Узел испарителя/абсорбера, устройство охлаждения абсорбцией и соответствующий автомобиль



Узел испарителя/абсорбера, устройство охлаждения абсорбцией и соответствующий автомобиль
Узел испарителя/абсорбера, устройство охлаждения абсорбцией и соответствующий автомобиль
Узел испарителя/абсорбера, устройство охлаждения абсорбцией и соответствующий автомобиль
Узел испарителя/абсорбера, устройство охлаждения абсорбцией и соответствующий автомобиль
Узел испарителя/абсорбера, устройство охлаждения абсорбцией и соответствующий автомобиль

 


Владельцы патента RU 2434186:

ЭКОКЛИМ С.А. (CH)

Изобретение относится к кондиционированию автомобилей. Узел (37) содержит испаритель (45) жидкой охлаждающей текучей среды и абсорбер (47) газообразной охлаждающей текучей среды, соединенный с испарителем (45). Узел (37) ограничивает камеру (121) перепускания газообразной охлаждающей текучей среды, ограниченную поверхностью (73А) испарения, находящейся на испарителе (45), поверхностью (119А) абсорбции, находящейся на абсорбере (47) напротив поверхности (73А) испарения, и дном (57), соединяющим указанные поверхности (73А, 119А). Испаритель (45) содержит коллектор (65) жидкой охлаждающей текучей среды, соединенный с поверхностью (73А) испарения для сбора жидкой охлаждающей текучей среды на выходе этой поверхности. Испаритель (45) содержит средства (67) разделения на отсеки, расположенные в камере (121) и ограничивающие на поверхности (73А) испарения, по меньшей мере, одну область (103), закрытую средствами (67) разделения на отсеки, и, по меньшей мере, одну открытую область (105) испарения. Техническим результатом является повышение надежности, компактности и простоты установки узла испарителя/адсорбера на автомобиле. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Объектом настоящего изобретения является узел испарителя/абсорбера, содержащий:

- испаритель жидкой охлаждающей текучей среды, имеющий передний вход питания жидкой охлаждающей текучей средой,

- абсорбер жидкой абсорбирующей текучей среды, соединенный с испарителем и содержащий передний вход питания жидкой абсорбирующей текучей средой.

Узел испарителя/абсорбера вышеуказанного типа предназначен для установки в устройстве охлаждения абсорбцией, установленном на автомобиле для получения фригорий, необходимых для кондиционирования автомобиля.

Из документа WO-A-0118463 известно устройство охлаждения абсорбцией, содержащее генератор, в котором смешанную текучую среду, содержащую охлаждающую текучую среду и абсорбирующую текучую среду, разделяют для получения газообразного потока охлаждающей текучей среды и жидкого потока абсорбирующей текучей среды.

Это устройство содержит также конденсатор охлаждающей текучей среды, в который заходит газообразный поток и который позволяет сжижать охлаждающую текучую среду. Это устройство содержит испаритель охлаждающей текучей среды, соединенный с конденсатором, в котором жидкая охлаждающая текучая среда, поступающая из конденсатора, испаряется при помощи форсунки. Это испарение производит фригории, используемые с целью охлаждения при помощи контура охлаждения, находящегося в теплообменной связи с кондиционером.

Испаряемая охлаждающая текучая среда направляется к абсорберу, в который заходит жидкий поток абсорбирующей текучей среды. Жидкий поток распыляется в абсорбере, образуя очень мелкие капельки, которые абсорбируют испаряемую охлаждающую текучую среду.

Смешанную текучую среду, содержащую охлаждающую текучую среду и абсорбирующую текучую среду, собирают на дне абсорбера и направляют в генератор.

Такое устройство эффективно производит фригории, которые можно использовать в устройстве кондиционирования, не применяя охлаждающей текучей среды, которая является вредной для окружающей среды.

Однако если устройство вышеуказанного типа установить на автомобиле, то ускорения и наклоны автомобиля мешают работе форсунки. Кроме того, такое устройство является громоздким и в недостаточной степени эргономичным.

Настоящее изобретение направлено на создание узла испарителя/абсорбера для устройства охлаждения абсорбцией, который можно легко и компактно установить на автомобиле и который отличается надежной работой.

В этой связи объектом изобретения является узел испарителя/абсорбера вышеуказанного типа, в котором узел ограничивает камеру перепускания газообразной охлаждающей текучей среды, ограниченной, по меньшей мере, одной поверхностью перемещения газа охлаждающей текучей среды, находящейся на испарителе и соединенной на входе с входом питания охлаждающей текучей средой, посредством, по меньшей мере, одной поверхности прохождения испаряемой охлаждающей текучей среды, находящейся на абсорбере напротив поверхности или каждой поверхности перемещения и соединенной на входе с входом питания абсорбирующей текучей средой, и при помощи стенки дна, соединяющей указанные поверхности, при этом испаритель содержит:

- коллектор жидкой охлаждающей текучей среды, соединенный с поверхностью или каждой поверхностью перемещения для сбора жидкой охлаждающей текучей среды на выходе поверхности или каждой поверхности перемещения; и

- средства разделения на отсеки, расположенные в камере и ограничивающие на поверхности или каждой поверхности перемещения, по меньшей мере, одну область, закрытую средствами разделения на отсеки, и, по меньшей мере, одну открытую область перемещения.

Узел в соответствии с настоящим изобретением может содержать один или несколько следующих особенностей, взятых отдельно или в любых технически возможных комбинациях:

- средства разделения на отсеки ограничивают на поверхности или каждой поверхности перемещения закрытую выходную область, расположенную поперечно по всей ширине поверхности перемещения и выполненную, начиная от стенки дна до открытой области перемещения, расположенной на расстоянии и над стенкой дна;

- на остальной части поверхности или каждой поверхности перемещения средства разделения на отсеки содержат решетку жесткости по существу над указанной открытой областью, чтобы максимально увеличить долю открытой площади;

- вход питания охлаждающей текучей средой соединен с входным краем поверхности или каждой поверхности перемещения, при этом средства разделения на отсеки ограничивают на поверхности перемещения чередующиеся закрытые области и открытые области перемещения между стенкой дна и входным краем;

- напротив открытой области или каждой открытой области средства разделения на отсеки содержат направляющее ребро, которое выступает на расстоянии от поверхности перемещения;

- каждое направляющее ребро отстоит от поверхности перемещения на расстояние, составляющее от 0,5 до 5 мм, чтобы соответствовать размеру капель, которые могут образоваться;

- испаритель содержит, по меньшей мере, одно тело, ограничивающее две противоположные поверхности перемещения, соединенные между собой боковыми поверхностями, при этом средства разделения на отсеки выполнены герметичными на боковых поверхностях;

- он содержит пористый блок, установленный между коллектором охлаждающей текучей среды и поверхностью или каждой поверхностью перемещения;

- коллектор охлаждающей текучей среды расположен под стенкой дна и прижат к стенке дна;

- абсорбер содержит:

- коллектор жидкой смешанной текучей среды, полученной посредством смешивания абсорбирующей текучей среды и охлаждающей текучей среды, соединенный с поверхностью или каждой поверхностью прохождения для сбора смешанной текучей среды на выходе поверхности или каждой поверхности прохождения; и

- по меньшей мере, одну стенку закрывания поверхности или каждой поверхности прохождения, ограничивающую на поверхности или каждой поверхности прохождения, по меньшей мере, одну область, закрытую стенкой закрывания, и, по меньшей мере, одну выходную открытую область, начинающуюся от стенки дна, при этом выходная открытая область сообщается с камерой через отверстие сбора, примыкающее к стенке дна;

- на остальной части поверхности или каждой поверхности прохождения стенка закрывания содержит решетку жесткости по существу над указанной выходной открытой областью, чтобы максимально увеличить долю открытой площади;

- стенка закрывания содержит, по меньшей мере, одну закрытую область над выходной открытой областью;

- открытая или каждая открытая область прохождения расположена напротив закрытой области поверхности перемещения;

- открытая или каждая открытая область поверхности перемещения находится напротив закрытой области поверхности прохождения;

- выходная открытая область, выходящая в камеру, содержит отверстие сбора, примыкающее к стенке дна, чтобы удалять жидкие текучие среды, присутствующие на стенке дна в коллекторе;

- коллектор охлаждающей текучей среды содержит, по меньшей мере, один приемник охлаждающей текучей среды, содержащий дно, имеющее наклон в первом направлении к выходу удаления жидкой охлаждающей текучей среды, при этом коллектор смешанной текучей среды содержит, по меньшей мере, один приемник жидкой смешанной текучей среды, содержащий дно, имеющее наклон во втором направлении, отличном от первого направления, в сторону выхода удаления смешанной текучей среды.

Объектом настоящего изобретения является также устройство охлаждения абсорбцией, содержащее:

- генератор для получения охлаждающей текучей среды и абсорбирующей текучей среды посредством разделения смешанной текучей среды;

- конденсатор охлаждающей текучей среды, соединенный с генератором;

- узел испарителя/абсорбера в соответствии с вышеуказанными особенностями, при этом испаритель соединен с конденсатором посредством трубопровода питания охлаждающей текучей средой, выходящего во вход питания охлаждающей текучей средой, при этом абсорбер соединен с генератором посредством трубопровода питания абсорбирующей текучей средой, выходящего во вход питания абсорбирующей текучей средой, и при помощи трубопровода удаления смешанной текучей среды; и

- контур охлаждения на основе текучей среды-теплоносителя, находящийся в теплообменной связи с поверхностью или каждой поверхностью перемещения, при этом контур охлаждения содержит первый теплообменник, расположенный за пределами испарителя.

Объектом изобретения является также автомобиль, содержащий описанное выше устройство.

Изобретение будет более очевидно из нижеследующего описания, представленного исключительно в качестве примера, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых представлено следующее:

фиг.1 - функциональная схема первого устройства охлаждения в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.2 - разрез вдоль центральной вертикальной плоскости первого узла испарителя/абсорбера в соответствии с настоящим изобретением, установленного в устройстве, показанном на фиг.1;

фиг.3 - увеличенный вид детали, обозначенной позицией III на фиг.2;

фиг.4 - частичный поперечный разрез вдоль вертикальной плоскости, перпендикулярной к плоскости разреза фиг.2, кожуха узла испарителя/абсорбера, показанного на фиг.2;

фиг.5 - разрез вдоль горизонтальной плоскости V-V детали, показанной на фиг.2.

Первое устройство охлаждения абсорбцией в соответствии с настоящим изобретением, показанное на фиг.1, установлено, например, на автомобиле. Автомобиль содержит, в частности, кабину 15 и устройство 17 кондиционирования кабины, находящееся в теплообменной связи с устройством 11.

Как показано на фиг.1, устройство 11 содержит генератор 33 охлаждающей текучей среды и абсорбирующей текучей среды посредством разделения смешанной текучей среды, конденсатор 35 испаряемой охлаждающей текучей среды и узел 37 испарителя-абсорбера.

Генератор 33 содержит камеру 39, предназначенную для смешанной текучей среды, образованной посредством смешивания жидкой охлаждающей текучей среды и жидкой абсорбирующей текучей среды, и средства 41 нагрева.

Абсорбирующая текучая среда представляет собой, например, раствор бромида лития, и охлаждающая текучая среда является водой.

В предпочтительном варианте выполнения, абсорбирующая текучая среда может быть водой, а охлаждающая текучая среда - аммиаком.

Средства нагрева 41 содержат, например, трубопровод циркуляции жидкости охлаждения двигателя, содержащий область 42, расположенную в камере 39 для установления теплообмена между жидкостью охлаждения двигателя и смешанной текучей средой, содержащейся в камере 39.

Конденсатор 35 соединен с генератором 33 посредством трубопровода 47 пропускания испаряемой охлаждающей текучей среды.

Конденсатор 35 установлен в передней стороне (не показана) автомобиля на радиаторе для охлаждающей жидкости двигателя на входе по отношению к радиатору по направлению циркуляции воздуха в передней стороне.

Как показано на фиг.2, узел 37 содержит герметичный кожух 43, пластинчатый испаритель 45 и пластинчатый абсорбер 47, установленные в герметичном кожухе 43. Кроме того, как показано на фиг.1, узел 37 содержит контур 49 охлаждения, предназначенный для передачи фригорий в испаритель 45, и контур 51 охлаждения абсорбера 47.

Кожух 43 по существу имеет форму параллелепипеда. Он ограничивает внутренний объем 53, закрытый сверху крышкой 55 и снизу стенкой 57 дна, закрепленной в нижней части кожуха. Стенку 57 дна выполняют из гибкого материала. Стенка 57 ограничивает множество горизонтальных щелей 59 прохождения, выходящих во внутренний объем 53.

Испаритель 45 содержит множество пористых пластин 61, распределитель 63 жидкой охлаждающей текучей среды для питания пластин 61 на входе и коллектор 65 жидкой охлаждающей текучей среды для сбора жидкой охлаждающей текучей среды на выходе каждой пластины 61. Испаритель 51 содержит также средства 67 блокировки обратного потока жидкой охлаждающей текучей среды в сторону внутреннего объема 53.

Пластины 61 расположены вертикально во внутреннем объеме 53 в параллельных плоскостях, отстоящих друг от друга в поперечном направлении слева направо на фиг.2. Для упрощения чертежа на фиг.2 показана только одна пластина 61.

Каждая пластина 61 расположена между верхним входным краем 69, удерживаемым в положении опоры на крышку 55, и нижним выходным краем 71, заходящим в коллектор 65 через соответствующую щель 59.

Каждая пластина 61 образует объем, в основном содержащий пористое тело, например, типа пеноматериала с открытыми порами или типа поверхности с хаотично выполненными насечками. Пористое тело может иметь пористость, по существу составляющую от 80% до 90% и предпочтительно равную 93%. Оно может также иметь плотность отверстий, составляющую от 8 пор на сантиметр до 40 пор на сантиметр и предпочтительно равную 16 пор на сантиметр. Наконец, пористое тело может иметь плотность брутто, составляющую от 0,01 г/см-3 до 1 г/см-3 и предпочтительно равную 0,2 г/см-3.

По обе стороны своей толщины каждая пластина 61 образует две противоположные плоские вертикальные поверхности 73А, 73В перемещения газа. Каждая поверхность 73А, 73В расположена во внутреннем объеме 53 между крышкой 55 и стенкой 57 дна. Вертикальные поверхности 73А, 73В соединены между собой по обе стороны от пластины 61 вертикальными боковыми поверхностям 74, расположенными на срезе каждой пластины 61 и показанными на фиг.5.

Вертикальные поверхности 73А, 73В могут содержать специальный материал, который может пропускать газ, но задерживать жидкости. Они могут содержать, например, сетку типа нержавеющей с мелкими отверстиями диаметром от 0,01 мм до 1 мм, выполненную из проволоки диаметром от 0,01 мм до 1 мм. Предпочтительно диаметр мелких отверстий равен или меньше 1 мм, чтобы использовать явление капиллярности. Вертикальные поверхности 73А, 73В могут быть также выполнены в виде мембраны типа GORE-TEX® из нейлона, полиэтилена или полипропилена. Наконец, можно предусмотреть получение вертикальных поверхностей 73А, 73В в результате локального изменения пористого тела каждой пластины 61 примерно на 1 мм толщины посредством увеличения плотности пор на сантиметр, например, до 100 пор на сантиметр и предпочтительно до 50 пор на сантиметр.

Распределитель 63 соединен с конденсатором 35 посредством трубопровода 75 питания жидкой охлаждающей текучей средой, показанного на фиг.1. Как показано на фиг.2, он содержит патрубок 77 соединения с трубопроводом 75, ограничивающий вход 79 питания испарителя 51 охлаждающей текучей средой. Кроме того, распределитель 63 ограничивает множество каналов 80, выполненных в крышке 55 и соединяющих вход 79 питания с верхними краями 69 каждой пластины 61.

Для каждой пластины 61 коллектор 65 содержит приемник 81, выходящий вверх отверстием горизонтального сечения, по существу равного горизонтальному сечению щели 59, и общий патрубок 83 удаления жидкой охлаждающей текучей среды.

Каждый приемник 81 герметично установлен под стенкой 57 дна через наклеивающуюся прокладку.

Таким образом, верхнее отверстие приемника 81 расположено напротив соответствующей щели 59 таким образом, что в каждый приемник 81 заходит выходная область 89 пластины 61 вблизи ее нижнего выходного края 71.

Как показано на фиг.4, каждый приемник 81 содержит стенку 85 дна, имеющую наклон вниз и влево на фиг.4 в направлении патрубка 83 удаления, с которым сообщаются все приемники 81.

Патрубок 83 ограничивает нижний выход 87 удаления жидкой охлаждающей текучей среды. Патрубок 83 выступает вниз от левого края кожуха 43 на фиг.4. В этом примере патрубок 83 коллектора 65 соединен с трубопроводом 75 питания жидкой охлаждающей текучей средой при помощи трубопровода 88 рециркуляции, показанного на фиг.1 и оборудованного насосом (не показан).

Для каждой пластины 61 средства 67 блокировки обратного потока содержат рубашку 91 разделения на отсеки, охватывающую пластину 61, и пористую пробку 93, установленную между каждым коллектором 65 и объемом 53. Между каждой пластиной 61 и каждой рубашкой 91 разделения на отсеки могут присутствовать поверхности 73А и 73В в соответствии с указанными выше вариантами.

Как показано на фиг.2 и 5, каждая рубашка 91 содержит стенки 95А, 95В разделения на отсеки, прижатые соответственно к поверхностям 73А, 73В перемещения газа и соединенные между собой боковыми юбками 97А, 97В, герметично закрепленными друг с другом на боковых поверхностях 74.

Каждая стенка 95А, 95В ограничивает напротив поверхностей 73А, 73В множество горизонтальных отверстий 99, выполненных по существу по всей ширине пластины 61. Для каждого отверстия 99 каждая стенка 95А, 95В содержит направляющее наклонное ребро 101. Таким образом, стенка имеет так называемую структуру «переборок».

Ребра 101 выступают относительно поверхности 73А, 73В вверх и на расстоянии от поверхности 73А, 73В напротив каждого отверстия 99, начиная от нижнего края, ограничивающего каждое отверстие 99. Предпочтительно ребра 101 отстоят от каждой поверхности 73А, 73В на расстояние от 0,5 до 5 мм, чтобы соответствовать размеру капель, которые могут образоваться. В случае нашего примера ребра 101, отстоящие по существу на 2 мм и имеющие толщину, по существу равную 1 мм, позволяют направлять большинство капель.

Как показано на фиг.3, каждая стенка 95А, 95В ограничивает, таким образом, на соответствующей поверхности 73А, 73В множество областей 103, закрытых стенкой 95А, 95В, и множество открытых областей 105 прохождения газа.

На этой фиг.3 показана также выходная закрытая область 103А, которая выполнена от стенки 57 дна до первого выходного отверстия 99А, образующего открытую область 105А выше и на расстоянии от стенки 57 дна, чтобы блокировать обратный поток жидкой охлаждающей текучей среды из коллектора 65 во внутренний объем 53 за счет наличия соответствующего направляющего наклонного ребра 101. Выходная область 103А расположена по всей ширине пластины 61.

Предпочтительно в соответствии с настоящим изобретением каждая стенка 95А, 95В содержит структуру переборок только на первых выходных областях, закрытой 103А и открытой 105А, которая используется для направления в сторону пластины 61 капель, которые могут присутствовать соответственно на поверхностях 73А и 73В. Предпочтительно на остальной части своей поверхности, то есть до входной области 69, каждая стенка 95А, 95В содержит решетку из полимера, например, ячеистого типа, конфигурация и распределение которой адаптированы для придания жесткости пористому телу каждой пластины 61, обеспечивая, по меньшей мере, 50% открытой площади для каждой поверхности 73А, 73В.

Каждая стенка 95А, 95В содержит верхнее удлинение 107, показанное на фиг.2 и заходящее в крышку 55, и нижнее удлинение 109, показанное на фиг.3 и расположенное между приемником 81 и нижней областью 89 пластины 61.

Таким образом, каждая пластина 61 оказывается закрепленной в кожухе 43 своей рубашкой 91 разделения на отсеки.

Каждая пористая пробка 93 образована областью 89 пластины 61, введенной в приемник 81. В варианте пористую пробку 93 выполняют из материала, отличного от материала пластины 61.

Абсорбер 47 содержит множество пластин 111, распределитель 113 абсорбирующей текучей среды и коллектор 115 смешанной текучей среды.

Кроме того, абсорбер 47 содержит средства 117 блокировки обратного потока смешанной текучей среды во внутренний объем 53.

Пластины 111 могут иметь структуру, идентичную структуре пластин 61 перемещения газа, и их подробное описание опускается. Они расположены во внутреннем объеме 53 параллельно пластинам 61 перемещения и установлены, охватывая каждую сторону каждой пластины 61. На фиг.2 показаны только две пластины 111 по краям кожуха 43.

По обе стороны от своей толщины пластины 111 ограничивают соответствующие поверхности 119А, 119В прохождения газа. Вертикальные поверхности 119А, 119В могут содержать специальный материал, пропускающий газы, но задерживающий жидкости. Они могут содержать, например, сетку из нержавеющего материала с мелкими отверстиями диаметром от 0,1 мм до 1 мм, выполненную из проволоки диаметром от 0,01 мм до 1 мм. Предпочтительно диаметр мелких отверстий равен или превышает 0,1 мм, чтобы избежать их закупоривания солями. Вертикальные поверхности 119А, 119В могут быть также выполнены в виде мембраны типа GORE-TEX® из нейлона, полиэтилена или полипропилена. Можно выполнить вертикальные поверхности 119А, 119В путем локального изменения пористого тела каждой пластины 111 примерно на 1 мм толщины за счет увеличения плотности пор на сантиметр, например, до 100 пор на сантиметр и предпочтительно до 50 пор на сантиметр.

Каждая поверхность 73А, 73В пластины 61 перемещения расположена напротив поверхности 119А, 119В прохождения газа пластины 111. Вместе со стенкой 57 дна и крышкой 55 поверхности 73А, 73В и 119А, 199 В ограничивают камеру 121 перепускания газообразной охлаждающей текучей среды от поверхности 73А, 73В к поверхности 119А, 119В.

Распределитель 113 жидкой абсорбирующей текучей среды выполнен в крышке 55. Распределитель 113 соединен с камерой 39 генератора 33 посредством трубопровода 123 питания жидкой абсорбирующей текучей средой.

Распределитель 113 содержит патрубок 125 соединения с трубопроводом 123, выполненный на краю, противоположном патрубку 77 на крышке 55, и каналы 127 прохождения жидкой абсорбирующей текучей среды, соединяющие патрубок 125 с входным верхним краем каждой пластины 111.

Для каждой пластины 111 коллектор 115 содержит приемник 129 сбора жидкой смешанной текучей среды и патрубок 130 удаления смешанной текучей среды, общий для всех приемников 129.

Каждый приемник 129 имеет конструкцию, аналогичную приемникам 81 коллектора 65 жидкой охлаждающей текучей среды. Так, приемники 129 закреплены под стенкой 57 дна и содержат отверстие прохождения пластины 111.

Приемники 81 жидкой охлаждающей текучей среды и приемники 129 жидкой смешанной текучей среды отстоят друг от друга в поперечном направлении вдоль горизонтальной оси, перпендикулярной к пластинам 111 и 61 слева направо на фиг.2 и 3.

В варианте выполнения, показанном на фиг.2, коллектор 115 абсорбирующей текучей среды и коллектор 65 охлаждающей текучей среды выполнены в виде единого целого из одного материала.

Как показано на фиг.4, каждый приемник 129 содержит стенку 131 дна с наклоном в сторону патрубка 130 удаления смешанной текучей среды.

Патрубок 130 удаления смешанной текучей среды выступает вниз от правого края кожуха 43 на фиг.4, противоположно патрубку 83 удаления охлаждающей текучей среды. Патрубок 130 ограничивает выход 135 удаления смешанной текучей среды.

Соответствующие стенки 85 и 131 дна приемников 81 жидкой охлаждающей текучей среды и приемников 129 смешанной текучей среды имеют наклоны в противоположных направлениях, чтобы направлять соответственно жидкую охлаждающую текучую среду и смешанную среду к соответствующим патрубкам 83, 130.

Коллектор 115 соединен с камерой 39 генератора 33 трубопроводом 137 рециркуляции смешанной текучей среды, подсоединенным к патрубку 130.

Для каждой пластины 111 средства 117 блокировки обратного потока смешанной текучей среды содержат рубашку 138 закрывания, имеющую конструкцию, аналогичную рубашке 91 разделения на отсеки пластин 61. Поэтому подробное описание рубашек 138 опускается.

Каждая рубашка 138 содержит две стенки 139 закрывания соответствующих поверхностей 119А, 119В, содержащие горизонтальные отверстия для образования так называемой структуры «переборок». На каждой поверхности 139А, 139В стенки 139 ограничивают расположенные горизонтально закрытые области 141 и открытые области 143.

Каждая открытая область 105 поверхности 73А, 73В расположена напротив закрытой области 141 поверхности 119А, 119В. Точно так же, каждая открытая область 143 поверхности 119А, 119В расположена напротив закрытой области 103 поверхности 73А, 73В.

Кроме того, выходная открытая область 143А простирается вверх на каждой поверхности 119А, 119В от стенки 57 дна до первой закрытой области 141А.

Как показано на фиг.5, в боковых краях ребер 147, закрывающих выходную открытую область 143А, выполнены сквозные отверстия 145, примыкающие к стенке 57 дна.

Таким образом, жидкость, собираемую на стенке 57 дна объема 53, можно удалять через отверстия 145 в коллектор 115 смешанной текучей среды.

Предпочтительно в соответствии с настоящим изобретением каждая стенка 139А, 139В имеет структуру переборок только на первой открытой выходной области 143А, которую используют для направления к пластине 111 капель, которые могут присутствовать соответственно на поверхностях 119А и 119В. Предпочтительно на остальной части своей поверхности каждая стенка 139А, 139В содержит решетку из полимера, например, ячеистого типа, конфигурацию и распределение которой адаптируют для придания жесткости пористому телу каждой пластины 111, обеспечивая, по меньшей мере, 50% открытой площади для каждой поверхности 119А, 119В. В этом случае только выходная открытая область 143 каждой стенки 139 расположена напротив выходной закрытой области 103 каждой стенки 95, а открытая область 105 каждой стенки 95 расположена в этом случае напротив указанной решетки, например, ячеистого типа каждой стенки 143.

Как показано на фиг.1, контур 49 охлаждения содержит трубопровод 151 циркуляции текучей среды-теплоносителя, насос 153 и первый теплообменник 155, установленные от входа к выходу на трубопроводе 151.

Трубопровод 151 содержит область 157 теплообмена с каждой пластиной 61, причем эта область может быть образована вертикальными каналами, выполненными в пластинах 61.

В предпочтительном варианте выполнения, трубопровод 151 циркуляции может быть трубопроводом 88 рециркуляции жидкой охлаждающей текучей среды. В этом случае жидкая охлаждающая текучая среда является текучей средой-теплоносителем, и первый теплообменник 156 устанавливают на трубопроводе 88.

Первый теплообменник 155 расположен снаружи узла 37 испарителя/абсорбера и находится в теплообменной связи с устройством 17 кондиционирования.

Контур 51 охлаждения содержит трубопровод 159 циркуляции жидкости охлаждения, насос 161 и второй теплообменник 163, установленные от входа к выходу на трубопроводе 159.

Трубопровод 159 содержит область 165 теплообмена с каждой пластиной 111, образованную, например, каналами, выполненными вертикально в пластинах 111.

В предпочтительном варианте выполнения, трубопровод 159 образован входной частью трубопровода 137 удаления смешанной текучей среды. В этом случае жидкость охлаждения образована частью смешанной текучей среды, которую повторно вводят в абсорбер 47 через трубопровод отвода, сообщающийся на входе патрубка 125 с трубопроводом 123.

Второй теплообменник 163 установлен на передней стороне автомобиля на входе радиатора.

Далее следует описание работы устройства 11 охлаждения в соответствии с настоящим изобретением для кондиционирования кабины 15 автомобиля.

Генератор 33 содержит достаточное количество жидкой смешанной текучей среды, чтобы омывать область 42 средств 41 нагрева путем погружения.

Под действием нагрева областью 42 жидкая смешанная текучая среда разделяется на газообразный поток охлаждающей текучей среды и на жидкую абсорбирующую текучую среду. После этого газовый поток собирается в трубопроводе 47 прохождения, затем конденсируется в конденсаторе 35 и образует поток жидкой охлаждающей текучей среды. Этот поток вводят в испаритель 45 через трубопровод 75 питания охлаждающей текучей средой. Таким образом, жидкая охлаждающая текучая среда поступает во вход 79 питания, затем распределяется между различными пластинами 61 через распределитель 63.

Затем жидкая охлаждающая текучая среда смачивает поверхности 73А, 73В, начиная от верхнего входного края 69 до нижнего выходного края 71. Присутствие рубашки 91 разделения на отсеки обеспечивает наличие жидкой охлаждающей текучей среды в пластине 61, даже если происходят колебания расхода и/или изменения наклона узла 37, когда автомобиль находится в движении.

Часть жидкой охлаждающей текучей среды испаряется на открытых областях 99 поверхностей 73А, 73В, в результате чего получают фригории, отбираемые за счет теплообмена с текучей средой-теплоносителем, циркулирующей в контуре 49 охлаждения. Эти фригории передаются в первый теплообменник 155 за счет циркуляции текучей среды-теплоносителя от области 157 теплообмена.

После этого жидкая охлаждающая текучая среда собирается в приемниках 81 и перетекает к выходному патрубку 83, направляемая наклонной поверхностью стенки дна 85 приемников 81.

Наличие пористой пробки 93, образованной выходной областью 89 пластины 61, расположенной в приемнике 81, позволяет избежать обратного потока жидкой охлаждающей текучей среды, содержащейся в приемнике 81, в сторону внутреннего объема 53.

Кроме того, наличие области 103А, закрытой поверхностью 73А, между стенкой 57 дна и первым отверстием 99А ограничивает также возможность обратного потока жидкой охлаждающей текучей среды от коллектора 65 в объем 53.

Одновременно поток жидкой абсорбирующей текучей среды доставляется от камеры 39 к абсорберу 47 через трубопровод 123 питания жидкой охлаждающей текучей средой. Этот поток проходит через патрубок 125 и распределяется между различными пластинами 111 распределителем 113. Поток жидкой абсорбирующей текучей среды проходит от верхнего края пластин 111 к нижнему краю этих пластин 111.

Наличие рубашки 138 закрывания вокруг пластин 111 удерживает абсорбирующую текучую среду в пластинах 111 во время ее циркуляции от верхнего края каждой пластины 111 к нижнему краю.

На уровне открытых областей 143 поверхности 119А жидкая абсорбирующая текучая среда отбирает газообразную охлаждающую текучую среду, которая проходит через камеру 121 от находящейся напротив поверхности 73А.

Таким образом, жидкая охлаждающая текучая среда образуется в пластинах 111 и собирается в коллекторах 129 смешанной текучей среды, затем удаляется к патрубку 130 удаления смешанной текучей среды, направляемая наклоном вниз стенок 131 дна противоположно патрубку 83 удаления охлаждающей текучей среды. Жидкая смешанная текучая среда, циркулирующая в пластинах 111, охлаждается за счет циркуляции текучей среды-теплоносителя в области 165 теплообмена контура 51 охлаждения.

После этого смешанную текучую среду, собираемую в приемнике 129, повторно направляют в генератор 33 по трубопроводу 137.

Пространство между приемниками 81 охлаждающей текучей среды, которые имеют относительно более низкую температуру, и приемниками 129 смешанной текучей среды, которые имеют относительно более высокую температуру, изолирует термически эти приемники друг от друга.

Кроме того, если на дне объема 53 присутствует жидкость, эта жидкость удаляется в приемники 129 коллектора 115 смешанной текучей среды через сквозные отверстия 147. Выходная стенка 103А не дает этой жидкости перетекать в коллектор 65 жидкой охлаждающей текучей среды.

Таким образом, ограничивают опасность загрязнения жидкой охлаждающей текучей среды, циркулирующей в пластинах 61 перемещения, даже если узел 37 испытывает воздействия от ускорений и/или наклоняется во время перемещения автомобиля.

1. Узел (37) испарителя/абсорбера, содержащий:
испаритель (45) жидкой охлаждающей текучей среды, имеющий передний вход (79) питания жидкой охлаждающей текучей средой,
абсорбер (47) жидкой абсорбирующей текучей среды, соединенный с испарителем (45) и имеющий передний вход (125) питания жидкой абсорбирующей текучей средой,
отличающийся тем, что узел (37) ограничивает камеру (121) перепускания газообразной охлаждающей текучей среды, ограниченную, по меньшей мере, одной поверхностью (73А, 73В) перемещения газа охлаждающей текучей среды, находящейся на испарителе (45) и соединенной на входе с входом (79) питания охлаждающей текучей средой, по меньшей мере, одной поверхностью (119А, 119В) прохождения испаряемой охлаждающей текучей среды, находящейся на абсорбере (47) напротив поверхности или каждой поверхности (73А, 73В) перемещения и соединенной на входе с входом (125) питания абсорбирующей текучей средой, и стенкой (57) дна, соединяющей указанные поверхности (73А, 73В), при этом испаритель (45) содержит коллектор (65) жидкой охлаждающей текучей среды, соединенный с поверхностью или каждой поверхностью (73А, 73В) перемещения для сбора жидкой охлаждающей текучей среды на выходе поверхности или каждой поверхности (73А, 73В) перемещения; а также средства (91) разделения на отсеки, расположенные в камере (121) и ограничивающие на поверхности или каждой поверхности (73А, 73В) перемещения, по меньшей мере, одну область (103), закрытую средствами разделения на отсеки, и, по меньшей мере, одну открытую область (105) перемещения.

2. Узел по п.1, отличающийся тем, что средства (91) разделения на отсеки ограничивают на поверхности или каждой поверхности (73А, 73В) перемещения закрытую выходную область (103А), расположенную поперечно по всей ширине поверхности (73А, 73В) перемещения и выполненную, начиная от стенки (57) дна до открытой области (105А) перемещения, расположенной на расстоянии и над стенкой (57) дна.

3. Узел по п.2, отличающийся тем, что на части поверхности или каждой поверхности (73А, 73В) перемещения средства (91) разделения на отсеки содержат решетку жесткости, по существу, над открытой областью (105А), чтобы максимально увеличить долю открытой площади.

4. Узел по п.1 или 2, отличающийся тем, что вход (79) питания охлаждающей текучей средой соединен с входным краем (69) поверхности или каждой поверхности (73А, 73В) перемещения, при этом средства (91) разделения на отсеки ограничивают на поверхности (73А, 73В) перемещения чередующиеся закрытые области (103) и открытые области (105) перемещения между стенкой (57) дна и входным краем (69).

5. Узел по п.1 или 2, отличающийся тем, что напротив открытой области или каждой открытой области (105) средства разделения (91) на отсеки содержат направляющее ребро (101), которое выполнено выступающим на расстоянии от поверхности (73А, 73В) перемещения.

6. Узел по п.5, отличающийся тем, что каждое направляющее ребро (101) отстоит от поверхности (73А, 73В) перемещения на расстояние, составляющее от 0,5 до 5 мм, соответствующее размеру образующихся капель.

7. Узел по п.1 или 2, отличающийся тем, что испаритель (45) содержит, по меньшей мере, одно тело (61), ограничивающее две противоположные поверхности (73А, 73В) перемещения, соединенные между собой боковыми поверхностями (74), при этом средства (91) разделения на отсеки выполнены герметичными на боковых поверхностях (74).

8. Узел по п.1 или 2, отличающийся тем, что содержит пористый блок (93), установленный между коллектором (65) охлаждающей текучей среды и поверхностью или каждой поверхностью (73А, 73В) перемещения.

9. Узел по п.1 или 2, отличающийся тем, что коллектор (65) охлаждающей текучей среды расположен под стенкой (57) дна и прижат к стенке (57) дна.

10. Узел по п.1 или 2, отличающийся тем, что абсорбер (47) содержит коллектор (115) жидкой смешанной текучей среды, полученной посредством смешивания абсорбирующей текучей среды и охлаждающей текучей среды, соединенный с поверхностью или с каждой поверхностью (119А, 119В) прохождения для сбора смешанной текучей среды на выходе поверхности или с каждой поверхности (119А, 119В) прохождения; а также, по меньшей мере, одну стенку (138) закрывания поверхности или каждой поверхности (119А, 119В) прохождения, ограничивающую на поверхности или каждой поверхности (119А, 119В) прохождения, по меньшей мере, одну выходную открытую область (143А), начинающуюся от стенки (57) дна, при этом выходная открытая область (143А) сообщается с камерой (121).

11. Узел по п.10, отличающийся тем, что на части поверхности или каждой поверхности (119А, 119В) прохождения стенка (138) закрывания содержит решетку жесткости, по существу, над выходной открытой областью (143А), чтобы максимально увеличить долю открытой площади.

12. Узел по п.10, отличающийся тем, что стенка (138) закрывания содержит, по меньшей мере, одну закрытую область (141) над выходной открытой областью (143А).

13. Узел по п.10, отличающийся тем, что открытая или каждая открытая область (143) прохождения расположена напротив закрытой области (103) поверхности (73А, 73В) перемещения.

14. Узел по п.12, отличающийся тем, что открытая или каждая открытая область (105) поверхности (73А, 73В) перемещения расположена напротив закрытой области (141) поверхности (119А, 119В) прохождения.

15. Узел по п.10, отличающийся тем, что выходная открытая область (143А), выходящая в камеру (121), содержит отверстие (145) сбора, примыкающее к стенке (57) дна для удаления жидких текучих сред, присутствующих на стенке (57) дна в коллекторе (115).

16. Узел по п.10, отличающийся тем, что коллектор (65) охлаждающей текучей среды содержит, по меньшей мере, один приемник (81) охлаждающей текучей среды (65), содержащий дно (85), имеющее наклон в первом направлении к выходу (87) удаления жидкой охлаждающей текучей среды, при этом коллектор (115) смешанной текучей среды содержит, по меньшей мере, один приемник (129) жидкой смешанной текучей среды, содержащий дно (131), имеющее наклон во втором направлении, отличном от первого направления, в сторону выхода (135) удаления смешанной текучей среды.

17. Устройство (11) охлаждения абсорбцией, содержащее:
генератор (33) для получения охлаждающей текучей среды и абсорбирующей текучей среды путем разделения смешанной текучей среды;
конденсатор (35) охлаждающей текучей среды, соединенный с генератором (33);
узел (37) испарителя/абсорбера по любому из пп.1-16, при этом испаритель (45) соединен с конденсатором (35) посредством трубопровода (75) питания охлаждающей текучей средой, выходящего во вход (77) питания охлаждающей текучей средой, при этом абсорбер (47) соединен с генератором (33) посредством трубопровода (123) питания абсорбирующей текучей средой, выходящего во вход (125) питания абсорбирующей текучей средой, и посредством трубопровода (137) удаления смешанной текучей среды; и
контур (51) охлаждения на основе текучей среды-теплоносителя, находящийся в теплообменной связи с поверхностью или с каждой поверхностью (73А, 73В) перемещения, при этом контур (51) охлаждения содержит первый теплообменник (155), расположенный за пределами испарителя (45).

18. Автомобиль, отличающийся тем, что содержит устройство (11) по п.17.



 

Похожие патенты:

Адсорбер // 2200283
Изобретение относится к устройствам для отделения газовых примесей от газов или газовых смесей и может быть использовано в холодильных машинах и в низкотемпературных установках разделения воздуха, в частности для извлечения инертных (редких) газов из газовых смесей.

Изобретение относится к устройствам для отделения газовых примесей от газов и может быть использовано в холодильной и низкотемпературной технике, в частности, для извлечения инертных газов из газовых смесей.

Адсорбер // 2031332
Изобретение относится к химическому машиностроению, холодильной и криогенной технике, а именно к аппаратам для проведения процессов в системе газ - твердое тело. .

Абсорбер // 2028563
Изобретение относится к холодильной технике и предназначено для использования, например, в холодильных агрегатах бытовых холодильников и морозильников. .

Адсорбер // 2011937
Изобретение относится к области кислородного машиностроения и может быть использовано, в частности, в холодильной технике для разделения воздуха, медицине, газосварочном производстве.

Изобретение относится к абсорберам абсорбционных термотрансформаторов. .

Изобретение относится к области криогенной техники. .
Наверх