CN201875998U - 玻璃壳体吸收式吸附式制冷元件 - Google Patents

Abstract

玻璃壳体吸收式吸附式制冷元件，将封闭容器抽真空并灌装吸收溶液譬如溴化锂溶液后封离制成；或者将封闭容器抽真空并灌装吸附材料工质对譬如活性炭和甲醇工质对后封离制成；还可以根据需要在制冷元件中设置阀门，制冷元件包括三个功能部分：吸收室/再生室或者吸附室/解吸室；冷凝段及蒸发室，其特征在于含有玻璃封闭容器。本实用新型的有益效果：玻璃容器不产生不凝气体、放气少、产品可免维护使用20年；玻璃耐腐蚀、密封性好、制作封闭容器可采用圆封工艺、制造“品”字形吸收式吸附式制冷元件可采用热拉工艺一次成型。结合附图给出三个实施例。

Description

玻璃壳体吸收式吸附式制冷元件

技术领域

本实用新型涉及玻璃壳体吸收式吸附式制冷元件。

背景技术

吸收式或者吸附式制冷装置包括冰箱和制冷空调可以使用低品位热能譬如太阳集热器提供的热能工作，有利于节能减排。吸收式或者吸附式装置要求内部始终保持高真空。吸收式或者吸附式制冷装置真空度降低的因素包括：1)吸收溶液或者工质与容器材料不相容产生不凝气体、材料放气、密封泄漏。相容性是指材料包括容器壳体与管道阀门在工作条件下是否会与有关吸收溶液或者工质发生反应产生不凝气体的特性。相容的材料与工质之间不产生不凝气体。溴化锂溶液中的水与铁会发生反应产生不凝气体氢气。现有一种商用溴化锂吸收式制冷机专门配套一台真空机组，间隔一段时间抽一次气以保持所需要的真空度。这种配套真空机组的设计增加投资和营运成本，更不适合家用太阳能吸收式或者吸附式制冷装置。

发明内容

本实用新型的目的是要提供玻璃壳体吸收式吸附式制冷元件。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案：用玻璃制造一个封闭容器，将封闭容器抽真空并灌装吸收溶液譬如溴化锂溶液，或者将封闭容器抽真空并灌装吸附材料工质对譬如活性炭和甲醇工质对，然后封离制成一个玻璃壳体吸收式或者吸附式制冷元件。还可以根据需要在制冷元件中设置阀门。通常，制冷元件可以划分为三个各自带有换热界面的功能部分包括：1)存放吸收溶液的吸收室/再生室或者存放吸附材料的吸附室/解吸室；2)带有冷凝液通道的冷凝段；3)收集冷凝液并与冷凝段的冷凝通道连通的蒸发室。这三个功能部分的位置相互错开构成一个“品”字形器件。其中以冷凝段的位置为最高相当于“品”字的上面一个“口”，使吸收室/再生室的吸收溶液或者吸附室/解吸室的吸附材料不能流入冷凝段；蒸发室的冷凝液也不能回流到冷凝段。

还可以用管状冷凝段和/或者管状吸收室/再生室或者管状吸附室/解吸室制造玻璃壳体吸收式吸或者附式制冷元件。

还可以在相邻两个功能部分之间设置热拉形成的过渡折弯段来制造玻璃壳体制冷元件。

还可以在制冷元件的冷凝段或者蒸发室或者冷凝段与蒸发室之间设置一个阀门。要选用相容材料制造的阀门。

还可以对制冷元件的蒸发室和/或者吸收室/再生室或者吸附室/解吸室设置内凹的端面。

还可以制造带有伸入蒸发室内部的玻璃热管冷端的制冷元件。

还可以在制冷元件再生室的底部内侧设置若干凹坑。

本实用新型的有益效果：用玻璃作吸收式吸附式制冷元件的容器，使吸收溶液譬如溴化锂或者工质不与容器壁反应，也不会产生不凝气体使内部真空度下降影响制冷；玻璃容器放气少，产品可免维护使用20年。玻璃耐腐蚀；密封性好；玻璃管价格较低。用玻璃管制作封闭容器可采用圆封工艺，不需要象制造金属件那样需要配套端盖经过装配焊接；制造“品”字形吸收式吸附式制冷元件可采用热拉工艺一次成型，比用金属件简单得多。热拉玻璃管形成过渡折弯段比两次折弯容易且省料，管壁减厚少有利于增加元器件强度。采用管状冷凝段、管状吸附室/解吸室以及管状吸收室/再生室可使用密封圈进行密封安装，简单可靠。

在制冷元件的冷凝段或者蒸发室或者冷凝段与蒸发室之间设置一个阀门，可以阻止溶液或者工质蒸汽进入蒸发室并对蒸发室大量放热。

制冷元件的蒸发室、吸附室/解吸室、吸收室/再生室采用内凹的端面可以增加换热面积。制冷元件采用带有伸入蒸发室内部的玻璃热管冷端的设计，可以利用重力热管的单向导热性简化冷量输出环节。在制冷元件再生室的底部内侧设置，譬如用加热吹气的方法形成若干凹坑，可以利用凹坑处加热表面积的相对增加，形成气泡中心。气泡中心产生的连续气泡既可以起到对吸收溶液搅拌的功能，缩短再生过程；又不会随机产生暴发性大气泡使吸收溶液冲进冷凝段和蒸发室。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1和图2是一个玻璃壳体吸收式制冷元件结构示意图。

图3是一个蒸发室带内凹端面的玻璃壳体吸附式制冷元件结构示意图。

图4是一个蒸发室嵌入热管的玻璃壳体吸收式制冷元件结构示意图。

图中1.制冷元件；2.吸收室/再生室；3.冷凝段；4.蒸发室；5.溴化锂溶液；6.板状球阀芯；7.磁性外驱动件；8.筒形换热器；9.液态水；10.筒形换热器；11.吸附室/解吸室；12.吸附材料；13.内凹端面；14.液态工质；15.热管；16.热端。

具体实施方式

图1和图2中，玻璃管吸收式制冷元件1具有“品”字形布置的吸收室/再生室2、冷凝段3和蒸发室4，溴化锂溶液5集中在吸收室/再生室2内。在冷凝段3的末端设置有一个与冷凝段3活动配合的阀芯6。在阀芯6对应的玻璃容器外部设置有磁性外驱动件8。阀芯6的状态根据活动磁性外驱动件7的状态改变而改变，譬如处于图1中的关闭状态或者处于图2中的开通状态。

图1和图2实施例的工作原理为：关闭阀芯6，对吸收室/再生室2内的稀释溴化锂溶液5加热进行再生，譬如用一个带有驳接端口、直径略大的筒形换热器8密封套装在吸收室/再生室2外面，并在此筒形换热器8中采用热媒通过吸收室/再生室2管壁对溴化锂溶液5加热(图中平行箭头朝里表示加热；平行箭头朝外表示放热)，制冷元件1进入再生状态。随着温度升高，吸收室/再生室2内溴化锂溶液5的水蒸气压力升高。同时再对冷凝段3散热，譬如用冷却水喷淋冷凝段3外表面。这样，冷凝段3内部的水蒸气压力比喷淋水温度对应的水饱和蒸汽压力略高一点。再通过对冷凝段3外表面的冷却水进行冷却，使其温度限制在一定数值譬如34℃以下，以保持冷凝段3内部水蒸气压力始终低于吸收室/再生室2内溴化锂溶液5的水蒸气压力一定幅度。由于吸收室/再生室2与冷凝段3之间水蒸气压差的存在，使吸收室/再生室2内溴化锂溶液5中的水分不断蒸发，并在冷凝段3冷凝成液态水。由于阀芯6处于关闭状态，吸收室/再生室2的水蒸气不能长驱直入进入蒸发室4。又由于阀芯6与冷凝段3活动配合，液态水在毛细力作用下，充满阀芯6和冷凝段3内壁的间隙形成对水蒸气的密封。但在重力和蒸发室4更低的蒸汽压力双重作用下，液态水9能进入蒸发室4。随着溴化锂溶液5浓度的递增，对其加热形成的水蒸气压力递减。然后停止加热，溶液再生过程结束。开通阀芯6，并对溴化锂溶液5散热，譬如在筒形换热器8中采用温度40℃以下的冷媒通过吸收室/再生室2管壁进行散热，制冷元件1进入吸收制冷状态。此时，吸收室/再生室2内的溴化锂溶液5温度下降，导致吸收室/再生室2内水蒸气压力下降，溴化锂溶液5表现出强烈的吸水性。随着蒸发室4内的水蒸汽被溴化锂溶液5吸收，水蒸气压力降低，液态水9加速蒸发并带走大量热能，实现制冷。液态水9蒸发带走的热能通过与吸收室/再生室2换热的冷媒移出。通过与蒸发室4换热，譬如用一个带有驳接端口、直径略大的筒形换热器10密封套装在蒸发室4外面，并在筒形换热器10中引入冷媒进行换热，将蒸发室4内的冷能移出。

随着溴化锂溶液5吸收水分的增加，其浓度递减，其吸收水分的能力递减。然后，再次对稀释的溴化锂溶液加热，进行再生……，这样周而复始，实现间歇性对外输出冷能。吸收室2和再生室2空间重叠，称为吸收室/再生室2。图1和图2中，冷凝段3带水平倾角安置，能确保冷凝水流入蒸发室4而不至于返回吸收室/再生室2。

将多个或者多组间歇性输出冷能的制冷元件的输出在时间上串联起来，可以获得连续输出的冷能。

在吸收室/再生室2或者蒸发室4外面密封套装筒形换热器8或者10，可以实现热媒、冷媒的用量最少化和换热器件热沉最小化，有利于提高制冷装置的能效比。

图3中，玻璃管吸附式制冷元件1具有“品”字形布置的吸附室/解吸室11、冷凝段3和蒸发室4。吸附材料12集中在吸附室/解吸室11内。蒸发室4带有内凹的端面13可以增加蒸发室4换热面积和/或者缩短蒸发室4长度。图3实施例工作原理与实施例1相似：对吸附室/解吸室11内的吸附材料12加热进行解吸。随着温度升高，吸附材料12开始解吸工质，吸附室/解吸室11内工质蒸气压力升高。同时再对冷凝段3散热。由于吸附室/解吸室11与冷凝段3之间存在工质蒸气压差，使吸附室/解吸室11内工质不断解吸，并在冷凝段3冷凝成液态液态工质。由于阀芯6处于关闭状态，吸附室/解吸室11的工质蒸气不能长驱直入进入蒸发室4。又由于阀芯6与冷凝段3活动配合，液态工质在毛细力作用下，充满阀芯6和冷凝段3内壁的间隙形成对工质蒸气的密封。但在重力和蒸发室4更低的蒸汽压力双重作用下，液态工质14能进入蒸发室4。随着吸附材料12吸附工质的递减，对其加热形成的工质蒸气压力递减。然后停止加热，解吸过程结束。开通阀芯6如图所示，并对吸附材料12散热，使吸附室/解吸室11内工质蒸汽压力下降，吸附材料12表现出强烈的吸附性。随着蒸发室4内的工质蒸汽被吸附材料12吸附，工质蒸气压力降低，液态工质14加速蒸发并带走大量热能。蒸发室4内的温度可达-8℃以下，能用于冷冻或者冷藏。随着吸附材料12渐趋饱和，其吸收工质的能力递减。然后，重新对其加热解吸……，这样周而复始，实现间歇性对外输出冷能。吸附室11和解吸室11空间重叠，称为吸附室/解吸室11。

图4中，玻璃管吸收式制冷元件1与图1实施例的不同之处在于：其蒸发室4熔封嵌入一个玻璃热管15。溴化锂溶液再生时，水蒸气所含的热能不能传导到热管的热端16；吸收制冷时，通过与热管15的热端16换热可以取得冷能。采用热管输出冷能的制冷元件可以不用阀门。

Claims (7)

1.玻璃壳体吸收式或者吸附式制冷元件，将封闭容器抽真空并灌装吸收溶液后封离制成；或者将封闭容器抽真空并灌装吸附材料工质对后封离制成；还可以根据需要在制冷元件中设置阀门，通常，制冷元件可以划分为三个各自带有换热界面的功能部分包括：1)存放吸收溶液的吸收室/再生室或者存放吸附材料的吸附室/解吸室；2)带有冷凝液通道的冷凝段；3)收集冷凝液并与冷凝段的冷凝通道连通的蒸发室；这三个功能部分的位置相互错开构成一个“品”字形器件，其中以冷凝段的位置为最高相当于“品”字的上面一个“口”，使吸收室/再生室的吸收溶液或者吸附室/解吸室的吸附材料不能流入冷凝段；蒸发室的冷凝液也不能回流到冷凝段，其特征在于含有玻璃封闭容器。

2.根据权利要求1所述的制冷元件，其特征在于含有管状冷凝段和/或者含有管状吸收室/再生室或者管状吸附室/解吸室。

3.根据权利要求1所述的制冷元件，其特征在于相邻两个功能部分之间含有热拉形成的过渡折弯段。

4.根据权利要求1或者2或者3所述的制冷元件，其特征在于在冷凝段或者蒸发室或者冷凝段与蒸发室之间含有一个阀门。

5.根据权利要求1或者2或者3所述的制冷元件，其特征在于蒸发室和/或者吸收室/再生室或者吸附室/解吸室含有内凹的端面。

6.根据权利要求1或者2或者3所述的制冷元件，其特征在于含有伸入蒸发室内部的玻璃热管冷端。

7.根据权利要求1或者2或者3所述的制冷元件，其特征在于再生室的底部内侧含有若干凹坑。 

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