CN1145769C - 具有制冷剂管理系统的吸收式机器 - Google Patents

Abstract

一种在吸收式冷却和加热机器中使用的制冷剂管理系统，它包括一用来存储给定量制冷剂的存储槽，所述给定量的制冷剂是从用来将制冷剂从蒸发器贮槽传送到蒸发器集流管的制冷剂供应管路中排出的制冷剂。一返回管路位于所述存储槽的顶部内，它可以在存储槽盛满时将制冷剂从所述存储槽返回到贮槽内。一具有一控制阀的排放管路位于所述存储槽的底部内，当所述控制阀打开时，当所述系统需要加入制冷剂时，可以迅速将存储槽内的盛装物排入贮槽内。

Description

具有制冷剂管理系统的吸收式机器

技术领域

本发明涉及一种吸收式空调机，特别涉及一种在一吸收式加热和冷却机器中使用的制冷剂管理系统。

背景技术

正如众所周知的那样，在一吸收式加热和冷却系统中，制冷剂最初是与能保持较高制冷剂浓度的吸收剂结合在一起以形成一适于在所述处理作业中使用的溶液。在某些工作状况下，保持所述系统能有效运转所需的制冷剂的剂量可能会改变。通常是将足够量的制冷剂存储在所述机器内，这样，就可以满足在这些高峰运作期间的各种要求。如果将可供使用的制冷剂耗尽会导致所述制冷剂泵发生抽空现象或使所述吸收剂出现结晶现象。

虽然可以将多余量的制冷剂存储在一吸收式机器内以满足高峰负荷时的要求，但是，这种作法不仅会浪费空间，而且从经济上说也是不切实际的。

在转让给日本东京的Ebara Ltd.、未经审查的日本专利申请(62-178858)中揭示了这样一种吸收式机器，其中，在系统冷凝器和系统蒸发器之间的液体制冷剂在重力作用下的流动情况是根据某些所检测到的系统相关状况来加以控制的，诸如，当它离开所述吸收器时的溶液温度。在所述冷凝器内设置有一液体制冷剂蓄池，并且对在正常工作状况下通过第一流动通路流至蒸发器的制冷剂进行计量。一旦检测到需要制冷剂的剂量大于正常剂量的工作状况时，可将一位于所述蓄池内的第二流动通路打开，从而可将冷凝器蓄池内的制冷剂抽吸至蒸发器内。虽然这种系统解决了与吸收式机器内的制冷剂管理有关的某些问题，但是，它仍然需要在冷凝器机组内有相对较大的制冷剂存储区。由于所述蓄池被限于冷凝器，因此，将所述蓄池重新设置于几个更实用和便利的机器位置几乎是不可能的。

发明内容

本发明的目的是提供一种可增强对吸收式加热和冷却机器内部的制冷剂的管理的系统。

根据本发明，提供一种在吸收式空调机内使用的制冷剂管理系统，其特征在于，一蒸发器装置、一吸收器装置、一发生器装置和一冷凝器装置，它们相互连接，从而提供一吸收循环；所述蒸发器装置还包括一用来将经过所述蒸发器装置内的各热交换器管的制冷剂收集起来的贮槽；一制冷剂泵，它具有一与所述贮槽相连的吸入口和一排放口，所述排放口藉助一供应管路与一安装在蒸发器装置内的热交换器管上方的喷淋头相连，由此可以将制冷剂喷洒在所述蒸发器装置的热交换器管上；一制冷剂存储槽，其安装在其高度高于蒸发器贮槽高度的位置，它藉助一排出管路与所述供应管路相连，由此可以使流过所述供应管路的一部分制冷剂流入所述存储槽内；一返回管路，它安装在所述存储槽的上部内，用来当存储槽被装满而达到返回管路的水平高度时使制冷剂返回到所述贮槽内；一排放管路，它安装在所述存储槽的底部内，用来将所述存储槽内的制冷剂直接排放入所述贮槽内；一排放阀，它安装在所述排放管路内，可以在一打开位置和一关闭位置之间来回移动而进行工作，在所述打开位置时，存储在所述存储槽内的制冷剂可以经过所述排放管路而流入所述贮槽，在所述关闭位置时，可以限制所述制冷剂通过所述排放管路从所述存储槽返回到所述贮槽；以及一与所述排放阀相关联用来对所述排放阀的打开和关闭动作进行遥控的控制器，所述控制器包括：一用来对一需要最大剂量的可用制冷剂的吸收循环状态进行检测的检测器，以及用来根据所检测到的状态将所述排放阀打开的机构，在所检测到的状态下，所述存储槽内的制冷剂被排放到所述蒸发器贮槽内。

上述装置包括一安装在一蒸发器上方的冷凝器，这样，形成在所述冷凝器内的液体制冷剂就可以藉助重力作用而送入所述蒸发器的喷淋系统内，从而将制冷剂喷洒在蒸发器管道上。一制冷剂泵设置得能将液体制冷剂从蒸发器贮槽抽吸出来并能借助一供应管路将它送回到蒸发器喷淋系统，以便在蒸发器内再次使用。一存储槽藉助一排出管路与制冷剂供应管路相连，由此可将正被供送至蒸发器喷淋系统的一部分制冷剂给送入所述存储槽内。一返回管路伸入所述存储槽的顶部内，从而可将收集在存储槽内且位于返回管路液面上方的制冷剂返回到蒸发器贮槽内。一排放管路位于所述存储槽的底部内，它具有一遥控作业的排放阀，当所述阀打开时，可将存储槽内的盛装物迅速地排入蒸发器贮槽内，从而可以立即使所述存储槽内的制冷剂供所述系统使用。所述阀的作业由一微处理机的控制器来控制，所述微处理机设置成需要为所述系统能提供附加制冷剂的某些系统状况下使所述系统有效运作，同时还可以防止系统泵出现抽孔现象和吸收剂出现不为人们所希望的结晶现象。

附图说明

为了更好地理解本发明的这些和其它目的，下面将结合附图，对本发明作具体描述，在各附图中：

图1是采用本发明的多级吸收式加热和冷却机器的立体图；

图2是图1所示吸收式机器的示意图；以及

图3是沿图1中线3-3截取的剖视图。

具体实施方式

首先请参阅图1，图中示出了一种目前正由纽约州Syracuse市的开利公司制造的两级吸收式加热和冷却机器10。该机器包括一较大的主要部分12和一较小的次要部分13，所述次要部分设置在一侧、邻近于所述主要部分。所述机器的主要部分具有一对垂直设置且彼此隔开的管板14和15，它们构成所述机器的支承结构的一重要部分。较小的次要部分具有一高温发生器和一用于对从系统的吸收器传送到所述发生器的溶液进行加热的燃烧器，所述吸收器与一低温发生器、一冷凝器、一蒸发器和一对溶液热交换器一起容纳在所述机器的主要部分内。各构件的热交换管以轴向对齐的方式安装在所述的两管板内，并封装在与所述两管板相焊接的、适当的防漏壳体内部。

现请参阅图2，图中示出了在图1所示机器中采用的所述吸收式系统的各零部件的示意图。下面将针对所述机器以冷却工作模式运转的情况对所述循环作业进行描述，但是，对于本技术领域的熟练人员来说显然的是，可以对所述循环作业进行调整，从而使所述机器也能以加热模式进行工作。本系统采用水来作为致冷剂，并采用对水有较高亲和力的溴化锂来作为吸收剂。

所述机器包括一蒸发器19和一并列地安装在一共同壳体21内部的吸收器20。该过程中所使用的液体制冷剂可在所述蒸发器内从一正被冷却的物质吸收热量而被汽化蒸发。正被冷却的物质藉助一冷水管路23而通过所述蒸发器。形成在所述蒸发器内的已汽化制冷剂被传送至所述吸收器，在该处，使它与一吸收剂相结合，以形成一适于在该过程中使用的溶液。在所述吸收过程中产生的热量可藉助一供水管路24而从所述吸收器中取出。

富含制冷剂的稀溶液是藉助一溶液泵25从所述吸收器中抽出的。所述稀溶液可藉助溶液管路29依次通过一低温溶液热交换器27和一高温溶液热交换器28。正如将在下文中予以更具体描述的那样，所述稀溶液与自所述系统所用的两个发生器而回到所述吸收器的浓溶液呈热传递关系，由此可以提高当所述稀溶液流入各发生器内时的温度。

一旦离开低温溶液热交换器，一部分稀溶液将借助低温溶液管路31而传送至低温发生器36。剩余的稀溶液将借助溶液管路29通过高温溶液热交换器28而传送至高温发生器16上。虽然在图2中未予示出，但是，所述高温发生器内的稀溶液可被所述燃烧器加热，从而可以使所述制冷剂汽化蒸发，由此可将它从所述溶液中除去。被完全蒸发的水蒸汽可借助蒸汽管路35而传送入低温发生器36内，所述低温发生器与系统冷凝器38一起容纳在壳体37内。此时，对剩余的稀溶液进行加热，并且利用高温制冷剂使其内所含的制冷剂汽化蒸发，并与高温发生器蒸汽冷凝液一起传送入所述系统冷凝器内。在所述冷凝器内，制冷剂蒸汽被设置成与流过供水管路24的冷却水呈热传递关系，以使制冷剂呈再冷却液体状态。

来自所述冷凝器的冷凝液体制冷剂藉助重力作用而传送至一位于所述蒸发器顶部内的喷淋头39，并喷洒在各冷水管上从而产生冷却作用。浓吸收剂溶液从所述的两个发生器流回到所述吸收器内，以便在所述吸收循环中再次使用。在其返回时，来自高温发生器的浓溶液可借助溶液返回管路40而经过高温溶液热交换器28并随后经过低温溶液热交换器27。离开低温发生器的浓溶液藉助一给送管路42而与溶液返回管路连通，所述给送管路在低温溶液热交换器的入口处进入所述返回管路。

一制冷剂泵43藉助一抽吸管路46与所述系统蒸发器的贮槽44相连，并设置成可借助供应管路47将收集在所述贮槽内的液体制冷剂返回到喷淋头39。

再请参阅图3，图中示出了所述吸收式机器的主要部分的剖视图，它进一步示出了其内所采用的制冷剂管理系统50。一存储槽安装在其高度高于蒸发器贮槽44高度的、所述主要部分内部的任一较方便的位置。所述存储槽藉助一排出管路53与供应管路47相连，因此，可以将正在回到蒸发器喷淋头39的一部分液体制冷剂分流到所述存储槽内。

一返回管路55安装在所述存储槽的顶部内。所述返回管路设置得可以将来自于所述存储槽的制冷剂返回到提升至返回管路水平高度的所述蒸发器贮槽内。因此，在正常的工作状态下，可以有适当量的制冷剂供所述系统使用，以维持所述系统工作，而不用担心会出现制冷剂泵抽空或吸收剂结晶的现象。

一排放管路54位于所述存储槽的底部，它具有一遥控的排放阀58。所述排放阀58与一控制器60电连接，所述控制器编有一定程序，可以将所述阀打开，并且一旦检测到需要进一步供送制冷剂的某些系统状态，可将所述存储槽内的盛装物排放到所述蒸发器贮槽内。所述排放管路的横截面比排出管路的横截面相对而言更大，因此，可以将所述存储槽迅速地排空到蒸发器贮槽内。如图3所示，一温度检测器62安装在溶液泵25的溶液管路29内，并设置得可以将与离开吸收器的稀溶液有关的温度信息反馈到所述控制器内。如果所述溶液温度下降而低于一表示所述系统需要再加入制冷剂的给定值，所述控制器将立即打开所述排放阀，以将所需量的制冷剂提供给所述系统，以保持最佳的工作状态。

所述控制器也可以设置成能对那些可能也需要将排放阀打开的系统相关状态进行进一步监控。这些可以包括将所述机器的工作模式从冷却模式变成加热模式。也可以对供水管路24内的冷却物的温度情况进行监控，并且当冷却水的温度下降到低于一预定值时，将所述排放阀打开。类似的，也可以对蒸发器贮槽内的制冷剂的液面高度进行监控，并且当所述贮槽内的制冷剂的容量变得较低时将所述排放阀打开。

Claims (6)

1.一种在吸收式空调机内使用的制冷剂管理系统，其特征在于，包括：

一蒸发器装置、一吸收器装置、一发生器装置和一冷凝器装置，它们相互连接，从而提供一吸收循环；

所述蒸发器装置还包括一用来将经过所述蒸发器装置内的各热交换器管的制冷剂收集起来的贮槽；

一制冷剂泵，它具有一与所述贮槽相连的吸入口和一排放口，所述排放口藉助一供应管路与一安装在蒸发器装置内的热交换器管上方的喷淋头相连，由此可以将制冷剂喷洒在所述蒸发器装置的热交换器管上；

一制冷剂存储槽，其安装在其高度高于蒸发器贮槽高度的位置，它藉助一排出管路与所述供应管路相连，由此可以使流过所述供应管路的一部分制冷剂流入所述存储槽内；

一返回管路，它安装在所述存储槽的上部内，用来当存储槽被装满而达到返回管路的水平高度时使制冷剂返回到所述贮槽内；

一排放管路，它安装在所述存储槽的底部内，用来将所述存储槽内的制冷剂直接排放入所述贮槽内；

一排放阀，它安装在所述排放管路内，可以在一打开位置和一关闭位置之间来回移动而进行工作，在所述打开位置时，存储在所述存储槽内的制冷剂可以经过所述排放管路而流入所述贮槽，在所述关闭位置时，可以限制所述制冷剂通过所述排放管路从所述存储槽返回到所述贮槽；以及

一与所述排放阀相关联用来对所述排放阀的打开和关闭动作进行遥控的控制器，所述控制器包括：一用来对一需要最大剂量的可用制冷剂的吸收循环状态进行检测的检测器，以及用来根据所检测到的状态将所述排放阀打开的机构，在所检测到的状态下，所述存储槽内的制冷剂被排放到所述蒸发器贮槽内。

2.如权利要求1所述的制冷剂管理系统，其特征在于，所述排出管路的横截面面积小于排放管路的横截面面积，由此当所述排放阀打开时，可以迅速使所述存储槽内的制冷剂排放入所述贮槽内。

3.如权利要求1所述的制冷剂管理系统，其特征在于，所述检测器安装在一溶液管路内，以测量离开所述吸收器装置的稀溶液的温度。

4.如权利要求1所述的制冷剂管理系统，其特征在于，所述检测器安装在所述蒸发器贮槽内，以测量所述贮槽内的制冷剂液面高度。

5.如权利要求1所述的制冷剂管理系统，其特征在于，所述检测器安装在一供水管路内，所述供水管路可以将一冷却物传送到所述吸收器和冷凝器，以对所述冷却物的温度进行检测。

6.如权利要求1所述的制冷剂管理系统，其特征在于，所述检测器设置得可以确定何时将所述机器的工作模式从冷却模式转变到加热模式。

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