吸收式冷暖设备 |
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| 申请号 | CN201380005675.9 | 申请日 | 2013-02-18 | 公开(公告)号 | CN104053960A | 公开(公告)日 | 2014-09-17 |
| 申请人 | 李秉宰; | 发明人 | 李秉宰; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种利用冷媒在 蒸发 机内蒸发时产生的蒸发热来制冷或制热，并由吸收机吸收冷媒蒸气的吸收式冷暖设备。本发明的吸收式冷暖设备包括：第一传 热管 ，设置在蒸发机中，流有冷 水 或温水，形成为弯曲状以使两端固定在位于所述蒸发机一端的 管板 上；第二 传热 管，设置在吸收机中，流有 冷却水 ，形成为弯曲状以使两端固定在位于所述吸收机一端的管板上。本发明靠冷媒蒸气加热传热管时传热管不会横向 变形 ，而是顺利地沿着长度方向膨胀，管板只需配备在蒸发机及吸收机的一端，因此结构简单且能够节约制造 费用 。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种吸收式冷暖设备，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 吸收式冷暖设备技术领域背景技术[0002] 吸收式冷暖设备是利用冷媒气体的液体溶解度随温度、压力变化的原理，通常以LPG，LNG等气体作为热源，利用吸收溶液和冷媒达到循环冷暖过程。这样的吸收式冷暖设备配备吸收机和再生机，用以替代以电为能源的现有的蒸汽压缩式冷暖设备的压缩机，并利用一次性的热能，从而可在夏季降低电力负荷，防止过多的电力消耗。此外，吸收式冷暖设备还有可适用于利用废热的热电联产系统上等多种优点，因此最近被广泛使用。 [0003] 一般的吸收式冷暖设备如图1所示。 [0004] 吸收式冷暖设备1包括：对吸收液进行一次加热浓缩后生成冷媒蒸气的高温再生机10；利用高温再生机10排出的冷媒蒸气，对吸收液进行二次加热浓缩的低温再生机20；将从低温再生机流入的冷媒蒸气冷却凝结生成冷媒液的冷凝机30；通过冷媒液的分散蒸发从冷水中吸收热量的蒸发机40；将从蒸发机40蒸发出的冷媒蒸气吸收到浓缩的吸收液中再把变稀的吸收液回收到高温再生机10的吸收机50；及使吸收机50中冷却的低温吸收液和在各再生机10、20中加热的高温吸收液进行热交换的热交换机60、70。 [0005] 此时，在蒸发机40和吸收机50中分别安装流通冷水和冷却水的由铜管制成的直管型传热管。此时，各传热管两端分别插入到管板(未图示)上形成的固定孔后利用胀管机胀管固定，由此蒸发机40和吸收机50的内部维持接近高真空的状态。 [0006] 在拥有所述结构的现有的吸收式冷暖设备中，蒸发机和吸收机上会发生温度变化，但是因为铜管制成的传热管为直管且两端分别固定在管板上，所以当温度变化时传热管弯曲及胀管部位有可能发生变形等。 [0007] 传热管上发生变形时会破坏管板的固定孔和传热管端部之间的气密性，外部空气会流入蒸发机及吸收机内，从而无法均匀地维持蒸发机及吸收机内部的压力，导致真空被破坏。无法均匀维持蒸发机及吸收机内部压力且真空被破坏时无法获得冷暖效果。 [0008] 有鉴于此，大韩民国公开专利公报(第2000-0030707号，以下称‘现有文献’)上公开了将蒸发机及吸收机制作成∩形状，安装在其内部的传热管也不制作成直管形状而是∩形状的吸收式冷暖设备。 [0009] 根据现有文献中的吸收式冷暖设备，将蒸发机及吸收机制作成∩形状而不是直管形状，从而使热变形的可能性最小化。但是有以下问题：不仅是传热管，蒸发机及吸收机也要制作成∩形状，并在其内侧安装高温再生机，因此蒸发机及吸收机两端部位仍然要分别配备管板，所以结构变得复杂，并且在传热管端部连接管路时的管路连接状态也变得复杂。 发明内容[0010] 技术问题 [0011] 本发明旨在解决所述的现有问题，其目的在于，提供一种可防止传热管变形导致的蒸发机及吸收机内部的压力变化(泄漏)，并能够以简单的结构制造的吸收式冷暖设备。 [0012] 解决问题的手段 [0013] 本发明提供的吸收式冷暖设备包括：第一传热管，设置在蒸发机中，流有冷水或温水，形成为弯曲状以使两端固定在位于所述蒸发机一端的管板上；第二传热管，设置在吸收机中，流有冷却水，形成为弯曲状以使两端固定在位于所述吸收机一端的管板上。 [0014] 蒸发机及吸收机在分别内部形成有安装各传热管的直线通道。 [0015] 第一、第二传热管弯曲形成为∩形状。 [0016] 消除器安装在蒸发机和吸收机之间，并包括：分离膜，分离蒸发机与吸收机，并形成有移送孔用于将蒸发机上生成的冷媒蒸汽移送到吸收机；吸收液流入防止部，延伸形成于分离膜的两侧表面中的吸收机一侧，防止吸收机中的吸收液流入蒸发机。 [0017] 吸收液流入防止部形成为，和分离膜分开形成后再与分离膜接合，或与分离膜一体形成后，通过用来形成移送孔的冲孔加工使一部分与分离膜分离后进行弯曲而形成。 [0018] 本发明还包括流量计，所述流量计设置在流体储存空间内，用于测定流体储存空间的流量，所述流体储存空间位于蒸发机中的冷媒及吸收机中的吸收液的循环路径上。 [0019] 所述流量计通过漂浮在流体上的浮子的漂浮位置来测定流量。 [0020] 流量计包括：流体管，垂直安装在流体储存空间的侧壁上，与流体储存空间连通使流体流出和流入；连接管，垂直连接于流体管的上端；升降杆，贯通流体管的上端并在连接管内部进行升降；浮子，在流体管内部结合于升降杆的下端并漂浮在流体上；传感器，配备在升降杆和连接管上，用于检测浮子的位置变化。 [0021] 传感器为磁感应器。 [0023] 本发明的冷暖设备，具有如下效果： [0024] 1，弯曲传热管使两端分别固定在配备于蒸发机及吸收机一端的管板上，因此在使用冷媒蒸汽加热传热管时传热管不会横向变形，而是顺利地长度方向膨胀，传热管这样长度方向膨胀时不会破坏传热管两端和各管板之间的固定状态，蒸发机及吸收机内部可维持一定压力。因此可防止降低冷暖效率。 [0025] 2，封闭蒸发机及吸收机的一端，并在另一端配置的管板上分别固定传热管的两端，与现有的蒸发机及吸收机的两端分别配备管板的情况相比，可以得到多种效果。首先，管板只需配备在一端上，结构简单且节约制造费用。其次，管板配备在两端上并分别固定传热管两端的情况下，需要连接从蒸发机及吸收机的两端连接到传热管的管道，因此管道连接复杂，而在本发明中管板只在蒸发机及吸收机的一侧连接管道至传热管，管道连接不复杂。 [0026] 3，通过消除器，使吸收机内吸收液无法流入蒸发机中，因此可防止蒸发机中的冷媒被污染以及由此导致的冷暖效率的降低。 [0027] 4，消除器通过冲孔加工形成移送孔的同时也形成吸收液流入防止部，因此制造容易，结构简单，故可节约制造费用。 [0028] 5，蒸发机中冷媒及吸收机中吸收液循环的移送通道上的流体储存空间上配备利用浮子的流量计来测定流量，因此没有流量计腐蚀的顾虑，没有故障的顾虑及为修理而替换的顾虑，可维持流体储存空间的气密性。 [0030] 图1是通常的吸收式冷暖设备的概略图； [0031] 图2是涉及本发明第一实施例的吸收式冷暖设备的概略图； [0032] 图3是图2中的蒸发机及吸收机上安装有传热管的俯视图； [0033] 图4是图3中示出的各传热管固定在管板上的立体图。 [0034] 图5是图2中示出的消除器的立体图； [0035] 图6是通过消除器移送冷媒蒸汽并防止吸收液流入蒸发机的示意图； [0036] 图7是流量计安装状态的立体图； [0037] 图8是流量计安装状态的横截面图； [0038] 图9是冷媒蒸气从图2中示出的低温再生机移送到冷凝机的示意图。 [0039] 图10是图9中示出的分离膜的一例的立体图； [0040] 图11是概略示出图9中示出的分离膜的另一例的横截面图； [0041] 图12是涉及本发明第二实施例的吸收式冷暖设备的概略图。 具体实施方式[0042] 下面参照附图，对本发明提供的吸收式冷暖设备的优选实施例进行详细的说明。 [0043] 图2是涉及本发明第一实施例的吸收式冷暖设备的概略图。 [0044] 根据本发明的吸收式冷暖设备100包括：蒸发机110、吸收机120、消除器130、高温再生机140、低温再生机150、冷凝机160及热交换机170、180。 [0045] 蒸发机110利用冷媒蒸发时产生的蒸发热冷却冷水或将水加热成温水。冷媒可使用水。蒸发机110是装有冷媒的密闭容器，其内部安装有流通冷水或温水的第一传热管111。流经第一传热管111的冷水或温水用于室内的制冷或制热。例如，如果将蒸发机110内部维持成6mmHg程度的真空，作为冷媒的水在4℃蒸发，通过其蒸发热，第一传热管111内部的冷水被冷却，由此可利用冷却的冷水对室内进行制冷。 [0046] 吸收机120吸收蒸发机110中生成的冷媒蒸气。这种吸收机120内部安装有第二传热管121，其内部流通用来除去吸收冷媒蒸气时产生的吸收热的冷却水。吸收机120中所用的吸收液主要使用溴化锂(LiBr)，但并不局限于此，也可使用其它吸收液。蒸发机110中的蒸发持续时水蒸气的分压逐渐升高，蒸发温度随之升高，因此需要通过吸收机120吸收蒸发机110中的冷媒蒸气。冷媒蒸气被吸收机120吸收时蒸发机110中可维持一定的蒸发压力及温度。吸收到吸收机120中的冷媒蒸气被流通在第二传热管121中的冷却水冷却液化后与吸收液混合，吸收液的浓度降低。 [0047] 消除器130安装在蒸发机110与吸收机120之间，成为蒸发机110中生成的冷媒蒸气被移送到吸收机120的通道。消除器130在冷媒蒸气移送到吸收机120的过程中防止吸收机120中的吸收液流入蒸发机110中。 [0048] 高温再生机140使变稀的吸收液从吸收机120流入，用燃烧器进行加热，从而生成高温的冷媒蒸气并浓缩吸收液。即，如果吸收机120中的吸收液继续变稀则无法继续发挥吸收作用，所以需要浓缩过程，而这一浓缩过程通过高温再生机140及低温再生机150实现。 [0049] 低温再生机150利用从高温再生机140流入的高温冷媒蒸气，将被送到低温再生机150中的稀的吸收液加热使其浓缩。低温再生机150上设置有第三传热管151，该第三传热管151中流有从高温再生机140移送的冷媒蒸气。 [0050] 在高温再生机140及低温再生机150中加热浓缩的吸收液移送到吸收机120。 [0051] 冷凝机160使在低温再生机150中生成的冷媒蒸气和在低温再生机150第三传热管151内冷凝的冷媒流入，并利用冷却水冷却凝结后再移送到蒸发机110中。冷凝机160内设置有流通冷却水的第四传热管161。通过冷凝机160流回蒸发机110的冷媒再次蒸发从而继续发挥制冷作用。 [0052] 在将从蒸发机110中蒸发的冷媒蒸气吸收进吸收液中并将变稀的吸收液回收到高温再生机140的过程中，热交换机170、180使其与在各再生机140、150中加热的高温的吸收液进行热交换，从而提高供给到高温再生机140的变稀的吸收液的温度。 [0053] 另外，配备在蒸发机110中的冷媒及吸收机120中的吸收液的循环通道上的流体储存空间上分别设置有测定流量用的后述的流量计190。 [0054] 图3是图2中的蒸发机及吸收机上安装有传热管的俯视图，图4是图3中示出的各传热管固定在管板上的立体图。 [0055] 蒸发机110和吸收机120形成为可在内部形成分别安装传热管的直线通道的直管类型。这样的蒸发机110及吸收机120的一端分别配备固定传热管111、121的管板112、122，蒸发机110及吸收机120的另一端为封闭形态。 [0056] 安装在蒸发机110上并由铜管制成的第一传热管111被弯曲成∩形态，其两端固定在配备于蒸发机110一端的管板112上。安装在吸收机110上并由铜管制成的第二传热管121也被弯曲成∩形状，其两端固定在配备于吸收机120一端的管板122上。 [0057] 第一、第二传热管111、121的两端分别插入到管板112、122上形成的固定孔(未图示)中，再由胀管器胀管固定，从而使蒸发机110及吸收机120内部维持没有压力波动的接近真空的状态。 [0058] 蒸发机110及吸收机120内部隔着间距安装有支撑构件113、123，该支撑构件113、123分别贯通第一、第二传热管111、121并支撑第一、第二传热管111、121。此时，考虑到第一、第二传热管111、121的长度方向膨胀，第一、第二传热管111、121贯通的贯通孔(未图示)优选大于第一、第二传热管111、121的直径。 [0059] 另一方面，蒸发机110及吸收机120形成为，长度比∩形的第一、第二传热管111、121的两端到中心的距离长，从而使第一、第二传热管111、121可以沿长度方向膨胀。 [0060] 如上所述，将蒸发机110及吸收机120制作成内部可形成直线通道的直管型，将第一、第二传热管111、121制作成∩形状，从而靠冷媒蒸气加热第一、第二传热管111、121时第一、第二传热管111、121在两端固定的状态下中心部可顺利地沿长度方向膨胀。第一、第二传热管111、121在长度方向膨胀时，第一、第二传热管111、121的两端和各管板112、122之间的固定状态(胀管部位)不会破坏，从而可使蒸发机110及吸收机120的内部维持一定压力。即，不会破坏蒸发机110及吸收机120内部真空状态。因此可以防止降低冷暖效率。 [0061] 并且，设计成封闭蒸发机110及吸收机120的另一端，并在配备于一端的管板112、122上分别固定第一、第二传热管111、121的两端，从而与现有的蒸发机110及吸收机120两端分别配备管板相比可以得到多种效果。首先，管板只需配备在一端上，因此结构简单且节约制造费用。其次，管板配备在两端上并将传热管两端分别固定在各管板上的情况下，需要连接从蒸发机及吸收机的两端连接到传热管的管道，因此管道连接复杂，而在本发明中管板只在蒸发机110及吸收机120的一侧连接管道至传热管111、121，管道连接不复杂。 [0062] 图5是图2中示出的消除器的立体图，图6是通过消除器移送冷媒蒸汽并防止吸收液流入蒸发机的示意图。 [0063] 消除器130由分离膜131和吸收液流入防止部132组成。分离膜131安装在蒸发机110和吸收机120之间，以分离蒸发机110和吸收机120。 [0064] 分离膜131上形成有用来将蒸发机110中生成的冷媒蒸气移送到吸收机120中的多个移送孔131a。 [0065] 吸收液流入防止部132延伸形成于分离膜131的两侧中吸收机120一侧，用于防止吸收机120的吸收液流入蒸发机110。吸收液流入防止部132与分离膜131一体形成的状态下，通过用来形成移送孔的冲孔加工，其一部分与分离膜分离后弯曲而形成。这样的吸收液流入防止部132也可以和分离膜131独立地形成后再与分离膜131接合。 [0066] 吸收液流入防止部132从移送孔131a出口一侧(吸收机一侧)向下延伸，以转换通过移送孔131a移送的冷媒蒸气的移送方向而使其向下。此时，吸收液流入防止部132覆盖移送孔131a。 [0067] 通过拥有所述结构的消除器130，使吸收机120内的吸收液无法流入蒸发机110中。即，吸收液在吸收机120的内侧上部向下方喷射，喷射的吸收液与第二传热管121相撞。与第二传热管121相撞的吸收液132向四方分散，也向分离膜131分散，因此如果没有吸收液流入防止部132，分散的吸收液会通过移送孔131a流入蒸发机110内。如果吸收液流入蒸发机110内与冷媒混合，则冷媒被污染导致冷媒无法在希望的压力下顺利蒸发。通过在消除器130上配备吸收液流入防止部132可以解决所述问题。 [0068] 此外，通过冲孔加工形成移送孔131a的同时也形成吸收液流入防止部132，因此容易制造且结构简单，从而节约制造费用。 [0069] 图7是示出安装有流量计的立体图，图8是示出安装有流量计的截面图。 [0070] 流量计190包括：流体管191、结合部192、连接管193、升降杆194、浮子195及传感器196。 [0071] 流体管191垂直安装在装有待测流体的流体储存空间s外部侧壁上，与流体储存空间s连通从而使流体自由流出和流入。这种流体管191的上、下端封闭，下端及上端侧面分别形成可使流体以及空气疏通的流体疏通孔191a和空气疏通孔191b。于是，随着流体存储空间s内流体的增减，流体管191内的流体也增减。 [0072] 流体管191的内部下侧配备支持台197，该支持台197通过防止浮子195继续下降，从而防止升降杆194从连接管193中脱离。 [0074] 连接管193在流体管191外部垂直连接到结合部192的中心。即，连接管193通过结合部192垂直连接到流体管191的上端。该连接管193的下端紧贴结合部192，上端为密闭形态。于是，空气不会通过连接管193疏通到流体管191内。 [0075] 升降杆194贯通结合部192并可在连接管193内升降。 [0076] 浮子195在连接管193内部结合到升降杆194下端上，漂浮在流体表面。 [0077] 传感器196配备在升降杆194和连接管193上，检测浮子195的位置变化后，将检测信号传输到控制部(未图示)，该控制部控制用于冷媒和吸收液等的循环的泵等的运行。这种传感器196为磁感应器，由配备在升降杆上的磁铁(未图示)及在连接管上隔着间距设置并通过与磁铁的相互作用而向控制部传输信号的多个簧片开关(未图示)组成。 [0078] 根据所述结构的流量计190，利用漂浮在流体表面的浮子195及检测浮子195位置变化的传感器196测定流体的量，因此与现有的利用电极棒检测流量的方式相比，可以避免腐蚀现象从而延长使用寿命，可长期保持同样性能，可精确调节流量。并且，也能防止流体存储空间中的流体溢出。 [0079] 根据如上所述的流量计190，如图8所示，流体处于低液位h1时，冷媒及吸收液的循环全部停止，流体处于适当液位h2时，冷媒及吸收液的循环继续进行，流体处于高液位h3时，为防止流体流入流体空间内而关闭泵。关闭泵后流体空间内的流体降到适当液位时，再运行泵以继续进行冷媒及吸收液的循环。 [0080] 图9是冷媒蒸气从图2中示出的低温再生机移送到冷凝机的示意图，图10是图9中示出的分离膜的一例的立体图，图11是概略示出图9中示出的分离膜的另一例的截面图。 [0081] 低温再生机150上形成多个以之字形排列的分离壁152，其在流经第三传热管151的冷媒蒸气被加热稀吸收液而生成的冷媒蒸气和吸收液一同上升时，分离冷媒蒸气和吸收液。于是，吸收液与冷媒一同沿着之字形路径上升时，重量比冷媒蒸气大的吸收液被阻挡在气液分离壁152上，不能再上升从而被过滤。 [0082] 低温再生机150和冷凝机160被分离膜153分隔，并如图10所示，分离膜153的上部隔着间距形成多个移送孔153a，以将在低温再生机150的内部通过了气液分离壁152的冷媒蒸气移送到冷凝机160。 [0083] 此外，分离膜153也可形成为，上部分别配备如图11所示的往低温再生机150及冷凝机160方向向下倾斜而成的折弯板153b。此时，形成于低温再生机150方向的折弯板153b上凸出形成有用来过滤吸收液的吸收液过滤凸起部153c。在使用如图11所示的分离膜153的情况下，可以不使用气液分离壁152。 [0084] 图12是涉及本发明第二实施例的吸收式冷暖设备的概略图。 [0085] 根据本发明实施例的吸收式冷暖设备100不具备第一实施例中具备的高温再生机140，供给到低温再生机150的冷媒蒸气或温水可由外部热源提供。即，可以将利用区域供热或太阳热生成的蒸汽或温水提供到低温再生机150中从而浓缩吸收液。此时，外部热源并不局限于区域供热或太阳热，可利用多种热源。在所述结构中，吸收机120中变稀的吸收液直接供给到低温再生机150中。 |
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