[實用新型]一種壓縮液態制冷劑的溫度調節裝置

有效

• 申請號: 201820979212.2
• 申請日: 2018-06-25
• 公開（公告）號: CN208704072U
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 王馳宇;陳佩雨;李代金;黃闖;羅凱
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F25B41/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種壓縮液態制冷劑的溫度調節裝置；壓縮液態制冷劑的溫度調節裝置由系統循環回路、工質液化水箱和散熱裝置組成；系統循環回路中冷凝器與集液器置于工質液化水箱中，工質液化水箱中蓄存冷水，保證制冷工質以液態形式輸送至微型高壓泵中；微型高壓泵為液態制冷工質增壓，輸送至蒸發器中，蒸發器通過散熱裝置加強與外界空氣換熱，迅速降低空氣溫度。本實用新型與現有的溫度調節裝置相比，以壓縮液態制冷劑代替傳統空調的氣體壓縮機為系統循環回路提供制冷工質流動動力，系統結構簡單、尺寸小、壓縮能耗更低，制冷效果更佳且安全可靠。

技術領域

本發明涉及一種溫度調節裝置，特別是一種壓縮液態制冷劑的溫度調節裝置。

背景技術

隨著國民經濟的發展和人民生活水平的日益提高，我國空調的使用量不斷增大，隨之而來的是電力消耗量的不斷增加。一般城鎮家庭中，空調的耗電量占家庭用電的45％，全國一年的空調耗電量達到了500億kW·h，電力負荷相當大。與此同時，我國西北部等偏遠地區電力供應不足，經濟發展較為緩慢，昂貴的空調的費用及耗電量大的特點使得空調的普及率還相當低。

傳統的空調系統內部均采用制冷工質為壓縮、冷凝、膨脹、蒸發的一個循環過程，從蒸發器流出的氣態制冷劑工質經過氣體壓縮機的壓縮過程成為高溫高壓氣體，進入冷凝器中進行冷凝放熱，通過膨脹閥近似等熵膨脹釋放壓力后進入蒸發器蒸發吸熱，完成一個循環過程。由于氣體的可壓縮性是液體的幾百甚至上千倍，傳統的空調系統氣體壓縮機耗能較大，效率較低。

水冷散熱也為溫度調節的一種重要手段，廣泛地應用于生活之中，但在一些電子器件散熱的特殊場合中，如發動機、CPU和機柜的水冷散熱，極有可能因為工質的泄露導致硬件的損毀，造成不可挽回的損失。

發明專利CN107976100A公開了一種封閉式雙井換熱空調，將夏天收集的高溫能源集中存放于地下深井中，于冬天制暖時再將熱量利用，節能降耗效果十分顯著，但設備復雜，開發成本高；發明專利CN103158489A公開了一種汽車空調系統，采用壓縮機壓縮氣體的方式實現制冷、制熱和除霧三種模式，耗能較大。

如何在確保安全性的情況下擴大使用場合和更進一步的降低能耗成為了溫度調節裝置的發展新方向。

發明內容

本發明的目的在于提供一種壓縮液態制冷劑的溫度調節裝置方案，滿足普通家用及電子元器件等特殊場合的應用。利用微型高壓泵壓縮液態制冷劑代替傳統空調的氣體壓縮機，減少系統循環過程的壓力損失，并通過散熱裝置與外部空氣進行換熱，提升系統效率，降低能耗，確保安全性。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

一種壓縮液態制冷劑的溫度調節裝置，包括系統循環回路、工質液化水箱和散熱裝置。系統循環回路中的氣態制冷工質與工質液化水箱中的蓄存冷水進行熱交換，冷凝相變為液態，液態制冷工質經過微型高壓泵增壓在蒸發器中發生相變，通過散熱裝置與外部空氣進行換熱，快速降低外界溫度，達到溫度調節效果。

所述的系統循環回路由冷凝器、集液器、微型高壓泵、蒸發器、節流閥依次串聯組成。制冷工質在回路中循環流動。裝置工作時，高溫高壓氣體經節流閥迅速降壓進入冷凝器中放熱凝結成低溫低壓液體，通過集液器儲存多余液體，液態制冷劑經過微型高壓泵的增壓成為中溫高壓液體，經過蒸發器吸熱蒸發為高溫高壓氣體，再次流經節流閥完成一個循環。

所述系統循環回路中的冷凝器與集液器之間并入截止閥，三路導通以實現制冷工質可從截止閥處充填至系統循環回路內部。

所述系統循環回路中的蒸發器與節流閥之間接入安全閥作為超壓保護裝置，系統循環管路壓力超過允許值時，閥門自動開啟，全量排放，壓力降低到規定值時，閥門自動關閉，制冷工質繼續流通。

所述工質液化水箱為長方體水槽，內部蓄存冷水，冷凝器與集液器放置其中并被冷水完全浸沒，確保制冷工質以純液態相進入微型高壓水泵被壓縮。