CN106802017B - 吸收式制冷单元一体式水流管道系统 - Google Patents

Abstract

一种吸收式制冷单元一体式水流管道系统及使用所述水流管道系统的吸收式制冷单元和吸收式制冷矩阵，水流管道系统用于为吸收式制冷单元提供热水、冷水和冷却水的进出管道，所述吸收式制冷单元设有若干组合面；所述水流管道系统在所述多个组合面均设置若干水流接口与外界相连通；所述每个组合面上的水流接口分别为热水、冷水和冷却水的进水口和出水口；所述水流管道系统使得多个组合面上的水流接口在所述吸收式制冷单元内部相互导通。本发明使吸收式制冷单元的水流管道系统标准化，使吸收式制冷单元接入和引出热水、冷水和冷却水更加方便；同时使吸收式制冷单元具备了可组合、可扩展成制冷功率倍增的大型吸收式制冷矩阵的能力。

Description

吸收式制冷单元一体式水流管道系统

技术领域

本发明涉及溴化锂吸收式制冷单元生产领域，特别涉及制冷矩阵独立吸收式制冷单元及其内部的一体式水流管道系统。

背景技术

吸收式制冷单元具有节能、环保等优点，易于使用太阳能和工业余热废热等新型能源，得到了不断的发展。小型化、家庭化将会是其付诸工业应用领域后的又一趋势。

传统的溴化锂吸收式制冷单元一般是单机工作，不同型号或规格的单机其外部的供水端口的大小、形状和型号也不相同，这种单机单型号的制冷机往往是根据某特定的用户定制。当用户需求发生变化时，或者当面对更大制冷功率的应用场合时，往往只能更换机型，重新设计制造。所以传统的吸收式制冷单元每个型号只适用于一个特定的、狭窄的用户群体，需要根据订单进行生产，生产周期长，无法预先组织资源进行大批量的生产，制约了制冷机行业的发展。

发明内容

本发明为了解决以上技术问题，目的之一，在于为吸收式制冷单元提供一种一体式水流管道系统。所谓吸收式制冷单元，指的是具有完整制冷功能的小型溴化锂吸收式制冷机，可以单独使用，也具备组合扩展成大规模制冷矩阵的能力。所述一体式水流管道系统，设置在制冷单元壳体内壁，与制冷单元壳体形成一个整体，为吸收式制冷单元接入和引出热水、冷水和冷却水，使供水更加方便灵活，实现单元化，可多台组合、扩展制冷功率，进而组成大型吸收式制冷矩阵。具体技术方案如下：

一种吸收式制冷单元一体式水流管道系统，用于为吸收式制冷单元提供热水、冷水和冷却水的进出管道，所述吸收式制冷单元设有若干组合面；

所述水流管道系统在所述多个组合面均设置若干水流接口与外界相连通；

所述每个组合面上的水流接口分别为热水、冷水和冷却水的进水口和出水口；

所述水流管道系统使得多个组合面上的水流接口在所述吸收式制冷单元内部相互导通。

进一步的，所述吸收式制冷单元的机身为长方体，所述长方体身上的六个外表面中的上下左右四个面为组合面；每个所述组合面上均设置水流接口，分别为热水入口、热水出口、冷水入口、冷水出口、冷却水入口和冷却水出口。

进一步的，所述水流管道系统将所述上下左右四个组合面上的热水入口相互导通；

所述水流管道系统将所述上下左右四个组合面上的热水出口相互导通；

所述水流管道系统将所述上下左右四个组合面上的冷水入口相互导通；

所述水流管道系统将所述上下左右四个组合面上的冷水出口相互导通；

所述水流管道系统将所述上下左右四个组合面上的冷却水入口相互导通；

所述水流管道系统将所述上下左右四个组合面上的冷却水出口相互导通；

所述水流管道系统使得所述吸收式制冷单元从任何一个组合面均可同时或分别引入引出热水、冷水和冷却水。

进一步的，所述四个组合面中，上组合面水流接口的位置与下组合面水流接口的位置镜像对称，从而使得当两个所述吸收式制冷单元上下组合时，相应的水流接口能够对准并连接。

进一步的，所述四个组合面中，左组合面水流接口的位置与右组合面水流接口的位置镜像对称，从而使得当两个所述吸收式制冷单元左右组合时，相应的水流接口能够对准并连接。

进一步的，所述吸收式制冷单元具有由壁板所构成的壳体；

所述水流管道系统由设置在所述吸收式制冷单元壳体壁板内的槽道相互结合而成。

进一步的，所述壳体由12个壁板构成，包括6个外壁板和6个内壁板。

进一步的，所述槽道的槽壁之间设有真空间隙，用于降低槽壁间的对流和传导系数。

进一步的，所述真空间隙的宽度为3.5-4.5mm。

进一步的，所述水流管道系统将所述水流接口的入水口与相对应的换热器管程的入口相连；

所述水流管道系统将所述水流接口的出水口与相对应的换热器管程的出口相连；

通过所述水流管道系统，可将热水、冷水和冷却水供水从四个组合面上汇接到所述吸收式制冷单元的相对应的换热器管程。

进一步的，所述水流接口连接有活动接头，所述活动接头分别为二通接头和截止接头两种结构；

当连接二通接头时，所述水流接口导通；当连接截止接头时，所述水流接口关闭。

进一步的，所述水流管道系统与吸收式制冷单元壳体一起，采用工程塑料整体注塑而成。

本发明的目的之二，在于提供一种吸收式制冷单元，所述吸收式制冷单元设有若干组合面，且所述多个组合面均设有若干水流接口与外界相连通；

所述吸收式制冷单元设有如前文所述的吸收式制冷单元一体式水流管道系统；

所述吸收式制冷单元一体式水流管道系统与所述水流接口相连通。

本发明的目的之三，在于提供吸收式制冷矩阵，包括若干个吸收式制冷单元；

所述吸收式制冷单元设有若干组合面，且所述多个组合面均设有若干水流接口与外界相连通；

设有如前文所述的吸收式制冷单元一体式水流管道系统；

所述吸收式制冷单元一体式水流管道系统与所述水流接口相连通。

本发明的有益效果在于：

本发明使小型溴化锂吸收式制冷单元的水流管道系统标准化；使小型吸收式制冷机单元化；使吸收式制冷单元接入和引出热水、冷水和冷却水更加方便；同时使小型吸收式制冷单元具备了可组合、可扩展成制冷功率倍增的大型吸收式制冷矩阵的能力。

附图说明

图1是本发明吸收式制冷单元立体结构示意图；

图2A是制冷单元上壳体外壁板外观示意图；

图2B是制冷单元上壳体内壁板裸露的水流槽道结构示意图；

图3是制冷单元下壳体外壁板外观示意图；

图4是制冷单元下壳体内壁板裸露的水流槽道结构示意图；

图5是制冷单元左壳体外壁板外观示意图；

图6是制冷单元左壳体内壁板裸露的水流槽道结构示意图；

图7是制冷单元右壳体外壁板外观示意图；

图8是制冷单元右壳体内壁板裸露的水流槽道结构示意图；

图9是制冷单元拆除了所有外壁板后裸露的内壁板连通槽道；

图10是制冷单元前面及后面的内壁板。

其中，部分部件的标记如下：

吸收式制冷单元100；

上壳体外壁板110；

下壳体外壁板120；

左壳体外壁板130；

右壳体外壁板140；

前壳体外壁板150；

后壳体外壁板160；

上壳体内壁板210；

下壳体内壁板410；

左壳体内壁板610；

右壳体内壁板810；

热水入口111、311、511、711；

热水出口112、312、512、712；

冷水入口113、313、513、713；

冷水出口114、314、514、714；

冷却水入口115、315、515、715；

冷却水出口116、316、516、716；

热水进水槽道211、411、611、811；

热水出水槽道212、412、612、812；

冷水进入槽道213、413、613、813；

冷水出水槽道214、414、614、814；

冷却水进水槽道215、415、615、815；

冷却水出水槽道216、416、616、816；

空隙230、430、630、830；

长方形凹陷550；

吸收溶液的输送槽道620、820；

直角弯头910。

前壳体内壁板1010；

后壳体内壁版1012；

开口孔1011、1016；

档板1013、1014；

“之”字型流动路线1030。

具体实施方式

附图构成本说明书的一部分；下面将参考附图对本发明的各种具体实施方式进行描述。应能理解的是，为了方便说明，本发明使用了表示方向的术语，诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”等来描述本发明的各种示例结构部分和元件，但这些方向术语仅仅是依据附图中所显示的示例方位来确定的。由于本发明所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制。在可能的情况下，本发明中使用的相同或者相类似的附图标记，指的是相同的部件。

图1是本发明吸收式制冷单元立体结构示意图。

如图1所示为单个的溴化锂吸收式制冷单元，其为长方体结构，内部设有再生器、蒸发器、吸收器、冷凝器等热交换部件。其基本工作原理是：以溴化锂溶液+纯水为工质对，以纯水为冷媒水，溴化锂溶液为吸收液，依靠纯水在高真空环境下蒸发吸热实现制冷。冷媒吸热后蒸发变成蒸气。冷媒蒸气不再具有相变吸热能力，因此，要被溴化锂溶液吸收，然后再与溴化锂溶液一起加热再生。冷媒水吸热蒸发后变为冷媒蒸气，冷媒蒸气被冷凝而重新变回液态、并再次吸热蒸发。冷媒水吸热蒸发—吸收—再生—冷凝—再吸热蒸发，如此源源不断进行制冷循环。制冷单元分别通过热水、冷却水和冷水的管道系统使冷水、热水和冷却水在蒸发器、再生器、吸收器、冷凝器各个部件之间流通和进行热交换以完成制冷流程并实现从外界获得能源、向外界释放热量、以及向外界供给冷量。

图1所示的吸收式制冷单元100具有独立的热水、冷水、冷却水管道系统、吸收液循环系统，是一台独立完整的制冷机，可单独安装运行，提供基本单元制冷功率。同时，又具备多单元组合，以构成大型组合式制冷矩阵的能力。

为适应这种组合，本发明在吸收式制冷单元100的四个组合面：上组合面110、下组合面120、左组合面130和右组合面140上分别设置有热水入口、热水出口、冷水入口、冷水出口、冷却水入口和冷却水出口。以图1上组合面110为例：在上组合面110上分别设有热水入口111、热水出口112、冷水入口113、冷水出口114、冷却水入口115和冷却水出口116。在与上组合面110相对的下壳体设有与上组合面110呈镜像对称的6个相同的水流接口，在与右组合面140相对的左壳体设有与右组合面140呈镜像对称的6个相同的水流接口。这种上与下、左与右分别对称的设计，使得当两个吸收式制冷单元在上下组合或是左右组合时，相应的水流接口能互相对准并连接成一个整体。

将各个组合面上相应的水流接口例如上壳体的冷水入口113和其他表面的冷水入口在机身内部用管道连通在一起，事实上构成了一个水流路线上的四通接头，在四个组合面上向吸收式制冷单元内部供应或者引出热水、冷水和冷却水。具体见图2A-图10。

图2A是制冷单元上壳体外壁板外观示意图。

图2A显示了吸收式制冷单元的上组合面110上水流接口的位置关系。因不同面上相同的水流接口在机身内部是相连通的(见图9)，为适应机身内部连通管道的布局，热水入口111、热水出口112、冷水入口113、冷水出口114、冷却水入口115和冷却水出口116分别布局在上组合面110上的不同位置，初始状态每个水流接口都处于封闭状态，安装时可用专用工具切割打开所需接口，并连接二通接头(图中未画出)；通过二通接头，可使外部的供水与水流接口及制冷单元内部管道相连通。

下组合面120具有与上组合面110完全相同的结构，其水流接口布局与上组合面110呈镜像对称，见图3。

图2B是制冷单元上壳体内壁板裸露的水流槽道结构示意图。

如图2B所示为上壳体内壁板内构成水流管道系统的水流槽道：热水进水槽道211、热水出水槽道212、冷水进水槽道213、冷水出水槽道214、冷却水进水槽道215和冷却水出水槽道216，且分别与热水入口111、热水出口112、冷水入口113、冷水出口114、冷却水入口115和冷却水出口116相连通。

热水进水槽道211、热水出水槽道212、冷水进水槽道213、冷水出水槽道214、冷却水进水槽道215和冷却水出水槽道216的槽道槽壁之间设有真空间隙230，真空间隙230的宽度为3.5-4.5mm，以本实施例为例，为4.0mm，其目的是降低管壁之间的传导和对流系数，降低热损耗。

图3是制冷单元下壳体外壁板外观示意图。

如图3所示，吸收式制冷单元下壳体外壁板120上设有6个水流接头，分别是热水入口311、热水出口312、冷水入口313、冷水出口314、冷却水入口315和冷却水出口316，其设置位置和图2A所示的六个水流接口一致，并呈镜像对称设置，从而使得当两个吸收式制冷单元上下组合时，相应水流接口能够对准相连接。图3中，6个水流接口初始状态每个水流接口都处于封闭状态，安装时可用专用工具切割打开所需接口，并连接二通接头(图中未画出)。

图4是制冷单元下壳体内壁板裸露的水流槽道结构示意图。

如图4所示为下壳体内壁板内410构成水流管道系统的水流槽道：热水进水槽道411、热水出水槽道212、冷水进水槽道413、冷水出水槽道414、冷却水进水槽道4 15和冷却水出水槽道416，其分别与图3中所示的热水入口311、热水出口312、冷水入口313、冷水出口314、冷却水入口315和冷却水出口316相连通。

图5是制冷单元左壳体外壁板外观示意图。

如图5所示，在左壳体外壁板130上，分布着六个水流接口：热水入口511、热水出口512、冷水入口513、冷水出口514、冷却水入口515、冷却水出口516。6个水流接口初始状态每个水流接口都处于封闭状态，安装时可用专用工具切割打开所需接口，并连接二通接头(图中未画出)。左组合面130外壁中间留出的长方形凹陷550是板式溶液换热器的预留位置。

图6是制冷单元左壳体内壁板裸露的水流槽道结构示意图。

如图6所示为左壳体内壁板610构成水流管道系统的热水、冷水、冷却水槽道：热水进水槽道611、热水出水槽道612、冷水进水槽道613、冷水出水槽道614、冷却水进水槽道615和冷却水出水槽道616，以及吸收溶液的输送槽道620。如前文所述类似的机构，各水流槽道与相应的水流接口相通。

图7是制冷单元右壳体外壁板外观示意图。

如图7所示，右组合面140与左组合面130相对，其壳体壁板140上设有与左组合面130镜像对称的6个的水流接口：热水入口711、热水出口712、冷水入口713、冷水出口714、冷却水入口715和冷却水出口716，6个水流接口初始状态每个水流接口都处于封闭状态，安装时可用专用工具切割打开所需接口，并连接二通接头(图中未画出)。这种镜像对称的设置，使得当右组合面140作为组合面与右侧的另一个吸收式制冷单元相组合时，使其水流接口相互对准，通过简单的二通接头直接连接，且可多个相连，形成吸收式制冷矩阵。

图8是制冷单元右壳体内壁板裸露的水流槽道结构示意图。

如图8所示为右组合面140内壁板810的热水、冷水、冷却水水流槽道：热水进水槽道811、热水出水槽道812、冷水进水槽道813、冷水出水槽道814、冷却水进水槽道815和冷却水出水槽道816，它们分别与图7中的热水入口711、热水出口712、冷水入口713、冷水出口714、冷却水入口715和冷却水出口716相连通。

需要说明的是，不同面上的每条槽道在相邻两边(或单边)集成了直角型弯头，与机身相邻的壁板上的同种槽道相连，例如图9所示。

图9中直角弯头910把热水进水槽道211和811相连，使得吸收式制冷单元四个组合面上的四个热水入口111、311、511、711与槽道211、411、611、811一起构成一个四通接头；从任何一个组合面均可同时或分别引入引出热水。其他性质的接口和槽道以此类推。

图10是本发明吸收式制冷单元机身前壳体和后壳体的内壁板。

如图10所示，吸收式制冷单元的机身前壳体150上的外壁板拆除，即露出前壳体内壁板1010；吸收式制冷单元的机身后壳体160上的外壁板拆除，即露出后壳体内壁板1012。

作为一个实施例，机身前壳体内壁板1010上设有开口孔1011，与之相对应的机身后壳体内壁板1012上的同一位置上设有档板1014(不开孔)；

同时，机身前壳体内壁板1010上设有档板1013(不开孔)，与之相对应的机身后壳体内壁板1012上的同一位置上设有开口孔1016。

开口孔1011即为换热器管程流体的入口端口，开口孔1016即为换热器管程流体的出口端口。

通过开口孔1011、档板1014、档板1013、开口孔1016的联合作用，管程流体被迫沿着图10中“之”字型流道1030流过换热器管程。热水、冷水、冷却水在各自流经再生器、蒸发器、和冷凝(及吸收)器管程时，原理相同。

本发明的吸收式制冷单元设置如图2B、4、6、8所述的水流管道系统，通过图2A、3、5、7所示的四个组合面上的6个水流接口与外界(热源、冷源、冷却水源或其他的吸收式制冷单元)相连通而进行水流的供给或引出，并将热水、冷水和冷却水与吸收式制冷单元内部的各自换热器的出入口相连：热水的四个热水入口111、311、511、711通过四个壳体壁板内置的热水进水槽道211、411、611、811所构成的管道与再生器的入口相连；冷水的四个冷水入口113、313、513、713通过冷水进水槽道213、413、613、813所构成的管道与蒸发器的入口相连；冷却水的四个冷却水入口115、315、515、715通过冷却水进水槽道215、415、615、815所构成的管道与冷凝(及吸收)器的入口相连；同理，四个组合面上的各个出水端口通过四个壳体壁板内置的与之相连的出水管道与各自换热器的出口相连，形成完整的供水通道。

吸收式制冷单元，本身是一个完整的制冷机，可独立使用，也可以多单元拼接组合。独立安装使用时，通过本发明的一体式水流管道系统，从机身的任何一面上的水流接口连接外部的热水、冷水、冷却水管道；多单元拼接时，可在制冷单元的上下左右任何一个组合面上，以积木方式拼接组合多个制冷单元，构成制冷量倍增的制冷矩阵。在构成矩阵后，每个制冷单元的水流管道系统，除了承担向各自的换热器供水的任务外，还承担为其他制冷单元供水的任务。构成矩阵后，可从矩阵里没有使用的水流接口中选择任意一个或者多个接口供应或者引出热水、冷水和冷却水。

尽管参考附图中出示的具体实施方式将对本发明进行描述，但是应当理解，在不背离本发明教导的精神、范围和背景下，本发明的吸收式一体式水流管道系统及使用所述水流管道系统的吸收式制冷单元和吸收式制冷矩阵可以有许多变化形式，例如改变设置水流接口的组合面、改变每个组合面上水流接口的布局位置，等等。本领域技术内普通技术人员还将意识到有不同的方式来改变本发明所公开的实施例中的参数、尺寸，但这均落入本发明和权利要求的精神和范围内。

Claims (14)

1.一种吸收式制冷单元一体式水流管道系统，用于为吸收式制冷单元提供热水、冷水和冷却水的进出管道，其特征在于：

所述吸收式制冷单元设有若干组合面；

所述水流管道系统在所述多个组合面均设置若干水流接口与外界相连通；

所述每个组合面上的水流接口分别为热水、冷水和冷却水的进水口和出水口；

所述水流管道系统使得多个组合面上的水流接口在所述吸收式制冷单元内部相互导通；

多个所述吸收式制冷单元可以组合构成大型组合式制冷矩阵。

2.如权利要求1所述的吸收式制冷单元一体式水流管道系统，其特征在于：

所述吸收式制冷单元的机身为长方体，所述长方体身上的六个外表面中的上下左右四个面为组合面；每个所述组合面上均设置水流接口，分别为热水进水口、热水出水口、冷水进水口、冷水出水口、冷却水进水口和冷却水出水口。

3.如权利要求1所述的吸收式制冷单元一体式水流管道系统，其特征在于：

所述水流管道系统将所述组合面上的热水进水口相互导通；

所述水流管道系统将所述组合面上的热水出水口相互导通；

所述水流管道系统将所述组合面上的冷水进水口相互导通；

所述水流管道系统将所述组合面上的冷水出水口相互导通；

所述水流管道系统将所述组合面上的冷却水进水口相互导通；

所述水流管道系统将所述组合面上的冷却水出水口相互导通；

所述水流管道系统使得所述吸收式制冷单元从任何一个组合面均可同时或分别引入引出热水、冷水和冷却水。

4.如权利要求1所述的吸收式制冷单元一体式水流管道系统，其特征在于：

所述组合面中，上表面水流接口的位置与下表面水流接口的位置镜像对称，从而使得当两个所述吸收式制冷单元上下组合时，相应的水流接口能够对准并连接。

5.如权利要求1所述的吸收式制冷单元一体式水流管道系统，其特征在于：

所述组合面中，左表面水流接口的位置与右表面水流接口的位置镜像对称，从而使得当两个所述吸收式制冷单元左右组合时，相应的水流接口能够对准并连接。

6.如权利要求1所述的吸收式制冷单元一体式水流管道系统，其特征在于：

所述吸收式制冷单元具有由壁板所构成的壳体；

所述水流管道系统由设置在所述吸收式制冷单元壳体壁板内的槽道相互结合而成。

7.如权利要求6所述的吸收式制冷单元一体式水流管道系统，其特征在于：

所述壳体由12个壁板构成，包括6个外壁板和6个内壁板。

8.如权利要求6所述的吸收式制冷单元一体式水流管道系统，其特征在于：

所述槽道的槽壁之间设有真空间隙，用于降低槽壁间的对流和传导系数。

9.如权利要求8所述的吸收式制冷单元一体式水流管道系统，其特征在于：

所述真空间隙的宽度为3.5-4.5mm。

10.如权利要求1所述的吸收式制冷单元一体式水流管道系统，其特征在于：

所述水流管道系统将所述水流接口的进水口与相对应的换热器管程的入口相连；

所述水流管道系统将所述水流接口的出水口与相对应的换热器管程的出口相连；

通过所述水流管道系统，可将热水、冷水和冷却水供水从四个组合面上汇接到所述吸收式制冷单元的相对应的换热器管程。

11.如权利要求1所述的吸收式制冷单元一体式水流管道系统，其特征在于：

所述水流接口连接有活动接头，所述活动接头分别为二通接头和截止接头两种结构；

当连接二通接头时，所述水流接口导通；当连接截止接头时，所述水流接口关闭。

12.如权利要求1-11任一项所述的吸收式制冷单元一体式水流管道系统，其特征在于：

所述水流管道系统与吸收式制冷单元壳体一起，采用工程塑料整体注塑而成。

13.一种吸收式制冷单元，其特征在于：

设有若干组合面，且所述多个组合面均设有若干水流接口与外界相连通；

所述吸收式制冷单元设有如权利要求1-12任一项所述的吸收式制冷单元一体式水流管道系统；

所述吸收式制冷单元一体式水流管道系统与所述水流接口相连通。

14.一种吸收式制冷矩阵，其特征在于：

包括若干个吸收式制冷单元；

所述吸收式制冷单元设有若干组合面，且所述多个组合面均设有若干水流接口与外界相连通；

设有如权利要求1-12任一项所述的吸收式制冷单元一体式水流管道系统；

所述吸收式制冷单元一体式水流管道系统与所述水流接口相连通。