[发明专利]浓度自适应型扩散-吸收式制冷机

说明书

技术领域

本发明属于制冷设备制造技术领域，具体涉及一种浓度自适应型扩散-吸收式制冷机。

背景技术

扩散-吸收式制冷循环是由瑞典斯德哥尔摩皇家工学院学习的Platen和Munters提出的，后来瑞典的伊莱克斯Electrolux和美国Servel实现了该技术的市场化，主要以小型冰箱为主。中国1987年由轻工业部主持对相关产品的开发，并制定了相关标准(SG2(8)3-(8)2b)，并成立了数个厂家对其进行生产。该制冷循环的主要特点是：系统中无任何运动部件、可以多能源驱动、制冷剂对环境无破环、运行时无噪音等，但效能远低于常规的压缩制冷，成为制约其发展的主要原因。提高扩散-吸收式制冷机的效率，是其推广的关键。

在扩散-吸收制冷机中，溶液浓度是影响制冷机效率与性能的一个重要参数。浓度其主要受冷凝温度、发生温度、吸收温度和蒸发温度影响。其中发生温度主要取决于热源温度、蒸发温度取决于制冷空间内的温度需求，对于扩散-吸收式制冷机而言，其热源一般恒定且制冷温度需求波动亦不太大，所以可认为两者基本恒定。而冷凝温度和吸收温度主要取决于冷源温度，对于扩散-吸收式制冷机目前一般应用于小制冷场合，其冷却方式一般属于自然对流式冷却，其冷源主要是周围空气；与水冷式的大型的氨水吸收式制冷或溴化锂吸收式制冷相比，其温度波动较大。冷源温度波动会直接导致其冷凝温度和吸收温度的变化，进而影响其最适宜浓度的变化。目前，市场上的扩散-吸收式制冷机均属于恒定浓度运行，这也是导致其效率较低的一个原因。另外，与大型吸收式系统相比其应用于小型制冷设备，这也决定了其控制成本不宜过高；用电气设备进行调节的方式是不合适的。目前市场上，尚未见到能够根据运行工况自动调节浓度的、造价较低的扩散-吸收式制冷机。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种浓度自适应型扩散-吸收式制冷机。

本发明所提供的浓度自适应型扩散-吸收式制冷机包括管路依次连接的储液器9、溶液换热器1、热虹吸泵2、发生器3、精馏器4、冷凝器5、蒸发器6、气体换热器7和吸收器8；在发生器3与储液器9之间经溶液换热器1、吸收器8设有回流管路，发生器3、储液器9、溶液换热器1及吸收器8四者之间构成循环通路；在蒸发器6、气体换热器7和吸收器8三者之间设有回流管路，蒸发器6、气体换热器7和吸收器8之间构成循环通路；所述冷凝器5到气体换热器7的管路与溶液换热器1到吸收器8的管路之间设有浓度调节器10；所述浓度调节器10的上端通过管路与冷凝器5到气体换热器7的管路连通，浓度调节器10的下端与所述溶液换热器1到吸收器8的管路相连通。

所述浓度调节器10由外筒11、形变元件12、传动机构13、活塞构成14；活塞14安置在外筒11之中，能够上下滑动；所述传动机构13为放大杠杆，传动机构13的一端连接活塞14，传动机构13的另一端连接形变元件12，所述传动机构13固定在外筒11的侧壁上；所述形变元件12的上端通过螺纹与外筒11链接，形变元件12的下端通过铰链与传动机构13相连。所述形变元件为波纹管，上端通过螺纹固定在外筒上部。

对于扩散-吸收式制冷来说，一个特定的环境温度对应着一个最优的溶液循环浓度，一般来说温度较高时，最优的溶液浓度较低；温度较低时最优的溶液浓度较高；且扩散-吸收式制冷靠热虹吸泵2维持溶液循环，而热虹吸泵2对浸没深度有较高要求，溶液循环总量的增加或者减少都会直接影响热虹吸泵2的浸没深度，进而影响其提升性能。所以对系统浓度调节时，溶液的整体循环量不可改变。

本发明的浓度自适应型扩散-吸收式制冷机工作原理如下：浓度调节器10上端连接着冷凝器5到气体换热器7的管路，而该段管路中为从冷凝器5冷凝的液氨，则浓度调节器10上部充满液氨；浓度调节器10下端连接于溶液换热器1到吸收器8的管路，该段管路为从发生器3回流的稀氨水，所以浓度调节器10下部为稀氨水。