[发明专利]用于吸收式供热与制冷系统的制冷剂存储装置

说明书

技术领域

本发明总的涉及吸收式供热与制冷系统，更具体地说，涉及用于该系统的制冷剂存储装置。

背景技术

众所周知，在吸收式供热与制冷系统中，最初将制冷剂与能使制冷剂保持较高浓度的吸收剂结合在一起，以产生适合使用过程的溶液。运行条件改变，保持系统高效运行的制冷剂的必要数量也发生变化。在以制冷模式运行的期间，制冷剂的浓度最好较低，即溶液最好相对较浓。在该条件下，限制制冷剂浓度的因素是防止蒸发器的制冷剂泵中发生气穴现象或吸收器的贮液槽中形成吸收剂结晶现象的需要。因此，一般惯例是在系统中配备一制冷模式下的制冷剂调节系统，该系统包括一蓄液池，该蓄液池可以存储足够的制冷剂来防止溶液过浓，还可当制冷要求在系统设计的运行条件范围内波动时根据需要将制冷剂储入或排出该蓄液池，以使溶液浓度保持在可接受的范围中。蓄液池通常采用位于系统冷凝器中的贮液槽形式。由于适合该条件范围的制冷剂的浓度范围相对较小，因此为使该贮液槽的存储容积适合该条件范围，所述存储容积同样相对较小。

未经审查的日本专利No.62-178858中叙述了一种如上所述的制冷模式下的制冷剂调节系统的示例，该专利被转让于日本东京的Ebara有限公司。在后者的申请中，揭示了一种吸收式机器，其中系统冷凝器和系统蒸发器之间的液态制冷剂的重力流动可响应于某些检测到的系统的相关条件进行控制，例如溶液在离开吸收器时的温度。液态制冷剂的蓄液池设置在冷凝器的内部，在正常运行条件下通过一第一流径将制冷剂提供给蒸发器。当检测到需要增加制冷剂数量的运行条件时，打开一第二流径，所述第二流径从冷凝器的贮液槽向蒸发器提供附加的制冷剂。

在美国专利No.6,067,807中叙述了另一种制冷剂调节系统的示例，该专利被转让于本发明，这里将援引其作为参考。在后一专利中，揭示了一种吸收型机器，其中制冷剂存储在一存储槽中，该存储槽与冷凝器贮液槽分离，并借助一制冷剂排放管线将制冷剂注入该存储槽。响应于检测到需要附加制冷剂的要求，在微处理器的控制下将制冷剂排出存储槽以维持所需的制冷剂浓度。

在美国专利No.5,806,325(Furukawa等人)中叙述了一种制冷剂调节系统的示例，该系统特别适合在一吸收型制冷机中使用。在该专利中，叙述了一种吸收型制冷机，其中具有一系列孔的水闸在冷凝器中形成一蓄液池，所述诸孔可使制冷剂的排放速度发生变化，使之成为制冷剂的冷凝速度并从而成为制冷剂必须维持的制冷负荷的函数。

在上述制冷模式期间，除了需要一适合负荷波动的制冷剂存储装置，还需要一种在以制冷模式运行期间存储制冷剂，在以供热模式运行期间排放制冷剂给系统的装置。也就是说，在以供热运行模式期间，溶液最好按系统允许的容量稀释。因此，当吸收式供热与制冷系统从以制冷模式运行转变为以供热模式运行时，最好尽可能多地加入附加的制冷剂。根据已有技术，附加的制冷剂可使系统在供热模式下以三种方式中的任何一种方式高效地运行。

一种方法是提供一蒸发器贮液槽，该蒸发器贮液槽的大小足以存储以制冷模式运行时未使用的制冷剂。该方法的问题在于蒸发器会不必要地增大以容纳较大的贮液槽，因而使费用增加并显著地增加了系统的占地面积。

另一种方法是将存储槽置于冷凝器的容器中。尽管该方法可较好地将制冷剂存储在蒸发器中，但由于所需的冷凝器容器要大于通常情况所需的容器，因此仍然不尽如人意。在2000年1月27日提交的共同待批的美国专利申请No.09/491,667中示出了该方法的一种示例，该专利申请被转让于本发明，在此将援引其作为参考。在本申请中，揭示了一种吸收式机器，其中在以制冷模式运行期间，将制冷剂存储在冷凝器中的蓄液池中，当系统转变成以供热模式运行时，用一阀门来排空制冷剂，使制冷剂进入蒸发器的贮液槽中。还提到蓄液池可位于冷凝器的外部，但在任何情况下，其位置应可通过重力作用使制冷剂从冷凝器中注入该蓄液池。也就是说，为了避免使用水泵，该蓄液池应当垂直地位于冷凝器的下方。该要求将明显地约束设计的可能性并严格地限制设计者为使制冷剂的存储位置更为方便、实用和经济的努力。

发明内容

如前所述，应当预见到的是：在本发明之前，需要一种简易、廉价和实用的方法，该方法使吸收式供热与制冷系统在以制冷模式运行期间，将制冷剂存储在方便的位置中，当系统转变成以供热模式运行时，将制冷剂排放至蒸发器的贮液槽。