余熱冷管型旋轉(zhuǎn)式吸附制冷空調(diào)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種余熱冷管型旋轉(zhuǎn)式吸附制冷空調(diào)裝置，其包括吸附式制冷單元管等，多個吸附式制冷單元管呈輻射狀安裝在旋轉(zhuǎn)床上，在旋轉(zhuǎn)床外設(shè)有保護(hù)殼，保護(hù)殼和前蓋板之間、保護(hù)殼和后蓋板之間都通過法蘭密封連接起來，在沿旋轉(zhuǎn)床的軸向方向上用不銹鋼板將不同縱排的吸附式制冷單元管隔開，吸附式制冷單元管的一端與絕熱層連接，吸附式制冷單元管的另一端與旋轉(zhuǎn)床外壁連接，旋轉(zhuǎn)軸和后蓋板之間、旋轉(zhuǎn)軸和前蓋板之間都是通過軸瓦密封連接。本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)在吸附床旋轉(zhuǎn)過程中完成吸附、脫附的制冷循環(huán)，且可以將吸附式制冷單元管按一定數(shù)量呈輻射狀組合裝配在一起，組成的余熱冷管型旋轉(zhuǎn)式吸附制冷空調(diào)裝置可以滿足不同情況下，不同負(fù)荷的需求。
【專利說明】余熱冷管型旋轉(zhuǎn)式吸附制冷空調(diào)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種利用余熱獲得冷量的一種裝置，特別是涉及一種余熱冷管型旋轉(zhuǎn)式吸附制冷空調(diào)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]吸附床是吸附制冷機(jī)械中關(guān)鍵的部件，其傳熱傳質(zhì)性能直接關(guān)系到整個吸附制冷機(jī)械的制冷性能。由于吸附劑的導(dǎo)熱系數(shù)非常低，傳熱能力差，同時(shí)，吸附劑內(nèi)部的傳質(zhì)是通過滲透和擴(kuò)散進(jìn)行的。
[0003]目前，國內(nèi)外常用的結(jié)構(gòu)是:整體式吸附床、蒸發(fā)器、冷凝器，制冷系統(tǒng)中采用閥門控制各個循環(huán)過程。采用這樣的結(jié)構(gòu)的問題和缺陷是:一，系統(tǒng)工作在較高的真空狀態(tài)，在強(qiáng)烈的振動情況下，可靠性差；主要突出問題是真空度難以保持。真空度差，制冷系統(tǒng)難以進(jìn)行正常工作。二，傳統(tǒng)的吸附器包括至少兩臺吸附器、冷凝器、蒸發(fā)器、多個真空閥和制冷劑連接管路，系統(tǒng)復(fù)雜龐大；且系統(tǒng)有較大阻力，傳質(zhì)效果差。常見吸附床的結(jié)構(gòu)形式有殼管式、管翅式、螺旋板式，各吸附床通過閥門的閉合進(jìn)行床體切換，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)制冷。各種結(jié)構(gòu)的吸附床在用于液體作為熱媒或冷媒時(shí)，具有較好的性能，但用于空氣直接加熱和空氣直接冷卻時(shí)，上述結(jié)構(gòu)形式的吸附床在防腐、檢修、耐冷熱沖擊和傳熱傳質(zhì)性能方面還不盡人意。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種余熱冷管型旋轉(zhuǎn)式吸附制冷空調(diào)裝置，其可以實(shí)現(xiàn)在吸附床旋轉(zhuǎn)過程中完成脫附的制冷循環(huán)，且可以將吸附式制冷單元管按一定數(shù)量以沿旋轉(zhuǎn)軸半徑方向，呈輻射狀組合裝配在一起，組成的余熱冷管型旋轉(zhuǎn)式吸附制冷空調(diào)裝置可以滿足不同情況下，不同負(fù)荷的需求。
[0005]本實(shí)用新型是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的:一種余熱冷管型旋轉(zhuǎn)式吸附制冷空調(diào)裝置，其特征在于，所述余熱冷管型旋轉(zhuǎn)式吸附制冷空調(diào)裝置包括吸附式制冷單元管、旋轉(zhuǎn)床、前蓋板、后蓋板、旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)床設(shè)有前蓋板和后蓋板，多個吸附式制冷單元管呈輻射狀安裝在旋轉(zhuǎn)床上，在旋轉(zhuǎn)床外設(shè)有保護(hù)殼，保護(hù)殼和前蓋板之間、保護(hù)殼和后蓋板之間都通過法蘭密封連接起來，在沿旋轉(zhuǎn)床的軸向方向上用不銹鋼板將不同縱排的吸附式制冷單元管隔開，吸附式制冷單元管的一端與絕熱層連接，吸附式制冷單元管的另一端與旋轉(zhuǎn)床外壁連接，旋轉(zhuǎn)軸和后蓋板之間、旋轉(zhuǎn)軸和前蓋板之間都是通過軸瓦密封連接。
[0006]優(yōu)選地，所述吸附式制冷單元管包括沸石分子篩、脫附段、吸附質(zhì)通道、絕熱段、蒸發(fā)段、通孔，沸石分子篩位于脫附段和吸附質(zhì)通道之間，蒸發(fā)段位于脫附段的另一側(cè)，絕熱段位于脫附段和蒸發(fā)段之間，通孔位于吸附質(zhì)通道上。
[0007]優(yōu)選地，所述余熱冷管型旋轉(zhuǎn)式吸附制冷空調(diào)裝置還包括吸附區(qū)、脫附區(qū)、冷卻區(qū)、冷凝區(qū)、蒸發(fā)區(qū)，每當(dāng)旋轉(zhuǎn)床轉(zhuǎn)動18°，就有一個吸附式制冷單元管完成脫附，從脫附區(qū)進(jìn)入冷卻區(qū)；一個吸附式制冷管完成冷卻，從冷卻區(qū)進(jìn)入蒸發(fā)區(qū)；一個吸附式制冷管完成蒸發(fā)、吸附，從吸附區(qū)進(jìn)入脫附區(qū)。
[0008]優(yōu)選地，所述脫附段的尺寸如下:直徑36?48mm、壁厚l?2mm、長度為30(T500mm ;絕熱段的尺寸如下:直徑25?36mm、壁厚f 2mm、長度為20mm，里面填有石棉材料；蒸發(fā)段的尺寸如下:直徑25?36mm、壁厚]長度20CT300mm ;吸附質(zhì)通道的尺寸如下:直徑8?IOmm,壁厚0.8mm,長度52CT640mm ;兩個通孔之間的間距為5mm。
[0009]優(yōu)選地，所述前蓋板上有高溫?zé)煔馊肟?、冷凝空氣入口、冷卻空氣入口、空調(diào)空氣入口，高溫?zé)煔馊肟凇⒗淠諝馊肟?、冷卻空氣入口、空調(diào)空氣入口使用第一分區(qū)鋼板、第二分區(qū)鋼板、鋼板圈隔開，并在第一分區(qū)鋼板、第二分區(qū)鋼板、鋼板圈分別上用第一軟刷、第二軟刷和第三軟刷，后蓋板上有高溫?zé)煔獬隹凇⒗淠諝獬隹?、冷卻空氣出口、空調(diào)空氣出口。
[0010]本實(shí)用新型的積極進(jìn)步效果在于:本實(shí)用新型利用吸附單元制冷管及各冷熱流體擋板，在旋轉(zhuǎn)床內(nèi)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)床集脫附區(qū)，蒸發(fā)區(qū)、冷卻區(qū)以及絕熱區(qū)于一體，直接利用吸附床床體的旋轉(zhuǎn)，完成冷熱流體的切換，無節(jié)流裝置，無冷劑控制閥門，結(jié)構(gòu)簡單，噪音小，密封性好，效率高，一旦有單個制冷單元損壞，可單獨(dú)更換，安裝和檢修方便。用不同數(shù)量吸附式制冷單元管，可組裝成不同功率的大小的空調(diào)器。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是吸附式制冷單元剖面結(jié)構(gòu)圖；
[0012]圖2是吸附質(zhì)通道結(jié)構(gòu)圖；
[0013]圖3是沿圖1中A-A線的剖視圖；
[0014]圖4是本實(shí)用新型余熱冷管型旋轉(zhuǎn)式吸附制冷空調(diào)裝置中主要部件的結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖5是沿圖4中B-B線的剖視圖；
[0016]圖6是旋轉(zhuǎn)床分區(qū)圖；
[0017]圖7是沿圖4中C-C線右下部分局部放大圖；
[0018]圖8是旋轉(zhuǎn)床前蓋板平面圖；
[0019]圖9是旋轉(zhuǎn)床前蓋板軸測圖；
[0020]圖10是旋轉(zhuǎn)床蓋板和旋轉(zhuǎn)床床體的裝配圖；
[0021]圖11是余熱冷管型旋轉(zhuǎn)式吸附空調(diào)裝置旋轉(zhuǎn)部分；
[0022]圖12是余熱冷管型旋轉(zhuǎn)式吸附空調(diào)裝置實(shí)例的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖給出本實(shí)用新型較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
[0024]如圖1至圖11所示，本實(shí)用新型余熱冷管型旋轉(zhuǎn)式吸附制冷空調(diào)裝置36包括吸附式制冷單元管1、旋轉(zhuǎn)軸21、旋轉(zhuǎn)床37、前蓋板28、后蓋板27，旋轉(zhuǎn)床37設(shè)有前蓋板28和后蓋板27，多個吸附式制冷單元管I呈輻射狀安裝在旋轉(zhuǎn)床37上，在旋轉(zhuǎn)床37外設(shè)有保護(hù)殼16，保護(hù)殼16和前蓋板28之間、保護(hù)殼16和后蓋板27之間都通過法蘭50密封連接起來，在沿旋轉(zhuǎn)床37的軸向方向上用不銹鋼板29將不同縱排的吸附式制冷單元管I隔開。吸附式制冷單元管I的一端與絕熱層18連接，吸附式制冷單元管I的另一端與旋轉(zhuǎn)床外壁17連接，旋轉(zhuǎn)軸21和后蓋板27之間、旋轉(zhuǎn)軸21和前蓋板28之間都是通過軸瓦51密封連接。多個吸附式制冷單元管I可以具體通過預(yù)留孔52安裝在旋轉(zhuǎn)床37上。
[0025]吸附式制冷單元管I和絕熱層18之間可以用石棉墊圈密封，防止氣流沿半徑方向流動。絕熱層18具有絕熱層外壁20和絕熱層內(nèi)壁19。在吸附式制冷單元管I和旋轉(zhuǎn)床外壁17空接觸處可以采用高溫密封膠密封，防止煙氣的泄露。
[0026]吸附式制冷單元管I包括沸石分子篩2、脫附段3、吸附質(zhì)通道4、絕熱段5、蒸發(fā)段
6、通孔7，沸石分子篩2位于脫附段3和吸附質(zhì)通道4之間，蒸發(fā)段6位于脫附段3的一側(cè)，絕熱段5位于脫附段3和蒸發(fā)段6之間，通孔7位于吸附質(zhì)通道4上。脫附段3的尺寸如下:直徑36~48mm、壁厚f2mm、長度為30(T500mm ;絕熱段5的尺寸如下:直徑25~36mm、壁厚l~2mm、長度為20mm,里面填有石棉材料；蒸發(fā)段6的尺寸如下:直徑25mm、壁厚l~2mm、長度200^300mm ;吸附質(zhì)通道4的尺寸如下:直徑8~IOmm,壁厚0.8mm,長度52CT640mm ;兩個通孔7之間的間距為5mm。
[0027]由圖4、圖5、圖7、圖8、圖9、圖10所示，旋轉(zhuǎn)床37根據(jù)負(fù)荷的不同，與一定數(shù)量吸附式制冷單元管I連接，沿旋轉(zhuǎn)軸每個圓周方向上可以有二十根吸附式制冷單元管I。前蓋板28上有高溫?zé)煔馊肟?8、冷凝空氣入口 10、冷卻空氣入口 14、空調(diào)空氣入口 12，高溫?zé)煔馊肟?8、冷凝空氣入口 10、冷卻空氣入口 14、空調(diào)空氣入口 12使用第一分區(qū)鋼板30、第二分區(qū)鋼板32、鋼板圈34隔開，并在第一分區(qū)鋼板30、第二分區(qū)鋼板32、鋼板圈34分別上用耐高溫的第一軟刷31、第二軟刷33和第三軟刷35，以使在旋轉(zhuǎn)過程中隔斷氣流。后蓋板27上有高溫?zé)煔獬隹?9、冷凝空氣出口 11、冷卻空氣出口 15、空調(diào)空氣出口 13。本實(shí)用新型余熱冷管型旋轉(zhuǎn)式吸附制冷空調(diào)裝置由外向里依次還包括以下元件:旋轉(zhuǎn)床外保護(hù)殼16 (直徑1.66m)、旋轉(zhuǎn)床外壁17 (直徑1.56m)、絕熱區(qū)外壁20 (直徑0.78m)、絕熱區(qū)內(nèi)壁19 (直徑0.64m)、旋轉(zhuǎn)軸21 (直徑0.34m,)，在絕熱層18內(nèi)填加石棉材料。保護(hù)殼16起到防止煙氣泄露和保護(hù)旋轉(zhuǎn)床的目的；絕熱區(qū)外壁20和前蓋板28、后蓋板27之間是采用耐高溫的軟刷密封連接。
[0028]如圖6所示，沿旋轉(zhuǎn)床37的圓周方向，本實(shí)用新型余熱冷管型旋轉(zhuǎn)式吸附制冷空調(diào)裝置36還包括吸附區(qū)22(角度-60~90°，半徑0.39~0.78m的區(qū)域)、脫附區(qū)23(角度90°~-90。，半徑0.39~0.78m的區(qū)域)、冷卻區(qū)25(角度-90°~-60。，半徑0.39~0.78m的區(qū)域)、冷凝區(qū)24(角度90°~-90。，半徑0.17~0.32m的區(qū)域)、蒸發(fā)區(qū)26(角度-60°~90。，半徑0.17、.32m的區(qū)域)。吸附式制冷單元管各區(qū)的位置和吸附式空調(diào)裝置各區(qū)的位置相對應(yīng)。每當(dāng)旋轉(zhuǎn)床轉(zhuǎn)動18°，就有一個吸附式制冷單元管I完成脫附，從脫附區(qū)23進(jìn)入冷卻區(qū)25 ;—個吸附式制冷管完成冷卻，從冷卻區(qū)25進(jìn)入蒸發(fā)區(qū)26 個吸附式制冷管完成蒸發(fā)、吸附，從吸附區(qū)22進(jìn)入脫附區(qū)23，實(shí)現(xiàn)連續(xù)的制冷，從而能夠連續(xù)的輸出冷量。在旋轉(zhuǎn)床37轉(zhuǎn)動的過程中，吸附床前蓋板28和吸附床后蓋板27是固定不動的；前蓋板28、后蓋板27通過分區(qū)鋼板上的第一軟刷31、第二軟刷33和不銹鋼板29緊密接觸，保證在旋轉(zhuǎn)過程中隔斷載熱流體。
[0029]在圖12的余熱冷管型旋轉(zhuǎn)式吸附空調(diào)裝置實(shí)例的示意圖中，船舶所排出的高溫?zé)煔?8先通過電子除塵器47，然后進(jìn)入前蓋板28的高溫?zé)煔馊肟?8，經(jīng)過脫附區(qū)23，橫掠吸附式制冷單元管的脫附段，使制冷劑水蒸氣脫附出來，然后高溫?zé)煔鈴男D(zhuǎn)床后蓋板的高溫?zé)煔獬隹?9排出；在脫附的同時(shí)，冷凝空氣39經(jīng)風(fēng)機(jī)送入前蓋板的冷凝空氣入口 10，進(jìn)入旋轉(zhuǎn)床的冷凝區(qū)24，橫掠吸附式制冷單元管的冷凝段，使制冷劑水蒸氣冷凝成液態(tài)水，然后冷凝空氣從旋轉(zhuǎn)床后蓋板27的冷凝空氣出口 11排出；同時(shí)，冷卻空氣40經(jīng)風(fēng)機(jī)，送入前蓋板28的冷卻空氣入口 14，進(jìn)入冷卻區(qū)25，橫掠吸附式制冷單元管的脫附段，使吸附床的溫度能夠降下來，達(dá)到沸石分子篩的吸附溫度，然后冷卻空氣從后蓋板27的冷卻空氣出口 15排出；同時(shí)，室外空氣41和用戶空氣回風(fēng)48混合后，經(jīng)風(fēng)機(jī)送入蓋板的空調(diào)空氣入口12，進(jìn)入蒸發(fā)區(qū)26，橫掠吸附式制冷單元管的蒸發(fā)段，使液態(tài)制冷劑水氣化，從而帶走大量的氣化潛熱，使空調(diào)空氣的溫度降低，然后再從蓋板的空調(diào)空氣出口 13流出，進(jìn)入用戶49。冷凝空氣39、冷卻空氣40經(jīng)過后產(chǎn)生降溫后排出的高溫?zé)煔?2、排出的冷凝空氣43、排出的冷卻空氣44、室外空氣41和用戶空氣回風(fēng)48混合后形成的混合空氣46。
[0030]在整個循環(huán)過程中，旋轉(zhuǎn)床直接利用吸附床本身的旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)冷、熱流體的切換，對脫附、吸附過程實(shí)現(xiàn)無閥控制，克服了高溫電磁閥工作不穩(wěn)定、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)安排困難的缺點(diǎn)。同時(shí)可以根據(jù)冷負(fù)荷的需求來裝配相應(yīng)數(shù)量的吸附式制冷單元管，從而滿足不同負(fù)荷下，不同制冷量的需求?？紤]到脫附時(shí)間的問題，在旋轉(zhuǎn)床沿圓周方向的脫附區(qū)、冷卻區(qū)、蒸發(fā)區(qū)按一定比例進(jìn)行劃分。
[0031]本實(shí)用新型基于吸附式制冷原理將脫附段、絕熱段、蒸發(fā)段集中于一支封閉的不銹鋼管內(nèi)，組成吸附式制冷單元管，并且利用吸附式制冷單元管及各冷熱流體擋板，在旋轉(zhuǎn)床內(nèi)的設(shè)計(jì)，使旋轉(zhuǎn)床實(shí)現(xiàn)了集脫附區(qū)，蒸發(fā)區(qū)、冷卻區(qū)以及絕熱區(qū)于一體，直接利用吸附床床體的旋轉(zhuǎn)，完成冷熱流體的切換，無節(jié)流裝置，無冷劑控制閥門，結(jié)構(gòu)簡單，密封性好，效率高，一旦有個別制冷單元損壞，可單獨(dú)更換，安裝和檢修方便。用吸附式制冷單元管可組裝成不同功率的大小的空調(diào)器。
[0032]本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實(shí)用新型進(jìn)行各種改型和改變。因此，本實(shí)用新型覆蓋了落入所附的權(quán)利要求書及其等同物的范圍內(nèi)的各種改型和改變。
【權(quán)利要求】
1.一種余熱冷管型旋轉(zhuǎn)式吸附制冷空調(diào)裝置，其特征在于，所述余熱冷管型旋轉(zhuǎn)式吸附制冷空調(diào)裝置包括吸附式制冷單元管、旋轉(zhuǎn)床、前蓋板、后蓋板、旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)床設(shè)有前蓋板和后蓋板，多個吸附式制冷單元管呈輻射狀安裝在旋轉(zhuǎn)床上，在旋轉(zhuǎn)床外設(shè)有保護(hù)殼，保護(hù)殼和前蓋板之間、保護(hù)殼和后蓋板之間都通過法蘭密封連接起來，在沿旋轉(zhuǎn)床的軸向方向上用不銹鋼板將不同縱排的吸附式制冷單元管隔開，吸附式制冷單元管的一端與絕熱層連接，吸附式制冷單元管的另一端與旋轉(zhuǎn)床外壁連接，旋轉(zhuǎn)軸和后蓋板之間、旋轉(zhuǎn)軸和前蓋板之間都是通過軸瓦密封連接。
2.如權(quán)利要求1所述的余熱冷管型旋轉(zhuǎn)式吸附制冷空調(diào)裝置，其特征在于，所述吸附式制冷單元管包括沸石分子篩、脫附段、吸附質(zhì)通道、絕熱段、蒸發(fā)段、通孔，沸石分子篩位于脫附段和吸附質(zhì)通道之間，蒸發(fā)段位于脫附段的另一側(cè)，絕熱段位于脫附段和蒸發(fā)段之間，通孔位于吸附質(zhì)通道上。
3.如權(quán)利要求1所述的余熱冷管型旋轉(zhuǎn)式吸附制冷空調(diào)裝置，其特征在于，所述余熱冷管型旋轉(zhuǎn)式吸附制冷空調(diào)裝置還包括吸附區(qū)、脫附區(qū)、冷卻區(qū)、冷凝區(qū)、蒸發(fā)區(qū)，每當(dāng)旋轉(zhuǎn)床轉(zhuǎn)動18°，就有一個吸附式制冷單元管完成脫附，從脫附區(qū)進(jìn)入冷卻區(qū)；一個吸附式制冷管完成冷卻，從冷卻區(qū)進(jìn)入蒸發(fā)區(qū)；一個吸附式制冷管完成蒸發(fā)、吸附，從吸附區(qū)進(jìn)入脫附區(qū)。
4.如權(quán)利要求2所述的余熱冷管型旋轉(zhuǎn)式吸附制冷空調(diào)裝置，其特征在于，所述脫附段的尺寸如下:直徑36?48mm、壁厚f 2mm、長度為30(T500mm ;絕熱段的尺寸如下:直徑25?36mm、壁厚l?2mm、長度為20mm,里面填有石棉材料；蒸發(fā)段的尺寸如下:直徑25?36mm、壁厚I?2mm、長度200?300mm ;吸附質(zhì)通道的尺寸如下:直徑8?IOmm,壁厚0.8mm,長度520?640mm ;兩個通孔之間的間距為5mm。
5.如權(quán)利要求1所述的余熱冷管型旋轉(zhuǎn)式吸附制冷空調(diào)裝置，其特征在于，所述前蓋板上有高溫?zé)煔馊肟?、冷凝空氣入口、冷卻空氣入口、空調(diào)空氣入口，高溫?zé)煔馊肟?、冷凝空氣入口、冷卻空氣入口、空調(diào)空氣入口使用第一分區(qū)鋼板、第二分區(qū)鋼板、鋼板圈隔開，并在第一分區(qū)鋼板、第二分區(qū)鋼板、鋼板圈分別上用第一軟刷、第二軟刷和第三軟刷，后蓋板上有高溫?zé)煔獬隹?、冷凝空氣出口、冷卻空氣出口、空調(diào)空氣出口。
【文檔編號】F25B27/02GK203464530SQ201320317376
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月4日
【發(fā)明者】趙惠忠, 魏存, 張津, 李瑩瑩, 張愛華, 張弛, 李春蕾 申請人:上海海事大學(xué)