專利名稱：吸收式冷凍裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及吸收式冷凍裝置，特別是涉及實現(xiàn)小型化的同時可以搭 載在車輛等移動體上的裝置。
背景技術(shù)：
近年，從臭氧層的破壞、全球變暖問題等方面考慮，用作空調(diào)或冷 凍機等的致冷劑的氟利昂，凈皮替換為氨、二氧化碳、烴、水等自然介質(zhì)。
其中，特別是使用水作為致冷劑時，具有如下優(yōu)點廉價，即使萬 一露出對人體或周邊的影響也小，廢棄時的處理容易，蒸發(fā)潛熱大，粘 度比較低等。另一方面，由于使用溫度區(qū)域的蒸氣的比容大，若嘗試作 為實用機器，則只好大幅增大單位能力的裝置的尺寸，結(jié)果導(dǎo)致制造成 本的增大，存在設(shè)置對象有限的問題。
作為上述使用水作為致冷劑的裝置之一，有吸收式冷凍裝置F'。該 裝置的一例如圖6所示，具有蒸發(fā)器l'、吸收器2'、再生器3'和冷凝器 4',通過上述蒸發(fā)器1'蒸發(fā)水W、吸收蒸發(fā)熱，供給致冷劑。
然后，將此時產(chǎn)生的水蒸汽S通過吸收器2'吸收至吸濕劑水溶液D
中，由此促進蒸發(fā)器r內(nèi)的水w的蒸發(fā)，另一方面，對于該吸濕劑水溶
液D,通過再生器3'/人其中除去水分，將吸濕劑水溶液D再次送入吸收 器2'中循環(huán)使用，此外將從吸濕劑水溶液D除去的水分(水蒸汽S)通過 冷凝器4'冷凝形成水W，將該水W再次送入蒸發(fā)器l'中循環(huán)使用。
這種吸收式冷凍裝置F,在其結(jié)構(gòu)上，對裝置施加振動時，存在位 于蒸發(fā)器1'內(nèi)的水W與位于吸收器2'內(nèi)的吸濕劑水溶液D混雜在一起， 或除去了位于再生器3'內(nèi)的水分的吸濕劑水溶液D與位于冷凝器4'內(nèi)的 水W混雜在一起的可能性，加上難以實現(xiàn)裝置整體的小型化的問題， 不能實現(xiàn)搭載在車輛等移動體上(例如參照專利文獻1)。
專利文獻1:日本特開2003-21418號7>4艮

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是考慮到這種背景而提出的，其目的在于，開發(fā)實現(xiàn)小型化的同時可以搭載在車輛等移動體上的新型吸收式冷凍裝置。
即，本發(fā)明方案1記載的吸收式冷凍裝置，是包括具有蒸發(fā)器以及 與該蒸發(fā)器鄰接設(shè)置的吸收器的蒸發(fā)吸收單元、和具有再生器以及與該
再生器鄰接設(shè)置的冷凝器的再生冷凝單元，并且構(gòu)成如下的裝置通過 上述蒸發(fā)器使致冷劑中的水分蒸發(fā)、吸收蒸發(fā)熱，由此使致冷劑的溫度 降低并用于冷卻，將此時產(chǎn)生的水蒸汽通過上述吸收器吸收到吸濕劑水 溶液中、促進水分從致冷劑蒸發(fā)，通過上述再生器除去吸收到吸濕劑水 溶液中的水分，將吸濕劑水溶液再次送入到吸收器中循環(huán)使用，此外， 將從吸濕劑水溶液除去的水分在冷凝器中回收，再次送入到蒸發(fā)器中循 環(huán)使用；其特征在于，在位于上述蒸發(fā)器內(nèi)的致冷劑與位于吸收器內(nèi)的 吸濕劑水溶液之間、或在位于上述再生器內(nèi)的吸濕劑水溶液與位于冷凝 器內(nèi)的致冷劑之間的任意 一方或兩方夾有半透膜。
根據(jù)該發(fā)明，即使在對裝置施加振動的情況下，也可以避免位于蒸 發(fā)器內(nèi)的致冷劑與位于吸收器內(nèi)的吸濕劑水溶液混雜在一起、或位于再 生器內(nèi)的除去了水分的吸濕劑水溶液與位于冷凝器內(nèi)的水混雜在一起， 并且不會阻礙水蒸汽從蒸發(fā)器向吸收器移動、水蒸汽從再生器向冷凝器 移動，所以可以搭載在車輛等移動體上。
此外，本發(fā)明方案2記載的吸收式冷凍裝置，除了上述要件之外， 其特征在于，上述蒸發(fā)器和吸收器存在于同一筐體內(nèi)。
根據(jù)該發(fā)明，不會減小蒸發(fā)器和吸收器各自的容量，而可以縮小它 們的總?cè)莘e，從而可以實現(xiàn)裝置的小型化。
進一步地，本發(fā)明方案3記載的吸收式冷凍裝置，除了上述要件之 外，其特征在于，上述再生器和冷凝器存在于同一篋體內(nèi)。
根據(jù)該發(fā)明，不會減小再生器和冷凝器各自的容量，而可以縮小它 們的總?cè)莘e，從而可以實現(xiàn)裝置的小型化。
進一步地，本發(fā)明方案4記載的吸收式冷凍裝置，除了上述必要條 件之外，其特征在于，在上述蒸發(fā)器與吸收器之間或在上述再生器與冷
凝器之間夾有除霧器。
根據(jù)本發(fā)明，可以防止在對裝置施加振動的情況下，致冷劑或吸濕 劑水溶液與鄰接的機器的半透膜或配置在機器間的邊界部的半透膜直
接接觸，避免阻礙水蒸汽的透過或熱的損失。
進一步地，本發(fā)明方案5記載的吸收式冷凍裝置，除了上述要件之外，其特征在于，上述半透膜為管狀，在其中填充有致冷劑或吸濕劑水溶液。根據(jù)本發(fā)明，在蒸發(fā)器中可以使水蒸汽通過管狀的半透膜發(fā)散，此 外在吸收器中可以通過管狀的半透膜將水蒸汽導(dǎo)入到吸濕劑水溶液中， 此外在再生器中可以使水分通過管狀的半透膜從吸濕劑水溶液發(fā)散，在 冷凝器中可以通過管狀的半透膜導(dǎo)入水蒸汽并使其冷凝。進一步地，本發(fā)明方案6記載的吸收式冷凍裝置，除了上述方案l、 2、 3或4記載的要件之外，其特征在于，上述半透膜為分割蒸發(fā)器與吸 收器之間或再生器與冷凝器之間而存在的膜體。根據(jù)本發(fā)明，在蒸發(fā)器中可以使水蒸汽通過膜狀的半透膜發(fā)散，在 吸收器中可以通過膜狀的半透膜將水蒸汽導(dǎo)入到吸濕劑水溶液中，在再 生器中可以使水分通過膜狀的半透膜從吸濕劑水溶液發(fā)散，在冷凝器中 可以通過膜狀的半透膜導(dǎo)入水蒸汽并使其冷凝。進一步地，本發(fā)明方案7記載的吸收式冷凍裝置，除了上述方案l、 2、 3、 4或6記載的要件之外，其特征在于，在上述蒸發(fā)器內(nèi)的致冷劑 的表面上設(shè)置毛細管集合體。根據(jù)本發(fā)明，可以促進致冷劑的蒸發(fā)的同時，可以防止在對裝置施 加振動時致冷劑或吸濕劑水溶液與鄰接的機器的半透膜或配置在機器 間的邊界部的半透膜直接接觸，避免阻礙水蒸汽的透過。進一步地，本發(fā)明方案8記載的吸收式冷凍裝置，除了上述要件之 外，其特征在于，上述致冷劑是與位于上述吸收器和再生器內(nèi)的吸濕劑 水溶液相比吸濕力弱的吸濕劑水溶液。根據(jù)本發(fā)明，可以通過冷凝器順利地回收在再生器中產(chǎn)生的蒸氣。以上述各方案記載的發(fā)明的結(jié)構(gòu)作為技術(shù)方案，解決上述課題。根據(jù)本發(fā)明，可以提高吸收式冷凍裝置的耐振動性，同時可以實現(xiàn) 小型化，所以可以實現(xiàn)搭載在車輛等上。此外，由于可以使用引擎的排熱作為車內(nèi)冷氣設(shè)備的能量，可以有 效地利用能量。


[圖1]為表示將致冷劑的循環(huán)路徑與吸濕劑水溶液的循環(huán)路徑兩者 形成閉路來構(gòu)成本發(fā)明的吸收式冷凍裝置的實施例的框圖。5[圖2]為表示蒸發(fā)管與吸收管的設(shè)置的一例的立體圖。[圖3]為表示將致冷劑的循環(huán)路徑或吸濕劑水溶液的循環(huán)路徑中的 任意 一方形成閉路來構(gòu)成本發(fā)明的吸收式冷凍裝置的實施例的框圖。[圖4]為表示將致冷劑的循環(huán)路徑和吸濕劑水溶液的循環(huán)路徑的一 部分形成開放狀態(tài)來構(gòu)成本發(fā)明的吸收式冷凍裝置的實施例的框圖。[圖5]為表示將蒸發(fā)器、吸收器、再生器和冷凝器形成開放狀態(tài)來 構(gòu)成本發(fā)明的吸收式冷凍裝置的實施例的框圖。[圖6]為表示現(xiàn)有的吸收式冷凍裝置的框圖。符號說明1 蒸發(fā)器10 蒸發(fā)管11 流入o12 流出口13 噴嘴15 毛細管集合體(蒸發(fā)促進材料)16 排出口2 吸收器20 吸收管21 流入口22 流出口23 噴嘴24 預(yù)冷器25 冷卻器26 排出口3 再生器30 再生管31 流入口32 流出口33 噴嘴35 加熱器36 排出口4冷凝器40冷凝管41流入口42流出口43噴嘴44冷卻器46排出口5冷卻裝置6除霧器7隔板8半透膜9熱交換器D吸濕劑水溶液Dw低濃度吸濕劑溶液F吸收式冷凍裝置PI泵P2泵P3泵S水蒸汽Ul蒸發(fā)吸收單元U2再生冷凝單元V混合閥w水(致冷劑)具體實施方式
以下基于圖示的實施例對本發(fā)明的具體實施方式
進行說明。本發(fā)明的吸收式冷凍裝置F,在蒸發(fā)器1中從水W等致冷劑蒸發(fā)水 分、吸收蒸發(fā)熱，由此降低致冷劑的溫度，將其供給到冷卻裝置5中用 于室內(nèi)的冷卻等。而且，此時產(chǎn)生的水蒸汽S通過吸收器2被吸收到吸濕劑水溶液D 中，將由此降低了濃度的吸濕劑水溶液D送入到再生器3中，通過再生 器3除去水分、再次形成吸濕能力高的狀態(tài)，將該吸濕劑水溶液D再次送入到吸收器2中來循環(huán)使用。此外，通過上述再生器3從吸濕劑水溶液D除去的水分通過冷凝器 4回收，再次送入到蒸發(fā)器1中來循環(huán)使用。上述吸濕劑水溶液D為采用溴化鋰、氯化鋰等作為吸濕劑的水溶 液，也可以采用其它適當?shù)奈鼭駝?。此外，作為上述致冷劑，除了水W之外，如以下的實施例所述， 有時使用利用與上述吸濕劑水溶液D相比吸濕能力4氐的吸濕劑的吸濕 劑水溶液、或利用與上述吸濕劑水溶液D相同的吸濕劑的低濃度吸濕劑 水溶液Dw。以下，對于本發(fā)明的吸收式冷凍裝置F，根據(jù)方式不同的多個實施 例進行說明，但是對于這些實施例，可以在本發(fā)明的技術(shù)思想的范圍內(nèi) 進4亍適當變更。實施例[將致冷劑的循環(huán)路徑與吸濕劑水溶液的循環(huán)路徑兩者形成閉路的 實施例]首先，對將致冷劑的循環(huán)路徑與吸濕劑水溶液D的循環(huán)路徑兩者形 成閉路的實施例進行說明，圖l中，符號F所示的裝置為吸收式冷凍裝 置，該裝置具有蒸發(fā)器1及與該蒸發(fā)器1鄰接設(shè)置的吸收器2、以及再 生器3及與該再生器3鄰接設(shè)置的冷凝器4。而且，上述蒸發(fā)器1和吸 收器2存在于具有氣密性的筐體即蒸發(fā)吸收單元Ul內(nèi)，此外再生器3 和冷凝器4存在于具有氣密性的筐體即再生冷凝單元U2內(nèi)。其中，上述蒸發(fā)器1、吸收器2、再生器3和冷凝器4是分別將蒸 發(fā)管10、吸收管20、再生管30、冷凝管40設(shè)置在蒸發(fā)吸收單元U1或 再生冷凝單元U2內(nèi)而構(gòu)成的，這些蒸發(fā)管10、吸收管20、再生管30、 冷凝管40由使用半透膜的管體構(gòu)成。上述半透膜以中空絲分離膜、陶瓷等為原材料，僅透過水分子(水 W、水蒸汽S),而不能透過吸濕劑水溶液D中的吸濕劑、低濃度吸濕劑 水溶液Dw中的吸濕劑等。而且，上述蒸發(fā)管10的流入口 11與冷凝管40的流出口 42之間、 以及蒸發(fā)管10的流出口 12與冷凝管40的流入口 41之間分別通過管路 連接而形成閉路，在其中封入低濃度吸濕劑水溶液Dw等。此外，在流出口 12與流入口 41之間具有冷卻裝置5,進一步在適當?shù)牟縙f立具有泵 Pl。而且，上述低濃度吸濕劑水溶液Dw指的是，與封入到包括后述吸 收管20和再生管30的閉路內(nèi)的吸濕劑水溶液D相比，設(shè)定的吸濕劑的 濃度即吸濕能力低的低濃度吸濕劑水溶液。此外，上述吸收管20的流入口 21與再生管30的流出口 32之間、 以及吸收管20的流出口 22與再生管30的流入口 31之間分別通過管路 連接而形成閉路，在其中封入吸濕劑水溶液D。此外，在流出口 22與 流入口 31之間具有加熱器35，在流出口 32與流入口 21之間具有預(yù)冷 器24,并在適當?shù)牟课痪哂斜肞2。而且，由于即4吏上述蒸發(fā)管10與吸收管20之間的空間、以及再生 管30與冷凝管40之間的空間少、也順利地進行水蒸汽S的移動，可以 節(jié)省空間，蒸發(fā)吸收單元U1和再生冷凝單元U2以及吸收式冷凍裝置F 整體可以實現(xiàn)小型化。進一步地，如圖2所示，通過使蒸發(fā)管IO與吸收管20對置接近， 可以更進一步實現(xiàn)小型化。該圖1的實施例所示的吸收式冷凍裝置F的一例如上所述構(gòu)成，以 下，對其工作方式進行說明。(1)蒸發(fā)吸濕單元內(nèi)的水分與熱的移動首先，啟動泵P1、 P2,使低濃度吸濕劑水溶液Dw和吸濕劑水溶液 D在各自的循環(huán)^各內(nèi)循環(huán)的同時，啟動預(yù)冷器24和加熱器35。此外， 在將吸收式冷凍裝置F搭載在車輛上時，有效利用引擎的排熱作為上述 加熱器35的熱源。由于通過上述預(yù)冷器24冷卻的吸濕劑水溶液D以吸濕能力提高的 狀態(tài)供給到吸收管20中，促進蒸發(fā)吸收單元U1內(nèi)位于蒸發(fā)管10內(nèi)的 低濃度吸濕劑水溶液Dw的水分蒸發(fā)。因此，低濃度吸濕劑水溶液Dw 中的水分氣化，變成水蒸汽S通過蒸發(fā)管10,進而通過吸收管20,同 時,皮吸收管20內(nèi)的吸濕劑水溶液D吸收。而且，還推測有在蒸發(fā)管10 的表面上滲出的水W在此蒸發(fā)的情況。此時，蒸發(fā)管10內(nèi)的低濃度吸濕劑水溶液Dw吸收蒸發(fā)熱、降低 溫度，在該狀態(tài)下送入到冷卻裝置5中作為致冷劑。而且，在上述過程中，蒸發(fā)管10內(nèi)的4氐濃度吸濕劑水溶液Dw的濃度升高，另一方面，吸收管20內(nèi)的吸濕劑水溶液D的濃度降低。 (2)再生冷凝單元內(nèi)的水分的移動
然后，將從流出口 22排出的吸濕劑水溶液D通過加熱器35升溫并 供給到再生管30中，在再生管30內(nèi)吸濕劑水溶液D中的水分氣化，變 成水蒸汽S通過再生管30,進而通過冷凝管40,同時;故位于冷凝管40 內(nèi)的低濃度吸濕劑水溶液Dw吸收。而且，還推測有在冷凝管40的表 面上冷凝的水W透過冷凝管40^L低濃度吸濕劑水溶液Dw吸收的情況。
在這種過程中，再生管30內(nèi)的吸濕劑水溶液D的濃度升高，另一 方面，冷凝管40內(nèi)的低濃度吸濕劑水溶液Dw的濃度降低。
然后，將吸濕劑水溶液D再次送入到吸收管20中，將低濃度吸濕 劑水溶液Dw再次送入到蒸發(fā)管10中來分別循環(huán)使用。
如上所述，該實施例中所示的本發(fā)明的吸收式冷凍裝置F由于是在 一個筐體內(nèi)具有兩種機器而單元化的結(jié)構(gòu)，可以使裝置整體小型化。
此外，由于通過半透膜構(gòu)成的蒸發(fā)管10、吸收管20、再生管30和 冷凝管40可以透過水分子(水W、水蒸汽S)，但不能透過吸濕劑水溶液 D和低濃度吸濕劑水溶液Dw中的吸濕劑等，所以即使裝置搖晃或施加 振動的情況下，吸濕劑水溶液D與低濃度吸濕劑水溶液Dw也不會實施 性地混雜在一起。
因此，可以實現(xiàn)將吸收式冷凍裝置F作為可以搭載在車輛等移動體 上的裝置。
接著，對致冷劑的循環(huán)路徑或吸濕劑水溶液D的循環(huán)路徑中的任意 一方形成閉路的實施例進行說明，首先對圖3(a)所示的蒸發(fā)器1與冷凝 器4之間形成閉路的實施例進行說明。
而且，吸收式冷凍裝置F的基本結(jié)構(gòu)和工作原理由于與已說明的實 施例中舉出的裝置相同，在此僅對結(jié)構(gòu)不同的部位進行說明。
圖3(a)所示的吸收式冷凍裝置F中，通過使用半透膜的管體構(gòu)成蒸 發(fā)管10和冷凝管40,蒸發(fā)管10的流入口 11與冷凝管40的流出口 42 之間、蒸發(fā)管10的流出口 12與冷凝管40的流入口 41之間分別通過管 路連接而形成閉路，在該閉路中封入作為致冷劑的低濃度吸濕劑水溶液 Dw。此外，在流出口 12與流入口 41之間具有冷卻裝置5，進而在適當 的部位具有泵P1。
而且，上述蒸發(fā)管10和冷凝管40分別配置在蒸發(fā)吸收單元Ul、 再生冷凝單元U2的篁體內(nèi)上方。
另一方面，吸濕劑水溶液D的循環(huán)路徑以開放狀態(tài)形成，在存在于 蒸發(fā)吸收單元Ul的筐體內(nèi)的除霧器6的下方配置噴嘴23且該噴嘴23 與形成在再生冷凝單元U2的復(fù)體下部的排出口 36之間通過適當?shù)墓苈?連接。而且，該管路具有冷卻器25和泵P3。
此外，在存在于再生冷凝單元U2的富體內(nèi)的除霧器6的下方配置 噴嘴33且該噴嘴33與形成在蒸發(fā)吸收單元U1的筐體下部的排出口 26 之間通過適當?shù)墓苈愤B接。而且，該管路具有泵P2和加熱器35。
吸濕劑水溶液D的循環(huán)路徑如此形成，噴嘴23與排出口 26之間、 噴嘴33與排出口 36之間形成開放狀態(tài)，吸濕劑水溶液D在蒸發(fā)吸收單 元U1、再生冷凝單元U2的筐體內(nèi)由噴嘴23、 33散布，形成暫時貯留 在筐體下部的狀態(tài)的同時進行循環(huán)。
該實施例中所示的吸收式冷凍裝置F的 一例如上構(gòu)成，以下對其工 作方式進刊-說明。
(1) 蒸發(fā)吸濕單元內(nèi)的水分與熱的移動
首先，啟動泵P1、 P2、 P3,使低濃度吸濕劑水溶液Dw和吸濕劑水 溶液D在各自的循環(huán)路內(nèi)循環(huán)的同時，啟動預(yù)冷器24和加熱器35。
通過上述預(yù)冷器24冷卻的吸濕劑水溶液D以吸濕能力提高的狀態(tài) 由噴嘴23噴出，促進蒸發(fā)吸收單元Ul內(nèi)位于蒸發(fā)管10內(nèi)的低濃度吸 濕劑水溶液Dw的水分蒸發(fā)。因此，低濃度吸濕劑水溶液Dw中的水分 氣化，變成水蒸汽S通過蒸發(fā)管10,進一步通過除霧器6的同時被吸濕 劑水溶液D吸收。
此時，蒸發(fā)管10內(nèi)的低濃度吸濕劑水溶液Dw吸收蒸發(fā)熱、降低 溫度，在該狀態(tài)下被送入到冷卻裝置5中，作為致冷劑。
在上述過程中，蒸發(fā)管10內(nèi)的低濃度吸濕劑水溶液Dw的濃度升 高，另一方面，在蒸發(fā)吸收單元Ul內(nèi)形成貯留狀態(tài)的吸濕劑水溶液D 的濃度降低。
(2) 再生冷凝單元內(nèi)的水分的移動
然后將從排出口 26排出的吸濕劑水溶液D通過加熱器35升溫由噴
ii嘴33噴出，吸濕劑水溶液D中的水分氣化，變成水蒸汽S通過除霧器 6,進一步通過冷凝管40的同時被位于冷凝管40內(nèi)的低濃度吸濕劑水 溶液Dw吸收。
在這種過程中，在再生冷凝單元U2內(nèi)形成貯留狀態(tài)的吸濕劑水溶 液D的濃度升高，另一方面，冷凝管40內(nèi)的低濃度吸濕劑水溶液Dw 的濃度降低。
然后將吸濕劑水溶液D再次送入到噴嘴23中，將低濃度吸濕劑水 溶液Dw再次送入到蒸發(fā)管10中來分別循環(huán)^使用。
如上所述，該實施例中所示的本發(fā)明的吸收式冷凍裝置F,由于除 霧器6位于上述噴嘴23、 33的上方，在蒸發(fā)吸收單元U1、再生冷凝單 元U2的篋體內(nèi)吸濕劑水溶液D不會與蒸發(fā)管10、冷凝管40直接接觸， 可以防止阻礙水分子(水W、水蒸汽S)透過蒸發(fā)管10、冷凝管40的半透 膜。
因此，可以實現(xiàn)將吸收式冷凍裝置F作為可以搭載在車輛等移動體 上的裝置。
此外，由于是在一個筐體內(nèi)具有兩種機器而單元化的結(jié)構(gòu)，可以使 裝置整體小型化。
圖3(a)所示的裝置結(jié)構(gòu)是蒸發(fā)器1與冷凝器4之間形成閉路，但是 也可以采用改變該裝置中的設(shè)置在蒸發(fā)吸收單元U1與再生冷凝單元U2 之間的機器的設(shè)置部位，且在冷凝器4內(nèi)設(shè)置冷卻器44,圖3(b)所示的 吸收器2與再生器3之間形成閉路的結(jié)構(gòu)。
此外，此時透過再生器3中的再生管30的水蒸汽S由于^^皮冷卻器 44冷卻而冷凝形成水W,對致冷劑不要求特別的吸濕作用。因此，冷 凝器4形成具有噴嘴43和冷卻器44的開放狀態(tài)的結(jié)構(gòu)時，可以使用水 W作為致冷劑。
此外，在蒸發(fā)器1內(nèi)形成貯留狀態(tài)的水W的表面上可以設(shè)置由可 以產(chǎn)生毛細管現(xiàn)象的線材構(gòu)成的毛細管集合體15,促進水W的蒸發(fā)。
接著對致冷劑的循環(huán)路徑和吸濕劑水溶液D的循環(huán)路徑的一部分 形成開放狀態(tài)的實施例進行說明，首先對圖4(a)所示的吸收器2和冷凝 器4形成開放狀態(tài)的實施例進行說明。
12由于吸收式冷凍裝置F的基本結(jié)構(gòu)和工作原理與已說明的實施例中 舉出的裝置相同，在此僅對結(jié)構(gòu)不同的部位進行說明。
該圖4(a)所示的吸收式冷凍裝置F中，蒸發(fā)管IO和再生管30由采 用半透膜的管體構(gòu)成，蒸發(fā)管10的流入口 11與排出口 46之間、蒸發(fā) 管10的流出口 12與噴嘴43之間分別通過管路連接，由此形成作為致 冷劑的水W的循環(huán)路徑。
此外，在流出口 12與噴嘴43之間具有冷卻裝置5，并且在適當?shù)?部位具有泵P1。
而且，蒸發(fā)吸收單元Ul和再生冷凝單元U2的復(fù)體內(nèi)分別被除霧 器6分割為上下兩個空間，上述蒸發(fā)管10配置在蒸發(fā)吸收單元U1內(nèi)的 上部空間，上述噴嘴43配置在再生冷凝單元U2內(nèi)的下部空間。
另一方面，吸濕劑水溶液D的循環(huán)路徑如下形成配置在蒸發(fā)吸收 單元U1內(nèi)的下部空間的噴嘴23與配置在再生冷凝單元U2內(nèi)的上部空 間的再生管30的流出口 32之間通過管路連接、且排出口 26與再生管 30的流入口 31之間通過管路連接，由此形成吸濕劑水溶液D的循環(huán)路 徑。
而且，在噴嘴23與流出口 32之間具有預(yù)冷器24,在排出口26與 流入口 31之間具有泵P2和加熱器35。
此外，在上述噴嘴23的下方具有冷卻器25,在噴嘴43的下方具有 冷卻器44。
如上所述，該實施例中所示的吸收式冷凍裝置F中，吸濕劑水溶液 D的循環(huán)路徑中的吸收器2在噴嘴23與排出口 26之間形成開放狀態(tài)， 此外作為致冷劑的水W的循環(huán)路徑中的冷凝器4在噴嘴43與排出口 46 之間形成開放狀態(tài)。
該實施例中所示的吸收式冷凍裝置F的一例如上構(gòu)成，以下對其工 作方式進行說明。
(1)蒸發(fā)吸濕單元內(nèi)的水分與熱的移動
首先，啟動泵P1、 P2, 4吏水W和吸濕劑水溶液D在各自的循環(huán)內(nèi) 循環(huán)的同時，啟動預(yù)冷器24、冷卻器25、加熱器35和冷卻器44。
通過上述預(yù)冷器24冷卻的吸濕劑水溶液D以吸濕能力提高的狀態(tài) 由噴嘴23噴出，進一步通過冷卻器25冷卻、提高吸濕能力。從而促進 蒸發(fā)吸收單元U1內(nèi)位于蒸發(fā)管10內(nèi)的水W的蒸發(fā)。因此，水W的一部分氣化，變成水蒸汽S通過蒸發(fā)管10,進一步通過除霧器6的同時， ^支吸濕劑水:溶液D吸收。
此時，蒸發(fā)管10內(nèi)的水W吸收蒸發(fā)熱、降低溫度，在該狀態(tài)下送 入到冷卻裝置5中作為致冷劑。
而且，在上述過程中，在蒸發(fā)吸收單元U1內(nèi)形成貯留狀態(tài)的吸濕 劑水溶液D的濃度降低。
(2)再生冷凝單元內(nèi)的水分的移動
然后，將乂人排出口 26排出的吸濕劑水溶液D通過加熱器35升溫并 供給到再生管30中，在此吸濕劑水溶液D中的水分氣化，變成水蒸汽 S通過再生管30,進一步通過除霧器6的水蒸汽S與由噴嘴43噴出的 水W接觸，進一步通過冷卻器44冷卻而冷凝。
在這種過程中，再生管30內(nèi)的吸濕劑水溶液D的濃度升高。
然后，將吸濕劑水溶液D再次送入到噴嘴23中，將水W再次送入 到蒸發(fā)管10中來分別循環(huán)使用。
如上所述，該實施例中所示的本發(fā)明的吸收式冷凍裝置F,由于除 霧器6位于上述噴嘴23、 43的上方，在蒸發(fā)吸收單元U1的篁體內(nèi)吸濕 劑水溶液D不會與蒸發(fā)管10直接接觸，在再生冷凝單元U2的篁體內(nèi)水 W不會與再生管30直接接觸，可以防止蒸發(fā)管10、再生管30的表面被 潤濕而阻礙水蒸汽S透過半透膜。
因此，可以實現(xiàn)將吸收式冷凍裝置F作為可以搭載在車輛等移動體 上的裝置。
此外，由于是在一個筐體內(nèi)具有兩種機器而單元化的結(jié)構(gòu)，可以使 裝置整體小型化。
而且，在以上所述的實施例中，吸收器2與冷凝器4形成開放狀態(tài)， 但是也可以如圖4(b)所示為蒸發(fā)器1與再生器3形成開放狀態(tài)的結(jié)構(gòu)。
此外，此時由于將在再生器3中產(chǎn)生的水蒸汽S透過冷凝管40導(dǎo) 入到致冷劑中，采用低濃度吸濕劑水溶液Dw作為致冷劑。
此外，可以在蒸發(fā)器1內(nèi)的低濃度吸濕劑水溶液Dw的表面上設(shè)置 由可以產(chǎn)生毛細管現(xiàn)象的線材構(gòu)成的毛細管集合體15,促進水分的蒸 發(fā)。 接著，對蒸發(fā)器1、吸收器2、再生器3和冷凝器4形成開放狀態(tài)的實施例進4亍說明。
由于吸收式冷凍裝置F的基本結(jié)構(gòu)和工作原理與已說明的實施例中 舉出的裝置相同，在此僅對結(jié)構(gòu)不同的部位進行說明。
圖5所示的吸收式冷凍裝置F中，將蒸發(fā)吸收單元Ul和再生冷凝 單元U2的篁體內(nèi)用隔板7和膜狀的半透膜8分割為兩室，且將構(gòu)成蒸 發(fā)器l、吸收器2、再生器3、冷凝器4的部件配置在各空間中。
首先，在蒸發(fā)吸收單元U1中，在圖5中左側(cè)的空間配置噴嘴13形 成蒸發(fā)器l，另一方面，在右側(cè)的空間配置噴嘴23和冷卻器25形成吸 收器2。
此外，在再生冷凝單元U2中，在圖5中左側(cè)的空間配置噴嘴33形 成再生器3，另一方面，在右側(cè)的空間配置冷卻器44形成冷凝器4。
而且，噴嘴13與排出口 46通過夾有混合閥V的管路連接，由此形 成水W的循環(huán)路徑，該實施例中排出口 16與上述混合閥V連接且在其 途中具有泵P1和冷卻裝置5。
此外，排出口 26與噴嘴33通過夾有熱交換器9的管路連接，并且 排出口 36與噴嘴23通過夾有上述熱交換器9的管路連接，由此形成吸 濕劑水溶液D的循環(huán)路徑。在熱交換器9與噴嘴23之間具有預(yù)冷器24, 在熱交換器9與噴嘴33之間具有加熱器35。
進一步地，在排出口 26與熱交換器9之間具有泵P2，在排出口36 與熱交換器9之間具有泵P3 。
如上所述，該實施例中所示的吸收式冷凍裝置F,作為致冷劑的水 W的循環(huán)路徑中的蒸發(fā)器1在噴嘴13與排出口 16之間形成開放狀態(tài)， 并且冷凝器4內(nèi)也以開放狀態(tài)形成。
此外，吸濕劑水溶液D的循環(huán)路徑中的吸收器2在噴嘴23與排出 口 26之間形成開放狀態(tài)，再生器3在噴嘴33與排出口 36之間形成開 放狀態(tài)。
該實施例中所示的吸收式冷凍裝置F的一例如上構(gòu)成，以下對其工 作方式進行說明。
(1)蒸發(fā)吸濕元件內(nèi)的水分與熱的移動
首先，啟動泵P1、 P2、 P3,使水W和吸濕劑水溶液D在各自的循 環(huán)路徑內(nèi)循環(huán)的同時，啟動預(yù)冷器24、冷卻器25、加熱器35和冷卻器 44。通過上述預(yù)冷器24冷卻的吸濕劑水溶液D以吸濕能力提高的狀態(tài) 由噴嘴23噴出，進一步通過冷卻器25冷卻、提高吸濕能力。從而促進 在蒸發(fā)器1內(nèi)由噴嘴13噴出的水W的蒸發(fā)，水W的一部分氣化，變成 水蒸汽S通過半透膜8，被吸收器2內(nèi)的吸濕劑水溶液D吸收。
此時，蒸發(fā)器1內(nèi)的水W吸收蒸發(fā)熱、降低溫度，在該狀態(tài)下被 送入到冷卻裝置5中作為致冷劑。
而且，在上述過程中，在吸收器2內(nèi)形成貯留狀態(tài)的吸濕劑水溶液 D的濃度降低。
(2)再生冷凝單元內(nèi)的水分的移動
然后，將從排出口 26排出的吸濕劑水溶液D通過熱交換器9、進 一步通過加熱器35升溫并供給到噴嘴33中，噴出到再生器3內(nèi)的同時， 在此水分的一部分氣化變成水蒸汽S。在這種過程中，在再生器3內(nèi)形 成貯留狀態(tài)的吸濕劑水溶液D的濃度升高。
然后，吸濕劑水溶液D通過熱交換器9時，在與由排出口26送入 到噴嘴33中的吸濕劑水溶液D之間進行熱交換后，經(jīng)由預(yù)冷器24再次 送入到噴嘴23中來循環(huán)使用。
另一方面，在再生器3中產(chǎn)生的水蒸汽S透過半透膜8到達冷凝器 4內(nèi)，在此通過冷卻器4冷卻而冷凝形成水W。
然后，將該水W由排出口 46送入到混合閥V中，在此與由冷卻裝 置5送入的水W合流后，再次送入到噴嘴13中來循環(huán)使用。
而且，可以在上述噴嘴13、 23、 33的上方設(shè)置除霧器6，此時，吸 濕劑水溶液D和水W不會與半透膜8直接接觸，防止阻礙水蒸汽S通 過半透膜8。
如上所述，該實施例中所示的本發(fā)明的吸收式冷凍裝置F，由于半 透膜8容許水蒸汽S通過，而不容許吸濕劑水溶液D或低濃度吸濕劑水 溶液Dw通過，即使在裝置搖晃或施加振動的情況下，吸濕劑水溶液D 與低濃度吸濕劑水溶液Dw也不會混雜在一起。
因此，可以實現(xiàn)將吸收式冷凍裝置F作為可以搭載在車輛等移動體 上的裝置。
此外，由于是在一個筐體內(nèi)具有兩種機器并單元化的結(jié)構(gòu)，可以使 裝置整體小型化。
權(quán)利要求
1.吸收式冷凍裝置，是包括具有蒸發(fā)器以及與該蒸發(fā)器鄰接設(shè)置的吸收器的蒸發(fā)吸收單元、和具有再生器以及與該再生器鄰接設(shè)置的冷凝器的再生冷凝單元，并且構(gòu)成如下的裝置通過所述蒸發(fā)器使致冷劑中的水分蒸發(fā)、吸收蒸發(fā)熱，由此使致冷劑的溫度降低并用于冷卻，將此時產(chǎn)生的水蒸汽通過所述吸收器吸收到吸濕劑水溶液中、促進水分從致冷劑蒸發(fā)，通過所述再生器除去吸收到吸濕劑水溶液中的水分，將吸濕劑水溶液再次送入到吸收器中循環(huán)使用，此外，將從吸濕劑水溶液除去的水分在冷凝器中回收，再次送入到蒸發(fā)器中循環(huán)使用；其特征在于，在位于所述蒸發(fā)器內(nèi)的致冷劑與位于吸收器內(nèi)的吸濕劑水溶液之間、或在位于所述再生器內(nèi)的吸濕劑水溶液與位于冷凝器內(nèi)的致冷劑之間的任意一方或兩方夾有半透膜。
2. 如權(quán)利要求1所述的吸收式冷凍裝置，其特征在于，所述蒸發(fā)器 和吸收器存在于同一筐體內(nèi)。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的吸收式冷凍裝置，其特征在于，所述再 生器和冷凝器存在于同一筐體內(nèi)。
4. 如權(quán)利要求l、 2或3所述的吸收式冷凍裝置，其特征在于，在
5.如;又;';要求;、2/3或4所述的l;丈式冷^裝置，其特征i于，所述半透膜為管狀，在其中填充有致冷劑或吸濕劑水溶液。
6. 如權(quán)利要求l、 2、 3或4所述的吸收式冷凍裝置，其特征在于， 所述半透膜是分割蒸發(fā)器與吸收器之間或再生器與冷凝器之間而存在 的膜體。
7. 如權(quán)利要求l、 2、 3、 4或6所述的吸收式冷凍裝置，其特征在 于，在所述蒸發(fā)器內(nèi)的致冷劑的表面上設(shè)置毛細管集合體。
8. 如權(quán)利要求l、 2、 3、 4、 5、 6或7所述的吸收式冷凍裝置，其 特征在于，所述致冷劑是與位于所述吸收器和再生器內(nèi)的吸濕劑水溶液 相比吸濕力弱的吸濕劑水溶液。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于，開發(fā)實現(xiàn)小型并且可以搭載在車輛等移動體上的新型吸收式冷凍裝置。該吸收式冷凍裝置的特征在于，在位于蒸發(fā)器內(nèi)的致冷劑與位于吸收器內(nèi)的吸濕劑水溶液之間、或在位于再生器內(nèi)的吸濕劑水溶液與位于冷凝器內(nèi)的致冷劑之間的任意一方或兩方夾有半透膜，即使在對裝置施加振動的情況下，也可以避免位于蒸發(fā)器內(nèi)的致冷劑與位于吸收器內(nèi)的吸濕劑水溶液混雜在一起、或位于再生器內(nèi)的除去了水分的吸濕劑水溶液與位于冷凝器內(nèi)的水混雜在一起，并且不會阻礙水蒸汽從蒸發(fā)器向吸收器移動、水蒸汽從再生器向冷凝器移動，所以可以搭載在車輛等移動體上。
文檔編號F25B15/14GK101663545SQ20088000526
公開日2010年3月3日 申請日期2008年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月16日
發(fā)明者金尾英敏 申請人:八洋工程株式會社