[發(fā)明專利]具有熱回收系統(tǒng)的吸附機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680007579.8
• 申請日: 2006-12-05
• 公開（公告）號: CN101137874A
• 公開（公告）日: 2008-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 澤倫·保盧森
• 申請（專利權(quán)）人: 索爾泰克股份公司
• 主分類號: F25B17/08
• 分類號: F25B17/08
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 章社杲;吳貴明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種吸附機，特別是一種用于制冷的吸附式冷凍機。

背景技術(shù)

基于用于加熱和制冷目的的固體吸附的熱驅(qū)動吸附機很久以來就已公開了。在此，通常會使用的工質(zhì)對(吸附材料和被吸附物)，例如沸石和水。具有這種工質(zhì)對的吸附機例如在DE19834696、DE19961629、DE10038636、DE10159652或者DE10217443中描述。

對吸附機提出了不同的技術(shù)要求。對高換熱比、高功率密度和簡單的放熱可調(diào)節(jié)性的要求是特別重要的。用于換熱驅(qū)動的有效熱的換熱比(這里和下面稱為性能系數(shù))基本上取決于在工作循環(huán)時吸收熱轉(zhuǎn)換和感熱轉(zhuǎn)換的多個部分。吸收轉(zhuǎn)換被認(rèn)為是在吸附工作氣體時形成的吸附熱量的釋放或者用于需要解吸的吸附熱量的吸附，相反，感熱轉(zhuǎn)換描述了在加熱或者冷卻整個系統(tǒng)時的能量轉(zhuǎn)換。

為了實現(xiàn)特別高的換熱比，總是研發(fā)日臻完善的系統(tǒng)，其中特別是通過布置多個吸附單元實現(xiàn)盡可能高的熱量回收，這些載熱介質(zhì)依次從這些吸附器單元流過并且在多個回路中轉(zhuǎn)換。在此，熱量(吸收的熱以及感熱)回收可以認(rèn)為是在吸附階段中的熱的每次回收，其中，為了降低用于解吸的外部熱源的能量消耗，所回收的熱可以用于解吸階段。

具有兩個吸附器單元的吸附機通常應(yīng)用于制冷。在該制冷機中，吸附器單元交替地作為吸附器和解吸器工作。通常的控制裝置在具有多個熱量回收階段的吸附階段之間工作，這些熱量回收階段將仍然熱的吸附器單元的熱能部分地傳遞到仍然冷的吸附器單元中。通過這些熱量回收階段，在設(shè)備中存在的能量的某些部分被再次應(yīng)用，從而僅需從外部輸送較少的能量。該熱量回收的效能對于整個吸附機的效能來說是決定性的。

通常的控制方案使載熱介質(zhì)在熱量回收階段平行或者連續(xù)地通過兩個吸附器。對此，在載熱介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)中需要額外的組件，諸如轉(zhuǎn)換閥或泵。此外，該熱量回收回路與其它的回路分離地驅(qū)動。這導(dǎo)致了，大多外部連接于吸附機的泵在熱量回收時可以不泵送穿過設(shè)備的體積流，并且該泵或者必須關(guān)掉或者必須在旁路中在設(shè)備旁流過。該系統(tǒng)的缺點在于較大的技術(shù)復(fù)雜度、易受干擾性以及較高的生產(chǎn)及維修費用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種吸附機和用于在吸附機中回收熱量的方法，鑒于上述缺點對該吸附機進行改進。特別是相對于已知的吸附機減少了部件的數(shù)量，而不降低熱量回收的效果，而是在可能的情況下改善熱量回收。特別是熱量回收應(yīng)該可以在沒有中斷外部供應(yīng)體積流的情況下實施。

本發(fā)明的目的通過具有權(quán)利要求1的特征的吸附機和具有權(quán)利要求12的特征的方法實現(xiàn)。從屬權(quán)利要求描述了本發(fā)明有利且特別實用的設(shè)計方案。

換句話說，根據(jù)本發(fā)明的吸附機包括至少一個第一吸附器單元和一個第二吸附器單元、載熱介質(zhì)和至少兩個具有溫差ΔTx的載熱介質(zhì)回路，其中一個載熱介質(zhì)回路是加熱回路，且另一個載熱介質(zhì)回路是冷卻回路。每個吸附器單元在第一解吸階段中作為解吸器工作，并且在第二吸附階段中作為吸附器工作，其中載熱介質(zhì)在回流管線中從解吸器開始具有比在通向解吸器的進流管線中的載熱介質(zhì)更低的溫度，并且載熱介質(zhì)在回流管線中從吸附器開始具有比在通向吸附器的進流管線中載熱介質(zhì)更高的溫度。

進而，因為載熱介質(zhì)中的熱量傳遞給吸附器單元，來自進流管線的載熱介質(zhì)在作為解吸器的吸附器單元中冷卻，并且因為因為熱載體中的熱量在吸附器單元上傳遞，來自進流管線的載熱介質(zhì)在作為吸附器工作的吸附器單元中被加熱。

加熱回路基本上用于，熱量從接通到加熱回路中的熱源傳遞給載熱介質(zhì)，進而該載熱介質(zhì)可以加熱解吸器。冷卻回路基本上用于，借助于接通到冷卻回路中的冷卻源，熱量從載熱介質(zhì)中排出，進而該載熱介質(zhì)可以冷卻該吸附器。

加熱回路也可以稱為高溫回路(HT-Circle)，冷卻回路也可以稱為中溫回路(MT-Circle)。相應(yīng)地，HT-Source理解為加熱回路的熱源，MT-Sink理解為冷卻回路中的冷卻源(見圖1)。

在高溫回路和中溫回路之間的溫差表示為ΔTx，其中溫度TH對應(yīng)于兩個載熱介質(zhì)回路的溫差ΔTx的上限。該溫度TH是載熱介質(zhì)在高溫回路中應(yīng)該調(diào)節(jié)到的溫度。

溫度TM對應(yīng)于兩個載熱介質(zhì)回路的溫差ΔTx的下限并且對應(yīng)于應(yīng)該在中溫回路中應(yīng)該調(diào)節(jié)到的那個溫度。

通過根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計方案可以實現(xiàn)一種吸附機，該吸附機的熱量回收至少與傳統(tǒng)的吸附機同樣大，并且該吸附機在沒有額外的部件集成到該機器中的情況下也能有效工作。