[发明专利]输液泵式制冷机及制冷方法

权利要求书

1.一种输液泵式制冷机，其特征在于制冷机包括蒸发器（1）、回汽管（2）、冷凝器（3）、输液管（4）及输液泵（5）；所述输液管（4）的一端与蒸发器（1）的底部密封连通，输液管（4）的另一端与冷凝器（3）的底部密封连通，所述输液泵（5）密封的串联在输液管（4）上；所述回汽管（2）的一端与蒸发器（1）的顶部密封连通，回汽管（2）的另一端与冷凝器（3）的顶部密封连通；在所述蒸发器（1）内的换热器中循环流通载冷剂，在所述冷凝器（3）内的换热器中循环流通散热媒；

将蒸发器（1）、回汽管（2）、冷凝器（3）、输液管（4）及输液泵（5）的连通内腔抽成真空，制冷介质注入蒸发器（1）、回汽管（2）、冷凝器（3）、输液管（4）及输液泵（5）的真空连通内腔中，使制冷介质液面高于输液泵（5），且制冷机运行时，冷凝器（3）内的制冷介质液面仍高于输液泵（5）。

2.根据权利要求1所述的输液泵式制冷机，其特征在于所述冷凝器（3）安放位置比蒸发器（1）低H高度；H高度是，制冷机运行时，所述冷凝器（3）制冷介质液面比蒸发器（1）制冷介质液面低的高度差。

3.根据权利要求1所述的输液泵式制冷机，其特征在于在所述回汽管（2）的最高位置处装有与回汽管（2）连通的储气罐（6），在所述储气罐（6）上可设置抽真空管口、真空阀门或注液口。

4.根据权利要求1所述的输液泵式制冷机，其特征在于在所述输液管（4）上还串联有节流阀（7）。

5.根据权利要求1所述的输液泵式制冷机的制冷方法，其特征在于其制冷方法如下：

所述输液泵（5）的泵压LP大于冷凝器（3）内的制冷介质tc温度饱和蒸汽压力V(tc)与蒸发器（1）内的制冷介质te温度饱和蒸汽压力V(te)的差，LPV(tc)-V(te)；输液泵（5）将冷凝器（3）的制冷介质泵入蒸发器（1）内，使得蒸发器（1）制冷介质的液面高于冷凝器制冷介质液面H高度，有ρgH=V(tc)-V(te)，ρ为制冷介质液体比重，g为重力加速度；所述蒸发器（1）内制冷介质吸收循环载冷剂的热量Q蒸发汽化，从而降低载冷剂的温度；在输液泵（5）的泵压LP驱动下，蒸发器（1）产生的介质蒸汽，经回汽管（2）流回冷凝器，在冷凝器（3）内放热凝结为液体的制冷介质，循环散热媒带走蒸汽凝结的放热D；实现吸热-蒸发-放热-凝结的制冷循环过程；蒸发器（1）制冷介质液面蒸汽气压为Pe，冷凝器（3）制冷介质液面蒸汽气压为Pc，制冷介质的蒸汽由蒸发器（1）流动到冷凝器（3）的摩擦阻力压降为Pe-Pc；进一步增大输液泵（5）泵压LP，将增大制冷介质泵出-泵入流量，增大蒸汽流量，并最终增大制冷量Q。

6.根据权利要求5所述的输液泵式制冷机的制冷方法，其特征在于将所述输液泵（5）介质流向改向，制冷机将改为由循环散热媒向循环载冷剂供热的传热热泵。

7.根据权利要求1所述的输液泵式制冷机，其特征在于在所述回汽管（2）中串联节流阀（7），制冷介质的最佳充注量在85%~99%之间。

8.根据权利要求7所述的输液泵式制冷机的制冷方法，其特征在于其制冷方法如下：

所述输液泵（5）的泵压LP大于冷凝器（3）内的制冷介质tc温度饱和蒸汽压力V(tc)与蒸发器（1）内的制冷介质te温度饱和蒸汽压力V(te)的差，LPV(tc)-V(te)；输液泵（5）将冷凝器（3）的制冷介质液体泵入蒸发器（1）内；蒸发器（1）内制冷介质吸收循环流通载冷剂的热量Q蒸发汽化，从而降低载冷剂的温度；在输液泵（5）的泵压LP驱动下，蒸发器（1）产生的制冷介质蒸汽，经回汽管（2）和节流阀（7）流回冷凝器（3），在冷凝器（3）内放热凝结为液体的制冷介质，循环流通散热媒带走蒸汽凝结的放热D；实现吸热-蒸发-放热-凝结的制冷循环过程；进一步增大输液泵（5）泵压LP，将增大制冷介质泵出-泵入流量，增大蒸汽流量，并最终增大制冷量Q；

所述节流阀（7）对制冷介质蒸汽的流动起扼制作用，降低高压制冷介质蒸汽压力，并控制流入冷凝器（3）的制冷介质蒸汽流量，节流阀（7）两端节流压力差△JP=V(t_c)-V(t_e)，LP-△JP为制冷介质蒸汽和制冷介质液体流动的管壁摩擦阻力压降。