[发明专利]制得低于主制冷剂冰点以下冷源的制冷方法及其制冷系统

说明书

技术领域

本发明的制得低于主制冷剂冰点以下冷源的制冷方法及其制冷系统，属于液体蒸发制冷技术领域。

背景技术

目前，液体蒸发制冷技术包括蒸汽压缩式制冷技术、吸收式制冷技术、蒸汽喷射式制冷技术、吸附式制冷技术等制冷技术，其特点为利用制冷剂(工质)在低温低压下由液态汽化成汽态所需要的相变能量作为制冷量进行制冷。该制冷技术作为目前应用最为广泛的制冷技术，家用空调、电冰箱、商用中央空调；工业、国防等领域所需温度控制空间均作为主流制冷技术发挥重大作用。其中制冷工质的作用至为关键，一般而言，一定的温度控制范围对应某些特别的制冷剂，很多优秀的制冷剂受其工程热物理性质的限制，其制冷温度范围有限，其中汽、液、固三相平衡点限制是难以突破的。如何进一步降低目前各种制冷系统制冷剂冷源温度是本技术领域长期研究的方向。如水是最廉价、最易获得的天然环保制冷剂，具有密度小、安全无害、对设备几乎无腐蚀性等优点。水虽有比热大的优点，但水的凝固点高，所以水仅能用作制出0℃以上的冷源，一般情况下制冷温度在5℃以上，溴化锂吸收式制冷机(水为其中工质之一)作为目前大中型空调制冷的主流机型，目前正向中小型机延伸，“5℃以上”的制冷温度，使溴化锂吸收式制冷机的应用范围受到限制，如何解决溴化锂吸收式制冷机在摄氏零度以下的蒸发温度下工作，成为其扩大应用范围的技术关键。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制得低于制冷剂冰点以下冷源的制冷方法及其制冷系统。

一种制得低于制冷剂冰点以下冷源的制冷方法，利用制冷剂在低温低压下由液态汽化成汽态所需要的相变能量作为制冷量进行制冷，其特征在于：蒸发器中制冷工质由主制冷剂和辅助制冷剂组成，主制冷剂为相变制冷剂，辅助制冷剂为与主制冷剂相溶但不参加相变的固态制冷剂，其中所述固态制冷剂能够降低所述相变制冷剂的冰点；同时利用安装于冷凝器与蒸发器之间的节流防冰控制阀，采用负反馈自动控制节流保证节流后水温压在主制冷剂冰点温度以上，以防主制冷剂结冰。

一种制得低于制冷剂冰点以下冷源的制冷系统，包括蒸发器、冷凝器，其特征在于：所述蒸发器中制冷工质由主制冷剂和辅助制冷剂组成，主制冷剂为相变制冷剂，辅助制冷剂为与主制冷剂相溶但不参加相变的固态制冷剂，其中辅助制冷剂能够降低主制冷剂的冰点；所述冷凝器与蒸发器之间管路上设置有节流防冰控制阀；节流防冰控制阀通过安装于蒸发器入口处的温压传感器测温，确保进入蒸发器的主制冷剂温度不低于冰点，当蒸发器入口处温度接近或低于预设温度后，节流防冰控制阀的节流孔口增大，温度回升，而其他时候则按正常调节规律运行。

作为一种新的制冷技术，打破了制冷工质三相平衡点温度的限制；使制冷剂的使用范围有了较大的拓展；是液体蒸发制冷技术(包括蒸汽压缩式制冷技术、吸收式制冷技术、蒸汽喷射式制冷技术、吸附式制冷技术等制冷技术)的一次重大理论技术突破，具有较大的理论实际价值。

附图说明

图1是本发明的系统示意图。

图2是本发明循环制冷原理压焓图。

图3是本发明实施方式之一：双工质蒸汽喷射式制冷系统。

图4是本发明实施方式之二：三工质吸收式制冷系统。

图中标号名称：1-蒸发器  2-蒸汽升压器  3-冷凝器  4-节流防冰控制阀  5-蒸汽发生器  6-蒸器喷射器  7-凝结水泵  8-冷媒  9-冷剂水  10-工作蒸汽  11-溴化锂浓溶液  12-发生器  13-盐水  14-冷却水  15-溴化锂稀溶液  16-吸收器  17-热交换器  18-蒸发器泵  19-吸收器泵  20-发生器泵

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。