CN1234493A - 吸收式致冷机 - Google Patents

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Abstract

一种吸收式致冷机,其中蒸发器和吸收器按两级方式布置。致冷剂由冷凝器冷却,然后送到第一蒸发器,由第一吸收器吸收;形成中间溶液,然后再送到第二吸收器。冷凝的致冷剂从冷凝器下部或第一蒸发器下部的致冷剂箱供到第二蒸发器,由在第二吸收器喷射的超冷状态下的溶液吸收,因此产生稀释的溶液。部分稀释的溶液再返回到第一蒸发器,与液态致冷剂进行热交换,冷却的稀释溶液再次喷射在第二吸收器内。由此流过第二蒸发器中的冷水或盐水能保持在0℃以下的低温上。

Description

吸收式致冷机
本发明关于吸收式致冷机，尤其是关于一种具有大的泵送温差的吸收式致冷机和一种宜产生不高于0℃的低温的吸收式致冷机。
在JP-A-7-139844中公开了一种具有大的泵送温差的吸收式致冷机和一种能产生0℃以下的低温的吸收式致冷机。在该先有技术中，蒸发器和吸收器以两级方式安置，从而使从低温侧到高温侧的泵送温差加大。另外，将吸收剂混到致冷剂中以降低致冷剂的固化点。采用这样的结构，致冷剂的蒸发也才能使温度在0℃以下成为可能，以及才能产生低温。
在该先有技术公开的结构中，由于采用两组蒸发器和吸收器，蒸发热传导表面和吸收热传导表面分别变成双份的，因此热传导管的数量或热传导板的数量增加了，从而导致成本增加的缺点。
上述先有公开技术还公开了一个例子，其中蒸发器包括：一个急骤蒸发器，由该蒸发器冷却的致冷剂、冷气和吸收器，采用这样的结构，减少了热传导管的数量。然后在这种情况下，致冷剂泵的功率增大了。
另外，虽然混合的致冷剂的浓度随着产生的温度而变化，使液态致冷剂在不蒸发的情况下流到分离侧，因此该致冷剂被无效使用，这将导致整个效率降低的缺点。
本发明的目的是通过减少一种吸收式致冷机中的热传导表面数量和泵的数量来得到一种低成本设计，该致冷机中泵送温差大并能产生低温。
本发明的另一个目的在于通过减少液态致冷剂流到分离侧的量在调节泵送温差大并能产生低温的吸收式致冷机的混合致冷剂的浓度时，以减少致冷剂的无效使用，从而能达到高的效率。
达到上述目的的本发明的第一个特征在于：一种吸收式致冷机包括：以两级方式安置的一台低温蒸发器和一台高温蒸发器；以两级方式安置的一台低温吸收器和一台高温吸收器；其中低温吸收器包括：一台喷淋吸收器，一种溶液，通过吸收低温吸收器中的致冷剂升温，送到高温蒸发器冷却，冷却的溶液喷淋在低温吸收器上。
达到上述目的的第二个本发明的特征在于：一种吸收式致冷机包括：一台用于加热吸收溶液的再生器；一台用以冷凝来自再生器的致冷剂的冷凝器；一台用以蒸发由冷凝器冷凝的致冷剂的第一蒸发器，该第一蒸发器装有热传导管，流体通过该管流动冷却；一台具有热传导管的第二蒸发器，冷却的水或盐水通过该管流动；一台用于使在第一蒸发器中蒸发的致冷剂由溶液吸收的第一吸收器，第一吸收器具有第一溶液泵；还具有一台第二吸收器，它具有第二溶液泵和喷淋装置，使第二蒸发器中蒸发的致冷剂由吸收溶液吸收，并由第二个溶液泵将已吸收致冷剂的吸收溶液送到喷淋装置；其中还具有用以将第二吸收器中的吸收溶液送到第一个蒸发器中的热传导管中的管子。
第一个蒸发器最好包括：一台喷洒液态致冷剂的喷洒装置，在其下部收集尚未蒸发的喷洒出的致冷剂的致冷剂的收集装置；第二蒸发器包括：在其下部用以储存致冷剂的致冷剂箱，第一蒸发器的致冷剂收集装置与第二蒸发器的致冷剂箱联通。
第二蒸发器的致冷剂箱最好放在第一蒸发器的致冷剂收集装置的下方。
要求冷凝器在其下部具有液态致冷剂的收集部分，该部分与第一蒸发器的致冷剂喷洒装置联通，还装有一个用于将第二吸收器中的吸收溶液供到第二蒸发器的致冷剂中的溶液混合装置。
最好还具有将第一吸收器或第二吸收器中的吸收溶器供到第二蒸发器的致冷剂中的溶液混合装置。同时最好具有将第二蒸发器中的液态致冷剂送到第二吸收器或第二溶液泵的吸入侧的致冷剂流出装置。
另外，最好提供：(a)致冷剂流出装置，它包括一根将第二蒸发器的致冷剂箱与第二吸收器或第二溶液泵的吸入侧相连的管，以及装在管中的第一控制阀，(b)用以喷洒第二蒸发器中混合溶液的第二喷洒装置，(c)用以探测由第二致冷泵供到第二喷洒装置的混合溶液的浓度的浓度探测装置，(d)用以控制从第二蒸发器流进和流出的致冷剂和溶液的量的控制装置，以及该溶液混合装置包括将第二吸收器中的吸收溶液送到第二蒸发器和吸收溶液管上的第二控制阀的吸收溶液管，控制装置按照浓度探测装置探测的浓度信号来控制第一和第二控制阀。
另外，最好第一蒸发器包括：喷洒液态致冷剂的致冷剂喷洒装置，在其下部收集未蒸发的喷洒的致冷剂部分的致冷剂收集装置，以及一个用以将致冷剂收集装置中的致冷剂送到致冷剂喷洒装置的第一致冷剂泵；第二蒸发器包括在其下部用以储藏致冷剂的致冷剂箱，还具有：(a)用以将第一吸收器或第二吸收器的吸收溶液供到第二蒸发器的溶液混合装置，(b)用以将液态致冷剂从冷凝器供到第一蒸发器的致冷剂管，(c)将第一致冷剂泵的排放侧连到第二致冷剂箱的连接管，(d)在连接管上的第三控制阀，(e)用以喷洒第二蒸发器中的混合溶液的第二喷洒装置，(f)用以探测送到第二喷洒装置中的混合溶液的浓度的浓度探测装置，和(g)按照浓度探测装置探测到的浓度来控制第三控制阀的控制装置。
最好提供溶液混合装置，它包括：将收集在第二蒸发器中的液态致冷剂送到第二吸收器或第二溶液泵的吸入侧的第一管，在第一管上的第一控制阀，将第二吸收器中的吸收的溶液送到第二蒸发器和第二管上的第二控制阀；还具有液面探测装置，用以探测第二蒸发器中的混合致冷剂的液面；该控制装置具有记忆装置，用以储存第二蒸发器中致冷剂浓度的目标值和第二蒸发器中液面上、下限值中的一个；用由浓度探测装置探测到的致冷剂浓度和记忆装置中储存的目标浓度来控制第三控制阀；将液面探测装置探测的液面与记忆装置中储存的上、下限值中的一个值相比较，在探测出的液面高于上限时，第一控制阀打开一段预定的时间。
溶液混合装置还要包括一根联通第二溶液泵的排放侧和第二蒸发器或第二致冷剂泵的吸入侧的管，在管上装有第二控制阀。换言之，要求溶液混合装置包括：(a)收集在第二吸收器中喷洒的吸收溶液的吸收溶液收集装置，该装置安置在第二致冷箱的上方，(b)一根联通吸收溶液收集装置与第二致冷剂箱的管，以及(c)装在管上的第二控制阀。
液面探测装置最好包括：探测液面上限的上限液面开关和探测液面下限的下限液面开关，当上限液面开关工作时，控制装置打开第一控制阀一段预定时间，当下限液面开关工作时，控制装置打开第二控制阀一段时间。
为获得上述目的的第三个特征在于：一台吸收式致冷机包括：第一蒸发器、第二蒸发器、第一吸收器、第二吸收器，一个再生器，一个冷凝器和一个溶液热交换器；用水作致冷剂，用盐的水溶液作为吸收剂；第一吸收器具有第一溶液泵，第二吸收器具有第二溶液泵，用以冷却第二吸收器中产生的热量的热交换装置装在第一蒸发器上，在第一蒸发器中产生的致冷剂蒸汽送到第一吸收器，在第二蒸发器中产生的致冷剂蒸汽送到第二吸收器，还具有溶液混合装置，它将第一和第二吸收器的一个中的吸收溶液送到第二蒸发器。
最好在第一蒸发器上安装第一热传导管，通过它冷却流动的流体，在第二吸收器上安装第二热传导管，还具有联通第二热传导管与第一热传导管的联通管。
最好还具有：(a)将来自冷凝器的液态致冷剂供到第一蒸发器的致冷剂管，(b)将致冷剂供到第一蒸发器的第一致冷剂泵，(c)连接第一致冷剂泵的排放侧和第二致冷剂箱的连接管，(d)装在连接管上的第三控制阀，(e)在第二蒸发器中喷洒混合溶液的第二喷洒装置，(f)探测供到第二喷洒装置中混合溶液浓度的浓度探测装置，以及(g)与由浓度探测装置探测到的浓度信号相对应从而控制第三控制阀的控制装置。
最好还具有：(a)将致冷剂供到第二蒸发器的第二致冷剂泵，(b)联接第二致冷剂泵的排放侧与第二吸收器或第二溶剂泵的吸入侧的第二联通管，(c)具有装在第二联通管上的第一控制阀的致冷剂流出装置，(d)探测第二蒸发器中的混合致冷剂的液面的液面探测装置；溶液混合装置包括：一根将第二吸收器中的吸收溶液供到第二蒸发器的吸收溶液管，装在吸收溶液管上的第二控制阀；控制装置具有储存第二蒸发器中致冷剂浓度和第二蒸发器中液面上、下限值中的一个的目标值的记忆装置，控制装置通过采用由浓度探测装置探测的致冷剂浓度和记忆装置中储存的目标浓度来进行控制，由液面探测装置探测的液面与记忆装置中储存的上、下限值中的一个相比较，如果探测的液面值高于上限，第一控制阀打开一段预定的时间。
溶液混合装置可以包括联通第二溶液泵的排放侧与第二蒸发器或第二致冷剂泵的吸入侧的第三联通管，在第三联通管上装有第二控制阀。换言之，溶液混合装置可以包括：(a)收集在第二吸收器中喷洒的吸收溶液的吸收溶液收集装置，该装置安装在第二致冷剂箱的上方，(b)联通吸收溶液收集装置与第二致冷剂箱的第四联通管，以及(c)装在第四联通管上的第二控制阀。
该液面探测装置可以包括探测液面上限值的上限液面开关，以及探测液面下限值的下限液面开关，当上限液面开关工作时，控制装置打开第一控制阀一段预定的时间，当下限液面开关工作时，控制阀打开第二控制阀一段预定的时间。
第一蒸发器可以包括：一个喷洒液态致冷剂的致冷剂喷洒装置，一个装在其下部用以收集未蒸发的喷洒致冷剂的致冷剂收集装置，第二蒸发器包括装在其下部用以储存致冷剂的致冷剂箱，以及与致冷剂箱联通的致冷剂收集装置。
还可以具有将第二蒸发器中的液态致冷剂送到第二吸收器或第二溶剂泵的吸入侧的致冷剂流出装置。
最好还具有：(a)致冷剂流出装置，它包括一根联通致冷剂箱与第二吸收器或第二溶液泵的吸入侧的管，和装在管上的第一控制阀，(b)溶液混合装置，它包括将第二吸收器中的吸收溶液送到第二蒸发器的管，和装在管上的第二控制阀，(c)用以在第二蒸发器内喷洒混合溶液的第二喷洒装置，(d)探测由第二致冷剂泵供到第二喷洒装置的混合溶液的浓度的浓度探测装置，(e)按照浓度探测装置探测的浓度信号来控制第一和第二控制阀的控制装置。
图1是本发明的吸收式致冷机的第一个实施例的系统示意图；
图2是本发明的吸收式致冷机的第二个实施例的系统示意图；
图3～6分别是图2的第二个实施例的修改的系统示意图。
下面将参照附图描述本发明的几个实施例。图1是本发明的第一个实施例的吸收式致冷机的系统示意图，该吸收式致冷机包括：第一蒸发器11，第二蒸发器12，第一吸收器21，第二吸收器22，再生器31，冷凝器41，溶液热交换器51和52，致冷剂泵61和62，溶液泵71和72。本结构的吸收式致冷机的工作情况如下。
在第一蒸发器11上装有一根热传导管15，来自第二吸收器22的溶液通过此管流动。从冷凝器41送到第一蒸发器11的液态致冷剂储存在致冷剂箱17内，该致冷剂由致冷剂泵61送到喷洒装置13。该喷洒装置13在热传导管15的上方喷洒致冷剂液体，在液态致冷剂在热传导管15表面蒸发时，流过热传导管15的溶液由蒸发的潜热冷却。
在第一吸收器21上装有热传导管25，冷水通过它流动。由再生器31加热和浓缩的溶液从溶液喷洒装置23喷洒在热传导管25上。同时，浓缩的溶液吸收在蒸发器11中蒸发的致冷剂的蒸汽。由于该吸收作用，第一蒸发器11中的压力保持在较低量级，从而使喷洒在热传导管25上的致冷剂能连续不断地蒸发。
在致冷剂蒸汽被吸收时产生的吸收热由在热传导管25中流动的冷却水带走。由吸收致冷剂蒸汽而浓度降低的溶液储存在溶液箱27中。然后，将该溶液由溶液泵71送到溶液热交换器51中，与来自第二吸收器22的溶液交换热量。然后该溶液与来自溶液泵72的溶液混合，送到第一蒸发器11的热交换管15。
在第二蒸发器12上装有热传导管16，冷水或盐水通过它流动。从冷凝器41送到第二蒸发器12的致冷剂液体储存在致冷剂箱18中，该致冷剂液体由致冷剂泵62送到喷洒装置14。喷洒装置将致冷剂液体喷洒在热传导管16的上方，流过热传导管16内部的冷却水或盐水由液态致冷剂在热传导管16表面上蒸发时的蒸发潜热冷却。
第二吸收器22包括一喷淋吸收器，超冷溶液从喷淋装置24喷出，吸收第二蒸发器22内蒸发的致冷剂的蒸汽。由于该吸收作用，第二蒸发器12内的压力保持在一个较低量级，从而使在热传导管16上方喷酒出的致冷剂能连续不断地蒸发。由吸收致冷剂蒸汽而温度升高。浓度降低的溶液(液滴26)储存在溶液箱28中。然后该溶液由溶液泵72送到第一蒸发器11和溶液热交换器51。
送到第一蒸发器11的溶液与从溶液热交换器51送出的溶液在管路上结合在一起流过热传导管15。该溶液在流过热传导管15的同时由于在管外流下的致冷剂蒸发而冷却，在超冷状态下送到第二吸收器22内的喷射装置24。
从溶液泵72流到溶液热交换器51的溶液与来自第一吸收器21的溶液进行热交换，其温度将升高，然后再送到溶液热交换器52。在溶液热交换器52中，来自溶液热交换器51的溶液与来自再生器31的溶液进行热交换，温度将升高，然后再通过溶液流入管33送到再生器31。
在再生器31上装有热传导管32，用作热源的蒸汽流过该管32。送到再生器31的溶液由流过热传导管32的蒸汽加热并沸腾，与溶液分开的致冷剂蒸汽送到冷凝器41。由于与致冷剂蒸汽分离而浓缩的溶液从溶液出口部34流出，送到溶液热交换器52，与来自热交换器51的溶液进行热交换，然后再送到第一吸收器21的喷洒装置23。
在冷凝器41上装有热传导管42，来自吸收器21的冷却水流过该管42。来自再生器31的致冷剂蒸汽由流过热传导管42的冷却水在热传导管42的表面冷却并凝结，储存在冷凝器41下部的致冷剂箱43内。这种液态致冷剂通过致冷剂管44、节流阀45和致冷剂管46送到第一蒸发器11和第二蒸发器12，并储存在致冷剂箱17和18中。
在上述结构的实施例中，不必提供第二吸收器22中的热传导管，能省掉该管的成本，整个系统的成本能减少。另外，与通过热传输介质将第一蒸发器与第二吸收器相连的情况相比，在第二吸收器中温度升高的溶液直接送到第一蒸发器的管路通道中并进行冷却。因此影响热交换所需要的温差可以减小，整个循环性能能做到效率更高。
下面将参照图2描述本发明的第二个实施例的吸收式致冷机。第二个实施例在下列(1)～(4)点不同于第一个实施例。(1)装有高温再生器和低温再生器，从而得到双效循环。(2)在第一吸收器21的溶液泵71的排放侧装有喷射泵73从而抽吸来自热交换器52的浓缩的溶液，该浓缩的溶液送到第二吸收器21的喷洒装置23，在热传导管25的上方喷洒。(3)使来自再生器41的致冷剂逐次地从第一蒸发器流到第二蒸发器，还具有联通第一蒸发器的致冷剂箱17与第二蒸发器12的致冷剂箱18的管47。(4)装有用以控制从第一吸收器到第二吸收器的溶液量的浮阀81。
下面将更详细地描述第(1)个差别。从溶液泵72送到热交换器52的溶液与来自高温再生器31a的溶液和来自低温再生器35的溶液进行热交换。然后部分这些溶液通过溶液流入管37送到低温再生器35，而其余的溶液通过溶液热交换器53和流入管33送到高温再生器31a。送到高温再生器31a的溶液由流过高温再生器31a的热传导管32a的蒸汽加热至沸腾，致冷剂产生的蒸汽送到低温再生器。由于致冷剂蒸汽分离而浓缩的溶液从溶液出口部分34a送到溶液热交换器53。
在低温再生器35上装有热传导管36，从高温再生器31送来的致冷剂蒸汽流过该管。另一方面，流到低温再生器35的溶液由流过热传导管36的蒸汽加热并沸腾，分离的致冷剂蒸汽送到冷凝器41a。由于致冷剂蒸汽分离而浓缩的溶液流过溶液流出管38，与通过溶液热交换器53的来自高温再生器31的溶液混合，然后送到溶液热交换器52。已经与来自热交换器51溶液进行过热交换的溶液通过热交换器52送到喷射泵73的吸入侧，与来自泵71的溶液结合，送到第一吸收器21的喷洒装置23。已经从高温再生器送来并由在流过低温再生器35的热传导管36流过期间而加热的溶液冷凝的致冷剂通过节流阀39送到冷凝器41a的致冷剂箱43a中。
关于上述差别(2)，在高温再生器31a和低温再生器35中加热并浓缩的溶液与由溶液泵71从溶液箱27中送出的溶液由喷射泵73混在一起，该混合溶液由溶液喷洒装置23喷洒在热传导管25的上方。关于上述差别(3)，准备了一根致冷剂管46(未示出)用以将冷凝的致冷剂及时地送到第一和第二蒸发器11和12。第一蒸发器11的致冷剂箱17通过管47与第二蒸发器12的致冷剂箱18联通。已在第一蒸发器中蒸发的部分致冷剂送到第二蒸发器12的致冷剂箱18。关于上述差别(4)，送到热交换器(51)的溶液与来自第二吸收器22的溶液进行热交换，然后通过浮阀81送到第二吸收器22的溶液箱。
在上述结构的实施例中，具有两个再生器，即一个高温再生器和一个低温再生器，从而达到双效循环，因此增强了循环性能。另外，在第一吸收器的溶液泵的排放侧装上喷射泵，抽吸来自再生器的浓缩溶液，然后再将该浓缩溶液喷洒在第一吸收器的热传导管上方。因此增强了吸收器的热传导性能，并增强了整个的循环性能。第一蒸发器的致冷剂箱与第二蒸发器的致冷剂箱联通，液态致冷剂连续地从第一蒸发器流到第二蒸发器，因此致冷剂自动地配置到第一蒸发器和第二蒸发器中。
下面将参照图3描述本发明第二个实施例的第一个修改。本修改在下列(5)～(7)点中不同于第二个实施例。(5)用以从致冷剂箱17抽吸液态致冷剂，装在第一蒸发器11的下部用来引导致冷剂使之到达致冷剂喷洒装置13的再循环通道省略了。(6)来自冷凝器41a的液态致冷剂直接导入致冷剂喷洒装置13。(7)来自高温再生器31a的溶液由燃烧器32b加热。
这些差别的细节如下。由冷凝器41a冷凝后的液态致冷剂直接导入第一蒸发器11的喷洒装置13，并在热传导管15的上方喷洒。此时液态致冷剂在热传导管15的表面上蒸发，从而使流过该管的溶液由蒸发潜热冷却。还未蒸发的液态致冷剂部分收集在第一蒸发器11下方的致冷剂箱17内。第一蒸发器11的致冷剂箱17由致冷剂管47与第二蒸发器12的致冷剂箱18联通，在第一蒸发器11中尚未蒸发的致冷剂送到第二蒸发器12的致冷剂箱18。
在上述结构的修改中，由于省略了第一蒸发器11的致冷剂泵61，去掉了再循环致冷剂的通道(管)。另外，来自冷凝器41a的液态致冷剂直接送到致冷剂喷洒装置13。采用这种结构，再循环致冷剂的管泵就不必要了，因此可得到一种低成本的设计。
下面将参照图4描述本发明的第二个修改。本修改在下列(8)～(10)点上不同于图2和上述第一修改的实施例。(8)装有一通道91，它通过控制阀92从第二吸收器的溶液泵72的排放侧管通到第二蒸发器12的致冷剂箱18。(9)装有通过控制阀94联通第二蒸发器的致冷剂箱18与第二吸收器溶液泵72的吸入侧的通道93。(10)在第二蒸发器12的致冷剂喷洒管上装有浓度探测装置95，探测致冷剂液面的致冷剂液面探测装置96装在第二蒸发器12的致冷剂箱18内，还装有控制装置97，它能对应于分别来自浓度探测装置95和液面探测装置96的信号控制阀门92和94。在该修改中，装第一修改中的结构(7)，但没有结构(5)和(6)。
在上述结构的修改中，装在第二蒸发器12下部的致冷剂箱18中的致冷剂液通过浓度探测装置95由致冷剂泵62送到喷洒装置14。部分溶液通过管91送到致冷剂箱18，管91从将溶液送到第一蒸发器11的热传导管15的管中分出并通到第二蒸发器12的致冷剂箱18中。通过的溶液量由装在管91上的控制阀92控制。引导致冷剂从致冷剂箱18到溶液泵72的管93中致冷剂的流速由装在管93上的控制阀94控制。
控制装置97输入来自浓度探测装置95和液面控制装置96的信号，控制阀门92和94，从而使由浓度探测装置95探测的液态致冷剂的浓度成为预定值。尤其是在控制装置97的记忆装置98中储存了第二蒸发器12中致冷剂浓度的目标值和第二蒸发器12的致冷剂箱的液面上、下限值。当致冷剂浓度低于预定值时，控制阀92打开，反之，当致冷剂浓度值高于预定值时，控制阀92关闭。当液面低于预定值时，控制阀94关闭，反之当液面高于预定值时，控制阀94打开。就这样来控制控制阀92和94。仅液面上、下限值的一个值可储存，在这种情况下，如果预先确定该预定值的允许范围，可达到类似的效果。
当与溶液混合的致冷剂在第二蒸发器12中蒸发时，仅是水蒸发，而作为溶解物的盐不能蒸发。因此一旦达到预定的浓度，就不必进行重新补充和除去盐(溶解物)的工作。然而如果液滴散开、从而使溶解物流出，降低了致冷剂浓度，控制阀92打开。此时溶液被自动补充从而进行控制，保持浓度在预定值。
当水的含量随着致冷剂蒸发量的增加而减少、从而使致冷剂浓度变大时，控制阀92关闭，因此停止供给溶液。此时高浓度致冷剂的蒸发热传导系数降低，因此致冷剂的蒸发量低于从致冷剂箱17流入的致冷剂量，这样混合致冷剂中的水含量增大。结果致冷剂浓度降低，浓度被控制到预定值。
另一方面，当由于溶液液滴散开而使致冷剂箱中的浓度变高时，控制阀92关闭，因此停止提供溶液。此时高浓度致冷剂的蒸发热传导系数降低，因此致冷剂蒸发量低于从致冷箱17的致冷剂流入量。结果致冷剂量增加，致冷剂液面上升。当致冷剂液面上升超过预定值时，控制阀94打开，允许致冷剂流出。结果致冷剂浓度及致冷剂量两者均保持在相应的确当的值上。
如上所述，在这项修改中，还具有用以使溶液流到第二蒸发器的致冷剂箱中的装置，以及用于使致冷剂从该致冷剂箱流到溶液通道的装置，流入致冷剂箱溶液的流量和来自致冷剂箱的致冷剂流量按致冷剂浓度探测装置的信号进行控制，从而使致冷剂浓度保持在预定水平上。因此能防止致冷剂冻结。另外，能提供低温的盐水，同时能稳定保持在0℃以下的温度上蒸发。
下面将参照图5描述本发明第二个实施例的第三个修改。该修改在下列(11)和(12)点上不同于第二个实施例和第一及第二修改。(11)在第二吸收器22内装有一溶液接纳盒101，用以接纳部分喷射的溶液，还装有管102，用以通过控制阀103将溶液接纳盒101中的溶液引导到致冷剂箱18。(12)装在第二吸收器22下部的溶液箱28放在低于第二蒸发器12a的致冷剂箱18的位置，还装有通道93a，它通过控制阀94a从致冷剂箱18通到溶液箱28的中部。控制装置97a对应于来自浓度探测装置95和液面探测装置96的信号来控制控制阀103和104。第二蒸发器12的致冷剂箱18安置在第一蒸发器11a的致冷剂接纳盒19的下方的位置上，第一蒸发器11a的底部与第二蒸发器12a的致冷剂箱18联通。
在上述结构的修改中，溶液储存在第二吸收器22内的溶液接纳盒101中，这些溶液再通过管102送到致冷剂箱18。这些溶液的量由管102上的控制阀103控制。致冷剂液面探测装置96装在致冷剂箱18内，还具有管93a，用以将致冷剂从致冷剂箱18送到溶液箱28。因此致冷剂在管93a中的流速由管93a上的控制阀94a控制。正如在上述第二修改中一样，控制装置97a输入来自浓度探测装置95和液面探测装置96的信号，控制控制阀103和94a，从而使致冷剂的浓度成为预定值。
尤其是当流在第二蒸发器12a中的致冷剂浓度降低，例如致冷剂液滴散开，溶解物流出，控制阀103打开，从而补充溶液。结果使溶液的浓度保持在预定值。另外当水含量随着蒸发量的增大而降低、从而溶液浓度变大时，控制阀103关闭，停止供给溶液。此时控制阀94a打开，允许致冷剂流出，使致冷剂浓度和致冷剂量均保持在它们相应的确当的值上。这些操作的细节类似于上面第二个修改的描述。
如上所述，在该修改中，溶液从第二吸收器22内的接纳盒101通过控制阀103送到第二蒸发器的致冷剂箱18，因此与溶液从溶液泵72的排放侧输送相比，输送压力较小。因此能更精确地控制溶液输送量。因此在致冷剂箱18中致冷剂的浓度将不会太高，并没有必要为了降低浓度使致冷剂箱中的致冷剂无效地流到溶液侧。
溶液箱28安置在致冷剂箱18的下方位置，在致冷剂箱18的液面高于预定值时排放致冷剂的管93a从致冷剂箱18引到溶液箱28的中部。因此致冷剂有效地散布在溶液箱中，这可防止由于溶液箱中致冷剂浓度不均匀而引起的浓缩液腐蚀，也可防止在管或罐构件上形成孔洞。
下面将参照图6描述本发明第二个实施例的第四个修改。该修改在下列(13)～(15)点上不同于上述实施例和上述修改。(13)致冷剂在第二吸收器22和第一蒸发器11b之间循环，还装有循环这些致冷剂的泵20。(14)装有一个管93b，它从第二蒸发器12的致冷剂泵62的排放侧管子上分支出，并通过控制阀94通到第二吸收器22的溶液箱28的中部。(15)一根从第一蒸发器11b的致冷剂泵61的排放侧管上分支出的管48通过控制阀49通向第二蒸发器12b的致冷剂箱18，该管48作为液态致冷剂流入装置使液态致冷剂流入第二蒸发器12b。
在上述结构的修改中，管93b(它从致冷剂泵62的排放侧管分支出并将致冷剂送到溶液箱28)中致冷剂的流速由管93b上的控制阀94c控制。从第一蒸发器的致冷剂泵61的排放侧管分支出并将致冷剂送到第二蒸发器的致冷剂箱18中的管48中的流速，由控制阀49控制。控制阀97c对应于来自浓度探测装置95和液面探测装置96的信号来控制阀门103、94c和49，从而使浓度变成预定值。
当致冷剂的浓度低于预定值时，在控制装置97c的控制下，控制阀49的打开程度减小。而在致冷剂的浓度高于预定值时，则增大控制阀49的打开程度。当液面低于预定下限值时，控制阀94c关闭，控制阀103打开一段预定时间。当液面高于预定上限值时，控制阀103关闭，控制阀94c打开一预定时间。另外若液面位于预定的上、下限之间，两个控制阀94c和103均关闭。
在第二蒸发器12b内的蒸发量是由致冷剂浓度变化而探测的，通过调节控制阀49的打开程度而进行调节。其它的操作类似于上面修改的描述。
在上述修改中，提供了管48，它从第一蒸发器11b的致冷剂泵61的排放侧管上分支出并通向第二蒸发器12b的致冷剂箱18，流入第二蒸发器12b的致冷剂量由管48上的控制阀49控制。因此能更精确地控制第二蒸发器12b中致冷剂的浓度，并能防止致冷剂从第二蒸发器12b的致冷剂箱18为控制浓度而无效流出。
提供了管93b，它从致冷剂泵62的排放侧管分支出并通到第二吸收器22的溶液箱28，流入第二吸收器22的致冷剂量由管93b上的控制阀94c控制。因此能更精确地控制致冷剂的浓度。
流过第一蒸发器11b和第二吸收器22的介质通道是循环通道，因此能以简单的结构而得到两级吸收的致冷机，该致冷机制造简单，易于装配。传统的热交换器能用于该通道中。在上面的描述中，虽然吸收器的液面是采用液面仪为控制目的而测出的，可以采用液面开关代替液面仪。在此情况下控制起来就更容易了。
在上述实施例和修改中，虽然吸收式致冷机获得了单个效应或双重效应，它还可达到三重效应。虽然水用作致冷剂、而溴化锂用作为吸收剂，也可用氨水作致冷剂而用水作吸收剂。
如上所述，在本发明中，吸收式致冷机包括第一蒸发器、第二蒸发器、第一吸收器和第二吸收器，第二吸收器包括喷射吸收器，由吸收第二吸收器中致冷剂蒸汽而温度升高的溶液在第一蒸发器中冷却，然后再返回到第二吸收器中。采用这样的结构，能减小第二吸收器的热传导面，从而能减少系统的成本。
在本发明中，将致冷剂从冷凝器送到第一蒸发器(高温侧蒸发器)的致冷剂输送管直接连到该蒸发器的致冷剂喷洒装置上，从而喷洒致冷剂；装有用以收集部分未蒸发的喷洒出的致冷剂的接纳盒；还装有用以将收集的致冷剂送到第二蒸发器的致冷剂箱的致冷剂管。因此能省略第一蒸发器的致冷剂泵，从而减少了成本和电能消耗。
在本发明中，装有通过控制阀使溶液流到第二蒸发器(低温侧蒸发器)的管，用以通过控制阀使混合致冷剂从第二蒸发器流到溶液侧的管，用以探测第二蒸发器中混合致冷剂浓度的浓度探测装置，用以探测第二蒸发器中混合致冷剂的液面的液面探测装置，以及对应于来自浓度探测装置和液面探测装置的信号来控制两个控制阀的控制装置。因此在控制第二蒸发器中混合致冷剂浓度时，无效地从第二蒸发器流出的致冷剂量减少，因而提高了吸收式致冷机的效率。
除了上述两个控制阀外，还可装上一个阀，用以控制从第一蒸发器供到第二蒸发器的致冷剂的量，通过安装该阀，可防止第二蒸发器中的致冷剂为控制浓度而无效使用。
本发明可在不背离其精神和主要特征的情况下而采用各种其它形式。因此上述实施例和修改仅作为本发明的例子，而绝无限制意义。本发明的范围由所附权利要求来描述，所有的属于权利要求相应范围的修改和变化均落于本发明的范围内。

Claims (23)

1．一种吸收式致冷机，包括以两级方式安置的一个低温蒸发器和一个高温蒸发器；以及以两级方式安置的一个高温吸收器和一个低温吸收器；
其中，上述低温吸收器包括一喷淋吸收器，由吸收上述低温吸收器中的致冷剂而温度升高的溶液送到上述高温蒸发器进行冷却，上述冷却后的溶液喷射在上述低温吸收器中。
2．一种吸收式致冷机，包括一个用以加热吸收溶液的再生器；一个用以冷凝从上述再生器送来的致冷剂的冷凝器，一个用以蒸发由上述冷凝器冷凝的致冷剂的第一蒸发器，上述第一蒸发器具有安装在其中的热传导管，将要被冷却的流体通过该管流动；一个具有热传导管的第二蒸发器，冷却水或盐水流过该热传导管；一个用以使在上述第一蒸发器中蒸发的致冷剂由溶液吸收的第一吸收器，上述第一吸收器具有第一溶液泵；一个具有第二溶液泵和喷射装置的第二吸收器，它能使在上述第二蒸发器中蒸发的致冷剂由吸收溶液吸收，并将已吸收上述致冷剂的上述吸收溶液用上述第二溶液泵送到上述喷淋装置；其中装有将上述第二吸收器中的上述吸收溶液送到上述第一蒸发器中的上述热传导管中的管子。
3．按照权利要求2的吸收式致冷机，其中上述第一蒸发器包括用以喷洒液态致冷剂的致冷剂喷洒装置，装在其下部用以收集未蒸发的上述喷洒的致冷剂部分的致冷剂收集装置，上述第二蒸发器包括在其下部用以储存致冷剂的致冷剂箱，上述致冷剂收集装置与上述致冷剂箱联通。
4．按照权利要求3的吸收式致冷机，其中上述第二蒸发器的上述致冷剂箱安置在上述第一蒸发器的上述致冷剂收集装置的下方位置。
5．按照权利要求4的吸收式致冷机，其中上述冷凝器具有装在其下方的液态致冷剂收集部分，上述液态致冷剂收集部分与上述致冷剂喷洒装置联通，还装有用以将上述第二吸收器中的吸收溶液供到上述第二蒸发器的致冷剂中的溶液混合装置。
6．按照权利要求3的吸收式致冷机，其中装有将上述第一吸收器或上述第二吸收器中的吸收溶液供到上述第二蒸发器的致冷剂中的溶液混合装置。
7．按照权利要求6的吸收式致冷机，其中装有用以将上述第二蒸发器中的液态致冷剂送到上述第二吸收器或上述第二溶液泵的吸入侧的致冷剂流出装置。
8．按照权利要求6的吸收式致冷机，其中装有：(a)致冷剂流出装置，它包括一根联通上述致冷剂箱与上述第二吸收器或上述第二溶液泵的吸入侧的管，以及装在上述管上的第一控制阀，(b)用以喷洒上述第二蒸发器中混合溶液的第二喷洒装置，(c)用以探测由上述第二致冷剂泵供到上述第二喷洒装置的混合溶液的浓度的浓度探测装置，以及(d)用以控制流入或流出第二蒸发器的至少是致冷剂和溶液的量的控制装置；上述溶液混合装置包括用以将上述第二吸收器的吸收溶液送到上述第二蒸发器的吸收溶液管，第二控制阀装在上述吸收溶液管上，上述控制装置按照上述浓度探测装置探测的信号来控制上述第一和第二控制阀。
9．按照权利要求2的吸收式致冷机，其中上述第一蒸发器包括用以喷洒液态制剂的致冷剂喷洒装置，在其下部用以收集未蒸发的已喷洒的致冷剂部分的致冷剂收集装置，以及用以将上述致冷剂收集装置的致冷剂送到上述致冷剂喷洒装置的第一致冷剂泵，上述第二蒸发器包括装在其下部用以储存致冷剂的致冷剂箱，并装有：(a)用以将上述第一或第二吸收器中的吸收溶液供到上述第二蒸发器的溶液混合装置，(b)用以将液态致冷剂从上述冷凝器送到上述第一蒸发器的致冷剂管，(c)将上述第一致冷剂泵的排放侧连到上述第二致冷剂箱的连接管，(d)装在连接管上的第三控制阀，(e)用以在第二蒸发器中喷洒混合溶液的第二喷洒装置，(f)用以探测送到上述第二喷洒装置的混合溶液浓度的浓度探测装置，以及(g)用以按照由上述浓度探测装置探测的信号来控制上述第三控制阀的控制装置。
10．按照权利要求9的吸收式致冷机，其中装有溶液混合装置，该装置包括：用以将收集在上述第二蒸发器中的液态致冷剂送到上述第二吸收器或上述第二溶液泵的吸入侧的第一管，装在上述第一管上的第一控制阀，用以将上述第二吸收器中的吸收溶液送到上述第二蒸发器的第二管，第二控制阀装在上述第二管上，还装有用以探测第二蒸发器中混合致冷剂液面的液面探测装置，上述控制装置具有储存上述第二蒸发器中致冷剂浓度的目标值和上述第二蒸发器液面的上、下限值中一个的目标值的储存装置，上述第三控制阀用由上述浓度探测装置探测的致冷剂浓度和储存在上述记忆装置中的目标浓度来控制，由上述液面探测装置探测的液面与上述记忆装置中储存的上、下限值中的一个相比较，当探测的液面值高于上限值时，上述第一控制阀打开一段预定的时间。
11．按照权利要求10的吸收式致冷机，其中上述溶液混合装置包括联通上述第二溶液泵与上述第二蒸发器或上述第二致冷剂泵的吸入侧的管，在上述管上装有第二控制阀。
12．按照权利要求10的吸收式致冷机，其中上述溶液混合装置包括：(a)用以收集喷洒在上述第二吸收器内的吸收溶液的吸收溶液收集装置，上述吸收溶液收集装置安装在上述第二致冷剂箱的上方，(b)联通上述吸收溶液收集装置与上述第二致冷剂箱的管，(c)第二控制阀装在上述管上。
13．按照权利要求10的吸收式致冷机，其中上述液面探测装置包括：一个用以探测液面上限的上限液面开关和一个用以探测液面下限的下限液面开关，当上限液面开关工作时，上述控制装置打开上述第一控制阀一段预定时间，当上述下限液面开关工作时，上述控制装置打开上述第二控制阀一段预定时间。
14．一种吸收式致冷机包括：第一蒸发器、第二蒸发器，第一吸收器和第二吸收器，再生器，冷凝器和溶液热交换器，水用作致冷剂，盐的水溶液用作吸收剂，上述第一吸收器具有第一溶液泵，上述第二吸收器具有第二溶液泵，在上述第一蒸发器中装有用以冷却在上述第二吸收器中产生的吸收热的热交换装置，还装有溶液混合装置，它将在上述第一蒸发器中产生的致冷剂蒸汽送到上述第一吸收器，将在上述第二蒸发器中产生的致冷剂蒸汽送到上述第二吸收器，和将上述第一和第二吸收器的一个中的吸收溶液送到上述第二蒸发器。
15．按照权利要求14的吸收式致冷机，其中将被冷却的流体流过的第一热传导管装在上述第一蒸发器上，第二热传导管装在上述第二吸收器上，还装有联通上述第二热传导管与上述第一热传导管的联通管。
16．按照权利要求15的吸收式致冷机，其中装有：(a)用以将液态致冷剂从上述冷凝器供到上述第一蒸发器的致冷剂管，(b)用以将致冷剂供到上述第一蒸发器的第一致冷剂泵，(c)连接上述第一致冷剂泵与第二致冷剂箱的连接管，(d)装在上述连接管上的第三控制阀，(e)用以在上述第二蒸发器内喷洒混合溶液的第二喷洒装置，(f)用以探测供到第二喷洒装置的混合溶液浓度的浓度探测装置，以及(g)对应于由上述浓度探测装置探测到的浓度信号以控制上述第三控制阀的控制装置。
17．按照权利要求16的吸收式致冷机，其中装有：(a)用以将致冷剂供到上述第二蒸发器的第二致冷剂泵，(b)具有联通第二致冷剂泵的排放侧与上述第二吸收器或上述第二溶液泵的吸入侧的第二联通管的致冷剂流出装置，第一控制阀装在上述第二联通管上，(c)用以探测第二蒸发器内混合致冷剂液面的液面探测装置，上述溶液混合装置包括：一根用以将上述第二吸收器中的吸收溶液送到上述第二蒸发器的吸收溶液管，第二控制阀装在上述吸收溶液管上，上述控制装置具有储存上述第二蒸发器的致冷剂浓度和上述第二蒸发器中液面的上、下限值中的一个的记忆装置，上述控制装置用由上述浓度探测装置和在上述记忆装置中储存的目标浓度来控制上述第三控制阀，上述液面探测装置探测的液面与储存在上述记忆装置中的上、下限值的一个相比较，如果探测的液面高于上限，上述第一控制阀打开一段预定的时间。
18．按照权利要求17的吸收式致冷机，其中上述溶液混合装置包括联通上述第二溶液泵的排放侧与上述第二蒸发器或上述第二致冷剂泵的吸入侧的第三联通管，第二控制阀装在上述第三联通管上。
19．按照权利要求17的吸收式致冷机，其中上述溶液混合装置包括：(a)用以收集喷洒在上述第二吸收器内的吸收溶液的吸收溶液收集装置，上述吸收溶液收集装置安置在上述第二致冷箱的上方，(b)联通上述吸收溶液收集装置与上述第二致冷剂箱的第四联通管，以及(c)第二控制阀装在上述第四联通管上。
20．按照权利要求17的吸收式致冷机，其中上述液面探测装置包括用以探测液面上限的上限液面开关以及用以探测液面下限的下限液面开关，当上述上限液面开关工作时，上述控制装置打开上述第一控制阀一段预定时间，当上述下限液面开关工作时，上述控制装置打开上述第二控制阀一段预定时间。
21．按照权利要求14的吸收式致冷机，其中第一蒸发器包括：用以喷洒液态致冷剂的致冷剂喷洒装置和装在其下部用以收集部分未蒸发的上述喷洒致冷剂的致冷剂的收集装置，上述第二蒸发器包括装在其下部用以储存致冷剂的致冷剂箱，上述致冷剂收集装置与上述致冷剂箱联通。
22．按照权利要求21的吸收式致冷机，其中装有用以将上述第二蒸发器中的液态致冷剂送到上述第二吸收器或上述第二溶液泵的吸入侧的致冷剂流出装置。
23．按照权利要求21的吸收式致冷机，其中装有：(a)致冷剂流出装置，它包括联通上述致冷剂箱与上述第二吸收器或上述第二溶液泵的吸入侧的管，上述第一控制阀装在上述管上，(b)溶液混合装置包括将上述第二吸收器的吸收溶液送到上述第二蒸发器的管，第二控制阀装在上述管上，(c)用以在上述第二蒸发器中喷洒混合溶液的第二喷洒装置，(d)用以探测由上述第二致冷剂泵供到上述第二喷洒装置的混合溶液浓度的浓度探测装置，(e)用以按上述浓度探测装置探测的浓度信号控制上述第一和第二控制阀的控制装置。
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