[发明专利]流态冰蒸发器及使用该流态冰蒸发器的空调系统

说明书

本发明的一种流态冰蒸发器包括：蒸发器外壳、电机、传动箱、上隔板、下隔板、折流板和顶支撑板，在蒸发器外壳内的每个折流板的一半的区域内上开有若干个折流孔，相邻的折流板的开孔区域开在与之相邻的折流板的另一半区域内，液态制冷剂在蒸发器外壳内呈之字形流动；该流态冰蒸发器应用在空调系统中，该空调系统包括：用户端循环回路、制冷剂循环回路、外端水循环回路、第一二位四通阀组件和第二二位四通阀组件，该空调系统利用水的凝固热取热，它是水显热的80倍，克服了原有热泵系统缺点，是热泵系统革命性进步，最大限度的节省空调系统的运行费用。

技术领域

本发明涉及一种新型供能系统，特别是涉及一种流态冰蒸发器及使用该流态冰蒸发器的空调系统。

背景技术

能源和环境是当今人类面临的两大问题。目前，化石燃料是人类生产.生活的主要能源。随着全球能源使用量的增长，及不科学使用，化石燃料等不可再生能源将日益枯竭，并对环境产生严重影响。我国正遭遇经济高速发展带来的后遗症，环境污染，主要包括大气污染、水污染与土壤污染三方面。近年，随着PM2.5与雾霾逐渐受到重视，大气污染成为国人关注焦点。在我国北方地区正在进行一场无煤化的革命

热泵作为一种清洁的可再生能源技术，在供暖行业中有着举足轻重的作用，而传统热泵技术有其各自的局限性：

空气能(源)热泵受空气温度影响较大，我国南方地区应用较为普遍。但受结霜问题困扰。北方应用能效较低。

本技术利用水的凝固热取热，将是水显热的80倍，这将克服以上热泵系统缺点，实现热泵系统革命性进步。

中国专利CN1731048A(申请号为200510044164.5)公开了一种制造流态冰的制冷换热器，该制造流态冰的制冷换热器存在以下缺点：

1、传动机构过于复杂，传动效率更低；

2、冰浆的混合溶液在出口处容易形成冰堵；

3、制冷剂在壳体内分布不均匀，造成局部过冷或结冰现象严重，使流态冰不稳定，析冰不均匀。

4、搅拌棒下端没有带止推限位装置，会使搅拌棒横向摆动对列管壁造成损伤。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有流态冰制冷换热器的缺点，而提供一种流态冰蒸发器及使用该流态冰蒸发器的空调系统，本发明可以利用江河湖海的水源，利用有以冰水混合物的形式排放，极大的减少热泵用水量，本技术是热泵系统的革命。

本发明流态冰蒸发器所采用的是过冷技术，将一定浓度的溶液，冷却到一定过冷度的温度，利用盐溶液的析冰现象，在溶液中形成冰晶，下面介绍一下析冰现象的原理。

如图1所示，它是溶液浓度相平衡图，在图中横坐标表示溶液浓度，纵坐标表示温度，WE为析冰线，EG为析盐线，E点为共晶点。

1、析冰线、析盐线上部是溶液区；TE线与析冰线之间区域为冰+溶液共存区；TE线与析盐线之间的区域为溶质+饱和溶液共存区；析冰线与析盐线上部为溶液区；TE线下部为冰+溶质的固体共存区。

2、每种浓度的溶液都对应一个冰晶(水冰)析出温度，当溶液温度降至析冰温度时就可以连续析出冰晶。

3、溶液析出冰晶时放出热量，使溶液温度微量增加，溶液温度也微量上升，这种析出冰晶过程中溶液的特殊性就使溶液在冰晶析出过程中不易粘结在制冰管道上。

4、流态冰机组可用溶液为盐类(海水、NaCl盐溶液等)、醇类(甲醇、乙醇、丙三醇、丙二醇、乙二醇溶液等)

根据乙二醇的性质，本技术采用乙二醇作为载冷剂，此时整个循环的乙二醇溶液为固液混合状态，当混合溶液流经体积较大的蓄能池时，溶液中的冰晶自然上浮，达到冰晶与乙二醇溶液分离的目的。