CN2154979Y

CN2154979Y - 家用燃气分体式空调器

Info

Publication number: CN2154979Y
Application number: CN 93230101
Authority: CN
Inventors: 王延涛
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-01-19
Filing date: 1993-01-19
Publication date: 1994-02-02
Anticipated expiration: 2003-01-19

Abstract

家用燃气分体式空调器，包括主机、风机盘管，其主要结构为浓氨液罐由管道与发生器连接，加热后的氨汽进入汽液分离器，并经精馏器精馏去除水分，经过冷凝器变为液氨进入蒸发器，利用氨的扩散作用达到制冷目的，再将冷媒水用泵打入室内循环降温。这种扩散-吸收式空调以可燃气体为主能源、节省电力、噪音小、污染轻、成本低、使用寿命长。

Description

本实用新型涉及家用电器，特别是以燃料为主能源的空调器。

现有家用空调器，是利用电能转换成机械能来驱动压缩机压缩制冷剂实现卡诺循环，制冷剂在需要制冷的环境中吸收热量，并将热量释放到外部空间，使室内温度下降。具体说，就是按制冷工况运行时，低压制冷剂由压缩机压缩成高压气体，通过电磁换向阀进入室外侧热交换器，放出热量后冷凝成液体，然后经毛细管节流进入室内侧热交换器吸收室内热量蒸发成气体，再经电磁换向阀被压缩机吸入，这样循环往复，达到制冷目的（制热过程相反）。这些普通压缩式空调器存在如下缺点：

1.耗电量大。我国电力资源短缺，使用电受限，且普通居民住宅楼的供电线路也无法承担空调器的大负荷，这是影响压缩机式家用空调普及的一个重要原因。

2.噪声大。由于普通压缩式空调的关键部件是压缩机，压缩机工作时噪声大，新机器噪声一般地55～60db之间，使用一段时间后普遍大于60db。

3.成本高。因压缩机制造工艺复杂，对材料和工艺要求高，因而制造成本较高，因此以压缩机为主要部件的空调器成本也高。

4.污染环境较重。普通压缩式空调器现阶段均采用氟化物作制冷（如氟里昂），而氟里昂对大气臭氧层有破坏作用。根据《蒙特利尔议定书》国际上已限制使用，受约国到2000年禁止使用。

5.寿命短。由于压缩机运转系机械运动，有机械磨损，因而使用寿命受限制。

本实用新型的目的是提供一种以可燃气体（或液体）为主能源的，耗电量小、噪声小、成本低、污染轻、使用寿命长的家用分体式空调器。

本实用新型的技术解决方案为：其制冷（或制热）的机理是利用溶液的特性来完成工作循环制取冷量（或热量）的。即利用吸收剂吸收制冷剂，并用第三种工质如氢气作扩散剂来完成，称为扩散－吸收方式。采用这种机理的空调的构造方案为：家用燃气分体式空调器，包括主机、风机盘管换热器。主机结构为：浓氨水溶液输出管一端通接贮液罐底部，另一端通接带燃烧器的一次发生器，一次发生器的工质输出端经热虹吸管与汽液分离器内腔通接，其管口高于汽液分离器的液面；汽液分离器的底部接稀溶液回管，顶部接内有带微孔的精馏板的精馏器；精馏器的工质输出端接冷凝器，冷凝器由固定有朝向冷凝器的风扇的隔板隔离；冷凝器输出管的下段接带冷媒水的蒸发器内的盘管，其出口管与氨氢通管的上端通接；氨氢通管的下端固定在贮液罐的顶部并与其通接；固定在贮液罐顶部并与其通接的盘管吸收器顶端与逸管的下端、稀溶液回管的末端通接，逸管另一端与冷凝器输出管通接；输出冷媒水管一端与蒸发器的底部通接，一端与风机盘管通接，中间接循环水泵；冷媒水回管一端与风机盘管的冷媒水输出端通接，一端与蒸发器的内上部通接。设计时，贮液罐的液位必须掌握在与热虹吸管作用时汽液分离器的压力平衡的位置。

按照上述技术方案，贮液罐中的浓氨水溶液在重力作用下流入一次发生器，被燃烧器加热，升温后浓氨水溶液开始沸腾，当发生的气泡达到一定数量时，溶液借气泡向上的推力沿热虹吸管提升至一定高度，这一气液柱的静压力足以克服溶液循环的流阻，这就是所谓的热虹吸泵的作用原理。当汽液混合物进入汽液分离器后，其中含小量水蒸汽的氨汽迅速上升至精馏器，而氨水稀溶液则被分离下来。氨汽在精馏器内由于受到精馏器内的精馏板的冷却，水分被冷凝，最后较纯的氨气进入冷凝器，经风扇强制对流的空气冷却，在冷凝压力下液化。液氨经冷凝器输出管进入蒸发器。同时，由氨和氢组成的混合气体也从冷凝器输出管进入蒸发器。虽然进入蒸发器内的盘管内的总压仍等于冷凝压力，但因氢气的扩散平衡压力的作用，遵照道尔顿定律P＝P_NH3＋P_H2，氨的分压P_NH3小于总压力P，因此液氨便得以蒸发产生制冷效应，从而使冷媒水降温。液氨的蒸发增加了混合气中氨的浓度，并从出口管冲出经氨氢通管进入贮液罐的上部空间，并沿盘管吸收器上行，稀溶液回管一端接在汽液分离器的底部，一端与盘管吸收器的顶端通接，稀溶液靠势能进入盘管吸收器的顶端沿盘管下行，不断吸收沿盘管上行的氨氢混合气体中的氨气，变成浓氨水溶液落回贮液罐，沿盘管上行的混合气体中不被吸收的氢气的浓度变大，同时温度逐渐升高，混合气体比重变小，最后冲进逸管，在逸管中自然降温后又沿冷凝器输出管进入蒸发器循环。不断降温的冷媒水被循环水泵打进室内的风机盘管，散发冷量，带走室内热量，最后经冷媒水回管返回蒸发器。该空调器可在增设四通电磁换向阀后成为热泵型空调器，即制冷和制热双向空调器。

综上所述可以看出，该空调器可以达到发明目的，以燃气为主要能源，耗电小、由于无压缩机、噪音小、成本低、污染轻、使用寿命长。

附图1为本实用新型主机结构主视示意图；

附图2为本实用新型蒸发器主视示意图；

附图3为本实用新型气体热交换器俯视图；

附图4为本实用新型溶液热交换器俯视图。

结合附图，对本实用新型的一种实施例作描述。家用燃气分体式空调器，包括主机、风机盘管（32），主机结构为：浓氨水溶液输出管（26）一端通接贮液罐（25）底部，另一端接带燃烧器（1）及烟筒（7）的一次发生器（2），一次发生器（2）的工质输出端经热虹吸管（5）与汽液分离器（8）通接，其管口高于汽液分离器（8）的液面，汽液分离器（8）的底部接稀溶液回管（3），顶部接内有带微孔的精馏板（13）的精馏器（12），精馏器（12）的工质输出端接冷凝器（14），冷凝器（14）由固定有朝向冷凝器（14）的风扇（16）的隔板（11）隔离，冷凝器输出管（17）的下段接带冷媒水的蒸发器（21）内的盘管，其出口管（20）与氨氢通管（22）的上端通接，氨氢通管（22）的下端固定在贮液罐（25）的顶部并与其通接，固定在贮液罐（25）顶部并与其通接的盘管吸收器（23）顶端与逸管（18）的下端、稀溶液回管（3）的末端通接，逸管（18）另一端与冷凝器输出管（17）通接；输出冷媒水管一端与蒸发器（21）的底部通接，一端与风机盘管（32）通接，中间接循环水泵（28），冷媒水回管（31）一端与风机盘管（32）的冷媒水输出端通接，一端与蒸发器（21）的内上部通接，蒸发器（21）侧面有水位指示管（24），顶部接补水管（30）；蒸发器（21）内的盘管为S形（或螺旋形）；进入蒸发器（21）内的一段冷媒水回管（31）上带有喷淋孔。被汽液分离器（8）分离后的稀溶液中仍含有氨，为了充分利用，在一次发生器（2）的上方、稀溶液回管（3）上加装二次发生器（4），二次发生器（4）工质输出一侧上部接二次汽管（6），其顶端与汽液分离器（8）的顶部通接。由于经浓氨水溶液输出管（26）进入一次发生器中的浓氨水溶液需要加热，而经稀溶液回流管（3）回流到盘管吸收器（23）中的稀溶液希望降温，所以在浓氨水溶液输出管（26）、稀溶液回管（3）上加装溶液热交换器（27），浓氨水溶液输出管（26）与溶液热交换器（27）的内管通接，稀溶液回管（3）与溶液热交换器（27）的外套管通接。同理，加装一个气体热交换器（19），气体热交换器（19）内套管两端与逸管（18）通接，外套管一端与氨氢通管（22）上端通接，一端与出口管（20）上端通接。为了在环境温度变化时得以平衡内部系统所需的氢分压P_H2，以保证制冷机得到稳定的运转和良好的制冷效果，在系统中设一贮氢罐（10），贮氢罐（10）的其中一根氢管（9）与气体热交换器（19）的外套管通接，另一根氢管（15）与逸管（18）通接。整机固定在外壳（29）内。

Claims

1、家用燃气分体式空调器，包括主机、风机盘管(32)，其特征在于主机结构为：浓氨水溶液输出管(26)一端通接贮液罐(25)底部，另一端接带燃烧器(1)的一次发生器(2)，一次发生器(2)的工质输出端经热虹吸管(5)与汽液分离器(8)通接，其管口高于汽液分离器(8)的液面，汽液分离器(8)的底部接稀溶液回管(3)，顶部接内有带微孔的精馏板(13)的精馏器(12)，精馏器(12)的工质输出端接冷凝器(14)，冷凝器(14)由固定有朝向冷凝器(14)的风扇(16)的隔板(11)隔离，冷凝器输出管(17)的下段接带冷媒水的蒸发器(21)内的盘管，其出口管(20)与氨氢通管(22)的上端通接，氨氢通管(22)的下端固定在贮液罐(25)的顶部并与其通接，固定在贮液罐(25)顶部并与其通接的盘管吸收器(23)顶端与逸管(18)的下端、稀溶液回管(3)的末端通接，逸管(18)另一端与冷凝器输出管(17)通接；输出冷媒水管一端与蒸发器(21)的底部通接，一端与风机盘管(32)通接，中间接循环水泵(28)，冷媒水回管(31)一端与风机盘管(32)的冷媒水输出端通接，一端与蒸发器(21)的内上部通接。

2、根据权利要求1所述的家用燃气分体式空调器，其特征在于一次发生器（2）的上方、稀溶液回管（3）上装有二次发生器（4），二次发生器（4）工质输出一侧上部接二次汽管（6），其顶端与汽液分离器（8）的顶部通接。

3、根据权利要求1或2所述的家用燃气分体式空调器，其特征在于浓氨水溶液输出管（26）、稀溶液回管（3）上加装溶液热交换器（27），浓氨水溶液输出管（26）与溶液热交换器（27）的内管通接，稀溶液回管（3）与溶液热交换器（27）的外套管通接。

4、根据权利要求3所述的家用燃气分体式空调器，其特征在于气体热交换器（19）内套管两端与逸管（18）通接，外套管一端与氨氢通管（22）上端通接，一端与出口管（20）上端通接。

5、根据权利要求4所述的家用燃气分体式空调器，其特征在于贮氢罐（10）的其中一根氢管（9）与气体热交换器（19）的外套管通接，另一根氢管（15）与逸管（18）通接。

6、根据权利要求1所述的家用燃气分体式空调器，其特征在于蒸发器（21）侧面有水位指示管（24），顶部通接补水管（30）；蒸发器（21）内的盘管为S形（或螺旋形）；进入蒸发器（21）内的一段冷媒水回管（31）上带有喷淋孔。