专利名称：多能源空调热水器的制作方法
技术领域：
本发明属于溴化锂吸收式热泵制冷。
吸收式热泵具有较高的性能系数，但是现有技术中因不凝性气体象“毒剂”一样危害溴化锂吸收式制冷装置，阻碍小型民用机组的发展。
图1是““JP60－93273”中的蒸发器与吸收器，图中(1)是浓溶液喷淋器，(2)是来自冷凝器液态冷剂引入喷淋，(3)是冷剂喷淋循环泵，(4)是稀溶液抽引泵，(5)(6)是吸收器排管的冷却水进出口，(7)(8)是从蒸发器排管中取出冷量的冷媒水循环的进出口。现有技术中把蒸发器排管与吸收器排管共同封装在一个大园筒中的左右半园内，中间下部分隔，中间的上半部是蒸汽通道，大园筒的直径可从几百毫米到千余毫米，从左边喷淋降膜式蒸发排管表面蒸发出来的冷剂蒸汽分子，在几毫米汞柱的分压差的推动下，从左边蒸发排管表面上空飞越到右边吸收排管表面被吸收液吸收掉，要飞越几百乃至一千多毫米的距离，当空间内存在着极少量不凝性气体(如氢)分子时，由于冷剂分子在迁移途中常常遭遇不可凝气体分子，与之发生弹性碰撞，就必然会严重地阻碍冷剂分子的定向迁移。它对制冷机的正常运转产生严重的影响。迄今为止，为消除不可凝气体的影响，研究了多种抽气装置，每隔一段时间进行抽气，把不凝性气体走以保证冷机正常运转，工业用大型冷机是可以拖上此附加装置的，抽气装置虽好，然而对于要求一次性抽排气封装后长期稳定地运转的小型民用制冷机就难于再拖带着此附加装置。
迄今为止，不凝性气体仍然是毒害溴化锂吸收式制冷机制冷性能的重要因素之一，本发明就是针对上述问题，设计了套管式冷热分离器，燃烧多种能源的多效三级虹吸提升发生器，便于实现小型化一窗式空调热水器。
图2给出了多效三级提升发生器的示意图，图中(2－1)是蜂窝煤并燃烧室或者放置煤气，或液化气的燃烧器，也可放置电炉。(2－2)是稀溶液进口，(2－3)是第一级低温发生器，(2－4)(2－7)(2－9)分别是一二三级发生器的虹吸提升器，(2－5)是高压过热蒸汽喷射器，(2－6)是第二级高温发生器，(2－8)是第三级低温发生器，(2－10)是三级分离后的浓液出口(2－11)汽平衡管，(2－12)三级分离后冷剂蒸汽出口。
图(3)给出了套管式冷热分离器，图中(3－1)是发生器出来的冷剂蒸汽引入口，(3－2)是经冷凝后的液态冷剂出口，(3－3)是液态冷剂配液盘，(3－4)是发生器分离出来的浓溶液引进口(3～5)是浓溶液配液盘，(3－6)是蒸发管的毛细吸液芯，(3－7)是冷剂受盘，(3－8)(3－9)是冷却水进出口，(3－10)是稀溶液受盘，(3－11)是稀溶液出口。
本发明的主要特点是三套管式冷热分离器，它集合蒸发，吸收，冷凝于一个三层套管内，成竖立排管式组合，如图(3)所示，从发生器分离出来的制冷剂蒸汽通入内管，汽态冷剂被从内管外壁与中套内管壁之间的空隙流过的冷却水冷却而液化，并带走放出的凝结热，与此同时冷却水也带走了中套管外壁的吸收液吸收冷剂蒸汽时放出的吸附热。从发生器分离出来的浓液从(3－4)引入到吸收排管上方的配液盘(3－5)，浓溶液经布膜器布膜沿中套管外壁下流，形成吸收液的薄层液膜。其布膜器与制冷技术中通用的垂直降膜式吸收器的布膜器结构相似。与中套管外壁面对面的是外套管内壁。从内管内壁冷凝液化的液态冷剂减压后引入到配液盘(3－3)，液态冷剂沿外套管内壁流下。其特点在于外套管内壁从上到下都布置着毛细吸液芯，其结构与通用热管的毛细吸液芯的结构相类似。它被配液盘(3－3)的液态冷剂侵湿並缓慢地下流，冷剂在缓慢下移中边蒸发成汽态。毛细芯除了具有减缓冷剂下移流速以及增加蒸发表面积促进汽化的作用以外，还具有把下面液态冷剂受盘(3－7)中的积液通过毛细提升上来的作用。从而使蒸发面经常地从上到下布液均匀，于是吸收液面(中套管的外壁面)与蒸发面(外套管的内壁面)之间的距离缩小到最短的距离，一般只有3～5毫米，冷剂蒸汽分子得以最短的时间，走最短的路程，迁移到吸收液面被吸收掉，冷剂分子迁移的距离仅为现有技术的几十分之一到几百分之一，途程的缩短就导致不可凝气体阻碍冷剂蒸汽分子迁移的程度缩小到最低限度。蒸发管外壁的冷量是用风机直接送入需空调的空间，革除了现有技术中先用水抽出蒸发排管的冷量制成低温冷媒水，再把冷媒水输送到风机盘管空调器把冷量送到需空调的空间的额外冷媒水循环装置。这样不仅可减少冷量输送过程中的损失，重要的是去除了冷量输送的中间环节后，就没有对冷媒水的低温要求，于是蒸发面的温度可适当提高，与此相应冷剂在蒸发面上的蒸汽分压提高了，推动冷剂蒸汽分子迁移的分压差加大，冷剂蒸汽分子从蒸发面上空迁移到吸收液面被吸收的速度加速了，即制冷速度加快，分压差加大也是抗拒不可凝气体影响制冷运转的有利因素。
本发明的另一个特点是，多效三级热虹吸提升发生器如图2所示配置在接受燃烧火焰部位的第二级高温发生器(2－6)分离得到的高压过热蒸汽由(2－5)导引到第一级低温发生器(2－3)的热虹吸管口喷入，如喷射式抽液泵工作，使低温发生器腔减压，也就是使处于低压的吸收液贮盘的稀溶液能顺利地进入第一级发生器，热虹吸管(2－4)在高压蒸汽的喷射下提升加速，部份蒸汽液化而避免了浓缩过份，部份未液化的蒸汽已移去显热并降低过热度导入到第三级低温发生器分离出的蒸汽腔合并进入冷凝器，高压蒸汽喷射抽液也是无泵自循环得以实现的保证。第一级低温发生器除接受高压蒸汽加热外，还吸收燃烧炉侧面的热量。第三级低温发生器的热虹吸管(2－9)，一侧受第二级高温发生器分离出的高温高压蒸汽加热，另一侧面接受燃烧炉排气的热气流全程加热，边加热边气化边提升，经过三级提升浓缩到所需浓度，这样既使冷剂蒸汽的过热度降低到最低限度，又充分回收利用了燃烧炉各个部位的热量，使尾气温度降低到最低限度。燃烧炉的热风道可与我国通用的蜂窝煤并的风道相匹配，燃烧室既可安置煤并也可安置电炉、煤气炉、石油液化气炉实现多种能源化。
本发明的优点是1、大大降低了不凝性气体对溴化锂吸收式热泵的危害，有效地利用了空间，不仅有利于实现吸收式热泵式小型民用冷机，对大型工业机组也有重要意义。2、有利于热量回收用于生活用热水，热损失降低到最低限度，实现民用空调热水器双重效用。3、节能效果显著，据测算给燃烧器提供3000大卡的热能，可得到2000大卡的冷量，制冷性能系数0.7以上，同时还可得到相当于4800大卡的热水，当只是制取热水为目的，其热效率也比一般电热水器、燃气热水器的热效率高1.6～2倍。4、多种能源化。5、没有噪音、制造简单，运行安全可靠，无毒无害。6、工作稳定无需其他附属设备，操作简单，造价低廉，等一系列优点是取代用电的压缩式空调机的最新结构。
权利要求1.一种以溴化锂吸收式热泵制冷的空调热水器，本发明的特征在于所说的空调热水器设置有一组冷热分离装置，制有一个多效三级提升的发生器。
2.按权利要求1所说的空调热水器，其特征在于集蒸发器、吸收器、冷凝器三种功能于三层套管内的冷热分离装置，一组三层套管竖直排管板管组合结构，内层管的外壁与中层管的内壁之间的空隙通过水制取热水，外层管的外壁制取冷风。有多排组合成栅状匣式有散热肋片，在于外层套管的内壁全程设置有毛细吸液芯。
3.按权利要求1所说的空调热水器其特征在于多效三级虹吸提升发生器，第一级低温发生器配置在燃烧炉侧面周围，回收燃烧炉侧面的热量第二级高温发生器配置在接受燃烧火焰部位，高温发生器产生的高压过热蒸汽导引至第一级低温发生器的虹吸管口形成喷汽抽液泵，第三级低温发生器的热虹吸管一侧受高温发生器产生的高温蒸汽加热另一侧受燃烧炉热风道的热气流加热回收余热的装置。
专利摘要一种溴化锂吸收式热泵运转的可使用多种燃料的家用空调热水器，采用特效的集蒸发吸收冷凝于一体的三套管式冷热分离器，内管外壁与中层管内壁之间通水提取吸附热和凝结热而制得生活用热水，外壳管外壁取得冷风用于空调，与使用多种燃烧炉及多效三级虹吸提升发生器相配合达到小型窗式化，不需其他附加装置，具有热效率高，节能效果显著，安全可靠，使用寿命长，无噪音，制造工艺简单，造价低等优点，是取代压缩式空调机的最新结构。
文档编号F24F5/00GK2099284SQ9022643
公开日1992年3月18日 申请日期1990年12月19日 优先权日1990年12月19日
发明者谢昱, 黄昆华 申请人:谢昱, 黄昆华