專利名稱：濃度自適應(yīng)型擴(kuò)散-吸收式制冷機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于制冷設(shè)備制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種濃度自適應(yīng)型擴(kuò)散-吸收式制 冷機(jī)。
背景技術(shù)：
擴(kuò)散-吸收式制冷循環(huán)是由瑞典斯德哥爾摩皇家工學(xué)院學(xué)習(xí)的Platen和Mimters 提出的，后來(lái)瑞典的伊萊克斯Electrolux和美國(guó)Servel實(shí)現(xiàn)了該技術(shù)的市場(chǎng)化，主要 以小型冰箱為主。中國(guó)1987年由輕工業(yè)部主持對(duì)相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)，并制定了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) (SG2(8)3-(8)2b)，并成立了數(shù)個(gè)廠家對(duì)其進(jìn)行生產(chǎn)。該制冷循環(huán)的主要特點(diǎn)是系統(tǒng)中無(wú) 任何運(yùn)動(dòng)部件、可以多能源驅(qū)動(dòng)、制冷劑對(duì)環(huán)境無(wú)破環(huán)、運(yùn)行時(shí)無(wú)噪音等，但效能遠(yuǎn)低于常 規(guī)的壓縮制冷，成為制約其發(fā)展的主要原因。提高擴(kuò)散-吸收式制冷機(jī)的效率，是其推廣的 關(guān)鍵。在擴(kuò)散-吸收制冷機(jī)中，溶液濃度是影響制冷機(jī)效率與性能的一個(gè)重要參數(shù)。濃 度其主要受冷凝溫度、發(fā)生溫度、吸收溫度和蒸發(fā)溫度影響。其中發(fā)生溫度主要取決于熱源 溫度、蒸發(fā)溫度取決于制冷空間內(nèi)的溫度需求，對(duì)于擴(kuò)散-吸收式制冷機(jī)而言，其熱源一般 恒定且制冷溫度需求波動(dòng)亦不太大，所以可認(rèn)為兩者基本恒定。而冷凝溫度和吸收溫度主 要取決于冷源溫度，對(duì)于擴(kuò)散_吸收式制冷機(jī)目前一般應(yīng)用于小制冷場(chǎng)合，其冷卻方式一 般屬于自然對(duì)流式冷卻，其冷源主要是周圍空氣；與水冷式的大型的氨水吸收式制冷或溴 化鋰吸收式制冷相比，其溫度波動(dòng)較大。冷源溫度波動(dòng)會(huì)直接導(dǎo)致其冷凝溫度和吸收溫度 的變化，進(jìn)而影響其最適宜濃度的變化。目前，市場(chǎng)上的擴(kuò)散_吸收式制冷機(jī)均屬于恒定濃 度運(yùn)行，這也是導(dǎo)致其效率較低的一個(gè)原因。另外，與大型吸收式系統(tǒng)相比其應(yīng)用于小型制 冷設(shè)備，這也決定了其控制成本不宜過高；用電氣設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)的方式是不合適的。目前市 場(chǎng)上，尚未見到能夠根據(jù)運(yùn)行工況自動(dòng)調(diào)節(jié)濃度的、造價(jià)較低的擴(kuò)散-吸收式制冷機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種濃度自適應(yīng)型擴(kuò)散_吸收式制 冷機(jī)。本發(fā)明所提供的濃度自適應(yīng)型擴(kuò)散_吸收式制冷機(jī)包括管路依次連接的儲(chǔ)液器 9、溶液換熱器1、熱虹吸泵2、發(fā)生器3、精餾器4、冷凝器5、蒸發(fā)器6、氣體換熱器7和吸收 器8 ；在發(fā)生器3與儲(chǔ)液器9之間經(jīng)溶液換熱器1、吸收器8設(shè)有回流管路，發(fā)生器3、儲(chǔ)液 器9、溶液換熱器1及吸收器8四者之間構(gòu)成循環(huán)通路；在蒸發(fā)器6、氣體換熱器7和吸收器 8三者之間設(shè)有回流管路，蒸發(fā)器6、氣體換熱器7和吸收器8之間構(gòu)成循環(huán)通路；所述冷凝 器5到氣體換熱器7的管路與溶液換熱器1到吸收器8的管路之間設(shè)有濃度調(diào)節(jié)器10 ；所 述濃度調(diào)節(jié)器10的上端通過管路與冷凝器5到氣體換熱器7的管路連通，濃度調(diào)節(jié)器10 的下端與所述溶液換熱器1到吸收器8的管路相連通。所述濃度調(diào)節(jié)器10由外筒11、形變?cè)?2、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)13、活塞構(gòu)成14 ；活塞14安置在外筒11之中，能夠上下滑動(dòng)；所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)13為放大杠桿，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)13的一端連接活 塞14，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)13的另一端連接形變?cè)?2，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)13固定在外筒11的側(cè)壁上； 所述形變?cè)?2的上端通過螺紋與外筒11鏈接，形變?cè)?2的下端通過鉸鏈與傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 13相連。所述形變?cè)椴y管，上端通過螺紋固定在外筒上部。對(duì)于擴(kuò)散_吸收式制冷來(lái)說(shuō)，一個(gè)特定的環(huán)境溫度對(duì)應(yīng)著一個(gè)最優(yōu)的溶液循環(huán) 濃度，一般來(lái)說(shuō)溫度較高時(shí)，最優(yōu)的溶液濃度較低；溫度較低時(shí)最優(yōu)的溶液濃度較高；且擴(kuò) 散_吸收式制冷靠熱虹吸泵2維持溶液循環(huán)，而熱虹吸泵2對(duì)浸沒深度有較高要求，溶液循 環(huán)總量的增加或者減少都會(huì)直接影響熱虹吸泵2的浸沒深度，進(jìn)而影響其提升性能。所以 對(duì)系統(tǒng)濃度調(diào)節(jié)時(shí)，溶液的整體循環(huán)量不可改變。 本發(fā)明的濃度自適應(yīng)型擴(kuò)散_吸收式制冷機(jī)工作原理如下濃度調(diào)節(jié)器10上端連 接著冷凝器5到氣體換熱器7的管路，而該段管路中為從冷凝器5冷凝的液氨，則濃度調(diào)節(jié) 器10上部充滿液氨；濃度調(diào)節(jié)器10下端連接于溶液換熱器1到吸收器8的管路，該段管路 為從發(fā)生器3回流的稀氨水，所以濃度調(diào)節(jié)器10下部為稀氨水。當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，擴(kuò)散_吸收式制冷機(jī)系統(tǒng)溶液濃度降低會(huì)利于系統(tǒng)的運(yùn)行。 本發(fā)明的濃度自適應(yīng)型擴(kuò)散-吸收式制冷機(jī)則是利用環(huán)境溫度升高時(shí)，冷凝溫度會(huì)相應(yīng)升 高，系統(tǒng)運(yùn)行的總壓力會(huì)隨之增高，此時(shí)濃度調(diào)節(jié)器10中的形變?cè)?2會(huì)因受到的壓力會(huì) 增大而發(fā)生壓縮性形變，該形變經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)13放大、變向后轉(zhuǎn)遞給活塞14，拖動(dòng)活塞14下 移?；钊?4下移時(shí)，濃度調(diào)節(jié)器10下部空間會(huì)減小，下部的稀氨水排出并進(jìn)入系統(tǒng)循環(huán) 中；而同時(shí)濃度調(diào)節(jié)器10上部空間會(huì)增大，有等體積的液氨從系統(tǒng)中脫離出來(lái)進(jìn)入濃度調(diào) 節(jié)器10上部空間。由于濃度調(diào)節(jié)器10并不參與制冷循環(huán)，對(duì)于循環(huán)系統(tǒng)而言，由于作為制 冷劑的液氨循環(huán)量減少而作為吸收劑的稀氨水循環(huán)量增加，實(shí)現(xiàn)了調(diào)低濃度的目的。反之當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí)擴(kuò)散-吸收式制冷機(jī)系統(tǒng)適當(dāng)提高時(shí)溶液濃度利于其效 率提高，濃度調(diào)節(jié)器10則執(zhí)行與上述過程相反的動(dòng)作，來(lái)調(diào)高系統(tǒng)溶液濃度。從而保證系 統(tǒng)可以根據(jù)環(huán)境工況的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)器溶液濃度使之在較適宜濃度下進(jìn)行。本發(fā)明的濃度調(diào)節(jié)器上部空間內(nèi)有氨液、下部為稀氨水，調(diào)節(jié)時(shí)一方的增加量總 與另一方的減少量體積相當(dāng)，從而保證了進(jìn)出系統(tǒng)的工質(zhì)體積相等，系統(tǒng)總體的溶液循環(huán) 量不會(huì)發(fā)生改變。本發(fā)明的有益效果1在不改變系統(tǒng)溶液總量的前提下實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)溶液濃度的自我調(diào)節(jié)，提高了運(yùn)行效率。2采用的調(diào)節(jié)器無(wú)電氣元件、無(wú)需外在能源供應(yīng)，所以其造價(jià)低、穩(wěn)定性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)相 對(duì)簡(jiǎn)單。3制冷機(jī)保證了傳統(tǒng)擴(kuò)散_吸收式制冷機(jī)的主體，只是對(duì)其部分部件做了改進(jìn)，可 以對(duì)現(xiàn)有的制冷機(jī)進(jìn)行部分改進(jìn)到達(dá)目的，可推廣性強(qiáng)。4制冷系統(tǒng)采用的制冷劑為自然工質(zhì)，對(duì)臭氧層無(wú)不良影響、無(wú)溫室效應(yīng)，利于環(huán) 境的保護(hù)。


圖1是本發(fā)明的濃度自適應(yīng)型擴(kuò)散-吸收式制冷機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的濃度自適應(yīng)型擴(kuò)散_吸收式制冷機(jī)濃度調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明的濃度自適應(yīng)型擴(kuò)散_吸收式制冷機(jī)濃度調(diào)節(jié)器在環(huán)境溫度降低時(shí) 部件運(yùn)行示意圖。
圖4是本發(fā)明的濃度自適應(yīng)型擴(kuò)散_吸收式制冷機(jī)濃度調(diào)節(jié)器在環(huán)境溫度升高時(shí) 部件運(yùn)行示意圖。其中1 溶液換熱器，2 熱虹吸泵，3 發(fā)生器，4 精餾器，5 冷凝器，6 蒸發(fā)器，7 : 氣體換熱器，8 吸收器，9 儲(chǔ)液器，10 濃度調(diào)節(jié)器，11 外筒，12 形變?cè)?3 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)， 14 活塞。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明的濃度自適應(yīng)型擴(kuò)散_吸收式制冷機(jī)由管路依次連接的儲(chǔ)液 器9、溶液換熱器1、熱虹吸泵2、發(fā)生器3、精餾器4、冷凝器5、蒸發(fā)器6、氣體換熱器7、吸收 器8組成；在發(fā)生器3與儲(chǔ)液器9之間經(jīng)溶液換熱器1、吸收器8設(shè)有回流管路，進(jìn)而發(fā)生 器3、儲(chǔ)液器9、溶液換熱器1、吸收器8之間構(gòu)成循環(huán)通路；蒸發(fā)器6、氣體換熱器7、吸收器 8之間設(shè)有回流管路連接，從而構(gòu)成循環(huán)通路；冷凝器5到氣體換熱器7的管路與溶液換熱 器1到吸收器8的回流管路之間設(shè)有濃度調(diào)節(jié)器10 ；所述濃度調(diào)節(jié)器10的上端通過管路 與冷凝器5到氣體換熱器7的管路連通，下端與溶液換熱器1到吸收器8的管路相連通；所 述濃度調(diào)節(jié)器10由外筒11、形變?cè)?2、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)13、活塞14構(gòu)成；所述活塞14安置在 外筒11之中，可上下滑動(dòng)；所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)13為放大杠桿，其一端連接活塞14，另一端連接 形變?cè)?2，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)13固定在外筒11的側(cè)壁上；形變?cè)?2上端可通過螺紋與外 筒11鏈接，下端可通過鉸鏈與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)13相連，所述形變?cè)?2為波紋管。初始灌裝時(shí)，本發(fā)明的濃度自適應(yīng)型擴(kuò)散_吸收式制冷機(jī)的濃度可以根據(jù)每年平 均運(yùn)行環(huán)境工況參數(shù)主要指環(huán)境溫度確定，并確定此時(shí)運(yùn)行壓力；初始時(shí)濃度調(diào)節(jié)器10的 外筒11容積和活塞14的位置確定可根據(jù)活塞14上行極限時(shí)，對(duì)應(yīng)年最低環(huán)境溫度工況 下最佳濃度，活塞14下行極限時(shí)，對(duì)應(yīng)年最高環(huán)境溫度工況下最佳濃度。當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)，其運(yùn)行壓力會(huì)有相應(yīng)的變化，同時(shí)作用于其下端的壓力會(huì)產(chǎn) 生變化，形變?cè)?2會(huì)產(chǎn)生壓縮或伸展性的形變，其形變通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)13放大、變向后傳 遞給活塞14進(jìn)而帶動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)13可為一放大杠桿，支點(diǎn)固定在外筒11的側(cè)壁 上，可通過鉸鏈連接形變?cè)?2和活塞14，其杠桿放大系數(shù)應(yīng)根據(jù)形變?cè)?2的形變特性 和活塞14的運(yùn)行軌跡特性確定，活塞14的運(yùn)行軌跡特定應(yīng)系統(tǒng)隨工況變化是最優(yōu)濃度變 化特性確定。如當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行的壓力會(huì)隨之增高，此時(shí)濃度調(diào)節(jié)器10中的形 變?cè)?2受到的壓力會(huì)增大而發(fā)生壓縮性形變，該形變經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)13放大、變向后轉(zhuǎn)遞給 活塞14，活塞14下移。濃度調(diào)節(jié)器10的活塞14上部為液氨、下部為稀氨水，活塞14下移 時(shí)，會(huì)將濃度調(diào)節(jié)器10下部的稀氨水排出使之進(jìn)入系統(tǒng)，而同時(shí)有等體積的液氨從系統(tǒng)中 脫離出來(lái)進(jìn)入濃度調(diào)節(jié)器10上部。對(duì)于系統(tǒng)而言，由于作為制冷劑的液氨循環(huán)量減少而作 為吸收劑的稀氨水循環(huán)量增加，其循環(huán)濃度下降，使之趨向與該環(huán)境工況下最適宜濃度。反 之當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí)，系統(tǒng)運(yùn)行的壓力降低，作用在形變?cè)?2下端的壓力會(huì)減小而發(fā)生 延伸性形變，該形變經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)放大、變向后轉(zhuǎn)遞給活塞14，活塞14上移，會(huì)將濃度調(diào)節(jié)器 10上部的液氨排出使之進(jìn)入系統(tǒng)，而同時(shí)有等體積的稀氨水從系統(tǒng)中脫離出來(lái)進(jìn)入濃度調(diào)節(jié)器10下部，系統(tǒng)中制冷劑氨增加，溶液濃度提高。實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)可以根據(jù)環(huán)境溫度的變化 自動(dòng)調(diào)節(jié)溶液濃度使之適應(yīng)環(huán)境溫度的變化。 本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于環(huán)境溫度波動(dòng)較大的擴(kuò)散-吸收制冷場(chǎng)合，如燃油或者燃?xì)馐奖洹⑿⌒臀帐奖涞取?br> 權(quán)利要求
一種濃度自適應(yīng)型擴(kuò)散-吸收式制冷機(jī)，包括管路依次連接的儲(chǔ)液器(9)、溶液換熱器((1))、熱虹吸泵(2)、發(fā)生器(3)、精餾器(4)、冷凝器(5)、蒸發(fā)器(6)、氣體換熱器(7)、吸收器(8)；在發(fā)生器(3)與儲(chǔ)液器(9)之間經(jīng)溶液換熱器((1))、吸收器(8)設(shè)有回流管路，發(fā)生器(3)、儲(chǔ)液器(9)、溶液換熱器(1)和吸收器(8)四者之間構(gòu)成循環(huán)通路；在蒸發(fā)器(6)、氣體換熱器(7)和吸收器(8)三者之間設(shè)有回流管路連接，蒸發(fā)器(6)、氣體換熱器(7)和吸收器(8)構(gòu)成循環(huán)通路；其特征在于冷凝器(5)到氣體換熱器(7)的管路與溶液換熱器(1)到吸收器(8)的回流管路之間設(shè)有濃度調(diào)節(jié)器(10)；所述濃度調(diào)節(jié)器(10)的上端通過管路與冷凝器(5)到氣體換熱器(7)的管路連通，濃度調(diào)節(jié)器(10)的下端與溶液換熱器(1)到吸收器(8)的管路相連通；所述濃度調(diào)節(jié)器(10)由外筒(11)、形變?cè)?12)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(13)以及活塞(14)構(gòu)成；所述活塞(14)安置在外筒(11)之中；所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(13)為放大杠桿，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(13)的一端連接活塞(14)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(13)的另一端連接形變?cè)?12)，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(13)固定在外筒(11)的側(cè)壁上；所述形變?cè)?12)的上端通過螺紋與外筒(11)鏈接，形變?cè)?12)的下端通過鉸鏈與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(13)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷機(jī)，其特征在于所述形變?cè)?12)為波紋管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種濃度自適應(yīng)型擴(kuò)散-吸收式制冷機(jī)，旨在提供一種濃度可以隨運(yùn)行工況變化而進(jìn)行自我適應(yīng)調(diào)節(jié)的擴(kuò)散-吸收式制冷機(jī)。它包括由管路依次連接的溶液換熱器、熱虹吸泵、發(fā)生器、精餾器、冷凝器、蒸發(fā)器、氣體換熱器、吸收器、儲(chǔ)液器、濃調(diào)節(jié)器，濃度調(diào)節(jié)器充滿稀氨水和液氨，兩者之間被活塞隔開，當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)，活塞位置發(fā)生改變使兩者比例發(fā)生改變，從而達(dá)到調(diào)節(jié)系統(tǒng)濃度的目的，使得得制冷劑濃度可以根據(jù)環(huán)境僅在自我調(diào)節(jié)，提高了效率，降低了能耗。本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于環(huán)境溫度波動(dòng)較大的擴(kuò)散-吸收制冷場(chǎng)合。
文檔編號(hào)F25B15/04GK101839583SQ20101015177
公開日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2010年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月20日
發(fā)明者李智虎, 趙玉艷, 陳 光 申請(qǐng)人:安徽工業(yè)大學(xué)