一种节能冰箱，属于制冷与空调技术领域，涉及一种新型节能冰箱，特别是利用纳米材料提高系统性能的节能冰箱。该节能冰箱包括依次连接成回路的压缩机、冷凝器、毛细管和蒸发器，冷凝器与毛细管之间串接有纳米材料充注球，充注球内装有经过表面改性的无团聚纳米材料。本发明专利技术通过纳米材料充注球，将一定量的纳米材料引入冰箱制冷系统：在冰箱启动运行过程中，充注球中的纳米粉体随制冷剂流体进入循环系统，逐渐混合均匀并产生节能效果。同时还可以利用与压缩机工艺口相连的充注管路将添加有纳米材料的冷冻油或制冷剂充入冰箱系统，以进一步提升冰箱的节能效果。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于制冷与空调
，涉及一种新型节能冰箱，特别是利用纳米材料提高系统性能的节能冰箱。
技术介绍
随着经济发展和人们生活水平的不断提高，冰箱早已成为人们日常生活中必不可少的家用电器。然而在环境、能源等问题日趋严峻的今天，如何兼顾环保和节能是冰箱技术的重要发展方向。纳米材料由于尺度效应和表面效应等特殊性质，其热、光、声、电(磁)等功能特性 与常规材料不同，特别是在传热和摩擦润滑领域，对这些性能的研究和合理利用越来越受到学术界和新技术研究开发者的关注。相关研究表明，添加一定量的纳米材料能够明显提高制冷工质的传热性能；纳米材料可改善HFCs制冷剂与矿物冷冻油的互溶性；纳米材料还有望在压缩机耐磨性、减小噪音等方面发挥作用。目前，针对纳米材料在制冷领域的应用国内已经开展了一些研究。北京建筑工程学院王瑞祥教授的研究小组曾利用纳米材料来改善矿物油与HFCs制冷剂的互溶性，其相关专利技术有(1)CN03136726. 7号专利公开了一种改善冷冻机油与制冷剂相溶性的方法，并提供了相应的冷冻机油，其所提供的方法是将含钛(钥、镍、锆、镧)元素的纳米粒子改性，然后将改性后的纳米粒子加入到矿物基冷冻油中，从而达到改善矿物油与制冷剂相溶性的目的；(2) 200710098919. 9号专利则提供了可分散于烷基苯冷冻机油的纳米铁酸镍微粒的改性制备方法，同时还提供了相应的烷基苯冷冻机油和其制备方法。上海交通大学丁国良课题组对纳米制冷剂的换热特性、热流动特性进行了实验研究，相关专利技术有(1)纳米制冷剂及其气液两相传热压降性能实验装置，专利号200510025945. X，该
技术实现思路
主要为纳米制冷剂的气液两相传热压降性能实验装置；(2)制冷系统纳米粒子充灌装置，专利号200610023228. 8，该专利技术提供了一种将纳米材料加入制冷系统的装置。以上提及的专利项目均是局限在具体的工质或实验装置中的研究，不具备对具体工业产品的针对性。本专利技术直接以家用冰箱作为平台，获得了一套完善的纳米节能冰箱系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了提供一种节能冰箱。基于这一目的，本专利技术采取了如下技术方案一种节能冰箱，包括依次连接成回路的压缩机、冷凝器、毛细管和蒸发器，冷凝器与毛细管之间串接有纳米材料充注球，充注球内装有经过表面改性的无团聚纳米材料。所述充注球内的纳米材料为改性纳米Ti02、A1203、Cu、CuO或碳纳米管，其粒径为10_50nm。充注球内的纳米材料经过如下改性在纳米材料粉体中加入足量分散剂,经过1-2个小时的研磨后烘干即可。表面改性能够明显改善纳米材料在制冷剂或冷冻油中的分散效果。压缩机的工艺口处连有纳米制冷剂或纳米冷冻油充注管路，充注管路上依次装有压力传感器和两通阀，另一端与三通管相连，三通管的另外两个支口分别通过管道与真空泵和待充液容器相连，管道上均 设有两通阀。所述纳米制冷剂和纳米冷冻油是在制冷剂或冷冻油中添加有ο. οΓιον%干燥的纳米Ti02、Α1203、Cu、CuO或碳纳米管，并加入足量分散剂混合均匀，超声波震荡4飞小时即得。用体积百分比来计量纳米材料的添加量是目前国际上通行的做法，实践中对纳米材料仍然是量取质量，然后按密度换算为体积。所述分散剂选用HLB值在3飞间的非离子表面活性剂。所述分散剂选用油酸二乙醇酰胺(0DEA)、失水山梨醇单油酸酯(SPAN-80)、失水山梨醇单月桂酸酯(SPAN-20)、烷基酚聚氧乙烯醚-7 (S0PE-7)或聚氧乙烯壬基苯酚醚-10(0Ρ-10)。所述冷冻油选用矿物冷冻油或合成类酯类油，所述制冷剂选用R600a、R134a或混合制冷剂。所述充注球选用铜或铝材质，通过焊接或螺纹连接的方式连入冰箱系统，以保证密封良好。本专利技术通过纳米材料充注球，将一定量的纳米材料引入冰箱制冷系统在冰箱启动运行过程中，充注球中的纳米粉体随制冷剂流体进入循环系统，逐渐混合均匀并产生节能效果。本专利技术还可通过压缩机工艺口处的纳米材料充注管路，将添加有纳米材料的冷冻油或制冷剂充入冰箱系统，进一步提升冰箱的节能效果。本专利技术节能冰箱配置的纳米材料充注球和纳米材料充注管路，不仅结构简单，更重要的是不会对现有的冰箱结构造成显著影响，具有极强的实用性。为评价节能效果，本专利技术针对其所提供的节能冰箱进行了大量的测试实验，实验结果如图3-9所示。其中图3-7以R600a冰箱为实验对象，考察了在制冷剂中添加纳米TiO2前后冰箱压缩机的吸排气压力和冰箱的冷冻能力变化。从图3和图4可以看出，冰箱压缩机的吸、排气压力均有所降低，冰箱压缩机的工作性能得到了改善；图5表明向纯质制冷剂中添加纳米TiO2能够使冰箱的冷冻能力提高；图6和7也显示，添加纳米材料之后，冷藏室和冷冻室的温度均有一定程度的降低。按照国家标准GB/T8059. Γ3 - 1995，本专利技术还对添加了 Cu纳米材料的R600a冰箱进行了性能测试，纳米材料通过制冷剂引入冰箱系统，实验结果如表I所示。从表I可以看出，添加Cu纳米材料之后，冰箱的冷冻最低温度降低，耗电量下降了 2 %。此外还测试了添加有CuO纳米材料的R600a冷柜，纳米材料通过冷冻油引入冷柜系统，纳米CuO的浓度为O. lvol%o从表2的实验数据可以看出，添加CuO纳米材料后冷柜的节能效果明显，节能分别达到了 7. 3%和9. 9%。表I添加Cu纳米材料的R600a冰箱耗电量实验结果本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种节能冰箱，包括依次连接成回路的压缩机、冷凝器、毛细管和蒸发器，其特征在于，冷凝器与毛细管之间串接有纳米材料充注球，充注球内装有经过表面改性的无团聚纳米材料。2.如权利要求I所述的节能冰箱，其特征在于，所述充注球内的纳米材料为改性纳米TiO2, A1203、Cu、CuO或碳纳米管，其粒径为10_50nm。3.如权利要求2所述的节能冰箱,其特征在于,充注球内的纳米材料经过如下改性在纳米材料粉体中加入足量分散剂，经过1-2个小时的研磨后烘干即可。4.如权利要求I所述的节能冰箱，其特征在于，压缩机的工艺口处连有纳米制冷剂或纳米冷冻油充注管路，充注管路上依次装有压力传感器和两通阀，另一端与三通管相连，三通管的另外两个支口分别通过管道与真空泵和待充液容器相连，管道上均设有两通阀。5.如权利要求4所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：毕胜山，李亮云，刘志刚，郭凯，
申请(专利权)人：河南新飞电器有限公司，西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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