CN1328245A - 一种高效节能的制冷方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

一种高效节能的制冷方法及其装置,该方法是将冷凝器冷凝后的制冷剂进入并联的蒸发器内,一部分制冷剂经蒸发后被压缩机压缩进入喷嘴并在喷嘴出口处形成低压高速气流,另一部分制冷剂经蒸发后到达喷嘴出口处,经低压高速气流抽吸引射后加速蒸发,并经扩压管增压进入冷凝器。本发明具有高效节能的优点,简化了结构,降低了污染和噪声,适用于冰箱、空调以及工业化制冷设备使用。

Description

一种高效节能的制冷方法及其装置
本发明涉及一种制冷方法和制冷装置，可应用于冰箱、空调等制冷产品及工业化制冷设备。
目前，空调、冰箱以及工业制冷设备通常采用两种制冷原理，一种是蒸汽压缩制冷原理，它是采用压缩机将蒸发器中蒸发后的制冷剂进行压缩产生高压蒸汽，进入冷凝器冷凝，经冷凝器冷凝后的制冷剂经节流后进入蒸发器完成制冷循环，这种制冷原理广泛用于空调、冰箱等产品；而另一种制冷原理是蒸汽喷射式制冷原理，它是将高压蒸汽经引射器(喷嘴)喷射后利用蒸汽喷射后膨胀压力降低、速度增加(在出口处蒸汽速度可达超音速)，将蒸发器中的蒸汽引射，而使蒸发器保持较低压力实现制冷，这种制冷方式广泛应用于化工、纺织、冶金等行业，其高压蒸汽来源于锅炉等热力设备或废热利用，制冷剂可以是水、氟里昂、氨等，上述两种制冷方式各有利弊，蒸汽压缩式制冷为高效制冷，可产生很低的温度，结构紧凑、噪音低、污染少，但是却消耗大量电能，另外制冷空间较小，难以作为工业应用。蒸汽喷射式制冷成本低、对制冷剂要求不高，制冷空间很大，但需要锅炉蒸汽或废气等热源，因此污染较大，所需设备通常体积庞大，噪音较高，这两种制冷方式的特点使得其应用各具有局限性。
本发明的目的在于提供一种高效节能的制冷方法及装置。它可以克服上述两种制冷方式存在的缺陷，而使两者的优点有机结合起来。
本发明的目的是通过以下方式实现的：
该制冷方式为：将冷凝器冷凝后的制冷剂经节流后进入并联的蒸发器内，一部分制冷剂在蒸发器内蒸发后被压缩机压缩，形成高压制冷剂蒸汽，进入引射器喷嘴；在喷嘴出口处形成低压高速气流，另一部分制冷剂经蒸发器直接到达引射器喷嘴出口处，在此处被高速制冷剂蒸汽引射，使该蒸发器内压力降低，加速蒸发制冷，被引射的制冷剂蒸汽与喷嘴出口处的低压高速制冷剂蒸汽混合，进入扩压管，使蒸汽压力增压进入冷凝器冷凝，完成一个制冷循环。
喷嘴可采用拉伐尔型喷嘴，蒸汽通过喷嘴出口处流速为超音速。
该制冷装置包括冷凝器、蒸发器和压缩机，其中，冷凝器出口管路经节流器、蒸发器和压缩机后连接引射器，另外冷凝器出口管路还并联有管路，经节流器、蒸发器到达引射器的喷嘴出口，两条管路在此出口汇合后经扩压管回到冷凝器入口。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
制冷剂经第一管路压缩机后变为高压热蒸汽，进入引射器喷嘴(9)出口处，在喷嘴出口处形成低压高速(或高音速)气流，而将蒸发器(8)内制冷蒸汽引射，使蒸发器内压力降低，加快了蒸发过程，同时增加了制冷剂流量，提高了制冷能力，同时扩压管可使高速蒸汽增压至冷凝压力。
本发明由于有效地利用了压缩机工作所产生的能量，将蒸汽压缩制冷所产生的高压蒸汽作为蒸汽喷射制冷所需的蒸汽来源，因而将蒸汽压缩制冷与蒸汽喷射式制冷有效地结合起来，保留其原有的优点，而克服了各自的不足，对蒸汽压缩式制冷而言，加速了制冷剂的循环，增加了蒸发器数量，从而扩大了制冷空间，相对节省了电能；对于蒸汽喷射式制冷而言，轻易解决了热源问题，避免了因使用锅炉或废气所带来的污染和噪声，同时大大简化了设备结构，缩小了体积，同时使制冷温度大大降低，另外，本发明还可降低对制冷剂的要求，增加了制冷剂的选择余地，为环保型制冷开拓了广阔的空间。
下面结合附图对本发明作进一步描述：
图1是现有蒸汽喷射制冷结构原理图
图2是现有蒸汽压缩式制冷结构原理图
图3是本发明结构原理图
在图1中：(1)锅炉；(2)引射器；(3)扩压管；(4)冷凝器；(5)蒸发器；(6)节流机构。
在图2中：(7)冷凝器；(8)节流机构；(9)蒸发器；(10)压缩机。
在图3中：(11)冷凝器；(12)节流器；(13)蒸发器；(14)压缩机；(15)引射器；(16)扩压管；(17)节流器；(18)蒸发器。
实施例见图1：冷凝器(1)出口分为两路，一路经节流器(2)、蒸发器(3)和压缩机(4)到达引射器(5)，另一路经节流器(7)、蒸发器(8)到达引射器(5)的喷嘴(9)出口处，两路在此汇合后经扩压管(6)回到冷凝器(1)入口，整个循环在全封闭状态运行，实施例中节流器分为两个，便于分别调节两路制冷剂的流量，扩压管的作用是将高速蒸汽增压至冷凝压力，最好将它与引射器连为一体，引射器(5)中的喷嘴(9)可采用拉伐尔型，它可产生很高的流速和很低的压力(流速可达1000m/s)；利用它的高速气流来抽吸蒸发器(8)中的制冷剂，并产生一定的真空度以利于制冷剂的蒸发。
虽然本发明实施例只带两条回路，但根据使用空间或制冷量的不同依次类推可设有多条，蒸发器的数量也可有多个。

Claims (3)

1、一种高效节能的制冷方法：其特征在于：该制冷方式为：将冷凝器冷凝后的制冷剂经节流后进入并联的蒸发器内，一部分制冷剂在蒸发器内蒸发后被压缩机压缩，形成高压制冷剂蒸汽，进入引射器喷嘴；在喷嘴出口处形成低压高速气流，另一部分制冷剂经蒸发器直接到达引射器喷嘴出口处，在此处被高速制冷剂蒸汽引射，使该蒸发器内压力降低，加速蒸发制冷，被引射的制冷剂蒸汽与喷嘴出口处的低压高速制冷剂蒸汽混合，进入扩压管，使蒸汽压力增压进入冷凝器冷凝，完成一个制冷循环。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的喷嘴为拉伐尔型，蒸汽通过喷嘴处的流速为超音速。
3、一种高效节能的制冷装置，其特征于：该制冷装置包括冷凝器、蒸发器和压缩机，其中冷凝器出口管路经节流器、蒸发器和压缩机后连接引射器，另外冷凝器出口管路还并联有管路，经节流器、蒸发器到达引射器的喷嘴出口，两条管路在此出口汇合后经扩压管回到冷凝器入口。
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