專利名稱：一種交互吸收式太陽能空調(diào)機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種交互吸收式太陽能空調(diào)機，它屬于一種環(huán)境調(diào)節(jié)設(shè)備，可廣泛用于家庭，以及辦公室、商店及其它公共活動場所。
現(xiàn)在的空調(diào)設(shè)備，多采用以氯氟烴類制冷介質(zhì)使用機械壓縮膨脹的方法進行制冷(有的也用于產(chǎn)熱)。雖然這種方法技術(shù)已十分成熟，但由于氯氟烴對臭氧層的破壞，因此環(huán)保專家們強烈要求禁用由此類制冷介質(zhì)制造的制冷設(shè)備。另一方面，采用機械壓縮的方法制冷，要使用由電能轉(zhuǎn)化的機械能或其它形式轉(zhuǎn)換的機械能，而不能使用低品位的熱能，對能量的利用不利。機械壓縮制冷還有噪聲和磨損問題。
本實用新型的目的是發(fā)明一種交互吸收式太陽能空調(diào)機，它不使用氯氟烴類制冷劑，利用太陽能中的熱能做制冷抽運能量，可以滿足環(huán)境要求，沒有噪聲和機械磨損問題。
本實用新型的結(jié)構(gòu)如附


圖1所示，它有制冷室外散熱器1，制冷室內(nèi)熱交換器2，其特征在于有吸收器3和吸收器4，吸收器3和吸收器4為密封的金屬殼體，在其中充填了鹵素金屬鹽類的固態(tài)吸收劑，在吸收器3和4內(nèi)有加熱盤管5和6，在吸收器3和4外有傳熱介質(zhì)套筒7和8，在室外有太陽能加熱器9，太陽能加熱器9通過三位三通閥10和11與吸收器3和吸收器4中的加熱盤管5和6相通，在其中有加熱介質(zhì)，在傳熱介質(zhì)套筒7和8上都分別有進液口和出液口，它們分別通過通斷閥14和15與放置于室外的散熱器12和13相連，吸收器3與制冷室外散熱器1和制冷室內(nèi)熱交換器2并聯(lián)，在制冷室外散熱器1和制冷室內(nèi)熱交換器2的另一端通過三通閥16與吸收器4相連，在其中有工作介質(zhì)，在吸收器3和4的工作介質(zhì)出入口處裝有溫度傳感器17和18，在傳熱介質(zhì)套筒7和8的出液口處裝有傳熱介質(zhì)溫度傳感器19和20，在太陽能加熱器9的出水口處裝有溫度傳感器21，并在室外和室內(nèi)分別裝有室外溫度傳感器22和室內(nèi)溫度傳感器23，有標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制器24，溫度傳感器17、18、19、20、21、22、23分別與標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制器24的A／D輸入端相連，而其開關(guān)量輸出端分別與三通閥10、11和16、通斷閥14和15相連。
附
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2為本實用新型處于吸收器3中鹵素金屬鹽類固態(tài)吸收劑加熱再生，吸收器4中鹵素金屬鹽類固態(tài)吸收劑吸收工作介質(zhì)的過程，粗實線為本實用新型三種工作流體介質(zhì)在該狀態(tài)的通路。
附圖3為本實用新型處于吸收器3中鹵素金屬鹽類固體吸收劑吸收工作介質(zhì)，吸收器4中鹵素金屬鹽類固體吸收劑揮發(fā)工作介質(zhì)制冷狀態(tài)，粗實線為本實用新型三種工作流體介質(zhì)在該狀態(tài)的通路。
附圖4為本實用新型處于吸收器3中鹵素金屬鹽類固體吸收劑吸收工作介質(zhì)，吸收器4中鹵素金屬鹽類固體吸收劑被加熱再生狀態(tài)，粗實線為本實用新型三種工作流體介質(zhì)在該狀態(tài)的通路。
附圖5為本實用新型處于吸收器3中鹵素金屬鹽類固體吸收劑吸收工作介質(zhì)制冷，吸收器4中鹵素金屬鹽類固體吸收劑吸收工作介質(zhì)狀態(tài)，粗實線為本實用新型三種工作流體介質(zhì)在該狀態(tài)的通路。
附圖6為本實用新型在室內(nèi)也裝有取暖散熱器的一個實施例。
本實用新型利用鹵素金屬鹽類固體吸收劑在經(jīng)過加熱再生后，吸收工作介質(zhì)(一般可以是水)放熱，而揮發(fā)逸出工作介質(zhì)時吸熱制冷的特性，完成制冷的任務(wù)，具體過程如下在標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制器24的控制下，三位三通閥10和11都處于左位，通止閥14處于截止?fàn)顟B(tài)，通止閥15處于導(dǎo)通狀態(tài)，兩位三通閥16處于右位，如附圖2所示。由太陽能加熱器9加熱的加熱介質(zhì)被引入到吸收器3中的加熱盤管5中，使在吸收器3中的鹵素金屬鹽類固體吸收劑受熱再生，并使殘留的工作介質(zhì)逸出。由于三通閥16處于右位，只有制冷室外散熱器1與吸收器4相通，因此從吸收器3中逸出的工作介質(zhì)經(jīng)過制冷室外散熱器1冷卻后被吸收器4中的鹵素金屬鹽類固體吸收劑吸收。因為吸收器3被加熱，其壓力高于吸收器4，并使整個吸附裝置壓力處于高壓。吸收器4中鹵素金屬鹽類固體吸收劑吸收工作介質(zhì)將放出熱量。由于通止閥15導(dǎo)通，在傳熱介質(zhì)套筒8和散熱器13之間形成“熱管”。傳熱介質(zhì)套筒8是“熱管”的熱端，散熱器13為“熱管”的冷端。傳熱介質(zhì)把熱端的熱量抽運到冷端釋放，保持吸收器4的溫度不升高。
在吸收器3再生加熱一定時間，使其中的鹵素金屬鹽類固體吸收劑恢復(fù)其吸收性后，由標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制器24控制，三位三通閥10、11都處于中位，通止閥14導(dǎo)通，通止閥15截止，三通閥16處于左位，如附圖3所示。這時，三通閥16使吸收器3和吸收器4通過制冷室內(nèi)熱交換器2相通。通止閥15截止后，吸收器4處于絕熱狀態(tài)。而通止閥14導(dǎo)通后，使在吸收器3外面的傳熱介質(zhì)套筒7和散熱器12形成“熱管”。在傳熱介質(zhì)的作用下，使吸收器3降溫。一方面由于吸收器3中的鹵素金屬鹽類固體吸收劑是剛再生過的，基本不含工作介質(zhì)，處于欠飽和狀態(tài)。另一方面由于壓力降低，吸收器4中的鹵素金屬鹽類固體吸收劑處于過飽合狀態(tài)。因而吸收器3中的鹵素吸收工作介質(zhì)，吸收過程產(chǎn)生的熱量由傳熱介質(zhì)帶走并通過散熱器12送到室外，降低吸收器3的溫度到接近室外常溫。吸收器4由于通止閥15截止而處于絕熱狀態(tài)，由于其中的工作介質(zhì)在鹵鹽中處于過保飽和，工作介質(zhì)將從鹵鹽中揮發(fā)逸出。該過程是一個吸熱過程，因而工作介質(zhì)的溫度將降低，實現(xiàn)制冷的目的。逸出的工作介質(zhì)通過三通閥16后進入制冷室內(nèi)熱交換器2，用于降低室溫，達到本實用新型用于室內(nèi)環(huán)境降溫的目的。通過制冷室內(nèi)熱交換器2后的工作介質(zhì)進入吸收器3，由欠飽和的鹵素金屬鹽類固體吸收劑吸收，這樣該過程可以持續(xù)進行。
當(dāng)吸收器4中的鹵鹽逸出工作介質(zhì)速度放慢到一定程度，輸出的工作介質(zhì)溫度升高時，由標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制器24控制，三位三通閥10和11都處于右位，通止閥14繼續(xù)導(dǎo)通，通止閥15繼續(xù)截止，而三通閥16處于右位，如附圖4所示。這時吸收器4中的加熱盤管6與太陽能加熱器9相通，加熱介質(zhì)通過加熱盤管6對吸收器4中的鹵素金屬鹽類固體吸收劑進行加熱再生，而再生時釋放出的工作介質(zhì)通過制冷室外散熱器1進入吸收器3中的鹵素金屬鹽類固體吸收劑吸收，與附圖2所示狀態(tài)一樣，只是吸收器3和吸收器4相反。
在吸收器4中的鹵素金屬鹽類固體吸收劑再生完畢后，在標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制器24的控制下，三位三通閥10和11都處于中位，通止閥14處于截止?fàn)顟B(tài)，通止閥15處于導(dǎo)通狀態(tài)，二位三通閥16處于左位，如附圖5所示。由于通止閥14處于截止?fàn)顟B(tài)，因此吸收器3處于絕熱狀態(tài)。而通止閥15導(dǎo)通，使吸收器4與散換器13形成“熱管”。它與附圖3所示狀態(tài)一樣，只是吸收器3與吸收器4相反，吸收器3中的鹵素金屬鹽類固體吸收劑逸出工作介質(zhì)制冷，而吸收器4中的鹵鹽吸收工作介質(zhì)。由上面四步完成一個工作循環(huán)。
本實用新型由標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制器24控制，它通過采集由裝于吸收器3和吸收器4工作介質(zhì)出口處裝有的溫度傳感器17和18測量得到的工作介質(zhì)溫度參數(shù)、采集由裝于傳熱套筒7和8的出液口處的溫度傳感器19和20測量得到的傳熱介質(zhì)溫度參數(shù)、采集由裝于太陽能加熱器9出液口處的溫度傳感器21測量得到的加熱介質(zhì)溫度參數(shù)以及分別裝于室外和室內(nèi)的溫度傳感器22和23測量得到的外界溫度和被控環(huán)境溫度參數(shù)，經(jīng)過這些參數(shù)值與標(biāo)準(zhǔn)控制模型比較，由標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制器24計算出控制參數(shù)，按時完成各個閥門的動作。
本實用新型采用鹵素金屬鹽類固體吸收劑在吸收工作介質(zhì)時放熱，而當(dāng)其過飽和，工作介質(zhì)的分子密度減少到低于所處溫度的飽和濃度時，鹵素金屬鹽類固體吸收劑中所吸收的工作介質(zhì)分子逸出并吸熱，使處于絕熱態(tài)的吸收器和工作介質(zhì)降溫制冷，達到空調(diào)機中制冷的要求。采用太陽能加熱器加熱的加熱介質(zhì)對鹵鹽進行加熱再生，并且使用兩組吸收器由標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制器控制閥門組進行交替切換，使兩組吸收器交替處于吸收和釋放狀態(tài)完成循環(huán)過程。它不使用對環(huán)境產(chǎn)生污染的氯氟烴制冷劑，也沒有機械運動的壓縮部件，因此可以滿足環(huán)保要求，并且沒有噪聲和磨損問題。
本實用新型也可以采用如附圖6所示的結(jié)構(gòu)形式，在室內(nèi)也有分別通過通止閥25和26與傳熱套筒7和8的進、出液口相通的散熱器27和28。在本實用新型運行于制冷狀態(tài)時，通止閥25和26都處于截止?fàn)顟B(tài)，與附
圖1所示結(jié)構(gòu)的實施例沒有差別。而在本實用新型運行于取暖狀態(tài)時，通止閥14和15處于截止?fàn)顟B(tài)，由通止閥25和26代替，并且雙位三通閥16的運行狀態(tài)與制冷運行時取反。就可以實現(xiàn)對室內(nèi)環(huán)境的加熱，由于太陽能加熱器的熱量是用于抽運熱量，因此其加熱“效率”可以大于1，比直接用太陽能加熱器加熱的熱效率高。
在本實用新型中鹵素金屬鹽類固體吸收劑可以使用加溴化鋰，工作介質(zhì)可以是水，它正好在常溫下有較大的濃度差和吸收釋放熱量變化。
本實用新型中的傳熱介質(zhì)可以使用酒精或是氨等，其常壓下沸點溫度在本實用新型的工作溫度范圍。使用傳熱介質(zhì)的氣相與液相的變化帶走熱量，可以使熱阻最小，有很高的輸送效率。
本實用新型中的太陽能加熱器9以及所使用的加熱介質(zhì)可以采用普通的太陽能加熱器和水，也可以采用如專利申請?zhí)枮?3109064.4的“一種平動跟蹤太陽能聚能器”的形式?；蚴侨鐚＠暾?zhí)枮镃N93219582.2的“一種免動跟蹤太陽聚能器”的形式，在太陽能加熱器9的輸出口處可以接一個蓄加熱介質(zhì)的蓄能器，以消除本實用新型斷續(xù)加熱的工況以及由于天氣變化的影響。
本實用新型中的加熱盤管5和6可以使用銅或是鈦合金材料制造。吸收器3和4的外殼也可以用銅或鈦合金材料制造，并有散熱翅片，以增加接觸面積及導(dǎo)熱性。傳熱套筒7和8的外面應(yīng)使用絕熱材料覆蓋，以保持制冷時的降溫效果。在本實用新型中，可以在散熱器1、12、13和熱交換器2旁裝風(fēng)扇，以利于它們的熱交換，減小體積。
本實用新型中的所有溫度傳感器都可以使用普通的溫度傳感器，無特殊要求?？梢允菬崦綦娮栊?，熱敏晶體管，也可以是熱電偶。所有的閥門都可以使用電碰閥。標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制器24通過控制交流接觸器的通斷來驅(qū)動電磁閥中電磁鐵的吸合。也可以使用由VMOS管構(gòu)成的電開關(guān)器件驅(qū)動電磁鐵。本實用新型中所有的閥門也可以使用氣動閥門。由標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制器24控制小型氣壓開關(guān)來驅(qū)動閥門動作。標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制器24可以選用美國ME公司的PCU－3F的工業(yè)過程控制器，也可以用其它型號的工業(yè)過程控制器，其處理速度、精度要求都不高，I／O端口也不多。
權(quán)利要求1.一種交互吸收式太陽能空調(diào)機，它有制冷室外散熱器(1)，制冷室內(nèi)熱交換器(2)，其特征在于有吸收器(3)和吸收器(4)，吸收器(3)和吸收器(4)為密封的金屬殼體，在其中充填了鹵素金屬鹽類的固態(tài)吸收劑，在吸收器(3)和(4)內(nèi)有加熱盤管(5)和(6)，在吸收器(3)和(4)外有傳熱介質(zhì)套筒(7)和(8)，在室外有太陽能加熱器(9)，太陽能加熱器(9)通過三位三通閥(10)和(11)與吸收器(3)和吸收器(4)中的加熱盤管(5)和(6)相通，在其中有加熱介質(zhì)，在傳熱介質(zhì)套筒(7)和(8)上都分別有進液口和出液口，它們分別通過通斷閥(14)和(15)與放置于室外的散熱器(12)和(13)相連，吸收器(3)與制冷室外散熱器(1)和制冷室內(nèi)熱交換器(2)并聯(lián)，在制冷室外散熱器(1)和制冷室內(nèi)熱交換器(2)的另一端通過三通閥(16)與吸收器(4)相連，在其中有工作介質(zhì)，在吸收器(3)和(4)的工作介質(zhì)出入口處裝有溫度傳感器(17)和(18)，在傳熱介質(zhì)套筒(7)和(8)的出液口處裝有傳熱介質(zhì)溫度傳感器(19)和(20)，在太陽能加熱器(9)的出水口處裝有溫度傳感器(21)，并在室外和室內(nèi)分別裝有室外溫度傳感器(22)和室內(nèi)溫度傳感器(23)，有標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制器(24)，溫度傳感器(17)、(18)、(19)、(20)、(21)、(22)、(23)分別與標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制器(24)的A/D輸入端相連，而其開關(guān)量輸出端分別與三通閥(10)、(11)和(16)、通斷閥(14)和(15)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的交互吸收式太陽能空調(diào)機，其特征在于在室內(nèi)有分別通過通止閥25和26與傳熱套筒7和8的進、出液口相通的散熱器27和28。
專利摘要一種交互吸收式太陽能空調(diào)機，它有室外散熱器，室內(nèi)熱交換器，其特征在于有兩吸收器，其中充填了鹵素金屬鹽類的固態(tài)吸收劑，內(nèi)有加熱盤管外有傳熱介質(zhì)套筒，在室外有太陽能加熱器，并與加熱盤管相通，在其中有加熱介質(zhì)，室外散熱器和室內(nèi)熱交換器與吸收器相連，在其中有工作介質(zhì)，用鹵素金屬鹽類固體吸收劑在吸收工作介質(zhì)時放熱，工作介質(zhì)分子逸出吸熱的特性，使處于絕熱態(tài)的吸收器和工作介質(zhì)降溫制冷，達到空調(diào)機中制冷的要求。
文檔編號F24F5/00GK2164522SQ9322052
公開日1994年5月11日 申請日期1993年8月5日 優(yōu)先權(quán)日1993年8月5日
發(fā)明者石行 申請人:北京市西城區(qū)新開通用試驗廠