一种二次能量转移的制冷设备及制冷方法与流程

1.本发明涉及空调技术领域，尤其是一种二次能量转移的制冷设备及制冷方法。


背景技术：

2.空调是一种普及率最广泛的大众型高能耗家电产品，日常使用的空调通过循环空气制冷，现有的空调产品不仅高能耗，而且污染环境，世界各国都在开发节能和绿色产品，但都未能如愿，关键是不能彻底解决空调的高能耗问题。
3.现有中国专利号为cn201510442563.0，专利名称为一种生态空调系统，公开了一种生态空调系统，其有益效果是本发明生态空调系统采用水循环结构，将空调房的回水先经水帘冷气预冷，后经循环热交换器再冷，因此制冷功耗降低，在非空调季节可提供廉价的空气能热水，而且维护维修除水垢方便，特别适用在广大农村地区推广使用。但其还存在以下缺点：使用时设备需要工作一段时间后才开始制冷，降温速度慢，且耗能高；蒸发器清洗需要拆机装机，需要专门的技术维护人员和专业的清洗工具，普通用户无法进行清洗等问题。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是：为了克服上述中存在的问题，提供了一种二次能量转移的制冷设备及制冷方法，其解决了使用时设备需要工作一段时间后才开始制冷，降温速度慢，且耗能高；蒸发器清洗需要拆机装机，需要专门的技术维护人员和专业的清洗工具，普通用户无法进行清洗等问题。
5.本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：本发明所述的一种二次能量转移的制冷设备及制冷方法，包括壳体、固定外壳、冷凝器、压缩机、节流元件、安装外壳以及蒸发器，所述的壳体内左侧底端固定设有固定外壳，所述的固定外壳后侧固定设有固定外罩，所述的固定外壳内固定设有散热板，所述的固定外罩内设有位于所述的散热板后侧的散热风扇，所述的壳体前侧壁体内固定设有位于所述的冷凝器正前方的网格透气板，所述的固定外壳内固定设有冷凝器，所述的冷凝器出口端连通设有连通管一，所述的连通管一上固定设有节流元件，所述的壳体内底端固定设有位于所述的冷凝器右侧的压缩机，所述的压缩机的出口端与所述的冷凝器入口端之间通过连通管二连通，所述的压缩机入口端连通设有吸入管，所述的壳体内底端右侧固定设有固定板，所述的固定板上端可拆卸地固定有蒸发罐，所述的蒸发罐内固定设有隔板，所述的隔板将所述的蒸发罐内腔分隔成转移腔和循环腔，所述的转移腔内固定设有蒸发管，所述的循环腔内固定设有储能罐，所述的安装外壳上可拆卸地固定连接有活动外壳，所述的活动外壳与所述的安装外壳之间形成一个放置蒸发器的容纳腔。
6.进一步地，所述的蒸发罐顶部固定设有密封头，所述的密封头数量为三且呈三角分布。
7.进一步地，所述的蒸发管为螺旋状，所述的蒸发管的出口端和入口端分别贯穿左
右分布的所述的密封头且与其固定连接，所述的蒸发管的出口端和入口端分别与所述的吸入管和所述的连通管一之间通过旋接套一连通，所述的旋接套一与所述的吸入管、连通管一以及蒸发管的接口处均采用螺纹连接。
8.进一步地，所述的转移腔底部与所述的储能罐左右两侧均通过内循环管连通，所述的内循环管上固定设有内循环泵。
9.进一步地，所述的蒸发器的出口端和入口端与所述的储能罐左右两侧均通过外循环管连通，所述的外循环管上固定设有外循环泵，所述的外循环管与所述的蒸发器的出、入口端接口处均通过旋接套二连接，所述的旋接套二与所述的外循环管和蒸发器的接口端采用螺纹连接。
10.进一步地，所述的安装外壳设有两边开口，所述的活动外壳外形与其开口相适配并使其封闭，所述的活动外壳顶部中心固定设有握把，所述的活动外壳底端固定连接有卡板，所述的安装外壳底部设有开口向上的卡槽，所述的卡槽与所述的卡板相适配，所述的活动外壳与所述的安装外壳的接缝处通过多个螺钉紧固连接。
11.进一步地，所述的安装外壳和活动外壳的侧壁上均设有多个透气孔，所述的透气孔均匀分布。
12.进一步地，所述的壳体右端设有向内的凹槽，所述的蒸发罐壁体内固定设有添加管，所述的添加管一端与所述的转移腔连通，所述的添加管另一端延伸至所述的凹槽内并通过螺纹连接有旋接盖。
13.一种二次能量转移的制冷方法，包括如下步骤：步骤1：低温低压的一次制冷剂气体被压缩机吸入后，经压缩机绝热压缩成为高温高压的过热蒸汽；步骤2：再通过连通管二压入冷凝器中定压冷却，并向冷却介质放出热量，然后冷却为过冷液态的一次制冷剂，液态制冷剂经节流元件成为低压液态的一次制冷剂；步骤3：低压液态的一次制冷剂进入蒸发罐内的转移腔，然后经蒸发管入口端进入蒸发管内与转移腔内的二次制冷剂充分接触并进行能量转移，从而对二次制冷剂进行冷却，冷却后的二次制冷剂在内循环泵的作用下通过内循环管于转移腔与储能罐之间循环流动，使得转移腔与储能罐之间形成一个内循环，从而冷却后的二次制冷剂能够储存在储能罐内；步骤4：储能罐内的二次制冷剂在外循环泵的作用下通过外循环管于储能罐与蒸发器之间循环流动，使得储能罐与蒸发器之间形成一个外循环，冷却的二次制冷剂在蒸发器内蒸发吸收空调循环空气中的热量，从而冷却空调循环空气达到制冷的目的，从蒸发管出口端流出低压的一次制冷剂通过吸入管被吸入压缩机，如此循环工作。
14.进一步地，所述的一次制冷剂为氟利昂，设置在所述的蒸发器内的转移腔内容纳有二次制冷剂，所述的二次制冷剂为浓度为26-30%的乙醇。
15.本发明的优点和积极效果是：1、本发明通过一种二次能量转移的制冷设备及制冷方法，通过一次制冷剂与二次制冷剂之间的能量转移，从而实现对二次制冷剂的冷却，另外在内循环泵的作用下通过内循环管于转移腔与储能罐之间循环流动，使得转移腔与储能罐之间形成一个内循环，从而冷却后的二次制冷剂能够储存在储能罐内，设备开启后，储能罐内储存的二次制冷剂能够直接进入蒸发器内蒸发，从而迅速吸收空调循环空气中的热量进行制冷，大大加快了降温的速度；当工作环境温度发生变化时，储能罐内储存的二次制冷剂
能够先提供制冷的能量，使得环境温度在一定范围内变化时，设备持续处于低功率的状态下工作，无需根据环境的温度来回控制设备的功率大小，使得设备的总功率变小，大大降低了能耗。2、本发明通过一种二次能量转移的制冷设备及制冷方法，通过把蒸发器设置成一个单独的模块，只通过外循环管与其他模块相连，其中通过安装外壳和活动外壳之间的配合能够实现对蒸发器的固定，同时能够实现对蒸发器的拆卸，用户可以方便地对蒸发器进行清洗，无需拆机装机，操作简单，满足了用户的使用需求。
附图说明
16.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
17.图1是本发明的剖视结构示意图；图2是本发明的俯视结构示意图；图3是本发明中蒸发器的安装结构示意图；图4是本发明中固定外壳与活动外壳的连接结构示意图。
18.附图中标记分述如下：10、壳体；11、固定外壳；12、冷凝器；13、压缩机；14、节流元件；15、吸入管；16、旋接套一；17、连通管一；18、转移腔；19、隔板；20、蒸发管；21、密封头；22、凹槽；23、旋接盖；24、添加管；25、蒸发罐；26、内循环管；27、内循环泵；28、循环腔；29、外循环泵；30、储能罐；31、固定板；32、外循环管；33、连通管二；34、安装外壳；35、活动外壳；36、卡槽；37、卡板；38、握把；39、螺钉；40、蒸发器；41、旋接套二；43、网格透气板；44、散热板；45、固定外罩；46、散热风扇；48、透气孔。
具体实施方式
19.现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
20.以下结合附图对本发明实施例做进一步详述：如图1、图2、图3、图4所示，本发明所述的一种二次能量转移的制冷设备及制冷方法，包括壳体10、固定外壳11、冷凝器12、压缩机13、节流元件14、安装外壳34以及蒸发器40，所述的壳体10内左侧底端固定设有固定外壳11，所述的固定外壳11后侧固定设有固定外罩45，所述的固定外壳11内固定设有散热板44，所述的固定外罩45内设有位于所述的散热板44后侧的散热风扇46，所述的壳体10前侧壁体内固定设有位于所述的冷凝器12正前方的网格透气板43，所述的固定外壳11内固定设有冷凝器12，所述的冷凝器12出口端连通设有连通管一17，所述的连通管一17上固定设有节流元件14，所述的壳体10内底端固定设有位于所述的冷凝器12右侧的压缩机13，所述的压缩机13的出口端与所述的冷凝器12入口端之间通过连通管二33连通，所述的压缩机13入口端连通设有吸入管15，所述的壳体10内底端右侧固定设有固定板31，所述的固定板31上端可拆卸地固定有蒸发罐25，所述的蒸发罐25内固定设有隔板19，所述的隔板19将所述的蒸发罐25内腔分隔成转移腔18和循环腔28，所述的转移腔18内固定设有蒸发管20，所述的循环腔28内固定设有储能罐30，所述的安装外壳34上可拆卸地固定连接有活动外壳35，所述的活动外壳35与所述的安装外壳34之间形成一个放置蒸发器40的容纳腔。
21.在一种实施例中，所述的蒸发罐25顶部固定设有密封头21，所述的密封头21数量
为三且呈三角分布，增加所述的蒸发罐25的密封性能，防止二次制冷剂发生泄漏。
22.在一种实施例中，所述的蒸发管20为螺旋状，所述的蒸发管20的出口端和入口端分别贯穿左右分布的所述的密封头21且与其固定连接，所述的蒸发管20的出口端和入口端分别与所述的吸入管15和所述的连通管一17之间通过旋接套一16连通，所述的旋接套一16与所述的吸入管15、连通管一17以及蒸发管20的接口处均采用螺纹连接，方便拆卸，另外便于所述的蒸发管20内的一次制冷剂与所述的转移腔18内的二次制冷剂充分接触进行能量转移，减少能量的损失。
23.在一种实施例中，所述的转移腔18底部与所述的储能罐30左右两侧均通过内循环管26连通，所述的内循环管26上固定设有内循环泵27，冷却后的二次制冷剂在所述的内循环泵27的作用下通过所述的内循环管26于所述的转移腔18与所述的储能罐30之间循环流动，使得所述的转移腔18与所述的储能罐30之间形成一个内循环，从而冷却后的二次制冷剂能够储存在所述的储能罐30内。
24.在一种实施例中，所述的蒸发器40的出口端和入口端与所述的储能罐30左右两侧均通过外循环管32连通，所述的外循环管32上固定设有外循环泵29，所述的外循环管32与所述的蒸发器40的出、入口端接口处均通过旋接套二41连接，所述的旋接套二41与所述的外循环管32和蒸发器40的接口端采用螺纹连接，方便拆卸，所述的储能罐30内的二次制冷剂在所述的外循环泵29的作用下通过所述的外循环管32于所述的储能罐30与所述的蒸发器40之间循环流动，使得所述的储能罐30与所述的蒸发器40之间形成一个外循环，冷却的二次制冷剂在所述的蒸发器40内蒸发吸收空调循环空气中的热量，从而冷却空调循环空气达到制冷的目的。
25.在一种实施例中，所述的安装外壳34设有两边开口，所述的活动外壳35外形与其开口相适配并使其封闭，所述的活动外壳35顶部中心固定设有握把38，所述的活动外壳35底端固定连接有卡板37，所述的安装外壳34底部设有开口向上的卡槽36，所述的卡槽36与所述的卡板37相适配，所述的活动外壳35与所述的安装外壳34的接缝处通过多个螺钉39紧固连接，通过所述的活动外壳35与所述的安装外壳34之间的配合能够实现对所述的蒸发器40的固定，同时便于拆卸安装。
26.在一种实施例中，所述的安装外壳34和活动外壳35的侧壁上均设有多个透气孔48，所述的透气孔48均匀分布，便于实现通气和散热。
27.在一种实施例中，所述的壳体10右端设有向内的凹槽22，所述的蒸发罐25壁体内固定设有添加管24，所述的添加管24一端与所述的转移腔18连通，所述的添加管24另一端延伸至所述的凹槽22内并通过螺纹连接有旋接盖23，通过旋下所述的旋接盖23，能够通过所述的添加管24向所述的蒸发罐25内添加二次制冷剂。
28.一种二次能量转移的制冷方法，包括如下步骤：步骤1：低温低压的一次制冷剂气体被压缩机13吸入后，经压缩机13绝热压缩成为高温高压的过热蒸汽；步骤2：再通过连通管二33压入冷凝器12中定压冷却，并向冷却介质放出热量，然后冷却为过冷液态的一次制冷剂，液态制冷剂经节流元件14成为低压液态的一次制冷剂；步骤3：低压液态的一次制冷剂进入蒸发罐25内的转移腔18，然后经蒸发管20入口端进入蒸发管20内与转移腔18内的二次制冷剂充分接触并进行能量转移，从而对二次制冷剂进
行冷却，冷却后的二次制冷剂在内循环泵27的作用下通过内循环管26于转移腔18与储能罐30之间循环流动，使得转移腔18与储能罐30之间形成一个内循环，从而冷却后的二次制冷剂能够储存在储能罐30内；步骤4：储能罐30内的二次制冷剂在外循环泵29的作用下通过外循环管32于储能罐30与蒸发器40之间循环流动，使得储能罐30与蒸发器40之间形成一个外循环，冷却的二次制冷剂在蒸发器40内蒸发吸收空调循环空气中的热量，从而冷却空调循环空气达到制冷的目的，从蒸发管20出口端流出低压的一次制冷剂通过吸入管33被吸入压缩机13，如此循环工作。
29.在一种实施例中，所述的一次制冷剂为氟利昂，设置在所述的蒸发器40内的转移腔18内容纳有二次制冷剂，所述的二次制冷剂为浓度为26-30%的乙醇，常压下浓度为26%和30%的乙醇在-20℃以内不结冰、不燃烧，没有腐蚀性，安全性高，同时能够实现可拆卸。
30.具体实施时，低温低压的一次制冷剂气体被压缩机13吸入后，经压缩机13绝热压缩成为高温高压的过热蒸汽，再通过连通管二33压入冷凝器12中定压冷却，然后冷却为过冷液态的一次制冷剂，再经节流元件14成为低压液态的一次制冷剂，低压液态的一次制冷剂进入蒸发罐25内的转移腔18，然后经蒸发管20入口端进入蒸发管20内与转移腔18内的二次制冷剂充分接触并进行能量转移，从而对二次制冷剂进行冷却，冷却后的二次制冷剂在内循环泵27的作用下通过内循环管26于转移腔18与储能罐30之间循环流动，使得转移腔18与储能罐30之间形成一个内循环，从而冷却后的二次制冷剂能够储存在储能罐30内，储能罐30内的二次制冷剂在外循环泵29的作用下通过外循环管32于储能罐30与蒸发器40之间循环流动，使得储能罐30与蒸发器40之间形成一个外循环，冷却的二次制冷剂在蒸发器40内蒸发吸收空调循环空气中的热量，从而冷却空调循环空气达到制冷的目的，从蒸发管20出口端流出低压的一次制冷剂通过吸入管33被吸入压缩机13，如此循环工作；设备开启后，储能罐30内储存的二次制冷剂能够直接进入蒸发器40内蒸发，从而迅速吸收空调循环空气中的热量进行制冷，大大加快了降温的速度；当工作环境温度发生变化时，储能罐30内储存的二次制冷剂能够先提供制冷的能量，使得环境温度在一定范围内变化时，设备持续处于低功率的状态下工作，无需根据环境的温度来回控制设备的功率大小，使得设备的总功率变小，大大降低了能耗；当需要对蒸发器40进行清洗时，用户通过工具将螺钉39拆下，然后手持握把38将活动外壳35取下，由此就可将蒸发器40拆下进行清洗，并且拆卸安装方便，满足了用户的使用需求。
31.本发明的优点和积极效果是：1、本发明通过一种二次能量转移的制冷设备及制冷方法，通过一次制冷剂与二次制冷剂之间的能量转移，从而实现对二次制冷剂的冷却，另外在内循环泵的作用下通过内循环管于转移腔与储能罐之间循环流动，使得转移腔与储能罐之间形成一个内循环，从而冷却后的二次制冷剂能够储存在储能罐内，设备开启后，储能罐内储存的二次制冷剂能够直接进入蒸发器内蒸发，从而迅速吸收空调循环空气中的热量进行制冷，大大加快了降温的速度；当工作环境温度发生变化时，储能罐内储存的二次制冷剂能够先提供制冷的能量，使得环境温度在一定范围内变化时，设备持续处于低功率的状态下工作，无需根据环境的温度来回控制设备的功率大小，使得设备的总功率变小，大大降低了能耗。2、本发明通过一种二次能量转移的制冷设备及制冷方法，通过把蒸发器设置成一
个单独的模块，只通过外循环管与其他模块相连，其中通过安装外壳和活动外壳之间的配合能够实现对蒸发器的固定，同时能够实现对蒸发器的拆卸，用户可以方便地对蒸发器进行清洗，无需拆机装机，操作简单，满足了用户的使用需求。
32.需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。