專利名稱：吸收擴散式冷凍結(jié)構(gòu)的吸收器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種吸收擴散式冷凍結(jié)構(gòu)的吸收器，特別是涉及一種體積大與長度為縮小與重量縮減的冷凍結(jié)構(gòu)中的直立式管狀吸收器設(shè)置結(jié)構(gòu)。
公知的冷氣機冷凍循環(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，通過重力與熱力實現(xiàn)系統(tǒng)的吸收冷凍循環(huán)，整個系統(tǒng)均為非機械式，無壓縮機運轉(zhuǎn)抽吸動作，更無壓縮機運轉(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，才會進入凝結(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此點為止，以后的循環(huán)只靠重力了，純凈的氨流動至蒸發(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是作為液體氨的儲存器，氨液體貯量超過預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流入蒸發(fā)器8，當氨液體進入蒸發(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)計標準，而能在蒸發(fā)器8內(nèi)作低溫蒸發(fā)，蒸發(fā)時即吸取熱量，實現(xiàn)冷凝作用，由風扇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，當一接觸由氣熱交換器9而來的混合氣體，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，并加強其吸收能力，同時在吸收時它也放出熱量，因此用氣冷鰭片5a移去這些熱量，促進系統(tǒng)的連續(xù)循環(huán)，當溶液吸收大量氨蒸氣后，變成強溶液沉流于吸收器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)的缺點為吸收器設(shè)有相當長的盤管式管路，增加管路的流程與整體的體積，于是公知技術(shù)的體積相當大，無法縮小，為了更符合實際需求，就需解決公知技術(shù)的管路過長以及無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散式冷凍結(jié)構(gòu)的吸收器，其使吸收器外型結(jié)構(gòu)簡單，吸收器為一直管狀，但其內(nèi)設(shè)有一螺旋裝置，使整體加工容易，且以螺旋裝置延長稀溶液流經(jīng)吸收器的時間，擴展稀溶液在吸收器內(nèi)反應表面積，且能流入氨氣與氫氣的混合氣流動管道更短，但能更快速與管內(nèi)壁的稀氨水接觸，產(chǎn)生更好的反應效果，也進而降低系統(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)不再是夢想。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種吸收擴散式冷凍結(jié)構(gòu)的吸收器，其關(guān)鍵在于，包括一吸收器，其具有一直立的管路，該管路一端與一濃溶液槽相接，該管路另一端與一導氣管相接，該管路內(nèi)設(shè)有一螺旋裝置，螺旋裝置上方的管路處與一稀溶液回流管相接，其中吸收器與稀溶液回流管相接處的高度低于該稀溶液回流管另一端的高度，使稀溶液回流管流出的液體與濃溶液槽流出的氣體在螺旋裝置處反應。
所述的吸收擴散式冷凍結(jié)構(gòu)的吸收器，其中吸收器外還可設(shè)有一吸收器的熱交換器。該吸收器的熱交換器可以為散熱器或散熱鰭片或冷卻水套。
所述的吸收擴散式冷凍結(jié)構(gòu)的吸收器，其中吸收器管路的螺旋裝置可為螺旋溝或螺旋彈簧或螺旋纖維束，也可為毛細組織。
所述的吸收擴散式冷凍結(jié)構(gòu)的吸收器，其中吸收器螺旋裝置的毛細組織可為編織網(wǎng)、燒結(jié)粉末、纖維束或發(fā)泡金屬。
所述的吸收擴散式冷凍結(jié)構(gòu)的吸收器，其中稀溶液回流管貫穿入吸收器的管路內(nèi)，并延伸至另一側(cè)的內(nèi)管壁，于相接觸處形成一流出口。該稀溶液回流管流出口可設(shè)置有一V型缺口或斜切口，以利溶液流出，并防止堵塞。
由此可見，本發(fā)明結(jié)構(gòu)冷凍循環(huán)由產(chǎn)生器、精餾器、冷凝器、蒸發(fā)器、濃溶液槽、吸收器所組成，當氨液由濃溶液槽流出被加熱沸騰流至冷凝器管路處被冷凝成氨液，再經(jīng)氨液管導穿入蒸發(fā)器的管路，吸收器與濃溶液槽相接，吸收器為直立管式，且具螺旋裝置，濃氨氣與氫氣經(jīng)過吸收器時，濃氨氣與回流的稀溶液在螺旋裝置反應成濃溶液的氨水回流至濃溶液槽，稀氨氣與氫氣經(jīng)導氣管至氫氣管，氫氣管也導穿入蒸發(fā)器的管路一端，在蒸發(fā)器的管路另一端的封閉端處同時釋出氨液與氫氣，使氨液蒸發(fā)吸熱而進行熱交換反應，吸熱而制冷，釋放出冷度，并將產(chǎn)生的氨蒸氣后與氫氣一起回流經(jīng)導入管排入濃溶液槽。
下面結(jié)合實施例及其附圖，對本發(fā)明為實現(xiàn)預定目的所采取的技術(shù)手段、特征及功效，作進一步詳細說明。
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)明的縱剖面剖視圖；圖4為本發(fā)明發(fā)生器的縱剖面剖視圖；圖5為本發(fā)明圖4的A部分放大圖。
請參閱圖2至圖5所示，其為本發(fā)明一種吸收擴散式冷凍結(jié)構(gòu)的吸收器，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導出，濃溶液管32位于濃溶液槽31內(nèi)的管口321為突伸出濃溶液槽31內(nèi)底面或接于濃溶液槽31側(cè)面，以防止殘渣進入濃溶液管32，使殘渣積于濃溶液槽31底面，而不會堵塞濃溶液管32的管口321，濃溶液管32也可由臥管式濃溶液槽31的端面接引而出。
并且使?jié)馊芤汗?2穿入一稀溶液管37內(nèi)，且稀溶液管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于稀溶液管37之外，束筒34在絕熱體之外。
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，以便稀氨水74于重力下自然回流進入吸收器40，且能于稀溶液回流管38的末端外表設(shè)有數(shù)預冷鰭片39，提早對稀氨水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，利用精餾器51的管路對水蒸氣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，會使氨液76順著流至冷凝器第二管路55的末端，此時冷凝器第二管路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，以加強冷卻，第一氨液管57再經(jīng)一第二氨液管59導穿進入蒸發(fā)器60的管路62。
第一氨液管57是經(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。
本發(fā)明的重點在于吸收器內(nèi)的結(jié)構(gòu)，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，再將此混合氣導入吸收器40內(nèi)，以進行第二次的吸收反應，濃氨氣75進入吸收器40內(nèi)并與稀溶液74反應而成為濃溶液71后，即順著螺旋裝置43回流至濃溶液槽31。
另外，吸收器40管路41內(nèi)管壁內(nèi)設(shè)置的螺旋裝置43，該螺旋裝置43為于內(nèi)管壁制成螺旋狀的溝紋或置入螺旋狀的彈簧或螺旋纖維束，其均能利于氨水液面的擴展，更進而提升冷凍效能。其中的螺旋溝紋能為V型、U型或半圓型，彈簧的截面為圓型或方型。而該螺旋裝置43為能具有毛細組織的物體，毛細組織為編織網(wǎng)或燒結(jié)粉末、纖維束或發(fā)泡金屬；還能于螺旋裝置43內(nèi)方設(shè)有一有孔的套管，以利吸收反應的導流。
而能于稀溶液回流管38貫穿入吸收器40的管路41內(nèi)，并延伸至另一側(cè)的內(nèi)管壁，于相接觸處形成一流出口381，在流出口381設(shè)置有一V型缺口382，如圖5所示，以防止稀溶液直接下流，而末經(jīng)吸收器的螺旋裝置，同時能防止回流管38的流阻過大，及防止殘渣(residue)堵塞流出口381，此外，V型缺口382也能為一斜切口，以利溶液流出，并防止堵塞。
另外，吸收40管路41的近另一端形成壓制44，壓制44位于吸收器管路41與稀溶液管38的上方處，是運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引塊45，吸收器導引塊45接有一導氣管46，導氣管46外設(shè)有數(shù)冷卻鰭片47，進一步使未吸收完全的濃氨氣冷卻成氨液76。
由于導氣管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)導氣管46流動，由于導氣管46末端內(nèi)，大部分是純的氫氣77，導氣管46接一氫氣管49，使氫氣管49為往上設(shè)置，將氫氣77導引向上流動，是因為氫氣77的特性，即會使越輕的氣體越往上流。
導氣管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)有一引流管毛細組織481，以防止管徑過小產(chǎn)生液封，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，導穿進入蒸發(fā)器60的管路62內(nèi)，在蒸發(fā)器60的管路62同時并排有氫氣管49與第二氨液管59，該蒸發(fā)器60的管路62能為彎折的側(cè)U狀，該對氫氣管49與第二氨液管59至管路62內(nèi)近另一端處形成出口，同時釋出氨液76與氫氣77，讓氨液76與氫氣77進行熱交換的蒸發(fā)反應，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接有一導入管64，使氨蒸氣79的濃氨氣75與氫氣77經(jīng)導入管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，會使氨液76自然地以重力進行流動，到達管路62的另一端而流出，由于此處的熱交換速度快，為方便氨液的導流出。于是本發(fā)明的蒸發(fā)器60在順向?qū)Я髦?，可以達到很快的熱交換功用。其中能更于冷凝器50第二管路55末端的頂面與導氣管46的彎折段頂面間接設(shè)有一平衡壓力管65，用以達到系統(tǒng)間壓力的平衡，還能于平衡壓力管65內(nèi)設(shè)有一平衡壓力管毛細組織651，以防止冷凝所產(chǎn)生的液封現(xiàn)象。
在上述的實施中都以鰭片代表作為散熱作用，其主要是產(chǎn)生熱交換，所以在吸收器外能設(shè)有一吸收器的熱交換器，熱交換器包含上述的片狀式的散熱鰭片、一體式的散熱器或冷卻水套。
綜上所述的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明運用直立管式的吸收器，使冷卻后的稀溶液與濃溶液槽流出的氫氣及濃氨氣在吸收器管路內(nèi)特設(shè)的螺旋裝置反應，以形成特別的短管形式的吸收結(jié)構(gòu)，為最短形式的吸收器，也是本發(fā)明的最大特色。因此，本發(fā)明可以用最經(jīng)濟的吸收器管路形成最佳的反奏流程，大幅度縮小吸收器整體結(jié)構(gòu)，并能產(chǎn)生更好的熱交換作用，使冷凍結(jié)構(gòu)的機體大為減縮，降低重量，但產(chǎn)生比公知技術(shù)更好的冷凍效果，即能提供很好使用性，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)明的較佳實施例的詳細說明與附圖，并非用來限制本發(fā)明，本發(fā)明的保護范圍應以權(quán)利要求所確定的保護范圍為準，凡與本專利類似變化的實施例以及近似結(jié)構(gòu)，均包含于本發(fā)明的權(quán)利要求所確定的保護范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種吸收擴散式冷凍結(jié)構(gòu)的吸收器，其特征在于，包括一吸收器，其具有一直立的管路，該管路一端與一濃溶液槽相接，該管路另一端與一導氣管相接，該管路內(nèi)設(shè)有一螺旋裝置，螺旋裝置上方的管路處與一稀溶液回流管相接，其中吸收器與稀溶液回流管相接處的高度低于該稀溶液回流管另一端的高度，使稀溶液回流管流出的液體與濃溶液槽流出的氣體在螺旋裝置處反應。
2.如權(quán)利要求1所述的吸收擴散式冷凍結(jié)構(gòu)的吸收器，其特征在于，吸收器外還設(shè)有一吸收器的熱交換器。
3.如權(quán)利要求2所述的吸收擴散式冷凍結(jié)構(gòu)的吸收器，其特征在于，吸收器的熱交換器為散熱器或散熱鰭片或冷卻水套。
4.如權(quán)利要求1所述的吸收擴散式冷凍結(jié)構(gòu)的吸收器，其特征在于，吸收器管路的螺旋裝置為螺旋溝或螺旋彈簧或螺旋纖維束。
5.如權(quán)利要求1所述的吸收擴散式冷凍結(jié)構(gòu)的吸收器，其特征在于，吸收器管路的螺旋裝置為毛細組織。
6.如權(quán)利要求5所述的吸收擴散式冷凍結(jié)構(gòu)的吸收器，其特征在于，吸收器螺旋裝置的毛細組織為編織網(wǎng)、燒結(jié)粉末、纖維束或發(fā)泡金屬。
7.如權(quán)利要求1所述的吸收擴散式冷凍結(jié)構(gòu)的吸收器，其特征在于，稀溶液回流管貫穿入吸收器的管路內(nèi)，并延伸至另一側(cè)的內(nèi)管壁，于相接觸處形成一流出口。
8.如權(quán)利要求7所述的吸收擴散式冷凍結(jié)構(gòu)的吸收器，其特征在于，稀溶液回流管流出口設(shè)置有一V型缺口或斜切口，以利溶液流出，并防止堵塞。
全文摘要
一種吸收擴散式冷凍結(jié)構(gòu)的吸收器,冷凍結(jié)構(gòu)的循環(huán)由一產(chǎn)生器、精餾器、冷凝器、蒸發(fā)器、濃溶液槽、吸收器所組成,其中吸收器的外型為直立式,且為管狀,于其內(nèi)設(shè)置有螺旋裝置,延長稀溶液流經(jīng)吸收器的時間,擴展稀溶液在吸收器內(nèi)反應表面積,使加工容易,節(jié)省整體的體積與重量,其熱交換較掛,增快冷凍速率。
文檔編號F25B37/00GK1389691SQ0111849
公開日2003年1月8日 申請日期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 申請人:熱能科技開發(fā)股份有限公司