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1、10申请公布号CN104101123A43申请公布日20141015CN104101123A21申请号201310125884922申请日20130412F25B1/02200601F25B1/0020060171申请人北京仙络科技发展有限公司地址100085北京市海淀区上地十街辉煌国际1号院4号楼913室72发明人王硕唐玛琍54发明名称一种具有传热和制冷功能的设备及制冷方法57摘要本发明涉及一种具有传热和制冷功能的设备及制冷方法。所述设备包括依次设置的泵、冷凝器、节流阀和蒸发器,且依次设置的各部件之间通过管道相互连通,构成供冷媒流通的环形通路;所述节流阀的阻力可变,且所述泵的压力与所述节流阀。
2、的阻力呈正相关;当所述冷凝器端温度高于所述蒸发器端温度时,所述泵对来自于所述蒸发器的冷媒进行增压,并将增压后的冷媒送入所述冷凝器;当所述冷凝器端温度低于所述蒸发器端温度时,所述泵不工作,所述泵两端的冷媒压力恒定。上述具有传热和制冷功能的设备及制冷方法,在室外温度低于室内温度时,泵无需对冷媒增加压力,实现对室内设备的传热功能,由此节约能源。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图2页10申请公布号CN104101123ACN104101123A1/1页21一种具有传热和制冷功能的设备,其特征在于,包括依次设置的泵、。
3、冷凝器、节流阀和蒸发器,且依次设置的各部件之间通过管道相互连通,构成供冷媒流通的环形通路;所述节流阀的阻力可变,且所述泵的压力与所述节流阀的阻力呈正相关;当所述冷凝器端温度高于所述蒸发器端温度时,所述泵对来自于所述蒸发器的冷媒进行增压,并将增压后的冷媒送入所述冷凝器;当所述冷凝器端温度低于或等于所述蒸发器端温度时,所述泵不工作,所述泵两端的冷媒压力恒定。2根据权利要求1所述的具有传热和制冷功能的设备,其特征在于,所述节流阀的阻力为其中,F为节流阀阻力;TT2T1,T2为冷凝器端的温度,T1为蒸发器端的温度;K为常数。3根据权利要求1所述的具有传热和制冷功能的设备,其特征在于,从所述蒸发器进入所。
4、述泵的冷媒和从所述泵进入冷凝器的冷媒都是处于气液两相共存状态。4根据权利要求1至3中任一项所述的具有传热和制冷功能的设备,其特征在于,所述泵为往复泵或者隔膜泵。5根据权利要求1至3中任一项所述的具有传热和制冷功能的设备,其特征在于,所述节流阀为电子膨胀阀或者旁通阀。6一种制冷方法,其特征在于,包括以下步骤提供并依次设置的泵、冷凝器、节流阀和蒸发器,且依次设置的各部件之间通过管道相互连通,构成供冷媒流通的环形通路;当所述冷凝器端的温度高于蒸发器端的温度时,所述泵内处于气液两相的冷媒经过所述泵增压后,进入所述冷凝器进行冷凝,再传输至所述节流阀,经所述节流阀进入所述蒸发器进行蒸发,蒸发后的冷媒传输至。
5、所述泵,如此循环往复;当所述冷凝器端的温度低于或等于蒸发器端的温度时,所述泵不工作,所述泵两端的冷媒压力恒定。7根据权利要求6所述的制冷方法,其特征在于,所述泵为往复泵或者隔膜泵。8根据权利要求6所述的制冷方法,其特征在于,所述节流阀为电子膨胀阀或者旁通阀。权利要求书CN104101123A1/4页3一种具有传热和制冷功能的设备及制冷方法技术领域0001本发明涉及制冷技术领域,特别是涉及一种具有传热和制冷功能的设备及制冷方法。背景技术0002随着室内各种设备规模的扩大,对室内设备的散热要求越来越高。为此采用空调机进行散热,现有的空调机,如图1所示,包括压缩机11、冷凝器12、节流阀13和蒸发器。
6、14,各部分之间通过管道相互连通。其中,压缩机11对低温气体进行压缩,得到高温气体;该高温气体经过冷凝器12冷凝后,变为中压液体流向节流阀13;经节流阀13后流出的低压液体进入蒸发器14,变化为低温气体传输至压缩机11;由此循环往复,实现了空调机的制冷功能。0003然而,对于室内的散热,只需在温度较高的季节,例如夏季,对设备进行制冷;在温度较低的季节,特别是在寒冷的季节,例如冬季,只需对设备实现传热功能即可。但现有的空调机,采用压缩机技术,只能实现制冷功能。虽然可实现在温度较高季节对室内的设备进行散热功能,但在温度较低的季节内,也只能实现制冷功能,容易造成能源的浪费。发明内容0004基于此,有。
7、必要提供一种具有传热和制冷功能的设备,以实现根据环境温度的变化分别提供制冷或传热的功能,节约能源。0005此外,还有必要提供一种制冷方法,以实现根据环境温度的变化分别提供制冷或传热的功能,节约能源。0006一种具有传热和制冷功能的设备,包括依次设置的泵、冷凝器、节流阀和蒸发器,且依次设置的各部件之间通过管道相互连通,构成供冷媒流通的环形通路;0007所述节流阀的阻力可变,且所述泵的压力与所述节流阀的阻力呈正相关;0008当所述冷凝器端温度高于所述蒸发器端温度时,所述泵对来自于所述蒸发器的冷媒进行增压,并将增压后的冷媒送入所述冷凝器;0009当所述冷凝器端温度低于所述蒸发器端温度时,所述泵不工作。
8、,所述泵两端的冷媒压力恒定。0010在其中一个实施例中,所述节流阀的阻力为00110012其中,F为节流阀阻力;TT2T1,T2为冷凝器端的温度,T1为蒸发器端的温度;K为常数。0013在其中一个实施例中,从所述蒸发器进入所述泵的冷媒和从所述泵进入冷凝器的冷媒都是处于气液两相共存状态。0014在其中一个实施例中,所述泵为往复泵或者隔膜泵。说明书CN104101123A2/4页40015在其中一个实施例中,所述节流阀为电子膨胀阀或者旁通阀。0016一种制冷方法,包括以下步骤0017提供并依次设置的泵、冷凝器、节流阀和蒸发器,且依次设置的各部件之间通过管道相互连通,构成供冷媒流通的环形通路;001。
9、8当所述冷凝器端的温度高于蒸发器端的温度时,所述泵内处于气液两相的冷媒经过所述泵增压后,进入所述冷凝器进行冷凝,再传输至所述节流阀,经所述节流阀进入所述蒸发器进行蒸发,蒸发后的冷媒传输至所述泵,如此循环往复;0019当所述冷凝器端的温度低于或等于蒸发器端的温度时,所述泵不工作,所述泵两端的冷媒压力恒定。0020在其中一个实施例中,所述泵为往复泵或者隔膜泵。0021在其中一个实施例中,所述节流阀为电子膨胀阀或者旁通阀。0022上述具有传热和制冷功能的设备及制冷方法,在室外温度高于室内温度的高温天气下,通过泵提高冷媒的压力,由此可以有效提高冷媒的沸点,使得冷媒可以在很高的温度下依然被冷凝,实现对室。
10、内设备的制冷功能;而在室外温度低于室内温度的低温天气下,降低冷媒的沸点,此时泵无需做功为冷媒增加压力,由此可以实现在低温天气下,实现对室内设备的传热功能,由此实现节约能源。附图说明0023图1为现有技术的空调机的结构原理图;0024图2为本发明一个实施例的具有传热和制冷功能的设备的结构示意图;0025图3为本发明一个实施例中的节流阀阻力特性曲线图。具体实施方式0026下面结合具体的实施例及附图对具有传热和制冷功能的设备的技术方案进行详细的描述,以使其更加清楚。0027如图2所示,在一个实施例中,一种具有传热和制冷功能的设备,包括依次设置的泵21、冷凝器22、节流阀23和蒸发器24,且各部件之间。
11、通过管道相互连通,构成供冷媒流通的环形通路。即泵21通过管道与冷凝器22连通;冷凝器22通过管道与节流阀23连通;节流阀23通过管道与蒸发器24连通;蒸发器24通过管道与泵21连通,由此构成一环形通路。0028其中,节流阀23的阻力可变,且泵21的压力与节流阀23的阻力呈正相关。0029图3为本实施例中节流阀阻力特性曲线图。图3中,纵坐标F表示节流阀23的阻力,横坐标T为当前室外温度和室内温度的差,即冷凝器22端的温度T2与蒸发器24端的温度T1之间的差值,TT2T1。因根据制冷设备的特性可知,一般冷凝器22设置在室外,蒸发器24设置在室内。图3中31为节流阀阻力特性曲线。0030如图3所示,。
12、当冷凝器22端的温度T2低于蒸发器24端的温度T1时,即为当前室外温度低于室内温度时,节流阀23的阻力F等于0;当冷凝器22端的温度T2高于蒸发器24端的温度T1时,即为当前室外温度高于室内温度时,节流阀23的阻力F大于0,且节流阀23的阻力F与T呈正相关。具体的,节流阀3的阻力F与T的关系可以如下式1说明书CN104101123A3/4页5所示00310032其中,F为节流阀阻力;TT2T1,T2为冷凝器端的温度,T1为蒸发器端的温度;K为常数。0033下面结合节流阀23的工作特性,对具有传热和制冷功能的设备的工作原理进行详细介绍。0034首先,需要说明的是,在本实施例中,从蒸发器24进入泵。
13、21的冷媒和从泵21进入冷凝器22的冷媒都是处于气液两相共存的状态的。0035具体的,在室外温度较高的季节内,例如夏季等,其室外温度高于室内温度,即为冷凝器22端的温度T2高于蒸发器24端的温度T1,则有TT2T10。由式1可知,节流阀23的阻力F大于0。由于,泵21的压力是与节流阀23的阻力呈正相关的,此时,泵21的压力为正,且随着温差T的增大而增大。此时,结合图2所示,进入泵21的处于气液两相的冷媒,经过泵21后,其压力增大,变为增压后的冷媒即为高压冷媒,进入冷凝器22;冷凝器22对高压冷媒进行冷凝,将其转化为过冷液体,传输至节流阀23;过冷液体经过节流阀23后,进入蒸发器24,经蒸发器2。
14、4部分蒸发后,变为低压的气液两相的冷媒,再次传输至泵21;如此循环往复,实现在高温天气下,具有传热和制冷功能的设备对机房内其他设备的制冷功能。0036在室外温度较低的季节内,例如冬天,其室外温度可能低于室内温度,此时,没有必要再继续对机房内其他设备进行制冷,以避免造成不必要的浪费。具体的,当室外温度低于室内温度时,其冷凝器22端的温度T2低于蒸发器24端的温度T1,则有TT2T10。由式1可知,节流阀23的阻力F等于0,此时节流阀23是完全开启的。由于,泵21的压力是与节流阀23的阻力呈正相关的,此时,泵21的压力也基本为0在实际应用时,泵1的压力很小,只需要满足能够克服冷媒流通所需的阻力即可。
15、,在理想情况下,可以视为0。此时,对于进入泵21的处于气液两相的冷媒而言,没有对其降压的过程,泵21两端的冷媒的压力基本恒定;流出泵21的冷媒,进入冷凝器22;冷凝器22对冷媒进行冷凝,将其转化为过冷液体,传输至节流阀23;此时,节流阀23完全开启,过冷液体流经节流阀23后,进入蒸发器24,经蒸发器24部分蒸发后,变为气液两相的冷媒,再次传输至泵21;如此循环往复,实现在低温天气下,具有传热和制冷功能的设备对机房内其他设备的传热功能。由此可见,本发明的实施例的具有传热和制冷功能的设备,在室外温度低于室内温度的低温天气下,泵21不需要对流经其的冷媒进行降压处理,使得泵21不用做功,所述具有传热和。
16、制冷功能的设备只需实现传热功能即可实现对机房内其他设备的散热功能,由此可以避免造成不必要的浪费,节约能源。0037进一步的,在一个实施例中,泵21可以具体为往复泵、隔膜泵等。0038进一步的,在一个实施例中,节流阀23可以具体为电子膨胀阀、旁通阀等。0039上述具有传热和制冷功能的设备,在室外温度高于室内温度的高温天气下,通过泵21提高冷媒的压力,由此可以有效提高冷媒的沸点,使得冷媒可以在很高的温度下依然被冷凝,实现对室内设备的制冷功能;而在室外温度低于室内温度的低温天气下,降低冷媒的沸点,此时泵21无需做功为冷媒增加压力,由此可以实现在低温天气下,实现对室内设说明书CN104101123A4。
17、/4页6备的传热功能;由此可以实现节约能源,提高室内设备散热的效率。0040此外,本发明还提供了一种制冷方法,包括以下步骤0041提供并依次设置的泵21、冷凝器22、节流阀23和蒸发器24,且各部件之间通过管道相互连通,构成供冷媒流通的环形通路;0042当冷凝器22端的温度高于蒸发器24端的温度时,泵21内处于气液两相的冷媒经过泵21增压后,进入冷凝器22进行冷凝,再传输至节流阀23,经节流阀23进入蒸发器24进行蒸发,蒸发后的冷媒传输至泵21,如此循环往复,实现制冷功能;0043当冷凝器22端的温度低于或等于蒸发器24端的温度时,所述泵不工作,所述泵两端的冷媒压力恒定,实现传热功能。0044本实施例中,泵为往复泵或者隔膜泵;节流阀为电子膨胀阀或者旁通阀。0045以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。说明书CN104101123A1/2页7图1图2说明书附图CN104101123A2/2页8图3说明书附图CN104101123A。