CN1112554C - 吸收式致冷装置 - Google Patents

Abstract

吸收式致冷装置包括检测高温分离器14内液位的上、下限浮子开关15b、15a、小孔部18和与小孔部并联的浮子联接阀V1，小孔部位于汽液分离器伸出的循环管K2上高温热交换器17的上游或下游。液位降到下限时浮子联接阀关闭，液位升到上限时浮子联接阀打开。在正常运行时，防止蒸汽从汽液分离器流进热交换单位，保证溶液顺利通过。在稀释操作中，尽管压差很小，汽液分离器的压头保证稀释操作顺利进行的足够吸收液体流量。

Description

吸收式致冷装置

本发明涉及一种吸收式致冷装置，其用作吸收式空调系统的室外机，冷却用于执行室内空调制冷操作的热媒。

待审日本专利申请平10-26437描述了一种公知的吸收式致冷装置，其用于吸收式空调系统。这种吸收式致冷装置用水作为致冷剂，用溴化锂作为吸热剂。该致冷装置的总体布局见图8，包括下列器件：高温发生器110，其具有片管式热交换器112，利用燃烧器111的燃烧加热溶液泵150供给的溴化锂溶液(下文根据溴化锂的浓度简称为低浓度溶液、中浓度溶液或高浓度溶液)或低浓度吸收液体；高温发生器的汽液分离器113(下文简称为高温分离器)，将高温发生器110加热的低浓度溶液分离成蒸汽和中浓度溶液；低温发生器120，利用高温分离器113中分离出来的蒸汽加热输入到片管式热交换器121的中浓度溶液；低温发生器的汽液分离器122(下文简称为低温分离器)，将加热后的中浓度溶液分离成蒸汽和高浓度溶液；冷凝器130，将从低温分离器122出来的蒸汽冷却液化；蒸发器141，蒸发在冷凝器130和低温发生器120中冷凝的水；以及吸收器142，由高浓度溶液来吸收蒸发器141出来的蒸汽。

一蒸发器141和吸收器142为双管结构，由从室内制冷器(未示出)伸出的冷水管160周围环绕着同轴的外管140构成，并与冷水管160和外管140之间的蒸发/吸收室143形成一体。吸收器142经溶液回路K连接到高温发生器110。溶液回路K上有三种器件：循环地供给高温发生器110低浓度溶液的溶液泵150；与低温分离器122输送来的高浓度溶液进行热交换的低温热交换器151；和与高温分离器113输送来的中浓度溶液进行热交换的高温热交换器152。减压阀114设在从高温热交换器152到低温发生器120间的溶液回路上。

这种吸收式致冷装置在制冷模式下的工作状况如下。溶液泵150开始工作，燃烧器111点燃，并加热流过高温发生器110内的片管式热交换器的低浓度溶液，生成蒸汽。蒸汽在高温分离器113中与中浓度溶液分离。中浓度溶液的温度在高温热交换器152内降低，随后被送入低温发生器120。当流过低温发生器120的片管式热交换器时，中浓度溶液由高温分离器113出来的蒸汽再次加热，然后进入到低温分离器122，并被分离成蒸汽和高浓度溶液。高浓度溶液的温度在低温热交换器151中降低，然后滴落在外管140的内表面上。在冷凝器130中，蒸汽被冷却而凝结，并滴落在环绕蒸发/吸收室143的冷水管160的外表面。滴落的水在蒸发/吸收室143由于低压而蒸发，通过从流经冷水管160的水中吸取与蒸发所需热量等同的热量而冷却水。形成的冷水流经管160并流进室内制冷器，进行制冷工作。高浓度溶液吸收蒸汽变成低浓度溶液，然后由溶液泵150强迫流过低温热交换器151和高温热交换器152，提高其温度。接着，把低浓度溶液输入高温发生器110。

上述的吸收式致冷装置存在多个问题。如果高温分离器113和低温发生器120之间不设置小孔等减压装置，那么，两个器件间的压力差在致冷装置的正常工作期间就会增加，使蒸汽流入高温热交换器152，结果无法进行适当的热交换，破坏了制冷循环的平衡，影响正常运行。另一个问题是，如在高温分离器113和低温发生器120间仅设有小孔等减压装置一个器件，在两个器件间仅存有小压差的稀释过程、启动期间或其他阶段，高温分离器113上的液压不足以保证溶液的合适流量。在低温分离器122和低温热交换器151间存在同样的问题。低温分离器122还存在一个问题：由于其中形成有高浓度溶液，当溶液停留时间长时，溴化锂有结晶析出的趋势。另外，设在传统吸收式致冷装置中的减压阀114不能适应压差的变化。

本发明旨在解决上述的问题。本发明的第一个目的是提供一种吸收式致冷装置，能够在正常运行时在汽液分离器和高温或低温热交换器间维持合适大小的压差，并且还能在稀释过程中保证汽液分离器形成足够的溶液流量。本发明的第二个目的是提供一种吸收式致冷装置，能够防止汽液分离器内的吸收液体的溶质结晶析出。

本发明第一目的是由根据第一方面的吸收式致冷装置实现的，其包括：循环供应高致冷剂含量的吸收液体的泵；加热由泵供应的吸收液体的发生器；将发生器加热的吸收液体分离成低致冷剂含量的吸收液体和致冷剂蒸汽的汽液分离器；在汽液分离器分离的吸收液体和流进发生器的吸收液体间完成热交换的热交换单元；制冷部，将液化致冷剂蒸汽得到的液态致冷剂分布在热媒循环管的外表面，由于液态致冷剂的蒸发而使热媒循环管冷却；吸收部，将发生器供给的低致冷剂含量的吸收液体进行分布，吸收形成的致冷剂蒸汽，其中，所述吸收式致冷装置还包括溶液量调整装置，根据汽液分离器中溶液的量来调整流出汽液分离器的吸收液体的量。

如果按照其中溶液的量来调整流出汽液分离器的吸收液体的量，则能将汽液分离器下游的器件看成为液密封的，从而有效地防止蒸汽流进热交换单元，保证热交换的顺利进行。

本发明的第一目的也可以由根据第二方面的吸收式致冷装置实现，其包括：循环供应高致冷剂含量的吸收液体的泵；加热由泵供应的吸收液体的发生器；将发生器加热的吸收液体分离成低致冷剂含量的吸收液体和致冷剂蒸汽的汽液分离器；在由汽液分离器分离的吸收液体和流进发生器的吸收液体间完成热交换的热交换单元；制冷部，将液化致冷剂蒸汽得到的液态致冷剂分布在热媒循环管的外表面，由于液态致冷剂的蒸发而使热媒循环管冷却；吸收部，将发生器供给的低致冷剂含量的吸收液体进行分布，从而吸收形成的致冷剂蒸汽，其中，所述吸收式致冷装置还包括：检测汽液分离器内液位的液位检测装置；在从汽液分离器伸出的吸收液体通路上设置在热交换单元上游或下游的小孔部；与小孔部并联设置的开关阀；开关阀控制装置，开关阀控制装置，当液位检测装置检测到液位的下限时关闭开关阀，当检测到液位上限时打开开关阀。

如果汽液分离器和热交换单元之间的压差在如启动时较小，则很难有足够量的吸收液体流过小孔部，于是汽液分离器中液位上升，直到液位检测装置检测到液位的上限，这时，开关阀控制装置打开开关阀。结果有足量的吸收液体流过开关阀通道，而液位下降。当液位检测装置随后检测到液位的下限，开关阀由开关阀控制装置关闭。因此，吸收液体只流经小孔部。随着致冷装置步入稳定状态，液位的波动变得平缓，最终在小孔部阻尼和由压差产生的液流和泵迫出的液流量间达到平衡，这时液位保持不变。因此，液位保证了管路内的完全液密封，并在热交换单元内进行顺利的热交换，而不会引入蒸汽。尤其应该注意到，当小孔部设在热交换单位下游时，热交换后压力降低，使吸收液体难以蒸发。而且，已进行过热交换的吸收液体的温度足够低，而增加开关阀的寿命。

在致冷装置的稀释操作过程中，压差下降，流过小孔部的吸收液体流量也下降。这使得汽液分离器内的液位增加，并且增加的液位由液位检测装置检测到，这时，开关阀控制装置打开开关阀。于是，吸收液体流过打开的通道，而且尽管压差小，汽液分离器的压力头也能保证使致冷装置稀释操作顺利进行的足够吸收液体流量。

本发明的第一目的还能由根据第三方面的吸收式致冷装置实现，其包括：循环供给高致冷剂含量的吸收液体的泵；加热由泵供应的吸收液体的发生器；将发生器加热的吸收液体分离成低致冷剂含量的吸收液体和致冷剂蒸汽的汽液分离器；在由汽液分离器分离的吸收液体和流进发生器的吸收液体间完成热交换的热交换单元；制冷部，将液化致冷剂蒸汽得到的液态致冷剂分布在热媒循环管的外表面，由于致冷剂的蒸发而使热媒循环管冷却；吸收部，将发生器供给的低致冷剂含量的吸收液体进行分布，吸收形成的致冷剂蒸汽，其中，所述致冷装置还包括浮子和出口柱塞阀，其中，浮子随着汽液分离器中吸收液体的液位变化而上、下运动，当吸收液体液位下降到上限时，出口柱塞阀与浮子配合关闭汽液分离器的吸收液体出口。

如果在致冷装置的正常运行期间，汽液分离器和热交换单元间的压差增大，则汽液分离器中的液位降到其下限，这时浮子向下运动，与浮子配合工作的出口柱塞阀关闭吸收液体出口。于是有效地防止了蒸汽从汽液分离器流进热交换单位，从而保证足够的热交换。在稀释操作中，压差下降，出口柱塞阀打开，于是，尽管压差很小，汽液分离器的压力头也能保证使稀释操作顺利进行的足够的吸收液体流量。

本发明第二个目的由根据第四方面的吸收式致冷装置实现，这种致冷装置是根据第三方面的吸收式致冷装置的变型，其中，在吸收液体出口部与出口柱塞阀接触的部分上设有供吸收液体渗出的缝隙。

即使出口柱塞阀关闭了吸收液体出口，所述出口处的缝隙允许有少量吸收液体流出。因此，所有吸收液体都不会停留很长时间来使作为低致冷剂含量的吸收液体溶质的溴化锂结晶析出。另一个优点是，吸收液体出口不完全闭合，因此，仅需很少的力就能通过释放出口柱塞阀而打开吸收液体的出口。

图1是根据本发明第一实施例的吸收式致冷装置的示意图；

图2是方块图，示出了控制吸收式致冷装置电气动作的控制单元的电路结构；

图3是根据本发明第二实施例的吸收式致冷装置的示意图；

图4是第二实施例中高温分离器的剖面示意图；

图5是根据第二实施例第一变型的高温分离器的剖面示意图；

图6是根据第二实施例第二变型的高温分离器主要部分的剖视图；

图7是根据第二实施例第三变型的高温分离器主要部分的剖视图；以及

图8是现有技术吸收式致冷装置的示意图。

下面参照附图描述本发明的几个实施例，其中图1示出了根据第一实施例的吸收式致冷装置的总体布局，该致冷装置安装在室外，用于冷却室内制冷器中的热媒。

图1所示的吸收式致冷装置有下列基本器件：利用燃烧器12的燃烧热加热溴化锂溶液的高温发生器10，其中，溴化锂溶液为低浓度吸收液体；高温分离器14，将高温发生器10加热的低浓度溶液分离成蒸汽和中浓度溶液；低温发生器20，利用高温分离器14出来的蒸汽再次加热经高温热交换器17从高温分离器14出来的中浓度溶液；低温分离器23，将低温发生器20加热的中浓度溶液分离成蒸汽和高浓度溶液；冷凝器30，将低温分离器23出来的蒸汽冷却液化；双管单元40，通过蒸发从冷凝器30出来的水冷却热媒而进行制冷，另外，还使形成的蒸汽被经低温热交换器26从低温分离器23出来的高浓度溶液吸收；冷却风扇50，用于冷却双管单元40和冷凝器30；以及溶液泵P1，双管单元40出来的低浓度溶液经过低温热交换器26和高温热交换器17中的热交换提高其温度后，由溶液泵P1送入高温热交换器10。各个器件由管路相互连结起来。下面更具体描述各个器件。

高温发生器10有片管式热交换器13(下文称为热交换器)，其装在壳体11中，由燃烧器12加热，使流经该管路的溴化锂溶液被有效地加热。高温分离器14经循环管K1连接高温发生器10，其具有下列三个浮子开关：检测液位下限的下限浮子开关15a；检测液位上限的上限浮子开关15b；和安装在上限浮子开关15b上方、检测极限液位的制动浮子开关15c。当制动浮子开关15c接通时，控制单元60降低流经溶液泵P1的液流量，或者关闭致冷装置，使吸收液体不再流入致冷剂通道。在高温分离器14内设有液体温度感测器16，用来检测分离器14内中浓度溶液的温度。

用来导引从高温分离器14出来的溶液的循环管K2经高温热交换器17连接到片管式热交换器22(下文称为热交换器)。热交换器22设在低温发生器20中，并在下文中进行描述。高温热交换器17在热的中浓度溶液和冷的低浓度溶液间进行热交换，其中，中浓度溶液从高温分离器14出来，并向外流(在图中)，低浓度溶液由溶液泵P1供给，并向内流(在图中)。

在高温热交换器17和低温发生器20间的循环管K2上，并联地设有小孔部18和浮子联接阀V1、溶液流过小孔部18后压力下降，从而在小孔部18两端生成更大的压力差，使高温分离器14中的液位保持在足够的高度，从而提供液密封。浮子联接阀V1是一电磁阀与高温分离器14中的浮子开关15a和15b工作配合，当检测到内部的中浓度溶液已降到下限而下限浮子开关15a断开时，关闭；而当检测到已达到上限而上限浮子开关15b接通时，打开。换句话说，如果高温分离器14和低温发生器20间的压差增加，克服小孔部18阻尼的吸收液体流接近泵P1泵出的流，吸收液体主要流过小孔部18。于是，高温分离器14中液位变化逐渐下降，浮子联接阀V1的作用也下降(当致冷装置满负荷工作时，其为常闭)。如果压力差下降，流过小孔部18的吸收液体量下降，最终液位上升而使浮子联接阀的作用增加，使吸收液体主要流经浮子联接阀V1的通道。

在循环管路K2上位于高温热交换器17上游侧的位置设有溢流管K3，其为循环管K2的支路，与下文要描述的循环管K8接合(术语“上游”在下文用于描述溶液流出的一侧，“下游”用于描述溶液流至的一侧)。溢流管K3设有溢流阀V2，能打开或关闭管道。当溢流阀V2打开时，溶液就不会从高温分离器14溢出。

低温发生器20具有安装在壳体21中的片管式热交换器22，上面连有一管Q1，用作来自高温分离器14的蒸汽管路。流经热交换器22的溴化锂溶液由高温分离器14经管Q1所供给的蒸汽加热。管Q2连接到壳体21的底部，经管Q2聚集在壳体21内的水流到冷凝器30的底部。管Q2上设有阀V3，其作为小孔用，产生低温发生器20和冷凝器30间的压差。

低温分离器23经循环管K4连到热交换器22的下游侧。在低温分离器23上还设有下限浮子开关24a、上限浮开关24b和制动浮开关24c。这些浮子开关都用来控制低温分离器23中的液位。但是，应该注意，如果在例如启动等时候发生制动浮子开关24c在非稳定状态接通，则电磁阀V5打开防止溢出。低温分离器23设有检测里面所含高浓度溶液的温度的液体温度感测器25。流出低温分离器23的溶液经循环管K5循环，低温热交换器26和开关通道的电磁阀V4按顺序设在循环管K5上，循环管K5在电磁阀V4的下游处与循环管K6相接，并最后连接到下文要描述的吸收器A。低温热交换器26在流出低温分离器23并向外流动(在图面上)的热的高浓度溶液和溶液泵P1泵出并向内流动(在图面上)的冷的低浓度溶液之间完成热交换。

在循环管K5上位于低温热交换器26的上游处设有溢流管K7，其为循环管K5的支路，与下文要描述的循环管K8接合。溢流管K7上设有能开关通道的溢流阀V5，当溢流阀V5打开时，低温分离器23中的溶液不再溢出到冷凝器30。

冷凝器30由穿过多个散热片的多个直立圆管构成。冷凝器30的上端经管Q3连接到低温分离器23，使从低温分离器23流出的蒸汽能由冷却风扇50产生的风充分冷却而冷凝成水。在低温发生器20中液化的水经连到其底部的管Q2流进冷凝器30，并与冷凝器30中冷凝的水混合。致冷剂箱31连接到冷凝器30的底部，使在冷凝器30和低温发生器20中冷凝的水流进箱中，临时存放。在致冷剂箱31中设有能检测液位下限的下限浮子开关32a和能检测液位上限的上限浮子开关32b，管Q4从致冷剂箱31的底部伸出，并连接到下文要描述的蒸发器E。致冷剂泵P2设在管Q4上，并在检测到箱31的液位达到上限而接通上限浮子开关32b时启动，而在检测到液位下落到下限而断开上限浮子开关32a时停止工作。致冷剂泵P2不仅能防止气体进入到管Q4中，而且也能控制整个系统中吸收液体的浓度。

双管单元40为直立的，包括冷水管41。冷水管41用作室内制冷器(未示出)中用的热媒(此处为冷水，下文称之为“冷水”)的通路，并环绕有同轴的外管42。冷水管41是双件式结构，由下面两个部件构成：蒸发管部分41a，一体地连接到能使流出室内制冷器的冷水流入的进水管W1，并在其底部密封；同轴地安置于蒸发管部分41a内的内管部分41b。内管部分41b的底部在蒸发管部分41a的底部附近是开放的，而其顶部伸出蒸发管部分41a的顶部，并以液密封的方式固定在蒸发管部分41a的顶部。内管部分41b的末端整体连接到出水管路W2，使冷水流向室内制冷器。在进水管W1上设有冷水循环泵P_W，在出水管W2上设有水温感测器T_W，用来检测流经该管的冷水的温度。

外管42的上端和下端都密封，在其外周上共轴地设有多个散热片42a，冷水管41穿过外管42的上端，并以液密封的方式固定在外管上端，而其下端与外管42的下端分开预定距离。这种结构形成了在蒸发管部分41a和外管42之间有蒸发/吸收室43的双管单元40。

在蒸发/吸收室43内，位于其上端附近处，冷水管41的蒸发管部分41a有一个环形的存水槽44，蒸发管部分41a的周表面环绕有该槽。在槽44中绕着其开口并在内边缘附近设有多个孔(未示出)，水经过这些孔沿着蒸发管部分41a的外表面分布。水分布管46设在存水槽44上方，伸进外管42的上端，经分配器45进行分配。分配器45设在从致冷剂箱31伸出的管Q4的末端。水分布管46、存水槽44和蒸发管部分41a的周面结合在一起构成了蒸发器E。蒸发管部分41a为带槽的管，在周面上形成有横、竖两个方向上的槽。这种结构能使水易于在蒸发管部分41a周面上渗透，使水以低速滴落，而更易于扩散，保证沿着蒸发管部分41a周面流下的水能充分蒸发。

环形存溶液槽47设在外管42内周面上存水槽44稍下的位置，在存溶液槽47内环绕其开口在外边附近设有多个孔(未示出)，水经过这些孔沿着外管42内表面分布。溶液分布管49设在存液槽47上方，这些穿过外管42的上端，经分配器48分配。分配器48设在从循环管K6伸出的末端。溶液喷管49、存溶液槽47和外管42的内周面结合在一起构成吸收器A。外管42的内周表面通过喷丸或其他合适技术也制成粗糙的，这样，溶液会易于渗透所述内周面慢速滴落，同时易于扩散。也可以不进行粗糙加工，而在外管42内周面配上板条或其他类型的筛网。虽然图中没有示出，但是双管单元40和水分布管46和溶液喷管49一样多，并且并联设置。

循环管K8从双管单元49的底壁伸出，形成了将低浓度溶液供给高温发生器10的溶液循环回路，泵P1设在循环管K8的中路上。上述溢流管K7和K3接下来接合到循环管K8上溶液泵P1的上游位置。循环管K8有一旁路管K9，能旁路溶液泵P1。旁路管K9上设有旁路阀V，以调整溶液流量。循环管K8还配有检测溶液温度的液体温度感测器51，用于控制致冷装置的正常操作和稀释操作。流量传感器52设在循环管K8上溶液泵P1下游的位置，控制燃烧器12的点火、向燃烧器12的供气量(通过调整低浓度溶液的流量)等等。在低温热交换器6的入口附近设有开关通道的电磁阀V6、低温热交换器26和高温热交换器17的内管由循环管K10连接起来，然后高温热交换器17的内管通过循环管K11连接到高温发生器10中的热交换器13。

稀释剂循环管KD设在循环管K8上电磁阀V6稍上游一点的位置，是循环管K8的支路，与循环管K6结合。稀释剂循环管KD装有开、关通道的稀释阀VD。稀释剂循环管KD设计成当稀释管VD打开时，装有溶液泵P1的循环管K8经循环管K6直接连到吸收器A。因此，管KD在致冷装置的稀释操作中是有用的。

下面，我们描述为致冷装置操作提供电控的控制单元。控制单元60包括一般由CPU、ROM、RAM、定时器和I/O构成的微机，控制溴化锂溶液经致冷装置各个器件的循环，使双管单元40中水冷却的作用被适当控制。如图2所示，控制单元60具有连接到输入侧的下列器件：下限浮子开关15a；上限浮子开关15b；制动浮子开关15c；液体温度感测器16；液体温度感测器25；下限浮子开关32a；上限浮子开关32b；液体温度感测器51；和流量传感器52。除了上述已经描述的这些器件外，下列附加的器件也连接到控制单元60的输入侧：检测室外空气温度的环境温度感测器TG；检测冷水温度的水温感测器TW；和接通和断开室内制冷器的开关SW。连接到控制单元60输出侧的器件有：浮子联接阀V1；溢流阀V2和V5；电磁阀V4和V6；稀释阀VD；溶液泵P1；致冷剂泵P2；冷水循环泵PW；燃烧器12的燃烧控制单元12A；和冷却风扇50。

描述了根据第一实施例的吸收式致冷装置的结构之后，下面讨论在两种不同模式下的工作情况，一种是冷却冷水的正常操作，另一种是稀释操作，当关闭正常操作时稀释溶液。(1)正常操作

当室内制冷器开关SW接通时，冷水循环泵PW开始向双管单元40供冷水。注意，如果冷水温度低于预置大小(一般为7℃)，则致冷装置不工作。如果冷水温度超过预置大小，则电磁阀V4和V6和溢流阀V2打开，溶液泵P1开始工作。如果流量传感器52检测到所需的溶液流量，则燃烧器12开始燃烧，于是加热低浓度溶液。冷却风扇50也开始运转。结果，低浓度的溴化锂溶液在高温发生器10中加热，放出蒸汽，而在高温分离器14中分离成蒸汽和中浓度溶液。当溶液流过连接循环管K1、K2、溢流管K3、循环管K8，K10，K11的短管路时，其温度迅速上升。

当液体温度感测器16检测到高温分离器14中溶液温度已超过预定大小(一般为70℃)时，溢流阀V2关闭，而溢流阀V5打开。结果，流出高温分离器14的中浓度溶液在高温热交换器17中冷却，然后在低温发生器20的热交换器22中加热，最后在低温分离器23中分离成蒸汽和高浓度溶液。当溶液流过连接循环管K1、K2、K4、K5、溢流管K7、循环管K8，K10，K11的短管路时，其温度迅速上升。

当高温分离器14中的中浓度溶液液位降到下限时，使下限浮子开关15a关闭，浮子联接阀V5关闭，而溶液流经小孔部18。当中浓度溶液液位升到上限时，使上限浮子开关15b接通，浮子联接阀V1打开。利用这些动作，蒸汽不会从高温分离器14流进高温热交换器17，吸收液体顺利流过循环管K2，在高温热交换器17内完成充分的热交换，同时，保证中浓度溶液顺利地供入低温发生器20。

当液体温度感测器25检测到低温分离器23中的液体温度已超过了预定大小(一般为70℃)时，溢流阀V5关闭。接着，当流出低温分离器23的高浓度溶液流过低温热交换器26时被冷却；随后，溶液流经循环管K5和K6，并由分配器48进行分配，而从吸收器A的溶液喷管49滴落到存溶液槽47，从而穿过喷孔，沿外管42的内表面下流。于是，能用冷却风扇50有效地除去高浓度溶液吸收作为热媒的蒸汽时产生的热量。

从低温分离器23流经管Q3的蒸汽在冷凝器30中冷凝液化，在流过致冷剂箱31后，形成的水在致冷剂泵P2的作用下供给分配器45。由分配器45分配的水从蒸发器E的水分布管46滴落在存水槽44上，使其流过分布孔沿着蒸发管部分41a的外表面流动。由于蒸发/吸收室43的内部保持在减小后的压力，使滴落的水蒸发，蒸发的热量冷却了蒸发管部分41a，使流入蒸发管部分41a的冷水被冷却，然后流过内管部分41b而返回室内制冷器。返回来的冷水使室内制冷器在制冷模式下工作。蒸发的水由沿着外管42内表面流动的高浓度溶液吸收，这时，高浓度溶液稀释成较低的浓度，并从外管42底部排进循环管K8。这些动作连续完成，于是有效地冷却流经冷水管41的冷水，而使室内制冷器保持运行于制冷模式。

如果吸收式致冷装置所需的性能低于预定值或室内致冷器开关SW断开，则吸收式致冷装置停止。在任一种情况下，切断向燃烧器12的供气通道，关闭冷却风扇50，而且，控制单元60完成必要的控制，以减少溶液泵P1供给的溶液量。随后，如果低温分离器23中的液体温度低于预设值，则溶液泵P1关闭，并且室内制冷器中的冷水循环泵PW也关闭，使吸收式致冷装置停止。(2)稀释工作

致冷装置停止后，循环泵K8中溶液的温度或室外空气的温度下降，使溴化锂可能从系统的高温溶液中结晶析出，所以必须进行稀释操作而防止溴化锂结晶。在稀释操作中，高温分离器14和高温热交换器17之间的压差降低到一个低值，使上限浮子开关15b接通，而将浮子联接阀V1打开。于是，溶液泵P1泵出的低浓度溶液流经打开的通道，而高温分离器14的压力头足以保证使稀释操作顺利进行的充足的吸收液体流量。进行稀释操作的另一种方法是打开稀释阀VD，使稀释剂循环管KD与循环管K6接通。

如上所述，根据本发明第一实施例的吸收式致冷装置具有同浮子联接阀V1联合工作的上限浮子开关15b和下限浮子开关15a，能保证蒸汽不会从高温分离器14流进高温热交换器17，不仅能进行充分的热交换，而且使致冷装置平稳运行。在稀释操作中，压差下降，浮子联接阀V1打开。因此，尽管压差下降，高温分离器14的压力头足以保证吸收液体的足够流量。

通过仅设置在连接到高温分离器14的高温热交换器下游处的小孔部和浮子联接阀，并且由于处理高温溶液高温分离器14易于形成压力差，而使第一实施例具有这些优点。浮子联接阀和小孔部的附加单元可以设在连接到低温分离器23的低温热交换器26的上游或下游，使其能与低温分离器23中的浮子开关工作关联。这种附加浮子联接阀和小孔部的必要性在某种程度上小于设在连接到高温分离器14的高温热交换器下游的浮子联接阀和小孔部的必要性。

下面参照附图，尤其是图3和4，来描述本发明的第二实施例。如图所示，根据第二实施例的吸收式致冷装置与第一实施例的不同之处为：它在高温分离器1 4中没有上限浮子开关15b和下限浮子开关15a，而是有一个圆柱支承70沿着高温分离器14的中轴直立，该支承70环绕有固定在高温分离器14内表面上的环形分隔件71；支承70内有一个与其直径大致相同的浮子72和固定在其上的出口柱塞阀73；取消了设在高温交换器17下游的浮子联接阀V1和小孔部18。另外，从高温分离器14伸出的循环管K2的接头能略微地伸进高温分离器14，形成流出部74，其末端为溶液出口74a。

如图4所示，支承70的端部(图4中下端)有液体通孔70a，分隔件71也有供液体上、下流过的孔。浮子72是一中空的圆球，出口柱塞阀73包括金属连杆73a和固定在连杆73a一端的锥阀部73b，而连杆73a的另一端从浮子72外表面径向向外伸出。浮子72装在支承70内，出口柱塞阀73沿竖直方向向下。当液位下降到下限时，随着浮子72下降，出口柱塞73也向下运动，从而用阀部73b关闭溶液出口74a(下文介绍)。

如果上述的吸收式致冷装置在运行过程中，高温分离器14和高温热交换器17之间的压差增大，那么，流量增大的中浓度溶液将从高温分离器14流进高温热交换器17，使高温热分离器14内的液位下降。然后，浮子72下移，直到降到液位下限，这时，与浮子72联合工作的出口柱塞阀73的阀部73b封闭出口74a。按这种方式，浮子72能调节高温分离器14中的液位，使其总保持在下限以上。于是，蒸汽就不会从高温分离器14中流出而进入高温热交换器17，因此能充分地进行热交换。在稀释操作中，高温分离器14和高温热交换器17间的压力差下降，高温分离器14中的液位上升，这时出口柱塞阀73打开。所以，尽管压力差小，高温分离器14的压力头也足以保证足够的吸收液体流量，稀释过程顺利进行。另一个优点是，无需电磁阀等电控装置来控制压差，能用比上面第一实施例成本更低的方法完成所需的控制。

在支承70内放置浮子72还有一个优点是，即使浮子72的直径小于高温分离器14的内径，出口柱塞阀73也能下降到合适位置。如果对浮子72和支承70的相对位置进行适当调整，那么流经循环管K1的高浓度溶液就会进入高温分离器14，同时减小了扰动对液位的影响，如内部液位的变化。应该注意，根据这种情况，低温分离器23中的下限浮子开关24a和上限浮子开关24b可以用与上述相同类型的浮子和相关的出口柱塞阀代替。

第二实施例中的浮子72和出口柱塞阀73可以进行各种变型。图5中示出了第一种变型。浮子75固定在支杆76的一端，而支杆76的另一端安装在高温分离器14的内表面，使其能绕着这另一端竖直枢转。出口柱塞阀77包括连杆77a和连杆77a末端设置的锥阀77b。连杆77a连接在支杆76长度方向大致中间的位置，并能在与支杆76运动同面的平面内运动。浮子75、支杆76和出口柱塞阀77合成一起具有同第二实施例中浮子72和出口柱塞阀73合成在一起时的相同优点。

图6示出了第二种变型，其基本上与第二实施例和第一实施例相同，只是在伸出高温分离器14中的循环管K2的流出部74上制有多个开缝74b。这些开缝74b必须足够小，以防止在稳态工作中气泡进入到溶液中。第二变形的优点是，即使出口柱塞阀73封闭了溶液出口74a，高温分离器14中仍会有少量的溶液从开缝74b流出。如果在汽液分离器中存在溴化锂结晶的问题，那么就可设置开缝74b，使少量溶液一直在流出，这样防止了溴化锂结晶。开缝74b的另一个优点是，由于流出部74没有完全封闭，所以减小了打开溶液出口所需的力。在本发明的第二实施例中，高温分离器14很少存在溴化锂结晶的问题，因为利用致冷装置在稀释模式下运行能够解决这个问题。但在低温分离器13中，溴化锂结晶却经常是个问题。可以证明将第二变型用于低温分离器23是非常有效的。

图7示出了浮子72和出口柱塞阀73组合的第三种变型。管状的带压力补偿的双态阀80通过连接装置85连接到浮子86上，连接装置85固定到阀的一端(即，形成有下述的伸出部82的一侧)上，在环绕中心孔84的区域。从高温分离器14的底部向下伸出一圆柱形的桶14X，双态阀14装在桶中。双态阀80具有两个伸出部82和83，在圆柱部81相对两端形成突缘。各个伸出部82和83都是截锥形的，伸出部82的外径大于圆柱形桶14X的内径，而伸出部83的外径稍小于圆柱形桶14X的内径，则伸出部82和83从两端沿轴线向内逐渐减小。连接装置85是中空的锥，在其表面上有通孔85a。

双态阀80，连接装置8和浮子86设在高温分离器14的液位上。如果液位降到下限，双态阀80的伸出部82的锥面关闭圆柱桶14X的开口，挡住了溶液的主流量。在这种情况下，高温分离器14中的溶液流经过连接装置85上的孔85a和双态阀80中的中心孔84，以及伸出部83和圆柱桶14X间的间隙S，于是，总有很少量的溶液一直流出循环管K2。通过调整间隙S的尺寸能控制溶液流出量。同第二变型一样，第三变型也能有效地防止溴化锂从汽液分离器14的溶液中结晶析出。

如果双态阀80本身作为一个浮子，那么，第三变型中可以取消连接装置85和浮子86。

在上述的各个实施例中，高温发生器10和高温分离器14与低温发生器20和低温分离器23组合使用。如果需要的话，可以省去低温发生器和分离器。应该注意，上述实施例和变型不是本发明吸收式致冷装置的唯一设计，在不脱离本发明的构思和范围的情况下可以做出各种变型，例如，可以使用传感器而不用浮子开关来检测液位、改变双管单元的结构以及将蒸发器从吸收器中分开。

根据第一方面的吸收式致冷装置的优点是，在正常操作过程中，能防止蒸汽从汽液分离器流进热交换单元，以保证溶液平稳流过；而在稀释操作中，尽管压差小，汽液分离器的压力头也足以保证溶液的足够流量，由此保证稀释操作平稳进行。根据第二方面的吸收式致冷装置具有上述的优点，同时还具有另外的优点：通过确保在稳态操作中经小孔部提供足量的溶液，使相关的开关阀在检测到液位的升降时进行控制，而用更低的成本实现吸收式致冷装置的简化结构。根据第三方面的吸收式致冷装置也具有第一方面的优点，同时还具有另外的优点：由于无需使用电磁阀等电控装置，所以能够以低成本控制经热交换单元的溶液的流动。如果在吸收液体出口设置间隙，那么就能防止汽液分离器中溶液的结晶(参见第四方面)。

Claims (4)

1.一种吸收式致冷装置，其包括：

循环供应高致冷剂含量的吸收液体的泵；

加热由泵供应的吸收液体的发生器；

将发生器加热的吸收液体分离成低致冷剂含量的吸收液体和致冷剂蒸汽的汽液分离器；

在汽液分离器分离的吸收液体和流进发生器的吸收液体间完成热交换的热交换单元；

制冷部，将液化致冷剂蒸汽得到的液态致冷剂分布在热媒循环管的外表面，由于液态致冷剂的蒸发而使热媒循环管冷却；

吸收部，将发生器供给的低致冷剂含量的吸收液体进行分布，吸收形成的致冷剂蒸汽；以及

溶液量调整装置，根据汽液分离器中溶液的量来调整流出汽液分离器的吸收液体的量。

2.如权利要求1的吸收式致冷装置，其特征在于，所述溶液量调整装置包括：

检测汽液分离器内液位的液位检测装置；

在从汽液分离器伸出的吸收液体通路上设置在热交换单元上游或下游的小孔部；

与小孔部并联设置的开关阀；以及

开关阀控制装置，控制开关阀，当液位检测装置检测到液位的下限时关闭开关阀，当检测到液位上限时打开开关阀。

3.如权利要求1的吸收式致冷装置，其特征在于，所述溶液量调整装置包括：

随着汽液分离器中吸收液体的液位变化而上、下运动的浮子；以及

出口柱塞阀，当吸收液体液位下降到下限时，出口柱塞阀与浮子配合关闭汽液分离器的吸收液体出口。

4.如权利要求3的吸收式致冷装置，其特征在于，在吸收液体出口部与出口柱塞阀接触的部分上设有供吸收液体渗出的缝隙。

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