CN1125295C - 吸收式空调机 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于防止在操作开始时吸收液流入制冷剂流路中。由于在操作开始时，第2气液分离器(21)内部的溴化锂水溶液的温度较低，该第2气液分离器与蒸发吸收室(43)之间的压力差几乎没有，这样分散喷嘴(47)的阻力产生的影响较大，第2气液分离器中的溴化锂水溶液不会顺利流入蒸发吸收室(43)中。由此，第2气液分离器(21)内部的溴化锂水溶液量增加，但是如果该溶液超过规定水位，则其会通过旁路管(60)而从旁路流向蒸发吸收室(43)。于是，可防止溴化锂水溶液增加而流入冷凝器(30)。

Description

吸收式空调机
本发明涉及吸收式空调机。
过去人们知道有通过冷凝和蒸发之间的循环而进行空气调节的吸收式空调机。在制冷剂采用水、而吸收剂采用溴化锂水溶液的已有的吸收式空调机中，通过高温再生器对低浓度的溴化锂水溶液(下面根据溴化锂水溶液的浓度分别称为低浓度溶液、中间浓度溶液、高浓度溶液)进行加热，通过第1气液分离器将上述溶液分离为水蒸气和中间浓度溶液。所分离出的中间浓度溶液通过高温热交换器降温之后，通过低温再生器并借助由第1气液分离器分离出的水蒸气加热，通过第2气液分离器分离为水蒸气和高浓度溶液。通过第2气液分离器分离出的水蒸气供给冷凝器，经过冷却液化，通过蒸发器分散开。另外通过第2气液分离器分离出的高浓度溶液通过低温热交换器降温之后，通过吸收器中的分散喷嘴分散开。通过蒸发器分散开的水由于低压而蒸发，并由吸收器中的高浓度溶液所吸收。高浓度溶液吸收水蒸气而变为低浓度溶液，借助循环泵，并通过低温热交换器和高温热交换器而供给高温再生器。
在按照上述循环的操作过程中，由于压力按照第1气液分离器、第2气液分离器、吸收器的顺序逐渐降低，由于该压力差，溴化锂水溶液会顺利地进行循环。但是，由于在开始操作后，这些压力基本保持不变，这样会产生溴化锂水溶液不会顺利地进行循环的问题。特别是，在象采用翅片管式热交换器的高温再生器这样的场合，第1气液分离器的压力会急剧增加，从而在该第1气液分离器与第2气液分离器之间会产生压力差，溴化锂水溶液顺利地流向第2气液分离器，但是在第2气液分离器中的溴化锂水溶液的温度没有充分地上升的场合，第2气液分离器与吸收器之间的压力差较小，由于分散喷嘴的阻力，第2气液分离器内部的溴化锂水溶液不会顺利地流向吸收器。由此，在第2气液分离器内部的溴化锂水溶液的量会增加，从而会产生该液体会从水蒸气流路流向冷凝器的危险。
本发明的吸收式空调机的目的在于解决上述问题，防止在操作开始时吸收液流入制冷剂流路。
为解决上述问题，本发明提供一种吸收式空调机，该空调机包括：对具有较高制冷剂比例的吸收液进行加热的高温再生器；位于上述高温再生器下游的第1气液分离器，该第1气液分离器将通过上述高温再生器加热的吸收液分离成具有较低制冷剂比例的吸收液和制冷蒸汽；位于上述气1气液分离器下游的低温再生器，该低温再生器通过由上述第1气液分离器分离出的制冷蒸汽对由上述第1气液分离器分离出的吸收液进行加热；位于上述低温再生器下游的第2气液分离器，该第2气液分离器将通过上述低温再生器加热的吸收液分离成具有较低制冷剂比例的吸收液和制冷蒸汽；位于上述第2气液分离器下游的冷凝器，该冷凝器对上述第2气液分离器排出的制冷蒸汽进行冷却而冷凝；蒸发器，该蒸发器将上述冷凝器排出的液态制冷剂分散开；吸收器，该吸收器将通过上述第2气液分离器排出的吸收液进行分散，并且将通过上述蒸发器蒸发的制冷蒸汽吸收；其特征在于，该空调机包括：设在上述第2气液分离器中的溢流管，该溢流管将其量超过上述第2气液分离器的规定量的吸收液供给上述吸收器；设在上述溢流管中的开闭阀机构，该开闭阀机构在吸收液的温度较高的场合可将上述溢流管的流路关闭。
另外，本发明还提供一种吸收式空调机，该空调机包括：对具有较高制冷剂比例的吸收液进行加热的高温再生器；位于上述高温再生器下游的第1气液分离器，该第1气液分离器将通过上述高温再生器加热的吸收液分离成具有较低制冷剂比例的吸收液和制冷蒸汽；位于上述第1气液分离器下游的低温再生器，该低温再生器通过由上述第1气液分离器分离出的制冷蒸汽对由上述第1气液分离器分离出的吸收液进行加热；位于上述低温再生器下游的第2气液分离器，该第2气液分离器将通过上述低温再生器加热的吸收液分离成具有较低制冷剂比例的吸收液和制冷蒸汽；位于上述第2气液分离器下游的冷凝器，该冷凝器对上述第2气液分离器排出的制冷蒸汽进行冷却而冷凝；蒸发器，该蒸发器将上述冷凝器排出的液态制冷剂分散开；吸收器，该吸收器将通过上述第2气液分离器排出的吸收液进行分散，并且将通过上述蒸发器蒸发的制冷蒸汽吸收；其特征在于，该空调机包括：设在上述第2气液分离器中的溢流管，该溢流管将其量超过上述第2气液分离器中的规定量的吸收液供给上述吸收器；设在上述溢流管中的开闭阀机构，该开闭阀机构在上述第2气液分离器内部的压力上升或者在上述第2气液气液分离器与上述吸收器之间的压差上升时，将上述溢流管的通路关闭。
按照本发明技术方案1所述的吸收式空调机通过高温再生器对具有较高制冷剂比例的吸收液进行加热，通过第1气液分离器将上述吸收液分离为具有较低制冷剂比例的吸收液和制冷蒸汽。另外，在低温再生器中，通过第1气液分离器分离出的吸收液由通过气液分离器分离出的制冷蒸汽加热，并且通过第2气液分离器分离为具有更低制冷剂比例的吸收液和制冷蒸汽。通过冷凝器对分离出的制冷蒸汽进行冷却冷凝，并且通过蒸发器分散蒸发。另外，分离出的吸收液通过吸收器分散，从而将通过蒸发器蒸发的水蒸气吸收。由于在操作开始后，第2气液分离器中的吸收液的温度降低，该第2气液分离器与吸收器之间的压力差较小，这样第2气液分离器中的吸收液不流向吸收器，其量增加，但是在该液体量超过规定量的场合，其通过溢流管供给吸收器。之后，当吸收液的温度上升时，开闭机构将溢流管的流路关闭，但是由于吸收液的温度较高，这样第2气液分离器和吸收器之间的压力差增加，从而第2气液分离器中的吸收液顺利流入吸收器。
另外，按照本发明的技术方案2所述的吸收式空调机，通过使第2气液分离器内部的压力上升或者使第2气液分离器和吸收器之间的压力差增加而将溢流管流路关闭。因此，与权利要求1所述的吸收式空调机相同，在第2气液分离器中的吸收液不能顺利地流向吸收器的状态下，溢流管的流路打开，在上述吸收液顺利地流向吸收器的状态下，溢流管的流路关闭。
图1为一个实施例的吸收式空调机的结构示意图；
图2为热阀的结构示意图；
图3为其它实施例的吸收式空调机的结构示意图；
图4为其它实施例的吸收式空调机的结构示意图。
为了进一步了解上述描述的本发明的结构、作用，下面对本发明的吸收式空调机的优选实施例进行描述。
图1为本发明的一个实施例的吸收式空调机的结构示意图。该吸收式空调机包括：高温再生器10，该高温再生器通过燃烧器1产生的燃烧热量对流过翅片管式热交换器10a内部的低浓度溶液进行加热；第1气液分离器11，该第1气液分离器将通过高温再生器10加热的低浓度溶液分离为水蒸气与中间浓度溶液；低温再生器20，该低温再生器20通过由第1气液分离器11产生的水蒸气，对流过翅片管式热交换器20a内部的中间浓度溶液进行再次加热；第2气液分离器21，该第2气液分离器21将通过低温加热器20加热的中间浓度溶液分离为水蒸气和高浓度溶液；冷凝器30，该冷凝器30对从第2气液分离器21中产生的水蒸气进行冷却，并使其液化；整体形成蒸发器和吸收器的双重管部分40。
另外上述空调机还包括用于对冷凝器30和双重管部分40进行吹风的风扇，该风扇在图中未示出。
第1气液分离器11按照可使溴化锂水溶液容易流过的方式设置于第2气液分离器21上方。另外，高温再生器10和低温再生器20分别对流过翅片管式热交换器10a，20a中的溴化锂水溶液进行加热。因此，在对溶液加热时，热效率较高，操作开始的时间较早。
双重管部分40由冷水管41和外管42构成，该冷水管41用于对图中未示出的室内机的制冷剂即水进行循环，上述外管42设置于冷水管41的外侧。在冷水管41和外管42之间形成有蒸发吸收室43。在蒸发吸收室43的冷水管41的外面设置有环状托盘44，从冷凝器30和低温再生器20排出的水通过分散喷嘴向下滴到上述托盘44中，并且从设置于托盘44底部的分散孔沿冷水管41的外面分布开。另外，在蒸发吸收室43的外管42的内面也设置有环状托盘46，通过第2气液分离器21分解出的高浓度溶液通过分散喷嘴47下滴到托盘46中，并且从设置于托盘46底部的分散孔沿外管42的内面分布开。沿冷水管41的外面分布的水因低压而蒸发，流过冷水管41的水获取与气化热相应的热量，从而将上述分散开的水冷却，在室内机中通过在冷水管41中进行循环的冷水进行制冷操作。另外蒸发的水蒸气直接由沿外管42内面分布的高浓度溶液吸收。此时，虽然在外管42内面，高浓度溶液产生吸收热，但是在图中未示出的风扇供给的吹风的作用下，会使该高浓度溶液产生放热而冷却。
在第2气液分离器21中设置有溢流管60，其与外管42底部连通。溢流管60上设置有随温度而实现流路开闭的热阀70。该热阀70设置于第2气液分离器21内部，以便防止溴化锂水溶液泄漏到外部，该阀70与外部没有接点。
如图2所示，热阀70包括：其顶面固定于筒状室71中的波纹管72，朝向上方推动波纹管72的弹簧73，固定于波纹管72底部的阀体74，固定于阀体74一部分和筒状室71中的卡板75。在上述波纹管72内部嵌入有热电偶76(蜡，乙醚，乙醇等)，该热电偶会因温度上升而膨胀，波纹管72伸长，从而将阀体74下压。另外，如果流过溢流管60中的溴化锂水溶液的温度超过规定温度(在本实施例中为100℃)，则如图中的双点划线所示，在波纹管72产生的下压作用力的作用下，卡板75产生反弯，从而阀体74将流路关闭。
从蒸发吸收器43至高温再生器10的溶液循环通路48中设置有：使低浓度溶液在高温再生器10中循环的循环泵49，用于与由第2气液分离器21排出的高浓度溶液进行热交换的低温热交换器50，用于与由第1气液分离器11排出的中间浓度溶液进行热交换的高温热交换器51。
下面对上述吸收式空调机的动作进行说明。当接通图中未示出的操作开始开关时，循环泵49动作，从而燃烧器1开始燃烧。由于燃烧器1开始燃烧，从而将流过高温再生器10中的翅片管式热交换器10a中的溴化锂水溶液加热，温度上升，第1气液分离器11内部的压力上升。由此，第1气液分离器11与第2气液分离器21之间产生压力差，溴化锂水溶液流过低温再生器20。另一方面，由于第2气液分离器21内部的溴化锂水溶液的温度较低，第2气液分离器21与蒸发吸收室43之间几乎不存在压力差，这样分散喷嘴47的阻力所产生的影响较大，从而第2气液分离器21中的溴化锂水溶液不会顺利流向蒸发吸收室43。因此，第2气液分离器21内部的溴化锂水溶液量增加，但是当超过规定水位时，上述溶液会通过溢流管60而从旁路流向蒸发吸收室43。于是，可防止溴化锂水溶液增加而流向冷凝器30。不久如果继续操作，由于溴化锂水溶液的温度上升，第2气液分离器21内部的压力增加，这样第2气液分离器21与蒸发吸收室43之间的压力差加大，从而可使溴化锂水溶液从第2气液分离器21朝向蒸发吸收室43顺利流动。在这里，当流过溢流管60的溴化锂水溶液的温度上升时，由于热阀70关闭，从而在溴化锂水溶液的温度上升之后，按照一般的循环进行操作。
按照上述描述方式，如果采用本实施例的吸收式空调机，则可获得下述效果。
1.由于在操作开始时，在第2气液分离器21中的溴化锂水溶液超过规定水位的场合，上述溴化锂水溶液会从旁路流向蒸发吸收室43，这样可防止溴化锂水溶液从水蒸气流路流入冷凝器30中。另外，由于在溴化锂水溶液的温度上升之后，溢流管60的流路关闭，从而可防止溴化锂水溶液从第2气液分离器21流向蒸发吸收室43，这样可获得较高的效率。另外，由于热阀70将流路关闭，这样可使结构简化，成本降低。此外，由于采用将热阀70设置于第2气液分离器21内部的结构，这样可防止溴化锂水溶液泄漏到外部。
2.由于采用通过形成于冷水管41和外管42之间的蒸发吸收室43实现蒸发和吸收的简单的结构，这样可简化结构，因此可减小整个装置的尺寸，减轻该装置的重量，使成本较低。另外，由于通过以蒸发吸收室43相对的面实现蒸发和吸收的方式，借助高浓度溶液顺利吸收水蒸气，进一步从周围对冷水管41进行冷却，从而可获得较高的效率。
3.由于在高温再生器10和低温再生器20中设置有翅片管式热交换器10a、20a，这样可减小整个装置内部所必需的溴化锂水溶液的量，因此可缩短操作开始的时间，另外可减轻装置的重量。再有，通过翅片式热交换器对溶液进行加热时的热效率较高，另外由于共同采用高温再生器10、低温再生器20中的相应的翅片式热交换器10a、20a，或第1气液分离器11，第2气液分离器21，这样可减轻制造成本。
此外，在本实施例中，虽然通过热阀70实现溢流管60的流路的开闭，但是开闭阀不必限于上述阀70，如果通过温度实现流路的开闭可获得相同的效果。比如，设置对第2气液分离器21中的溴化锂水溶液的温度进行检测的温度传感器，则也可通过根据该检测温度实现开闭的电磁阀实现流路的开闭。
另外，开闭阀不必限于气液分离器内部，其也可位于溢流管60的流路内部。
再有，在本实施例中，虽然溢流管60只设置于第2气液分离器21中，但是该溢流管60也可设置于第1气液分离器11中。
此外，双重管的形状不必限于圆形的管，该双重管也可由呈多边形的不同直径的同轴管形成。
还有，制冷剂与吸收剂不必限于水和溴化锂溶液。
再有，也可不对第2气液分离器21中的溴化锂水溶液的温度进行检测，而是直接对压力状态进行检测而实现溢流管60的开闭。
比如，如图3所示，设置可根据第2气液分离器21内部的压力实现开闭的压力开关85，从而在第2气液分离器21内部的压力大于规定值时，可使设置于溢流管60上的电磁阀80关闭。
此外，如图4所示，也可通过压力开关90检测第2气液分离器21与蒸发吸收室43之间的压力差，从而实现对电磁阀80的开闭控制。该压力开关90包括由隔膜93隔开的第1室94和第2室95，第2气液分离器21和第1室94通过导压管91连通，蒸发吸收室43和第2室95通过导压管92连通，在第2气液分离器21和蒸发吸收室43之间的压力差大于规定值的场合，接点部96接通，从而可将电磁阀80关闭。
另外，溢流管也可设置于第1气液分离器11中，从而还可增加下述结构，该结构可根据第1气液分离器11的压力实现上述溢流管的开闭。
虽然上面对本发明的实施例进行了描述，但是显然本发明不必限于上述的实施例，在不离开本发明的实质的范围内，可按照多种方式实现本发明。
如上所述，如果采用本发明的技术方案1所述的吸收式空调机，则由于在吸收液的温度较低的场合，其量超过第2气液分离器的规定量的吸收液会通过溢流管送向吸收器，这样可防止操作开始后的第2气液分离器产生溢流现象。此外，由于在吸收液的温度较高的场合，溢流管关闭，从而可防止吸收液从第2气液分离器流向吸收器，这样可获得较高的效率。
另外，如果采用本发明的技术方案2所述的吸收式空调机，由于通过使第2气液分离器内部的压力上升、或者使第2气液分离器与吸收器之间的压力差值增加而实现溢流管的开闭，这样与权利要求1所述的发明相同，可将吸收液进行适当传送。

Claims (2)

1.一种吸收式空调机，该空调机包括：
对具有较高制冷剂比例的吸收液进行加热的高温再生器；
位于上述高温再生器下游的第1气液分离器，该第1气液分离器将通过上述高温再生器加热的吸收液分离成具有较低制冷剂比例的吸收液和制冷蒸汽；
位于上述气1气液分离器下游的低温再生器，该低温再生器通过由上述第1气液分离器分离出的制冷蒸汽对由上述第1气液分离器分离出的吸收液进行加热；
位于上述低温再生器下游的第2气液分离器，该第2气液分离器将通过上述低温再生器加热的吸收液分离成具有较低制冷剂比例的吸收液和制冷蒸汽；
位于上述第2气液分离器下游的冷凝器，该冷凝器对上述第2气液分离器排出的制冷蒸汽进行冷却而冷凝；
蒸发器，该蒸发器将上述冷凝器排出的液态制冷剂分散开；
吸收器，该吸收器将通过上述第2气液分离器排出的吸收液进行分散，并且将通过上述蒸发器蒸发的制冷蒸汽吸收；
其特征在于，该空调机包括：
设在上述第2气液分离器中的溢流管，该溢流管将其量超过上述第2气液分离器的规定量的吸收液供给上述吸收器；
设在上述溢流管中的开闭阀机构，该开闭阀机构在吸收液的温度较高的场合可将上述溢流管的流路关闭。
2.一种吸收式空调机，该空调机包括：
对具有较高制冷剂比例的吸收液进行加热的高温再生器；
位于上述高温再生器下游的第1气液分离器，该第1气液分离器将通过上述高温再生器加热的吸收液分离成具有较低制冷剂比例的吸收液和制冷蒸汽；
位于上述第1气液分离器下游的低温再生器，该低温再生器通过由上述第1气液分离器分离出的制冷蒸汽对由上述第1气液分离器分离出的吸收液进行加热；
位于上述低温再生器下游的第2气液分离器，该第2气液分离器将通过上述低温再生器加热的吸收液分离成具有较低制冷剂比例的吸收液和制冷蒸汽；
位于上述第2气液分离器下游的冷凝器，该冷凝器对上述第2气液分离器排出的制冷蒸汽进行冷却而冷凝；
蒸发器，该蒸发器将上述冷凝器排出的液态制冷剂分散开；
吸收器，该吸收器将通过上述第2气液分离器排出的吸收液进行分散，并且将通过上述蒸发器蒸发的制冷蒸汽吸收；
其特征在于，该空调机包括：
设在上述第2气液分离器中的溢流管，该溢流管将其量超过上述第2气液分离器中的规定量的吸收液供给上述吸收器；
设在上述溢流管中的开闭阀机构，该开闭阀机构在上述第2气液分离器内部的压力上升或者在上述第2气液气液分离器与上述吸收器之间的压差上升时，将上述溢流管的通路关闭。
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