CN1425123A - 吸收式冷冻机 - Google Patents

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Abstract

一种能降低全高、改良设置等的、具有液膜式板片热交换器结构的吸收式冷冻机。其中，将液膜式板片热交换器用于吸收器(A)、蒸发器(E)、再生器(G)和冷凝器(C)的吸收式冷冻机，全部水平方向横向排列配置用液膜式板片热交换器构成的吸收器、蒸发器、再生器和冷凝器。蒸发器、吸收器、再生器和冷凝器收纳于一个罐体(1)内，蒸发器和吸收器、以及再生器和冷凝器可以分别收纳于由设置于罐体内的隔壁(16)间壁开的横向排列的不同的室内。另外，蒸发器和吸收器、以及再生器和冷凝器也可以分别收纳于横向排列配置的不同的罐体内。

Description

吸收式冷冻机
发明所属的技术领域
本发明涉及一种吸收式冷冻机，尤其是将液膜式板片热交换器应用于吸收器、蒸发器、再生器和冷凝器的吸收式冷冻机。
背景技术
虽然吸收式冷冻机能用于空调、冷温水供给等各种用途，但，在被用于建筑物的空调的场合，一般情况下，由于该冷冻机大多是配置在地下室或屋顶上的，所以，要求其容积、设置面积要尽可能地小。
但是，由于构成吸收式冷冻机的蒸发器、吸收器、冷凝器、再生器是采用所谓薄壳和管(シエルアンドチユ-ブ)型热交换器的结构形式，与传热面积相比，必须需要很大的容积，所以，不能满足上述要求。因此，人们在探讨采用将蒸发器等制成与其容积相比传热效率高的板片式热交换器、尤其是液膜式板片热交换器的结构的技术。
但是，存在的问题是：随着必要的传热面积的增加(使高度相同)，传热管的根数增加，而且，在使用与通过增加传热管的长度就能与其相适应的薄壳端管型不同的、液膜式板片热交换器的场合，例如由于以下理由，冷冻机的全高变高了。
在想要增大板片的传热面积的场合，若将板片做得较宽，则难以使流体在整个宽度上均匀地流过，恐怕传热效率要降低，为了避免这种情况的出现，必须加长流体流动方向的长度。而且，一般情况下，为了使流体高效地流动，象是从上向下或者从下向上流动一样，要垂直地竖立板片，因此，该板片较高。
另外，例如，在假设(矩形的)板片上放置有使液体在该板片的表面上流动的(矩形的)液膜侧流体供给器的、整体是矩形的液膜式板片热交换器的场合，在制作整体是相同面积的板片式热交换器的场合，流体供给器的流体供给能力由板片的宽度决定，由于其高度没有实质性的影响，所以，宽度窄的流体供给器所占用的面积较小，这样，由于没有增大板片的面积，所以，若从这一观点出发考虑问题的话，该板片式热交换器的高度就较高了。
再有，虽然进行热交换的板片部分，与薄壳端管型的相比，可以将其整体尺寸做得较小，但由于在设置于吸收器或蒸发器下部的吸收溶液和制冷剂的贮留部，随着吸收溶液浓度的变化，液面高度的变动幅度变大，所以必须与其相对应，增大贮留部的高度。
虽然吸收式冷冻机的全高变高主要是由于以上原因所致，但，特别是在由于用于空调而配置在建筑物的地下室或屋顶上的场合，全高越低，在搬入或设置方面就越有利，实用的高度尺寸以2000mm左右为限。
另外，在具备高温再生器的、所谓的双功能的吸收式冷冻机，若与高温再生器相比，低压罐体(收容低温再生器、冷凝器、吸收器、蒸发器的罐体)的高度高出许多的话，整体会增加无用的空间，不能用于实用。
发明内容
本发明是鉴于上述那样的问题而提出的，其目的在于提供一种既能减小吸收式冷冻机的整体容积、又能将高度降低到实用的高度的、使用液膜式板片热交换器且小型化的吸收式冷冻机。
发明的公开
为了解决上述问题，本发明提供一种吸收式冷冻机，该吸收式冷冻机是一种将吸收器、蒸发器、再生器和冷凝器分别制成液膜式板片热交换器的结构的吸收式冷冻机，其特征是：在水平方向上配置吸收器、蒸发器、再生器和冷凝器。
蒸发器、吸收器、再生器和冷凝器收纳于一个罐体内，可以将蒸发器和吸收器、以及、再生器和冷凝器分别收纳于由设置于上述罐体内的隔壁间壁开的不同(各自)的室内。
具体地说，制成蒸发器、吸收器、再生器和冷凝器，使构成蒸发器、吸收器、再生器和冷凝器的液膜式板片热交换器的板片分别相对该吸收式冷冻机的正面前后方向层叠，能在左右方向上横向排列配置该蒸发器、吸收器、再生器和冷凝器。
另外，制成蒸发器、吸收器、再生器和冷凝器，使构成蒸发器、吸收器、再生器和冷凝器的液膜式板片热交换器的板片分别相对该吸收式冷冻机的正面左右方向层叠，相互在前后方向上配置该蒸发器和吸收器，相互在前后方向上配置再生器和冷凝器，也能相对再生器和冷凝器左右横向排列该蒸发器和吸收器。
再有，蒸发器和吸收器、以及再生器和冷凝器也能分别收纳于不同的罐体内。
另外，使构成蒸发器和吸收器的液膜式板片热交换器的板片为上下方向直立的状态，能在水平方向上相互交替地层叠组合，将蒸发器和吸收器制成整体结构。
另外，使构成再生器和冷凝器的液膜式板片热交换器的板片为上下方向直立的状态，也能在水平方向上相互交替地层叠组合，将再生器和冷凝器制成整体结构。
冷却水可以并联地供给到冷凝器和吸收器，也可以串联地依次供给到吸收器和冷凝器。
附图的简单说明
图1是本发明的吸收式冷冻机的结构简图，(a)是主视图，(b)是左视图(左侧面图)，(c)是右视图(右侧面图)。
图2是本发明的另一吸收式冷冻机的结构简图，(a)是主视图，(b)是左视图，(c)是右视图。
图3是本发明的其它吸收式冷冻机的结构简图，(a)是主视图，(b)是左视图，(c)是右视图。
图4是本发明的又一其它吸收式冷冻机的结构简图，(a)是主视图，(b)是左视图，(c)是右视图。
图5是本发明的其它吸收式冷冻机的结构简图，(a)是主视图，(b)是左视图，(c)是右视图。
图6是本发明的其它吸收式冷冻机的结构简图，(a)是主视图，(b)是左视图，(c)是右视图。
图7是表示图1的吸收式冷冻机的液体的流动情况的系统图。
图8是表示吸收式冷冻机结构要素的排列的模型图，(a)和(b)表示现有的吸收式冷冻机的配置，(c)和(d)表示本发明的吸收式冷冻机的配置。
实施例的说明
以下依据附图对本发明的实施例进行说明。
虽然用以下的附图，就应用水冷式的单功能吸收式冷冻机的场合对本发明进行说明，但，并不限于此，本发明同样也可应用于双功能的吸收式冷冻机、冷温水机等各种形式的吸收式冷冻机。
图1是本发明的吸收式冷冻机的结构简图，(a)是主视图，(b)是左视图，(c)是右视图。
在图1中，A是吸收器，E是蒸发器，G再生器，C是冷凝器，1是吸收式冷冻机的罐体，2是浓溶液供给器，3是稀溶液供给器，4是稀溶液贮留器，5是浓溶液贮留器，6是制冷剂贮留器，7是制冷剂供给器，8是制冷剂回收器，9是冷却水入口，10是冷却水出口，11是热源流体入口，12是热源流体出口，13是冷水入口，14是冷水出口，15是连接管，16是隔壁，17是液滴分离器(分离器)。
在图1中，蒸发器E、吸收器A、再生器G和冷凝器C，如在图1(a)中所见，是分别在左右方向上层叠同样高度的、铅垂的多个板片而构成的，在水平方向前后左右相互留有间隔横向排列着，在它们之间配置有液滴分离器17和隔壁16。
冷却水并联地从冷却水入口9供给到吸收器A和冷凝器C的板片。在这种场合，在吸收器A的板片和冷凝器板片C采用同样形状的板片的情况下，板片的片数的比率最好是吸收器∶冷凝器＝67∶33～60∶40左右。在吸收器A、蒸发器E和再生器G的各板片的上部配置有制冷剂和吸收溶液的供给器2、3、7，在蒸发器E和冷凝器C的板片的下部配置有制冷剂回收器兼贮留器。
罐体1的下部为溶液的贮留器4，在运转时，贮存有一定量的溶液。虽然根据运转条件的不同，液面会有所变动，但是运转时，溶液保持不与制冷剂回收器8接触的高度。但是，在停止时，液面会上升，可以与回收器8接触。
而且，虽然由于冷却水温度等原因，有时靠再生器G和冷凝器C室内的压力不能使吸收溶液返回到吸收器A的上部，但，在本实施例，通过在热交换器出口上设置喷射泵来解决该问题。该喷射泵也可以设置在再生器G的出口(在双功能的吸收式冷冻机的场合设置在低温再生器出口)。
图2是本发明的另一吸收式冷冻机的结构简图，(a)是主视图，(b)是左视图，(c)是右视图。
在图2中，如在图中所见，在左右方向上交替地层叠蒸发器E和吸收器A的板片，制成一体的蒸发器·吸收器A/E，按相同的方向交替地层叠再生器G和冷凝器C的板片，制成一体的再生器·冷凝器G/C，且左右配置蒸发器·吸收器A/E和再生器·冷凝器G/C，在它们之间设有隔壁16。冷却水并联地供给到吸收器A和冷凝器C的板片。
在蒸发器·吸收器A/E和再生器·冷凝器G/C的上部，配设有制冷剂和吸收溶液的供给器2、3、7，在各板片的下部配置有分离制冷剂进行回收的回收器6、8。虽然回收的制冷剂是贮存在另外配置的制冷剂罐中的，但在本图中被省略了。另外，制冷剂罐也可以设置在同一罐体内。
罐体的下部与图1同样、为稀溶液贮留器4。另外，与图1相同的标号表示同一种部件。
图3～图6所示是本发明的另一吸收式冷冻机的结构简图，每一图中(a)是主视图，(b)是左视图，(c)是右视图。
图3与图1的不同之处仅仅是并不象在图1中所示的那样并联地，而是串联地供给吸收器A和冷凝器C的冷却水，从冷却水入口9供给的冷却水通过穿过吸收器A之后的后连接管15，被引导到冷凝器C。
图4表示从正面看左右方向配置蒸发器E、吸收器A、再生器G、冷凝器C的场合。
图5所示是加长再生器G的板片和冷凝器C的板片的垂直方向的尺寸，以增大板片的面积，这样一来，减少了这些板片的数量，由此能减小整体尺寸。图中所示的装置其整体是与图3相同的。
图6是交替地层叠再生器G和冷凝器C的板片制成再生器·冷凝器G/C，交替地层叠吸收器A的板片和蒸发器E的板片制成吸收器·冷凝器A/C，且将再生器·冷凝器G/C和吸收器·蒸发器A/E收纳于另一罐体中，用连接管15进行连接。其整体是与图2相同的。
其次，图7所示是表示使用本发明的吸收式冷冻机的液体的流动情况的系统图。
图7是表示图1的吸收式冷冻机的液体的流动情况的。
吸收器A和蒸发器E以及再生器G和冷凝器C收纳于各罐体1a和1b中。在吸收器A的板片和冷凝器C的板片内，冷却水由冷却水泵22使其从冷却水入口9进入，从冷却水出口10排出。在再生器G的板片内，热源流体由热源流体泵23使其从热源流体入口11进入，从出口12流出。另外，在蒸发器E的板片内，冷水由冷水泵21使其从冷水入口13进入，从14流出。
首先，在吸收器A中吸收了制冷剂的稀溶液从稀溶液贮留器4由溶液循环泵25使其在溶液热交换器27被加热，从设置在再生器G的板片上部的稀溶液供给器3在被热源流体加热的再生器G的板片上向下流动，制冷剂蒸发而浓缩的溶液从再生器下部的浓溶液贮留器5，穿过溶液热交换器27的加热一侧，由溶液喷射泵26导入到吸收器A上部的浓溶液供给器2，从浓溶液供给器2在被冷却水冷却的吸收器A的板片上向下流动，吸收在蒸发器E蒸发了的制冷剂，变成稀溶液，贮存在稀溶液贮留器4中，进行循环。而且，最好是用管路28连接喷射泵26入口和稀溶液贮留器4。这能有效地稳定喷射泵26和吸收器A的流量。
另一方面，在再生器G蒸发了的制冷剂，在冷凝器C上，在被冷却水冷却的冷凝器C的板片上凝缩，贮存在冷凝器C下部的制冷剂贮留器6中，贮存的制冷剂与蒸发器E的循环着的制冷剂合流，由制冷剂泵24供给到蒸发器E上部的制冷剂供给器7，在蒸发器E板片上向下流动，由在该板片内流动的冷水获取热量而蒸发，蒸发了的制冷剂被在吸收器A的板片上向下流动的浓溶液所吸收。
未蒸发的制冷剂回收到蒸发器下部的制冷剂回收器8，由制冷剂泵24循环到制冷剂供给器7。
用图8(a)～(d)的模型图对本发明的效果进行说明。
图8是用于比较现有的例子(a)、(b)和本发明的例子(c)、(d)的模型图，(a)是现有的配置，是收进到实用高度(例如象上述那样的2000mm)情况下的吸收式冷冻机的模型图，(b)是现有的配置，是使板片的高度为能充分提高传热效率的高度情况下的吸收式冷冻机的模型图。(c)是依据本发明的配置的吸收式冷冻机的模型图，(d)是依据本发明的配置的吸收式冷冻机，是使板片的高度不超过吸收式冷冻机实用高度情况下的模型图。
在(a)中，特别是再生器、冷凝器的传热板片为横向扁平的，出于传热特性还有有效的传热面积方面的考虑并不是实用的板片尺寸。(b)若使板片的尺寸为实用的尺寸的话，则吸收式冷冻机的全高不会小于实用的尺寸。
在(c)中，使传热板片具有必要的传热性能，还能降低冷冻机的全高。
另外，在(d)中，将冷冻机的全高降低到实用的尺寸，与(c)相比，使传热板片纵向变长，以增大传热面积，由此减少板片的数量，因此能减小整体尺寸，另外在包含液体供给器的整体的面积是相同的场合，如以上所述，由于传热板片纵向长的方法能提高传热效率，所以，能提高在(d)中的传热性能。

Claims (10)

1.一种吸收式冷冻机，将吸收器、蒸发器、再生器和冷凝器分别制成液膜式板片热交换器的结构，其特征是：在水平方向上配置吸收器、蒸发器、再生器和冷凝器。
2.根据权利要求1的吸收式冷冻机，其特征是：上述蒸发器、吸收器、再生器和冷凝器收纳于一个罐体内，蒸发器和吸收器、以及再生器和冷凝器分别收纳于由设置于上述罐体内的隔壁间壁开的不同的室内。
3.根据权利要求1或2的吸收式冷冻机，其特征是：分别相对该吸收式冷冻机的正面前后方向层叠构成上述蒸发器、吸收器、再生器和冷凝器的液膜式板片热交换器的板片，在左右方向上横向排列该蒸发器、吸收器、再生器和冷凝器。
4.根据权利要求1或2的吸收式冷冻机，其特征是：分别相对该吸收式冷冻机的正面左右方向层叠构成上述蒸发器、吸收器、再生器和冷凝器的液膜式板片热交换器的板片，相互前后方向配置该蒸发器和吸收器，相互前后方向配置再生器和冷凝器，相对再生器和冷凝器左右方向横向排列该蒸发器和吸收器。
5.根据权利要求1的吸收式冷冻机，其特征是：上述蒸发器和吸收器、以及再生器和冷凝器分别收纳于不同的罐体内。
6.根据权利要求1、2、5任意一项的吸收式冷冻机，其特征是：使构成蒸发器和吸收器的液膜式板片热交换器的板片为上下方向直立的状态，在水平方向上相互交替层叠组合，蒸发器和吸收器制成整体结构。
7.根据权利要求1、2、5任意一项的吸收式冷冻机，其特征是：使构成再生器和冷凝器的液膜式板片热交换器的板片为上下方向直立的状态，在水平方向上相互交替层叠组合，再生器和冷凝器制成整体结构。
8.根据权利要求6的吸收式冷冻机，其特征是：使构成再生器和冷凝器的液膜式板片热交换器的板片为上下方向直立的状态，在水平方向上相互交替层叠组合，再生器和冷凝器制成整体结构。
9.根据权利要求1、2、5任意一项的吸收式冷冻机，其特征是：冷却水并联地供给到冷凝器和吸收器。
10.根据权利要求1、2、5任意一项的吸收式冷冻机，其特征是：按从吸收器到冷凝器的顺序串联地供给冷却水。
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