專利名稱：玻璃殼體吸收式吸附式制冷元件的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及玻璃殼體吸收式吸附式制冷元件。
背景技術：
吸收式或者吸附式制冷裝置包括冰箱和制冷空調(diào)可以使用低品位熱能譬如太陽 集熱器提供的熱能工作，有利于節(jié)能減排。吸收式或者吸附式裝置要求內(nèi)部始終保持高真 空。吸收式或者吸附式制冷裝置真空度降低的因素包括1)吸收溶液或者工質(zhì)與容器材料 不相容產(chǎn)生不凝氣體、材料放氣、密封泄漏。相容性是指材料包括容器殼體與管道閥門在工 作條件下是否會與有關吸收溶液或者工質(zhì)發(fā)生反應產(chǎn)生不凝氣體的特性。相容的材料與工 質(zhì)之間不產(chǎn)生不凝氣體。溴化鋰溶液中的水與鐵會發(fā)生反應產(chǎn)生不凝氣體氫氣?，F(xiàn)有一種 商用溴化鋰吸收式制冷機專門配套一臺真空機組，間隔一段時間抽一次氣以保持所需要的 真空度。這種配套真空機組的設計增加投資和營運成本，更不適合家用太陽能吸收式或者 吸附式制冷裝置。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是要提供玻璃殼體吸收式吸附式制冷元件。本實用新型解決其技術問題所采取的技術方案用玻璃制造一個封閉容器，將封 閉容器抽真空并灌裝吸收溶液譬如溴化鋰溶液，或者將封閉容器抽真空并灌裝吸附材料工 質(zhì)對譬如活性炭和甲醇工質(zhì)對，然后封離制成一個玻璃殼體吸收式或者吸附式制冷元件。 還可以根據(jù)需要在制冷元件中設置閥門。通常，制冷元件可以劃分為三個各自帶有換熱界 面的功能部分包括1)存放吸收溶液的吸收室/再生室或者存放吸附材料的吸附室/解吸 室；2)帶有冷凝液通道的冷凝段；幻收集冷凝液并與冷凝段的冷凝通道連通的蒸發(fā)室。這 三個功能部分的位置相互錯開構成一個“品”字形器件。其中以冷凝段的位置為最高相當 于“品”字的上面一個“口 ”，使吸收室/再生室的吸收溶液或者吸附室/解吸室的吸附材料 不能流入冷凝段；蒸發(fā)室的冷凝液也不能回流到冷凝段。還可以用管狀冷凝段和/或者管狀吸收室/再生室或者管狀吸附室/解吸室制造 玻璃殼體吸收式吸或者附式制冷元件。還可以在相鄰兩個功能部分之間設置熱拉形成的過渡折彎段來制造玻璃殼體制 冷元件。還可以在制冷元件的冷凝段或者蒸發(fā)室或者冷凝段與蒸發(fā)室之間設置一個閥門。 要選用相容材料制造的閥門。還可以對制冷元件的蒸發(fā)室和/或者吸收室/再生室或者吸附室/解吸室設置內(nèi) 凹的端面。還可以制造帶有伸入蒸發(fā)室內(nèi)部的玻璃熱管冷端的制冷元件。還可以在制冷元件再生室的底部內(nèi)側設置若干凹坑。本實用新型的有益效果用玻璃作吸收式吸附式制冷元件的容器，使吸收溶液譬
3如溴化鋰或者工質(zhì)不與容器壁反應，也不會產(chǎn)生不凝氣體使內(nèi)部真空度下降影響制冷；玻 璃容器放氣少，產(chǎn)品可免維護使用20年。玻璃耐腐蝕；密封性好；玻璃管價格較低。用玻璃 管制作封閉容器可采用圓封工藝，不需要象制造金屬件那樣需要配套端蓋經(jīng)過裝配焊接； 制造“品”字形吸收式吸附式制冷元件可采用熱拉工藝一次成型，比用金屬件簡單得多。熱 拉玻璃管形成過渡折彎段比兩次折彎容易且省料，管壁減厚少有利于增加元器件強度。采 用管狀冷凝段、管狀吸附室/解吸室以及管狀吸收室/再生室可使用密封圈進行密封安裝， 簡單可靠。在制冷元件的冷凝段或者蒸發(fā)室或者冷凝段與蒸發(fā)室之間設置一個閥門，可以阻 止溶液或者工質(zhì)蒸汽進入蒸發(fā)室并對蒸發(fā)室大量放熱。制冷元件的蒸發(fā)室、吸附室/解吸室、吸收室/再生室采用內(nèi)凹的端面可以增加換 熱面積。制冷元件采用帶有伸入蒸發(fā)室內(nèi)部的玻璃熱管冷端的設計，可以利用重力熱管的 單向?qū)嵝院喕淞枯敵霏h(huán)節(jié)。在制冷元件再生室的底部內(nèi)側設置，譬如用加熱吹氣的方 法形成若干凹坑，可以利用凹坑處加熱表面積的相對增加，形成氣泡中心。氣泡中心產(chǎn)生的 連續(xù)氣泡既可以起到對吸收溶液攪拌的功能，縮短再生過程；又不會隨機產(chǎn)生暴發(fā)性大氣 泡使吸收溶液沖進冷凝段和蒸發(fā)室。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1和圖2是一個玻璃殼體吸收式制冷元件結構示意圖。圖3是一個蒸發(fā)室?guī)?nèi)凹端面的玻璃殼體吸附式制冷元件結構示意圖。圖4是一個蒸發(fā)室嵌入熱管的玻璃殼體吸收式制冷元件結構示意圖。圖中1.制冷元件；2.吸收室/再生室；3.冷凝段；4.蒸發(fā)室；5.溴化鋰溶液； 6.板狀球閥芯；7.磁性外驅(qū)動件；8.筒形換熱器；9.液態(tài)水；10.筒形換熱器；11.吸附室 /解吸室；12.吸附材料；13.內(nèi)凹端面；14.液態(tài)工質(zhì)；15.熱管；16.熱端。
具體實施方式
圖1和圖2中，玻璃管吸收式制冷元件1具有“品”字形布置的吸收室/再生室2、 冷凝段3和蒸發(fā)室4，溴化鋰溶液5集中在吸收室/再生室2內(nèi)。在冷凝段3的末端設置有 一個與冷凝段3活動配合的閥芯6。在閥芯6對應的玻璃容器外部設置有磁性外驅(qū)動件8。 閥芯6的狀態(tài)根據(jù)活動磁性外驅(qū)動件7的狀態(tài)改變而改變，譬如處于
圖1中的關閉狀態(tài)或 者處于圖2中的開通狀態(tài)。
圖1和圖2實施例的工作原理為關閉閥芯6，對吸收室/再生室2內(nèi)的稀釋溴化 鋰溶液5加熱進行再生，譬如用一個帶有駁接端口、直徑略大的筒形換熱器8密封套裝在吸 收室/再生室2外面，并在此筒形換熱器8中采用熱媒通過吸收室/再生室2管壁對溴化 鋰溶液5加熱(圖中平行箭頭朝里表示加熱；平行箭頭朝外表示放熱)，制冷元件1進入再 生狀態(tài)。隨著溫度升高，吸收室/再生室2內(nèi)溴化鋰溶液5的水蒸氣壓力升高。同時再對 冷凝段3散熱，譬如用冷卻水噴淋冷凝段3外表面。這樣，冷凝段3內(nèi)部的水蒸氣壓力比噴 淋水溫度對應的水飽和蒸汽壓力略高一點。再通過對冷凝段3外表面的冷卻水進行冷卻， 使其溫度限制在一定數(shù)值譬如34°C以下，以保持冷凝段3內(nèi)部水蒸氣壓力始終低于吸收室/再生室2內(nèi)溴化鋰溶液5的水蒸氣壓力一定幅度。由于吸收室/再生室2與冷凝段3之 間水蒸氣壓差的存在，使吸收室/再生室2內(nèi)溴化鋰溶液5中的水分不斷蒸發(fā)，并在冷凝段 3冷凝成液態(tài)水。由于閥芯6處于關閉狀態(tài)，吸收室/再生室2的水蒸氣不能長驅(qū)直入進入 蒸發(fā)室4。又由于閥芯6與冷凝段3活動配合，液態(tài)水在毛細力作用下，充滿閥芯6和冷凝 段3內(nèi)壁的間隙形成對水蒸氣的密封。但在重力和蒸發(fā)室4更低的蒸汽壓力雙重作用下， 液態(tài)水9能進入蒸發(fā)室4。隨著溴化鋰溶液5濃度的遞增，對其加熱形成的水蒸氣壓力遞 減。然后停止加熱，溶液再生過程結束。開通閥芯6，并對溴化鋰溶液5散熱，譬如在筒形 換熱器8中采用溫度40°C以下的冷媒通過吸收室/再生室2管壁進行散熱，制冷元件1進 入吸收制冷狀態(tài)。此時，吸收室/再生室2內(nèi)的溴化鋰溶液5溫度下降，導致吸收室/再生 室2內(nèi)水蒸氣壓力下降，溴化鋰溶液5表現(xiàn)出強烈的吸水性。隨著蒸發(fā)室4內(nèi)的水蒸汽被 溴化鋰溶液5吸收，水蒸氣壓力降低，液態(tài)水9加速蒸發(fā)并帶走大量熱能，實現(xiàn)制冷。液態(tài) 水9蒸發(fā)帶走的熱能通過與吸收室/再生室2換熱的冷媒移出。通過與蒸發(fā)室4換熱，譬 如用一個帶有駁接端口、直徑略大的筒形換熱器10密封套裝在蒸發(fā)室4外面，并在筒形換 熱器10中引入冷媒進行換熱，將蒸發(fā)室4內(nèi)的冷能移出。隨著溴化鋰溶液5吸收水分的增加，其濃度遞減，其吸收水分的能力遞減。然后， 再次對稀釋的溴化鋰溶液加熱，進行再生……，這樣周而復始，實現(xiàn)間歇性對外輸出冷能。 吸收室2和再生室2空間重疊，稱為吸收室/再生室2。
圖1和圖2中，冷凝段3帶水平傾 角安置，能確保冷凝水流入蒸發(fā)室4而不至于返回吸收室/再生室2。將多個或者多組間歇性輸出冷能的制冷元件的輸出在時間上串聯(lián)起來，可以獲得 連續(xù)輸出的冷能。在吸收室/再生室2或者蒸發(fā)室4外面密封套裝筒形換熱器8或者10，可以實現(xiàn) 熱媒、冷媒的用量最少化和換熱器件熱沉最小化，有利于提高制冷裝置的能效比。圖3中，玻璃管吸附式制冷元件1具有“品”字形布置的吸附室/解吸室11、冷凝 段3和蒸發(fā)室4。吸附材料12集中在吸附室/解吸室11內(nèi)。蒸發(fā)室4帶有內(nèi)凹的端面13 可以增加蒸發(fā)室4換熱面積和/或者縮短蒸發(fā)室4長度。圖3實施例工作原理與實施例1 相似對吸附室/解吸室11內(nèi)的吸附材料12加熱進行解吸。隨著溫度升高，吸附材料12 開始解吸工質(zhì)，吸附室/解吸室11內(nèi)工質(zhì)蒸氣壓力升高。同時再對冷凝段3散熱。由于吸 附室/解吸室11與冷凝段3之間存在工質(zhì)蒸氣壓差，使吸附室/解吸室11內(nèi)工質(zhì)不斷解 吸，并在冷凝段3冷凝成液態(tài)液態(tài)工質(zhì)。由于閥芯6處于關閉狀態(tài)，吸附室/解吸室11的 工質(zhì)蒸氣不能長驅(qū)直入進入蒸發(fā)室4。又由于閥芯6與冷凝段3活動配合，液態(tài)工質(zhì)在毛細 力作用下，充滿閥芯6和冷凝段3內(nèi)壁的間隙形成對工質(zhì)蒸氣的密封。但在重力和蒸發(fā)室 4更低的蒸汽壓力雙重作用下，液態(tài)工質(zhì)14能進入蒸發(fā)室4。隨著吸附材料12吸附工質(zhì)的 遞減，對其加熱形成的工質(zhì)蒸氣壓力遞減。然后停止加熱，解吸過程結束。開通閥芯6如圖 所示，并對吸附材料12散熱，使吸附室/解吸室11內(nèi)工質(zhì)蒸汽壓力下降，吸附材料12表現(xiàn) 出強烈的吸附性。隨著蒸發(fā)室4內(nèi)的工質(zhì)蒸汽被吸附材料12吸附，工質(zhì)蒸氣壓力降低，液 態(tài)工質(zhì)14加速蒸發(fā)并帶走大量熱能。蒸發(fā)室4內(nèi)的溫度可達_8°C以下，能用于冷凍或者冷 藏。隨著吸附材料12漸趨飽和，其吸收工質(zhì)的能力遞減。然后，重新對其加熱解吸……，這 樣周而復始，實現(xiàn)間歇性對外輸出冷能。吸附室11和解吸室11空間重疊，稱為吸附室/解 吸室11。[0025] 圖4中，玻璃管吸收式制冷元件1與
圖1實施例的不同之處在于其蒸發(fā)室4熔封 嵌入一個玻璃熱管15。溴化鋰溶液再生時，水蒸氣所含的熱能不能傳導到熱管的熱端16 ； 吸收制冷時，通過與熱管15的熱端16換熱可以取得冷能。采用熱管輸出冷能的制冷元件 可以不用閥門。
權利要求1.玻璃殼體吸收式或者吸附式制冷元件，將封閉容器抽真空并灌裝吸收溶液后封離制 成；或者將封閉容器抽真空并灌裝吸附材料工質(zhì)對后封離制成；還可以根據(jù)需要在制冷元 件中設置閥門，通常，制冷元件可以劃分為三個各自帶有換熱界面的功能部分包括1)存 放吸收溶液的吸收室/再生室或者存放吸附材料的吸附室/解吸室；2)帶有冷凝液通道的 冷凝段；幻收集冷凝液并與冷凝段的冷凝通道連通的蒸發(fā)室；這三個功能部分的位置相互 錯開構成一個“品”字形器件，其中以冷凝段的位置為最高相當于“品”字的上面一個“ 口”， 使吸收室/再生室的吸收溶液或者吸附室/解吸室的吸附材料不能流入冷凝段；蒸發(fā)室的 冷凝液也不能回流到冷凝段，其特征在于含有玻璃封閉容器。
2.根據(jù)權利要求1所述的制冷元件，其特征在于含有管狀冷凝段和/或者含有管狀吸 收室/再生室或者管狀吸附室/解吸室。
3.根據(jù)權利要求1所述的制冷元件，其特征在于相鄰兩個功能部分之間含有熱拉形成 的過渡折彎段。
4.根據(jù)權利要求1或者2或者3所述的制冷元件，其特征在于在冷凝段或者蒸發(fā)室或 者冷凝段與蒸發(fā)室之間含有一個閥門。
5.根據(jù)權利要求1或者2或者3所述的制冷元件，其特征在于蒸發(fā)室和/或者吸收室 /再生室或者吸附室/解吸室含有內(nèi)凹的端面。
6.根據(jù)權利要求1或者2或者3所述的制冷元件，其特征在于含有伸入蒸發(fā)室內(nèi)部的 玻璃熱管冷端。
7.根據(jù)權利要求1或者2或者3所述的制冷元件，其特征在于再生室的底部內(nèi)側含有 若干凹坑。
專利摘要玻璃殼體吸收式吸附式制冷元件，將封閉容器抽真空并灌裝吸收溶液譬如溴化鋰溶液后封離制成；或者將封閉容器抽真空并灌裝吸附材料工質(zhì)對譬如活性炭和甲醇工質(zhì)對后封離制成；還可以根據(jù)需要在制冷元件中設置閥門，制冷元件包括三個功能部分吸收室/再生室或者吸附室/解吸室；冷凝段及蒸發(fā)室，其特征在于含有玻璃封閉容器。本實用新型的有益效果玻璃容器不產(chǎn)生不凝氣體、放氣少、產(chǎn)品可免維護使用20年；玻璃耐腐蝕、密封性好、制作封閉容器可采用圓封工藝、制造“品”字形吸收式吸附式制冷元件可采用熱拉工藝一次成型。結合附圖給出三個實施例。
文檔編號F25B17/00GK201875998SQ20102052610
公開日2011年6月22日 申請日期2010年9月13日 優(yōu)先權日2010年9月13日
發(fā)明者施國梁 申請人:海寧伊滿閣太陽能科技有限公司