专利名称：利用超声波雾化技术的制冷制热双效空调系统的制作方法
技术领域：
本发明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，属于空调节能技术领域。
背景技术：
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"的实用新型专利，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"的实用新型专 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"的实用新型专利，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"的实用新型专利，其解决了中央空调的 水循环系统防塘防腐问题；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"的发明专利，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，対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。发明内容本发明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。本发明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。本发明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。本发明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。本发明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。本发明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ia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，制冷方式由原来的机械运动改为电子器件产生的 超声波振荡，其主要机械结构为水泵，因此寿命要比传统的压缩机式空调长很 多；并大大降低空调的运行费用，更加节电、节能；3) 可取代压縮机机械制冷、溴化锂制冷，并方便地按需进行制冷和制热过 程的切换，适合于家用空调、中央空调系统；4) 没有传统的压縮机，使机械结构简单、体积小、占用资源少、制造成本 更低，并降低了系统运行时的噪音，给用户提供了舒适的环境；5) 系统内抽真空没有高压，且室内机、室外机可做成一体，即可以只有室内机，通过软管将不需要的冷、热量输出到室外，这样使安装安全方便；6) 间接雾气导热，不会对室内空气的湿度产生影响，不需要再除湿；7) 不需采用有害的氟利昂作为制冷剂，对大气不产生破坏作用，环保性好， 社会效益好；
图1是本发明制冷制热双效空调系统实施例1的工作原理图； 图2是本发明制冷制热双效空调系统实施例2制冷运行时的工作原理图； 图3是本发明制冷制热双效空调系统实施例2制热运行时的工作原理图； 图4是本发明制冷制热双效空调系统实施例2中冷凝挡板另一种结构的工 作原理图；图5是本发明制冷制热双效空调系统实施例3的工作原理图。各附图中实线箭头表示制冷运行时的制冷剂流向，虚线箭头表示制热运行 时的制冷剂流向。对各幅附图中的标号说明如下l一空调房间；2 —室内热交换器；2a—换 热盘管；3 —室内换热风扇；4一传质辅助风扇；5—第一雾化器；5a—换热盘管; 6 —第一超声波换能器；7 —第一超声波发生器；8 —回流泵；9 —节流阀；10 —第二超声波发生器；11—第二超声波换能器；12 —第二雾化器；12a—换热盘管；13 —循环泵；14 —室外热交换器；14a—换热盘管；15 —室外换热风扇；16 —节 流阀；17 —节流阀；18 —循环泵；19一导气管；20 —制热溢流管；20a—溢流口；21 —冷凝挡板；22—吸收腔；23—吸收槽；24—制冷溢流管；24a—溢流口； 25 —电磁阀；26—喷嘴；27 —喷淋泵；28-喷淋泵；29—喷嘴。
具体实施方式
实施例1 本实施例的利用超声波雾化技术的制冷制热双效空调系统，其工作原理可从图l中看到，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，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的传质辅助风扇4;在第一雾化器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；室内热交换器2内换热盘管 2a的一端口与第一雾化器5的顶部连通，传质辅助风扇4安装在该端口处，该 换热盘管2a另一端口与第二雾化器12的顶部连通；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内位于液面上方的 换热盘管12a进出端连通；第一雾化器5和第二雾化器12的底部通过回流泵8 和节流阀9连通，通过水位控制器保持第二雾化器12内制冷剂液面低于换热盘管12a。第一雾化器5和第二雾化器12内的制冷剂采用如水、酒精、甲二醇、乙二 醇或丙二醇等液体，并在制冷剂液体中加入使液体表面张力减小的活性剂，以 提高制冷剂的雾化率。由于第一雾化器5和第二雾化器12为真空腔体，形成低 压环境，因此使制冷剂的蒸发温度较低，更容易蒸发，如制冷剂为水时，在真 空条件下水的蒸发温度为6°C。第一超声波发生器7和第二超声波发生器10不同时通电工作，分别实现制 冷或制热不同的需求。在第一超声波发生器7工作时是对空调房间1进行制冷， 此时室内热交换器2成为蒸发器，室外热交换器14成为冷却器，而第一雾化器 5成为低压发生器，第二雾化器12成为吸收器；在第二超声波发生器10工作时 是对空调房间1进行制热，此时室内热交换器2成为冷却器，室外热交换器14 成为蒸发器，而第二雾化器12成为低压发生器，第一雾化器5成为吸收器。在进行制冷运行时，使第一超声波发生器7通电工作，产生超声波信号激 励放置在第一雾化器5内的第一超声波换能器6，使制冷剂雾化在液面上产生微 米级的自然飘逸的雾滴，并由传质辅助风扇4吹入室内热交换器2的换热盘管 2a，在通过换热盘管2a时，由于雾滴温度低于管外空气温度，使雾滴在室内换 热风扇3的作用下迅速吸收室内空气的热量蒸发，即室内换热风扇3吹出凉风， 对空调房间1进行降温，这是一个传质传热过程，相当于压縮机制冷的气体膨 胀过程。室内热交换器2产生的高温制冷剂蒸汽由于自然上升作用及传质辅助 风扇4吹力作用不断进入第二雾化器12内，接触到换热盘管12a后，将热量传 递给换热盘管12a内制冷剂后冷凝，冷凝后液体则与第二雾化器12内制冷剂混 合，使第二雾化器12内的制冷剂增多，相当于压縮机帝l冷的气体压縮过程，同 时第二雾化器12内换热盘管12a内制冷剂液体由循环泵13作用流入室外热交 换器14内换热盘管14a，由于室外换热风扇15的作用，它的热量很容易被室外 的空气吸收。当水位控制器测得第二雾化器12内制冷剂液体超出允许水位时， 打开节流阀8使第二雾化器12内增多的制冷剂再由回流泵9送回第一雾化器5 内，从而完成了一次制冷循环。如此周而复始，室外热交换器14周围的空气不 断吸收热量，而室内热交换器2周围的空气则不断散失热量实现制冷。制冷时 制冷剂的循环如图1中实线箭头所示。在进行制热运行时，使第二超声波发生器10通电工作，产生超声波信号激 励放置在第二雾化器12内的第二超声波换能器11，使制冷剂雾化在液面上产生 微米级的自然飘逸的雾滴，当接触到换热盘管12a后，由于雾滴温度低于管内 制冷剂温度，使雾滴吸收热量后迅速蒸发，成为蒸汽慢慢上升，同时第二雾化 器12内换热盘管12a内制冷剂液体由循环泵13作用流入室外热交换器14内换 热盘管14a，由于室外换热风扇15的作用，它很容易吸收室外的空气升温，在8第二雾化器12内蒸汽越来越多时温度压力不断升高，由压差作用使高温蒸汽进 入室内热交换器2的换热盘管2a，在通过换热盘管2a时，使蒸汽在室内换热风 扇3的作用下迅速释放热量给室内空气然后冷凝，即室内换热风扇3吹出热风， 对空调房间1进行升温，同时产生的冷凝液由于重力作用落入第一雾化器5与 其内部制冷剂混合，使第一雾化器5内的制冷剂增多，当水位控制器测得第二 雾化器12内制冷剂液体低于要求水位时，打开节流阀9使第一雾化器5内增多 的制冷剂再由回流泵8送回第二雾化器12内，从而完成了一次制热循环。如此 周而复始，室外热交换器14周围的空气不断散失热量，而室内热交换器2周围 的空气则不断吸收热量实现制热。制热时制冷剂的循环如图1中虚线箭头所示。 在第二雾化器12内的换热盘管12a，及与其连通的室外热交换器14的换热 盘管14a，由于不与其它容器进行任何传质过程，所以管内可以另设与第二雾化 器12内不同制冷剂，如乙二醇而不是水，以更加利于传热过程。连接第一雾化器5和第二雾化器12的回流泵8为双向泵，实现第一雾化器 5和第二雾化器12之间制冷剂液体的相互补充平衡，满足了制冷、制热时的不 同需要。根据制冷量的需要，即雾化量的不同，可以在第一雾化器5和第二雾化器 12内设置多个超声波换能器，同时多个超声波换能器也可以使用一个超声波发 生器产生超声波信号进行激励。实施例2 本实施例的利用超声波雾化技术的制冷制热双效空调系统，其工作 原理可从图2、图3和图4中看到，它与实施例1不同的是在第一雾化器5内 布置换热盘管5a，该换热盘管5a的进出端分别通过节流阀17和循环泵18与室 内热交换器2内换热盘管2a进出端连通；并在第二雾化器12上方有一个内置 吸收槽23的吸收腔22，在吸收槽22侧壁上部装制冷溢流管24和制热溢流管 20分别通向第二雾化器12和第一雾化器5内，其中制热溢流管20的溢流口 20a 比制冷溢流管24的溢流口 24a低，并在制热溢流管20上装一个电磁阀25;在 吸收槽23上方有一块冷凝挡板21;在第一雾化器5的侧壁上部向吸收腔22伸 入一根导气管19，传质辅助风扇4安装在导气管19的一端口，导气管19的另 一端口指向冷凝挡板21。在进行制冷运行时，如图2中所示，使第一雾化器5内制冷剂液面低于内 部换热盘管5a,同时第二雾化器12内制冷剂液面高于内部换热盘管12a，即第 一雾化器5内换热盘管5a脱离液面，而第二雾化器12内换热盘管12a浸入液 体，可以通过水位控制器(图中未画出)来控制回流泵9进行调节，并在整个 制冷过程中保持这种水位。制冷时，使第一超声波发生器7通电工作，产生超声波信号激励放置在第 一雾化器5内的第一超声波换能器6，使制冷剂雾化在液面上产生微米级的自然 飘逸的雾滴，当接触到换热盘管5a后，由于雾滴温度低于管内制冷剂温度，使 雾滴吸收热量后迅速蒸发，同时第一雾化器5内换热盘管5a内制冷剂液体由循 环泵18作用流入室内热交换器2内换热盘管2a，由于室内换热风扇3的作用， 它很容易吸收室内空气的热量而升温，即室内换热风扇3吹出凉风，对空调房 间1进行降温。第一雾化器5吸热后产生的大量高温制冷剂蒸汽由传质辅助风 扇4作用不断吹入导气管19，在从导气管19出来后与冷凝挡板21接触冷凝， 再沿着冷凝挡板21滴入吸收槽23内，冷凝后释放的热量被吸收槽23内制冷剂 吸收，并使吸收槽23内制冷剂增多，由于此时电磁阀25关闭，所以当液面达 到制冷溢流管24的溢流口 24a时，便沿着制冷溢流管24进入第二雾化器12内， 与第二雾化器12内制冷剂混合，使第二雾化器12内的制冷剂增多，且温度升 高，通过传导作用将热量传给第二雾化器12内换热盘管12a;同时第二雾化器 12换热盘管12a内制冷剂液体由循环泵13作用流入室外热交换器14内换热盘 管14a，由于室外换热风扇15的作用，它的热量很容易被室外的空气吸收，当 水位控制器测得第二雾化器12内制冷液体超出允许水位时，打开节流阀8使第 二雾化器12内增多的制冷剂再由回流泵9送回第一雾化器5内，从而完成了一 次制冷循环。如此周而复始，室外热交换器14周围的空气不断吸收热量，而室 内热交换器2周围的空气则不断散失热量实现制冷。制冷时制冷剂的循环如图2 中实线箭头所示。在进行制热运行时，如图3中所示，使第一雾化器5内制冷剂液面高于内 部换热盘管5a，同时第二雾化器12内制冷剂液面低于内部换热盘管12a，即第 一雾化器5内换热盘管5a浸入液体，而第二雾化器12内换热盘管12a脱离液 面，可以通过水位控制器(图中未画出)来控制回流泵9进行调节，并在整个 制热过程中保持这种水位。制热时，使第二超声波发生器10通电工作，产生超声波信号激励放置在第 二雾化器12内的第二超声波换能器11，使制冷剂雾化在液面上产生微米级的自 然飘逸的雾滴，当接触到换热盘管12a后，由于雾滴温度低于管内制冷剂温度， 使雾滴吸收热量后迅速蒸发，成为蒸汽慢慢上升，同时第二雾化器12内换热盘 管12a内制冷剂液体由循环泵13作用流入室外热交换器14内换热盘管14a，由 于室外换热风扇15的作用，它很容易吸收室外空气的热量而升温，在第二雾化 器12内蒸汽越来越多时温度压力不断升高，由压差作用使高温蒸汽顺着制冷溢 流管24进入吸收腔22，与冷凝挡板21接触冷凝，再沿着冷凝挡板21滴入吸收 槽23内，或直接被吸收槽23内制冷剂吸收，使吸收槽23内制冷剂温度升高， 并使吸收槽23内制冷剂增多，打开电磁阀25，由于制热溢流管20的溢流口 20a比制冷溢流管24的溢流口 24a低，当液面达到制热溢流管20的溢流口 20a时， 便沿着制热溢流管20进入第一雾化器5内，使第一雾化器5内制冷剂温度升高， 通过传导作用将热量传给第一雾化器5内换热盘管5a;同时换热盘管5a内制冷 剂液体由循环泵18作用流入室内热交换器2的换热盘管2a，由于室内换热风扇 3的作用，它的热量很容易被室内的空气吸收，即室内换热风扇3吹出热风，对 空调房间1进行升温，当水位控制器测得第一雾化器5内带J冷剂液体超出允许 水位时，打开节流阀8使第一雾化器5内增多的制冷剂再由回流泵9送回第一 雾化器5内，从而完成了一次制冷循环。如此周而复始，室外热交换器14周围 的空气不断吸收热量，而室内热交换器2周围的空气则不断散失热量实现制冷。 制热时制冷剂的循环如图3中虚线箭头所示。在第二雾化器12上方设置的吸收腔22，形成一个较大的真空腔，形成压差 有利于蒸汽的流动，便有利于对高温蒸汽的吸收。对于冷凝挡板21可以采用板状结构或网状结构，且其下端插入槽内液体中、 上端与吸收腔22顶面接触，当蒸汽遇到冷凝挡板21时，会凝结成水珠落入吸 收槽中，使吸收槽23内液体温度升高，如果是网状结构则更易于凝结。如图4所示，冷凝挡板21还可以采用静电网，包括相互平行的至少两层负 电极网和至少一层夹在两层负电极网中间的正电极网，且正、负电极网的最下 边高于制冷溢流管24的溢流口 24a，以免吸收槽12内制冷剂液体带电，使用静 电发生器(图中未画出)让静电网带静电电荷，在两极网间形成静电场。这样，在制冷、制热时从第一雾化器5或第二雾化器12出来的高温蒸汽进 入吸收腔22后，经过静电场时先与负电极网接触而带负电，带了负电的蒸汽分 子便奔向正电极网，在上面凝结成水珠进而落入吸收槽12内。使用静电网之后， 即使没有传质辅助风扇，蒸汽由于静电场吸附作用也会自动形成环流，不断进 入吸收腔22被冷凝，因此使冷凝吸收效果更好。在第一雾化器5内的换热盘管5a，及与其连通的室内热交换器2的换热盘 管2a,由于不与其它容器进行任何传质过程，所以可以另设与第一雾化器5内 不同制冷剂，如乙二醇而不是水，以更加利于传热过程。本实施例的结构制冷制热效率更高，加工工艺实施更可靠。实施例3 本实施例的利用超声波雾化技术的制冷制热双效空调系统，其工作 原理可从图5中看到，它与实施例1或2不同的是在第一雾化器5和第二雾 化器12上都装一个带喷嘴(26、 29)的喷淋泵(27、 28)，在第二雾化器12内 的喷嘴29位于换热盘管12a的下方，喷淋泵(27、 28)实现对在第一雾化器5 和第二雾化器12内部制冷剂进行喷淋，第一超声波换能器6和第二超声波换能器11分别位于第一雾化器5内喷嘴26和第二雾化器12内喷嘴29的下方、制 冷剂液面上方，它们实现对喷淋液的雾化。在进行制冷运行时，喷淋泵27使第一雾化器5内制冷剂产生喷淋，喷淋液 中第一超声波换能器6发生高频率振动，将喷淋液雾化成更细小的雾滴，再由 传质辅助风扇4吹入室内热交换器2的换热盘管2a，进行与室内空气的换热蒸 发，蒸汽再进入第二雾化器12内。在第二雾化器12内的换热过程与实施例1 相同。在进行制热运行时，喷淋泵28使第二雾化器12内制冷剂产生喷淋，喷淋 液中第二超声波换能器ll发生高频率振动，将喷淋液雾化成更细小的雾滴，雾 滴飘逸上升与第二雾化器12内换热盘管12a接触，进行与室外空气的换热后蒸 发，蒸汽再进入第一雾化器5内。在第一雾化器5内的换热过程与实施例1相 同。在第二雾化器12内的喷嘴29位于换热盘管12a的下方，使得喷淋液体雾 化后可以与换热盘管12a进行热交换，而不是直接上升进入室内热交换器2，保 证了制热的顺利进行。本实施例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，所以本实施例将获得更高的雾化效 率，及更高的制冷效率。对于实施例2中的第一雾化器5和第二雾化器12上也 可以同样方法装喷淋泵使雾滴更细小。
权利要求
1、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；所述第一超声波发生器(7)和第二超声波发生器(10)不同时通电工作，在第一超声波发生器(7)通电时，系统实现制冷工作，在第二超声波发生器(10)通电时，系统实现制热工作。
2、 根据权利要求1所述的利用超声波雾化技术的制冷制热双效空调系统， 其特点是所述室内热交换器(2)内换热盘管(2a)的一端口与第一雾化器(5) 的顶部连通，所述传质辅助风扇(4)安装在该端口处，该换热盘管(2a)另一 端口与第二雾化器(12)的顶部连通；通过水位控制器保持第二雾化器(12) 内制冷剂液面低于换热盘管(12a)。
3、 根据权利要求1所述的利用超声波雾化技术的制冷制热双效空调系统， 其特点是所述回流泵(8)为双向泵。
4、 根据权利要求1所述的利用超声波雾化技术的制冷制热双效空调系统， 其特点是在所述第一雾化器(5)内布置换热盘管(5a)，该换热盘管(5a) 的进出端分别通过节流阀(17)和循环泵(18)与室内热交换器(2)内换热盘 管(2a)进出端连通；在所述第二雾化器(12)上方有一个内置吸收槽(23) 的吸收腔(22)，在吸收槽(22)侧壁上部装制冷溢流管(24)和制热溢流管(20) 分别通向第二雾化器(12)和第一雾化器(5)内，其中制热溢流管(20)的溢 流口 (20a)比制冷溢流管(24)的溢流口 (24a)低，并在制热溢流管(20) 上装一个电磁阀(25);在所述吸收槽(23)上方有一块冷凝挡板(21);在所 述第一雾化器(5)的侧壁上部向吸收腔(22)伸入一根导气管(19)，所述传 质辅助风扇(4)安装在导气管(19)的一端口，导气管(19)的另一端口指向 冷凝挡板(21)。
5、 根据权利要求4所述的利用超声波雾化技术的制冷制热双效空调系统， 其特点是在进行制冷运行时，所述第一雾化器(5)内制冷剂液面低于内部换热盘管(5a)，所述第二雾化器(12)内制冷剂液面高于内部换热盘管(12a)， 通过水位控制器来控制进行液面调节；在进行制热运行时，所述第一雾化器(5) 内制冷剂液面高于内部换热盘管(5a)，所述第二雾化器(12)内制冷剂液面低 于内部换热盘管(12a)，通过水位控制器来控制进行液面调节。
6、 根据权利要求4所述的利用超声波雾化技术的制冷制热双效空调系统， 其特点是所述冷凝挡板(20)采用板状结构或网状结构，且冷凝挡板(20) 下端插入槽内液体中、上端与吸收腔(22)顶面接触。
7、 根据权利要求4所述的利用超声波雾化技术的制冷制热双效空调系统， 其特点是所述冷凝挡板(21)为静电网，包括相互平行的至少两层负电极网 和至少一层夹在两层负电极网中间的正电极网，且正、负电极网的最下边高于 制冷溢流管(24)的溢流口 (24a)，由静电发生器让静电网带静电电荷，在两 极网间形成静电场。
8、 根据权利要求1、 2或4所述的利用超声波雾化技术的制冷制热双效空 调系统，其特点是所述在第一雾化器(5)和第二雾化器(12)内装的制冷剂、 第二雾化器(12)内和室外热交换器(14)连通的换热盘管(12a、 14a)内装 的制冷剂、以及第一雾化器(5)内和室内热交换器(2)连通的换热盘管(5a、 2a)内装的制冷剂，三个地方采用不同的制冷剂，如水、酒精、甲二醇、乙二 醇或丙二醇，并在制冷剂液体中加入使液体表面张力减小的活性剂。
9、 根据权利要求1、 2或4所述的利用超声波雾化技术的制冷制热双效空 调系统，其特点是在所述第一雾化器(5)和第二雾化器(12)上都装一个对 内部制冷剂进行喷淋的带喷嘴(26、 29)的喷淋泵(27、 28)，在第二雾化器(12) 内的喷嘴(29)位于换热盘管(12a)的下方；所述第一超声波换能器(6)位 于第一雾化器(5)内喷嘴(26)的下方、制冷剂液面上方；所述第二超声波换 能器(11)位于第二雾化器(12)内喷嘴(29)的下方、制冷剂液面上方。
全文摘要
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。本发明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，适合于家用空调、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。
文档编号F24F5/00GK101329098SQ200810120100
公开日2008年12月24日 申请日期2008年7月28日 优先权日2008年7月28日
发明者媛 夏, 超 姚, 王宝根 申请人:王宝根