專利名稱：吸收擴(kuò)散式冷凍結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種吸收擴(kuò)散式冷凍結(jié)構(gòu)，特別是涉及一種體積大為縮小與重量縮減的吸收擴(kuò)散式冷凍結(jié)構(gòu)。
公知的冷氣機(jī)冷凍循環(huán)系統(tǒng)的裝置，主要由鈦熱管發(fā)生器1、氫氣柜2、分離器3、液熱交換器4、吸收器5、除水器6、凝結(jié)器7、蒸發(fā)器8、氣熱交換器9、濾管10、分析器11、U型管12、風(fēng)扇13、石棉板14所構(gòu)成，其是利用氨水氣化潛熱高的優(yōu)點(diǎn)作為冷媒，以水于常溫、常壓下能吸收大量的氨氣，在反向過程中被水所吸收的氨氣會(huì)因加熱而逸出的特性作為吸收劑，并以氫氣加速氨氣的蒸發(fā)率及提供系統(tǒng)的壓力平衡，通過重力與熱力實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的吸收冷凍循環(huán)，整個(gè)系統(tǒng)均為非機(jī)械式，無(wú)壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)抽吸動(dòng)作，更無(wú)壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)聲。
如

圖1所示，發(fā)生器1由鈦熱管接電后產(chǎn)生熱量加于發(fā)生器1，使氨氣逸出溶液，具有熱量的氨蒸氣順著濾管10上升，并挾帶一部分溶液到達(dá)分離器3內(nèi)，在此氣體和液體各走一條分別的管路3a、3b，液體借助重力由液流管3b流入液熱交換器4，再到達(dá)吸收器5，分離器3中的氣體部分由中央氣流管3a下降轉(zhuǎn)向至分析器11中，氣體因較輕，仍上行到除水器6后，如還有任何水分或凝結(jié)液體會(huì)往下流返回分析器11再回到發(fā)生器1內(nèi)，除水器6排管上圍有一圈圈的阻板6a，因此能阻止氣體再挾帶液體上升。
通過除水器6后，便已是純的氨氣，才會(huì)進(jìn)入凝結(jié)器7，凝結(jié)器7分為凝結(jié)管7a及凝結(jié)管7b兩部分，凝結(jié)管7a部分有鰭片冷卻可凝結(jié)一部分蒸氣，系統(tǒng)內(nèi)的熱量只用于上升循環(huán)，并到凝結(jié)管7a此點(diǎn)為止，以后的循環(huán)只靠重力了，純凈的氨流動(dòng)至蒸發(fā)器8，另外，在凝結(jié)管7a部分末凝結(jié)的蒸氣上升到凝結(jié)管7b部分再凝結(jié)，凝結(jié)器7與蒸發(fā)器8之間的U型管12是作為液體氨的儲(chǔ)存器，氨液體貯量超過預(yù)定的水平即流入蒸發(fā)器8中，因液體由于重力的作用，具有水平平衡的傾向。
待U型管12中被注滿液體后即會(huì)流入蒸發(fā)器8，當(dāng)氨液體進(jìn)入蒸發(fā)器8沿一連串水平擋板8a上形成一薄層氨液體膜層，氫氣在U型管12處的充入以使液體氨得以降壓至設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，而能在蒸發(fā)器8內(nèi)作低溫蒸發(fā)，蒸發(fā)時(shí)即吸取熱量，實(shí)現(xiàn)冷凝作用，由風(fēng)扇13排出，并由石棉扳14隔絕。
氫氣越多氨氣含量越少，其溫度則越降低，當(dāng)氨蒸發(fā)后與氫氣混合，此混合氣較重于氫氣，即沿氣熱交換器9的內(nèi)管9a下降到吸收器5中，同時(shí)冷卻外管9b上行的氫氣，由分離器3經(jīng)液熱交換器4至吸收器5頂部流入的弱氨溶液，當(dāng)一接觸由氣熱交換器9而來(lái)的混合氣體，即吸收氨，而只剩下氫氣，氫氣不溶于水，且較輕，故沿氣熱交換器9外管9b上升回到蒸發(fā)器8，以便再與氨蒸氣混合，吸收器5外有鰭片5a為空氣冷卻，此能使弱氨溶液冷卻，并加強(qiáng)其吸收能力，同時(shí)在吸收時(shí)它也放出熱量，因此用氣冷鰭片5a移去這些熱量，促進(jìn)系統(tǒng)的連續(xù)循環(huán)，當(dāng)溶液吸收大量氨蒸氣后，變成強(qiáng)溶液沉流于吸收器5的底部，并繼續(xù)向下經(jīng)液熱交換氣4與分析器11回到發(fā)生器1開始另一循環(huán)。
公知技術(shù)的缺點(diǎn)為發(fā)生器的管路相當(dāng)長(zhǎng)，而且復(fù)雜，氣液分離器部分為也占有相當(dāng)大的空間，冷凝器部分設(shè)有彎曲的回路，所需體積較多，于蒸發(fā)器內(nèi)氨液體、氨氣、氫氣交互流動(dòng)影響到整體的安定性，而且需要設(shè)置很長(zhǎng)管路，相當(dāng)不經(jīng)濟(jì)，氣熱交換器、液熱交換器與吸收器也分別設(shè)有相當(dāng)長(zhǎng)的管路，都增加管路的流程與整體的體積，于是公知的體積為相當(dāng)大，無(wú)法縮小，為了更符合實(shí)際需求，就需解決公知技術(shù)的管路過長(zhǎng)以及無(wú)法使整體體積縮小的問題。
本發(fā)明的目的在于提供一種吸收擴(kuò)散式冷凍結(jié)構(gòu)，其在濃溶液槽內(nèi)置毛細(xì)組織以增加吸收反應(yīng)的表面積，以增加額外的吸收反應(yīng)，吸收器為直立式，且吸收器內(nèi)置螺旋裝置以加長(zhǎng)稀溶液的流程，并延長(zhǎng)在吸收器內(nèi)的時(shí)間，與擴(kuò)展稀溶液在吸收器內(nèi)的反應(yīng)表面積，進(jìn)而降低整體的重量，減少體積，同時(shí)增快冷凍速率，又使蒸發(fā)器外型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，蒸發(fā)器其內(nèi)置氨液管與氫氣管，此蒸發(fā)器外型簡(jiǎn)單對(duì)稱，加工及組裝容易，節(jié)省蒸發(fā)器空間，且由于氨液管與氫氣管為穿入置放在蒸發(fā)器內(nèi)，其熱交換較佳，冷凍溫度更低，也進(jìn)而降低系統(tǒng)的重量，減少體積；于是本發(fā)明可以生產(chǎn)出比公知技術(shù)更小，整體操作性比公知技術(shù)更好的冷凍結(jié)構(gòu)，讓隨身式冷凍結(jié)構(gòu)不再是夢(mèng)想。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種吸收擴(kuò)散式冷凍結(jié)構(gòu)，其關(guān)鍵在于，包括一濃溶液槽，以容納入濃氨水的濃溶液；一濃溶液管，其由濃溶液槽接引出濃溶液，另一端為開口；一稀溶液管，其套于濃溶液管外方，并超過濃溶液管的另一端；一產(chǎn)生器，具有一加熱器，加熱器鄰接于稀溶液管，使稀溶液管傳熱至濃溶液管，讓濃溶液管產(chǎn)生氣體；一氣液分離裝置，形成于濃溶液管的開口端與稀溶液管間一精餾器，其與稀溶液管相接連，使離開氣液分離裝置的氣體中部分冷凝為液體回流；一冷凝器，其與精餾器相連接，使氣體冷凝為液體；一氨液管，其一端接于冷凝器末端，其另一端為開口，在氨液管兩端間形成一液封回路；一稀溶液回流管，其由稀溶液管近濃溶液槽處接引出；
一吸收器，其下端與濃溶液槽相接，其并與稀溶液回流管相接，其與稀溶液回流管相接處的高度低于氣液分離裝置內(nèi)的濃溶液管開口的高度，其使稀溶液反應(yīng)成濃溶液，其與一導(dǎo)氣管相接，導(dǎo)氣管為朝下設(shè)置，讓經(jīng)過吸收器的氨氣與氫氣進(jìn)入導(dǎo)氣管，且使氨氣冷凝為氨液，導(dǎo)氣管與一氨液引流管相接，氨液引流管另一端接于濃溶液槽的液面下區(qū)域；一氫氣管，其一端與導(dǎo)氣管另一端相接，并朝上設(shè)置，另一端為開口；以及一蒸發(fā)器，其具有一管路，其管路上端封閉，其管路下端與濃溶液槽相接，讓氫氣管后段與氨液管由近下端導(dǎo)插入蒸發(fā)器管路內(nèi)，并順著管路內(nèi)延伸至封閉端，其中使氨液管開口端的高度低于氨液管接于冷凝器末端的液位高度，在蒸發(fā)器的封閉端同時(shí)釋出氨液與氫氣，使氨液蒸發(fā)吸熱而進(jìn)行熱交換反應(yīng)，釋放出冷度，并將產(chǎn)生的氨蒸氣與氫氣一起回流排入濃溶液槽。
所述的吸收擴(kuò)散式冷凍結(jié)構(gòu)，其中濃溶液管位于濃溶液槽內(nèi)的管口可以為突伸出，以防止所有流入濃溶液槽中的殘?jiān)氯摴芸凇?br> 所述的吸收擴(kuò)散式冷凍結(jié)構(gòu)，其中冷凝器管路與導(dǎo)氣管之間還可接設(shè)有一平衡壓力管。該平衡壓力管內(nèi)還可設(shè)有一平衡壓力管毛細(xì)組織，以防止冷凝所造成的液封現(xiàn)象，該毛細(xì)組織可以為編織網(wǎng)、燒結(jié)粉末、纖維束或發(fā)泡金屬。
所述的吸收擴(kuò)散式冷凍結(jié)構(gòu)，其中氨液管的液封回路可為U狀。
所述的吸收擴(kuò)散式冷凍結(jié)構(gòu)，其中吸收器可為盤管纏繞式或直立式。
當(dāng)吸收器為直立式時(shí)，吸收器內(nèi)還可設(shè)有一吸收器螺旋裝置，以導(dǎo)引稀溶液流動(dòng)。該吸收器螺旋裝置可為螺旋溝、同心溝、螺旋彈簧或螺旋狀纖維束。該吸收器螺旋裝置也可為毛細(xì)組織，該毛細(xì)組織可為編織網(wǎng)、燒結(jié)粉末、纖維束或發(fā)泡金屬。
所述的吸收擴(kuò)散式冷凍結(jié)構(gòu)，其中氨液引流管內(nèi)與濃溶液槽間還可設(shè)有一氨液引流管毛細(xì)組織，以防止冷凝氨液積存于氨液引流管中。
所述的吸收擴(kuò)散式冷凍結(jié)構(gòu)，其中氫氣管內(nèi)還可設(shè)有一氫氣管毛細(xì)組織，以防止液封，該毛細(xì)組織可為編織網(wǎng)、燒結(jié)粉末、纖維束或發(fā)泡金屬。
所述的吸收擴(kuò)散式冷凍結(jié)構(gòu)，其中蒸發(fā)器管路內(nèi)還可設(shè)有一蒸發(fā)器毛細(xì)組織，蒸發(fā)器毛細(xì)組織位于氨液管的開口端，以使氨液穩(wěn)定流出與利于液面擴(kuò)展，該毛細(xì)組織可為編織網(wǎng)、燒結(jié)粉未、纖維束或發(fā)泡金屬。
所述的吸收擴(kuò)散式冷凍結(jié)構(gòu)，其中蒸發(fā)器管路內(nèi)還設(shè)有一蒸發(fā)器螺旋裝置。該蒸發(fā)器螺旋裝置可為螺旋溝或同心溝或螺旋彈簧或螺旋狀纖維束。該蒸發(fā)器螺旋裝置也可為毛細(xì)組織，該毛細(xì)組織可為編織網(wǎng)、燒結(jié)粉末、纖維束或發(fā)泡金屬。
所述的吸收擴(kuò)散式冷凍結(jié)構(gòu)，其中濃溶液槽內(nèi)可設(shè)有一濃溶液槽毛細(xì)組織，該毛細(xì)組織可為具多孔性的編織網(wǎng)、燒結(jié)粉末、纖維束或發(fā)泡金屬。該濃溶液槽毛細(xì)組織的部分在液面下，部分在液面上。
所述的吸收擴(kuò)散式冷凍結(jié)構(gòu)，其中在冷凝器及吸收器外還可各設(shè)有一熱交換器。該熱交換器可為散熱器或散熱鰭片或冷卻水套。
由此可見，本發(fā)明結(jié)構(gòu)具有濃溶液槽以容納入濃氨水，濃溶液槽經(jīng)濃溶液管導(dǎo)出穿入稀溶液管內(nèi)以進(jìn)行熱交換，稀溶液管經(jīng)過產(chǎn)生器，產(chǎn)生器外接設(shè)有加熱器，經(jīng)加熱使?jié)馊芤汗軆?nèi)的氨沸騰析出，并產(chǎn)生稀氨水的溶液與氨氣的氣液混合流上升至精餾器的管路，稀氨水由氣液分離裝置處由稀溶液管回流至近濃溶液槽處經(jīng)稀溶液回流管導(dǎo)至吸收器，在精餾器冷凝水蒸氣形成水使其回流，氨氣進(jìn)入冷凝器管路冷凝成氨液，再經(jīng)氨液管導(dǎo)穿入蒸發(fā)器的管路，吸收器管路與濃溶液槽相接，使?jié)獍睔馀c氫氣經(jīng)吸收器，此時(shí)濃氨氣與回流的稀溶液經(jīng)反應(yīng)成濃溶液狀的氨水回流至濃溶液槽，稀氨氣與氫氣經(jīng)導(dǎo)氣管至氫氣管，導(dǎo)氣管末端以冷凝氨液導(dǎo)管接至濃溶液槽，氫氣管也由蒸發(fā)器的管路的一端導(dǎo)穿入，在蒸發(fā)器的管路另一端的封閉端處同時(shí)釋出氨液與氫氣，使氨液蒸發(fā)吸熱而進(jìn)行熱交換反應(yīng)，吸熱而制冷，釋放出冷度，并將產(chǎn)生的氨蒸氣后與氧氣一起回流經(jīng)導(dǎo)入管排入濃溶液槽。
下面結(jié)合實(shí)施例及其附圖，對(duì)本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段、特征及功效，作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
圖1為公知技術(shù)的管路設(shè)置示意圖；圖2為本發(fā)明的立體圖；圖3為本發(fā)明的剖視圖；圖4為本發(fā)明蒸發(fā)器的縱剖面剖視圖；圖5為本發(fā)明蒸發(fā)器的橫剖面剖視圖；圖6為本發(fā)明圖4的A部分放大圖；圖7為本發(fā)明濃溶液槽的橫剖面剖視圖；圖8為本發(fā)明的測(cè)試點(diǎn)位置圖；圖9為本發(fā)明的部分側(cè)試點(diǎn)測(cè)試曲線圖。
請(qǐng)參閱圖2至圖7所示，其為本發(fā)明一種吸收擴(kuò)散式冷凍結(jié)構(gòu)，具有一濃溶液槽31以容納入濃氨水71，濃溶液槽31經(jīng)一濃溶液管32導(dǎo)出，濃溶液管32位于濃溶液槽31內(nèi)的管口321為突伸出，以防止殘?jiān)M(jìn)入濃溶液管32，使殘?jiān)e于濃溶液槽31底面，而不會(huì)堵塞濃溶液管32的管口；濃溶液管32也可由臥管式濃溶液槽31的端面接引而出。
并且濃溶液管32穿插入一稀溶液管37內(nèi)，稀溶液管37的被插入端為封閉狀，稀溶液管37經(jīng)過一產(chǎn)生器30，產(chǎn)生器30外接設(shè)有一加熱器33，使加熱器3加熱設(shè)置位置的稀溶液管37與濃溶液管32，讓產(chǎn)生器30的部分外表以一束筒34與一絕熱體35所包覆，絕熱體35在稀溶液管37之外，束筒34在絕熱體之外。
如圖7所示，其中濃溶液槽31之內(nèi)可加設(shè)有一濃溶液槽毛細(xì)組織311，該濃溶液槽毛細(xì)組織311部分在液面下，以吸收住液體，使?jié)馊芤翰垡好娈a(chǎn)生抗顛簸性，是為多孔性的毛細(xì)組織；該濃溶液槽毛細(xì)組織311部分在液面上，以讓液體吸附，使流過的氣體的一部分氨氣被吸收，即具有增加吸收反應(yīng)的表面積。
以加熱器33加熱，經(jīng)加熱使?jié)馊芤汗?2內(nèi)的氨液76沸騰析出氨氣72，并產(chǎn)生稀氨水74的稀溶液與氨氣72的氣液混合流，讓濃溶液管32內(nèi)混合流內(nèi)還含有蒸發(fā)的氨氣72與水蒸氣73一同上升至精餾器51的管路，稀氨水74由氣液分離裝置36處，即是由濃溶液管32末端溢流出，依重力作用由稀溶液管37垂直向下回流，再經(jīng)過產(chǎn)生器30，其后再順著稀溶液管37回流至近濃溶液槽31處，經(jīng)稀溶液管37的一擴(kuò)大管處或該管37周邊處接一稀溶液回流管38，以稀溶液回流管38接引導(dǎo)至一吸收器40，其中的稀溶液回流管38的末端低于氣液分離裝置36的高度，以使稀氨水74在重力下自然回流進(jìn)入吸收器40，且可在稀溶液回流管38的末端外表設(shè)有數(shù)預(yù)冷鰭片39，提早對(duì)稀氨水74冷卻。
在精餾器51處的管路形成彎管狀，由于此段區(qū)間之內(nèi)的氨氣72仍含有水蒸氣73，水蒸氣73并不利于蒸發(fā)反應(yīng)，利用精餾器51的管路對(duì)水蒸氣73或氨氣72做冷卻，使水氣73冷凝成水70，部分的氨氣72也冷凝成氨液76，并順著精餾器51回流至稀溶液管37。
純度高的濃氨氣75進(jìn)入冷凝器50，冷凝器50具有一冷凝器第一管路52與一冷凝器第二管路55，并于冷凝器第一管路52及冷凝器第二管路55外分別設(shè)有數(shù)第一鰭片53及數(shù)第二鰭片56，兩管路52、55間以冷凝器轉(zhuǎn)接塊54相接，以節(jié)省設(shè)置成彎管所占空間，再利用第一鰭片53、第二鰭片56設(shè)于第一管路52、第二管路55上，以更快讓濃氨氣75冷凝成氨液76。
由于冷凝器管路52、55為傾斜的設(shè)置狀，且為反折形狀，會(huì)使氨液76順著流至冷凝器第二管路55的末端，此時(shí)冷凝器第二管路55的末端接有一第一氨液管57，第一氨液管57的前段仍加設(shè)有數(shù)第三鰭片58，以加強(qiáng)冷卻，第一氨液管57再經(jīng)一第二氨液管59導(dǎo)穿進(jìn)入蒸發(fā)器60的管路62。
其中以第一氨液管57與第二氨液管59所組成的氨液管，是在氨液管的兩端間形成一液封回路，該液封回路可以為U狀或螺旋狀，圖2中以氨液管整體形成U狀，直接形成液封回路。
如圖4所示，由于第二氨液管59的另一端為開口端，使該開口端為向下的彎弧狀，形成導(dǎo)流的流出口，以導(dǎo)引氨液的流出，并防止氨液吸附在氨液管59的外管壁上，而使流出的氨液擴(kuò)展開，使氨液管不會(huì)因內(nèi)置于蒸氣管內(nèi)而影響冷凍能力。
其是讓第一氨液管57經(jīng)過一承接塊61處后，以第二氨液管59含于管路62內(nèi)，其實(shí)第一氨液管57與第二氨液管59為同一管路。而且稀溶液管37與精餾器51的管路與冷凝器第一管路52、冷凝器第二管路55也是同一管路，都是方便制作上的設(shè)計(jì)。
吸收器40的吸收器管路41一端與濃溶液槽31相接，吸收器40內(nèi)有回流的稀溶液74，在吸收器管路41外設(shè)有數(shù)吸收器鰭片42，吸收器管路41內(nèi)壁設(shè)有一吸收器螺旋裝置43，以使稀溶液74順著吸收器管路41內(nèi)周壁環(huán)繞而下，而濃溶液槽31內(nèi)液面上有自蒸發(fā)器60流入的氫氣77與氨蒸氣79所形成的氫氨混合氣，該混合氣于經(jīng)過溶液(濃氨水71)的液面上處脫出的濃氨氣75，其自身第一次吸收濃氨氣75，再將此混合氣導(dǎo)入吸收器40內(nèi)，以進(jìn)行第二次的吸收反應(yīng)，濃氨氣75進(jìn)入吸收器40管路41內(nèi)并與稀溶液74反應(yīng)而成為濃溶液71后，即順著吸收器螺旋裝置43回流至濃溶液槽31。
另外，吸收器40管路41的近另一端形成壓制區(qū)44，壓制區(qū)44位于吸收器管路41與稀溶液管38的上方處，是運(yùn)用重力以壓制濃氨氣75，然后吸收器管路41另一端接有一吸收器導(dǎo)引塊45，吸收器導(dǎo)引塊45接有一導(dǎo)氣管46，導(dǎo)氣管46外設(shè)有數(shù)冷卻鰭片47，進(jìn)一步使未吸收完全的濃氨氣75冷卻成氨液76。其中吸收器是以直立管式所展現(xiàn)，但若為盤管纏繞式的吸收器也能取代適用于本發(fā)明。
由于導(dǎo)氣管46為朝下彎折設(shè)置的方式，使?jié)獍睔?5與氫氣77經(jīng)吸收器40后，部分濃氨氣75與回流稀溶液的稀氨水74在吸收器40反應(yīng)成濃溶液的濃氨水71回流，使混合氣中的氨氣量再次減少，便產(chǎn)生稀氨氣78與氫氣77的混合氣經(jīng)導(dǎo)氣管46流動(dòng)，由于導(dǎo)氣管46末端內(nèi)，大部分是純的氫氣77，導(dǎo)氣管46接一氫氣管49，使氫氣管49為往上設(shè)置，將氫氣77導(dǎo)引向上流動(dòng)，由于氫氣77的特性，即會(huì)使越輕的氣體越往上流。
導(dǎo)氣管46末端另以一氨液引流管48一端接至濃溶液槽31，其中能于氨液引流管48中設(shè)有一引流管毛細(xì)組織481，以防止管徑過小產(chǎn)生液封或因凝結(jié)所產(chǎn)生的液封現(xiàn)象，并防止冷凝氨液積存于氨液引流管48內(nèi)，是將氨液引流管48的另一端接至濃溶液槽31液面下的位置，氫氣管49也經(jīng)一承接塊61處，導(dǎo)穿進(jìn)入蒸發(fā)器60的管路62內(nèi)，如圖4、圖5所示，在蒸發(fā)器60的管路62同時(shí)并排有氫氣管49與第二氨液管59，其中氫氣管49內(nèi)設(shè)有一氫氣管毛細(xì)組織491，以防止液封，該蒸發(fā)器60的管路62能形成為彎折的側(cè)U狀，該對(duì)氫氣管49與第二氨液管59至管路62內(nèi)近另一端處形成出口，同時(shí)釋出氨液76與氫氣77，讓氨液76與氫氣77進(jìn)行熱交換的蒸發(fā)反應(yīng)，便能吸熱而制冷，并于蒸發(fā)后產(chǎn)生氨蒸氣79與氫氣77的混合氣一起回流，順著管路62內(nèi)部空間由另一端回流至近管路62的一端，管路62接有一導(dǎo)入管64，使氨蒸氣79的濃氨氣75與氫氣77經(jīng)導(dǎo)入管64排入濃溶液槽31。
其中在蒸發(fā)器60的另一端不高于第二管路55的末端處，為形成如U狀的連通管，會(huì)使氨液76自然地以重力進(jìn)行流動(dòng)，到達(dá)管路62的另一端而流出，由于此處的熱交換速度快，為方便氨液的導(dǎo)流出，在第二氨液管59的末端設(shè)有一蒸發(fā)器毛細(xì)組織63，如圖4所示，便形成極佳的導(dǎo)引作用，以導(dǎo)引氨液流出，同時(shí)利用蒸發(fā)器毛細(xì)組織63擴(kuò)展氨液蒸發(fā)面積，以利于氨液的蒸發(fā)成氨蒸氣，而提升冷凍效能。
于是本發(fā)明的蒸發(fā)器60在順向?qū)Я髦?，可以達(dá)到很快的熱交換功用。其中還可在冷凝器50第二管路55末端的頂面與導(dǎo)氣管46的彎折段頂面間接設(shè)有一平衡壓力管65，用以達(dá)到系統(tǒng)兩管路間壓力的平衡，還可在平衡壓力管65內(nèi)設(shè)有一平衡壓力管毛細(xì)組織651，以防止冷凝所產(chǎn)生的液封現(xiàn)象。
另外，蒸發(fā)器60管路62內(nèi)管壁內(nèi)設(shè)有一蒸發(fā)器螺旋裝置66，該螺旋裝置66為于內(nèi)管壁制成螺旋狀的溝紋或同心圓溝或置入螺旋狀的彈簧或螺旋狀纖維束或具有毛細(xì)組織的物體，毛細(xì)組織為編織網(wǎng)或燒結(jié)粉末、纖維束或發(fā)泡金屬，蒸發(fā)器螺旋裝置66均能利于氨液液面的擴(kuò)展，更進(jìn)而提升冷凍效能。前述吸收器螺旋裝置43的結(jié)構(gòu)可以與蒸發(fā)器螺旋裝置66類似或相同。于是本發(fā)明所述的，設(shè)于平衡壓力管毛細(xì)組織、氫氣管毛細(xì)組織、蒸發(fā)器毛細(xì)組織、蒸發(fā)器螺旋裝置的毛細(xì)組織、吸收器螺旋裝置的毛細(xì)組織、濃溶液槽毛細(xì)組織均指為由編織網(wǎng)、燒結(jié)粉末、纖維束或發(fā)泡金屬的任一種或其組合所形成的物體。
在上述實(shí)施中，在冷凝器與吸收器外表都以鰭片代表作為散熱作用，其主要是產(chǎn)生熱交換，所以能在冷凝器與吸收器外各設(shè)有冷凝器熱交換器、吸收器熱交換器，包含上述的片狀式散熱鰭片、一體式的散熱器或冷卻水套。本發(fā)明已經(jīng)制成實(shí)際產(chǎn)品，如圖8所示為測(cè)試點(diǎn)，圖9為部分測(cè)試點(diǎn)的測(cè)試結(jié)果圖，并以下表表示各點(diǎn)的測(cè)試溫度。其測(cè)試的狀態(tài)為使用重量百分比25％的氨水，充入有15Kgf/cm2的氫氣，在平均室溫24.9℃下，使用110V、45W的加熱器，且在產(chǎn)生器與蒸發(fā)器均包覆陶瓷棉。
測(cè)試點(diǎn) 溫度℃設(shè)定位置均在外表面1 65.4 濃溶液管始點(diǎn)2122.8 濃溶液管中點(diǎn)3191.8 發(fā)生器始點(diǎn)4188.4 發(fā)生器中點(diǎn)5167.2 發(fā)生器末點(diǎn)6157.9 液氣分離器7104.8 冷凝器始點(diǎn)8 41.8 冷凝器終點(diǎn)9 41.6 稀溶液回流管末點(diǎn)1047.3 吸收器始點(diǎn)1151.4 吸收器中點(diǎn)1255.2 吸收氣終點(diǎn)1344.8 濃溶液槽的液面上萬(wàn)1444.4 濃溶液槽的液面下方15 -29.9 蒸發(fā)器內(nèi)反應(yīng)始點(diǎn)16 -29.1 蒸發(fā)器第二點(diǎn)17 -28.4 蒸發(fā)器第三點(diǎn)18 -26.5 蒸發(fā)器第四點(diǎn)19 -24.0 蒸發(fā)器第五點(diǎn)20 -19.2 蒸發(fā)器第六點(diǎn)21-0.2 蒸發(fā)器第七點(diǎn)2210.0 蒸發(fā)器內(nèi)反應(yīng)終點(diǎn)由上述的測(cè)試，配合圖9的線型圖，在三小時(shí)的測(cè)試下，約15分鐘即已趨近于平衡的操作，由此顯示本發(fā)明確實(shí)可以很快速地達(dá)到運(yùn)作的效果，并且縮小了約一半的體積。
綜上所述的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明運(yùn)用產(chǎn)生器處雙套管的結(jié)構(gòu)達(dá)到發(fā)生氣體，并進(jìn)一步氣液分離的導(dǎo)引，空間的利用性提高，而且使加熱回流稀溶液的溫度再次對(duì)濃溶液管內(nèi)濃溶液加熱，便能減輕加熱器的負(fù)擔(dān)。
其次，設(shè)置順流而下的冷凝器也不同于公知技術(shù)的盤管方式；而以較粗的管路連設(shè)至稀溶液管，產(chǎn)生更容易的制作與方便液體與氣體在管路中流動(dòng)。
冷凝后的氨液以特別方式導(dǎo)入蒸發(fā)器的管路內(nèi)，運(yùn)用共管式的蒸發(fā)器，使冷凝后的氨液與氫氣形成一起導(dǎo)入蒸發(fā)器中的狀態(tài)，并在氨液管的開口端設(shè)有毛細(xì)組織與形成彎弧狀，方便導(dǎo)流的動(dòng)作，即以毛細(xì)組織導(dǎo)引氨液的擴(kuò)展，并防止氨液只沿氨液管的外表流動(dòng)的擴(kuò)展不夠，且進(jìn)而影響蒸發(fā)的冷度狀況，即因設(shè)置毛細(xì)組織而大幅改善；并且在蒸發(fā)器管路中設(shè)置有阻流與擴(kuò)展氨液蒸發(fā)表面積的螺旋裝置，因此，本發(fā)明得以用最經(jīng)濟(jì)的蒸發(fā)器管路形成最佳的流程。
另外，本發(fā)明中也無(wú)獨(dú)立氫氣柜的結(jié)構(gòu)，而將其以適用的量充填入系統(tǒng)回路中循環(huán)流動(dòng)，濃溶液槽中也方便氨氣與氫氣流動(dòng)，并成為氨水的儲(chǔ)放空間，且于濃溶液槽中設(shè)有毛細(xì)組織以含住氨水，也提供更大的氨水吸收反應(yīng)面積。
并以直立式的吸收器，使吸收器以特殊的結(jié)構(gòu)形成濃氨液的形成過程，且過程相當(dāng)短小，完全不同于公知技術(shù)的長(zhǎng)繞管形式，因此，本發(fā)明得以用最經(jīng)濟(jì)的管路形成最佳的流程，大幅度縮小結(jié)構(gòu)，并能產(chǎn)生更好的熱交換作用，使冷凍結(jié)構(gòu)的機(jī)體大為減縮，降低重量，同時(shí)產(chǎn)生比公知技術(shù)更好的冷凍效果，即能提供整體很好使用性。為完全與公知技術(shù)不同的結(jié)構(gòu)設(shè)置。
以上所述為本發(fā)明的較佳實(shí)施例的詳細(xì)說明與附圖，并非用來(lái)限制本發(fā)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求所確定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)，凡與本專利類似變化的實(shí)施例以及近似結(jié)構(gòu)，均包含于本發(fā)明的權(quán)利要求所確定的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種吸收擴(kuò)散式冷凍結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括一濃溶液槽，以容納入濃氨水的濃溶液；一濃溶液管，其由濃溶液槽接引出濃溶液，另一端為開口；一稀溶液管，其套于濃溶液管外方，并超過濃溶液管的另一端；一產(chǎn)生器，具有一加熱器，加熱器鄰接于稀溶液管，使稀溶液管傳熱至濃溶液管，讓濃溶液管產(chǎn)生氣體；一氣液分離裝置，形成于濃溶液管的開口端與稀溶液管間一精餾器，其與稀溶液管相接連，使離開氣液分離裝置的氣體中部分冷凝為液體回流；一冷凝器，其與精餾器相連接，使氣體冷凝為液體；一氨液管，其一端接于冷凝器末端，其另一端為開口，在氨液管兩端間形成一液封回路；一稀溶液回流管，其由稀溶液管近濃溶液槽處接引出；一吸收器，其下端與濃溶液槽相接，其并與稀溶液回流管相接，其與稀溶液回流管相接處的高度低于氣液分離裝置內(nèi)的濃溶液管開口的高度，其使稀溶液反應(yīng)成濃溶液，其與一導(dǎo)氣管相接，導(dǎo)氣管為朝下設(shè)置，讓經(jīng)過吸收器的氨氣與氫氣進(jìn)入導(dǎo)氣管，且使氨氣冷凝為氨液，導(dǎo)氣管與一氨液引流管相接，氨液引流管另一端接于濃溶液槽的液面下區(qū)域；一氫氣管，其一端與導(dǎo)氣管另一端相接，并朝上設(shè)置，另一端為開口；以及一蒸發(fā)器，其具有一管路，其管路上端封閉，其管路下端與濃溶液槽相接，讓氫氣管后段與氨液管由近下端導(dǎo)插入蒸發(fā)器管路內(nèi)，并順著管路內(nèi)延伸至封閉端，其中使氨液管開口端的高度低于氨液管接于冷凝器末端的液位高度，在蒸發(fā)器的封閉端同時(shí)釋出氨液與氫氣，使氨液蒸發(fā)吸熱而進(jìn)行熱交換反應(yīng)，釋放出冷度，并將產(chǎn)生的氨蒸氣與氫氣一起回流排入濃溶液槽。
2.如權(quán)利要求1所述的吸收擴(kuò)散式冷凍結(jié)構(gòu)，其特征在于，濃溶液管位于濃溶液槽內(nèi)的管口為突伸出，以防止所有流入濃溶液槽中的殘?jiān)氯摴芸凇?br> 3.如權(quán)利要求1所述的吸收擴(kuò)散式冷凍結(jié)構(gòu)，其特征在于，冷凝器管路與導(dǎo)氣管之間還接設(shè)有一平衡壓力管。
4.如權(quán)利要求3所述的吸收擴(kuò)散式冷凍結(jié)構(gòu)，其特征在于，平衡壓力管內(nèi)還設(shè)有一平衡壓力管毛細(xì)組織，以防止冷凝所造成的液封現(xiàn)象，該毛細(xì)組織為編織網(wǎng)、燒結(jié)粉末、纖維束或發(fā)泡金屬。
5.如權(quán)利要求1所述的吸收擴(kuò)散式冷凍結(jié)構(gòu)，其特征在于，氨液管的液封回路為U狀。
6.如權(quán)利要求1所述的吸收擴(kuò)散式冷凍結(jié)構(gòu)，其特征在于，吸收器為盤管纏繞式。
7.如權(quán)利要求1所述的吸收擴(kuò)散式冷凍結(jié)構(gòu)，其特征在于，吸收器為直立式。
8.如權(quán)利要求7所述的吸收擴(kuò)散式冷凍結(jié)構(gòu)，其特征在于，吸收器內(nèi)還設(shè)有一吸收器螺旋裝置，以導(dǎo)引稀溶液流動(dòng)。
9.如權(quán)利要求8所述的吸收擴(kuò)散式冷凍結(jié)構(gòu)，其特征在于，吸收器螺旋裝置為螺旋溝、同心溝、螺旋彈簧或螺旋狀纖維束。
10.如權(quán)利要求8所述的吸收擴(kuò)散式冷凍結(jié)構(gòu)，其特征在于，吸收器螺旋裝置為毛細(xì)組織，該毛細(xì)組織為編織網(wǎng)、燒結(jié)粉末、纖維束或發(fā)泡金屬。
11.如權(quán)利要求1所述的吸收擴(kuò)散式冷凍結(jié)構(gòu)，其特征在于，氨液引流管內(nèi)與濃溶液槽間還設(shè)有一氨液引流管毛細(xì)組織，以防止冷凝氨液積存于氨液引流管中。
12.如權(quán)利要求1所述的吸收擴(kuò)散式冷凍結(jié)構(gòu)，其特征在于，氫氣管內(nèi)還設(shè)有一氫氣管毛細(xì)組織，以防止液封，該毛細(xì)組織為編織網(wǎng)、燒結(jié)粉末、纖維束或發(fā)泡金屬。
13.如權(quán)利要求1所述的吸收擴(kuò)散式冷凍結(jié)構(gòu)，其特征在于，蒸發(fā)器管路內(nèi)還設(shè)有一蒸發(fā)器毛細(xì)組織，蒸發(fā)器毛細(xì)組織位于氨液管的開口端，以使氨液穩(wěn)定流出與利于液面擴(kuò)展，該毛細(xì)組織為編織網(wǎng)、燒結(jié)粉未、纖維束或發(fā)泡金屬。
14.如權(quán)利要求1所述的吸收擴(kuò)散式冷凍結(jié)構(gòu)，其特征在于，蒸發(fā)器管路內(nèi)還設(shè)有一蒸發(fā)器螺旋裝置。
15.如權(quán)利要求14所述的吸收擴(kuò)散式冷凍結(jié)構(gòu)，其特征在于，蒸發(fā)器螺旋裝置為螺旋溝或同心溝或螺旋彈簧或螺旋狀纖維束。
16.如權(quán)利要求14所述的吸收擴(kuò)散式冷凍結(jié)構(gòu)，其特征在于，蒸發(fā)器螺旋裝置為毛細(xì)組織，該毛細(xì)組織為編織網(wǎng)、燒結(jié)粉末、纖維束或發(fā)泡金屬。
17.如權(quán)利要求1所述的吸收擴(kuò)散式冷凍結(jié)構(gòu)，其特征在于，濃溶液槽內(nèi)設(shè)有一濃溶液槽毛細(xì)組織，該毛細(xì)組織為具多孔性的編織網(wǎng)、燒結(jié)粉末、纖維束或發(fā)泡金屬。
18.如權(quán)利要求17所述的吸收擴(kuò)散式冷凍結(jié)構(gòu)，其特征在于，濃溶液槽毛細(xì)組織為部分在液面下，部分在液面上。
19.如權(quán)利要求1所述的吸收擴(kuò)散式冷凍結(jié)構(gòu)，其特征在于，還在冷凝器及吸收器外各設(shè)有一熱交換器。
20.如權(quán)利要求19所述的吸收擴(kuò)散式冷凍結(jié)構(gòu)，其特征在于，熱交換器為散熱器或散熱鰭片或冷卻水套。
全文摘要
一種吸收擴(kuò)散式冷凍結(jié)構(gòu),由一產(chǎn)生器、精餾器、冷凝器、蒸發(fā)器、濃溶液槽、吸收器組成,吸收器為直立式,且內(nèi)置螺旋裝置以加長(zhǎng)稀溶液的流程,并延長(zhǎng)稀溶液在吸收器內(nèi)的時(shí)間,與擴(kuò)展稀溶液在吸收器內(nèi)的反應(yīng)表面積,進(jìn)而降低整體的重量,減少體積,同時(shí)增快冷凍速率,蒸發(fā)器內(nèi)置氨液管與氫氣管,蒸發(fā)器外型簡(jiǎn)單對(duì)稱,加工及組裝容易,節(jié)省蒸發(fā)器空間,且由于氨液管與氫氣管內(nèi)置在蒸發(fā)器內(nèi),其熱交換較佳,冷凍溫度更低。
文檔編號(hào)F25B15/04GK1389684SQ0111848
公開日2003年1月8日 申請(qǐng)日期2001年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月1日
發(fā)明者白豪, 詹儒和, 郭晉宏 申請(qǐng)人:熱能科技開發(fā)股份有限公司