用于气体吸收式热泵的循环流体的集成回路的制作方法

本发明涉及气体吸收式热泵的。更详细地说，本发明涉及用于气体热泵系统的循环制冷剂(通常是水-氨或水-溴化锂)的闭合回路的。

背景技术：

1、气体吸收式热泵基于交替冷却循环，其中压缩机由制冷剂(通常是水-氨(nh3)或水-溴化锂(libr))流经的闭合回路代替。制冷剂根据温度和压力条件呈现液态或气态。在其最简化的形式中，吸收式热泵的闭合回路包括：发生器、吸收器、冷凝器、限流器和蒸发器。更经常的是，出于提高热力学效率水平的原因，基本循环通过在回路的不同部分之间工作的其他热交换器进行一系列内部热回收来实施。现有技术的各种实施例包括多达3或4个回收交换器。

2、冷凝器和蒸发器由与工作流体(氨吸收气体热泵中的水或空气)接触的交换器(通常以管束形式提供)组成，制冷剂在该工作流体中流动，工作流体为该冷凝器(在高温侧)提供热量，并从该蒸发器(在低温侧)带走热量。

3、制冷剂所经历的转换形成了气体吸收式热泵循环：通过用气体燃烧器提供能量，制冷剂在蒸发时从外部流体中吸收热量，并通过冷凝器将热量提供给待加热的装置。

4、制冷剂(如氨)的存在要求回路由钢制成，因为含有金属(如铝、铜或锌)的材料会受到腐蚀而不能使用。因此，由于包含制冷剂的回路需要是气密的，即与环境密封隔离，因此其构造需要设置通过焊接制成的接头，与使用氟化气体的蒸汽压缩机中典型的更常见的钎焊接头相比，焊接该接头采用不同的技术和各种更昂贵的设备。

5、此外，用于气体热泵系统的循环制冷剂的实际闭合回路是用单个热交换器制造的，每个热交换器都是单独设计和制造的。对于每个热交换器，热交换器的测试及其隔热也单独进行。最后，热交换器通过管状导管连接在回路中，通常每个热交换器至少有四根导管(准确地说：每种流体2根导管-输入管和排放管-用于进行热交换所需的至少两种流体)，它们被焊接(通过焊接)以确保其稳定性和密封。

6、很明显，管束交换器的几何形状需要并且通常是通过两个与管束对齐的连接(用于管束管中包含的流体)和两个垂直于管束轴的连接(用于管束外部和所谓的壳体中包含的流体)来得到。

7、同样明显的是，上述过程需要执行几个手动焊接操作，为此需要回路具有一定的延伸，并且回路的各种部件-尤其是各种交换器-彼此适当地间隔开，以便允许与焊接设备接触。

8、因此，当前技术领域中的现有技术情况强调了在气体热泵系统中采用闭合回路来使制冷剂循环的需要，这可以有效地解决现有技术中存在的上述缺点和其他缺点。

技术实现思路

1、因此，本发明涉及一种用于气体吸收式热泵的循环氨或其他制冷剂的回路，该回路由单个集成结构组成。

2、根据本发明的回路优选由钢制成(理论上可以采用其它材料，甚至是塑料)，该回路是完全气密的并且大体上包括三个部件：管束，该管束包括多根基本上具有相同高度和不同直径的管；以及两个连接板，两个连接板适配成各自通过焊接连接到该管束的不同端。所述板中包括一系列流体连接件，这些流体连接件适当地连接管束的多根管，从而形成所需的多个热交换器及其相互连接。

3、该板也可以一层或多层制造，以便产生平行放置且彼此隔离的各种流体连接件，并适配成获得以非常高的复杂性为特征的多个回路和多个热交换器。

4、本发明允许显著简化用于吸收式热泵的循环氨的多个流体回路的制造、测试和维护，还允许达到迄今为止未知的紧凑和体积最小化水平。

5、利用根据本发明的管束，可以获得由多个热交换器组成的组件，该多个热交换器可以在功能和运行条件上不同，或者可以属于在其中运行各种流体回路的吸收式热泵的多个其他部件。管束的适当配置通过连接板来进行，该连接板通过多个内部通道产生所需的连接，并允许提高整个系统的集成度和优化度。

6、更详细地说，本发明允许制造用于吸收式热泵的循环氨的多个流体回路，与现有技术相比，允许非常少量的焊接，并且允许使用自动焊接技术而不再仅仅是手工焊接技术，因此允许降低生产成本并增加产量。此外，所需的焊缝整体长度将更短，在提高质量水平和减少生产时间和成本方面具有直接优势。此外，本发明所允许的流体回路的布局允许进行测试，以通过自动设备测试单个交换器和/或组件的气密性，从而改善操作的可靠性、时间和成本。

7、根据本发明的多个流体回路的组装过程的简化还允许以更简单和更直接的方式完成多个交换器的隔离。

8、最后，本发明允许的流体回路的小尺寸允许使用更少量的冷却剂，在较低成本和回路运作的更好热力学控制方面具有显著的好处。

技术特征：

1.一种循环流体的回路，用于气体吸收式热泵，包括适配成使多种流体循环的管束(10)，所述管束又包括多根管(11)和两个连接板(12，13)，所述两个连接板适配成各自通过焊接连接到所述管束(10)的不同端，并且所述管束包括多个内部通道(24)，每个所述内部通道适配成流体连接所述多根管中的至少两根管(11)。

2.根据权利要求1所述的回路，其特征在于，所述多根管的管(11)具有多种直径。

3.根据权利要求1至2中的一项或多项所述的回路，其特征在于，所述管束(10)的管(11)基本上都具有相同的高度，并且所述连接板(12，13)具有基本平坦的结构。

4.根据权利要求1至3中的一项或多项所述的回路，其特征在于，所述连接板(12，13)包括一系列孔(14)，所述孔适配成接合所述管束(10)的所述管(11)的端部，以便其焊接到所述板上，所述孔(14)各自具有与相应管(11)的直径相兼容的形状和尺寸。

5.根据权利要求4所述的回路，其特征在于，所述孔(14)连接到所述板(12，13)的至少一个内部通道(24)。

6.根据权利要求1至5中的一项或多项所述的回路，其特征在于，所述孔(14)还可连接至外部连接管(15)，所述外部连接管适配成将所述管束(10)连接至用于循环气体吸收式热泵的制冷剂的回路的其他部分。

7.根据权利要求1至6中的一项或多项所述的回路，其特征在于，所述至少一个通道(24)包括在几层上制成的多个通道，以便获得平行放置且彼此隔离的多种流体连接。

8.根据权利要求1至7中的一项或多项所述的回路，其特征在于，所述板(12，13)包括位于所述孔(14)和所述管束(10)的相应管(11)之间和/或所述孔(14)与相应外部连接管(15)之间的至少一个连接部(23)。

9.根据权利要求1至8中的一项或多项所述的回路，其特征在于，所述板(12，13)在相对侧包括不同数量和直径的面对孔(10，14)。

10.根据权利要求1至9中的一项或多项所述的回路，其特征在于，所述板(12，13)包括支撑件(22)，所述支撑件适配成允许进行焊接，同时避免或限制金属变形。

11.根据权利要求1至10中的一项或多项所述的回路，其特征在于，所述板(12，13)包括适配成减少所述板(12，13)的不同部分之间的传导热传递的断热槽(21)。

12.根据权利要求1至11中的一项或多项所述的回路，其特征在于，所述回路由钢制成。

技术总结
一种用于循环流体的回路，特别是用于气体吸收式热泵的回路，该回路由一个整体结构制成，该整体结构包括一个紧凑的管束和两个连接板，这两个连接板通过多个内部通道提供了与管束的管的机械和流体连接。

技术研发人员：L·蒂舍尔,P·布雷维,G·卡布里,R·卡帕多齐
受保护的技术使用者：阿里斯顿公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16