专利名称:一种利用煤炉余热的冰箱的制作方法
本发明属于吸收扩散式冰箱的改进。
吸收扩散式冰箱是以热能为动力的冰箱。吸收式制冷系统(制冷机芯)包括四个主要部分发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器。整个系统通常是用无缝钢管焊接制成的。系统内抽成真空后充入适量氨、水、氢气，并密封。
一般的吸收扩散式冰箱的高温热源是采用煤油、电、可燃气体等对冰箱制冷机芯的发生器进行加热，使工质氨在系统内进行循环相变制冷。这要消耗大量能源，很不经济，例如美国专利3407625号也有设想采用间接加热方式的，例如利用热管和附加的蓄热装置将煤炉的热能传送至冰箱发生器的方案，但结构复杂，笨重，降低炉温，缺乏实用性。利用煤炉余热向发生器供热，长期以来所存在的困难在于炉温的波动，即煤炉旺火与封火时温度相差几百摄氏度，在这样火的温度变化情况下，任何一种吸收扩散式冰箱均不能正常工作。
本发明的目的在于改进原有冰箱的结构，并专门设计与之配套的煤炉余热集热器(图2)。利用煤炉的余热对发生器直接加热。这样冰箱不消耗任何其它能源，仅利用煤炉余热便可正常连续工作，其结果是制成一种全新产品-家用煤炉余热冰箱。
本发明的具体解决方案是废除现在通行的直管式发生器结构，改变现有的发生器与制冷机芯的结构。采用螺旋形发生器(图1(1))且与制冷机芯其余部份分裂的方案，即由制冷机芯分裂出来的螺旋发生器(图1(1)，图3(6))，设置在冰箱旁边的煤炉(图1(2))保温层(图3(8)中。螺旋发生器(图3(6))在置于炉胆(图3(2))上的余热集热器(图3(4))的螺旋板(图2(1))上紧密地环绕。
螺旋发生器(图1(1))上端引出管的尾部垂直分成两根歧管，一根作为精馏管(图1(4))，另一根作为回气管(图1(7))提液管(图1(5))，图3(7))在螺旋发生器(图1(1)，图3(6))的中上部与螺旋部分相通，并与发生器管路平行通过绝热保温层(图1(3))在回气管(图1(7))根部垂直进入回气管(图1(7))并延伸一定高度，提液管(图1(5))上端开口作为氨气排出口，使氨气通过套在其外部的回气管(图1(7))输送至精馏管(图1(5))下部，与来自螺旋发生器(图1(1)，图3(6))的氨蒸气一起进入精馏管(图1(4))。提液管(图1(5))上端一定距离处侧壁有开口，与稀氨水液封管(图1(6))相通，用以排出稀氨水并防止液封管(图1(6))左右两侧的氢气和氨气互相串通。
为保证吸收扩散式冰箱的发生器能正常工作，必须使用恒功率热源。采用本发明所述的集热器，能够近似恒温地利用煤炉余热向发生器连续提供热能。
余热集热器(图2)主要由上板(图2(4))，下板(图2(3))，外套(图2(2))和封火盖(图2(5))组成。为了充分利用余热，还可以在上板(图2(4))，下板(图2(3))之间设置吸热片(图2(6))及外套(图2(2))周围增设螺旋板(图2(1))。
作为最佳实施例，余热集热器构造如图2所示，上板(图2(4))和下板(图2(3))的中心开有大孔形成炉口，孔的大小以能方便地放入蜂窝煤为度。上板(图2(4))和下板(图2(3))之间拉开一定距离形成夹层结构。下板(图2(3))上面固定有呈幅射状分布的金属片作为吸热片(图2(6))，其长度不得超过炉口，高度应略低于外套(图2(2))顶端。上板(图2(4))可以是活动的，类似普通煤炉的炉圈，距炉口中心一定距离均匀分布多个小孔或小缝，以供封火时排逸烟气。外套(图2(2))和下板(图2(3))可以焊接也可铸为一体，该集热器是安装在煤炉的炉胆(图3(2))上，作为煤炉炉盘。集热器(图3(4))外围有保温层(图3(8))，煤炉的最外层是薄钢板制成的外壳(图3(1))。煤炉封火时，除用封火盖(图3(9))把炉口盖上外，还要把保温盖(图3(5))盖上。
当煤炉旺火时，煤炉的烟气直接从炉口排出，与集热器(图3(4))的热交换面积小，因此，集热器(图3(4))不过热。当煤炉封火时，烟气由于受到封火盖(图3(9))的阻挡，只能从集热器(图3(4))夹层内密集排列的吸热片(图2(6))间通过并与其换热，然后通过上板(图2(4))的小孔逸出。由于与集热器(图3(4))换热面积大，集热器(图3(4))得到的热量多因此温度不会降低。由此，可保证螺旋发生器(图3(6))在足够高的恒定温度下稳定地连续工作。
集热器(图3(4))为金属构件，可用金属焊接，也可铸造、成型。
本发明所说的冷凝器(图1(10))为板式结构，是由压有沟槽并冲出百叶窗的薄钢板二块对合或与一块只冲出百叶窗的薄钢板对合，然后沿沟槽连续滚焊制成。这样的板式冷凝器(图1(10))比常用的钢管肋片式冷凝器散热效率高，占据空间小，加工方便，且可水平放置在冰箱顶部，用以代替顶部的装饰板。
本发明所述的制冷系统管路中，采用低热阻管路，即在管道中填充适量的金属铁丝网。作为最佳实施例，金属丝的横断面为矩形。
本发明的工作流程如下所述螺旋发生器(图1(1)，图3(6))由集热器(图3(4))吸收热量，将由储液筒(图1(14))流入的浓氨水加热，氨水蒸发为气态氨，经精馏管(图1(4))流入冷凝器(图1(10))，冷凝为液态氨，然后进入位于冰箱(图1(15))绝热保温层(图1(8))内的蒸发器(图1(9))。液氨与来自吸收器(图1(13))的较纯净的氢气相遇，由于氨的分压很小，于是液态氨便剧烈蒸发，向氢气中扩散(氢气也称为扩散剂)，同时吸热制冷。
蒸发器(图1(9))中的氨蒸气与氢气混合的气体由蒸发器(图1(9))管路另一端向下流入储液筒(图1(14))并从其上部空间(储液筒中的浓氨水不许灌得太满，要留有一定空间)进入吸收器(图1(13))的下部，且沿吸收器(图1(13))盘管上升。
螺旋发生器(图1(1))中蒸发后剩下的稀氨水进入提液管(图1(5))，由于集热器(图3(4))的加热，稀氨水进一步蒸发，蒸发出的气态氨和少量水蒸汽形成的气泡携带液柱沿提液管(图1(5))上升，稀氨水经稀氨水液封管(图1(6))排入稀氨水回水管(图1(12))，氨蒸气则由提液管(图1(5))顶部排出，经回气管(图1(7))导入精馏管(图1(4))下部，参与精馏过程。
稀氨水由稀氨水回液管(图1(12))经散热降温后，流入吸收器(图1(13))顶部，并沿吸收器(图1(13))的盘管下流，与由吸收器(图1(13))底部上升的氨氢混合气逆流接触，其中的氨蒸气被稀氨水吸收而成浓氨水，流入储液筒(图1(14))氢气比重小，沿管路上升，经预冷后进入蒸发器(图1(9))，与由冷凝器(图1(10))来的液氨相遇，使液氨扩散蒸发制冷。重复上述循环。压力平衡管(图1(11))是用来稳定系统压力用的。
本发明的优点在于利用煤炉余热作为冰箱的热能，不额外增加能耗，不用油，不耗电，没有导热装置，结构简单。煤炉与冰箱各自独立，冰箱工作时不降低炉温，不影响煤炉正常使用，冰箱使用方便，寿命长。
权利要求
1.一种利用煤炉余热的吸收扩散式冰箱，其特征在于采用了一个板式冷凝器[图1(10)]以及一个可以吸收煤炉余热的集热器[图2]和一个螺旋发生器[图1(1)，图3(6)]。
2.按照权利要求
1所述的冰箱，其特征在于螺旋发生器〔图1(1)，图3(6)〕与制冷机芯其它部分分裂，将其管路弯曲成螺旋状，并布置在煤炉保温层〔图3(8)〕中，使螺旋部分在集热器外套〔图2(2)〕环绕或固定在螺旋板〔图2(1)〕上。
3.按照权利要求
1所说的冰箱，其特征在于发生器的提液管〔图1(5)〕与螺旋发生器〔图1(1)，图3(6)〕中上端相通并由煤炉外壁引出，通过绝热保温层〔图1(3)〕后便垂直上升到一定高度，在接近提液管〔图1(5)〕顶部开口处与稀氨水液封管〔图1(6)〕相通。(若稀氨水回水管直接向下，则液封管〔图1(6)〕伸直，成为回水管的一部分)
4.按照权利要求
1所说的冰箱，其特征在于所用集热器〔图2〕是由封火盖〔图2(5)〕，上板〔图2(4)〕，下板〔图2(3)〕和外套〔图2(2)〕构成，集热器上板和下板位于煤炉炉胆〔图3(2)〕之上。
5.按照权利要求
1所述的冰箱，其特征在于集热器上板〔图2(4)〕，下板〔图2(3)〕中心开孔，其大小以能方便地放入蜂窝煤为度。上板和下板平行并间隔一定距离固定在外套〔图2(2)〕上，上板和下板的中心孔构成煤炉炉口。
6.按照权利要求
1所说的冰箱，其特征在于集热器上板〔图2(4)〕距中心孔一定距离处环布一定数量的排烟小孔或缝隙。
7.按照权利要求
1所说的冰箱，其特征在于集热器上板〔图2(4)〕和下板〔图2(3)〕之间中心孔周围呈幅射状分布有一定数量的吸热片〔图2(6)〕，固定在上板〔图2(4)〕或下板〔图2(3)〕上。
8.按照权利要求
1、4、5、6、7所说的集热器，其特征在于集热器外套〔图2(2)〕也可以由传热导管或热管的蒸发段弯曲成园环形构成。此种情况下便可通过传热导管或热管，向一般的吸收扩散式冰箱发生器近似恒温地提供热能。
9.按照权利要求
1所说的冰箱，其特征在于集热器〔图2〕可用金属焊接，也可铸造成型。
10.按照权利要求
1所说的冰箱，其特征在于，冷凝器〔图1(10)〕为板式结构，是由压有沟槽并冲出百叶窗的薄钢板二块对合或与一块只冲有百叶窗的薄钢板对合后，沿沟槽边连续滚焊制成，其沟槽便形成管路。
11.按照权利要求
1所说的冰箱，其特征在于，板式冷凝器〔图1(10)〕可作为装饰板放置在冰箱顶部。
12.按照权利要求
1所说的冰箱，其特征在于，制冷系统的管路可填充金属丝网，构成低热阻管路。
13.按照权利要求
1所说的冰箱，其特征在于低热阻管路内的金属丝网横截面为矩形。
专利摘要
一种利用煤炉余热的吸收扩散式冰箱，该冰箱的发生器与制冷机芯的其余部分分裂，并弯曲成螺旋状。其弯曲部分要安装在位于冰箱旁边的煤炉保温层中、沿煤炉余热集热器外套的螺旋板环绕。
文档编号F25B39/04GK85100613SQ85100613
公开日1986年8月13日 申请日期1985年4月1日
发明者杨杰 申请人:杨杰导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan