氣固混合式納米制冷劑充注裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種制冷系統(tǒng)領(lǐng)域的技術(shù)，具體是一種氣固混合式納米制冷劑充注裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]納米粒子與常規(guī)制冷劑混合可形成納米制冷劑，納米制冷劑的換熱性能相對(duì)于常規(guī)制冷劑具有顯著提升。但是制冷系統(tǒng)內(nèi)部壓力遠(yuǎn)高于大氣壓，且需與空氣隔絕，這使得納米粒子難以直接添加注入。
[0003]目前納米制冷劑充注方法是先將納米粒子與潤(rùn)滑油混合并超聲分散，形成“納米油”，再注入制冷系統(tǒng)中。由于納米粒子在潤(rùn)滑油中的溶解度很低，且制冷系統(tǒng)中的含油量較低(一般為I?5wt% )，故這種充注方式只能夠添加少量納米粒子，而少量納米粒子對(duì)能效的提升十分有限。為使制冷系統(tǒng)中有較多納米粒子發(fā)揮提升能效的作用，需有可單次充注較多納米粒子的裝置。
[0004]經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利文獻(xiàn)號(hào)CN1800752A，公開(kāi)(公告)日2006.07.12，公開(kāi)了一種制冷技術(shù)領(lǐng)域的制冷系統(tǒng)納米粒子充注裝置。該裝置在原制冷系統(tǒng)上添加了一個(gè)旁通回路，通過(guò)將納米粒子與旁通回路中的液相制冷劑混合并超聲振蕩，可實(shí)現(xiàn)單次較多納米粒子的直接充注。然而，旁通回路的設(shè)計(jì)意味著需對(duì)現(xiàn)有制冷系統(tǒng)進(jìn)行改造，導(dǎo)致該裝置不能直接應(yīng)用于現(xiàn)有制冷系統(tǒng)。此外，納米粒子在添加至旁通回路的過(guò)程中會(huì)有部分空氣混入制冷系統(tǒng)，這將降低系統(tǒng)能效并可能損壞系統(tǒng)部件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提出了一種氣固混合式納米制冷劑充注裝置，能夠在現(xiàn)有制冷系統(tǒng)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)納米粒子與氣相制冷劑的直接充分混合，無(wú)需對(duì)現(xiàn)有制冷系統(tǒng)進(jìn)行任何改造，并可防止制冷系統(tǒng)中混入空氣，影響制冷系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
[0006]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]本發(fā)明包括:制冷劑儲(chǔ)罐、帶有氣體交換膜的儲(chǔ)料倉(cāng)和氣-固混合倉(cāng)，其中:制冷劑儲(chǔ)罐通過(guò)充注入口截止閥分別與儲(chǔ)料倉(cāng)的進(jìn)口以及氣-固混合倉(cāng)的一個(gè)進(jìn)口相連，氣-固混合倉(cāng)的出口與制冷系統(tǒng)回路相連。
[0008]所述的氣體交換膜將儲(chǔ)料倉(cāng)分為上下兩層，其中:上層的儲(chǔ)料倉(cāng)的進(jìn)口設(shè)有儲(chǔ)料倉(cāng)入口調(diào)節(jié)閥，出口與真空栗相連并設(shè)有抽真空用截止閥；下層的儲(chǔ)料倉(cāng)中設(shè)有納米粒子，出口與氣-固混合倉(cāng)的另一個(gè)進(jìn)口相連并設(shè)有儲(chǔ)料倉(cāng)出口調(diào)節(jié)閥。
[0009]所述的氣-固混合倉(cāng)包括:依次相連的氣-固預(yù)混合腔和至少一個(gè)氣-固次混合腔。
[0010]所述的制冷系統(tǒng)回路包括:依次串聯(lián)連接形成回路的壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器。
[0011]所述的氣-固混合倉(cāng)通過(guò)吸氣截止閥分別與制冷系統(tǒng)回路中的壓縮機(jī)和蒸發(fā)器相連。 技術(shù)效果
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可直接應(yīng)用于現(xiàn)有制冷系統(tǒng)，無(wú)需進(jìn)行任何改造，具有良好的應(yīng)用前景;本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)在納米粒子添加過(guò)程中的空氣混入問(wèn)題;本發(fā)明實(shí)現(xiàn)納米粒子與制冷劑直接混合，無(wú)需事先與潤(rùn)滑油混合，因而對(duì)納米粒子的充注量沒(méi)有限制，可最大限度的提升制冷劑的換熱性能。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本發(fā)明裝置抽真空示意圖；
[0015]圖3為本發(fā)明裝置充注納米制冷劑示意圖；
[0016]圖中:重量監(jiān)測(cè)設(shè)備1、制冷劑儲(chǔ)罐2、充注入口截止閥3、主氣流截止閥4、氣-固混合倉(cāng)5、氣-固預(yù)混合腔5a、氣-固次混合腔5b、電動(dòng)葉輪6、納米粒子7、儲(chǔ)料倉(cāng)8、上層儲(chǔ)料倉(cāng)8a、下層儲(chǔ)料倉(cāng)8b、氣體交換膜9、儲(chǔ)料倉(cāng)入口調(diào)節(jié)閥1、儲(chǔ)料倉(cāng)出口調(diào)節(jié)閥11、抽真空用截止閥12、抽真空壓力表13、真空栗14、吸氣截止閥15、制冷系統(tǒng)回路16、壓縮機(jī)16a、冷凝器1613、膨脹閥16(:、蒸發(fā)器16(1。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
實(shí)施例1
[0018]如圖1所示，本實(shí)施例包括:制冷劑儲(chǔ)罐2、充注入口截止閥3、儲(chǔ)料倉(cāng)入口調(diào)節(jié)閥
1、儲(chǔ)料倉(cāng)8、氣體交換膜9、氣-固混合倉(cāng)5、儲(chǔ)料倉(cāng)出口調(diào)節(jié)閥11、抽真空用截止閥12和真空栗14，其中:制冷劑儲(chǔ)罐2通過(guò)充注入口截止閥3分別與儲(chǔ)料倉(cāng)8的進(jìn)口、氣-固混合倉(cāng)5的一個(gè)進(jìn)口相連，氣-固混合倉(cāng)5與制冷系統(tǒng)回路16相連；
[0019]所述的氣體交換膜9將儲(chǔ)料倉(cāng)8分為上下兩層，其中:上層儲(chǔ)料倉(cāng)8a的進(jìn)口設(shè)有儲(chǔ)料倉(cāng)入口調(diào)節(jié)閥10，上層儲(chǔ)料倉(cāng)8a的出口與真空栗14相連并設(shè)有抽真空用截止閥12;下層儲(chǔ)料倉(cāng)8b中設(shè)有納米粒子7，下層儲(chǔ)料倉(cāng)8b的出口與氣-固混合倉(cāng)5的另一個(gè)進(jìn)口相連并設(shè)有儲(chǔ)料倉(cāng)出口調(diào)節(jié)閥11，納米粒子7的充注量通過(guò)儲(chǔ)料倉(cāng)出口調(diào)節(jié)閥11的開(kāi)度調(diào)節(jié)。
[0020]所述的氣-固混合倉(cāng)5包括:依次相連的氣-固預(yù)混合腔5a和氣-固次混合腔5b;所述的氣-固預(yù)混合腔5a和氣-固次混合腔5b均設(shè)置有電動(dòng)葉輪6，便于制冷劑與納米粒子7的充分混合。
[0021]所述的充注入口截止閥3與氣-固預(yù)混合腔5a之間還設(shè)有主氣流截止閥4，以調(diào)節(jié)制冷劑充注量。
[0022]所述的制冷系統(tǒng)回路16包括依次串聯(lián)連接形成回路的壓縮機(jī)16a、冷凝器16b、膨脹閥16c和蒸發(fā)器16d。
[0023]所述的氣-固混合倉(cāng)5通過(guò)吸氣截止閥15分別與制冷系統(tǒng)回路16中的壓縮機(jī)16a、蒸發(fā)器16d相連。
[0024]所述的真空栗14還設(shè)有抽真空壓力表13進(jìn)行壓力的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。
[0025]所述的制冷劑儲(chǔ)罐2上設(shè)有重量監(jiān)測(cè)設(shè)備I以控制制冷劑充注量。
[0026]所述的納米粒子7是指粒徑在2納米至200納米之間的固體材料。
[0027]本裝置在工作時(shí)，包括以下步驟:
[0028]S1，關(guān)閉充注入口截止閥3、儲(chǔ)料倉(cāng)出口調(diào)節(jié)閥11，打開(kāi)主氣流截止閥4、儲(chǔ)料倉(cāng)入口調(diào)節(jié)閥10、抽真空用截止閥12和吸氣截止閥15，啟動(dòng)真空栗14，將本裝置與制冷系統(tǒng)回路抽真空，如圖2所示；系統(tǒng)真空度由真空壓力表13動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到50Pa時(shí)即可認(rèn)為達(dá)到真空，然后依次關(guān)閉抽真空用截止閥12和真空栗14;
[0029]&，先后關(guān)閉吸氣截止閥15和主氣流截止閥4，依次打開(kāi)儲(chǔ)料倉(cāng)入口調(diào)節(jié)閥10和充注入口截止閥3，使氣態(tài)制冷劑充滿儲(chǔ)料倉(cāng)8;
[0030]S3，啟動(dòng)電動(dòng)葉輪6和壓縮機(jī)16a，依次打開(kāi)主氣流截止閥4和儲(chǔ)料倉(cāng)出口調(diào)節(jié)閥U，使下層儲(chǔ)料倉(cāng)Sb中的納米粒子7在重力作用下落入制冷劑氣流中，并在氣-固混合倉(cāng)5中充分混合，形成納米制冷劑；打開(kāi)吸氣截止閥15，納米制冷劑進(jìn)入制冷系統(tǒng)回路16進(jìn)行循環(huán)，此時(shí)系統(tǒng)狀態(tài)如圖3所示；
[0031 ] S4，在制冷劑量滿足系統(tǒng)要求后，依次關(guān)閉充注入口截止閥3、主氣流截止閥4、儲(chǔ)料倉(cāng)入口調(diào)節(jié)閥1、儲(chǔ)料倉(cāng)出口調(diào)節(jié)閥11和吸氣截止閥15，關(guān)閉電動(dòng)葉輪6，完成納米制冷劑的充注。
[0032]所述的進(jìn)口和出口均以制冷劑充注方向?yàn)闇?zhǔn)，亦可采用其他參考方向，如抽真空氣體流動(dòng)方向，則進(jìn)口和出口做相應(yīng)調(diào)整。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氣固混合式納米制冷劑充注裝置，其特征在于，包括:制冷劑儲(chǔ)罐、帶有氣體交換膜的儲(chǔ)料倉(cāng)和氣-固混合倉(cāng)，其中:制冷劑儲(chǔ)罐通過(guò)充注入口截止閥分別與儲(chǔ)料倉(cāng)的進(jìn)口以及氣-固混合倉(cāng)的一個(gè)進(jìn)口相連，氣-固混合倉(cāng)的出口與制冷系統(tǒng)回路相連； 所述的氣體交換膜將儲(chǔ)料倉(cāng)分為上下兩層，其中:上層的儲(chǔ)料倉(cāng)的進(jìn)口設(shè)有儲(chǔ)料倉(cāng)入口調(diào)節(jié)閥，出口與真空栗相連并設(shè)有抽真空用截止閥；下層的儲(chǔ)料倉(cāng)中設(shè)有納米粒子，出口與氣-固混合倉(cāng)的另一個(gè)進(jìn)口相連并設(shè)有儲(chǔ)料倉(cāng)出口調(diào)節(jié)閥。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣固混合式納米制冷劑充注裝置，其特征是，所述的氣-固混合倉(cāng)包括:依次相連的氣-固預(yù)混合腔和氣-固次混合腔。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣固混合式納米制冷劑充注裝置，其特征是，所述的氣-固混合倉(cāng)與充注入口截止閥之間設(shè)有主氣流截止閥。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣固混合式納米制冷劑充注裝置，其特征是，所述的制冷劑儲(chǔ)罐上設(shè)有重量監(jiān)測(cè)設(shè)備。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣固混合式納米制冷劑充注裝置，其特征是，所述的制冷系統(tǒng)回路包括:依次串聯(lián)連接形成回路的壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器，所述的氣-固混合倉(cāng)通過(guò)吸氣截止閥分別與所述的壓縮機(jī)和蒸發(fā)器相連。
【專利摘要】一種制冷系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域的氣固混合式納米制冷劑充注裝置，包括：制冷劑儲(chǔ)罐、帶有氣體交換膜的儲(chǔ)料倉(cāng)和氣-固混合倉(cāng)，制冷劑儲(chǔ)罐通過(guò)充注入口截止閥分別與儲(chǔ)料倉(cāng)的進(jìn)口以及氣-固混合倉(cāng)的一個(gè)進(jìn)口相連，氣-固混合倉(cāng)的出口與制冷系統(tǒng)回路相連；氣體交換膜將儲(chǔ)料倉(cāng)分為上下兩層，上層的儲(chǔ)料倉(cāng)的進(jìn)口設(shè)有儲(chǔ)料倉(cāng)入口調(diào)節(jié)閥，出口與真空泵相連并設(shè)有抽真空用截止閥；下層的儲(chǔ)料倉(cāng)中設(shè)有納米粒子，出口與氣-固混合倉(cāng)的另一個(gè)進(jìn)口相連并設(shè)有儲(chǔ)料倉(cāng)出口調(diào)節(jié)閥。本發(fā)明能夠在現(xiàn)有制冷系統(tǒng)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)納米粒子與制冷劑的直接混合，無(wú)需對(duì)現(xiàn)有制冷系統(tǒng)進(jìn)行任何改造，同時(shí)可防止制冷系統(tǒng)中混入空氣。
【IPC分類】F25B45/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105588383
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610090271
【發(fā)明人】丁國(guó)良, 林靈楠
【申請(qǐng)人】上海交通大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年5月18日
【申請(qǐng)日】2016年2月18日