CN101387468A - 家用电热吸附式冰箱热水装置系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种家用电热吸附式冰箱热水装置系统，是一种具有热水供应功能的吸附式冰箱。在该技术方案中采用电热锅炉给脱附床加热，同时被吸附床加热后的冷却水流向热水箱，提供家庭生活热水。该系统通过温控仪和电磁阀的关联控制，可以将高温热水回收到电热锅炉，低温热水放向热水箱，温度低的冷却水则继续回流至循环冷却水箱，这样可以充分提高能量利用率，降低整个冰箱热水系统的耗电量，有较好的节能效果。同时，由流量控制器作用可以保持整个系统水量平衡，排出去一定量生活热水后，自来水进口也会补给相应的自来水。该冰箱热水装置系统既经济，又能给家庭提供一个无噪音的舒适环境。

Description

家用电热吸附式冰箱热水装置系统

技术领域

本发明涉及一种冰箱，特别涉及一种带热水供应的电加热吸附式制冷系统。

背景技术

当前，节能与环保是制冷行业的两大主题，本发明所研究的吸附式冰箱热水装置系统的优点则刚好吻合了当前能源、环境协调发展的总趋势。吸附式制冷不采用氯氟烃类制冷剂，无CFCs问题，也无温室效应作用，是一种环境友好制冷方式。而且，与蒸气压缩式制冷相比，它具有结构简单，无运动部件，噪声低，寿命长等优点。和吸收式制冷比较，吸附式制冷不存在结晶和精馏问题，且适用范围广，可用于振动、倾颠或旋转等场所。

在传统的具有热水供应功能的冰箱系统中，如专利号为200310118580.6具有热水供应功能的冰箱，由于压缩机不仅耗能大，而且运动部件运转造成较大噪音，无法提供一个舒适的家庭环境。而太阳能热水器冰箱复合机，如专利号为97106781.3的太阳能热水器冰箱复合机，由于吸附筒白天吸热晚上冷却，虽然做到了绿色制冷与供热的连续性，但却效率较低。在上述这些系统中还都存在一个缺陷：循环冷却水被加热后，热量没能得到充分利用，从而造成一些多余的浪费。还有，在冰箱制冷所需耗电量和获得生活热水所需耗能方面，如何充分提高热利用率，使得该冰箱热水系统耗电量最小化。这些都是以前没有解决的问题。

发明内容

本发明是针对现有吸附式冰箱制冷系统热能浪费的问题，提出了一种家用电热吸附式冰箱热水装置系统，系统无噪音，具有热水供应功能的新型冰箱热水系统。既能给冰箱提供足够冷量，也要提供足够的家庭生活热水，同时做到整个系统耗能的最优化。

本发明的技术方案为：一种家用电热吸附式冰箱热水装置系统，其包括，蒸发器、冷凝器、节流阀、两个吸附床、两个水泵、电热锅炉、热水箱、循环冷却水箱、三个温控仪、一个流量控制器和数个电磁阀，吸附床、电热锅炉、水泵以及电磁阀，组合在一起形成制冷系统中动力系统，冷凝器、节流阀及蒸发器组合在一起形成制冷系统，两个水泵分别与两个吸附床连接，热水从电热锅炉经过电磁阀单向流出，给两个吸附床加热后从阀回流进电热锅炉，回流的水由温控仪和电磁阀关联控制，热水回流电热锅炉，冷水流出电热锅炉；冷却水由循环冷却水箱单向流出经过阀到两个吸附床，给两个吸附床冷却，冷却后的回流水由温控仪和电磁阀关联控制，热水流入热水箱，冷水回流循环冷却水箱；流量控制器控制系统水量。

所述循环冷却水通向吸附床的管路上安装流量控制器，流量控制器与自来水阀门之间装有联动装置，水量不足时由其关联作用可补进自来水以保持水量平衡。

所述热水箱中水温偏低，可以通过电加热丝23给予加热以达到所需温度。

本发明的有益效果在于：本发明家用电热吸附式冰箱热水装置系统可以充分提高能量利用率，降低整个冰箱热水系统的耗电量，有较好的节能效果。该冰箱热水装置系统既经济，又能给家庭提供一个无噪音的舒适环境。

附图说明

图1本发明家用电热吸附式冰箱热水装置系统图；

图2本发明家用电热吸附式冰箱热水装置系统中床1加热、床2冷却状态下，冷却水流向热水箱循环示意图；

图3本发明家用电热吸附式冰箱热水装置系统中床1加热、床2冷却状态下，冷却水流向电热锅炉循环示意图；

图4本发明家用电热吸附式冰箱热水装置系统高温热水回收局部控制回路示意图。

具体实施方式

如图1家用电热吸附式冰箱热水装置系统图：系统主要有两部分组成。第一部分包括吸附床、电热锅炉、水泵以及电磁阀，它们组合在一起起到传统制冷系统中压缩机的作用。第二部分包括冷凝器、节流阀及蒸发器。这两个部分一起组成了普通制冷系统。

系统工作的循环动力由电热锅炉16加热的热水提供，而冷却吸附床采用水冷喷淋的方式。通过电磁阀控制和水泵作用，电热锅炉源源不断的循环提供热水给脱附床加热，使吸附质变成高温高压蒸汽脱附出来并进入冷凝器19冷却冷凝，继而在节流阀18的作用下吸附质变成低温低压的气液混合物进入蒸发器17；又由于循环冷却水的冷却作用，使另一床温度降低，在吸附剂的作用下，低温低压的吸附质在蒸发器17内吸热蒸发后进入吸附态床完成一个制冷循环。接着两床24、25进行回热，回热结束后进入下一个制冷循环。在该系统中床24和床25交替进入吸附解吸态，以实现连续制冷。

高温热水回收至电热锅炉：

阀3、4、7以及温控仪a、b间的关联作用，是实现该冰箱热水系统耗电量最小化的有效措施，也是本发明所要解决问题的一关键所在，如附图4：温控仪b设置的温度偏高，由它控制与吸附床换热后温度升高的热水流进电热锅炉16，从而可以节省用来加热水的耗电量。温控仪a设置的温度偏低，它控制使得电热锅炉16里的温度偏低的热水流出，因为在电热锅炉16给床加热的循环热水量是恒定的，所以有多少热水流进电热锅炉，理论上就有多少温度较低的热水流出电热锅炉16，以保持水量平衡。故而当温控仪b测得水温够高时，便会控制使得阀3、4开通，同时关联使得阀7关闭。同理，当温控仪a测得水温偏低时，也会控制使得阀3、4开通，同时关联使得阀7关闭。

热水箱热水供应：

来自循环冷却水箱20的冷却水，与吸附床进行热交换后温度升高，然后由温控仪b关联控制流经阀7，以及由阀4流出来的热水，它们再由温控仪c关联控制，低温水经由阀14流进循环冷却水箱20，供下一步冷却吸附床用，高温的热水经由阀13流进热水箱21，这就得到了生活热水。

本发明家用电热吸附式冰箱热水装置系统根据工作介质的不同，系统可分为三个主要的回路：吸附床加热冷却回路、吸附质循环回路以及热水循环回路。

1、吸附床加热冷却回路：

吸附床加热冷却回路主要包括吸附床、电热锅炉16(产生热水，加热吸附剂，使吸附质脱附)、循环冷却水水箱20，将十五个电磁阀安装在吸附床与水箱、热源的连接管道上，通过阀门的导通和切断，切换吸附床的不同工作状态。被加热的冷却水通过温控器控制分别流向热水箱21、电热锅炉16或者循环冷却水水箱20。

本发明的技术方案中，通过阀门的控制，两床24、25共有三种工作状态：

状态1：床1加热、床2冷却

状态2：床2加热、床1冷却

状态3：两床回热

状态1(床1加热、床2冷却)循环原理，如图2所示：

电热锅炉16产生的热水在泵30作用下由经阀8、9流到床24，给床24加热后由阀1回流到电热锅炉16；与此同时循环冷却水箱20中的冷却水流经阀12到达床25，冷却床25后的冷却水温度升高流经阀6，再经过阀7流向热水箱21。

注释：

1.由温控仪b控制，如果热水温度够高阀7会关闭而阀3开通，从而热水就会流向电热锅炉。

2.流经阀7后的热水由温控仪c控制，温度低的冷却水回流至循环冷却水箱，温度高的则可用做生活热水流至热水箱。

状态2(床2加热、床1冷却)循环原理：

电热锅炉16产生的热水在泵31作用下由经阀8、10流到床25，给床25加热后由阀2回流到电热锅炉16；与此同时循环冷却水箱20中的冷却水流经阀11到达床24，冷却床24后的冷却水温度升高流经阀5，再经过阀7流向热水箱21。

状态3(两床回热)循环原理：

阀1、2、7、8、11、12全部关闭，仅阀5、6、9、10开通，这样通过两床间的循环水传递热量，使得热量再一次得到充分有效利用。

2、吸附质循环回路：

吸附质循环回路保证吸附质以不同的状态在回路中循环，并在蒸发器17中蒸发向外界输出冷量，由吸附床、冷凝器19、蒸发器17、节流阀18等组成。由于吸附床一直在解吸和吸附这两种状态下交替工作，因此吸附床与冷凝器19、蒸发器17的连接需要切换，本发明采用四个电磁阀完成这一任务。图2中阀A、D开通，而关闭阀B、C就是处于床24加热、床25冷却的状态。制冷循环回路对真空度的要求很高，同时，吸附床交替的和冷凝器19及蒸发器17连通，而冷凝器19和蒸发器17之间的压差比较大，必须保证相互间没有窜气，否则会使系统工作失常。因此在设计系统时，必须严格对每个部件进行真空检漏，保证回路中的真空密封。

3、热水循环回路：

热水循环回路主要包括电热锅炉16、水泵、吸附床、水箱等部件。从电热锅炉产生的热水在水泵的作用下进入吸附床进行加热，然后回流入电热锅炉16。循环冷却水进入吸附床进行冷却，然后通过温控仪控制分别流向热水箱21、电热锅炉16或者循环冷却水水箱20。循环冷却水通向吸附床的管路上安装流量控制器22，流量控制器22与自来水阀门之间装有联动装置，水量不足时由其关联作用可补进自来水以保持水量平衡。

在上面已经提到由温控仪b控制热水可以流经阀7，流经阀7后的热水由温控仪c控制，温度低的冷却水回流至循环冷却水箱20，温度高的则可用做生活热水流至热水箱21。

在上面已经提到由温控仪b控制，如果热水温度够高阀7会关闭而阀3开通，从而热水就会流向电热锅炉16，如图3：

由循环冷却水箱20来的冷却水，在经过床25进行热交换后，温度得到大大提高，再流经阀6，由于温控仪b控制，阀3开通而阀7关闭，热水流向电热锅炉16，同时由于温控仪b的关联作用阀4开通向热水箱21流出温度稍低的热水。

注释：如果热水箱21中水温偏低，可以通过电加热丝23给予加热以达到所需温度。

Claims (3)

1、一种家用电热吸附式冰箱热水装置系统，其包括，蒸发器、冷凝器、节流阀、两个吸附床、两个水泵、电热锅炉、热水箱、循环冷却水箱、三个温控仪、一个流量控制器和数个电磁阀，吸附床、电热锅炉、水泵以及电磁阀，组合在一起形成制冷系统中动力系统，冷凝器、节流阀及蒸发器组合在一起形成制冷系统，其特征在于两个水泵分别与两个吸附床连接，热水从电热锅炉经过电磁阀单向流出，给两个吸附床加热后从阀回流进电热锅炉，回流的水由温控仪和电磁阀关联控制，热水回流电热锅炉，冷水流出电热锅炉；冷却水由循环冷却水箱单向流出经过阀到两个吸附床，给两个吸附床冷却，冷却后的回流水由温控仪和电磁阀关联控制，热水流入热水箱，冷水回流循环冷却水箱；流量控制器控制系统水量。

2、根据权利要求1所述的家用电热吸附式冰箱热水装置系统，其特征在于所述循环冷却水通向吸附床的管路上安装流量控制器，流量控制器与自来水阀门之间装有联动装置，水量不足时由其关联作用可补进自来水以保持水量平衡。

3、根据权利要求1所述的家用电热吸附式冰箱热水装置系统，其特征在于所述热水箱中水温偏低，可以通过电加热丝23给予加热以达到所需温度。

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