專(zhuān)利名稱(chēng)：吸收式冷凍機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高熱效率的吸收式冷凍機(jī)。
背景技術(shù)：
如圖3所示，眾所周知，現(xiàn)有的吸收式冷凍機(jī)是設(shè)法將使高溫再生器1的稀吸收液加熱沸騰的燃?xì)馊紵?排出的廢氣依次送到第一廢氣熱回收器26和第二廢氣熱回收器27，該第一廢氣熱回收器26和第二廢氣熱回收器27分別設(shè)在吸收液管12的高溫?zé)峤粨Q器10和高溫再生器1之間和在低溫?zé)峤粨Q器9和高溫?zé)峤粨Q器10之間，使從吸收器7傳送到高溫再生器1的稀吸收液的溫度上升，使被燃?xì)馊紵?必須的加熱量減少，從而減少燃料的消耗量。
也就是說(shuō)，在上述結(jié)構(gòu)的吸收式冷凍機(jī)中，由于從吸收器7排出的大約40℃(額定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，以下同)的稀吸收液分別在低溫?zé)峤粨Q器9、第二廢氣熱回收器27、高溫?zé)峤粨Q器10、第一廢氣熱交換器26中加熱，上升到135℃左右，流入高溫再生器1，故可以節(jié)約在燃?xì)馊紵?中消耗的燃料。
在從燃?xì)馊紵?排出的廢氣的溫度和由吸收器7供給的稀吸收液的溫度都低時(shí)，形成加大流量控制閥28的開(kāi)度增加流到吸收液管14的稀吸收液的量，使從在第二廢氣熱回收器27中的廢氣中減少熱回收，防止廢氣的溫度顯著下降，并防止含在廢氣中的水蒸汽冷凝、結(jié)露的結(jié)構(gòu)。
但是，在上述現(xiàn)有的吸收式冷凍機(jī)中，由于流量控制閥28設(shè)在在第二熱回收器27上迂回的吸收液管14上，故即使流量控制閥28全開(kāi)，通過(guò)吸收液管14流到第二廢氣熱回收器27的稀吸收液的量也不少。
因此，當(dāng)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)等的廢氣、稀吸收液的溫度都低時(shí)，即使流量控制閥全開(kāi)，廢氣溫度也會(huì)過(guò)分下降，廢氣所含的水蒸汽冷凝、結(jié)露，存在腐蝕熱交換器和排氣管等問(wèn)題。
從燃?xì)馊紵髋懦龅膹U氣所保有的熱大半回收完了。若希望從廢氣中回收超過(guò)現(xiàn)在的熱量，即使不是運(yùn)轉(zhuǎn)開(kāi)始時(shí)，由于廢氣的溫度下降到廢氣中所含水蒸汽的露天溫度以下，結(jié)露并且腐蝕熱回收器和配管部，故必須用其它的方法進(jìn)一步謀求熱效率的改善，這成為應(yīng)該解決的課題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，本發(fā)明提供了以下三種吸收式冷凍機(jī)。在吸收式冷凍機(jī)中包括高溫再生器，其利用燃燒裝置使制冷劑加熱沸騰并蒸發(fā)分離，從稀吸收液得到制冷劑蒸汽和中間吸收液；低溫再生器，其使在上述高溫再生器中生成并供給的中間吸收液被在高溫再生器中生成的制冷劑蒸汽加熱，使制冷劑進(jìn)一步蒸發(fā)分離，從中間吸收液得到制冷劑蒸汽和濃吸收液；冷凝器，其供給在上述低溫再生器中加熱并冷凝中間吸收液的制冷劑，同時(shí)冷卻在低溫再生器中生成并供給的制冷劑蒸汽，得到制冷劑液；蒸發(fā)器，其由上述冷凝器供給的制冷劑液散布在傳熱管上，由在傳熱管內(nèi)流動(dòng)的流體帶走熱量，使制冷劑蒸發(fā)；吸收器，其使在上述蒸發(fā)器中生成并供給的制冷劑蒸汽由用低溫再生器分離并供給制冷劑蒸汽的濃吸收液吸收，成為稀吸收液，供給高溫再生器；低溫?zé)峤粨Q器，其使出入上述吸收器的稀吸收液和濃吸收液進(jìn)行熱交換；高溫?zé)峤粨Q器，其使出入高溫再生器的中間吸收液和稀吸收液進(jìn)行熱交換，第一種結(jié)構(gòu)的吸收式冷凍機(jī)設(shè)置有制冷劑熱回收器，其由吸收器排出的部分稀吸收液與從低溫再生器放熱并排出的制冷劑在低溫?zé)峤粨Q器中迂回并進(jìn)行熱交換；用制冷劑熱回收器將在稀吸收液中放熱的制冷劑導(dǎo)入冷凝器的，賦予制冷劑管流路阻力的裝置。
第二種結(jié)構(gòu)的吸收式冷凍機(jī)是在所述第一種結(jié)構(gòu)的吸收式冷凍機(jī)中，對(duì)制冷劑管進(jìn)行的配管，要使從制冷劑熱回收器排出的制冷劑不導(dǎo)入冷凝器而能導(dǎo)入蒸發(fā)器。
第三種結(jié)構(gòu)的吸收式冷凍機(jī)是在所述第一或第二種結(jié)構(gòu)的吸收式冷凍機(jī)中，賦予設(shè)在制冷劑管上的流路阻力的裝置是可變阻力部件，控制流路阻力可變部件的流路阻力，使在制冷劑回收器上排出的制冷劑的溫度成為稀吸收液熱交換前的溫度+規(guī)定溫度α(α＞0)。


圖1是表示本發(fā)明實(shí)施例的說(shuō)明圖；圖2是表示本發(fā)明變形實(shí)施例的說(shuō)明圖；圖3是表示現(xiàn)有技術(shù)的說(shuō)明圖。
具體實(shí)施例方式
下面以水作為制冷劑，以溴化鋰(LiBr)水溶液作為吸收液的吸收式冷凍機(jī)為例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
根據(jù)圖1說(shuō)明本發(fā)明的一實(shí)施例。圖中1是高溫再生器，其構(gòu)成例如以都市燃?xì)鉃槿剂系娜細(xì)馊紵?的火力加熱吸收液并使制冷劑蒸發(fā)分離，3是低溫再生器，4是冷凝器，5是收容低溫再生器3和冷凝器4的高溫殼體，6是蒸發(fā)器，7是吸收器，8是收容蒸發(fā)器6和吸收器7的低溫殼體，9是低溫?zé)峤粨Q器，10是高溫?zé)峤粨Q器，11是制冷劑熱回收器，12～16是吸收液管，17、18是吸收液泵，19～21是制冷劑管，22是制冷劑泵，23是冷水管，24是冷卻水管，25是從燃?xì)馊紵?排出的廢氣通過(guò)的排氣管，26是第一廢氣熱回收器，27是第二廢氣熱回收器，28是流量控制閥，其設(shè)置在吸收液管14的分支部的下流側(cè)并位于從第二廢氣熱回收器27上流側(cè)的吸收液管12上，29是設(shè)在靠制冷劑管19的制冷劑熱回收器11下流側(cè)的流量控制閥，30是設(shè)在排氣管25下流部分用于檢測(cè)廢氣溫度的溫度傳感器，31是設(shè)在吸收液管12上流部分用于檢測(cè)熱交換前的稀吸收液的溫度的溫度傳感器，32是設(shè)在制冷劑管19下流部分，用于檢測(cè)在制冷劑熱回收器11中的與稀吸收液進(jìn)行熱交換并放熱的制冷劑的溫度的溫度傳感器，33是控制器，其為了使溫度傳感器30連續(xù)檢測(cè)規(guī)定的溫度，如100℃，而對(duì)控制流量控制閥28的開(kāi)度進(jìn)行控制，同時(shí)為了使溫度傳感器32檢測(cè)的溫度成為溫度傳感器31檢測(cè)的溫度+規(guī)定溫度α(α＞0)，而對(duì)流量控制閥29的開(kāi)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以控制制冷劑管19的流路阻力。
在上述結(jié)構(gòu)的吸收式冷凍機(jī)中，只要在燃?xì)馊紵?中燃燒都市燃?xì)獠⒃诟邷卦偕?中使稀吸收液加熱沸騰，就可以得到從稀吸收液蒸發(fā)分離出的制冷劑蒸汽和分離制冷劑蒸汽并使吸收液的濃度變高的中間吸收液。
在高溫再生器1中生成的高溫制冷劑蒸汽通過(guò)制冷劑管19的上流部分進(jìn)入低溫再生器3，加熱中間吸收液并放熱冷凝，該中間吸收液是在高溫再生器1中生成并通過(guò)吸收液管15經(jīng)高溫?zé)峤粨Q器10進(jìn)入低溫再生器3，該制冷劑蒸汽通過(guò)在制冷劑熱回收器11位于制冷劑管19中的下流部分進(jìn)入冷凝器4。
在低溫再生器3中加熱，由中間吸收液蒸發(fā)分離的制冷劑進(jìn)入冷凝器4，與冷卻水管24內(nèi)流動(dòng)的水熱交換并冷凝液化，與從制冷劑管19冷凝并供給的制冷劑一起通過(guò)制冷劑管20進(jìn)入蒸發(fā)器6。
積存在蒸發(fā)器6底部的制冷劑液利用制冷劑泵22散布，該制冷劑泵22位于與冷水管23連接的傳熱管23A上的制冷劑管21中，與通過(guò)冷水管23供給的水進(jìn)行熱交換并蒸發(fā)，冷卻在傳熱管23A內(nèi)流動(dòng)的水。
在蒸發(fā)器6中蒸發(fā)的制冷劑進(jìn)入吸收器7，在低溫再生器3中加熱，使制冷劑蒸發(fā)分離，吸收液濃度進(jìn)一步提高的吸收液，即通過(guò)吸收液管16經(jīng)低溫?zé)峤粨Q器9由吸收液泵18供給，并被從上方散布的濃吸收液吸收。
之后，在吸收器7中吸收制冷劑使?jié)舛冉档偷奈找?，即稀吸收液通過(guò)吸收液泵17的運(yùn)轉(zhuǎn)返回高溫再生器1。
只要吸收式冷凍機(jī)進(jìn)行如上所述的運(yùn)轉(zhuǎn)，由于在蒸發(fā)器6內(nèi)部配管的傳熱管23A中利用制冷劑的汽化熱冷卻的冷水，可以通過(guò)冷水管23循環(huán)供給圖中未示出的空調(diào)負(fù)載，故可以進(jìn)行空調(diào)等的冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)。
在上述結(jié)構(gòu)的吸收式冷凍機(jī)中，通過(guò)吸收液泵17的運(yùn)轉(zhuǎn)，從吸收器7返回高溫再生器1的部分稀吸收液，經(jīng)由在吸收液管12中的低溫?zé)峤粨Q器9，殘留部分經(jīng)由在吸收液管13中的制冷劑熱回收器11，在各自的熱交換器中加熱。
用經(jīng)第二廢氣熱回收器27由燃?xì)馊紵?排出的廢氣加熱的稀吸收液的量，由在吸收液管12中的流量控制閥28控制，在高溫?zé)峤粨Q器10和第一廢氣回收器26中，從吸收器7返回高溫再生器1的全部稀吸收液流動(dòng)，并分別加熱。
即從吸收器7排到吸收液管12的大約40℃的部分稀吸收液與從低溫再生器3排到吸收液管16，并流到吸收器7中的大約90℃濃吸收液在低溫?zé)峤粨Q器9中進(jìn)行熱交換，殘留部分在低溫再生器3中冷凝，與流往冷凝器4的制冷劑管19的大約95℃的制冷劑液進(jìn)行熱交換。
由于在制冷劑管19的下流部分設(shè)置成為流路阻力的流量控制閥29以使制冷劑的流速下降，故在低溫再生器3內(nèi)向中間吸收液放熱、冷凝，排到制冷劑管19的氣液兩相流的制冷劑直到制冷劑熱回收器11都只呈液態(tài)，在制冷劑熱回收器11中制冷劑與稀吸收液的熱交換效率得到改善。
而且，為了使溫度傳感器32檢測(cè)出的并在制冷劑熱交換器11中進(jìn)行熱交換后的制冷劑的溫度，成為例如溫度傳感器31檢測(cè)出的在制冷劑熱回收器11進(jìn)行熱交換前的稀吸收液的溫度+規(guī)定溫度，如僅5℃的高溫度，流量控制閥29的開(kāi)度由控制器33控制，從吸收器7送往高溫再生器1的稀吸收液被加熱，從低溫再生器3送往冷凝器4的制冷劑被冷卻。
之后，在低溫?zé)峤粨Q器9和制冷劑熱回收器11中分別進(jìn)行熱交換，并與被加熱的稀吸收液合流。例如成為80℃左右的稀吸收液，流入第二廢氣熱回收器27。
流入第二廢氣熱回收器27的稀吸收液的流量，通過(guò)控制器33控制在吸收液管12中的流量控制閥28的開(kāi)度來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。例如當(dāng)控制器33的溫度傳感器30檢測(cè)出比規(guī)定的100℃高的溫度時(shí)，就加大流量控制閥28的開(kāi)度，將從吸收器7返回高溫再生器1的稀吸收液更多地供給第二廢氣熱回收器27，促進(jìn)廢氣保有的熱量的回收，故可以改善熱效率，抑制燃?xì)馊紵?的燃料消耗。
而當(dāng)溫度傳感器30檢測(cè)出比規(guī)定的100℃低的溫度時(shí)，由于全部稀吸收液在第二廢氣熱回收器27中迂回，直至流到吸收液管14，流量控制閥28最大擰到全閉，可以將從廢氣回收的熱量最大可以抑制到零。故通過(guò)排氣管25排出的廢氣的溫度可以維持在比露點(diǎn)溫度(以都市燃?xì)饧刺烊粴鉃槿剂蠒r(shí)燃燒廢氣的露點(diǎn)溫度為60～70℃)高的100℃，因此，即使在廢氣溫度低的起動(dòng)時(shí)和部分負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，廢氣中所含的水蒸汽也不會(huì)引起冷凝乃至產(chǎn)生冷凝水，也沒(méi)有因?yàn)槔淠a(chǎn)生腐蝕的問(wèn)題。
經(jīng)由第二廢氣熱回收器27加熱的稀吸收液和不經(jīng)第二廢氣熱回收器27，因而沒(méi)有加熱的稀吸收液合流，經(jīng)過(guò)高溫?zé)峤粨Q器10和第一廢氣熱回收器26，由于在從高溫再生器1到低溫再生器3通過(guò)吸收液管15流動(dòng)的中間吸收液，和從燃?xì)馊紵?排出的大約200℃的廢氣進(jìn)行熱交換，成為135℃的稀吸收液，流入高溫再生器1中，故可以節(jié)約在燃?xì)馊紵?中所消耗的燃料。
由于在低溫再生器3中冷凝并通過(guò)制冷劑管19的下流部分流入冷凝器4的制冷劑液，與如前所述在制冷劑熱回收器11中的大約40℃的稀吸收液進(jìn)行熱交換并加熱，制冷劑本身被冷卻到大約45℃，向冷卻水管24的內(nèi)部流動(dòng)的冷卻水放出的熱量的熱量減少，故可以削減在高溫再生器1中所用的輸入熱量。這一點(diǎn)也顯著改善了吸收式冷凍機(jī)的熱效率。
由于在低溫再生器3中加熱中間吸收液并放熱，在制冷劑熱回收器11中進(jìn)一步加熱稀吸收液并放熱的制冷劑的溫度，如前所述下降到45℃的程度，故不必要送到冷凝器4用冷卻水管24內(nèi)流動(dòng)的冷卻水冷卻。
因此制冷劑管19的下流側(cè)也可以不是冷凝器4，而如假想線所示，冷凝制冷劑能以流入蒸發(fā)器6那樣地連接，以謀求管長(zhǎng)度的縮短和配管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化(在圖1中用假想線連接圖面上制冷劑管19、20最短的部分，由于實(shí)際裝置高溫殼體5位于上方，低溫殼體8和制冷劑熱回收器11位于下方，故可以使低溫殼體8的蒸發(fā)器6與制冷劑熱回收器11接近，將它們之間用短的制冷劑管連接)。
由于本發(fā)明不限于上述的實(shí)施例，故只要在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)就可以進(jìn)行各種變形。
例如制冷劑管19的流量控制閥29由于是作為調(diào)節(jié)制冷劑管19的流路阻力的裝置而設(shè)置的，故也可以設(shè)置廉價(jià)的節(jié)流孔代替高價(jià)的流量控制閥29。
也可以在第二熱回收器27上流側(cè)的吸收液管14上設(shè)置廉價(jià)的開(kāi)關(guān)閥，代替高價(jià)的流量控制閥28或?qū)⒘畠r(jià)的切換閥設(shè)置在吸收液管12、14的分支部(或合流部)等，也可以構(gòu)成由控制器33控制閥的開(kāi)關(guān)、切換的結(jié)構(gòu)，使溫度傳感器30檢測(cè)出的廢氣溫度不低于規(guī)定的溫度，例如100℃。
也可以如圖2所示，設(shè)置在第二熱回收器27中迂回的排氣管25A代替在第二熱回收器27中迂回的吸收液管14，同時(shí)在與排氣管25A的分支部上(或合流部)設(shè)置流路切換閥28A?；蛘咴诮?jīng)由第二熱回收器27的排氣管25上設(shè)開(kāi)關(guān)閥等，用控制器33控制那個(gè)閥的開(kāi)關(guān)、切換，使在第二熱回收器27中流動(dòng)、并與稀吸收液進(jìn)行熱交換的廢氣溫度不低于規(guī)定的100℃。
吸收式冷凍機(jī)既可以如上所述進(jìn)行專(zhuān)用于空調(diào)等的冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)，也可以作成能將在高溫再生器1中加熱生成的制冷劑蒸汽和將制冷劑蒸汽蒸發(fā)分離的吸收液直接供給低溫殼體8那樣地連接配管，使冷卻水管24中的冷卻水不流動(dòng)，用燃?xì)馊紵?進(jìn)行稀吸收液的加熱，在蒸發(fā)器6的傳熱管23A中將加熱到例如55℃程度的水通過(guò)冷水管(溫水循環(huán)時(shí)最好稱(chēng)為溫水管)23循環(huán)供給負(fù)載，進(jìn)行暖氣等的加熱運(yùn)轉(zhuǎn)。
作為在蒸發(fā)器6中冷卻等并供給空調(diào)負(fù)載等的流體，除如上述實(shí)施例那樣不發(fā)生相變化地供給水等之外，也可以供給使相態(tài)變化的氟碳制冷劑等，使利用潛熱的熱傳遞成為可能。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，由于在將在制冷劑熱回收器中的，把稀吸收液放熱的制冷劑導(dǎo)入冷凝器的制冷劑管上設(shè)置有賦予流路阻力的裝置，所以在制冷劑管中流動(dòng)的制冷劑的流速下降，并在低溫再生器內(nèi)向中間吸收液放熱并冷凝，向制冷劑管中排出的氣液兩相流的制冷劑直到制冷劑熱回收器只呈液態(tài)，在制冷劑熱回收器中的制冷劑和稀吸收液的熱交換效率得到改善。
在從制冷劑熱回收器排出的制冷劑不導(dǎo)入冷凝器而能導(dǎo)入蒸發(fā)器那樣進(jìn)行配管的制冷劑管的吸收式冷凍機(jī)中，可以謀求制冷劑管的管長(zhǎng)度的縮短和配管結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化。
在設(shè)在制冷劑管中的賦予流路阻力的裝置是可變阻抗部件，可以控制流路阻力可變部件的流路阻力，使得在制冷劑熱回收器排出的制冷劑的溫度成為稀吸收液熱交換前的溫度+規(guī)定溫度α(α＞0)的吸收式冷凍機(jī)中，能夠從吸收器送到高溫再生器的稀吸收液切實(shí)地回收制冷劑保有的熱量，使在冷凝器中放熱的制冷劑保有的熱量下降。
權(quán)利要求
1.一種吸收式冷凍機(jī)，包括高溫再生器，其利用燃燒裝置使制冷劑加熱沸騰并蒸發(fā)分離，從稀吸收液得到制冷劑蒸汽和中間吸收液；低溫再生器，其使在上述高溫再生器中生成并供給的中間吸收液被在高溫再生器中生成的制冷劑蒸汽加熱，使制冷劑進(jìn)一步蒸發(fā)分離，從中間吸收液得到制冷劑蒸汽和濃吸收液；冷凝器，其供給在上述低溫再生器中加熱并冷凝中間吸收液的制冷劑，同時(shí)冷卻在低溫再生器中生成并供給的制冷劑蒸汽，得到制冷劑液；蒸發(fā)器，其由上述冷凝器供給的制冷劑液散布在傳熱管上，由在傳熱管內(nèi)流動(dòng)的流體帶走熱量，使制冷劑蒸發(fā)；吸收器，其使在上述蒸發(fā)器中生成并供給的制冷劑蒸汽由用低溫再生器分離并供給制冷劑蒸汽的濃吸收液吸收，成為稀吸收液，供給高溫再生器；低溫?zé)峤粨Q器，其使出入上述吸收器的稀吸收液和濃吸收液進(jìn)行熱交換；高溫?zé)峤粨Q器，其使出入高溫再生器的中間吸收液和稀吸收液進(jìn)行熱交換，其特征在于，設(shè)置有制冷劑熱回收器，其由吸收器排出的部分稀吸收液與從低溫再生器放熱并排出的制冷劑在低溫?zé)峤粨Q器中迂回并進(jìn)行熱交換；用制冷劑熱回收器將在稀吸收液中放熱的制冷劑導(dǎo)入冷凝器的，賦予制冷劑管流路阻力的裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的吸收式冷凍機(jī)，其特征在于，對(duì)制冷劑管進(jìn)行的配管，要使從制冷劑熱回收器排出的制冷劑不導(dǎo)入冷凝器而能導(dǎo)入蒸發(fā)器。
3.如權(quán)利要求1或2所述的吸收式冷凍機(jī)，其特征在于，賦予設(shè)在制冷劑管上的流路阻力的裝置是可變阻力部件，控制流路阻力可變部件的流路阻力，使在制冷劑熱回收器排出的制冷劑的溫度成為稀吸收液熱交換前的溫度+規(guī)定溫度α(α＞0)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種吸收式冷凍機(jī)，其目的是改善熱效率。本發(fā)明設(shè)置制冷劑熱回收器11，其使在低溫再生器3中加熱中間吸收液并使其放熱冷凝，經(jīng)制冷劑管19導(dǎo)入冷凝器4的制冷劑與從吸收器7排出并且在低溫?zé)峤粨Q器9中迂回送往高溫再生器1的部分稀吸收液進(jìn)行熱交換，同時(shí)設(shè)置用于賦予制冷劑管19流路阻力的流量控制閥29。
文檔編號(hào)F25B15/00GK1448670SQ03108520
公開(kāi)日2003年10月15日 申請(qǐng)日期2003年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月28日
發(fā)明者古川雅裕, 伊良皆數(shù)恭, 山崎志奧, 鐮田泰司 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社, 三洋電機(jī)空調(diào)株式會(huì)社