CN102563981A

CN102563981A - 吸收式机芯以碳纤维或吸水性强物料为填充物的蒸发器

Info

Publication number: CN102563981A
Application number: CN2012100088564A
Authority: CN
Inventors: 蒋威巍; 周少雄; 周少伟; 胡连方; 周顺超; 吴汝辉; 朱寿程; 胡晓鸣
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-01-12
Filing date: 2012-01-12
Publication date: 2012-07-11

Abstract

本发明公开了一种吸收式机芯以碳纤维或吸水性强物料为填充物的蒸发器。它吸收式机芯以碳纤维或吸水性强物料为填充物的蒸发器，包括蒸发器外管、氨管、碳纤维或吸水性强物料层和纯氦管；在蒸发器外管内壁设有碳纤维或吸水性强物料层，蒸发器外管内设有液氨管和纯氦管。所述的吸水性强物料为：棉织物或聚乙烯醇纤维。本发明与现有技术相比具有的有益效果：1）可阻止液氨直接在管内快速流动，可控制流速；2）碳纤维能吸存液体后进行再蒸发，提高蒸发密度，能获得更低的温度位，获得箱内的更大的传热温差，使制冷量更有效的利用，以提高效率，节约能耗。

Description

吸收式机芯以碳纤维或吸水性强物料为填充物的蒸发器

技术领域

本发明涉及一种采用导热率好、耐酸碱耐温且具一定吸水性能的吸收式机芯以碳纤维或吸水性强物料为填充物的蒸发器。

背景技术

现代单体式冰箱的发明是冰箱发展史上的一次革命。1923年，瑞典工程师贝尔采·冯·柏拉腾（Baltzar von Platen，1898-1984年）和卡尔·蒙特（Carl Munters,1897-1989年）运用“热生冷”的原理成功研制出现代冰箱。在他们发明的冰箱中，冷却剂（氨水）在密闭系统中吸收热汽化（沸腾）后使冰箱内部温度降低，从而达到制冷效果。氨蒸汽被水吸收后被泵再度抽回冰箱的汽化器内，这就是世界上第一台扩散吸收式冰箱。现代冰箱引起了瑞典及全世界人们的浓厚兴趣，甚至连阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein）也对贝尔采·冯·柏拉腾和卡尔·蒙特的发明及制冷理论留下了深刻的印象。伊莱克斯公司于1925年开始制造和生产这种扩散吸收式的现代冰箱，新鲜食物长久保鲜的梦想终于得以实现。

扩散吸收式冰箱由上世纪20年代初期诞生至今，其结构虽然也得到了不断的改进，但其制冷性能并未获得明显的提升，目前也多数生产厂商的产品，其热效率也稳定在25-30%，难以得到突破。而扩散吸收式机芯蒸发器内部结构近年来一直没有明显的改进，一般都采用内螺纹管作蒸发器的外管，以此来增大扩散面积和控制液体和气体的流速。此种方式为目前通用的解决办法，但无法进一步提升机芯制冷性能，同时，在制造成本或加工难度上都一定程度上困扰着各大生产厂商。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种吸收式机芯以碳纤维或吸水性强物料为填充物的蒸发器。

吸收式机芯以碳纤维或吸水性强物料为填充物的蒸发器，包括蒸发器外管、氨管、碳纤维或吸水性强物料层和纯氦管；在蒸发器外管内壁设有碳纤维或吸水性强物料层，蒸发器外管内设有液氨管和纯氦管。所述的吸水性强物料为：棉织物或聚乙烯醇纤维。

本发明与现有技术相比具有的有益效果：

1）可阻止液氨直接在管内快速流动，可控制流速，并可控制箱内上、中、下的各段温度起到类似的开关作用；

2）碳纤维能吸存液体后进行再蒸发，提高蒸发密度，能获得更低的温度位，获得箱内的更大的传热温差，使制冷量更有效的利用，以提高效率，节约能耗。

附图说明

图1是扩散吸收式制冷机芯结构示意图；

图2是吸收式机芯以碳纤维或吸水性强物料为填充物的蒸发器结构示意图；

图3是图2的A-A剖视图；

图4(a)是本发明的碳纤维层模具内模结构主视图；

图4(b)是本发明的碳纤维层模具内模结构侧视图；

图5(a)是本发明的碳纤维层模具外模结构主视图；

图5(b)是本发明的碳纤维层模具外模结构侧视图；

图中，发生器1、加热器2、虹吸管3、精馏器4、冷凝器5、液氨管6、蒸发器7、.压力平衡管8、气体热交换器9、吸收器10、储液罐11、回流管12、液体热交换器13、蒸发器外管14、液氨管15、碳纤维层16、纯氦管17。

具体实施方式

如图1所示，扩散吸收式制冷机芯包括发生器1、加热器2、虹吸管3、精馏器4、冷凝器5、液氨管6、蒸发器7、压力平衡管8、气体热交换器9、吸收器10、储液罐11、回流管12和液体热交换器13；发生器1、精馏器4、冷凝器5、蒸发器7、吸收器10、储液罐11、回流管12、液体热交换器13一端顺次相连，液体热交换器13另一端与发生器1相连，压力平衡管8一端与冷凝器5末端相连，压力平衡管8另一端与蒸发器7出口相连，发生器1本体内设有虹吸管3，发生器1本体外设有加热器2。

机芯内部灌注的氢气或氦气和氨水作为制冷剂，通过对制冷剂的加热蒸发，冷凝成液态纯氨，再扩散蒸发，达到制冷目的。最后再吸收进行循环操作。液态氨在蒸发器中沿着管内部流动，但速度不能太快，要与扩散速率相匹配。

扩散式吸收式制冷同样为利用液态氨蒸发原理进行制冷，不同的是液氨在氢气或氦气中扩散蒸发，液态氨在氢气或氦气气氛中先被吸收性能强的物料吸收，如具有耐酸碱的碳纤维或吸水性强物料中吸收后，在氢气或氦气气氛中再扩散蒸发，并向周围环境吸收热量，达到制冷目的。

如图2、3所示，吸收式机芯以碳纤维或吸水性强物料为填充物的蒸发器，包括蒸发器外管14、氨管15、碳纤维或吸水性强物料层16和纯氦管17；在蒸发器外管14内壁设有碳纤维或吸水性强物料层16，蒸发器外管14内设有液氨管15和纯氦管17。所述的吸水性强物料为：棉织物或聚乙烯醇纤维。

碳纤维（carbon fiber），顾名思义，它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼具纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。碳纤维是含碳量高于90%的无机高分子纤维。碳纤维的轴向强度和模量高，无蠕变，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小，在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性出类拔萃。

实施例

本实施例蒸发器外管采用外径25mm，内径为22mm的钢管（壁厚1.5mm）；

碳纤维填充物制作：先车制碳纤维层模具内模，尺寸如图4所示：将碳纤维扁形纤维带（非编织物），捻成圆柱状的纤维长条，直径约为1mm粗。在捻制碳纤维条的过程中，随机架传动，将纤维条绕制在内模上，并控制外径尺寸，与上述钢管内径尺寸相适应，达到足够长度后切断，并固定端部。因碳纤维由多条纤维组成，绕制的外径可由成条时的捻制松紧度及绕到模棒上的松紧度决定。尺寸基本符合要求后，表面涂上薄层硅橡胶（706胶），粘度太大可适当用丙酮稀释。待半小时后，表面不再粘结，采用图5的碳纤维层模具外模合模定型。

合模约1小时候，开模取样，在表面适当涂层硅胶后，如图要求安装，插入蒸发器管孔径内，大约1小时，待碳纤维填充物与基体相粘结后，抽出绕制的芯模棒，使碳纤维留在管内，总装时可直接插入图2中的纯氦管及液氨管的组合结构，然后焊上封头盖完成蒸发器的加工制作。

Claims

1.一种吸收式机芯以碳纤维或吸水性强物料为填充物的蒸发器，其特征在于蒸发器包括蒸发器外管(14)、氨管(15)、碳纤维或吸水性强物料层(16)和纯氦管(17)；在蒸发器外管(14)内壁设有碳纤维或吸水性强物料层(16)，蒸发器外管(14)内设有液氨管(15)和纯氦管(17)。

2.根据权利要求1所述的一种吸收式机芯以碳纤维或吸水性强物料为填充物的蒸发器，其特征在于所述的吸水性强物料为：棉织物或聚乙烯醇纤维。