[實用新型]一種真空升華蒸發冷熱能分離裝置

有效

• 申請號: 201821340011.4
• 申請日: 2018-08-20
• 公開（公告）號: CN209060589U
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 武偉
• 申請（專利權）人: 武偉
• 主分類號: B01D7/00
• 分類號: B01D7/00
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 陳英

本實用新型提供一種真空升華蒸發冷熱能分離裝置，其包含一個密封的容器，在該容器上設有液體進口、氣體出口和固體或固液混合物出口，在該氣體出口上連接一真空升華蒸發機組，為密封容器提供設定的壓力，所述容器中設置一攪拌裝置。在本實用新型提供的裝置中對于液體進行真空升華蒸發的冷熱能分離，利用真空技術和水的物理性質，實現冷能和熱能分離以及進一步的儲存并使用，能夠在現有制冷、制熱技術的基礎上大大提高系統效率和COP值。

技術領域

本實用新型屬于制冷與熱泵技術領域，提供一種采用真空升華蒸發的手段進行冷能和熱能分離的方法中使用的裝置。

背景技術

制冷或制熱技術是指用人工的方法在一定時間和一定空間內對某物體或對象進行冷卻或加熱，使其溫度降到環境溫度以下，或者升到環境溫度以上，即是利用制冷或制熱設備加入能量，使熱量從低溫物體向高溫物體轉移的一種屬于熱力學過程的單元操作。現有技術中應用的制冷或制熱技術，是利用壓縮機做功使制冷或制熱設備內的介質升壓，然后再減壓，從而進行冷、熱能量的吸收和釋放并轉移至使用地點的一種操作技術。

目前的制冷和制熱是基于壓縮機技術來實現冷、熱能量的轉移和使用操作，由于受設備原理和工作環境的限制，壓縮機制冷設備的制冷能效比(簡稱COP值)，長期徘徊于6左右。我國一級能耗的家用空調COP在3.4左右，國外雖有報道搞出了COP＞6且＜8的制冷機組，但因設備價格很高，效率實際提高幅度不夠大，造成設備性價比較低。

現有制冷制熱技術的高能耗使得集中空調成為耗電大戶，并大大增加了夏季國家電網峰值期的負荷壓力；而冬季供暖由于電費相對高昂，只能燒煤，增加了大氣污染。為治理大氣，國家推行煤改氣，但因天然氣資源供應偏緊、價格較高等問題，推廣中也存在一定困難。

尋求一種低耗能的技術來部分替代傳統的壓縮機制冷制熱技術，以實現節能降耗是當前亟待解決的問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種真空升華蒸發的冷熱能分離裝置，該裝置用于一種真空升華蒸發的冷熱能分離方法，其利用真空技術和水的物理性質，實現冷能和熱能分離以及進一步的儲存并使用，能夠在現有制冷、制熱技術的基礎上大大提高系統效率和COP值。本實用新型的目的是這樣實現的：

一種真空升華蒸發的冷熱能分離裝置，包含一個密封的容器，在該容器上設有液體進口、氣體出口和固體或固液混合物出口，在該氣體出口上連接一真空升華蒸發機組，為密封容器提供設定的壓力，所述容器中設置一攪拌裝置。

分離方法是：

步驟1：在容器中建立真空環境，該真空環境為：令由所述液體進口進入所述人造環境液體：

其中的一部分蒸發，一部分凝固為固體，或者，

其中的一部分蒸發，一部分凝固為固體，部分固體升華為蒸汽；

同時和/或之前和/或在后，通過液體進口向人造環境輸入液體；

步驟2：蒸汽與固體進行分離，啟動攪拌裝置，使得凝固的固體破碎，固體或者固體和液體的混合物從所述固體或固液混合物出口排出成為冷能輸出，蒸汽從所述氣體出口被真空升華蒸發機組抽出成為熱能輸出；

步驟1和步驟2交替和/或同時進行，使得液體進入所述容器，固體或固液混合物排出固體或固液混合物出口，蒸汽從氣體出口被抽出，此過程連續進行，實現冷能和熱能的分離。

進一步地，所述方法還包括步驟3：將固體或固液混合物從容器排到一與容器等壓的固體儲罐中。

優選地，在步驟1中就啟動攪拌裝置。

具體地，所述人造環境的壓力為600Pa以下。

進一步地，所述人造環境中的溫度，成為272K以下。