專利名稱：吸附床的被動(dòng)回?zé)嵫b置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種固體吸附式制冷或制熱裝置的部件，特別是指一種吸附床的被動(dòng)回?zé)嵫b置。
背景技術(shù)：
吸附式制冷能利用太陽能、地?zé)?、余熱等熱能源，具有環(huán)保節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，但目前開發(fā)和應(yīng)用中存在的問題是“效率太低、功率小、周期長等”?，F(xiàn)有連續(xù)回?zé)釤岵ㄑh(huán)技術(shù)在國際國內(nèi)尚未成熟，回?zé)嵝什桓?，傳熱結(jié)構(gòu)不理想，總體的制冷效率低下。
詳見文獻(xiàn)王如竹等著《吸附式制冷》第1章第4節(jié)第5小節(jié)；第4章第5、6節(jié)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種吸附床的被動(dòng)回?zé)嵫b置，它在兩個(gè)吸附床間增加了帶動(dòng)力的回?zé)嵫b置，提供了兩吸附床直接回?zé)岬男路绞?，提高了回?zé)嵝剩惯B續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的吸附式制冷系統(tǒng)制冷循環(huán)周期縮短，制冷功率得到有效保障，總體效率提高。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種吸附床的被動(dòng)回?zé)嵫b置，它包括兩個(gè)吸附床3，交替處于吸附態(tài)和解吸態(tài)，每個(gè)吸附床分別設(shè)有吸附質(zhì)通道49、吸附劑50、吸附質(zhì)通道口43、導(dǎo)熱片55，兩吸附床內(nèi)還設(shè)有帶動(dòng)力的回?zé)嵫b置，包括有回?zé)峤橘|(zhì)64、節(jié)流閥45、回?zé)岜?6、回?zé)峁艿?7，兩個(gè)吸附床內(nèi)各設(shè)有半個(gè)回路的回?zé)峁艿?7，第一個(gè)吸附床的回?zé)峁艿廊肟谂c第二個(gè)吸附床的回?zé)峁艿莱隹诮?jīng)回?zé)岜?6連接，第一個(gè)吸附床的回?zé)峁艿莱隹谂c第二個(gè)吸附床的回?zé)峁艿廊肟诮?jīng)節(jié)流閥45連接，構(gòu)成整體回路，回?zé)峁艿?7內(nèi)設(shè)有回?zé)峤橘|(zhì)64，當(dāng)回?zé)岜眠\(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)一個(gè)吸附床吸熱，同時(shí)對(duì)另一個(gè)吸附床放熱，回?zé)岜梅崔D(zhuǎn)時(shí)，吸放熱對(duì)調(diào)，回?zé)峤橘|(zhì)64在回?zé)峁艿?7內(nèi)的循環(huán)方向?qū)φ{(diào)。
兩個(gè)吸附床為聯(lián)體結(jié)構(gòu)組成聯(lián)體吸附床38，兩個(gè)吸附床間設(shè)有吸附床隔熱倉44，吸附床端面設(shè)有吸附床隔熱層63，吸附床側(cè)面設(shè)有導(dǎo)熱層54，回?zé)岜?6、節(jié)流閥45設(shè)在吸附床隔熱倉44內(nèi)。回?zé)岜迷O(shè)在回?zé)峁艿?7循環(huán)的位置最高處。
本實(shí)用新型有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果它從吸附床內(nèi)的傳熱這一影響熱波的根本因素(見文獻(xiàn)王如竹等著《吸附式制冷》第81頁第28行)上解決熱波循環(huán)問題，被動(dòng)熱波循環(huán)即在不違背熱力學(xué)第二定律的情況下，利用回?zé)岜谩⒐?jié)流閥、管道在兩個(gè)不同溫度狀態(tài)的吸附床之間進(jìn)行內(nèi)部強(qiáng)化回?zé)岬臒岵ㄑh(huán)。合理用于固體吸附式制冷、制熱，通過系統(tǒng)的內(nèi)部回?zé)岣咝н\(yùn)轉(zhuǎn)，提高了制冷效果和系統(tǒng)效率，為固體吸附式制冷、制熱的工業(yè)化應(yīng)用，創(chuàng)造了條件。
被動(dòng)熱波循環(huán)，能克服兩環(huán)境間的逆向溫差，用動(dòng)力驅(qū)動(dòng)將低溫環(huán)境的熱能跨距離傳遞給高溫環(huán)境，能使熱波循環(huán)達(dá)到最后的吸附、解吸狀態(tài)，適合用于外來熱源不足或需要提高回?zé)崴俣然騼H作為一種補(bǔ)充的情況，應(yīng)該特別指出的是這種內(nèi)部強(qiáng)化傳熱、回?zé)岱绞讲煌谄胀照{(diào)的地方在于它不向外排冷或排熱而引起能源浪費(fèi)，因而它有冷、熱共用的技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性和顯著進(jìn)步。聯(lián)體吸附床內(nèi)置回?zé)岜茫哟鬁夭?，提高?nèi)部換熱效率，合理利用高、低溫工作介質(zhì)中的能量，一舉兩得。


圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施例的示意圖；圖2是聯(lián)體吸附床內(nèi)被動(dòng)回?zé)峤Y(jié)構(gòu)圖；圖3是聯(lián)體吸附床內(nèi)部傳熱傳質(zhì)結(jié)構(gòu)放大示意圖；圖4是活塞式水箱剖面圖；圖5、圖6、圖7是聯(lián)體吸附床工作狀態(tài)圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例詳細(xì)說明本實(shí)用新型。
如圖所示，圖中附圖標(biāo)記如下太陽能集熱器1、總水閥2、吸附床3、水箱4、冷凝器5、貯液器6、節(jié)流閥8、蒸發(fā)器12、水閥24、25、水箱28、三位五通閥30、蓄能器31、管路33、水箱34、閥35、36、活塞式水箱37、聯(lián)體吸附床38、閥39、40、活塞式水箱隔熱倉41、熱水倉42、吸附質(zhì)通道口43、吸附床隔熱倉44、節(jié)流閥45、回?zé)岜?6、回?zé)峁艿?7、吸附質(zhì)通道49、吸附劑50、導(dǎo)熱層54、導(dǎo)熱片55、吸附床隔熱層63、回?zé)峤橘|(zhì)64、熱源65、吸附質(zhì)66、吸附質(zhì)管路67、熱水倉隔熱層68。
圖中箭頭表示吸附質(zhì)流動(dòng)方向，實(shí)線箭頭和虛線箭頭分別表示兩種不同工作狀態(tài)，圖中箭頭旁邊的“冷”、“熱”分別表示吸附質(zhì)按箭頭指向流動(dòng)時(shí)的溫度狀態(tài)。
本實(shí)用新型包括固體吸附式制冷制熱裝置，能量源可采用太陽能、地?zé)?、余熱等熱?5。
所述固體吸附式制冷制熱裝置設(shè)置有吸附床3、冷凝器5、貯液器6、節(jié)流閥8、蒸發(fā)器12、閥35、閥36、閥39、閥40、連接管路或這幾部分的必要搭配組合，所述吸附床可為聯(lián)體吸附床38，吸附床內(nèi)設(shè)置有吸附質(zhì)通道口43、隔熱倉44、吸附床隔熱層63、節(jié)流閥45、回?zé)岜?6、回?zé)峁艿?7、吸附質(zhì)通道49、吸附劑50、導(dǎo)熱層54、導(dǎo)熱片55。
熱源為太陽能熱水裝置，設(shè)置有太陽能集熱器1、活塞式水箱37、管路33；用自來水的壓力推動(dòng)活塞式水箱往復(fù)移動(dòng)，又作為低溫水源進(jìn)行降溫，包括有保溫水箱4、28、34、蓄能器31、閥門2、三位五通閥30、管路或這幾部分的必要搭配組合，在太陽能不足時(shí)可通過其他輔助熱源如天然氣、電等輔助加熱；所述活塞式水箱37設(shè)有隔熱倉41熱水倉42、熱水倉隔熱層68。
實(shí)施例圖2～3中，回?zé)峁艿?7將節(jié)流閥45和回?zé)岜?6連成兩床內(nèi)部的強(qiáng)化回?zé)峄芈?，其與導(dǎo)熱片55接觸的部位為導(dǎo)熱體51。吸附質(zhì)通道口43與均布在吸附劑50內(nèi)的吸附質(zhì)通道49連通，使吸附質(zhì)能與吸附劑50順利進(jìn)行吸附和解吸；導(dǎo)熱片55把導(dǎo)熱體51與導(dǎo)熱層54緊密連為一體；與吸附劑壓合成形的導(dǎo)熱片55采用導(dǎo)熱性好且與工質(zhì)對(duì)適應(yīng)的金屬薄片(如鋁片)；隔熱倉44、吸附床隔熱層63，保障了吸附床與外環(huán)境的必要隔離。
圖4中，隔熱倉41、熱水倉隔熱層68、對(duì)熱水倉42起保溫隔熱作用，熱水倉42可為耐壓倉，當(dāng)升高水箱34通過水管33給熱水倉42加壓(或用其他方式加壓)使水溫能達(dá)到100度以上可提高解吸速度和選用更多的工質(zhì)對(duì)。
圖1、圖5～7所示的實(shí)施例中，打開總水閥2給蓄能器31充水蓄能，設(shè)開始狀態(tài)為圖5即左吸附床處于解吸態(tài)結(jié)束，溫度高；右吸附床處于吸附態(tài)結(jié)束，溫度低。此時(shí)將三位五通閥30向左移動(dòng)給水箱4左邊上水同時(shí)水箱4右邊的水排進(jìn)水箱28供用戶使用，在水的推力作用下，將活塞式熱水箱37推至中間空位即圖6的狀態(tài)，使左、右兩床與冷、熱水源隔絕，啟動(dòng)回?zé)岜?6將左吸附床的熱量強(qiáng)化回?zé)峤o右吸附床進(jìn)行被動(dòng)熱波循環(huán)，在回?zé)岬淖饔孟拢蟠查_始快速吸附，右床開始快速解吸，形成熱波，也可關(guān)閉回?zé)岜?6，停止強(qiáng)化回?zé)?，將三位五通閥再次向左移動(dòng)一次，進(jìn)入圖7的狀態(tài)，左床被冷水箱的冷水冷卻，右床被活塞式熱水箱37加熱，左、右兩床分別在冷卻、加熱的驅(qū)動(dòng)下，再次進(jìn)入快速吸附、解吸狀態(tài)，產(chǎn)生熱波，之后，隨著吸附平衡的到來，吸附、解吸逐漸減慢速度，直至停止；等吸附、解吸過程完成時(shí)，左床處于吸附態(tài)結(jié)束，床位低，溫度低，而右床處于解吸態(tài)結(jié)束，床位高，溫度高。反向循環(huán)時(shí)將三位五通閥30向右打開給右床冷水箱上水同時(shí)水箱4左邊的水帶走冷卻熱排進(jìn)水箱28供用戶使用，在水的推力作用下，將活塞式熱水箱37推至中間空位即圖6的狀態(tài)，使左、右兩床與冷、熱水源隔絕；此時(shí)，反向啟動(dòng)回?zé)岜?6將右吸附床的熱量強(qiáng)化回?zé)峤o左吸附床進(jìn)行被動(dòng)熱波循環(huán)，在回?zé)岬淖饔孟拢掖查_始快速吸附，左床開始快速解吸，形成熱波；通過被動(dòng)熱波循環(huán)達(dá)到吸附、解吸，也可完成整個(gè)循環(huán)過程。有益的是在這整個(gè)過程中蒸發(fā)器12可連續(xù)不間斷的制冷，還可根據(jù)需要進(jìn)行選擇控制達(dá)到理想熱波循環(huán)的高效節(jié)能目的，另外，被動(dòng)熱波循環(huán)不用或少用外來熱源即可實(shí)現(xiàn)解吸目的，這對(duì)固體吸附式制冷、制熱技術(shù)的推廣應(yīng)用必然產(chǎn)生積極影響。
權(quán)利要求1.一種吸附床的被動(dòng)回?zé)嵫b置，它包括兩個(gè)吸附床(3)，交替處于吸附態(tài)和解吸態(tài)，每個(gè)吸附床分別設(shè)有吸附質(zhì)通道(49)、吸附劑(50)、吸附質(zhì)通道口(43)、導(dǎo)熱片(55)，其特征在于兩吸附床內(nèi)還設(shè)有帶動(dòng)力的回?zé)嵫b置，包括有回?zé)峤橘|(zhì)(64)、節(jié)流閥(45)、回?zé)岜?46)、回?zé)峁艿?47)，兩個(gè)吸附床內(nèi)各設(shè)有半個(gè)回路的回?zé)峁艿?47)，第一個(gè)吸附床的回?zé)峁艿廊肟谂c第二個(gè)吸附床的回?zé)峁艿莱隹诮?jīng)回?zé)岜?46)連接，第一個(gè)吸附床的回?zé)峁艿莱隹谂c第二個(gè)吸附床的回?zé)峁艿廊肟诮?jīng)節(jié)流閥(45)連接，構(gòu)成整體回路，回?zé)峁艿?47)內(nèi)設(shè)有回?zé)峤橘|(zhì)(64)，當(dāng)回?zé)岜眠\(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)一個(gè)吸附床吸熱，同時(shí)對(duì)另一個(gè)吸附床放熱，回?zé)岜梅崔D(zhuǎn)時(shí)，吸放熱對(duì)調(diào)，回?zé)峤橘|(zhì)(64)在回?zé)峁艿?47)內(nèi)的循環(huán)方向?qū)φ{(diào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸附床的被動(dòng)回?zé)嵫b置，其特征在于兩個(gè)吸附床為聯(lián)體結(jié)構(gòu)組成聯(lián)體吸附床(38)，兩個(gè)吸附床間設(shè)有吸附床隔熱倉(44)，吸附床端面設(shè)有吸附床隔熱層(63)，吸附床側(cè)面設(shè)有導(dǎo)熱層(54)，回?zé)岜?46)、節(jié)流閥(45)設(shè)在吸附床隔熱倉(44)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸附床的被動(dòng)回?zé)嵫b置，其特征在于回?zé)岜迷O(shè)在回?zé)峁艿?47)循環(huán)的位置最高處。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種吸附床的被動(dòng)回?zé)嵫b置，它包括兩個(gè)吸附床3，交替處于吸附態(tài)和解吸態(tài)，兩吸附床內(nèi)還設(shè)有帶動(dòng)力的回?zé)嵫b置，包括有回?zé)峤橘|(zhì)64、節(jié)流閥45、回?zé)岜?6、回?zé)峁艿?7，兩個(gè)吸附床內(nèi)各設(shè)有半個(gè)回路的回?zé)峁艿?，?gòu)成整體回路，回?zé)峁艿纼?nèi)設(shè)有回?zé)峤橘|(zhì)，當(dāng)回?zé)岜眠\(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)一個(gè)吸附床吸熱，同時(shí)對(duì)另一個(gè)吸附床放熱。它在兩個(gè)吸附床間增加了帶動(dòng)力的回?zé)嵫b置，提供了兩吸附床直接回?zé)岬男路绞?，提高了回?zé)嵝?，使連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的吸附式制冷系統(tǒng)制冷循環(huán)周期縮短，制冷功率得到有效保障，總體效率提高。
文檔編號(hào)F25B40/06GK2615601SQ03242808
公開日2004年5月12日 申請(qǐng)日期2003年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月31日
發(fā)明者歐陽永定 申請(qǐng)人:歐陽永定