CN1168462A - 吸收式冷冻机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在部分负荷时等可以降低吸收液浓度的吸收式冷冻机。在设置于冷凝器3上的热交换器7的下方，设有由隔挡件34分隔的制冷剂液储存部31及制冷剂液流出部33，在该隔挡件34上沿上下方向形成有开口35。在部分负荷时或在部分负荷状况下冷却水温度降低时，积存在制冷剂液储存部31中的制冷剂液通过隔挡件34的开口35从冷凝器3流出，从而，降低了这部分吸收液的浓度。

Description

吸收式冷冻机

本发明涉及一种吸收式冷冻机，特别是在冷凝器的制冷剂液池上设置有隔挡件的吸收式冷冻机。

例如日本特开昭62-91761号公报中揭示了一种吸收式冷热水机，在冷凝器上设有使制冷剂液可以溢流的隔挡件，当制冷运转时，制冷剂液从冷凝器经过隔挡件溢流并通过制冷剂液管流向蒸发器。

另外，作为储存制冷剂液的方法，除了在上述冷凝器上设置隔挡件的方法外，还有设置制冷剂箱、通过制冷剂泵的运转使制冷剂液积存在该制冷剂箱中的方法。在这种方法中，吸收式冷冻机运转时制冷剂泵运转，始终将制冷剂液积存在制冷剂箱中，当吸收式冷冻机停止时制冷剂泵也停止运转，积存的制冷剂液流出，导致吸收液循环路中的吸收液浓度下降。

上述的吸收式冷热水机，在部分负荷时等使再生器的制冷剂蒸汽发生量减少，流入冷凝器中同时在该冷凝器凝结的制冷剂液量变少的场合，由于由冷凝器的隔挡件而积存在冷凝器中的制冷剂液量不变化，因而，当需要在部分负荷下等低浓度状况下运转时，就会发生吸收液的浓度不降低，不能运转的问题。

另外，带有上述制冷剂箱的吸收式冷冻机，也是在吸收式冷冻机运转时能将制冷剂液始终积存在制冷剂箱中，而当需要在部分负荷下等低浓度状况下运转时，也会出现吸收液的浓度不降低，不能运转的问题。

因此，本发明的目的是提供一种在部分负荷时或者在部分负荷状况下冷却水温度降低时使低浓度运转成为可能而扩大可能运转的范围的吸收式冷冻机。

为了实现本发明的上述课题，提供一种吸收式冷冻机，该冷冻机通过配管将吸收器、再生器、冷凝器及蒸发器连接在一起构成冷冻循环，其改进是，在前述冷凝器内设置有将该冷凝器内的制冷剂蒸汽凝结的热交换器，并且在该热交换器的下方设有由隔挡件分隔的制冷剂液储存部及制冷剂液流出部，并且，在前述隔挡件上备有将前述制冷剂液储存部与制冷剂液流出部连通的槽(沿上下方向延伸设置的槽；沿上下方向形成的数个不连续的开口)，在这种吸收式冷冻机中，在部分负荷时或者在部分负荷状况下冷却水温度下降时，积存在制冷剂液储存部的制冷剂液通过隔挡件上设置的开口从冷凝器中流出，从而可以降低这部分吸收液的浓度，并能由此而扩大可能运转的范围。特别是如果采用将开口沿上下方向做成数个不连续的结构，由于随着制冷剂液储存部液位的下降，通过开口从制冷剂液储存部流出的制冷剂液量阶段性地减少，因而，可以避免随着负荷的减少制冷剂液循环量急剧变化的现象。

图1是表示本发明权利要求1及权利要求3的实施例的吸收式冷冻机的结构图。

图2是隔挡件的立体图。

图3是本发明权利要求2的隔挡件的立体图。

图4是本发明另一实施例的隔挡件的立体图。

下文根据附图详细叙述与本发明权利要求1及权利要求3有关的第一实施例。

图1是吸收式冷冻机的结构图，图2是设置在冷凝器上的隔挡件的立体图。

图1所示的A是双重效用吸收式冷冻机，该冷冻机使用的制冷剂是例如水(H₂O)、吸收液(溶液)中的溴化锂(LiBr)溶液。

在图中，1是高温再生器，2是低温再生器，3是冷凝器，4是蒸发器，5是吸收器，6是设置在高温再生器1上的作为热源的例如用于供给有煤气的燃烧器等加热器，7是设置在冷凝器3内的将该冷凝器3内的制冷剂凝结的热交换器，8是设置在蒸发器4内用于将该蒸发器4内的制冷剂蒸发的热交换器，9是设置在吸收器5内用于吸收该吸收器5内的制冷剂的热交换器，10是用于容纳低温再生器2及冷凝器3的上本体，11是用于容纳蒸发器4及吸收器5的下本体，12是低温热交换器，13是高温热交换器。在下本体11的下部即蒸发器4的下部形成有制冷剂液池4A，在热交换器7下方的上本体10上，设置有位于热交换器7正下方的制冷剂液储存部31及朝侧方突出的制冷剂液流出部33，制冷剂液储存部31与制冷剂液流出部33由隔挡件34隔开。该隔挡件34如图2所示，从隔挡件34上端至下端沿上下方向形成大致宽度相等的例如槽等开口部35。

开口35的大小做成，当下述的吸收式冷冻机A在部分负载下运转时，使从制冷剂液流出部33流出的制冷剂量总和大于流入冷凝器3的制冷剂量。

此外，6A是与加热器6相连接而把煤气等燃料供给加热器6的燃料供给配管，6B是设置在燃料供给配管6A中途的控制阀。61是与加热器6相连接的燃烧用空气供给配管，61B是设置在供给配管61中途的用于控制该控制阀6B及其开度的控制阀，M是驱动控制阀6B及控制阀61B的马达。

并且，16是设置在从吸收器5至高温再生器1之间的中途带有吸收液泵16P、低温热交换器12及高温热交换器13的稀吸收液配管，17是设置在从高温再生器1至低温再生器2之间的中途带有高温热交换器13的中间吸收液配管，18是设置在低温再生器2至吸收器5之间的中途带有低温热交换器12的浓吸收液配管。

另外，20是从高温再生器1至低温再生器2的放热器2a的制冷剂蒸汽配管，21是从放热器2a至冷凝器3的制冷剂液储存部31的制冷剂配管，22是一端与冷凝器3的制冷剂液流出部33的下部相连、另一端与下本体11的蒸发器4一侧相连、从制冷剂液流出部33至蒸发器4的制冷剂流下配管，23是与蒸发器4相连的中途带有制冷剂泵23p的制冷循环配管。

24是冷却水配管，中途设有热交换器9及热交换器7。25a及25b是冷水配管，中途设有热交换器8。

此外，26是设置于蒸发器4出口侧冷水配管25b上的用于检测供给大型建筑物等的室内热交换器(图中未示)冷水温度的温度检测器。28是由例如微型电子计算机等构成的控制器，该控制器28设置在吸收式冷冻机控制盘(图中未示)上，根据温度检测器26检测出的冷水出口温度向马达M输出驱动信号。

上述结构的吸收式冷冻机A运转时，与以往的吸收式冷冻机的运转一样，将燃料供给高温再生器1的加热器6，通过加热器6燃烧使高温再生器1运转。对高温再生器1中浓度稀的吸收液(以下称为稀吸收液)加热，使制冷剂从稀吸收液中蒸发并分离。蒸发的制冷剂蒸汽通过制冷剂蒸汽配管20流到低温再生器2中。低温再生器2的中间吸收液由来自于高温再生器1的制冷剂蒸汽加热，使制冷剂从中间吸收液中更进一步分离。来自于高温再生器1的制冷剂蒸汽通过在低温再生器2中凝结，流向冷凝器3并积留在制冷剂液储存部31中。另外，由低温再生器2分离的制冷剂蒸汽也流向冷凝器3，与经过热交换器7流动的冷却水进行热交换并凝结液化，下滴而积存在制冷剂液储存部31中。

在制冷剂储存部31的制冷剂液通过隔挡件34的开口35流向制冷剂液流出部33并且在制冷剂储存部31的制冷剂液量较多的场合，通过从隔挡件34的溢流可使制冷剂流向制冷剂液流出部33。于是，制冷剂从制冷剂液流出部33通过制冷剂流下配管22向下流动到蒸发器4中，通过制冷剂泵23p的运转而分布在蒸发器热交换器8中。这样，制冷剂液与经过热交换器8流动的冷水进行热交换而蒸发，通过该汽化热冷却冷水，将负载供给大型建筑物的空调机。另外，在蒸发器4中蒸发的制冷剂流向吸收器5，由分布的浓吸收液(以下称作浓液)吸收。

制冷剂由吸收器5吸收变成稀的，该稀吸收液再由低温热交换器12和高温热交换器13将其温度提高，送往高温再生器1中。稀吸收液在高温再生器1中由加热器6加热，使制冷剂分离变成中间吸收液，再在高温热交换器13中进行热交换使其温度下降，然后流入低温再生器2中。制冷剂在低温再生器2中进一步分离变成浓的浓吸收液，流入低温热交换器12使其温度下降，返回吸收器4中。

上述的吸收液及制冷剂循环时，控制器28根据温度检测器26检测的温度将信号输给马达M。于是，在例如负荷量增加而作为由温度检测器26检测的温度的冷水出口温度上升时，控制器28将开信号输给马达M。马达M根据来自控制器28的信号动作，使控制阀6B及控制阀61B的开度增加，加热器6的加热量增加，从稀吸收液分离的制冷剂蒸汽分离量增加。由此，向冷凝器3流入的制冷剂液及在冷凝器3中凝结的制冷剂蒸汽的量增加，使通过从隔挡件34溢流的经过制冷剂液流出部33流向蒸发器4的制冷剂液量增加，从而增加了蒸发器4的能力，降低了冷水的出口温度。

此外，在例如负荷量减少的所谓部分负荷时作为由温度检测器26检测的温度的冷水出口温度下降时，控制器28向马达M输送闭信号，使控制阀6B及控制阀61B的开度减少，加热器6的加热量减少，从稀吸收液分离的制冷剂蒸汽分离量减少。由此，使积存在冷凝器3的制冷剂液储存部31中的制冷剂液量减少，从隔挡件34溢流的制冷剂液量也减少。于是，加热器6的加热量更加缩小，当由低温再生器2流入冷凝器3的制冷剂液及在冷凝器3中凝结的制冷剂蒸汽量(以下称为冷凝器的制冷剂液发生量)进一步减少时，通过隔挡件34的开口35流向制冷剂液流出部33的制冷剂液量比积存在制冷剂液储存部31的制冷剂液量变得多。这样，制冷剂液储存部31的液位逐渐下降，通过开口35从制冷剂液储存部31流出的制冷剂液量随着液位的下降而减少。此外，积存在制冷剂液储存部31的制冷剂液量减少，而与这一部分吸收液共同循环的制冷剂液量逐渐增加，吸收液的浓度下降。再者，从冷凝器3流向蒸发器4的制冷剂液量减少，降低了蒸发器4的能力，使冷水的出口温度上升。

在上述部分负荷时，特别是在蒸发器4的制冷剂液池4A的制冷剂液储存量较少时，除了制冷剂液池4A之外，制冷剂液储存部31的制冷剂液补充到吸收液循环通路中，使吸收液浓度下降，因而扩大了可能运转的范围。

通过对上述高温再生器1的加热量进行控制，对蒸发器4的冷却能力进行调节，将冷水出口温度大致保持为设定温度，例如7℃。

进一步，在上述的例如部分负荷时冷却水温度也下降并且吸收器5中的吸收液的制冷剂吸收能力得以提高的场合，积存在制冷剂液储存部31的制冷剂液通过制冷剂流下配管22从隔挡件34上所形成的开口35流出，流进与蒸发器4相连的制冷剂液流出部33，因而，减少了制冷剂液储存部31的制冷剂液量，增加了与吸收液共同循环的制冷剂液量，降低了吸收液浓度。

根据上述实施例，当负荷减少时或者负荷减少的同时冷却水温度下降时，冷凝器3中的制冷剂液发生量减少，使积存在制冷剂液储存部31的制冷剂液通过隔挡件34上所形成的开口35向制冷剂流出部33流出，通过蒸发器4朝吸收液循环回路流动。这样，可以降低吸收液浓度，结果，扩大了吸收式冷冻机可能运转的范围。

此外，由于制冷剂液流出部33是在上本体10的下部冷凝器3侧部朝侧面突出形成的，因而，基本上可以利用上本体10的冷凝器3一侧的整个下部作为制冷剂液储存部，能够增加制冷剂液储存部31的制冷剂液储存量，可以更进一步减少部分负荷时吸收液的浓度。

下文参照根据图3中隔挡件36的立体图叙述关于权利要求4的发明的第二实施例。隔挡件36与上述第一实施例叙述的隔挡件34同样，设置在冷凝器3的内部，在该隔挡件36的大致中央位置形成具有纵向间隔的数个圆形开口37。这样，在备有带隔挡件36的冷凝器3的吸收式冷冻机运转时，积存在制冷剂液储存部31的制冷剂液通过隔挡件36的开口37…流向制冷剂液流出部33。

于是，由于结构是这样设置的：在当吸收式冷冻机在部分负荷下运转而使冷凝器3中的制冷剂液发生量减少，而且在部分负荷下使冷却水温度下降，冷凝器3中的制冷剂液发生量减少，同时使吸收器的制冷剂吸收能力得以提高的场合，从制冷剂液储存部31流向制冷剂液流出部33的制冷剂液量较积存在制冷剂液储存部31的制冷剂液量更多一些。因而，在部分负荷运转时，通过制冷剂液储存部31的制冷剂液储存量逐渐减少使液位逐渐下降，增加了与这部分吸收液共同流动的制冷剂液量，降低了吸收液的浓度。另外，随着制冷剂液储存部31的液位下降，从数个开口37…流动的制冷剂液量阶段性地减少。

根据上述第二实施例，与上述第一实施例一样，在负荷减少时或负荷减少的同时冷却水温度下降时，随着冷凝器3中的制冷剂液发生量的减少，通过数个开口37从制冷剂液储存部31流到制冷剂液流出部33的制冷剂液量比冷凝器3中的制冷剂液发生量多，并且通过蒸发器4流动到吸收液循环回路中，由此可以降低吸收液的浓度，结果，能够扩大吸收式冷冻机可能运转的范围。另外，由于数个开口37是纵向间隔地形成的，因而，随着制冷剂液储存部31的液位下降，通过数个开口37从制冷剂液储存部31流出的制冷剂液量基本是阶段性地减少，因此，可以避免随着负荷的减少使制冷剂液循环量急剧变化的现象。

另外，本发明并不限于上述各实施例，在不脱离本发明宗旨的前提下可以做出各种实施例。

例如，在上述第一实施例中，开口35是从隔挡件34的上端向下端沿上下方向形成的，但是，也可以采用图4所示的结构，在隔挡件34上形成上端与下端之间间隔的开口35A，同样也能够得到与第一实施例相同的效果。而且，通过改变开口35及开口35A的宽度或开口37的直径，可以简单地调节适合于能力等不同的吸收式冷冻机的流出量。

进一步，图2及图4所示的隔挡件34上形成有一个开口35及开口35A，而图3所示的数个开口37也做成一列的结构，但是，在各个开口做得比较小的场合，开口35及开口35A可以做成数个并排的结构，数个开口37在隔挡件36上也可形成数列。

另外，在上述实施例中，是通过将图1所示的上本体10下部冷凝器3的侧面鼓出形成而设置制冷剂流出部33的，但是，在将隔挡件设置在冷凝器3的下部并将该隔挡件的下部置于冷凝器热交换器7的正下方位置的制冷剂液储存部31与热交换器7正下方以外的部分的制冷剂液流出部33分割的场合，也可以减少制冷剂液储存部的制冷剂液储存量，得到与上述实施例同样的效果。

本发明通过采用上述的吸收式冷冻机，在部分负荷时或者在部分负荷状况下冷却水温度下降时，积存在制冷剂液储存部的制冷剂液通过隔挡件上所设置的开口从冷凝器流出，由此，可以降低这部分吸收液的浓度，扩大可能的运转范围。特别是如果将开口沿上下方向做成不连续的数个的结构，随着制冷剂液储存部液位的下降，通过开口从制冷剂液储存部流出的制冷剂液量阶段性地减少，因而，可以避免随着负荷的减少制冷剂液循环量急剧变化的现象。

Claims (4)

1.一种吸收式冷冻机，通过配管将吸收器、再生器、冷凝器及蒸发器连接在一起构成冷冻循环，其特征是，在前述冷凝器内设置有将该冷凝器内的制冷剂蒸汽凝结的热交换器，并且在该热交换器的下方设有由隔挡件分隔的制冷剂液储存部及制冷剂液流出部，并且，在前述隔挡件上备有将前述制冷剂液储存部与制冷剂液流出部连通的开口。

2.根据权利要求1所述的吸收式冷冻机，其特征是，前述隔挡件的开口做成：在供给再生器的热量受到限制的部分负荷运转时，使比从该再生器流入冷凝器的制冷剂更多量的制冷剂液可以大量地从制冷剂液储存部流到制冷剂液流出部。

3.根据权利要求1或2所述的吸收式冷冻机，其特征是，前述隔挡件的开口是沿上下方向延伸设置的槽。

4.一种吸收式冷冻机，其特征是，通过将隔挡件的开口沿上下方向形成数个不连续的开口而构成。

Images