本發(fā)明涉及溴化鋰吸收式制冷機生產(chǎn)領域，特別涉及到能夠作為制冷矩陣獨立單元的小型吸收式制冷機及其內部的內置式溶液熱交換器。

背景技術：

吸收式制冷機具有節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點，易于使用太陽能和工業(yè)余熱廢熱等新型能源，得到了不斷的發(fā)展。小型化、家庭化將會是其付諸工業(yè)應用領域后的又一趨勢。

溴化鋰吸收式制冷機最先用于工業(yè)領域，制冷功率大、體積大、重量重，采用金屬材料加工而成。在從工業(yè)領域向小型化的家用領域轉化的過程中，其結構、材料和加工方法基本上沿襲下來，仍然是采用金屬材料制造，機身材料一般采用碳素鋼，換熱管道一般采用銅管材料。相應地，溶液熱交換器也多由與機身相同的鋼材制作殼體，用銅管制作換熱管束。這種復雜、沉重的機體設計已經(jīng)不能滿足吸收式制冷機往家庭化、小型化方向的發(fā)展。

隨著新能源、新材料、新工藝的出現(xiàn)和大量應用，傳統(tǒng)的以金屬材料為主體的吸收式制冷機開始逐漸被新材料所替代。市場需要更廉價、更輕便、安裝擴容更靈活、模塊化的吸收式制冷機，其各個部件盡量與機身一體，結構簡單，體積緊湊，且運作高效。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決以上技術問題，目的之一，在于為吸收式制冷單元提供一種溶液熱交換器；所述溶液熱交換器是吸收式制冷單元內置式溶液熱交換器。所謂吸收式制冷單元，指的是具有完整制冷功能的小型溴化鋰吸收式制冷機，可以單獨使用，也具備組合擴展成大規(guī)模制冷矩陣的能力；所謂內置式溶液熱交換器，指的是集成在吸收式制冷單元的機身殼體內，為吸收式制冷單元內的低溫稀溶液與高溫濃溶液提供流動的通道及進行熱交換的設備。

具體技術方案如下：

一種吸收式制冷單元內置式溶液熱交換器，設置在吸收式制冷單元內，用于將吸收式制冷單元內的低溫稀溶液與高溫濃溶液進行熱交換；

所述溶液熱交換器包括換熱壁板與溶液熱交換器的殼體，所述換熱壁板與殼體共同構成濃溶液與稀溶液通道；

當所述低溫稀溶液與高溫濃溶液通過不同的通道與所述換熱壁板接觸時，由所述換熱壁板進行熱交換。

進一步的，所述溶液通道為相互隔開的低溫稀溶液通道和高溫濃溶液通道。

進一步的，所述低溫稀溶液通道設有供所述低溫稀溶液流入的入口和流出的出口；

所述高溫濃溶液通道設有供所述高溫濃溶液流入的入口和流出的出口。

進一步的，所述換熱壁板為多塊形狀和規(guī)格一致的薄板，以均勻的間隔設置在所述吸收式制冷單元機身內腔。

進一步的，所述換熱壁板為不銹鋼板，該壁板上分布有沖壓形成的織紋狀凸條。

進一步的，所述換熱壁板為矩形，在邊沿墊有墊圈，以達到密封的目的，并和所述換熱壁板共同形成溶液通道。

進一步的，所述低溫稀溶液通道的入口和出口分別設置在所吸收式制冷單元內置式溶液熱交換器的左下角和右上角；

所述高溫濃溶液通道的入口和出口分別設置在所述吸收式制冷單元內置式溶液熱交換器的左上角和右下角。

進一步的，所述墊圈在所述吸收式制冷單元內置式溶液熱交換器的一個對角線上兩個端口處設置有圓形封口，阻斷溶液流經(jīng)該端口，同時接通另一對角線的兩個端口；

相鄰兩個通道內的墊圈上圓形封口的設置位置相反，以形成兩個沿著對角線流動的、相互隔開的冷、熱流體通道。

進一步的，所述吸收式制冷單元內置式溶液熱交換器的殼體由工程塑料制成；換熱壁板采用不銹鋼材料制成。

本發(fā)明的目的之二，在于提供一種吸收式制冷單元，其設有如前文所述的吸收式制冷單元內置式溶液熱交換器。

本發(fā)明的目的之三，在于提供一種吸收式制冷矩陣，包括若干個吸收式 制冷單元；

所述吸收式制冷單元設有如前文所述的吸收式制冷單元內置式溶液熱交換器。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明小型溴化鋰吸收式制冷單元的溶液熱交換器結構更緊湊、內嵌在機身側壁、成為機身殼體的一部分，使機身殼體外部保持平整，起到增加機身強度的作用，且不會影響制冷單元的相互組合，使制冷單元可擴展成制冷功率倍增的大型吸收式制冷矩陣。

附圖說明

圖1是本發(fā)明吸收式制冷單元外部結構及溶液熱交換器在吸收式制冷單元的安裝位置示意圖；

圖2A是本發(fā)明的溶液熱交換器的溶液流道結構示意圖；

圖2B是本發(fā)明的溶液熱交換器內部結構示意圖；

圖2C是圖2B中沿C-C線的剖面結構示意圖

圖3A、3B是本發(fā)明的墊圈結構示意圖。

其中，部分標記如下：

水流接口105

稀溶液流入端口201；

濃溶液流出端口202；

溶液泵203；

濃溶液前往吸收器殼程的通道204；

溶液熱交換器205；

濃溶液的入口206；

吸收器溶液分配器入口的連接口207；

稀溶液的出口208；

稀溶液前往再生器的通道209；

發(fā)生器溶液分配器的入口的連接口210

稀溶液通道212；

濃溶液通道214；

換熱壁板220；

凸條222；

墊圈300；

圓形封口304、308。

具體實施方式

附圖構成本說明書的一部分；下面將參考附圖對本發(fā)明的各種具體實施方式進行描述。應能理解的是，為了方便說明，本發(fā)明使用了表示方向的術語，諸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”等來描述本發(fā)明的各種示例結構部分和元件，但這些方向術語僅僅是依據(jù)附圖中所顯示的示例方位來確定的。由于本發(fā)明所公開的實施例可以按照不同的方向設置，所以這些表示方向的術語只是作為說明而不應視作為限制。在可能的情況下，本發(fā)明中使用的相同或者相類似的附圖標記，指的是相同的部件。

圖1是本發(fā)明吸收式制冷單元外部結構及內置式溶液熱交換器在吸收式制冷單元的安裝位置示意圖。

如圖1所示為溴化鋰吸收式制冷單元100，其為長方體結構，內部設有再生器、蒸發(fā)器、吸收器、冷凝器等熱交換部件(圖中未示出)。溴化鋰吸收式制冷單元以溴化鋰溶液+純水為工質對，其中純水為冷媒水，溴化鋰溶液為吸收液；純水在蒸發(fā)器中蒸發(fā)吸熱實現(xiàn)制冷功能。冷媒水吸熱蒸發(fā)后變?yōu)槔涿秸魵?。在吸收器中，冷媒蒸氣被溴化鋰溶液吸收變成溶液的一部分，隨著溴化鋰溶液一起被泵送到再生器。在再生器中，冷媒水隨溶液一起加熱再生，冷媒水從溶液中蒸發(fā)重新變成氣態(tài)。接著，在冷凝器中冷媒蒸氣被冷凝變成液態(tài)。重新變成液態(tài)的冷媒水回到蒸發(fā)器再次吸熱蒸發(fā)。經(jīng)過冷媒水從液態(tài)—氣態(tài)—液態(tài)的相變吸熱，源源不斷的進行制冷循環(huán)。其中冷水、熱水和冷卻水在蒸發(fā)器、再生器、吸收器和冷凝器各熱交換器管程流動以進行熱交換。因而，制冷單元100表面設有多個與外界(熱源、冷負荷等)相互連通的冷水、熱水和冷卻水出入接口105；外界通過這些接口105向制冷單元供應再生器所需要的熱水，蒸發(fā)器所需要的冷水，以及吸收器和冷凝器所需要的冷卻 水。

在上述制冷流程中，由于溴化鋰稀溶液在吸收器中已被冷卻水冷卻，溫度較低，同時，從發(fā)生器流出的濃溶液溫度較高，為了節(jié)省加熱稀溶液的熱量以及冷卻濃溶液的冷量，提高整個裝置的熱效率，在系統(tǒng)中增加了一個溶液熱交換器，即圖1中吸收式制冷單元側面矩形區(qū)域120所示的裝置，溶液熱交換器讓發(fā)生器流出的高溫濃溶液與吸收器流出的低溫稀溶液進行熱交換，即可提高稀溶液進入發(fā)生器的溫度也可降低濃溶液進入吸收器的溫度。

圖1中，溶液熱交換器205設置在吸收式制冷單元側面內部，外部與吸收式制冷單元連為一體。矩形區(qū)域所示的為溶液交換器120的換熱壁板220的外側(里側見圖2B)；溶液交換器120內部結構見圖2A。

圖2A是本發(fā)明的溶液熱交換器及溶液通道結構示意圖。

溶液熱交換器205為一矩形偏平的箱體結構，其內部用多塊換熱壁板(見圖2B中的220)以均勻的間隔排列，形成多個溶液通道，即相互隔開的稀溶液通道212和濃溶液通道214。稀溶液通道212和濃溶液通道214與換熱壁板220配合形成密閉的換熱空間，低溫的稀溶液和高溫的濃溶液同時與換熱壁板220接觸，換熱壁板220即成為低溫的稀溶液和高溫的濃溶液熱交換的媒介。溶液熱交換器205的四個角上還分別設有溶液通道的出入口，分別是：左上角的濃溶液入口206、左下角的稀溶液入口201、右上角的稀溶液出口208和右下角的濃溶液出口202。

從溶液泵203出來的稀溶液從左下角的入口201進入，經(jīng)過溶液熱交換器205內的稀溶液通道212，送到右上角的出口208，再經(jīng)過通道209、連接口210通往發(fā)生器。

與此同時，從發(fā)生器返回的濃溶液從入口206進入溶液熱交換器205，經(jīng)過溶液熱交換器205內的濃溶液通道214，流動到出口202，再經(jīng)過通道204、連接口207通往吸收器。

圖2B是本發(fā)明的溶液熱交換器本體的內部結構示意圖；圖2C是圖2B中沿C-C線的剖面結構示意圖

如圖2B、2C所示，換熱壁板220為形狀與溶液熱交換器205相同的矩形， 其為不銹鋼板經(jīng)冷壓工藝沖壓而成，在內表面上沖壓形成有若干密集的縱橫相間的凸條222，用于支撐換熱壁板以承受真空壓力，并使流過凸條的流體產(chǎn)生紊流以提高傳熱系數(shù)。

圖3A、3B是本發(fā)明的溶液熱交換器205的墊圈結構示意圖；

在圖2C所示的溶液熱交換器205，多層換熱壁板220及墊圈300組合形成多個密閉的流體換熱通道。

如圖3A、3B所示，墊圈300為在對角線上設有兩個圓形封口的矩形304和308，相鄰兩個通道內的圓形封口的位置恰好相反；譬如在前一個通道的圓形封口304位置為左上角和右下角，則與之相鄰的另一個通道的圓形封口308的位置為右上角和左下角。圓形封口304阻斷左上角和右下角的兩個端口，同時接通左下角與右上角的兩個端口；與之相反，圓形封口308接通左上角與右下角的兩個端口，同時阻斷左下角與右上角的兩個端口。如此布置，溶液熱交換器205內形成冷、熱流體相互隔開的多個通道，由多層換熱壁板220組成換熱面，增加了換熱面積。

溶液熱交換器中冷流體(稀溶液)的流動通道212為從左下角201向右上角208流動的矩形的對角線通道，由于圖3中的墊圈300上的圓形封口304的阻斷，冷流體不會流到左上角或者右下角的端口。

熱交換器中熱流體(濃溶液)的流動通道214為從左上角206向右下角202流動的矩形的對角線通道，由于圖3中的墊圈300上的圓形封口308的阻斷，冷流體不會流到左下角或者右上角的端口。

此外，本發(fā)明的溶液熱交換器205的本體選用工程塑料；換熱壁板220選用耐腐蝕性較好的不銹鋼板。溶液熱交換器205的厚度很薄，可以暗嵌于吸收式制冷單元的機身側壁，成為機身的一部分，在完成換熱功能的同時，在截面形狀上也可起到減輕機身重量、加強機身強度的作用。

盡管參考附圖中出示的具體實施方式將對本發(fā)明進行描述，但是應當理解，在不背離本發(fā)明教導的精神、范圍和背景下，本發(fā)明的吸收式制冷單元內置式溶液熱交換器及使用所述溶液熱交換器的吸收式制冷單元和制冷矩陣 可以有許多變化形式。本領域技術內普通技術人員還將意識到有不同的方式來改變本發(fā)明所公開的實施例中的參數(shù)、尺寸，但這均落入本發(fā)明和權利要求的精神和范圍內。