[发明专利]利用超声波雾化技术的制冷制热双效空调系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种制冷制热系统，尤其是一种利用超声波雾化原理实现制冷制热循环的双效空调系统，属于空调节能技术领域。

背景技术

现有的家用空调大多是采用压缩机将制冷剂氟利昂蒸发和冷凝产生热量的交换，主要由压缩机、蒸发器和冷凝器等组成，其存在一些缺点：压缩机为机械结构，寿命较短、噪音较大；制冷剂氟利昂对大气臭氧层破坏严重，不利于环保；耗能大，使用费用高，一般家庭在夏天若使用空调就得付出每月好几百的电费，这就使得一些经济条件较差的家庭不愿使用。

现有的中央空调大多是溴化锂吸收式，采用以水为制冷剂、溴化锂为吸收剂的吸收式制冷技术实现热量的交换，主要由发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器等组成，其存在一些缺点：节电但耗能大、重量大、结构复杂、成本高；在有空气的情况下，溴化锂溶液对普通碳钢具有较强的腐蚀性，这不仅影响机组的寿命，并且影响机组的性能和正常运行。

超声波是频率范围在20kHz～10MHz之间由一系列疏密相间的纵波构成的机械波，具有良好的方向性、反射性和穿透能力，能在气体、液体及固体媒质中传播。在超声作用下，液体在气相中分散并在液体表面形成细雾飞逸的过程称超声雾化或气化，空化作用是超声成雾的主要原因。现有专利文献中，对超声波雾化原理在空调中的应用已有一些研究，如中国专利号为200320109065.7，名称为“空调器超声波雾化及蒸发式冷凝装置”的实用新型专利，及中国专利号为200520126786.8，名称为“具有超声波雾化装置的空调器”的实用新型专利，它们都是解决了室内机冷凝水积水、排放问题；又如中国专利号为200520122818.7，名称为“无滴水保湿空调装置”的实用新型专利，其解决了空调室内空气干燥影响健康的问题；又如中国专利号为200420060582.4，名称为“中央空调专用超声波防垢防腐器”的实用新型专利，其解决了中央空调的水循环系统防垢防腐问题；又如中国专利号为03144509，名称为“自然风间接蒸发冷却式空气处理机及其用途”，及中国专利号为200710173263.2，名称为“基于超声波技术的蒸发冷却空调装置”的发明专利，它们都利用超声波雾化装置实现的蒸发冷却制冷，但是水与空气直接进行热量的交换虽然有除湿过程但还是避免不了使室内湿度过大的问题，使用中需要补充水份维护麻烦，且在常温常压下进行水的蒸发，对空气的降温效果不是很理想，此外不能同部件实现制热，因此不能满足用户全年各季节的需要。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述现有空调技术的不足，提供一种双效空调系统，它使超声波利用其雾化作用参与完成制冷、制热双效循环过程，具有节能、成本低、运行费用低、寿命长、效率高等特点。

本发明的目的是这样实现的：一种利用超声波雾化技术的制冷制热双效空调系统，包括室内热交换器、室内换热风扇、室外热交换器、室外换热风扇，其特点是：它还包括内装制冷剂的第一雾化器和第二雾化器、以及在第一雾化器内的传质辅助风扇，在第一雾化器底部制冷剂液体中放置第一超声波换能器，其正、负电极分别与第一超声波发生器的正、负电极相连；在第二雾化器底部制冷剂液体中放置第二超声波换能器，其正、负电极分别与第二超声波发生器的正、负电极相连；室外热交换器内换热盘管的进出端通过循环泵和节流阀与第二雾化器内的换热盘管进出端连通；第一雾化器和第二雾化器为真空腔体，它们底部通过回流泵和节流阀连通，通过水位控制器控制回流泵对第一雾化器和第二雾化器内的制冷剂液面进行调节。

上述第一超声波发生器和第二超声波发生器不同时通电工作，在第一超声波发生器通电时，对第一雾化器内制冷剂进行雾化，为实现制冷作用，此时第二超声波发生器不工作；在第二超声波发生器通电时，对第二雾化器内制冷剂进行雾化，为实现制热作用，此时第一超声波发生器不工作。

上述在第一雾化器和第二雾化器内装的制冷剂、第二雾化器内和室外热交换器连通的换热盘管内装的制冷剂、以及第一雾化器内和室内热交换器连通的换热盘管内装的制冷剂，可以采用如水、酒精、甲二醇、乙二醇或丙二醇等液体，在这些液体中还可以加入活性剂，使液体的表面张力减小，以提高制冷剂的雾化率。

本发明利用超声波雾化技术的制冷制热双效空调系统，其特点是：上述室内热交换器内换热盘管的一端口与第一雾化器的顶部连通，上述传质辅助风扇安装在该端口处，该换热盘管另一端口与第二雾化器的顶部连通；通过水位控制器保持第二雾化器内制冷剂液面低于换热盘管。