專利名稱：利用工作介質相位變化的冷卻裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于冷卻裝置，特別涉及一種利用工作介質相位變化的冷卻裝置。
上述目的采用下述技術方案實現(xiàn)一種利用工作介質相位變化的冷卻裝置，所述冷卻裝置包括有冷凝模組，冷凝模組上、下各設有容間，中央具有冷凝區(qū)，上、下容間間設有適當數量并列貫通冷凝區(qū)的導管，導管內設有冷媒通道，上、下二容間設有冷媒入口及冷媒出口，冷凝區(qū)下方側設有工作介質入口，上端側設有蒸氣出口，冷凝模組內設有氣泡產生裝置，冷凝模組外側設有給氣裝置，給氣裝置與氣泡產生裝置相連接，工作介質入口連接有供給工作介質裝置；蒸氣出口與工作介質入口間設有冷凝回收裝置，所述冷凝回收裝置包括有殼體，殼體上端設有上容間，下端設有下容間，中央設有冷凝區(qū)，殼體外側下方設有給氣裝置；上、下容間間并列設有貫通冷凝區(qū)的導管，導管內設有蒸氣冷凝通道，上容間上方設有工作介質蒸發(fā)入口，冷凝區(qū)下方側設有液態(tài)工作介質入口，液態(tài)工作介質入口連接有供給工作介質裝置；下容間一側設有工作介質冷凝液出口，底側設有工作介質冷凝液出口，上端側設有氣體排出口；冷凝區(qū)下側設有氣泡產生裝置，氣泡產生裝置與殼體外側給氣裝置相連；蒸氣出口與工作介質蒸發(fā)入口相連接，工作介質冷凝液出口與與工作介質入口相連接；所述導管為直管、螺旋狀管或熱傳加強管，并且管內設遲滯裝置。
本實用新型利用工作介質相位變化的冷卻裝置具有以下優(yōu)點1. 高溫流體(如受熱的冷媒蒸氣或水蒸氣)自入口端導入冷凝模組上方，并由各導管分流經冷凝區(qū)導引至下方容間，冷凝區(qū)由供給工作介質裝置注入工作介質(即受熱流體如如冷卻水)至適當液位，給氣裝置打入氣體(如空氣等)由設于冷凝區(qū)適當位置的氣泡產生裝置產生氣泡給氣裝置供給氣體(如空氣等藉由氣泡產生裝置，在冷凝區(qū)內形成氣泡并有效誘發(fā)蒸發(fā)效果，并有助于增加熱傳因素，達到高的熱傳效率)，促使工作介質(如冷卻水)，蒸發(fā)成氣態(tài)(即水蒸氣)，來與貫通于冷凝區(qū)內的導管內高溫流體(如冷媒蒸氣)進行熱交換使其冷凝，具有高的熱交換效率由于導管內高溫流體為強大吸熱源，二者熱交換效率高，如此可省去傳統(tǒng)體積大、笨重、運轉噪音大、耗能且熱效率差的冷卻水塔與風扇，可防止退伍軍人癥的發(fā)生并能改善建筑物外有礙觀瞻的整排冷卻水塔與風扇；2.冷凝模組冷凝區(qū)與上、下二容間相通，該設計適用于不同的容積，氣泡的導入可在相同體積中增加蒸發(fā)量，且常壓操作以避免壓力容器的操作危險性；3.本實用新型采用的導管可成直管狀、螺旋狀或使用熱傳加強管，導管中還可設置遲滯裝置，以遲滯冷媒的行進速度，增加熱傳面積，增長熱交換時間；4.導管外緣可另具外管，外管與導管間形成一環(huán)柱狀的快速且穩(wěn)定的吸熱空間，設于冷凝區(qū)適當位置的氣泡產生裝置，產生的氣泡能多數限制在熱交換空間內，使熱交換效率更高；5.熱交換后的工作介質蒸氣(如水蒸氣)可經由蒸氣出口經冷凝回收裝置予以回收，再導入原工作介質的入口循環(huán)再利用；本回收裝置還可產生額外的冷凝液，可用于相同流體的管內管外逆相位變化(管內冷凝管外蒸發(fā))，以水的蒸餾純化為例，在常壓下可節(jié)省一半的耗能；6.在熱源產生變化(如冷凍，空調機負載變化)時，以控制給氣裝置的轉速來控制氣泡量多少以此平衡系統(tǒng)以維持高效率。
圖3是裝有本實用新型利用工作介質相位變化的冷卻裝置的冷凝模組與冷凝回收裝置組合結構示意圖；圖4是裝有本實用新型利用工作介質相位變化的冷卻裝置的冷凝區(qū)部份斷面實施例結構示意圖；圖5是裝有本實用新型利用工作介質相位變化的冷卻裝置的冷凝區(qū)部份另一斷面實施例結構示意圖。
附圖中1冷凝模組 10容間 11冷凝區(qū) 12導管 120冷媒通道100冷媒入口 101冷媒出口 13工作介質入口 14蒸氣出口121外管 122熱交換空間 2給氣裝置 20氣泡產生裝置3供給工作介質裝置 4殼體 40上容間 41冷凝區(qū)42導管 420蒸氣冷凝通道 421外管 422熱交換空間400工作介質蒸發(fā)入口 401作介質冷凝液出口402作介質冷凝液出口 403氣體排出口 43液態(tài)工作介質入口45下容間 5給氣裝置 50氣泡產生裝置 6供給工作介質裝置A液面使用時，受熱高溫流體(冷媒)自冷媒入口100導入冷凝模組1上方容間10，并由各導管12分流，自導管12內的冷媒通道120至下方容間10，冷凝區(qū)11由供給工作介質裝置3注入工作介質(冷卻水)至適當液位，給氣裝置2打入氣體(如空氣等)，由設于冷凝區(qū)11適當位置的氣泡產生裝置20產生氣泡，促使工作介質(如冷卻水)蒸發(fā)成氣態(tài)(即水蒸氣)，來與貫通于冷凝區(qū)11內的導管12內高溫流體(冷媒)熱交換，由于導管12內高溫流體(冷媒)為強大放熱源，而導管12外工作介質(冷卻水)產生相位變化蒸發(fā)成水蒸氣成為強大吸熱源，每克水蒸發(fā)成水蒸氣可吸收539卡熱量，由于氣泡的使用，可高效誘發(fā)水蒸氣的產生，因此本實用新型可省去傳統(tǒng)體積大、笨重、運轉噪音大、耗能且熱效率差的冷卻水塔與風扇，減少退伍軍人癥的危險并能改善建筑物外有礙觀瞻的整排冷卻水塔與風扇。
圖2所示為本實用新型利用工作介質相位變化的冷卻裝置的冷凝回收裝置，包括有殼體4，殼體4上端設有上容間40，下端設有下容間45，中央設有冷凝區(qū)41，殼體外側下方設有給氣裝置5；上容間40與下容間45間并列設有貫通冷凝區(qū)41的導管42，導管42內設有蒸氣冷凝通道420，上容間40上方設有工作介質蒸發(fā)入口400，冷凝區(qū)41下方側設有液態(tài)介質入口43，液態(tài)介質入口43連接有可使冷凝區(qū)41保持適當液位A的供給工作介質裝置6；下容間45一側設有工作介質冷凝液出口401，底側設有工作介質冷凝液出口402，上端側設有氣體排出口403；冷凝區(qū)41下側設有氣泡產生裝置50，氣泡產生裝置50與設于殼體4外側的給氣裝置5相連。
圖3所示為本實用新型利用工作介質相位變化的冷卻裝置的冷凝模組與冷凝回收裝置的組合，包括有冷凝模組1，冷凝模組1上、下各設有容間10，中央具有冷凝區(qū)11，上、下容間10間并列設有貫通冷凝區(qū)11的導管12，導管12內設有冷媒通道120，上、下二容間設有冷媒入口100及冷媒出口101，冷凝區(qū)11下方側設有工作介質入口13，上端側設有蒸氣出口14，冷凝模組1內設有氣泡產生裝置20，冷凝模組外側設有給氣裝置2，給氣裝置2與氣泡產生裝置20連接，工作介質入口13連接有可使冷凝區(qū)11保持在液位A的供給工作介質裝置3；蒸氣出口14與工作介質入口間設有冷凝回收裝置，所述冷凝回收裝置包括有殼體4，殼體4上端設有上容間40，下端設有下容間45，中央設有冷凝區(qū)41，殼體外側下方設有給氣裝置5；上容間40與下容間45間并列設有貫通冷凝區(qū)41的導管42，導管42內設有蒸氣冷凝通道420，上容間40上方設有工作介質蒸發(fā)入口400，冷凝區(qū)41下方側設有液態(tài)工作介質入口43，液態(tài)工作介質入口43連接有可使冷凝區(qū)41保持適當液位A的供給工作介質裝置6；下容間45一側設有工作介質冷凝液出口401，底側設有工作介質冷凝液出口402，上端側設有氣體排出口403；冷凝區(qū)41下側設有氣泡產生裝置50，氣泡產生裝置50與殼體4外側給氣裝置5相連；蒸氣出口14與工作介質蒸發(fā)入口400相連接，工作介質冷凝液出口401與與工作介質入口13相連接。
如


圖1、圖2、圖3及圖4所示的本實用新型利用工作介質相位變化的冷卻裝置的冷凝區(qū)部份斷面實施例，導管12或導管42均為直管，導管12內設有冷媒通道120，冷媒通道120排列設于冷凝區(qū)11內，導管42內設有冷媒通道420，冷媒通道420排列設于冷凝區(qū)41內。
如
圖1、圖2、圖3及圖5所示的本實用新型利用工作介質相位變化的冷卻裝置的冷凝區(qū)部份另一斷面實施例，導管12或導管42均為直管，導管12外緣設有外管121，外管121與導管12間為熱交換空間122，導管12內設有水蒸氣通道120，冷媒通道120排列設于冷凝區(qū)11內，導管42外緣設有外管421，外管421與導管42間為熱交換空間422，導管42內設有冷媒通道420，冷媒通道420排列設于冷凝區(qū)41內；采用此項同心管設計時，氣泡產生裝置20或氣泡產生裝置50設于熱交換空間122或422內下方，使其產生的氣泡能多數限制于熱交換空間122或熱交換空間422內，使熱交換效率更高。
另外，當熱源產生變化如空調機負載變化時，可以控制給氣裝置2的轉速控制氣泡數量，以此平衡系統(tǒng)和維持高效率。
權利要求1.一種利用工作介質相位變化的冷卻裝置，其特征在于所述冷卻裝置包括有冷凝模組，冷凝模組上、下各設有容間，中央具有冷凝區(qū)，上、下容間間并列設有貫通冷凝區(qū)的導管，導管內設有冷媒通道，上、下二容間設有冷媒入口及冷媒出口，冷凝區(qū)下方側設有工作介質入口，上端側設有蒸氣出口，冷凝模組內設有氣泡產生裝置，冷凝模組外側設有給氣裝置，給氣裝置與氣泡產生裝置相連接，工作介質入口連接有供給工作介質裝置。
2.根據權利要求1所述的利用工作介質相位變化的冷卻裝置，其特征在于所述蒸氣出口與工作介質入口間設有冷凝回收裝置，該冷凝回收裝置包括有殼體，殼體上端設有上容間，下端設有下容間，中央設有冷凝區(qū)，殼體外側下方設有給氣裝置；上、下容間間并列設有貫通冷凝區(qū)的導管，導管內設有蒸氣冷凝通道，上容間上方設有工作介質蒸發(fā)入口，冷凝區(qū)下方側設有液態(tài)工作介質入口，液態(tài)工作介質入口連接有供給工作介質裝置；下容間一側設有工作介質冷凝液出口，底側設有工作介質冷凝液出口，上端側設有氣體排出口；冷凝區(qū)下側設有氣泡產生裝置，氣泡產生裝置與殼體外側給氣裝置相連；蒸氣出口與工作介質蒸發(fā)入口相連接，工作介質冷凝液出口與工作介質入口相連接。
3.根據權利要求1所述的利用工作介質相位變化的冷卻裝置，其特征在于所述導管為直管、螺旋狀管或熱傳加強管。
4.根據權利要求1所述的利用工作介質相位變化的冷卻裝置，其特征在于所述導管管內設有遲滯裝置。
5.根據權利要求1所述的利用工作介質相位變化的冷卻裝置，其特征在于所述導管外緣設有外管，外管與導管間為環(huán)狀熱交換空間。
專利摘要一種利用工作介質相位變化的冷卻裝置，主要包括有冷凝模組、氣泡產生裝置、給氣裝置及具有自動液位控制的供給工作介質裝置，利用給氣裝置打入氣體，由設于冷凝區(qū)適當位置的氣泡產生裝置產生氣泡，促使工作介質由液態(tài)產生相位變化蒸發(fā)成蒸氣成為吸熱源，以與貫通于冷凝區(qū)內的導管內高溫流體熱交換，受蒸發(fā)工作介質蒸氣也可以采用類似氣泡冷凝方式用于回收蒸氣成冷凝液態(tài)工作介質并導入原冷凝模組循環(huán)再利用，以節(jié)省寶貴工作資源。
文檔編號F28D7/10GK2588309SQ0229142
公開日2003年11月26日 申請日期2002年12月18日 優(yōu)先權日2002年12月18日
發(fā)明者楊書圣, 呂廣英 申請人:楊書圣, 呂廣英, 李淑賢, 楊振威, 楊振鵬, 林黎卿, 呂佳陽, 呂威伯