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一种以水为制冷剂的新型环保冷暖机

阅读：753发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种以水为制冷剂的新型环保冷暖机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型属于制冷设备技术领域，涉及一种以水为制冷剂的新型环保冷暖机，包括蒸发器、冷凝器、水蒸汽压缩机、屏蔽泵、自动抽真空装置、节流阀和滴淋系统，以水作为制冷剂，从根本上解决制冷剂对大气环境的影响及温室效应等问题，在环保、经济性和安全稳定性等方面，有着其他制冷剂无可与之比拟的优势。在机组运行过程中，外界冷水被来自冷凝器降压节流后的低温冷媒水冷却，从而制取更低温度的冷水，用于制冷。外界温水通过吸收冷剂蒸汽液化冷凝过程所释放的大量冷凝热，制取更高温度的温水，用于供暖、卫生热水及其它工艺系统。此过程无需额外引入其它高品位热源提供热能，从而减少能源消耗，提高能源利用率，实现了冷凝热的高效利用。，下面是一种以水为制冷剂的新型环保冷暖机专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种以水为制冷剂的新型环保冷暖机，其特征在于：包括：蒸发器(1)、冷凝器(2)、水蒸汽压缩机(3)、屏蔽泵(4)、节流阀(6)及滴淋系统(7)；所述蒸发器(1)包括通道A(8)和通道B(9)，通道A(8)分别连接冷冻水系统的冷水入口(19)和冷水出口(18)；通道B(9)的上方设置有冷媒自循环水输入端(13)，通道B(9)下方设置有冷媒自循环水输出端(12)，冷媒自循环水输出端(12)通过管路连接至屏蔽泵(4)入口，屏蔽泵(4)出口连接至冷媒自循环水输入端(13)，冷媒自循环水输入端(13)连接至安装于蒸发器(1)通道B(9)上方的滴淋系统(7)；通道B(9)两侧还设置有冷媒凝水输入端(11)和冷剂蒸汽输出端(10)；所述冷凝器(2)包括通道C(15)和通道D(14)，所述通道D(14)分别连接温水系统的温水入口(17)和温水出口(16)；所述通道C(15)两侧分别设置有冷剂蒸汽输入端(21)和冷媒凝水输出端(20)；冷剂蒸汽输入端(21)通过管路连接至水蒸汽压缩机(3)出口，水蒸汽压缩机(3)入口连接到蒸发器(1)通道B(9)的冷剂蒸汽输出端(10)；冷媒凝水输出端(20)连接至节流阀(6)一侧，节流阀(6)另一侧连接至蒸发器(1)通道B(9)的冷媒凝水输入端(11)。
2.如权利要求1所述的一种以水为制冷剂的新型环保冷暖机，其特征在于：所述冷凝器(2)通道C(15)上方设置有自动抽真空装置(5)。
3.如权利要求1所述的一种以水为制冷剂的新型环保冷暖机，其特征在于：所述温水入口(17)和温水出口(16)分别连接供暖管路或生活用水管路或工艺系统管路。
4.如权利要求1所述的一种以水为制冷剂的新型环保冷暖机，其特征在于：所述冷水入口(19)和冷水出口(18)分别连接空调冷冻水循环管路或工艺系统用冷管路。
5.如权利要求1所述的一种以水为制冷剂的新型环保冷暖机，其特征在于：所述蒸发器(1)的通道A(8)和冷凝器(2)的通道D(14)中通入的冷、热源为水或者外界空气或者导热油或者蒸汽或者工艺系统产生的其它余废热。

说明书全文

一种以水为制冷剂的新型环保冷暖机

技术领域

[0001] 本实用新型属于制冷设备技术领域，具体涉及一种以水为制冷剂的新型环保冷暖机。

背景技术

[0002] 随着社会经济的发展和人类文明的进步，人类对物质的需求也不断增长，当今世界正面临着资源逐渐短缺，能源消耗日趋严重等一系列重大问题。与此同时，世界经济的迅猛发展直接或间接导致了大气臭氧层破坏、全球气候变暖、引发冰川融化以及海平面上升等气候现象。目前大气臭氧层臭氧减少带来的危害已受到国际社会的普遍关注，为了保护臭氧层不受到进一步破坏，更好地爱护人类赖以生存的地球，早在多年前，国际上已经开展了保护臭氧层的行动，先后通过了《关于臭氧层保护计划》、《保护臭氧层维也纳公约》以及《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》等，世界各国均为《议定书》规定的指标而努力。

[0003] 随着制冷空调行业的迅速发展，该领域每年对制冷剂的需求量巨大，而氯氟烃类人工合成制冷剂的使用会加重对大气臭氧层的破坏并促进温室效应。尽管人类对于制冷剂的替代研究从未停止，且已经研制出大量相对安全可靠的替代品，但这些替代品即使有些对臭氧层的破坏性很小，却仍然会促进温室效应，严重制约了此类制冷剂的进一步发展。因此，研发新型、高效、环保的制冷剂已经成为整个制冷领域的共识。水作为一种天然、易得的制冷介质，具有绿色、环保、经济、稳定等特点，既不会对大气臭氧层产生负面影响，也不会引起温室效应，在节能领域以及制冷行业中有着其它制冷剂无法与之比拟的优势，可以说是最理想的制冷工作介质。目前，以水为制冷剂的制冷机主要有蒸汽喷射式制冷和溴化锂吸收式制冷两种形式，此类制冷形式均已广泛使用，且积累了许多成功运行的经验。因此，以水为制冷剂的其他制冷形式的制冷机将成为未来制冷领域发展研究的重要课题。实用新型内容

[0004] 本实用新型提供一种以水为制冷剂的新型环保冷暖机，机组以水作为制冷剂，在保证安全可靠、绿色环保的同时，可根据不同需求提供空调制冷或采暖、卫生热水及工艺系统所需的热源等。

[0005] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种以水为制冷剂的新型环保冷暖机，包括：蒸发器、冷凝器、水蒸汽压缩机、屏蔽泵、节流阀及滴淋系统；所述蒸发器包括通道A和通道B，通道A分别连接冷冻水系统的冷水入口和冷水出口；通道B的上方设置有冷媒自循环水输入端，通道B下方设置有冷媒自循环水输出端，冷媒自循环水输出端通过管路连接至屏蔽泵入口，屏蔽泵出口连接至冷媒自循环水输入端，冷媒自循环水输入端连接至安装于蒸发器通道B上方的滴淋系统；通道B两侧还设置有冷媒凝水输入端和冷剂蒸汽输出端；所述冷凝器包括通道C和通道D，所述通道D分别连接温水系统的温水入口和温水出口；所述通道C两侧分别设置有冷剂蒸汽输入端和冷媒凝水输出端；冷剂蒸汽输入端通过管路连接至水蒸汽压缩机出口，水蒸汽压缩机入口连接到蒸发器通道B的冷剂蒸汽输出端；冷媒凝水输出端连接至节流阀一侧，节流阀另一侧连接至蒸发器通道B的冷媒凝水输入端。

[0006] 进一步地，所述冷凝器通道C上方设置有自动抽真空装置。

[0007] 进一步地，所述温水入口和温水出口分别连接供暖管路或生活用水管路或工艺系统管路。

[0008] 进一步地，所述冷水入口和冷水出口分别连接空调冷冻水循环管路或工艺系统用冷管路。

[0009] 进一步地，所述蒸发器的通道A和冷凝器的通道D中通入的冷、热源为水或者外界空气或者导热油或者蒸汽或者工艺系统产生的其它余废热。

[0010] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

[0011] 1.本循环过程通过水蒸汽压缩机将蒸发器的冷剂蒸汽进行压缩升温，增温后的冷剂蒸汽直接通入冷凝器，给冷凝器管内的温水进行加热。冷凝后的高温高压液态水通过节流阀降温进入到蒸发器，并在蒸发器内汽化蒸发，吸收外界冷冻水系统冷水的热量，从而制取低温冷水。另一方面，冷剂蒸汽在冷凝器内冷凝的过程会释放大量的冷凝热，被温水吸收，使温水温度升高，从而得到更高品味的温水。本机组在使用过程中，可根据用户能源条件及需求的不同，既可制取用于空调制冷或工艺系统用冷所需的冷水，也可制取用于冬季供暖、卫生热水以及工艺制热系统所需的温水。

[0012] 2.本实用新型先通过水蒸汽压缩机将来自蒸发器冷剂蒸汽的热量提升，再通过冷凝器将冷剂蒸汽液化冷凝，并对冷凝过程中所释放的冷凝热量全部进行回收利用，无需额外输入其它高品位热源，从而达到制冷或制热的目的。该过程减少了能源消耗，并提高了能源的利用率，实现了冷凝热的高效利用。

[0013] 3.本实用新型一种以水为制冷剂的新型环保冷暖机，以水作为制冷剂，具有绿色环保、稳定性高以及廉价易得等优点，从根本上解决制冷剂对大气环境的影响及温室效应等问题，在环保、经济性和安全稳定性等方面，有着其他制冷剂无可与之比拟的优势。

[0014] 4.本实用新型在冷媒自循环水输出端与冷媒自循环水输入端之间设置有屏蔽泵，从而构成一套独立运转的冷媒水自循环系统。该系统可将进入蒸发器内未闪发的冷媒水从冷媒自循环水输出端反复抽吸至冷媒自循环水输入端，再通过滴淋系统将冷媒水喷淋到冷水管上，吸收来自冷冻水系统中冷水的热量，从而制取低温冷水。滴淋系统的作用在于可以使冷媒水更加均匀的滴淋到冷水管表面，从而满足不同工况下的液膜散布量，强化换热管的换热系数。

[0015] 5.本实用新型在冷凝器通道C的上方设置自动抽真空装置，用于抽取筒体内不凝性气体，保证机组的绝对真空状态，保证系统高效运行。附图说明

[0016] 图1为本实用新型一种以水为制冷剂的新型环保冷暖机的结构示意图。

[0017] 图中：1.蒸发器，2.冷凝器，3.水蒸汽压缩机，4.屏蔽泵，5.自动抽真空装置，6.节流阀，7.滴淋系统，8.通道A，9.通道B，10.冷剂蒸汽输出端，11.冷媒凝水输入端，12.冷媒自循环水输出端，13.冷媒自循环水输入端，14.通道D，15.通道C，16.温水出口，17.温水入口，18.冷水出口，19.冷水入口，20.冷媒凝水输出端，21.冷剂蒸汽输入端。

具体实施方式

[0018] 以下结合附图和实施例对本实用新型进行详细叙述。

[0019] 如图1所示，一种以水为制冷剂的新型环保冷暖机，包括：蒸发器1、冷凝器2、水蒸汽压缩机3、屏蔽泵4、节流阀6及滴淋系统7；所述蒸发器1包括通道A8和通道B9，通道A8分别连接冷冻水系统的冷水入口19和冷水出口18；通道B9的上方设置有冷媒自循环水输入端13，通道B9下方设置有冷媒自循环水输出端12，冷媒自循环水输出端12通过管路连接至屏蔽泵4入口，屏蔽泵4出口连接至冷媒自循环水输入端13，冷媒自循环水输入端13连接至安装于蒸发器1通道B9上方的滴淋系统7；通道B9两侧还设置有冷媒凝水输入端11和冷剂蒸汽输出端10；所述冷凝器2包括通道C15和通道D14，所述通道D14分别连接温水系统的温水入口17和温水出口16；所述通道C15两侧分别设置有冷剂蒸汽输入端21和冷媒凝水输出端20；
冷剂蒸汽输入端21通过管路连接至水蒸汽压缩机3出口，水蒸汽压缩机3入口连接到蒸发器
1通道B9的冷剂蒸汽输出端12；冷媒凝水输出端20连接至节流阀6一侧，节流阀6另一侧连接至蒸发器1通道B9的冷媒凝水输入端11。

[0020] 进一步地，所述冷凝器2通道C15上方设置有自动抽真空装置5。

[0021] 进一步地，所述温水入口17和温水出口16分别连接供暖管路或生活用水管路或工艺系统管路。

[0022] 进一步地，所述冷水入口19和冷水出口18分别连接空调冷冻水循环管路或工艺系统用冷管路。

[0023] 机组运行时，蒸发器1内的低温低压冷剂蒸汽被水蒸汽压缩机3压缩，气体温度和压力同时升高，形成高温高压气体进入冷凝器2，加热冷凝器2管内的温水。冷凝放热后的冷剂蒸汽温度下降形成中温高压的冷媒水，再通过冷媒凝水管路上节流阀6的作用，使温度和压力下降的冷媒水返回到蒸发器1进行闪发，并吸收冷冻水系统中冷水的热量，而冷水在蒸发器1内被来自冷凝器2减压节流后的低温冷媒水冷却，得到更低温度的冷水。另一方面，温水吸收来自冷凝器2排放的冷凝热使温水温度升高，得到更高温度的温水。以上过程反复进行，完成制冷或制热循环。

[0024] 机组在制冷工况运行模式下，若制取20℃冷水，根据温水的入口温度和热量的不同，其制冷COP可达4～64；而在制热工况运行模式下，根据不同的冷水进水温度，其温水可制取温度高达90℃以上，制热COP范围更广，效率更高。该运行过程无需额外引入其它高品位热源提供热能，减少了能源消耗，提高了能源利用率，实现了冷凝热的高效利用。

[0025] 此实施例向所述蒸发器1的通道A8和冷凝器2的通道D14中通入的冷热源均是以水为例，也可根据用户的不同需求及有限资源采用其他形式的冷热源，如：外界空气、导热油、蒸汽及工艺系统产生的余废热等。

[0026] 以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

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