專利名稱：負(fù)壓真空空調(diào)器的制作方法
負(fù)壓真空空調(diào)器
本發(fā)明屬于制冷設(shè)備，具體涉及一種新型商業(yè)及民用的負(fù)壓真空節(jié)能空調(diào)器。 現(xiàn)有空調(diào)的工作原理
如

圖1所示，分體式空調(diào)器整機(jī)分為室外機(jī)組和室內(nèi)機(jī)組。兩種機(jī)組以連接 管及控制線、動(dòng)力線相連，室外機(jī)包括外殼、壓縮機(jī)、散熱風(fēng)機(jī)、冷凝器、毛 組管(或膨脹閥)控制電氣原件組成。室內(nèi)機(jī)包括外殼、蒸發(fā)器、離心風(fēng)葉的 貫流風(fēng)機(jī)、排水管口及控制電路組成。如圖2所示，當(dāng)室外機(jī)組內(nèi)與室內(nèi)機(jī)組 內(nèi)連接確保制冷劑無漏后，壓縮機(jī)4開始運(yùn)轉(zhuǎn)，制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)壓縮成約
1. 862Mpa的高壓高溫氣體，經(jīng)開關(guān)3進(jìn)入冷凝器5，進(jìn)入冷凝器的氣態(tài)制冷劑、 經(jīng)散熱風(fēng)扇6向外吹風(fēng)或(水冷)進(jìn)行熱交換后，被冷凝成液態(tài)，其壓力仍為 1.862Mpa，溫度約為50。C，液態(tài)制冷劑經(jīng)毛組管7節(jié)流降溫、降壓、轉(zhuǎn)變成濕 蒸汽(含有一定蒸汽的液體)，并進(jìn)入蒸發(fā)器2吸熱。此時(shí)制冷劑的壓力變?yōu)?0.49Mpa，溫度為5。C;蒸發(fā)器冷卻了的空氣經(jīng)風(fēng)扇1吹向室內(nèi)，進(jìn)入蒸發(fā)器的 低溫、低壓蒸汽吸收室內(nèi)的熱量后，全部轉(zhuǎn)變成氣態(tài)；被壓縮機(jī)4吸入，經(jīng)再 次壓縮并進(jìn)行下次循環(huán)，此時(shí)的壓力仍為0.49Mpa，溫度為10°C，形成密閉循 環(huán)系統(tǒng)，運(yùn)行穩(wěn)定，安全可靠。 現(xiàn)有空調(diào)的不足
現(xiàn)有空分體空調(diào)主機(jī)即室外機(jī)與室內(nèi)機(jī)的連接管的有效長度不超過5米。如 連接管加長，制冷效果減弱，室內(nèi)機(jī)與室外機(jī)的有效距離受到限制，空調(diào)在運(yùn) 行時(shí)制冷劑經(jīng)壓縮后，進(jìn)入冷凝器的高壓、高溫氣體溫度約5(TC以上，其熱量
經(jīng)風(fēng)扇吹向冷凝器向外散熱。如商鋪的底層室外機(jī)經(jīng)常安裝在商鋪門口的左 右，熱風(fēng)正吹向人行橫道，使行人感到熱浪襲人，溫室效應(yīng)增大。 一臺(tái)主機(jī)不
能拖3-10臺(tái)室內(nèi)機(jī)組。安裝移位須專業(yè)人員進(jìn)行，否則容易發(fā)生制冷劑泄漏。 充注制冷劑須專用儀表工具及專業(yè)人員才能完成。分體空調(diào)無法實(shí)現(xiàn)先制冷， 后蓄冷。
本發(fā)明新型的目的在于提供一種比現(xiàn)有空調(diào)安裝移動(dòng)即方便、制冷原理又簡 單，無須熱交換更安全的新結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，如圖3所示，有外殼l內(nèi)的蒸發(fā)器3及風(fēng)扇14 與獨(dú)立負(fù)壓達(dá)1. 2Mpa的真空泵8及電氣原件電磁閥9組成，蒸發(fā)器必須具備耐 壓1.2Mpa的密閉容器或管式蒸發(fā)器，并在蒸發(fā)器的上部開有出氣口 10與排氣 口 2，并設(shè)有注水口 12及的可視水位計(jì)4，及換水或清洗用的排水口 5，蒸發(fā)器 的出口是經(jīng)電磁閥11后經(jīng)連接管13與真空泵的吸入口 6相連。當(dāng)真空泵在運(yùn) 行之前，蒸發(fā)器上的排水口5及電磁閥11處于密閉狀態(tài)。此時(shí)打開排氣口2， 及注水口12進(jìn)行加水，加水的同時(shí)有空氣從排氣口 2排出，通過可視水位計(jì)觀 察蒸發(fā)器內(nèi)的水位，水位約占蒸發(fā)器密閉空間體積的85%，此時(shí)停止加水，關(guān)閉 注水口閥門12及排氣口 2，此時(shí)蒸發(fā)屬于一個(gè)完整的密閉容器。
工作原理
如圖4所示當(dāng)真空泵的吸入口 6與蒸發(fā)器3的出口 10經(jīng)電磁閥后經(jīng)連接管13 連通，確保無漏后，蒸發(fā)器已提前加好自來水或純水占密閉空間體積的85%， 15% 的空間用來抽真空及水沸騰氣化的空間，此時(shí)排氣口 2注水口 12排水口 5排 氣口2全部密閉。真空泵8與電磁閥11同時(shí)運(yùn)行，電磁閥ll打開，真空泵的 主要工作原理就是把蒸發(fā)器內(nèi)(即密閉容器)的空氣9抽出形成負(fù)壓。使蒸發(fā)
器3內(nèi)的液體水16出現(xiàn)沸騰，沸騰產(chǎn)生的低溫氣體連續(xù)被真空泵8吸入排出， 液體水在蒸發(fā)器內(nèi)沸騰降溫凝華，經(jīng)貫流風(fēng)扇14吹向蒸發(fā)器3，蒸發(fā)器管壁外 有多數(shù)翅片15輔助吸熱，當(dāng)液體水溫降至零度時(shí)，蒸發(fā)器內(nèi)的飽和蒸氣壓為 4.6mraHg，同時(shí)也是升華和凝華與液體表面壓力達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，蒸發(fā)器3內(nèi)的 液體水16會(huì)出現(xiàn)凍結(jié)，即結(jié)冰，真空泵8與電磁閥11停止運(yùn)行，冰在融化時(shí) 繼續(xù)吸熱，實(shí)現(xiàn)無循環(huán)先制冷后蓄冷。
根據(jù)物學(xué)得知，在一定外界壓強(qiáng)下，對(duì)液體進(jìn)行加熱，當(dāng)其達(dá)到某一溫度時(shí)，
在液體內(nèi)部和器壁上就會(huì)涌現(xiàn)出大量的汽泡，整個(gè)液體上下翻滾，劇烈汽化， 這種現(xiàn)象稱為沸騰，相應(yīng)的溫度稱為沸點(diǎn)。例如在l個(gè)大氣壓下水的沸點(diǎn)是 IO(TC，實(shí)驗(yàn)指出，液體的沸點(diǎn)與液面上的壓強(qiáng)有關(guān)，壓強(qiáng)越大，沸點(diǎn)越高，反 之壓強(qiáng)越小，沸點(diǎn)越低。例如高原上水開(即沸騰)而食物不熟就證明了這 一點(diǎn)，沸點(diǎn)與液體的種類壓力有關(guān)，在一定的種類有不同的沸點(diǎn)當(dāng)用水燒杯 燒水時(shí)，隨著水溫的升高，可看到在杯底部和四壁上出現(xiàn)許多小的氣泡-這是 因?yàn)榭諝庠谒械娜芙舛入S著水溫的升高而降低，因此這些空氣在溫度較高的 杯底及靠近杯底四壁脫溶，并聚集在燒杯底部及四周器壁的微孔中，氣泡內(nèi)涂 空氣外，還有水蒸氣，氣泡內(nèi)部的空氣，由于液體的不斷蒸發(fā)總是處于泡和狀 態(tài)。當(dāng)水溫進(jìn)一步升高時(shí)，由于氣泡內(nèi)飽和蒸氣壓的增大而引起汽泡的脹大. 當(dāng)氣泡所受的浮力大于器壁的附著力時(shí)，氣泡就會(huì)離開器壁上浮，并在上升過 程中，因上部水溫較低氣泡內(nèi)的飽和蒸氣壓隨之減小，在外壓強(qiáng)的作用下氣泡 隨之縮小，直至消失，在這過程中，還會(huì)伴有吱咬響聲。當(dāng)水溫達(dá)到沸點(diǎn)溫度 時(shí)，則大量的氣泡迅速上浮脹大，直至在液面破裂，放出其中的蒸氣，這就是
液體的沸騰現(xiàn)象。密閉容器中飽和的液體不能沸騰，在非飽和的密閉的容器內(nèi)， 液體面上的壓強(qiáng)低于液體內(nèi)部的飽和蒸氣壓力時(shí)，則沸騰仍能發(fā)生。
如圖4所示，蒸發(fā)器(密閉容器)形成負(fù)壓時(shí)，經(jīng)試驗(yàn)得知，負(fù)0.1-0.3MPa 時(shí)可使蒸發(fā)器(密閉容器)內(nèi)26TTl5-C的水沸騰，不斷汽化，沸騰必帶有溫度 及熱量。蒸氣與空氣經(jīng)蒸發(fā)器3的出口 lO流向電磁閥ll，經(jīng)連接管13流向真 空泵的吸入口6，經(jīng)真空泵8的出口7排出，隨著溫度的下降，沸騰熱量經(jīng)蒸器 在室內(nèi)吸熱經(jīng)風(fēng)扇14吹出冷風(fēng)，蒸發(fā)器3內(nèi)的液體水不斷沸騰氣化，水蒸器及 空氣不斷被真空泵吸走，蒸發(fā)器(密閉容器)內(nèi)的負(fù)壓達(dá)到lMpa時(shí)，蒸發(fā)器3 內(nèi)的液體水16的溫度為0°C，真空泵一直運(yùn)行，液體水凝華在密閉的蒸發(fā)器內(nèi) 中進(jìn)行，經(jīng)過一段時(shí)間，升華和凝華液體表面壓力達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，此時(shí)兩相平 衡共存的壓強(qiáng)，即為飽和蒸氣壓，相應(yīng)的溫度稱為凝華溫度。蒸發(fā)器內(nèi)的液體 水會(huì)發(fā)生凍結(jié)(即結(jié)冰)，此時(shí)真空泵8停止運(yùn)轉(zhuǎn)，真空泵可由溫度控制器實(shí)現(xiàn) 自動(dòng)停機(jī)，形成蓄冷方式，冰在融化時(shí)同樣會(huì)吸收熱量，經(jīng)貫流風(fēng)扇14將冷風(fēng) 吹出，蒸發(fā)器3內(nèi)的冰融化時(shí)間與室內(nèi)溫度及冰的體積有關(guān)，蒸發(fā)器內(nèi)始終保 持負(fù)壓，可使蒸發(fā)器3內(nèi)的液體水16保持較長的時(shí)間。沸騰點(diǎn)越低，水的蒸發(fā) 越慢，理論上講蒸發(fā)器內(nèi)的水一般可使用5-8個(gè)月，負(fù)壓真空式制冷方式為單 冷式，制冷時(shí)系統(tǒng)不存在循環(huán)系統(tǒng)及高壓、高溫情況，使用時(shí)始終處于負(fù)壓真 空狀態(tài)，結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠。
本發(fā)明新型的功率由真空泵的氣體流量極馬達(dá)功率有關(guān)，真空泵的氣體流量 紿終大于蒸發(fā)器內(nèi)水沸騰氣化蒸發(fā)的氣體，蒸發(fā)器內(nèi)的液體水即為制冷劑，利 用此原理可做成空調(diào)扇及家庭中央空調(diào)式大型的中央空調(diào)。
圖1是現(xiàn)有的整機(jī)空調(diào)分體壁掛外觀圖。
圖2是現(xiàn)有的整機(jī)空調(diào)分體壁掛內(nèi)制冷循環(huán)系統(tǒng)圖。 圖3是本發(fā)明新型空調(diào)內(nèi)部未加制冷劑的制冷系統(tǒng)圖。 圖4是本發(fā)明新型空調(diào)內(nèi)部已充注完制冷劑液體水的制冷系統(tǒng)圖。 根據(jù)圖1近一步說明1為室內(nèi)機(jī)外殼;2為進(jìn)風(fēng)口；3.為固定板;4.為紅外接 收器;5.為導(dǎo)風(fēng)板;6.為出風(fēng)口 ；7.為空氣過濾網(wǎng)；8.為連接管;9.為排水管；IO. 為高壓閥；ll為低壓閥；12.為提手13為室外機(jī)面罩；14.為進(jìn)風(fēng)口 ； 15.為出風(fēng) 口 ； 16.為排風(fēng)護(hù)罩；17.為有線控制器;18.為無線控制器；
根據(jù)圖2進(jìn)一步說明1為吹冷氣的風(fēng)扇，2為蒸發(fā)器，3為開關(guān)，4為壓縮機(jī)， 5為冷凝器，6為散熱風(fēng)扇，7為毛組管，8為連接管。
根據(jù)圖3進(jìn)一步說明1為外殼，2為蒸發(fā)器上排氣口， 3為蒸發(fā)器，4為可視 水位計(jì)，5為排水口， 6為真空泵的吸入口， 7為真空泵的出氣口， 8真空泵，9 為蒸發(fā)器內(nèi)的空氣，IO為蒸發(fā)器的出氣口， 11為電磁閥，12為注水口， 13為 連接管，14貫流風(fēng)扇，15為翅片。
根據(jù)圖4進(jìn)一步說明1為外殼，2為排氣口， 3為蒸發(fā)器，4為可視注水位 計(jì)，5為排水口， 6為真空泵吸入口， 7為真空泵的出氣口， 8為真空泵，9為 蒸發(fā)器內(nèi)的空氣(即水在沸騰時(shí)氣化所需的空間)，10為蒸發(fā)器的出口， 11為 電磁閥，12為注水口 (制冷劑注入口)， 13為連接管，14為風(fēng)扇，15為翅片， 16為制冷劑水。實(shí)施例如圖4所示，蒸發(fā)器3內(nèi)已統(tǒng)注完制冷劑水16后，排氣 閥2注水口 12排水口 (泄水口 ) 5進(jìn)行密閉狀態(tài)，通過水位計(jì)4可觀測到水位 16的位置，水約占蒸發(fā)器3內(nèi)有效密閉空間的85%，保留部分(液體)水沸騰
時(shí)抽真空所需的空間，當(dāng)真空泵8經(jīng)連接管13與蒸發(fā)器出口處的電磁闔11相 連后，真空泵8與電磁閥11同時(shí)運(yùn)行，電磁閥11開啟后，蒸發(fā)器內(nèi)的空氣9 不斷被真空泵經(jīng)連接管13進(jìn)入真空泵的吸入口 6，經(jīng)真空泵的出口 8排放到大 氣中，根據(jù)液面(即水面)的壓強(qiáng)大水與沸騰點(diǎn)有關(guān)，壓強(qiáng)越大，沸騰點(diǎn)越高， 其沸騰必帶有溫度的氣體，自來水溫以26'C時(shí)，在密閉的容器內(nèi)負(fù)壓達(dá)到 0. 25Mpa時(shí)就會(huì)出現(xiàn)沸騰，沸騰時(shí)就產(chǎn)生低溫的蒸氣，帶有低溫?zé)崃空魵饨?jīng)真空 泵與進(jìn)接管進(jìn)行抽出，水在密閉的容器內(nèi)不斷沸騰，吸熱沸騰，水溫很快會(huì)降 到8°C-10°C，隨著水溫的下降，水的沸騰點(diǎn)會(huì)下降，是隨的負(fù)壓壓力而變化， 當(dāng)負(fù)壓達(dá)到0. 8-10Mpa時(shí)，密閉容器的水溫按近(TC時(shí)即升華和凝華液體; K^面 壓力達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，真空如繼續(xù)運(yùn)行1-2時(shí)，密閉容器內(nèi)的水就會(huì)凍結(jié)(結(jié) 冰)，凍結(jié)后真空泵可由溫控器控制停止運(yùn)行，蒸發(fā)器內(nèi)的冰在融化時(shí)，同樣會(huì) 吸熱，經(jīng)貫流風(fēng)扇將冷風(fēng)吹出，(蒸發(fā)器內(nèi))的冰融化時(shí)間與蒸發(fā)器內(nèi)內(nèi)空間水 的體積有關(guān)，因此可以實(shí)現(xiàn)無循環(huán)制冷蓄冷的功能。
權(quán)利要求
1.蒸發(fā)器(或密閉耐壓容器)內(nèi)只充注水或其它液體，不超過內(nèi)部空間有效體積的95％。
2. 采用真空泵對(duì)未充滿制冷劑，液體水的蒸發(fā)器或密閉耐壓容器進(jìn)行抽真空， 使蒸發(fā)器內(nèi)或密閉的耐壓容器內(nèi)形成負(fù)壓，使水實(shí)現(xiàn)低溫0'C-4(TC沸騰，低 溫沸騰氣體被抽出的方式制冷方式。
3. 制冷劑在制冷時(shí)無須熱交換，無循環(huán)始終保持負(fù)壓真空的狀態(tài)下的制冷方式。
4. 帶有或不帶可視的液位器(水位器)真空計(jì)的蒸發(fā)器或密閉耐壓容器。
5. 以制冷劑為水的蒸發(fā)器或密閉耐壓容器內(nèi)經(jīng)真空泵抽空后，形成負(fù)壓使水低 溫沸騰吸熱，及低溫0'C-4(TC的水沸騰時(shí)產(chǎn)生的氣體連續(xù)被抽出制冷方式，可 以制作成空調(diào)扇，工業(yè)設(shè)備冷卻系統(tǒng)，分體式空調(diào)器家庭中央空調(diào)及大型的中 央空調(diào)，也可是0'C-15'C的冷藏室。
6. 也可實(shí)現(xiàn)數(shù)臺(tái)真空泵，同時(shí)對(duì)大容量體積的蒸發(fā)器密閉容器同時(shí)抽真空，迅 速使密閉的水沸騰氣化排出，達(dá)到制冷。
7. 幾臺(tái)或10臺(tái)以上的室內(nèi)機(jī)的空氣出口并聯(lián)接在同一根管截面積大過分支管截 面積總和的管上，采用一臺(tái)大功率的真空泵進(jìn)行抽真空的方式制冷。
8. 蒸發(fā)器或密閉的容器內(nèi)在制冷時(shí)，液體水表面的負(fù)壓與凝華點(diǎn)的動(dòng)態(tài)平衡時(shí)， 出現(xiàn)結(jié)冰(凍結(jié))的蓄冷方式。
9. 采用慮水杯使低溫水蒸器水汽分離，慮水杯的水可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，使慮水杯 的水在不制冷制返回蒸發(fā)器。
全文摘要
一種負(fù)壓真空空調(diào)器，涉及一種民用或商業(yè)制冷的一種空調(diào)器，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是包括真空泵，蒸發(fā)器外殼，蒸發(fā)器，電磁閥，風(fēng)扇接管及控制電路及電氣元件，當(dāng)空調(diào)器使用，真空泵先對(duì)已充注完制冷劑的蒸發(fā)器內(nèi)抽真空，使液體水沸騰而吸熱，液體表面的壓力與沸點(diǎn)成正比，蒸發(fā)器(密閉容器)內(nèi)液體水表面壓力由(負(fù)壓達(dá)到1.2MPa)的真空泵進(jìn)行抽真空實(shí)現(xiàn)，沸騰中產(chǎn)生的低溫水蒸氣及空氣熱量，不斷被真空泵抽出排到室外，蒸發(fā)器制冷過程中，始終保持負(fù)壓低溫沸騰，當(dāng)液體表面的負(fù)壓與凝華點(diǎn)的動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，液體水會(huì)出現(xiàn)結(jié)冰(即凍結(jié))的蓄冷方式，真空泵停止工作使蒸發(fā)器(或密閉耐壓容器)的冰融化過程中吸熱，當(dāng)冰融化成水溫達(dá)5℃-10℃時(shí)，真空泵進(jìn)行再次的運(yùn)轉(zhuǎn)，往復(fù)循環(huán)。結(jié)構(gòu)更簡單，運(yùn)行更可靠。
文檔編號(hào)F24F5/00GK101358786SQ200710137538
公開日2009年2月4日 申請日期2007年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月5日
發(fā)明者張柏炎 申請人:張柏炎