CN208382613U - 一种微小型氨—硫氰酸钠吸收式空调 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微小型氨—硫氰酸钠吸收式空调，包括发生器、冷凝器、冷剂储液器、蒸发器和吸收器；所述发生器内集成有热交换器和热交换气泡泵，并预先盛装氨—硫氰酸钠溶液；外部低温热源连通于所述热交换器；所述吸收器和发生器相连通；所述冷凝器的进口通过膨胀阀连通于所述发生器，出口则与所述冷剂储液器的进口相连通；所述冷剂储液器的出口通过膨胀阀与蒸发器的进口相连通，蒸发器的出口连通于所述吸收器。本实用新型结构简单、控制容易，是一种能够有效利用低温热能、低温余热的绿色清洁节能空调机。

Description

一种微小型氨—硫氰酸钠吸收式空调

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，具体涉及一种微小型氨—硫氰酸钠吸收式空调。

背景技术

传统的蒸汽压缩式空调带来的环境保护和能源消耗问题使得开发更环保更节能的新型空调成为一件非常迫切的事。

针对家用空调而言，传统空调使用的制冷剂，对大气层不但有温室效应，而且会破坏臭氧层，形成臭氧层空洞。空调在使用过程中，会使得空调室外机附近的温度升高或者上升，尤其是夏天，会在城市加剧热岛效应，以及用电量的增加导致能源紧张。

针对汽车空调而言，汽车发动机的使用效率一般为35～40％之间，约占燃料发热量一半以上的能量被发动机循环冷却水及排气所带走，其中大部分废热温度在90℃及以上，这部分能量向环境的任意排放既污染了环境，又浪费了能源。考虑余热利用技术和可行性方面的因素，发动机冷却水余热利用既方便，又不会增加汽车的设计体量。发动机冷却水的余热特点是温度能持续保持在90℃不变。因此，利用汽车发动机冷却水的余热来制取车厢内所需的能量成为一种可能。可以利用汽车冷却水余热制取能量的方式通常有蒸汽喷射式、吸附式和吸收式三种，蒸汽喷射式制冷机具有设备体积大、系统运行效率低的缺点，在汽车上难以应用，吸附式制冷机因设备体积大、切换装置复杂、可靠性差及效率低等缺点也难以在汽车上推广应用。

吸收式制冷机在一定程度上可以解决上述问题。目前，技术比较成熟的吸收式制冷技术主要有溴化锂—水吸收式制冷、氨—水吸收式制冷。溴化锂—水吸收式制冷由于受当前技术条件的限制使得设备难以做到微小化，氨—水吸收式制冷为了解决蒸发器中氨液浓度不断下降带来的蒸发效率问题，必须增加精馏器以保证氨浓度的下降问题；然而，精馏器的微小型化在技术上却存在着很大难度。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型旨在提供一种微小型氨—硫氰酸钠吸收式空调，既可以解决家用空调在夏天给电网带来的供电紧张和对环境和大气造成的污染问题，还可以应用在汽车空调上克服氨—水吸收式制冷技术存在的不能解决蒸发器中氨液浓度不断下降带来的蒸发效率问题和增加精馏器解决氨浓度问题中存在的精馏器微小型化的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种微小型氨—硫氰酸钠吸收式空调，包括发生器、冷凝器、冷剂储液器、蒸发器和吸收器；所述发生器内集成有热交换器和热交换气泡泵，并预先盛装氨—硫氰酸钠溶液；外部低温热源连通于所述热交换器；所述吸收器和发生器相连通；所述冷凝器的进口通过膨胀阀连通于所述发生器，出口则与所述冷剂储液器的进口相连通；所述冷剂储液器的出口通过另一膨胀阀与蒸发器的进口相连通，蒸发器的出口连通于所述吸收器。

进一步地，所述发生器和所述吸收器均为一体两腔的结构。

进一步地，外部低温热源通过三通阀连通于所述热交换器。

更进一步地，所述三通阀设有两个或以上。

进一步地，所述吸收器和所述发生器分别通过由吸收器通往发生器的止回阀和由发生器通往吸收器的另一止回阀相连通。

上述微小型氨—硫氰酸钠吸收式空调的工作方法，包括如下步骤：

S1发生器中盛装有氨—硫氰酸钠溶液，当外部低温热源通过三通阀向热交换器输送低温热源时，氨—硫氰酸钠溶液被低温热源加热，得到制冷蒸汽和吸收剂溶液；

S2制冷蒸汽首先在热交换气泡泵的作用下推动吸收剂溶液经过另一止回阀进入吸收器，然后制冷蒸汽通过膨胀阀进入冷凝器，被冷凝成液体制冷剂，并进入冷剂储液器中；

S3液体制冷剂通过另一膨胀阀进入蒸发器，由于膨胀阀降低了制冷剂的压力，因此液体制冷剂有较低的蒸发温度，在蒸汽器内吸收热量从液体变成气态；

S4汽化后的制冷剂流入吸收器中被步骤S2中进入吸收器的吸收剂溶液吸收，并经由止回阀进入发生器中。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型所提供的一种微小型氨—硫氰酸钠吸收式空调，可以直接利用太阳能集热器、汽车发动机冷却水等外部低温热源直接加热氨—硫氰酸钠，因此可以根据夏天太阳热辐射正强的特点，采用太阳能集热器采集热能，然后利用该热能驱动氨—硫氰酸钠吸收式空调，既解决了夏天生活用电量的问题，又解决了对环境和大气的污染问题，适合作为家用空调。还可以作为车用空调使用，采用汽车发动机冷却水作为热源驱动氨—硫氰酸钠吸收式空调。

2、氨－水吸收式制冷由于氨－水之间的沸点相差较小，又由于在氨被蒸发的过程中会有部分水蒸汽，所以在实际应用中需要增加精馏器来过滤水蒸汽，达到维持氨液浓度的目的。本实用新型的氨－硫氰酸钠吸收式空调中，由于氨和硫氰酸钠溶液之间的的沸点相差极大，在氨蒸汽中不会有其他蒸汽参合，因此不需要精馏器就可以维持蒸发器中氨液浓度，因此克服了氨—水吸收式制冷技术存在的不能解决蒸发器中氨液浓度不断下降带来的蒸发效率问题和增加精馏器解决氨浓度问题中存在的精馏器微小型化的技术问题。

3、本实用新型具有系统结构简单、控制运行方便的优点，是一种能够有效利用低温、低温余热的绿色清洁节能空调机。

4、本实用新型采用集成于发生器中的热交换气泡泵代替机械循环泵，通过热交换气泡泵工作推动吸收剂溶液产生一定的高度差，使吸收剂溶液进入吸收器，氨蒸汽进入冷凝器，通过采用太阳能集热器或汽车发动机冷却水等作为外部低温热源，吸收器和发生器采用一体式结构，因此结构布局与常规空调类似，在应用时不会对家庭安装及汽车的结构产生影响和变化，适应性更强。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型作进一步的描述，需要说明的是，以下实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围并不限于本实施例。

如图1所示，一种微小型氨—硫氰酸钠吸收式空调，包括发生器 1、冷凝器4、冷剂储液器5、蒸发器7和吸收器9；所述发生器内集成有热交换器2和热交换气泡泵8，外部低温热源通过三通阀连通于所述热交换器2；所述吸收器9和所述发生器1分别通过由吸收器通往发生器的止回阀10和由发生器1通过吸收器9的另一止回阀11相连通；所述冷凝器4的进口通过膨胀阀3连通于所述发生器1，出口则与所述冷剂储液器5的进口相连通；所述冷剂储液器5的出口通过另一膨胀阀6与蒸发器7的进口相连通，蒸发器7的出口连通于所述吸收器9。

低温热源主要是75℃－80℃的热源，如太阳能集热器、汽车发动机冷却水、燃气热水器等。

进一步地，所述发生器1和所述吸收器9均为一体两腔的结构。采用一体两腔的结构可以有效减小设备体积问题，简化管路复杂度，有效地降低维护、维修频次和成本。

进一步地，所述三通阀设有两个或以上(在本实施例中设有两个，分别为三通阀12和13)，则可以同时连通多种低温热源，例如太阳能集热器、汽车发动机冷却循环水等。

上述微小型氨—硫氰酸钠吸收式空调的工作原理在于：发生器1 盛装有氨—硫氰酸钠溶液，当外部低温热源(太阳能集热器或汽车发动机冷却水)通过三通阀12/13向热交换器2输送低温热源时，氨—硫氰酸钠溶液被低温热源加热，得到制冷蒸汽(即氨蒸汽)和吸收剂溶液(即硫氰酸钠溶液)。制冷蒸汽首先在热交换气泡泵8的作用下推动吸收剂溶液(浓溶液)经过另一止回阀11进入吸收器9，然后制冷蒸汽通过膨胀阀3进入冷凝器4，被冷凝成液体制冷剂，并进入冷剂储液器5中。其后，液体制冷剂通过另一膨胀阀6进入蒸发器7，由于膨胀阀6降低了制冷剂的压力，因此液体制冷剂有较低的蒸发温度，在蒸汽器7内吸收热量从液体变成气态。汽化后的制冷剂流入吸收器9中被此前进入吸收器9的吸收剂溶液吸收，并经由止回阀10 进入发生器1中。重复以上循环实现持续制冷。

对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，给出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形，都应该包括在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种微小型氨—硫氰酸钠吸收式空调，其特征在于，包括发生器(1)、冷凝器(4)、冷剂储液器(5)、蒸发器(7)和吸收器(9)；所述发生器内集成有热交换器(2)和热交换气泡泵(8)，并预先盛装氨—硫氰酸钠溶液；外部低温热源连通于所述热交换器(2)；所述吸收器(9)和发生器(1)相连通；所述冷凝器(4)的进口通过膨胀阀(3)连通于所述发生器(1)，出口则与所述冷剂储液器(5)的进口相连通；所述冷剂储液器(5)的出口通过另一膨胀阀(6)与蒸发器(7)的进口相连通，蒸发器(7)的出口连通于所述吸收器(9)。

2.根据权利要求1所述的微小型氨—硫氰酸钠吸收式空调，其特征在于，所述发生器(1)和所述吸收器(9)均为一体两腔的结构。

3.根据权利要求1所述的微小型氨—硫氰酸钠吸收式空调，其特征在于，外部低温热源通过三通阀(12、13)连通于所述热交换器(2)。

4.根据权利要求3所述的微小型氨—硫氰酸钠吸收式空调，其特征在于，所述三通阀设有两个或以上。

5.根据权利要求1所述的微小型氨—硫氰酸钠吸收式空调，其特征在于，所述吸收器(9)和所述发生器(1)分别通过由吸收器(9)通往发生器(1)的止回阀(10)和由发生器(1)通往吸收器(9)的另一止回阀(11)相连通。