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CN104089440A - 节能制冷设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种以氨或R134a等制冷剂为工质的节能制冷设备。这种节能制冷设备除了包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等常规部件外，还包括进汽电磁阀、排汽电磁阀、二位三通电磁阀或二位五通电磁阀、气缸组、容积可变的密封容器、二位二通电磁阀和发电机等主要部件，气缸组由两个或多个气缸组成，制冷剂依次流经压缩机、进汽电磁阀、气缸组、排汽电磁阀、冷凝器、膨胀阀、蒸发器，最后从蒸发器进入压缩机，气缸组能利用容积可变的密封容器内大气压力做功发电，并补偿压缩机耗电，因此可以节约电能。

Description

节能制冷设备
技术领域
本发明提供一种以氨或R134a等制冷剂为工质的节能制冷设备。这种节能制冷设备除了包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等常规部件外，还包括进汽电磁阀、排汽电磁阀、二位三通电磁阀或二位五通电磁阀、气缸组、容积可变的密封容器、二位二通电磁阀和发电机等主要部件，气缸组由两个或多个气缸组成，制冷剂依次流经压缩机、进汽电磁阀、气缸组、排汽电磁阀、冷凝器、膨胀阀、蒸发器，最后从蒸发器进入压缩机，气缸组能利用容积可变的密封容器内大气压力做功发电，并补偿压缩机耗电，因此可以节约电能。
背景技术
我们知道，传统制冷设备非常耗电，传统制冷设备不能利用外界大气压力做功发电并补偿压缩机耗电，而全球面临着地球变暖、化石燃料日渐枯竭的问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种节能制冷设备。这种节能制冷设备除了包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等常规部件外，还包括进汽电磁阀、排汽电磁阀、二位三通电磁阀或二位五通电磁阀、气缸组、容积可变的密封容器、二位二通电磁阀和发电机等主要部件，气缸组由两个或多个气缸组成，制冷剂依次流经压缩机、进汽电磁阀、气缸组、排汽电磁阀、冷凝器、膨胀阀、蒸发器，最后从蒸发器进入压缩机，气缸组能利用容积可变的密封容器内大气压力做功发电，并补偿压缩机耗电。
这种节能制冷设备的气缸组由一个或多个气缸组成，这些气缸气缸是复动型气缸，从压缩机到气缸的管路用保温材料包裹，气缸外壁由隔热性能好的材料制成，以保证从压缩机出来的制冷剂的热量不散失，气缸押侧的受力面积大于其拉侧的受力面积，气缸押侧的受力大于或等于其拉侧的受力加上活塞与气缸壁摩擦力之和，气缸拉侧的受力面积大于或等于冷凝器管的有效截面积，气缸押侧的气孔连接一个三通管，三通管一个开口连接气缸，另两个开口分别连接进汽电磁阀和排汽电磁阀，进汽电磁阀连接压缩机，排汽电磁阀连接冷凝器，当活塞被密封容器内大气压力压到气缸底部时，排汽电磁阀关闭，进汽电磁阀打开，当活塞被压缩机出来的高压气态制冷剂推到气缸顶部时，排汽电磁阀打开，进汽电磁阀关闭，气缸拉侧的气孔连接容积可变的密封容器。
二位三通电磁阀或二位五通电磁阀可取代进汽电磁阀和排汽电磁阀，实现对气缸进汽和排汽的控制。
容积可变的密封容器的结构类似于气缸，密封容器内有一活塞，通过活塞的运动来改变密封容器的容积，进而改变密封容器的气压，密封容器内气体压力等于压缩机出口压力，密封容器内气体压力等于或高于环境温度下制冷剂液化压力。
二位二通电磁阀安装在压缩机和容积可变的密封容器之间，二位二通电磁阀是常闭阀，压缩机启动时，一个气缸的进汽电磁阀打开，二位二通电磁阀同时打开，从压缩机出来的高压气态制冷剂推动密封容器的活塞，压缩密封容器内的气体，使密封容器内气体压力等于压缩机出口压力，并使另一气缸的活塞压到气缸底部，当另一气缸的活塞压到气缸底部时，关闭二位二通电磁阀，并固定密封容器的活塞，当密封容器内气体压力小于压缩机出口压力，打开二位二通电磁阀，从压缩机出来的高压气态制冷剂推动密封容器的活塞，压缩密封容器内的气体，使密封容器内气体压力等于压缩机出口压力。
当所述的气缸组的两个气缸中的一个气缸进汽时，另一个气缸就排汽，反之亦然。
具体实施方式
下面介绍一具体实施例，具体实施方式不局限于此一例。
节能制冷设备和传统制冷设备非常相似，因此可以把传统制冷设备改装成节能制冷设备。
为了把传统制冷设备改装成节能制冷设备，需要在传统制冷设备的压缩机出口和冷凝器进口之间安装进汽电磁阀、排汽电磁阀和气缸组。
气缸组由两个气缸组成，这些气缸外壁由传热性能好的材料制成，这些气缸是复动型气缸，气缸押侧的受力面积大于其拉侧的受力面积，气缸押侧的受力大于或等于其拉侧的受力加上活塞与气缸壁摩擦力之和，气缸拉侧的受力面积大于或等于冷凝器管的有效截面积，气缸押侧的气孔连接一个三通管，三通管一个开口连接气缸，另两个开口分别连接进汽电磁阀和排汽电磁阀，进汽电磁阀连接压缩机，排汽电磁阀连接冷凝器，当活塞压到气缸底部时，排汽电磁阀关闭，进汽电磁阀打开，当活塞拉到气缸顶部时，排汽电磁阀打开，进汽电磁阀关闭，气缸拉侧的气孔连接容积可变的密封容器。
密封容器内气体压力等于或高于环境温度下制冷剂液化压力。例如，如果以R134a为制冷剂，环境温度为30度，30度时R134a的液化压力等于0.7702MPa，则密封容器内气体压力应等于或高于0.7702MPa，考虑到流动阻力，设定密封容器内气体压力为0.9MPa。
密封容器的容积可变，密封容器的结构类似于气缸，密封容器内有一活塞，通过活塞的运动来改变密封容器的容积，进而改变密封容器的气压。
二位二通电磁阀安装在压缩机和容积可变的密封容器之间，二位二通电磁阀是常闭阀，压缩机启动时，一个气缸的进汽电磁阀打开，二位二通电磁阀同时打开，从压缩机出来的高压气态制冷剂推动密封容器的活塞，压缩密封容器内的气体，使密封容器内气体压力等于压缩机出口压力，并使另一气缸的活塞压到气缸底部，当另一气缸的活塞压到气缸底部时，关闭二位二通电磁阀，当密封容器内气体压力小于压缩机出口压力，打开二位二通电磁阀，从压缩机出来的高压气态制冷剂推动密封容器的活塞，压缩密封容器内的气体，使密封容器内气体压力等于压缩机出口压力。
当两个气缸中的一个气缸进汽时，另一个气缸就排汽，反之亦然。
当气缸的排汽阀打开时，由于制冷剂在冷凝器内将会凝结为液态，压力降低，密封容器和冷凝器之间的压力差将会推动活塞，从而带动发电机发电，并补偿压缩机耗电；另一方面，密封容器内气体压力可使制冷剂冷凝，从而减少压缩机耗电，达到节能目的。

Claims (6)

1.一种节能制冷设备，其特征在于：这种节能制冷设备除了包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等常规部件外，还包括进汽电磁阀、排汽电磁阀、二位三通电磁阀或二位五通电磁阀、气缸组、容积可变的密封容器、二位二通电磁阀和发电机等主要部件，气缸组由两个或多个气缸组成，制冷剂依次流经压缩机、进汽电磁阀、气缸组、排汽电磁阀、冷凝器、膨胀阀、蒸发器，最后从蒸发器进入压缩机，气缸组能利用容积可变的密封容器内大气压力做功发电，并补偿压缩机耗电。 
2.根据权利要求1所述的一种节能制冷设备，其特征在于：所述的气缸是复动型气缸，从压缩机到气缸的管路用保温材料包裹，气缸外壁由隔热性能好的材料制成，以保证从压缩机出来的制冷剂的热量不散失，气缸押侧的受力面积大于其拉侧的受力面积，气缸押侧的受力大于或等于其拉侧的受力加上活塞与气缸壁摩擦力之和，气缸拉侧的受力面积大于或等于冷凝器管的有效截面积，气缸押侧的气孔连接一个三通管，三通管一个开口连接气缸，另两个开口分别连接进汽电磁阀和排汽电磁阀，进汽电磁阀连接压缩机，排汽电磁阀连接冷凝器，当活塞被密封容器内大气压力压到气缸底部时，排汽电磁阀关闭，进汽电磁阀打开，当活塞被压缩机出来的高压气态制冷剂推到气缸顶部时，排汽电磁阀打开，进汽电磁阀关闭，气缸拉侧的气孔连接容积可变的密封容器。 
3.根据权利要求1所述的一种节能制冷设备，其特征在于：所述的二位三通电磁阀或二位五通电磁阀可取代进汽电磁阀和排汽电磁阀，实现对气缸进汽和排汽的控制。 
4.根据权利要求1所述的一种节能制冷设备，其特征在于：所述的容积可变的密封容器的结构类似于气缸，密封容器内有一活塞，通过活塞的运动来改变密封容器的容积，进而改变密封容器的气压，密封容器内气体压力等于压缩机出口压力，密封容器内气体压力等于或高于环境温度下制冷剂液化压力。 
5.根据权利要求1所述的一种节能制冷设备，其特征在于：所述的二位二通电磁阀安装在压缩机和容积可变的密封容器之间，二位二通电磁阀是常闭阀，压缩机启动时，一个气缸的进汽电磁阀打开，二位二通电磁阀同时打开，从压缩机出来的高压气态制冷剂推动密封容器的活塞，压缩密封容器内的气体，使密封容器内气体压力等于压缩机出口压力，并使另一气缸的活塞压到气缸底部，当另一气缸的活塞压到气缸底部时，关闭二位二通电磁阀，并固定密封容器的活塞，当密封容器内气体压力小于压缩机出口压力，打开二位二通电磁阀，从压缩机出来的高压气态制冷剂推动密封容器的活塞，压缩密封容器内的气体，使密封容器内气体压力等于压缩机出口压力。 
6.根据权利要求1所述的一种节能制冷设备，其特征在于：当所述的气缸组的两个气缸中的一个气缸进汽时，另一个气缸就排汽，反之亦然。 
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