CN103687737B - 用于空调的吸收板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆空调的吸收板，吸收流体（110）穿过所述吸收板，所述流体沿至少一个交换表面（130）流动，通过提高所述吸收流体（110）中的冷却剂浓度，经所述至少一个交换表面（130）发生冷却剂的放热吸收，所述板包括沿所述至少一个交换表面（130）的装置（150），其用于使所述吸收流体流的温度均匀，其特征在于，用于使所述温度均匀的装置（150）是用于所述至少一个交换表面（130）的分离紊流装置，并且增加沿所述至少一个交换表面（130）的所述吸收流体流（110）的紊流。

Description

用于空调的吸收板

技术领域

本发明主要涉及一种用于安装在汽车上的空调的吸收板。

背景技术

在现有技术中已知通过吸收进行空气调节的装置。例如，文献FR2941773描述了一种利用吸收的空调，其包括吸收板，其中吸收流体——溴化锂循环和吸收制冷剂流体——水蒸汽。另一方面，该系统特别具有下列缺点，即呈现受制冷剂流体中的吸收流体的吸收能力限制的效率。实际上，在表面上的吸收放热反应期间，接触制冷剂流体——水蒸汽的吸收流体——溴化锂变热，并且表面层被制冷剂流体快速浸透。吸收受朝着所释放的热流，和/或制冷剂流体的中心的传热率限制。结果是系统的总效率相当低，这是因为在横跨板期间，吸收溶液流中心方向中的（所释放的热的和所吸收的制冷剂流体的）传热率非常强地限制吸收能力。

此外，文献US4223539描述了另一种利用吸收的空调，其中吸收流体被喷洒到制冷管上，吸收流体在制冷管中流出，并且吸收制冷剂流体，并且这些管的表面包括产生表面紊流的凸起。这种实施昂贵，因为不易于执行用于在管的表面上制造凸起的过程，并且还未证明其工业规模的可行性。此外，这种实施将凸起粘着在流体在其上流动的表面上，并且这使得凸起或表面难以有任何改变。这也使供应复杂化，因为这种组件的复杂性限制的供应商的数量。因此，这种实施不能适应其中灵活性和成本是指引设计的参数的汽车领域。最后，考虑到几何尺寸限制，这种系统的笨重性不允许其被集成到车辆中。

发明内容

本发明的一个目标在于，克服上述现有文献的缺点，首先，特别提出一种吸收式的空调，其具有较高吸收率，然而不需要用于其实施的复杂组件。

为了该目的，本发明的一方面涉及一种根据权利要求1的主题的，用于车辆空调的吸收板。

然后，根据权利要求2-26的变型。

根据本发明的板通过使沿交换表面的液流均匀化，提高吸收流体的吸收效率。换句话说，沿整个液流，吸收流体的温度和/或吸收流体中的制冷剂流体的浓度始终趋向于均匀化，使得表面层和膜中心区域之间的温度和浓度差小。

根据该实施的紊流和/或不稳定性的这些装置高效地用于使吸收流体的液流均匀化。它们利用液流特性，以提高其不稳定性，以便导致紊流发生，这将使吸收流体流的温度和/或吸收流体流中制冷剂流体的浓度均匀化。紊流和/或不稳定性的这些装置不使板过度复杂，这是因为它们与通常复杂的交换表面截然不同。本发明可以使板标准化以及保持较低的制造成本，同时通过截然不同的紊流装置提高吸收效率。

根据本发明的板也通过沿交换表面产生至少一种液流混合，以提高吸收流体的吸收效率，以便呈现制冷剂流体的均匀温度和浓度。换句话说，表面层与其余吸收流体混合，使得混合装置下游的表面层不被制冷剂流体浸透。结果，均匀化装置下游的吸收流体能够再次高效地吸收制冷剂流体。

本发明的第二方面是一种包括根据本发明第一方面的至少一个吸收板的车辆空调。

本发明的最后一方面是一种包括根据本发明第二方面的至少一个空调的汽车。

附图说明

通过阅读下文作为非限制性示例给出，并且由附图例示的实施例的详细说明，将更清楚地明白本发明的其它特征和优点，其中：

图1示出根据现有技术的吸收板；

图2示出根据本发明第一实施例的吸收板；

图3示出根据本发明第二实施例的吸收板；

图4示出根据本发明第三实施例的吸收板；

图5示出根据本发明第四实施例的吸收板；

图6示出根据本发明第五实施例的吸收板；

图7示出根据本发明第六实施例的吸收板；

图8示出根据本发明第七实施例的吸收板；

图9示出根据本发明第八实施例的吸收板；

图10示出图9的板的剖视图；

图11示出根据本发明第九实施例的吸收板的前视图；和

图12示出图11的板的剖视图。

具体实施方式

图1示出与本领域已知的那些相同的吸收板。两个格栅30限定管道，吸收流体10（例如溴化锂）通过重力在该管道中循环流动。框架集成格栅30，并且其上部部分20包括供给孔，吸收流体通过所述供给孔进入两块板之间。下部部分40本身包括连接至吸收流体回路其余部分的排出孔。两块板之间的液流基本是层流，如格栅30之间的箭头所示。板被布置在含有富集气相制冷蒸汽的容器中。例如，该制冷蒸汽能够为蒸汽形式的水。

在处于两块板之间的行进过程中，溴化锂吸收通过格栅30的，处于它们外层中的水。溴化锂将变得充满水，并且溴化锂的盐溶液的水浓度将随着其温度而升高。吸收能力受吸收制冷剂的盐溶液液流中心向盐溶液表面的方向以及放热方向中的传热速率限制。在溴化锂液流为层流或者稍微不稳定的情况下，向表面释放的热和所吸收的制冷剂在盐溶液液流的中心方向中非常慢地扩散。

图2示出根据本发明第一实施例的板，其中，在溴化锂液流110中布置两个障碍物150。这些障碍物形成流体的制动点，并且在每个障碍物150的下游形成旋转涡流，使得出流变得不稳定，并且使溴化锂中的水的温度和/或浓度均匀化。流动的外层与其余液流混合，并且溴化锂中的水的温度和/或浓度在格栅附近的区域中较低，这允许提高吸收和空调的效率。例如通过线材将障碍物150连接至框架，并且它们的形式能够变化（棱柱、球形或者甚至是任何期望形式）。

图3示出根据本发明的第二实施例，其中，障碍物255被布置在格栅上。存在于液流210中的障碍物255一方面建立制动点，另一方面建立流动剖面的变化。结果是增加出流的不稳定性，并且其紊流增加。

初始流的流线开始混合，并且溴化锂中水的温度和/或浓度变得均匀化使得改进吸收效率。障碍物255有利地固定在格栅和框架上，并且起加强件的作用。本发明一方面提出提高空调的效率，并且同时允许提高板的硬度。

图4示出本发明的第三实施例，其中，制冷剂蒸汽被以气泡的形式注入液流310中。为了该目的，与高压制冷剂蒸汽区域连接的管道360被布置在格栅上，并且能够将制冷剂气泡（365）注入液流310中。制冷剂气泡在液流中上升，并且它们的运动导致溴化锂液流310中的不稳定性和紊流涡流，这导致溴化锂中水的温度和/或浓度均匀化。管道360有利地充当格栅的加强件，并且允许通过与框架连接而加强该板。同样地，可以设想将从容器中抽取的蒸汽注入溴化锂液流中，这甚至更提高了系统的效率。

图5示出本发明的第四实施例。液流410被格栅上布置的电阻器局部加热。溴化锂盐溶液的局部温度升高在与主液流410相反的出流开始处产生浮力，这迫使溴化锂中水的温度和/或浓度均匀化。电阻器470有利地充当格栅的加强件，并且允许通过与框架连接而加强该板。

图6示出本发明的第五实施例。振动器580被固定至格栅，并且使其振动。因此改变液流剖面，使其不稳定性增加，并且增加紊流。

然后，溴化物的流线将混合，并且溴化锂中的水的温度和/或浓度均匀化。效率提高。振动器580有利地充当格栅的加强件，并且允许通过与框架连接而加强该板。振动器被布置成交错构造，并且以相反相位振动。因此，极大的改变了液流剖面，并且沿液流不均一。通过该特别有利的实施，极大地提高了均匀化。

图7示出本发明的第六实施例。缓冲液容器640被插入吸收流体610的液流中。两个竖直壁形成收集器，格栅直接向其中排放吸收流体流。在将吸收流体重新引导至格栅630之间之前，缓冲液容器650暂时储存该吸收流体。缓冲液容器中的中间储存具有混合吸收流体流的效果，并且被所吸收的水充满的表面层将被其余的液流稀释，使得在缓冲液容器的下游，表面层的水浓度和/或温度低于其上游，并且呈现更大吸附能力。可以设想至少两种排出容器的变型，即具有最大化吸收流体的混合效果的不同的孔口，或者具有使格栅630中的吸收流体的分布效果最大化的凹槽。

图8示出本发明的第七实施例。两个叶片750被布置在吸收流体流中，并且将该吸收流体流分为两股副流，然后，该两股副流被两个汇聚叶片755再次结合并且在两个格栅之间重新分布。在这些叶片750和755导致的液流转变期间，吸收流体710被搅动，并且表面层与吸收流体710流的其余部分混合。结果是溴化锂中水的温度和浓度均匀化，这允许溴化锂从叶片750和755的下游吸收更多的水。

图9和10示出根据本发明第八实施例的板，其中，三个注射管850、851和852沿格栅830供给主溴化锂流。在注入副流的位置处，产生涡流，使得液流变得不稳定，使得溴化锂中水的温度和/或浓度均匀化。液流的外层与液流的其余部分混合，并且在格栅的附近区域中，溴化锂中水的温度和/或浓度下降，这允许提高吸收和空气调节的效率。管850、851、852例如为格栅高度的四分之一、二分之一和四分之三，以便产生三次吸收流体流的再生，从而使效率最大化。注射管850、851、852直接与主供给腔室825连接，从而避免了增加用于副流的溴化锂的特定供给泵。

图11和12示出根据本发明第九实施例的板，其中框架的侧壁960和961沿格栅930供给主溴化锂流。沿侧壁960和961产生搅动，注射副流，使得流动变得不稳定，使得溴化锂中水的温度和/或浓度均匀化。液流的外层与液流的其余部分混合，并且在格栅的附近区域中，溴化锂中水的温度和/或浓度下降，这允许提高吸收和空气调节的效率。侧壁960和961与主供给腔室925直接连接，从而避免了增加用于副流的溴化锂的特定供给泵。

应理解，不偏离附加权利要求限定的本发明的范围，能够向本说明书中描述的本发明的不同实施例添加本领域技术人员应明白的各种变型和/或改进。特别地，能够设想一个并且同一个板上的多个紊流装置，并且也能够将它们混合使用，以便在一个并且同一个板上执行几个不同的实施。

特别地，涉及将混合装置集成到吸收流体流中，但是可以设想，能够同时集成它们中的几个。最后，也可以设想在缓冲液容器中实施溢流端口，以防止任何溢流。

特别地，可以设想以下列方式在每个注射管上倍增注射孔，即沿同一注射管执行吸收流体的几次再生。

Claims (28)

1.一种用于车辆空调的吸收板，其被沿至少一个交换表面(130；…；930)流动的吸收流体流(110；…；910)穿过，由此通过提高所述吸收流体流(110；…；910)中的制冷剂流体的浓度，实现穿过所述至少一个交换表面(130；…；930)的所述制冷剂流体的放热吸收，所述板包括沿所述至少一个交换表面(130；…；930)的均匀化装置，用于使所述吸收流体流(110；…；910)的温度均匀化，其特征在于，所述均匀化装置是与所述至少一个交换表面(130；…；930)不同的紊流装置，所述紊流装置增加沿所述至少一个交换表面(130；…；930)的所述吸收流体流(110；…；910)的紊流。

2.如权利要求1所述的吸收板，其特征在于，所述均匀化装置是被布置在所述吸收流体(110；…；710)流中的至少一个障碍物(150；255；360；470；580；650；750、755)。

3.如权利要求2所述的吸收板，所述板包括将两个交换格栅保持就位的框架(120、140；220、240)，所述格栅形成两个交换表面，在所述两个交换表面之间限定用于所述吸收流体(110；210)流的管道，其特征在于，所述至少一个障碍物(150；255)被布置在所述至少两个交换格栅之间，并且通过保持装置在框架(120、140；220、240)上保持就位。

4.如权利要求2所述的吸收板，所述板包括将限定用于所述吸收流体流(210)的交换表面的至少一个交换格栅保持就位的框架(220、240)，其特征在于，所述至少一个障碍物(255)被布置在交换格栅上。

5.如权利要求4所述的吸收板，其特征在于，所述至少一个障碍物(255)充当用于所述交换格栅的加强件。

6.如权利要求1所述的吸收板，其特征在于，所述均匀化装置包括用于注射制冷剂流体蒸汽的注射装置(360)，所述注射装置适于将所述制冷剂流体蒸汽(365)注入处于所述至少一个交换表面位置处的所述吸收流体流(310)。

7.如权利要求6所述的吸收板，所述板包括将限定用于所述吸收流体流(210)的所述至少一个交换表面的至少一个交换格栅保持就位的框架(320、340)，其特征在于，所述用于注射制冷剂流体蒸汽的注射装置(360)充当用于所述交换格栅的加强件。

8.如权利要求1所述的吸收板，其特征在于，所述均匀化装置包括加热装置(470)，所述加热装置适合产生与所述吸收流体流(410)逆流的局部热流。

9.如权利要求8所述的吸收板，所述板包括将限定用于所述吸收流体流(410)的所述至少一个交换表面的至少一个交换格栅保持就位的框架(420、440)，其特征在于，加热装置(470)用于加强所述交换格栅。

10.如权利要求1所述的吸收板，其特征在于，所述均匀化装置是适于使所述吸收板的至少一部分振动的振动装置(580)。

11.如权利要求10所述的吸收板，所述板包括将限定用于所述吸收流体流的所述至少一个交换表面的至少一个交换格栅保持就位的框架(520、540)，其特征在于，所述振动装置(580)包括所述交换格栅的至少一个加强件，所述加强件包括适于使所述交换格栅振动的振动器。

12.如权利要求10或11所述的吸收板，所述板包括将两个交换格栅保持就位的框架(520、540)，在所述两个交换格栅之间限定用于所述吸收流体流(510)的管道，其特征在于，所述振动装置(580)是被布置在每个交换格栅上的至少一个加强件，每个都相对于所述吸收流体流(510)交错布置，并且每个都包括振动器，所述振动器适于以每个振动器具有不同振荡相位，使每个交换格栅振动。

13.如权利要求1所述的吸收板，其特征在于，所述均匀化装置是缓冲液容器(40)。

14.如权利要求13所述的吸收板，其特征在于，所述缓冲液容器(650)包括：入口，用于捕捉沿所述至少一个交换表面(30)流动的所述吸收流体流(610)；用于混合吸收流体流(610)的容器；和至少一个出口，布置成用于分配在所述至少一个交换表面(630)上混合的所述吸收流体流(610)。

15.如权利要求14所述的吸收板，所述板包括将形成两个交换表面的两个交换格栅保持就位的框架，并且在所述两个交换格栅之间限定用于所述吸收流体流(610)的管道，其特征在于，所述缓冲液容器(650)的所述入口是由至少两个壁形成的收集器，所述两个交换格栅在所述至少两个壁之间排放所述吸收流体流(610)，并且，所述至少一个出口包括适于排出所述两个交换格栅之间的所述吸收流体流(610)的一系列孔。

16.如权利要求14所述的吸收板，所述板包括将形成两个交换表面的两个交换格栅保持就位的框架，并且在所述两个交换格栅之间限定用于所述吸收流体流(610)的管道，其特征在于，所述缓冲液容器(650)的所述入口是由至少两个壁形成的收集器，所述两个交换格栅在所述至少两个壁之间排放所述吸收流体流(610)，并且，所述至少一个出口包括适于排出所述至少两个交换格栅之间的所述吸收流体流(610)的凹槽。

17.如权利要求15或16所述的吸收板，其特征在于，缓冲液容器(640)被固定至框架并且充当所述交换格栅的加强件。

18.如权利要求1所述的吸收板，其特征在于，所述均匀化装置包括用于将主流分为副流的分离装置，其与适合收集所述副流的收集装置相关联，以便重新形成所述主流。

19.如权利要求18所述的吸收板，其特征在于，所述分离装置包括布置在所述吸收流体流(710)中的至少两个分流叶片(750)，并且，所述收集装置包括被布置在所述分流叶片(750)的下游的两个汇聚叶片(755)。

20.如权利要求1所述的吸收板，所述板包括将形成两个交换表面的两个交换格栅保持就位的框架，并且在所述两个交换格栅之间限定用于所述吸收流体流(810，910)的管道，其特征在于，所述板包括主供给腔室(825；925)，其被布置在所述至少一个交换表面(830；930)的上游，并且产生沿所述至少一个交换表面(830；930)流动的主吸收流体流(810；910)，并且，所述板包括沿所述至少一个交换表面(830；930)的所述主吸收流体流(810；910)的至少一个副供给装置(850、851、852；960、961)，所述主吸收流体流布置成使得产生所述主吸收流体流的搅动。

21.如权利要求20所述的吸收板，其特征在于，所述至少一个副供给装置(850、851、852；960、961)包括注射装置，其适于将补充吸收流体流注入所述主吸收流体流(810；910)中。

22.如权利要求21所述的吸收板，其特征在于，所述注射装置是至少一根注射管。

23.如权利要求22所述的吸收板，其特征在于，所述至少一根注射管与所述主供给腔室(825；925)连接。

24.如权利要求20所述的吸收板，其特征在于，所述至少一个副供给装置(850、851、852；960、961)适于沿所述至少一个交换表面(830；930)侧向供给所述主吸收流体流(810；910)。

25.如权利要求24所述的吸收板，其特征在于，所述至少一个副供给装置与所述主供给腔室(825；925)连接。

26.如权利要求25所述的吸收板，其中，所述主供给腔室(825；925)被布置在所述框架的上部部分中，其特征在于，所述至少一个副供给装置被布置在所述框架的侧部分(960、961)中。

27.一种包括至少一个如权利要求1-26中任一项所述的吸收板的用于车辆的空调。

28.一种包括至少一个如权利要求27所述的空调的汽车。