氣固混合式納米制冷劑充注裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及的是一種制冷系統領域的技術，具體是一種氣固混合式納米制冷劑充注裝置。
【背景技術】
[0002]納米粒子與常規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于常規制冷劑具有顯著提升。但是制冷系統內部壓力遠高于大氣壓，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滑油混合并超聲分散，形成“納米油”，再注入制冷系統中。由于納米粒子在潤滑油中的溶解度很低，且制冷系統中的含油量較低(一般為I?5wt% )，故這種充注方式只能夠添加少量納米粒子，而少量納米粒子對能效的提升十分有限。為使制冷系統中有較多納米粒子發揮提升能效的作用，需有可單次充注較多納米粒子的裝置。
[0004]經過對現有技術的檢索發現，中國專利文獻號CN1800752A，公開(公告)日2006.07.12，公開了一種制冷技術領域的制冷系統納米粒子充注裝置。該裝置在原制冷系統上添加了一個旁通回路，通過將納米粒子與旁通回路中的液相制冷劑混合并超聲振蕩，可實現單次較多納米粒子的直接充注。然而，旁通回路的設計意味著需對現有制冷系統進行改造，導致該裝置不能直接應用于現有制冷系統。此外，納米粒子在添加至旁通回路的過程中會有部分空氣混入制冷系統，這將降低系統能效并可能損壞系統部件。
【發明內容】
[0005]本發明針對現有技術存在的上述不足，提出了一種氣固混合式納米制冷劑充注裝置，能夠在現有制冷系統的基礎上實現納米粒子與氣相制冷劑的直接充分混合，無需對現有制冷系統進行任何改造，并可防止制冷系統中混入空氣，影響制冷系統的安全穩定運行。
[0006]本發明是通過以下技術方案實現的:
[0007]本發明包括:制冷劑儲罐、帶有氣體交換膜的儲料倉和氣-固混合倉，其中:制冷劑儲罐通過充注入口截止閥分別與儲料倉的進口以及氣-固混合倉的一個進口相連，氣-固混合倉的出口與制冷系統回路相連。
[0008]所述的氣體交換膜將儲料倉分為上下兩層，其中:上層的儲料倉的進口設有儲料倉入口調節閥，出口與真空栗相連并設有抽真空用截止閥；下層的儲料倉中設有納米粒子，出口與氣-固混合倉的另一個進口相連并設有儲料倉出口調節閥。
[0009]所述的氣-固混合倉包括:依次相連的氣-固預混合腔和至少一個氣-固次混合腔。
[0010]所述的制冷系統回路包括:依次串聯連接形成回路的壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發器。
[0011]所述的氣-固混合倉通過吸氣截止閥分別與制冷系統回路中的壓縮機和蒸發器相連。 技術效果
[0012]與現有技術相比，本發明可直接應用于現有制冷系統，無需進行任何改造，具有良好的應用前景;本發明克服了現有技術在納米粒子添加過程中的空氣混入問題;本發明實現納米粒子與制冷劑直接混合，無需事先與潤滑油混合，因而對納米粒子的充注量沒有限制，可最大限度的提升制冷劑的換熱性能。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明裝置的整體結構示意圖；
[0014]圖2為本發明裝置抽真空示意圖；
[0015]圖3為本發明裝置充注納米制冷劑示意圖；
[0016]圖中:重量監測設備1、制冷劑儲罐2、充注入口截止閥3、主氣流截止閥4、氣-固混合倉5、氣-固預混合腔5a、氣-固次混合腔5b、電動葉輪6、納米粒子7、儲料倉8、上層儲料倉8a、下層儲料倉8b、氣體交換膜9、儲料倉入口調節閥1、儲料倉出口調節閥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、制冷系統回路16、壓縮機16a、冷凝器1613、膨脹閥16(:、蒸發器16(1。
【具體實施方式】
[0017]下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。
實施例1
[0018]如圖1所示，本實施例包括:制冷劑儲罐2、充注入口截止閥3、儲料倉入口調節閥
1、儲料倉8、氣體交換膜9、氣-固混合倉5、儲料倉出口調節閥11、抽真空用截止閥12和真空栗14，其中:制冷劑儲罐2通過充注入口截止閥3分別與儲料倉8的進口、氣-固混合倉5的一個進口相連，氣-固混合倉5與制冷系統回路16相連；
[0019]所述的氣體交換膜9將儲料倉8分為上下兩層，其中:上層儲料倉8a的進口設有儲料倉入口調節閥10，上層儲料倉8a的出口與真空栗14相連并設有抽真空用截止閥12;下層儲料倉8b中設有納米粒子7，下層儲料倉8b的出口與氣-固混合倉5的另一個進口相連并設有儲料倉出口調節閥11，納米粒子7的充注量通過儲料倉出口調節閥11的開度調節。
[0020]所述的氣-固混合倉5包括:依次相連的氣-固預混合腔5a和氣-固次混合腔5b;所述的氣-固預混合腔5a和氣-固次混合腔5b均設置有電動葉輪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-固預混合腔5a之間還設有主氣流截止閥4，以調節制冷劑充注量。
[0022]所述的制冷系統回路16包括依次串聯連接形成回路的壓縮機16a、冷凝器16b、膨脹閥16c和蒸發器16d。
[0023]所述的氣-固混合倉5通過吸氣截止閥15分別與制冷系統回路16中的壓縮機16a、蒸發器16d相連。
[0024]所述的真空栗14還設有抽真空壓力表13進行壓力的動態監測。
[0025]所述的制冷劑儲罐2上設有重量監測設備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，包括以下步驟:
[0028]S1，關閉充注入口截止閥3、儲料倉出口調節閥11，打開主氣流截止閥4、儲料倉入口調節閥10、抽真空用截止閥12和吸氣截止閥15，啟動真空栗14，將本裝置與制冷系統回路抽真空，如圖2所示；系統真空度由真空壓力表13動態監測，當系統壓力達到50Pa時即可認為達到真空，然后依次關閉抽真空用截止閥12和真空栗14;
[0029]&，先后關閉吸氣截止閥15和主氣流截止閥4，依次打開儲料倉入口調節閥10和充注入口截止閥3，使氣態制冷劑充滿儲料倉8;
[0030]S3，啟動電動葉輪6和壓縮機16a，依次打開主氣流截止閥4和儲料倉出口調節閥U，使下層儲料倉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5中充分混合，形成納米制冷劑；打開吸氣截止閥15，納米制冷劑進入制冷系統回路16進行循環，此時系統狀態如圖3所示；
[0031 ] S4，在制冷劑量滿足系統要求后，依次關閉充注入口截止閥3、主氣流截止閥4、儲料倉入口調節閥1、儲料倉出口調節閥11和吸氣截止閥15，關閉電動葉輪6，完成納米制冷劑的充注。
[0032]所述的進口和出口均以制冷劑充注方向為準，亦可采用其他參考方向，如抽真空氣體流動方向，則進口和出口做相應調整。
【主權項】
1.一種氣固混合式納米制冷劑充注裝置，其特征在于，包括:制冷劑儲罐、帶有氣體交換膜的儲料倉和氣-固混合倉，其中:制冷劑儲罐通過充注入口截止閥分別與儲料倉的進口以及氣-固混合倉的一個進口相連，氣-固混合倉的出口與制冷系統回路相連； 所述的氣體交換膜將儲料倉分為上下兩層，其中:上層的儲料倉的進口設有儲料倉入口調節閥，出口與真空栗相連并設有抽真空用截止閥；下層的儲料倉中設有納米粒子，出口與氣-固混合倉的另一個進口相連并設有儲料倉出口調節閥。2.根據權利要求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-固混合倉包括:依次相連的氣-固預混合腔和氣-固次混合腔。3.根據權利要求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-固混合倉與充注入口截止閥之間設有主氣流截止閥。4.根據權利要求1所述的氣固混合式納米制冷劑充注裝置，其特征是，所述的制冷劑儲罐上設有重量監測設備。5.根據權利要求1或2所述的氣固混合式納米制冷劑充注裝置，其特征是，所述的制冷系統回路包括:依次串聯連接形成回路的壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發器，所述的氣-固混合倉通過吸氣截止閥分別與所述的壓縮機和蒸發器相連。
【專利摘要】一種制冷系統技術領域的氣固混合式納米制冷劑充注裝置，包括：制冷劑儲罐、帶有氣體交換膜的儲料倉和氣-固混合倉，制冷劑儲罐通過充注入口截止閥分別與儲料倉的進口以及氣-固混合倉的一個進口相連，氣-固混合倉的出口與制冷系統回路相連；氣體交換膜將儲料倉分為上下兩層，上層的儲料倉的進口設有儲料倉入口調節閥，出口與真空泵相連并設有抽真空用截止閥；下層的儲料倉中設有納米粒子，出口與氣-固混合倉的另一個進口相連并設有儲料倉出口調節閥。本發明能夠在現有制冷系統的基礎上實現納米粒子與制冷劑的直接混合，無需對現有制冷系統進行任何改造，同時可防止制冷系統中混入空氣。
【IPC分類】F25B45/00
【公開號】CN105588383
【申請號】CN201610090271
【發明人】丁國良, 林靈楠
【申請人】上海交通大學
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2016年2月18日