[发明专利]新型节能制冷设备

说明书

技术领域

本发明提供一种以氨或R134a等制冷剂为工质的新型节能制冷设备。这种新型节能制冷设备除了包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等常规部件外，还包括稳压罐、调压阀、流量阀、气缸组、密封容器和发电机等主要部件，气缸组由一个或多个气缸组成，每个气缸连接隶属于此气缸的独立冷凝器，独立冷凝器连接公共冷凝器，制冷剂依次流经压缩机、稳压罐、调压阀、流量阀、气缸组、独立冷凝器、公共冷凝器、膨胀阀、蒸发器，最后从蒸发器进入压缩机，气缸组能利用密封容器内大气压力做功发电，并补偿压缩机耗电，因此可以节约电能。

背景技术

我们知道，传统制冷设备非常耗电，传统制冷设备不能利用外界大气压力做功发电并补偿压缩机耗电，而全球面临着地球变暖、化石燃料日渐枯竭的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种新型节能制冷设备。这种新型节能制冷设备除了包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等常规部件外，还包括稳压罐、调压阀、流量阀、气缸组、密封容器和发电机等主要部件，气缸组由一个或多个气缸组成，每个气缸连接隶属于此气缸的独立冷凝器，独立冷凝器连接公共冷凝器，制冷剂依次流经压缩机、稳压罐、调压阀、流量阀、气缸组、独立冷凝器、公共冷凝器、膨胀阀、蒸发器，最后从蒸发器进入压缩机，气缸组能利用密封容器内大气压力做功发电，并补偿压缩机耗电。

这种新型节能制冷设备的气缸组由一个或多个气缸组成，这些气缸气缸是双作用气缸，其活塞一侧的气孔连接一个三通管，三通管一个开口连接气缸，另两个开口分别连接进汽阀和排汽阀，进汽阀通过稳压罐和调压阀连接压缩机，排汽阀连接独立冷凝器，当气缸内制冷剂温度等于密封容器内气体压力下制冷剂的液化温度时，排汽阀打开，当活塞压到气缸底部时，排汽阀关闭，进汽阀打开；气缸活塞另一侧的气孔连接密封容器。

稳压罐内制冷剂压力等于或高于密封容器内气体压力与气缸启动压力之和，稳压罐内制冷剂温度比密封容器内气体压力下制冷剂的液化温度高，制冷剂在稳压罐内先冷却到一定温度，此温度比制冷剂在稳压罐内压力下的液化温度高0.1度至10度。

调压阀使制冷剂压力等于或高于密封容器内气体压力与气缸启动压力之和，流量阀具有控制制冷剂进入气缸的流量的作用。

独立冷凝器通过阀门连接公共冷凝器，当气缸内制冷剂温度等于密封容器内气体压力下制冷剂的液化温度时，阀门打开，当活塞压到气缸底部时，阀门关闭。

密封容器内气体压力等于或高于环境温度下制冷剂液化压力。

具体实施方式

下面介绍一具体实施例，具体实施方式不局限于此一例。

新型节能制冷设备和传统制冷设备非常相似，因此可以把传统制冷设备改装成新型节能制冷设备。

为了把传统制冷设备改装成新型节能制冷设备，需要在传统制冷设备的压缩机出口和冷凝器进口之间安装稳压罐、调压阀、流量阀、气缸组和独立冷凝器。

气缸组由一个或多个气缸组成，这些气缸外壁由传热性能好的材料制成，这些气缸是双作用气缸，气缸活塞一侧的气孔连接一个三通管，三通管一个开口连接气缸，另两个开口分别连接进汽阀和排汽阀，进汽阀通过稳压罐和调压阀连接压缩机，排汽阀连接独立冷凝器，气缸活塞另一侧的气孔连接密封容器。

密封容器内气体压力等于或高于环境温度下制冷剂液化压力。例如，如果以R134a为制冷剂，环境温度为30度，30度时R134a的液化压力等于0.7702MPa，则密封容器内气体压力应等于或高于0.7702MPa，考虑到流动阻力，设定密封容器内气体压力为0.9MPa。

稳压罐内制冷剂压力等于或高于密封容器内气体压力与气缸启动压力之和，设气缸启动压力为0.15MPa，则稳压罐内制冷剂压力应等于或高于1.05MPa。

设定稳压罐内制冷剂压力等于1.05MPa，制冷剂在从压缩机进入稳压罐内的温度通常为80度左右。因为在压力为1.05MPa、温度为42度下R134a将会冷凝为液体。考虑到制冷剂从稳压罐进入气缸后需要时间冷却，为减少气缸数量，降低成本，应该使制冷剂在稳压罐内先冷却到接近42度，设定制冷剂在稳压罐内先冷却到43度。

当压力为1.05MPa、温度为43度的制冷剂R134a进入气缸后，由于密封容器内气体压力为0.9MPa，气缸启动压力为0.15MPa，气缸活塞将不会被推动，制冷剂在气缸内等容放热过程冷却到42度，R134a将会凝结为液态，气缸内压力降低，同时，由于制冷剂在独立冷凝器内的冷却速度远大于其在气缸内的冷却速度，制冷剂在独立冷凝器内的温度将远低于其在气缸内的温度，R134a将会凝结为液态，气缸内压力降低，形成真空，此时气缸与独立冷凝器之间的排汽阀打开，密封容器和气缸之间的压力差将会远大于气缸活塞的启动压力1.5公斤，于是活塞可以被推动，从而带动发电机发电，并补偿压缩机耗电；另一方面，密封容器内气体压力可使制冷剂冷凝，从而减少压缩机耗电，达到节能目的。