本發(fā)明涉及制冷設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及吸收式制冷機。

背景技術(shù)：

吸收式制冷機，其利用二元溶液作為工質(zhì)，其中低沸點組分用作冷媒，即利用它的蒸發(fā)來制冷；高沸點組分用作吸收劑，即利用它對冷媒蒸汽的吸收作用來完成工作循環(huán)。例如溴化鋰吸收式制冷機，其以純水為冷媒，即依靠純水在高真空環(huán)境下蒸發(fā)吸熱實現(xiàn)制冷功能。吸熱蒸發(fā)后的冷媒蒸汽被溴化鋰溶液吸收、搬運、加熱再生、冷凝，重新變回液態(tài)后，再次吸熱蒸發(fā)，源源不斷的進行制冷循環(huán)。

受純水的物理化學(xué)性質(zhì)所限，蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度一般設(shè)置在5℃左右，飽和壓力為872Pa左右。這種高真空環(huán)境對制冷機的氣密性要求很高。傳統(tǒng)上吸收式制冷機內(nèi)部的換熱器使用直徑為16mm以上的銅管作為陣列，使用銅板作為換熱壁板，因而面臨與其他部件之間的復(fù)雜的密封問題，且生產(chǎn)效率受到制約。同時，這還導(dǎo)致吸收式制冷機整體重量大，難以實現(xiàn)吸收式制冷機的輕量化。金屬容易被溶液腐蝕，并產(chǎn)生氫氣等不凝氣體，降低吸收式制冷機的工作效率。

由于采用有色金屬材料和機械加工方式，傳統(tǒng)的吸收式制冷機一般體大身沉，耐腐蝕性差，且需要專業(yè)維護，一般不能應(yīng)用于家庭及所需功率較小的商業(yè)場合。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種吸收式制冷單元，其換熱管和換熱壁板采用塑料制成，從而在滿足換熱性能的前提下，使得吸收式制冷單元能夠?qū)崿F(xiàn)輕量化和小型化。同時塑料制作的換熱管和換熱壁板，密封容易，提高了生產(chǎn)效率。塑料抗腐蝕性能強，能夠避免不凝氣體，增加了吸收式制冷機的工作效率。這樣的吸收式制冷單元，既適用于大功率應(yīng)用場合，又適用于家庭及所需功率較小的商業(yè)場合。

本發(fā)明的第二個目的在于提供一種吸收式制冷矩陣，其由若干個上述的吸收式制冷單元構(gòu)成。

本發(fā)明的實施例通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

吸收式制冷單元，吸收式制冷單元是一臺吸收式制冷機。

吸收式制冷單元的再生器、吸收器、冷凝器和蒸發(fā)器為管殼式換熱器，包括由管殼式換熱器殼體構(gòu)成的殼程，以及由在管殼式換熱器殼體內(nèi)的換熱管所構(gòu)成的管程；換熱管由塑料制成。

吸收式制冷單元的溶液熱交換器為板式換熱器，板式換熱器具備板式換熱器殼體以及換熱壁板；換熱壁板固定在板式換熱器殼體內(nèi)，換熱壁板由塑料制成。

發(fā)明人經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，在吸收式制冷機中，為了提高傳熱性能，冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器和再生器中的換熱管利用傳熱系數(shù)比較高金屬材料制成。溶液熱交換器的換熱壁板也由金屬材料制成。然而金屬材料密度大，導(dǎo)致吸收式制冷機整體重量大。另外，金屬換熱管和換熱壁板還存在被溶液腐蝕產(chǎn)生不凝氣體影響吸收式制冷機工作效率，以及密封工藝要求高、密封代價大的問題。相比金屬材料，塑料的密度低。相同體積下塑料的重量遠低于金屬材料(例如黃銅)。為此，發(fā)明人將在吸收式制冷機中的換熱管和換熱壁板由塑料制成。本發(fā)明實施例提供的吸收式制冷單元，其整機重量能夠大大降低。塑料制作的換熱管和換熱壁板密封容易。塑料的抗腐蝕性能更強，能夠避免被溶液腐蝕而產(chǎn)生不凝氣體，增加了吸收式制冷機的工作效率。這樣的吸收式制冷單元，適用于家庭及所需功率較小的商業(yè)場合。

在本發(fā)明的一種實施例中，換熱管的管壁厚度為0.1～0.5mm。

在本發(fā)明的一種實施例中，換熱管的管壁厚度為0.15mm。

在本發(fā)明的一種實施例中，若干排換熱管呈上下層排列；相鄰兩排換熱管之間間隔設(shè)置有多個支撐條；支撐條用于支撐相鄰兩排換熱管。

在本發(fā)明的一種實施例中，支撐條由塑料制成。

在本發(fā)明的一種實施例中，支撐條和換熱管由同種塑料制成。

在本發(fā)明的一種實施例中，若干排換熱管呈上下層排列；換熱管的外徑為3mm～5mm。位于同一排的相鄰的換熱管的中心距為4mm～6mm。上下相鄰的換熱管的中心距為5mm～8mm。

在本發(fā)明的一種實施例中，換熱管的外徑為3mm。位于同一排的相鄰的換熱管的中心距為4mm。上下相鄰的換熱管的中心距為7mm。

在本發(fā)明的一種實施例中，管殼式換熱器殼體由塑料制成。

在本發(fā)明的一種實施例中，管殼式換熱器殼體和換熱管由同種塑料制成。

在本發(fā)明的一種實施例中，換熱壁板的厚度為0.1mm～0.5mm。

在本發(fā)明的一種實施例中，換熱壁板的厚度為0.15mm。

在本發(fā)明的一種實施例中，換熱壁板上分布有織紋狀凸條，用于支撐換熱壁板，并使流過凸條的流體產(chǎn)生紊流以提高傳熱系數(shù)。

在本發(fā)明的一種實施例中，凸條由塑料制成。

在本發(fā)明的一種實施例中，凸條和換熱壁板由同種塑料制成。

在本發(fā)明的一種實施例中，換熱壁板呈多層排列。相鄰兩層的換熱壁板的板壁間距為0.5mm～3mm。

在本發(fā)明的一種實施例中，相鄰兩層的換熱壁板的板壁間距為1mm。

在本發(fā)明的一種實施例中，板式換熱器殼體由塑料制成。

在本發(fā)明的一種實施例中，板式換熱器殼體和換熱壁板由同種塑料制成。

在本發(fā)明的一種實施例中，吸收式制冷單元的機身殼體由塑料制成。

在本發(fā)明的一種實施例中，吸收式制冷單元具有若干水流接口，用以導(dǎo)入和導(dǎo)出冷水、熱水和冷卻水；水流接口由塑料制成。

在本發(fā)明的一種實施例中，吸收式制冷單元的元器件全部由塑料制成。

在本發(fā)明的一種實施例中，吸收式制冷單元設(shè)有至少兩組水流接口群，每組水流接口群至少包括作為熱水的入口和出口的水流接口、作為冷水的入口和出口的水流接口、作為冷卻水的入口和出口的水流接口。相鄰的吸收式制冷單元能夠通過水流接口相互連接，使得任意數(shù)量的吸收式制冷單元能夠通過水流接口彼此插接構(gòu)成吸收式制冷矩陣。

在本發(fā)明的一種實施例中，吸收式制冷單元具備至少兩個組合面；各組水流接口群分布在組合面上。

在本發(fā)明的一種實施例中，吸收式制冷單元的機身殼體為長方體，組合面為機身殼體的6個表面。每個組合面上設(shè)有一組水流接口群。相鄰的吸收式制冷單元能夠通過水流接口相互連接，使得任意數(shù)量的吸收式制冷單元能夠通過水流接口彼此插接構(gòu)成矩陣式的吸收式制冷矩陣。

在本發(fā)明的一種實施例中，吸收式制冷單元的組合面用于與相鄰的吸收式制冷單元的組合面相互緊密貼合，以構(gòu)成矩陣式的吸收式制冷矩陣。

在本發(fā)明的一種實施例中，至少一組相對的組合面上的水流接口相互鏡像對稱。

在本發(fā)明的一種實施例中，吸收式制冷單元的的機身殼體內(nèi)設(shè)置有水流管道系統(tǒng)，水流管道系統(tǒng)將不同水流接口群里的相同作用的水流接口相互連通；水流管道系統(tǒng)還與管殼式換熱器的管程連接，使得吸收式制冷單元通過任何一個水流接口群均可同時或分別引入引出熱水、冷水和冷卻水。

在本發(fā)明的一種實施例中，水流管道系統(tǒng)與機身殼體形成一體式結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明的一種實施例中，水流管道系統(tǒng)包括熱水進水管道、熱水出水管道、冷水進水管道、冷水出水管道、冷卻水進水管道、冷卻水出水管道。

熱水進水管道連接熱水入口以及再生器的管程的入口。

熱水出水管道連接熱水出口以及再生器的管程的出口。

冷水進水管道連接冷水入口以及蒸發(fā)器的管程的入口。

冷水出水管道連接冷水出口以及蒸發(fā)器的管程的出口。

冷卻水進水管道連接冷卻水入口以及吸收器和冷凝器的管程的入口。

冷卻水出水管道連接冷卻水出口以及吸收器和冷凝器的管程的出口。

在本發(fā)明的一種實施例中，再生器和冷凝器位于吸收式制冷單元的機身殼體內(nèi)的上部，其中，

再生器用于將稀溶液中所吸收的冷媒水加熱蒸發(fā)，獲得冷媒蒸汽；蒸發(fā)過程所吸收的熱量由再生器的管程的熱水提供。

冷凝器用于將再生器中獲得的冷媒蒸汽冷卻凝結(jié)成冷媒水，冷媒水經(jīng)過節(jié)流后流動到蒸發(fā)器的殼程。

在本發(fā)明的一種實施例中，蒸發(fā)器和吸收器位于吸收式制冷單元的機身殼體內(nèi)的下部，其中，

蒸發(fā)器用于通過殼程冷媒水的蒸發(fā)吸熱，使管程的冷水降溫；

吸收器用于將蒸發(fā)器殼程產(chǎn)生的冷媒蒸氣吸收到濃溶液中，吸收過程中放出的熱由管程的冷卻水帶走。

在本發(fā)明的一種實施例中，吸收式制冷單元還包括溶液箱；溶液箱用于回收吸收器中產(chǎn)生的稀溶液，并為再生器提供所需要的稀溶液。

在本發(fā)明的一種實施例中，溶液箱由塑料制成。

吸收式制冷矩陣，包括若干上述任意一種吸收式制冷單元。

本發(fā)明的技術(shù)方案至少具有如下優(yōu)點和有益效果：

本發(fā)明實施例提供的吸收式制冷單元，換熱管和換熱壁板由塑料制成。其整機重量能夠大大降低。塑料制作的換熱管和換熱壁板密封容易。塑料的抗腐蝕性能更強，能夠避免被溶液腐蝕而產(chǎn)生不凝氣體，增加了吸收式制冷機的工作效率。這樣的吸收式制冷單元，適用于家庭及所需功率較小的商業(yè)場合。

進一步的，本發(fā)明實施例提供的吸收式制冷矩陣，由于具備上述的吸收式制冷單元，因此也具有重量低、密封容易、抗腐蝕性能更強、工作效率高的有益效果。

附圖說明

為了更清楚的說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面對實施例中需要使用的附圖作簡單介紹。應(yīng)當理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施方式，不應(yīng)被看作是對本發(fā)明范圍的限制。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動的情況下，能夠根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。

圖1是本發(fā)明實施例中吸收式制冷單元的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例中吸收式制冷單元的裝配爆炸示意圖；

圖3A是本發(fā)明實施例中冷凝器與一側(cè)再生器的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3B是本發(fā)明實施例中冷凝器與一側(cè)再生器的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4A是本發(fā)明實施例中溶液熱交換器的立體安裝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4B是本發(fā)明實施例中溶液熱交換器拆除了部分部件后裸露的換熱壁板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明實施例中六個吸收式制冷單元的直接拼接形成吸收式制冷矩陣的示意圖。

其中，附圖標記對應(yīng)的零部件名稱如下：

吸收式制冷單元 100；

上組合面 110；

下組合面 130；

左組合面 120；

右組合面 140；

熱水入口 111、121；

熱水出口 112、122；

冷水入口 113、123；

冷水出口 114、124；

冷卻水入口 115、125；

冷卻水出口 116、126；

溶液熱交換器 135；

再生器 201；

冷凝器 202；

吸收器 203；

蒸發(fā)器 204；

熱水進水管道 211、221；

熱水出水管道 212、222；

冷水進水管道 213、223；

冷水出水管道 214、224；

冷卻水進水管道 215、225；

冷卻水出水管道 216、226；

溶液泵 231；

溶液箱 232；

管殼式換熱器 300；

支撐條 301

換熱管 310；

溶液分配器 321、

管殼式換熱器殼體 322；

泄流孔 340；

稀溶液入口 401；

濃溶液出口 402；

濃溶液前往吸收器殼程的通道 404；

濃溶液入口 406；

稀溶液出口 408；

稀溶液前往再生器的通道 409；

稀溶液通道 412；

濃溶液通道 414；

換熱壁板 420；

凸條 422；

板式換熱器殼體 424；

吸收式制冷矩陣 500；

吸收式制冷單元 501、502、503、504、505、506；

熱水入口 511；

熱水出口 512；

冷水入口 513；

冷水出口 514；

冷卻水入口 515；

冷卻水出口 516。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述。顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。

因此，以下對本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的部分實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征和技術(shù)方案可以相互組合。

應(yīng)注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關(guān)系，或者是本領(lǐng)域技術(shù)人員慣常理解的方位或位置關(guān)系，這類術(shù)語僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

實施例：

傳統(tǒng)的吸收式制冷機內(nèi)部的換熱器使用直徑為16mm以上的銅管作為陣列，因而面臨與其他部件之間的復(fù)雜的密封問題，且生產(chǎn)效率受到制約。同時，這還導(dǎo)致吸收式制冷機整體重量大，難以實現(xiàn)吸收式制冷機的輕量化。金屬容易被溶液腐蝕，并產(chǎn)生氫氣等不凝氣體，降低吸收式制冷機的工作效率。

由于采用有色金屬材料和機械加工方式，傳統(tǒng)的吸收式制冷機一般體大身沉，耐腐蝕性差，且需要專業(yè)維護，一般不能應(yīng)用在家庭及所需功率較小的商業(yè)場合。

為此本實施例提供一種吸收式制冷單元，該吸收式制冷單元為吸收式制冷機，其換熱管和換熱壁板由塑料制成。換熱管為薄壁管件，換熱壁板為薄壁板件，從而在滿足換熱性能的前提下，使得吸收式制冷單元能夠?qū)崿F(xiàn)輕量化和小型化。同時塑料制作的換熱管和換熱壁板，密封容易，能夠與其他塑料部件采用精密注塑工藝一體成型，提高了生產(chǎn)效率。塑料抗腐蝕性能強，能夠避免不凝氣體，增加了吸收式制冷單元的工作效率，降低了維護頻率。這樣的吸收式制冷單元，由于其輕量化、小型化、維護頻率的特點，適用于家庭及所需功率較小的商業(yè)場合。

本實施例提供的吸收式制冷單元還能夠通過水流接口群組成大型的吸收式制冷矩陣，其擴展性強。進而只需要生產(chǎn)標準化的吸收式制冷單元，在使用時根據(jù)需要將多個吸收式制冷單元組合即可，大大提高了生產(chǎn)效率、降低了制造成本和生產(chǎn)周期。

在本實施例中，所謂塑料是指工程塑料(engineering-plastics)，例如聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)、聚酰胺(尼龍,Polyamide,PA)、聚甲醛(Polyacetal,Polyoxy Methylene,POM)、聚苯醚(Polyphenylene Oxide,PPO)、聚酯(PET，PBT)、聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide,PPS)、聚芳基酯等。

本實施例以采用溴化鋰溶液和冷媒水為工質(zhì)的吸收式制冷單元為例進行說明。

參照圖1，圖1為本實施例提供的吸收式制冷單元100的立體結(jié)構(gòu)示意圖，吸收式制冷單元100為一臺吸收式制冷機，其外形為長方體。作為一個實施例，吸收式制冷單元100的制冷功率為3RT(約11kW)，主機體積只有840×400×200(mm3)，不足0.1立方米，采用精密注塑工藝加工而成。內(nèi)部設(shè)有再生器、蒸發(fā)器、吸收器、冷凝器等熱交換部件。

吸收式制冷單元100以溴化鋰溶液+冷媒水為工質(zhì)，依靠冷媒水在高真空環(huán)境下蒸發(fā)吸熱實現(xiàn)制冷。冷媒水吸熱后蒸發(fā)變成冷媒蒸氣。冷媒蒸氣不再具有相變吸熱能力，因此，要被溴化鋰溶液吸收，然后再與溴化鋰溶液一起加熱再生，產(chǎn)生冷媒蒸氣，冷媒蒸氣被冷凝而重新變回液態(tài)冷媒水，從而再次吸熱蒸發(fā)。冷媒水吸熱蒸發(fā)—吸收—再生—冷凝—再吸熱蒸發(fā)，如此源源不斷進行制冷循環(huán)。其中冷水、熱水和冷卻水在蒸發(fā)器、再生器、吸收器、冷凝器各個部件之間進行熱交換以完成制冷流程。吸收式制冷單元100分別通過熱水、冷卻水和冷水管道從外界獲得能量，并向外界釋放熱量和向外界供給冷量。

如圖1所示的吸收式制冷單元100還具有水流管道系統(tǒng)、溶液熱交換及循環(huán)系統(tǒng)，從而構(gòu)成一臺獨立完整的制冷機。單獨安裝運行時，其制冷功率稱為單元功率。同時，多個吸收式制冷單元100又具備通過組合而構(gòu)成大型的吸收式制冷矩陣的能力，使總功率成為多個吸收式制冷單元100功率的總和。

為適應(yīng)這種組合，本實施例在吸收式制冷單元100的四個組合面：上組合面110、左組合面120、下組合面130和右組合面140上分別設(shè)置有一組水流接口群。每組水流接口群包括熱水入口、熱水出口、冷水入口、冷水出口、冷卻水出口和冷卻水入口。以圖1能看見的上組合面110和右組合面140為例：在上組合面110上分別設(shè)有熱水入口111、熱水出口112、冷水入口113、冷水出口114、冷卻水入口115和冷卻水出口116；右側(cè)表面140分別設(shè)有熱水入口121、熱水出口122、冷水入口123、冷水出口124、冷卻水入口125和冷卻水出口126。事實上，在與上組合面110相對的下組合面130設(shè)有與上組合面110呈鏡像對稱的6個相同的水流接口，在與右組合面相對的左組合面120(背面)設(shè)有與右組合面140呈鏡像對稱的6個相同的水流接口。這種上下左右相對稱的設(shè)計，使得當兩個吸收式制冷單元100在上下組合或是左右組合時，相應(yīng)的水流接口能對準并連接成一個整體。

事實上，長方體的吸收式制冷單元100的6個面中至少有2個面可以設(shè)置成組合面，每個組合面設(shè)置有一組水流接口群，用于與相鄰的吸收式制冷單元(或外界能量媒介)相連接。每組水流接口群包括有6個水流接口。實際使用中，根據(jù)實際情況，用其中4個水流接口或其他個數(shù)的水流接口作為一個水流接口群設(shè)置在一個組合面上亦可。

長方體的吸收式制冷單元，使得相鄰的吸收式制冷單元能夠通過組合面相互緊密貼合，以構(gòu)成吸收式制冷矩陣，從而獲得更加緊湊的結(jié)構(gòu)?？梢岳斫獾模谄渌唧w實施方式中，吸收式制冷單元可以不采用長方體結(jié)構(gòu)。

圖2是本發(fā)明實施例中吸收式制冷單元100的裝配爆炸示意圖。

在圖2中，再生器201和冷凝器202位于吸收式制冷單元100的機身殼體內(nèi)的上部。再生器201用于將稀溶液中所吸收的冷媒水加熱蒸發(fā)，獲得冷媒蒸汽，蒸發(fā)過程所吸收的熱量由再生器201的管程的熱水提供。冷凝器202用于將再生器201中獲得的冷媒蒸汽冷卻凝結(jié)成冷媒水，冷媒水經(jīng)過節(jié)流后流動到蒸發(fā)器204的殼程。蒸發(fā)器204和吸收器203位于吸收式制冷單元100的機身殼體內(nèi)的下部。蒸發(fā)器204用于通過殼程冷媒水的蒸發(fā)吸熱，使管程的冷水降溫。吸收器203用于將蒸發(fā)器204殼程產(chǎn)生的冷媒蒸氣吸收到濃溶液中，吸收過程中放出的熱由管程的冷卻水帶走。

在圖2中，吸收式制冷單元的上組合面110內(nèi)暗設(shè)有殼體壁板相互配合形成的多條水流管道；分別為熱水進水管道211、熱水出水管道212、冷水進水管道213、冷水出水管道214、冷卻水進水管道215和冷卻水出水管道216，且分別與熱水入口111、熱水出口112、冷水入口113、冷水出口114、冷卻水入口115和冷卻水出口116相連接。

同理，在圖2中，吸收式制冷單元的右組合面140內(nèi)暗設(shè)有機身殼體的壁板相互配合形成的多條水流管道；分別為熱水進水管道221、熱水出水管道222、冷水進水管道223、冷水出水管道224、冷卻水進水管道225和冷卻水出水管道226。上述的各個管道分別與熱水入口121、熱水出口122、冷水入口123、冷水出口124、冷卻水入口125和冷卻水出口126相連接。

通過水流管道將各個組合面上的水流出入口相互連通，使得吸收式制冷單元100從任何一個組合面均可同時或分別引入引出熱水、冷水和冷卻水。

吸收式制冷單元100通過四個組合面上的水流接口與外界的熱源、冷源、冷卻水源或相鄰的吸收式制冷單元100相連通而進行水流的供給或引出，并將熱水、冷水和冷卻水與吸收式制冷單元100內(nèi)部的各個管殼式換熱器(再生器201、冷凝器202、蒸發(fā)器204和吸收器203)的管程相連。熱水的四個熱水入口111、121等通過四個壁板內(nèi)置的熱水進水管道211、221與再生器201的管程入口相連，為吸收式制冷單元100提供熱能。冷水的四個冷水入口113、213等通過冷水進水管道213、223等與蒸發(fā)器204的管程入口相連。冷卻水的四個冷卻水入口115、125等通過冷卻水進水管道215、225等與冷凝器202及吸收器203的管程入口相連。同理，熱水的四個熱水出口112、122等通過四個壁板內(nèi)置的熱水出水管道212、222等與再生器201的管程出口相連。冷水的四個冷水出口114、124等通過四個壁板內(nèi)置的冷水出水管道214、224等與蒸發(fā)器204的管程出口相連。冷卻水的四個冷卻水出口116、126等通過四個壁板內(nèi)置的冷卻水出水管道216、226等與冷凝器202及吸收器203的管程出口相連。如此，形成完整的水流管道系統(tǒng)，水流管道系統(tǒng)與吸收式制冷單元100的機身殼體形成一體式結(jié)構(gòu)。

水流管道系統(tǒng)將不同水流接口群里的相同作用的水流接口相互連通；使得吸收式制冷單元100通過任何一個水流接口群均可同時或分別引入引出熱水、冷水和冷卻水。在本實施例中，水流管道系統(tǒng)使得吸收式制冷單元100從任何一個組合面均可同時或分別引入引出熱水、冷水和冷卻水。

圖4A是本發(fā)明實施例中溶液熱交換器135的立體安裝結(jié)構(gòu)示意圖。

溶液熱交換器135為板式換熱器。結(jié)合圖1所示，溶液熱交換器135設(shè)置在吸收式制冷單元100的機身殼體側(cè)壁內(nèi)陷區(qū)域內(nèi)，與制冷單元形成一體。結(jié)合圖2所示，溶液箱232大致為方形，與吸收式制冷單元100機身殼體下部的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相配合，使整個溶液箱232完全匹配的鑲嵌在吸收式制冷單元100的機身殼體內(nèi)部，使吸收式制冷單元100的體積更加緊湊。溶液箱232用于回收吸收器203中產(chǎn)生的溴化鋰稀溶液，并為再生器201提供所需要的溴化鋰稀溶液。

圖4B是本發(fā)明實施例中溶液熱交換器135拆除了部分部件后裸露的換熱壁板420的結(jié)構(gòu)示意圖。

溶液熱交換器135中，多塊換熱壁板420呈多層排列，其中板式換熱器殼體424內(nèi)部用多塊換熱壁板420均勻隔開，形成冷熱溶液流通的通道：即相互隔開的稀溶液通道412和濃溶液通道414。低溫的溴化鋰稀溶液和高溫的溴化鋰濃溶液同時與換熱壁板420接觸，換熱壁板420即成為低溫的溴化鋰稀溶液和高溫的溴化鋰濃溶液熱交換的媒介。溶液熱交換器135的四個角上還分別設(shè)有溶液通道的出入口，分別是：左上角的濃溶液入口406、左下角的濃溶液出口402、右下角的稀溶液入口401、左上角的稀溶液出口408。

圖4B中還可以看到溶液泵231、濃溶液前往吸收器203殼程的通道404和稀溶液前往再生器201的通道409。溶液泵231用于給溶液熱交換器135內(nèi)流動的稀溶液提供動力，將其從右下角的稀溶液入口401泵送到左上角的稀溶液出口408，并通過連接管輸送到再生器201的溶液分配器中(圖上未畫出)。

如圖4B所示，換熱壁板420表面上沖壓形成有密集分布、縱橫相間的織紋狀的凸條422，這種織紋狀的凸條422用于支撐換熱壁板420，以承受真空所產(chǎn)生的壓力，同時使流過凸條422的流體產(chǎn)生紊流，以提高傳熱系數(shù)。

溶液熱交換器135中，換熱壁板420由塑料制成，換熱壁板420的厚度為0.1mm～0.5mm。在本實施例中，換熱壁板420的厚度為0.15mm。相對于金屬換熱壁板，這樣極薄的厚度彌補了塑料傳熱性能不足的問題，使得換熱壁板420的傳熱性能能夠達到吸收式制冷機的要求。由于換熱壁板420由塑料制成，相對于采用金屬換熱壁板，溶液熱交換器135的重量能夠大幅度降低，從而實現(xiàn)了輕量化。由于塑料具備優(yōu)良的抗腐蝕性能，從而也能夠避免由于換熱壁板420被腐蝕而產(chǎn)生不凝氣體，增加了吸收式制冷機的工作效率。同時，塑料制作的換熱壁板420相對于金屬換熱壁板，其密封更加容易。

發(fā)明人經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的采用金屬換熱壁板的溶液熱交換器，由于金屬的密封難度較大，為了保證溶液熱交換器的密封性能，使得其殼體只能采用厚鋼板或者鑄件制成，從而進一步增加了溶液熱交換器的重量，且耐腐蝕性差。

為此，在本實施例中，溶液熱交換器400的板式換熱器殼體424也采用塑料制成，使得板式換熱器殼體424和換熱壁板420之間的密封能夠容易的實現(xiàn)，板式換熱器殼體424的厚度能夠降低。這樣，進一步減輕了溶液熱交換器135的重量，溶液熱交換器135的抗腐蝕性能也得到增強。作為一種實施例，板式換熱器殼體424和換熱壁板420可以采用相同種類的塑料制成，通過注塑工藝一體成型，從而提供優(yōu)良的密封性能。

在本實施例中，凸條422由塑料制成，以保證輕量化。作為一種實施例，凸條422與換熱壁板420采用同種塑料制成，以便于制造。

相鄰兩層的換熱壁板420的板壁間距為0.5mm～3mm，在本實施例中相鄰兩層的換熱壁板420的板壁間距為1mm。同時由于換熱壁板420的厚度為0.15mm，從而使得溶液熱交換器135的結(jié)構(gòu)更加緊湊，并在單位體積上提供更大的換熱面積，有利于溶液熱交換器135的小型化。

再生器201、冷凝器202、蒸發(fā)器204和吸收器203均為管殼式換熱器，它們具有相似的結(jié)構(gòu)。下面以再生器201和冷凝器202為例進行說明。圖3A是本發(fā)明實施例中冷凝器202與一側(cè)再生器201的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3B是本發(fā)明實施例中冷凝器202與一側(cè)再生器201的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3A和圖3B中，具有兩個管殼式換熱器300，左側(cè)的管殼式換熱器300構(gòu)成冷凝器202，右側(cè)的管殼式換熱器300與圖中的溶液分配器321構(gòu)成再生器201。

管殼式換熱器300包括換熱管310和管殼式換熱器殼體322。若干排換熱管310呈上下層排列(圖中僅示出了部分換熱管310)，換熱管310固定在管殼式換熱器殼體322中。管殼式換熱器殼體322構(gòu)成管殼式換熱器300的管程，換熱管310構(gòu)成管殼式換熱器300的殼程。

管殼式換熱器300中，換熱管310由塑料制成，換熱管310的管壁厚度為在0.1mm～0.5mm。在本實施例中，換熱管310的管壁厚度為0.15mm。相對于金屬換熱管，這樣極薄的厚度在同體積下增大了十倍以上的換熱面積，彌補了塑料傳熱性能不足的問題，使得換熱管310的傳熱性能能夠達到吸收式制冷機的要求。由于換熱管310由塑料制成，相對于采用金屬散熱管，管殼式換熱器300的重量能夠大幅度降低，從而實現(xiàn)了輕量化。由于塑料具備優(yōu)良的抗腐蝕性能，從而也能夠避免由于換熱管310被腐蝕而產(chǎn)生不凝氣體，增加了吸收式制冷機的工作效率。同時，塑料制作的換熱管310相對于金屬換熱管，其密封更加容易。

發(fā)明人經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的采用金屬換熱管的管殼式換熱器，由于金屬的密封難度較大，為了保證管殼式換熱器的密封性能，使得其殼體只能采用厚鋼板或者鑄件制成，從而進一步增加了管殼式換熱器的重量，且耐腐蝕性差。

為此，在本實施例中，管殼式換熱器300的管殼式換熱器殼體322也采用塑料制成，使得管殼式換熱器殼體322和換熱管310之間的密封能夠容易的實現(xiàn)，管殼式換熱器殼體322的厚度能夠降低。這樣，進一步減輕了管殼式換熱器300的重量，管殼式換熱器300的抗腐蝕性能也得到增強。作為一種實施例，管殼式換熱器殼體322和換熱管310可以采用相同種類的塑料制成，通過注塑工藝一體成型，從而提供優(yōu)良的密封性能。

在相鄰兩排換熱管310之間，等間距設(shè)置有多個支撐條301，支撐條301與換熱管310交叉設(shè)置且與換熱管310相互垂直。支撐條301用于支撐上下相鄰的兩排換熱管310，并承受管殼式換熱器殼體322內(nèi)高真空帶來的結(jié)構(gòu)應(yīng)力。在本實施例中，支撐條301由塑料制成，以保證輕量化。作為一種實施例，支撐條301與換熱管310采用同種塑料制成，以便于制造。

溶液分配器321為長方體，內(nèi)部具有腔體，腔體用于供溴化鋰稀溶液流動。溶液分配器321設(shè)置在右側(cè)的管殼式換熱器300的上部，以共同形成再生器201。溶液分配器321上均勻設(shè)置有多個泄流孔340。作為一種實施例，泄流孔340為長條孔，在溶液分配器321的寬度方向上延伸且等間距開設(shè)三個形成一排。在溶液分配器321的長度方向上，等間距設(shè)置多排泄流孔205。泄流孔205用于將腔體中的溴化鋰稀溶液均勻的噴灑至下方的換熱管310。

在本實施例中，溶液分配器321也可以采用塑料制成，以達到進一步的輕量化。作為一種實施例，溶液分配器321為和管殼式換熱器殼體322可以采用相同種類的塑料制成，以方便制造、裝配和密封。

除了實現(xiàn)管殼式換熱器300的輕量化，發(fā)明人還希望實現(xiàn)管殼式換熱器300的小型化。小型化的管殼式換熱器300能夠使吸收式制冷機100整體體積更小，從而能夠適用于家庭或其他對制冷功率要求不高的場合。

然而，發(fā)明人在管殼式換熱器300小型化的過程中發(fā)現(xiàn)：

當管殼式換熱器300作為冷凝器202時，熱交換效率不高，在小型化后難以滿足使用要求。發(fā)明人經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，冷凝器202的換熱效率不高的原因在于：當冷媒蒸汽進入冷凝器202內(nèi)與換熱管310發(fā)生熱交換放熱液化后在換熱管310表面形成水滴，并在重力的作用下匯集和自由滴落，冷凝水在下滴過程中不斷滴到下方各排換熱管310，在換熱管310表面形成下降水膜，尤其是在換熱管310的下部弧線處水膜的厚度往往很厚，增加冷媒蒸汽與換熱管310之間的傳熱阻力，不利于冷媒蒸汽與換熱管310的接觸，從而導(dǎo)致熱交換效率不高。

當管殼式換熱器300作為再生器201和吸收器203的一部分時，隨著制冷功率的降低，所需要的工質(zhì)的循環(huán)量也隨之降低，相應(yīng)地出現(xiàn)換熱管310外表面不能被溴化鋰溶液充分濕潤而出現(xiàn)“干斑”的不利現(xiàn)象。為了避免出現(xiàn)干斑，發(fā)明人嘗試加大循環(huán)泵的流量，把遠遠多于實際要求的循環(huán)量的工質(zhì)液體，不斷地從再生器201和吸收器203底部的積液池中噴淋到頂部的換熱管310上。然而這樣增加了循環(huán)泵的流量，增加了寄生能量消耗和運行成本。悖于吸收式制冷機向小型化、家庭化發(fā)展的趨勢。

當管殼式換熱器300作為蒸發(fā)器204時，由于冷媒水的比熱容很大，完成額定制冷量所需要蒸發(fā)的冷媒水的流量就比較少，需要設(shè)置復(fù)雜的冷媒分配器以把冷媒水精確地分配到各換熱管310上，使冷媒水充分浸潤換熱管310并沿換熱管310表面形成厚度均勻下降的水膜(簡稱降膜)。隨著冷媒水的蒸發(fā)，冷媒水不斷減少，以至于不能充分濕潤換熱管310而造成換熱管310外表出現(xiàn)“干斑”的現(xiàn)象。干斑的出現(xiàn)，使蒸發(fā)器204的換熱系數(shù)大大降低。因而，為了保證充分濕潤，需要配置專用的冷媒泵，使用遠遠多于實際蒸發(fā)量的冷媒水，在冷媒泵泵送下，不斷地從蒸發(fā)器204的底部把沒有蒸發(fā)的冷媒水噴淋到蒸發(fā)器204的頂部。冷媒泵的存在，一方面增加制冷機的體積重量，使蒸發(fā)器204難以小型化，另一方面增加運行成本。

基于上述原因，發(fā)明人對換熱管310的外徑以及相鄰換熱管310之間的中心距進行了優(yōu)化。將換熱管310的外徑設(shè)置為3mm～5mm，將位于同一排的相鄰的換熱管310的中心距設(shè)置為4mm～6mm，將上下相鄰的換熱管310的中心距設(shè)置為5mm～8mm。在本實施例中，換熱管310的外徑為3mm；位于同一排的相鄰的換熱管310的中心距為4mm；上下相鄰的換熱管310的中心距為7mm。采用上述的小管徑、大密度排列的換熱管310，在單位體積上獲得較大的熱交換面積，從而在滿足高換熱效率的前提下實現(xiàn)更小的體積。

如此，當管殼式換熱器300作為冷凝器202時，同一排的相鄰的換熱管310之間的間隙僅為1mm，這樣小的間隙能夠發(fā)揮冷媒水表面張力的有益作用，使得換熱管310表面冷凝的冷媒水在間隙處匯集并下滴。先冷凝的冷媒水不會滴落到下層換熱管310的表面形成水膜，使懸掛在換熱管310下部弧面的水膜厚度得以降低，從而提高了冷凝器202的整體工作效率。如此，使得冷凝器202得以小型化。

當管殼式換熱器300作為再生器201和吸收器203的一部分時，同一排的相鄰的換熱管310之間的間隙僅為1mm，在該間隙處，溴化鋰溶液的表面張力和重力聯(lián)合作用，使得溴化鋰溶液在該間隙處既有下滴流動，也有擴散和堆積，從而能夠保證冷媒水始終浸沒換熱管310。溴化鋰溶液與換熱管310進行浸沒式和降膜式聯(lián)合換熱。同時，在溴化鋰溶液表面張力的作用下，溴化鋰溶液無需充滿整個殼體201，僅僅需要溴化鋰溶液能夠始終終浸沒換熱管310即可。因此能夠根據(jù)溴化鋰溶液流量的大小調(diào)節(jié)溴化鋰溶液在間隙處的沉積高度，使得在制冷負荷小、溴化鋰溶液流量小時，溴化鋰溶液也能均勻的浸沒換熱管310。如此，無需多次泵送即可保證溴化鋰溶液與換熱管310的接觸，有效杜絕了干斑現(xiàn)象，降低了寄生能量消耗和運行成本，使得再生器201和吸收器203得以小型化。

當管殼式換熱器300作為蒸發(fā)器204時，換熱管310的外徑只有3mm，同一排的相鄰的換熱管310之間的間隙僅為1mm，這樣小的間隙能夠發(fā)揮冷媒水表面張力的有益作用。在冷媒水表面張力和重力的聯(lián)合作用下，冷媒水一部分在間隙處形成堆積、擴散并潤濕該排換熱管310，另一部分通過間隙滴落到下層的換熱管310上。接著，在換熱管310的各個間隙處，冷媒水一部分通過間隙滴落到下層，另一部分堆積擴散并潤濕該換熱管310。以此類推，冷媒水依次流過各層換熱管310。冷媒水流經(jīng)個層換熱管310，全部依靠重力作用完成。在額定制冷工況下穩(wěn)態(tài)工作時，冷媒水經(jīng)最上排換熱管310，到達最下排換熱管310時，恰好被完全蒸發(fā)，毋須使用冷媒泵。冷媒水流經(jīng)間隙時，在表面張力和重力的雙重作用下，在間隙處既有流動，又有堆積；間隙可根據(jù)冷媒水流量的大小自動調(diào)節(jié)冷媒水在間隙處的堆積高度。當冷媒水流量大時，間隙處堆積的液體高度會淹沒換熱管310，同時流過間隙的流量也大。當冷媒水流量較小時，間隙處堆積的液體高度低，但由于換熱管310表面的可濕潤性，冷媒液體會浸潤換熱管310，減少換熱管310表面出現(xiàn)“干斑”的機會，提高傳熱系數(shù)。如此，無需設(shè)置專用的冷媒泵和冷媒分配器，降低了運行成本，也有利于蒸發(fā)器204的小型化。

為了進一步實現(xiàn)吸收式制冷單元100的輕量化、小型化，并提高密封性能，吸收式制冷單元100的機身殼體、水流接口、溶液箱232都可以采用塑料制成。甚至吸收式制冷單元100的元器件全部由塑料制成。

圖5是本發(fā)明實施例中六個吸收式制冷單元的直接拼接形成吸收式制冷矩陣500的示意圖。六個吸收式制冷單元與吸收式制冷單元100的結(jié)構(gòu)相同，為了更好的表達吸收式制冷單元的拼接形式，在圖5中，對六個吸收式制冷單元分別編號為501、502、503、504、505、506。

六個吸收式制冷單元501、502、503、504、505、506以3×2的方式疊加組合在一起形成一個吸收式制冷矩陣500。6個制冷單元501、502、503、504、505、506各自相鄰組合面上的水流接口連接在一起，例如：各個吸收式制冷單元的熱水入口都與相鄰制冷單元的熱水入口連接在一起；從熱水源(例如鍋爐、太陽能熱水器)等供給的熱水通過吸收式制冷單元501的熱水入口511接入，然后通過每個吸收式制冷單元內(nèi)的熱水進水管道向各自吸收式制冷單元的再生器輸入熱水，熱水經(jīng)過吸收式制冷矩陣的各個再生器換熱后，再通過各自吸收式制冷單元的熱水出水管道流出，最后吸收式制冷矩陣500的熱水從吸收式制冷單元503的熱水出口512回到熱水源。同理，從冷負荷來的冷水通過吸收式制冷單元501的冷水入口513輸入吸收式制冷矩陣500的蒸發(fā)器，被蒸發(fā)器中的冷媒水吸熱降溫后、再從吸收式制冷單元503的冷水出口514回到冷負荷。從冷卻塔來的冷卻水通過吸收式制冷單元501的冷卻水入口515輸入吸收式制冷矩陣500的冷凝器和吸收器，吸收了冷凝器/吸收器放出的熱量后，冷卻水從吸收式制冷單元503的冷卻水出水口516回到冷卻塔。相鄰吸收式制冷單元的組合面緊密貼合。

如此，六個吸收式制冷單元組合在一起形成一個同時工作的整體，所組合成的制冷矩陣的制冷功率為6×3RT(約66kW)，為單個吸收式制冷單元功率的6倍，通過矩陣式組合，實現(xiàn)制冷功率倍增式擴展。

此外，圖5中，若吸收式制冷矩陣500中任何一個吸收式制冷單元因故障停機時，不影響整個矩陣的工作。吸收式制冷矩陣500中其它單元仍能以一個整體進行制冷運行，只是制冷功率有所降低。

本發(fā)明實施例提供的吸收式制冷單元，其換熱管由塑料制成，同時換熱管的管壁厚度為0.1mm～0.5mm。這樣的換熱管其管壁厚度遠遠低于金屬換熱管，在同體積下增大了十倍以上的換熱面積，從而彌補了塑料傳熱性能不足的問題，使得換熱管的傳熱性能能夠達到吸收式制冷機的要求，吸收式制冷單元能夠?qū)崿F(xiàn)輕量化和小型化。同時塑料制作的換熱管，密封容易，能夠與其他塑料部件采用精密注塑工藝一體成型，提高了生產(chǎn)效率。塑料抗腐蝕性能強，能夠避免不凝氣體，增加了吸收式制冷單元的工作效率，降低了維護頻率。這樣的吸收式制冷單元，由于其輕量化、小型化、維護頻率的特點，適用于家庭及所需功率較小的商業(yè)場合。

吸收式制冷單元還能夠通過水流接口群組成大型的吸收式制冷矩陣，其擴展性強。進而只需要生產(chǎn)標準化的吸收式制冷單元，在使用時根據(jù)需要將多個吸收式制冷單元組合即可，大大提高了生產(chǎn)效率、降低了制造成本和生產(chǎn)周期。

以上所述僅為本發(fā)明的部分實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。