[其他]旋转热管空调器

说明书

本发明提供了一种适合民用的小型空调器的装置。它是由旋转热管的蒸发段、冷凝段、压缩机和毛细管所组成。整个过程只包括一个最简单的蒸汽压缩制冷循环。以旋转热管为核心，组成一个结构紧凑的整体转子，在动力装置驱动下运转工作。本发明的旋转热管空调器在同样的制冷量的情况下，同世界上最先进的同类机组相比，无论对减少耗电量、缩小体积、降低成本和使用可靠性等方面都有明显效益。

本发明涉及一种新的蒸汽压缩式制冷空调器。是特别适合民用的空调器。

现有的蒸汽压缩式制冷空调器是普遍使用的空调机组，它主要由压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器四大部分用管道连接组成。

通常采用的空冷式换热器结构，一般都配有两个风扇，用于强化蒸发器和冷凝器空气侧的传热，蒸发器和冷凝器是静止的盘管式带有散热片的结构，对于制冷量为1.7-7KW的空调器，压缩机为活塞式。（例如目前市场上出售的窗式空调器）上述空调器一般存在下述一些问题：

1、制冷剂完成一个循环的路程长，沿程和局部摩擦损失大;

2、活塞式压缩机机械摩擦损失大;

3、压缩机的进排气阀相当于两个节流阀，增加了能量损失;

4、活塞式压缩机必需的润滑油必然混入制冷剂，增加了换热器的热阻;

5、润滑油分离器增加了阻力损失;

6、节流过程中的能量损失;

7、制冷剂混入的润滑油使设计参数发生迁移，整机性能变坏。

8、活塞式压缩机属于非连续工作装置，冲击振动大;

9、活塞环和活塞易磨损，磨损物易造成堵塞;

10、蒸发器和冷凝器的传热效率低;

11、结构复杂，体积大，加工成本高。

由于上述原因，空调器价格高、耗电大、可靠性差。特别从我国国情出发，这种空调器在今后相当长的时间内难以普及，从查阅的世界专利文献和发表的文献、杂志来看，过去近十余年世界空调技术的发展以及将来发展的方向，降低能耗，改善部件性能，提高可靠性是空调制冷领域一个极其重要的研究课题。

60年代，国外出现了一种新型高效传热元件-热管，由于它的超导热性，获得了迅速发展。

1969年美国国家宇航局（NASA）研究了一种结构简单，传热强度更大的新型热管-旋转热管，格雷（Gray）第一次提出了把旋转热管应用于空调器的设想（CD-10304-12）。不过他只是把旋转热管单纯作为一个冷凝器使用。虽然这个热管空调器的原理是符合热力学基本定律，但是要具体实施存在下述困难：

1、工作过程包括两个互相独立的热力循环，这样在同样的情况下，传热温差大致增加一倍，势必加重压缩机负荷、增加电耗。

2、由于轴流式压气机单级压比的限制，所以必须采用多级压缩机，轴向长度大，加工成本高，可靠性差;

3、由于2，必然存在动密封问题，制冷剂的泄漏难以避免，加工维护困难;

4、空心叶片加工成本高;

5、毛细管按装困难;

6、由于冷凝传热系数不可能很高，没有风扇，光靠转盘表面诱导，而且室外空气侧的传热系数很低，室外转盘相应要很大。使整个机组笨重，材耗大。

7、采用冷凝压缩，液击现象不可避免，而且汽体与液体比容比为10'数量级，压气机难以设计。

由于上述原因，自1969年8月发表，至今未能具体实施。一九八三年十二月，中国建筑科学研究院出版的：“热管在建筑节能方面的应用”一书，也引用了格雷的这个空调器设想。

本发明的目的是提供一种空调器，它不仅在节能方面有大的突破，而且造价低，耗电省，体积小，更适于民用，以便在一般生活水平的普通家庭普及，并在普通交通工具，例如汽车、火车、轮船上推广应用。