液蓄冷的冷液機，包括有壓縮機組、乳液蓄冷箱、內循環泵、蒸發側換熱器、中間換熱器、冷卻液箱、外循環泵、三通比例調節閥、電磁閥和負載，其特征在于：從所述乳液蓄冷箱的出口接出管路，依次連接所述的內循環泵、蒸發側換熱器和中間換熱器后，接入所述乳液蓄冷箱的入口，形成微膠囊乳液循環系統；

從所述冷卻液箱的出口接出管路并連接所述的外循環泵后分成二路，其中一路連接所述電磁閥后接入所述冷卻液箱，另一路連接所述負載后接入所述三通比例調節閥的入口，所述三通比例調節閥的一個出口接入所述冷卻液箱的入口，三通比例調節閥的另一個出口連接所述中間換熱器后接入所述冷卻液箱的入口，形成冷卻液外循環系統；

所述的壓縮機組與所述蒸發側換熱器通過管路循環連接，形成壓縮機制冷循環系統。

所述的微膠囊乳液蓄冷的冷液機，其特征在于：所述的微膠囊乳液循環系統中流通有微膠囊乳液，為相變材料微膠囊MicroPCMs懸乳液。

所述的微膠囊乳液蓄冷的冷液機，其特征在于：所述的冷卻液外循環系統中流通有冷卻液，為去離子水或乙二醇水溶液。

所述的微膠囊乳液蓄冷的冷液機，其特征在于：所述的壓縮機制冷循環系統中流通有制冷劑。

本發明的蓄冷分2步，第1步微膠囊乳液循環系統、冷卻液外循環系統和壓縮機制冷循環系統開啟，使冷卻液箱內的冷卻液溫度降至工作溫度的下限，冷卻液外循環系統停止工作或切換至自循環模式；第2步微膠囊乳液循環系統和壓縮機制冷循環系統繼續工作，使乳液蓄冷箱內的微膠囊乳液溫度繼續降至相變溫度，完成相變蓄冷后關閉。