專利名稱：液體分配裝置以及具有該液體分配裝置的吸收式冷熱水機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及吸收式冷熱水機(jī)，更詳細(xì)地說，涉及向設(shè)置在蒸發(fā)器以及吸收器等的傳熱管散布制冷劑液或吸收液的液體分配裝置。
背景技術(shù)：
吸收式冷熱水機(jī)是利用溴化鋰(LiBr)水溶液的蒸氣吸收特性來實(shí)現(xiàn)制冷、制熱的系統(tǒng)，為了確保其性能，將系統(tǒng)內(nèi)部保持高真空狀態(tài)。此外，吸收式冷熱水機(jī)不同于以電力作為能源來使用的冷熱水機(jī)，以如LPG、LNG等的燃?xì)庾鳛闊嵩磥硎褂茫纱司哂薪鉀Q在夏季耗費(fèi)過多電力負(fù)荷的問題，并充分用于利用了廢熱的熱合并系統(tǒng)等種種長處。圖1是表示普通的吸收式冷熱水機(jī)的概念圖。如圖1所示，以往的吸收式冷熱水機(jī)1具有蒸發(fā)及吸收本體30，其以一體方式具有蒸發(fā)器31與吸收器32 ；高溫再生器10，其容納著燃燒器11。在從上述吸收器32延伸到上述高溫再生器10的稀溶液配管83中，依次設(shè)置著吸收液泵72、低溫?zé)峤粨Q器40以及高溫?zé)峤粨Q器50。另外，以往的吸收式冷熱水機(jī)1包括再生及冷凝本體20，其以一體方式具有冷凝器21和低溫再生器23。制冷劑蒸氣管81從上述高溫再生器10延伸到低溫再生器23，制冷劑液流下管82 從上述冷凝器21延伸到上述蒸發(fā)器31。引入到上述吸收器32的管為熱水管86，引入到上述冷凝器21的管為冷卻水管88。如上所述結(jié)構(gòu)的吸收式冷熱水機(jī)1工作時(shí)，由上述高溫再生器10的燃燒器11燃燒燃?xì)?LPG、LNG)，從而加熱從上述吸收器32流過來的如溴化鋰水溶液(含有表面活性劑)的稀溶液，并從稀溶液分離出制冷劑蒸氣。通過加熱稀溶液來使稀溶液濃縮，將其變?yōu)闈舛容^濃的中間溶液。另一方面，制冷劑蒸氣沿著制冷劑蒸氣管81移動(dòng)，由此流入到上述低溫再生器23。然后，用低溫再生器23再次對從上述高溫再生器10進(jìn)入到低溫再生器23 的中間溶液進(jìn)行加熱。在上述冷凝器21中，從上述低溫再生器23流入的制冷劑蒸氣冷凝成制冷劑液后向上述蒸發(fā)器31移動(dòng)。在上述蒸發(fā)器31中，制冷劑液因制冷劑泵71的工作而被移送到蒸發(fā)器31上部之后，由蒸發(fā)器分配裝置36散布到作為傳熱管的冷卻水管88。被上述蒸發(fā)器31氣化的制冷劑蒸氣流到上述吸收器32，從而由散布的吸收液所吸收。另一方面，用上述高溫再生器10 分離制冷劑蒸氣，由此濃度上升了的中間溶液經(jīng)過中間溶液配管84、高溫?zé)峤粨Q器50流到上述低溫再生器23中。上述中間溶液被加熱器25加熱，該加熱器25的內(nèi)部流有從上述高溫再生器10流入的制冷劑蒸氣。然后，通過從上述中間溶液分離制冷劑蒸氣，吸收液的濃度進(jìn)一步上升。 被上述低溫再生器23加熱的濃溶液流入濃溶液配管85，經(jīng)由上述低溫?zé)峤粨Q器40流到上述吸收器32，由吸收器分配裝置35滴到上述熱水管86中。然后，吸收液吸收經(jīng)由上述蒸發(fā)器31進(jìn)入的制冷劑蒸氣，由此其濃度將變低。用低溫?zé)峤粨Q器40以及高溫?zé)峤粨Q器50預(yù)熱濃度變低了的吸收液后，該吸收液受到上述吸收液泵72的驅(qū)動(dòng)力流入高溫再生器10。在附圖中示出的附圖標(biāo)記13是向燃燒器供給燃料的燃料罐，附圖標(biāo)記15是向燃燒器供給燃燒空氣的送風(fēng)機(jī)。如上所述的以往的吸收式冷熱水機(jī)1的分配裝置35、36，為了向傳熱管的上面散布制冷劑液或吸收液，下部具有形成多個(gè)孔的溜槽。然而，在以往的吸收式冷熱水機(jī)1的分配裝置35、36中，沒有將溜槽孔的位置及大小設(shè)計(jì)成能夠以規(guī)定的流量均勻地將制冷劑液或吸收液散布到傳熱管，會(huì)導(dǎo)致降低熱傳遞性能的問題。另外，在以往的吸收式冷熱水機(jī)1的分配裝置35、36中，會(huì)導(dǎo)致由于流入溜槽的制冷劑液或吸收液從溜槽中溢出或飛濺到外部，而降低熱傳遞性能的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述問題而做出的，其目的在于，提供一種具有如下溜槽的吸收式冷熱水機(jī)的液體分配裝置，該溜槽不使流入溜槽的液體溢出，并使液體以規(guī)定的流量準(zhǔn)確地滴到傳熱管，由此能夠優(yōu)化傳熱管和液體之間的熱傳遞性能。為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的一種吸收式冷熱水機(jī)的液體分配裝置，具有一級以上的溜槽，所述溜槽配置在傳熱管的上方，并以能將制冷劑液或吸收液散布到所述傳熱管的方式形成有多個(gè)分配口。在這里，在上述液體分配裝置中，將所述溜槽之間的交差區(qū)域或所述溜槽與所述傳熱管之間的交差區(qū)域定義為目標(biāo)區(qū)域，并將位于所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的特定區(qū)域定義為有效區(qū)域，該特定區(qū)域是與所述目標(biāo)區(qū)域相比向內(nèi)側(cè)縮小所述分配口的平均直徑的一半大小的區(qū)域，此時(shí)，所述分配口位于所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)，連接位于所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的最外廓處的各分配口得到的面積至少占所述有效區(qū)域的50%。并且，在所述吸收式冷熱水機(jī)的全體溜槽中，滿足所述分配口的位置及面積條件的分配口占85 %以上。假設(shè)所述溜槽的高度為H (m)，所述分配口的面積為A (m2)，所述溜槽的個(gè)數(shù)為N，所述吸收式冷熱水機(jī)的制冷能力為RT(usRT)，那么，滿足下述公式H > 2. 8 X KT12X RT2/(A2 XN2)。另外，溜槽具有上部溜槽及與該上部溜槽交差的下部溜槽。此時(shí)，假設(shè)所述下部溜槽的高度為H2 (m)，所述下部溜槽的分配口的面積為A2 (m2)，所述吸收式冷熱水機(jī)的制冷能力為RT (usRT)，所述上部溜槽的分配口的面積為Al (m2)，所述溜槽的個(gè)數(shù)為N，那么，滿足下述公式H2 > (1+4. 8 X 1(Γ6 X RT/ (Al X N))0.5 X 1. 2 X 1(Γ12 X RT2/ (Α22 X N2)。另外，假設(shè)所述分配口的直徑為D (mm)，所述溜槽的高度為H (mm)，那么，滿足下述公式0. 9 < D < 0. 45XH。另外，本發(fā)明為了達(dá)成上述目的，提供包括具有如上所述的結(jié)構(gòu)的液體分配裝置的吸收式冷熱水機(jī)。在涉及本發(fā)明實(shí)施方式的吸收式冷熱水機(jī)的液體分配裝置中，最合適地設(shè)計(jì)分配口的位置與大小以及溜槽的高度，由此不使流入溜槽的液體溢出，并以規(guī)定的流量滴到傳熱管，從而提高傳熱管的潤濕率，隨之提高熱傳遞性能。


圖1是表示普通的吸收式冷熱水機(jī)的概念圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施方式的吸收式冷熱水機(jī)的液體分配裝置的部分立體圖。圖3至圖5是表示多種多樣的分配口的排列的圖。圖6A至圖6C是表示基于分配口大小的液體流動(dòng)的圖。圖7是表示基于分配口大小的流量變化的圖表。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明實(shí)施方式的吸收式冷熱水機(jī)的液體分配裝置。圖2是本發(fā)明實(shí)施方式的吸收式冷熱水機(jī)的液體分配裝置的部分立體圖，圖3至圖5是表示多種多樣的分配口的排列的圖。參考圖2，本發(fā)明實(shí)施方式的液體分配裝置90具有上部開放的長方形的溜槽91。 在溜槽91的底面中隔著間隔形成多個(gè)分配口 93，所述分配口 93用于使液體向在下部排列的傳熱管92流動(dòng)。分配口 93的形狀可以是圓形、多角形等多種多樣的形狀，但優(yōu)選圓形。溜槽91由第1次流入液體的上部溜槽911及以與上部溜槽911交差的方式排列在該上部溜槽911下部的下部溜槽912構(gòu)成。由此，流入到上部溜槽911的液體流向下部溜槽912，并散布到傳熱管92。在本發(fā)明實(shí)施方式中溜槽排列為2級，但本發(fā)明并不局限于此，能以多種多樣方式將其級數(shù)增減。如本發(fā)明實(shí)施方式的液體分配裝置90應(yīng)用于吸收式冷熱水機(jī)的蒸發(fā)器，則在溜槽91中流入制冷劑液，如應(yīng)用于吸收器，則在溜槽91中流入吸收液。本發(fā)明實(shí)施方式的液體分配裝置90不僅僅應(yīng)用于吸收式冷熱水機(jī)，而能夠應(yīng)用于分配或散布液體的所有的場
口 O如上所述，由于在溜槽91中在規(guī)定的區(qū)域分布有多個(gè)分配口 93，液體弄濕傳熱管 92的比率隨著該分配口 93的位置而發(fā)生變化，所以分配口的位置對傳熱管92的熱傳遞性能產(chǎn)生較大的影響。因此，分配口 93必須形成在能夠充分地弄濕傳熱管92的同時(shí)將熱傳遞性能保持為最合適的位置。參考圖3至圖5，將溜槽911、912之間的交差區(qū)域或溜槽91與傳熱管92之間的交差區(qū)域定義為目標(biāo)區(qū)域(Si)時(shí)，分配口 93位于目標(biāo)區(qū)域(Si)內(nèi)。此外，將位于目標(biāo)區(qū)域 (Si)內(nèi)的分配口 93的平均直徑設(shè)為D時(shí)，可以將比目標(biāo)區(qū)域(Si)小D/2的區(qū)域定義為有效區(qū)域(S2)。在這里，連接位于目標(biāo)區(qū)域(Si)內(nèi)的最外廓處的分配口 93的區(qū)域(S3)至少占有效區(qū)域(S2)的50%。如果滿足如上所述的分配口 93的位置以及面積條件的分配口 93占全體溜槽91 的85%以上時(shí)，從溜槽91散布的液體能與傳熱管92充分接觸，由此可以確保傳熱管92的熱傳遞性能。然后，將液體散布到傳熱管92的溜槽91，必須將液體僅從分配口 93傳遞到下方， 且必須防止所流入的液體溢出。在從溜槽91中溢出液體的情況下，不能向位于溜槽91下方的傳熱管92或其他溜槽91送給設(shè)計(jì)流量，由此引起傳熱管的熱傳遞性能的降低，且溢出的液體將無意地流入到傳熱管92或其他溜槽91而妨礙液體的流動(dòng)，由此引起傳熱管的熱傳遞性能的降低。因此，溜槽91需具有不使所流入的液體溢出的最小高度。
申請人著眼于溜槽91的高度與溜槽91的個(gè)數(shù)、分配口 93的面積以及吸收式冷熱水機(jī)的制冷能力有相互關(guān)系，隨推定出如下的溜槽91的最小高度。假設(shè)上述溜槽91的高度為H (m)，上述分配口 93的總面積為A (m2)，上述溜槽91的個(gè)數(shù)為N，吸收式冷熱水機(jī)的制冷能力為RT (usRT)時(shí)，液體分配裝置90將滿足下述公式1 [公式1]H > 2. 8 X 1(Γ12 X RT2/ (A2 X N2)S卩，滿足上述公式1的液體分配裝置90將不使流入的液體溢出而分配到下方。上述公式1能同時(shí)應(yīng)用于上部溜槽911以及下部溜槽912。在這里，溜槽91的個(gè)數(shù)(N)意味著在各級中的溜槽的個(gè)數(shù)。例如，如圖2所示，在溜槽為2級的情況下，由于上部溜槽911 為2個(gè)，所以N為2，由于下部溜槽912為8個(gè)，所以N為8。另外，在從上部溜槽911向下部溜槽912流入液體時(shí)，如流落到下部溜槽912的液體飛濺到下部溜槽912以外時(shí)、如之前說明，液體將無意地流入傳熱管92而妨礙液體的流動(dòng)，由此引起傳熱管的熱傳遞性能的降低。因此，下部溜槽912需具有防止所流落的液體飛濺到外部的最小高度。假設(shè)上述下部溜槽912的高度為H2(m)，上述下部溜槽912的分配口 93的面積為A2(m2)，吸收式冷熱水機(jī)的制冷能力為RT(usRT)，上部溜槽911的分配口 93的面積為 Al (m2)，上述溜槽91的個(gè)數(shù)為N時(shí)，液體分配裝置將滿足下述公式2 [公式2]H2 > (1+4. 8 X 1(Γ6 X RT/ (Al X N))0.5 X 1. 2 X 1(Γ12 X RT2/ (Α22 X N2)S卩，滿足上述公式2的下部溜槽912能防止所流落的液體飛濺到溜槽外部。在這里，溜槽91的個(gè)數(shù)(N)意味著在各級中的溜槽個(gè)數(shù)。然后，溜槽91將液體散布到下面的溜槽91或傳熱管92時(shí)，必須以所希望的流量適度地送出。這與溜槽91的分配口 93的大小有關(guān)聯(lián)，從而溜槽91的分配口 93的大小必須滿足規(guī)定的條件。圖6是表示基于分配口大小的液體流動(dòng)的圖，圖7是表示基于分配口大小的流量變化的圖表。如圖6所示，如分配口 93的直徑⑶過小，則由于液體以液滴狀流出，不僅不能連續(xù)流出，而且還由于液滴的生成時(shí)間差較大而難以得到所希望的流量(圖6Α)；如分配口 93 的直徑(D)過大，則由于液體充滿整個(gè)分配口 3而不能流出，在形成有多個(gè)分配口 93的情況下，不能使每個(gè)分配口 93均勻地流出液體，由此在一方的分配口 93散布到的液體多，產(chǎn)生每個(gè)分配口 93的液體分布量不均勻的問題(圖6Β)。因此，有必要恰當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)分配口 93 的直徑，從而使所有的分配口 93均勻地且以規(guī)定的流量散布液體(圖6C)。假設(shè)溜槽91的高度為H(mm)時(shí)，申請人發(fā)現(xiàn)分配口 93的直徑(D、mm)滿足下述公式3的情況下，能夠使每個(gè)分配口 93均勻地且以規(guī)定的流量送出液體[公式3]0. 9 < D < 0. 45XH如圖7所示，如分配口 93的直徑⑶小于0. 9mm,則由于液體的流量(Q)的急減而不能充分地弄濕傳熱管92，如分配口 93的直徑(D)大于0. 45XHmm，則由于流量過于增大而傳熱管上的液體膜的厚度變厚，從而降低傳熱管的熱傳遞性能。因此，溜槽91的高度(H)滿足上述公式3時(shí)，能保持傳熱管92的最高性能。 至此說明了關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式，但本發(fā)明不局限于此，能夠在專利申請的范圍、發(fā)明的詳細(xì)的說明以及附圖的范圍內(nèi)實(shí)施種種變形，這也理所當(dāng)然屬于本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種吸收式冷熱水機(jī)的液體分配裝置，其特征在于，具有一級以上的溜槽，所述溜槽配置在傳熱管的上方，并以能將制冷劑液或吸收液散布到所述傳熱管的方式形成有多個(gè)分配口；在上述液體分配裝置中，將所述溜槽之間的交差區(qū)域或所述溜槽與所述傳熱管之間的交差區(qū)域定義為目標(biāo)區(qū)域，并將位于所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的特定區(qū)域定義為有效區(qū)域，該特定區(qū)域是與所述目標(biāo)區(qū)域相比向內(nèi)側(cè)縮小所述分配口的平均直徑的一半大小的區(qū)域； 所述分配口位于所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)；連接位于所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的最外廓處的各分配口得到的面積至少占所述有效區(qū)域的 50% ；在所述吸收式冷熱水機(jī)的全體溜槽中，滿足所述分配口的位置及面積條件的分配口占 85%以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸收式冷熱水機(jī)的液體分配裝置，其特征在于，假設(shè)所述溜槽的高度為H (m)，所述分配口的面積為A (m2)，所述溜槽的個(gè)數(shù)為N，所述吸收式冷熱水機(jī)的制冷能力為RT(usRT)，那么，滿足下述公式H > 2. 8 X 1(Γ12 X RT2/ (A2 X N2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸收式冷熱水機(jī)的液體分配裝置，其特征在于， 所述溜槽具有上部溜槽及與該上部溜槽交差的下部溜槽；假設(shè)所述下部溜槽的高度為Η2 (m)，所述下部溜槽的分配口的面積為A2 (m2)，所述吸收式冷熱水機(jī)的制冷能力為RT (usRT)，所述上部溜槽的分配口的面積為Al (m2)，所述溜槽的個(gè)數(shù)為N，那么，滿足下述公式H2 > (1+4. 8 X IO-6X RT/ (Al XN)) 5X 1. 2X 1(T12XRT2/(A22XN2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸收式冷熱水機(jī)的液體分配裝置，其特征在于，假設(shè)所述分配口的直徑為D (mm)，所述溜槽的高度為H (mm)，那么，滿足下述公式0. 9 < D < 0. 45XH。
5.一種吸收式冷熱水機(jī)，其特征在于，具有權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的液體分配裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及吸收式冷熱水機(jī)的液體分配裝置，具有一級以上的溜槽，所述溜槽配置在傳熱管的上方，并以能將制冷劑液或吸收液散布到所述傳熱管的方式形成有多個(gè)分配口。在這里，在上述液體分配裝置中，將所述溜槽之間的交差區(qū)域或所述溜槽與所述傳熱管之間的交差區(qū)域定義為目標(biāo)區(qū)域，并將位于所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的特定區(qū)域定義為有效區(qū)域，該特定區(qū)域是與所述目標(biāo)區(qū)域相比向內(nèi)側(cè)縮小所述分配口的平均直徑的一半大小的區(qū)域，此時(shí)，所述分配口位于所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)，連接位于所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的最外廓處的各分配口得到的面積至少占所述有效區(qū)域的50％。在所述吸收式冷熱水機(jī)的全體溜槽中，滿足所述分配口的位置及面積條件的分配口占85％以上。
文檔編號F25B41/00GK102213508SQ20111009473
公開日2011年10月12日 申請日期2011年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月8日
發(fā)明者南相徹, 吳歡喜, 趙顯旭 申請人:Lg電子株式會(huì)社