吸收式冷凍機的製作方法
2023-10-28 05:55:32
專利名稱：吸收式冷凍機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種吸收式冷凍機，特別是在冷凝器的製冷劑液池上設置有隔擋件的吸收式冷凍機。
例如日本特開昭62-91761號公報中揭示了一種吸收式冷熱水機，在冷凝器上設有使製冷劑液可以溢流的隔擋件，當製冷運轉時，製冷劑液從冷凝器經過隔擋件溢流並通過製冷劑液管流向蒸發器。
另外，作為儲存製冷劑液的方法，除了在上述冷凝器上設置隔擋件的方法外，還有設置製冷劑箱、通過製冷劑泵的運轉使製冷劑液積存在該製冷劑箱中的方法。在這種方法中，吸收式冷凍機運轉時製冷劑泵運轉，始終將製冷劑液積存在製冷劑箱中，當吸收式冷凍機停止時製冷劑泵也停止運轉，積存的製冷劑液流出，導致吸收液循環路中的吸收液濃度下降。
上述的吸收式冷熱水機，在部分負荷時等使再生器的製冷劑蒸汽發生量減少，流入冷凝器中同時在該冷凝器凝結的製冷劑液量變少的場合，由於由冷凝器的隔擋件而積存在冷凝器中的製冷劑液量不變化，因而，當需要在部分負荷下等低濃度狀況下運轉時，就會發生吸收液的濃度不降低，不能運轉的問題。
另外，帶有上述製冷劑箱的吸收式冷凍機，也是在吸收式冷凍機運轉時能將製冷劑液始終積存在製冷劑箱中，而當需要在部分負荷下等低濃度狀況下運轉時，也會出現吸收液的濃度不降低，不能運轉的問題。
因此，本發明的目的是提供一種在部分負荷時或者在部分負荷狀況下冷卻水溫度降低時使低濃度運轉成為可能而擴大可能運轉的範圍的吸收式冷凍機。
為了實現本發明的上述課題，提供一種吸收式冷凍機，該冷凍機通過配管將吸收器、再生器、冷凝器及蒸發器連接在一起構成冷凍循環，其改進是，在前述冷凝器內設置有將該冷凝器內的製冷劑蒸汽凝結的熱交換器，並且在該熱交換器的下方設有由隔擋件分隔的製冷劑液儲存部及製冷劑液流出部，並且，在前述隔擋件上備有將前述製冷劑液儲存部與製冷劑液流出部連通的槽(沿上下方向延伸設置的槽；沿上下方向形成的數個不連續的開口)，在這種吸收式冷凍機中，在部分負荷時或者在部分負荷狀況下冷卻水溫度下降時，積存在製冷劑液儲存部的製冷劑液通過隔擋件上設置的開口從冷凝器中流出，從而可以降低這部分吸收液的濃度，並能由此而擴大可能運轉的範圍。特別是如果採用將開口沿上下方向做成數個不連續的結構，由於隨著製冷劑液儲存部液位的下降，通過開口從製冷劑液儲存部流出的製冷劑液量階段性地減少，因而，可以避免隨著負荷的減少製冷劑液循環量急劇變化的現象。
圖1是表示本發明權利要求1及權利要求3的實施例的吸收式冷凍機的結構圖。
圖2是隔擋件的立體圖。
圖3是本發明權利要求2的隔擋件的立體圖。
圖4是本發明另一實施例的隔擋件的立體圖。
下文根據附圖詳細敘述與本發明權利要求1及權利要求3有關的第一實施例。
圖1是吸收式冷凍機的結構圖，圖2是設置在冷凝器上的隔擋件的立體圖。
圖1所示的A是雙重效用吸收式冷凍機，該冷凍機使用的製冷劑是例如水(H2O)、吸收液(溶液)中的溴化鋰(LiBr)溶液。
在圖中，1是高溫再生器，2是低溫再生器，3是冷凝器，4是蒸發器，5是吸收器，6是設置在高溫再生器1上的作為熱源的例如用於供給有煤氣的燃燒器等加熱器，7是設置在冷凝器3內的將該冷凝器3內的製冷劑凝結的熱交換器，8是設置在蒸發器4內用於將該蒸發器4內的製冷劑蒸發的熱交換器，9是設置在吸收器5內用於吸收該吸收器5內的製冷劑的熱交換器，10是用於容納低溫再生器2及冷凝器3的上本體，11是用於容納蒸發器4及吸收器5的下本體，12是低溫熱交換器，13是高溫熱交換器。在下本體11的下部即蒸發器4的下部形成有製冷劑液池4A，在熱交換器7下方的上本體10上，設置有位於熱交換器7正下方的製冷劑液儲存部31及朝側方突出的製冷劑液流出部33，製冷劑液儲存部31與製冷劑液流出部33由隔擋件34隔開。該隔擋件34如圖2所示，從隔擋件34上端至下端沿上下方向形成大致寬度相等的例如槽等開口部35。
開口35的大小做成，當下述的吸收式冷凍機A在部分負載下運轉時，使從製冷劑液流出部33流出的製冷劑量總和大於流入冷凝器3的製冷劑量。
此外，6A是與加熱器6相連接而把煤氣等燃料供給加熱器6的燃料供給配管，6B是設置在燃料供給配管6A中途的控制閥。61是與加熱器6相連接的燃燒用空氣供給配管，61B是設置在供給配管61中途的用於控制該控制閥6B及其開度的控制閥，M是驅動控制閥6B及控制閥61B的馬達。
並且，16是設置在從吸收器5至高溫再生器1之間的中途帶有吸收液泵16P、低溫熱交換器12及高溫熱交換器13的稀吸收液配管，17是設置在從高溫再生器1至低溫再生器2之間的中途帶有高溫熱交換器13的中間吸收液配管，18是設置在低溫再生器2至吸收器5之間的中途帶有低溫熱交換器12的濃吸收液配管。
另外，20是從高溫再生器1至低溫再生器2的放熱器2a的製冷劑蒸汽配管，21是從放熱器2a至冷凝器3的製冷劑液儲存部31的製冷劑配管，22是一端與冷凝器3的製冷劑液流出部33的下部相連、另一端與下本體11的蒸發器4一側相連、從製冷劑液流出部33至蒸發器4的製冷劑流下配管，23是與蒸發器4相連的中途帶有製冷劑泵23p的製冷循環配管。
24是冷卻水配管，中途設有熱交換器9及熱交換器7。25a及25b是冷水配管，中途設有熱交換器8。
此外，26是設置於蒸發器4出口側冷水配管25b上的用於檢測供給大型建築物等的室內熱交換器(圖中未示)冷水溫度的溫度檢測器。28是由例如微型電子計算機等構成的控制器，該控制器28設置在吸收式冷凍機控制盤(圖中未示)上，根據溫度檢測器26檢測出的冷水出口溫度向馬達M輸出驅動信號。
上述結構的吸收式冷凍機A運轉時，與以往的吸收式冷凍機的運轉一樣，將燃料供給高溫再生器1的加熱器6，通過加熱器6燃燒使高溫再生器1運轉。對高溫再生器1中濃度稀的吸收液(以下稱為稀吸收液)加熱，使製冷劑從稀吸收液中蒸發並分離。蒸發的製冷劑蒸汽通過製冷劑蒸汽配管20流到低溫再生器2中。低溫再生器2的中間吸收液由來自於高溫再生器1的製冷劑蒸汽加熱，使製冷劑從中間吸收液中更進一步分離。來自於高溫再生器1的製冷劑蒸汽通過在低溫再生器2中凝結，流向冷凝器3並積留在製冷劑液儲存部31中。另外，由低溫再生器2分離的製冷劑蒸汽也流向冷凝器3，與經過熱交換器7流動的冷卻水進行熱交換並凝結液化，下滴而積存在製冷劑液儲存部31中。
在製冷劑儲存部31的製冷劑液通過隔擋件34的開口35流向製冷劑液流出部33並且在製冷劑儲存部31的製冷劑液量較多的場合，通過從隔擋件34的溢流可使製冷劑流向製冷劑液流出部33。於是，製冷劑從製冷劑液流出部33通過製冷劑流下配管22向下流動到蒸發器4中，通過製冷劑泵23p的運轉而分布在蒸發器熱交換器8中。這樣，製冷劑液與經過熱交換器8流動的冷水進行熱交換而蒸發，通過該汽化熱冷卻冷水，將負載供給大型建築物的空調機。另外，在蒸發器4中蒸發的製冷劑流向吸收器5，由分布的濃吸收液(以下稱作濃液)吸收。
製冷劑由吸收器5吸收變成稀的，該稀吸收液再由低溫熱交換器12和高溫熱交換器13將其溫度提高，送往高溫再生器1中。稀吸收液在高溫再生器1中由加熱器6加熱，使製冷劑分離變成中間吸收液，再在高溫熱交換器13中進行熱交換使其溫度下降，然後流入低溫再生器2中。製冷劑在低溫再生器2中進一步分離變成濃的濃吸收液，流入低溫熱交換器12使其溫度下降，返回吸收器4中。
上述的吸收液及製冷劑循環時，控制器28根據溫度檢測器26檢測的溫度將信號輸給馬達M。於是，在例如負荷量增加而作為由溫度檢測器26檢測的溫度的冷水出口溫度上升時，控制器28將開信號輸給馬達M。馬達M根據來自控制器28的信號動作，使控制閥6B及控制閥61B的開度增加，加熱器6的加熱量增加，從稀吸收液分離的製冷劑蒸汽分離量增加。由此，向冷凝器3流入的製冷劑液及在冷凝器3中凝結的製冷劑蒸汽的量增加，使通過從隔擋件34溢流的經過製冷劑液流出部33流向蒸發器4的製冷劑液量增加，從而增加了蒸發器4的能力，降低了冷水的出口溫度。
此外，在例如負荷量減少的所謂部分負荷時作為由溫度檢測器26檢測的溫度的冷水出口溫度下降時，控制器28向馬達M輸送閉信號，使控制閥6B及控制閥61B的開度減少，加熱器6的加熱量減少，從稀吸收液分離的製冷劑蒸汽分離量減少。由此，使積存在冷凝器3的製冷劑液儲存部31中的製冷劑液量減少，從隔擋件34溢流的製冷劑液量也減少。於是，加熱器6的加熱量更加縮小，當由低溫再生器2流入冷凝器3的製冷劑液及在冷凝器3中凝結的製冷劑蒸汽量(以下稱為冷凝器的製冷劑液發生量)進一步減少時，通過隔擋件34的開口35流向製冷劑液流出部33的製冷劑液量比積存在製冷劑液儲存部31的製冷劑液量變得多。這樣，製冷劑液儲存部31的液位逐漸下降，通過開口35從製冷劑液儲存部31流出的製冷劑液量隨著液位的下降而減少。此外，積存在製冷劑液儲存部31的製冷劑液量減少，而與這一部分吸收液共同循環的製冷劑液量逐漸增加，吸收液的濃度下降。再者，從冷凝器3流向蒸發器4的製冷劑液量減少，降低了蒸發器4的能力，使冷水的出口溫度上升。
在上述部分負荷時，特別是在蒸發器4的製冷劑液池4A的製冷劑液儲存量較少時，除了製冷劑液池4A之外，製冷劑液儲存部31的製冷劑液補充到吸收液循環通路中，使吸收液濃度下降，因而擴大了可能運轉的範圍。
通過對上述高溫再生器1的加熱量進行控制，對蒸發器4的冷卻能力進行調節，將冷水出口溫度大致保持為設定溫度，例如7℃。
進一步，在上述的例如部分負荷時冷卻水溫度也下降並且吸收器5中的吸收液的製冷劑吸收能力得以提高的場合，積存在製冷劑液儲存部31的製冷劑液通過製冷劑流下配管22從隔擋件34上所形成的開口35流出，流進與蒸發器4相連的製冷劑液流出部33，因而，減少了製冷劑液儲存部31的製冷劑液量，增加了與吸收液共同循環的製冷劑液量，降低了吸收液濃度。
根據上述實施例，當負荷減少時或者負荷減少的同時冷卻水溫度下降時，冷凝器3中的製冷劑液發生量減少，使積存在製冷劑液儲存部31的製冷劑液通過隔擋件34上所形成的開口35向製冷劑流出部33流出，通過蒸發器4朝吸收液循環迴路流動。這樣，可以降低吸收液濃度，結果，擴大了吸收式冷凍機可能運轉的範圍。
此外，由於製冷劑液流出部33是在上本體10的下部冷凝器3側部朝側面突出形成的，因而，基本上可以利用上本體10的冷凝器3一側的整個下部作為製冷劑液儲存部，能夠增加製冷劑液儲存部31的製冷劑液儲存量，可以更進一步減少部分負荷時吸收液的濃度。
下文參照根據圖3中隔擋件36的立體圖敘述關於權利要求4的發明的第二實施例。隔擋件36與上述第一實施例敘述的隔擋件34同樣，設置在冷凝器3的內部，在該隔擋件36的大致中央位置形成具有縱向間隔的數個圓形開口37。這樣，在備有帶隔擋件36的冷凝器3的吸收式冷凍機運轉時，積存在製冷劑液儲存部31的製冷劑液通過隔擋件36的開口37…流向製冷劑液流出部33。
於是，由於結構是這樣設置的在當吸收式冷凍機在部分負荷下運轉而使冷凝器3中的製冷劑液發生量減少，而且在部分負荷下使冷卻水溫度下降，冷凝器3中的製冷劑液發生量減少，同時使吸收器的製冷劑吸收能力得以提高的場合，從製冷劑液儲存部31流向製冷劑液流出部33的製冷劑液量較積存在製冷劑液儲存部31的製冷劑液量更多一些。因而，在部分負荷運轉時，通過製冷劑液儲存部31的製冷劑液儲存量逐漸減少使液位逐漸下降，增加了與這部分吸收液共同流動的製冷劑液量，降低了吸收液的濃度。另外，隨著製冷劑液儲存部31的液位下降，從數個開口37…流動的製冷劑液量階段性地減少。
根據上述第二實施例，與上述第一實施例一樣，在負荷減少時或負荷減少的同時冷卻水溫度下降時，隨著冷凝器3中的製冷劑液發生量的減少，通過數個開口37從製冷劑液儲存部31流到製冷劑液流出部33的製冷劑液量比冷凝器3中的製冷劑液發生量多，並且通過蒸發器4流動到吸收液循環迴路中，由此可以降低吸收液的濃度，結果，能夠擴大吸收式冷凍機可能運轉的範圍。另外，由於數個開口37是縱向間隔地形成的，因而，隨著製冷劑液儲存部31的液位下降，通過數個開口37從製冷劑液儲存部31流出的製冷劑液量基本是階段性地減少，因此，可以避免隨著負荷的減少使製冷劑液循環量急劇變化的現象。
另外，本發明並不限於上述各實施例，在不脫離本發明宗旨的前提下可以做出各種實施例。
例如，在上述第一實施例中，開口35是從隔擋件34的上端向下端沿上下方向形成的，但是，也可以採用圖4所示的結構，在隔擋件34上形成上端與下端之間間隔的開口35A，同樣也能夠得到與第一實施例相同的效果。而且，通過改變開口35及開口35A的寬度或開口37的直徑，可以簡單地調節適合於能力等不同的吸收式冷凍機的流出量。
進一步，圖2及圖4所示的隔擋件34上形成有一個開口35及開口35A，而圖3所示的數個開口37也做成一列的結構，但是，在各個開口做得比較小的場合，開口35及開口35A可以做成數個並排的結構，數個開口37在隔擋件36上也可形成數列。
另外，在上述實施例中，是通過將圖1所示的上本體10下部冷凝器3的側面鼓出形成而設置製冷劑流出部33的，但是，在將隔擋件設置在冷凝器3的下部並將該隔擋件的下部置於冷凝器熱交換器7的正下方位置的製冷劑液儲存部31與熱交換器7正下方以外的部分的製冷劑液流出部33分割的場合，也可以減少製冷劑液儲存部的製冷劑液儲存量，得到與上述實施例同樣的效果。
本發明通過採用上述的吸收式冷凍機，在部分負荷時或者在部分負荷狀況下冷卻水溫度下降時，積存在製冷劑液儲存部的製冷劑液通過隔擋件上所設置的開口從冷凝器流出，由此，可以降低這部分吸收液的濃度，擴大可能的運轉範圍。特別是如果將開口沿上下方向做成不連續的數個的結構，隨著製冷劑液儲存部液位的下降，通過開口從製冷劑液儲存部流出的製冷劑液量階段性地減少，因而，可以避免隨著負荷的減少製冷劑液循環量急劇變化的現象。
權利要求
1.一種吸收式冷凍機，通過配管將吸收器、再生器、冷凝器及蒸發器連接在一起構成冷凍循環，其特徵是，在前述冷凝器內設置有將該冷凝器內的製冷劑蒸汽凝結的熱交換器，並且在該熱交換器的下方設有由隔擋件分隔的製冷劑液儲存部及製冷劑液流出部，並且，在前述隔擋件上備有將前述製冷劑液儲存部與製冷劑液流出部連通的開口。
2.根據權利要求1所述的吸收式冷凍機，其特徵是，前述隔擋件的開口做成在供給再生器的熱量受到限制的部分負荷運轉時，使比從該再生器流入冷凝器的製冷劑更多量的製冷劑液可以大量地從製冷劑液儲存部流到製冷劑液流出部。
3.根據權利要求1或2所述的吸收式冷凍機，其特徵是，前述隔擋件的開口是沿上下方向延伸設置的槽。
4.一種吸收式冷凍機，其特徵是，通過將隔擋件的開口沿上下方向形成數個不連續的開口而構成。
全文摘要
本發明提供一種在部分負荷時等可以降低吸收液濃度的吸收式冷凍機。在設置於冷凝器3上的熱交換器7的下方，設有由隔擋件34分隔的製冷劑液儲存部31及製冷劑液流出部33，在該隔擋件34上沿上下方向形成有開口35。在部分負荷時或在部分負荷狀況下冷卻水溫度降低時，積存在製冷劑液儲存部31中的製冷劑液通過隔擋件34的開口35從冷凝器3流出，從而，降低了這部分吸收液的濃度。
文檔編號F25B15/06GK1168462SQ9711022
公開日1997年12月24日 申請日期1997年4月2日 優先權日1996年4月2日
發明者山崎志奧, 古川雅裕 申請人:三洋電機株式會社