利用超声波雾化技术的制冷制热双效空调系统技术方案

一种利用超声波雾化技术的制冷制热双效空调系统。它包括室内热交换器、 室内换热风扇、室外热交换器、室外换热风扇，内装制冷剂的为真空腔体的第 一、第二雾化器、以及在第一雾化器内的传质辅助风扇，在第一、第二雾化器 内均放置超声波换能器；室外热交换器换热盘管与第二雾化器换热盘管连通； 第一、第二雾化器底部通过回流泵连通，由水位控制回流泵对第一、第二雾化 器内制冷剂液面进行调节。在对第一雾化器内制冷剂超声波雾化时，实现制冷； 在对第二雾化器内制冷剂超声波雾化时，实现制热。本实用新型专利技术可取代压缩机 机械制冷、溴化锂制冷，并方便地按需进行制冷和制热过程切换，适合家用空 调、中央空调系统，具有节能、成本低、运行费用低、寿命长、效率高的特点。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种制冷制热系统，尤其是一种利用超声波雾化原理实现 制冷制热循环的双效空调系统，属于空调节能

技术介绍
现有的家用空调大多是采用压縮机将制冷剂氟利昂蒸发和冷凝产生热量的 交换，主要由压縮机、蒸发器和冷凝器等组成，其存在一些缺点压縮机为机 械结构，寿命较短、噪音较大；制冷剂氟利昂对大气臭氧层破坏严重，不利于 环保；耗能大，使用费用高， 一般家庭在夏天若使用空调就得付出每月好几百 的电费，这就使得一些经济条件较差的家庭不愿使用。现有的中央空调大多是溴化锂吸收式，采用以水为制冷剂、溴化锂为吸收 剂的吸收式制冷技术实现热量的交换，主要由发生器、冷凝器、蒸发器和吸收 器等组成，其存在一些缺点节电但耗能大、重量大、结构复杂、成本高；在 有空气的情况下，溴化锂溶液对普通碳钢具有较强的腐蚀性，这不仅影响机组 的寿命，并且影响机组的性能和正常运行。超声波是频率范围在20kHz 10MHz之间由一系列疏密相间的纵波构成的机 械波，具有良好的方向性、反射性和穿透能力，能在气体、液体及固体媒质中 传播。在超声作用下，液体在气相中分散并在液体表面形成细雾飞逸的过程称 超声雾化或气化，空化作用是超声成雾的主要原因。现有专利文献中，对超声 波雾化原理在空调中的应用已有一些研究，如中国专利号为200320109065.7， 名称为"空调器超声波雾化及蒸发式冷凝装置"的技术专利，及中国专利 号为200520126786.8，名称为"具有超声波雾化装置的空调器"的技术专 利，它们都是解决了室内机冷凝水积水、排放问题；又如中国专利号为 200520122818.7，名称为"无滴水保湿空调装置"的技术专利，其解决了 空调室内空气干燥影响健康的问题；又如中国专利号为200420060582.4，名称 为"中央空调专用超声波防垢防腐器"的技术专利，其解决了中央空调的 水循环系统防垢防腐问题；又如中国专利号为03144509，名称为"自然风间接 蒸发冷却式空气处理机及其用途"，及中国专利号为200710173263. 2，名称为"基 于超声波技术的蒸发冷却空调装置"的专利技术专利，它们都利用超声波雾化装置 实现的蒸发冷却制冷，但是水与空气直接进行热量的交换虽然有除湿过程但还 是避免不了使室内湿度过大的问题，使用中需要补充水份维护麻烦，且在常温 常压下进行水的蒸发，对空气的降温效果不是很理想，此外不能同部件实现制 热，因此不能满足用户全年各季节的需要。
技术实现思路
本技术的目的就是要解决上述现有空调技术的不足，提供一种双效空 调系统，它使超声波利用其雾化作用参与完成制冷、制热双效循环过程，具有 节能、成本低、运行费用低、寿命长、效率高等特点。本技术的目的是这样实现的 一种利用超声波雾化技术的制冷制热双 效空调系统，包括室内热交换器、室内换热风扇、室外热交换器、室外换热风 扇，其特点是它还包括内装制冷剂的第一雾化器和第二雾化器、以及在第一 雾化器内的传质辅助风扇，在第一雾化器底部制冷剂液体中放置第一超声波换 能器，其正、负电极分别与第一超声波发生器的正、负电极相连；在第二雾化 器底部制冷剂液体中放置第二超声波换能器，其正、负电极分别与第二超声波 发生器的正、负电极相连；室外热交换器内换热盘管的进出端通过循环泵和节 流阀与第二雾化器内的换热盘管进出端连通；第一雾化器和第二雾化器为真空 腔体，它们底部通过回流泵和节流阀连通，通过水位控制器控制回流泵对第一 雾化器和第二雾化器内的制冷剂液面进行调节。上述第一超声波发生器和第二超声波发生器不同时通电工作，在第一超声 波发生器通电时，对第一雾化器内制冷剂进行雾化，为实现制冷作用，此时第 二超声波发生器不工作；在第二超声波发生器通电时，对第二雾化器内制冷剂 进行雾化，为实现制热作用，此时第一超声波发生器不工作。上述在第一雾化器和第二雾化器内装的制冷剂、第二雾化器内和室外热交 换器连通的换热盘管内装的制冷剂、以及第一雾化器内和室内热交换器连通的 换热盘管内装的制冷剂，可以采用如水、酒精、甲二醇、乙二醇或丙二醇等液 体，在这些液体中还可以加入活性剂，使液体的表面张力减小，以提高制冷剂 的雾化率。本技术利用超声波雾化技术的制冷制热双效空调系统，其特点是上 述室内热交换器内换热盘管的一端口与第一雾化器的顶部连通，上述传质辅助 风扇安装在该端口处，该换热盘管另一端口与第二雾化器的顶部连通；通过水 位控制器保持第二雾化器内制冷剂液面低于换热盘管。这样，在夏天由第一超声波换能器在第一雾化器内产生低温雾气，由传质 辅助风扇吹入室内热交换器的换热盘管内，对室内空气进行制冷，然后换热盘 管内温度升高的蒸汽再进入第二雾化器与室外热交换器进行放热交换，此时室 内热交换器相当于蒸发器，室外热交换器相当于冷却器；同理，在冬天由第二 超声波换能器在第二雾化器内产生低温雾气，与换热盘管接触实现与室外热交 换器进行吸热交换，然后产生的高温蒸汽再进入室内热交换器的换热盘管内， 对室内空气进行制热，制冷剂冷凝后再进入第一雾化器内，此时室内热交换器 相当于冷却器，室外热交换器相当于蒸发器。本技术利用超声波雾化技术的制冷制热双效空调系统，其特点是上 述第一雾化器内布置有换热盘管，该换热盘管的进出端与室内热交换器内换热 盘管进出端连通；在第二雾化器上方有一个内置吸收槽的吸收腔，在吸收槽侧 壁上部装制冷溢流管和制热溢流管分别通向第二雾化器和第一雾化器内，并在 制热溢流管上装一个电磁阀；在吸收槽上方有一块冷凝挡板；在第一雾化器的 侧壁上部向吸收腔伸入一根导气管，传质辅助风扇安装在导气管的一端口，导 气管的另一端口指向冷凝挡板。这样，由冷凝挡板和吸收槽的共同作用，使制冷或制热时从第一雾化器或 第二雾化器过来的高温蒸汽在冷凝挡板上冷凝成水珠落入吸收槽内，将槽内制 冷剂加热后再分别由制冷溢流管或制热溢流管送入第二雾化器或第一雾化器， 第一雾化器通过换热盘管的间接传热作用，将冷量或热量传给室内热交换器， 最终实现室内空气的制冷、制热过程，其效率更高，加工工艺实施更可靠。本技术利用超声波雾化技术的制冷制热双效空调系统，其特点是上 述超声波换能器除了置于制冷剂液体中外，还可以在第一雾化器和第二雾化器 上都装一个喷淋泵，使超声波换能器置于喷嘴的下方、制冷剂液面上方，这样， 由喷淋泵实现对内部制冷剂进行喷淋，而超声波换能器是对喷淋液再进行雾化。液体的蒸发表面积增大时，其蒸发的速度加快，那么蒸发时间也就越短， 制冷效率也就越高，显然雾化效率和制冷效率成正比，所以对喷淋液雾化产生 的雾滴比直接液体雾化产生的雾滴更细小，当雾滴的雾化粒径变小时，其表面 积将增大，将获得更高的雾化效率，及更高的制冷效率。本技术利用超声波雾化技术的制冷制热双效空调系统的有益效果是1) 超声波对液体的雾化作用，产生与液体温度相等或相近的水雾，水在雾 化状态下很容易蒸发，由于液体温度低于气温，且由于在真空状态下蒸发温度 较低，所以当雾气上升遇到较高温度物体时，便很快蒸发，从而吸收大量热量 实现制冷或制热，与真空状态下溴化锂吸收式制冷制热相比，同样利用真空特 性但不采用热源加热，所以更节能、效率更高；2) 与压縮机式空调相比，制冷方式由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用超声波雾化技术的制冷制热双效空调系统，它包括室内热交换器（２）、室内换热风扇（３）、室外热交换器（１４）、室外换热风扇（１５），其特征是：它还包括内装制冷剂的第一雾化器（５）和第二雾化器（１２）、以及在第一雾化器（５）内的传质辅助风扇（４），在所述第一雾化器（５）底部制冷剂液体中放置第一超声波换能器（６），其正、负电极分别与第一超声波发生器（７）的正、负电极相连；在所述第二雾化器（１２）底部制冷剂液体中放置第二超声波换能器（１１），其正、负电极分别与第二超声波发生器（１０）的正、负电极相连；所述室外热交换器（１４）内换热盘管（１４ａ）的进出端通过循环泵（１３）和节流阀（１６）与第二雾化器（１２）内换热盘管（１２ａ）的进出端连通；所述第一雾化器（５）和第二雾化器（１２）为真空腔体，它们底部通过回流泵（８）和节流阀（９）连通，通过水位控制器控制回流泵（８）对第一雾化器（５）和第二雾化器（１２）内的制冷剂液面进行调节。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王宝根，夏媛，姚超，
申请(专利权)人：王宝根，夏媛，姚超，
类型：实用新型
国别省市：86