[發明專利]擺動式熱管吸附式制冷發生器

無效

• 申請號: 201010212311.6
• 申請日: 2010-06-29
• 公開（公告）號: CN101865571A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發明（設計）人: 付忠斌;李炳熙;周毅;賀志宏
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: F25B35/00
• 分類號: F25B35/00;F25B35/04
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 楊立超

技術領域

本發明涉及一種制冷發生器，特別是涉及一種利用熱管原理的擺動式熱管吸附式制冷發生器，屬于制冷技術領域。

背景技術

吸附式制冷技術是通過工質對的吸附和解吸來獲取冷量，是一種低品位熱源驅動的綠色制冷技術。吸附床在吸附式制冷中的作用相當于傳統制冷循環中的壓縮機。吸附法制冷技術的核心是吸附床的設計，其性能直接影響整個系統的效率。目前常見的吸附床(制冷發生器)存在的最大問題就是吸附床的傳質和傳熱效率不高。目前常見的吸附式床強化換熱的方式為增加吸附床的換熱面積。但是這樣導致吸附床金屬熱容比(吸附床本身金屬材料與所填充吸附劑的熱容比)增加，從而使得冷卻過程中冷卻工質需帶走更多的金屬顯熱，減少系統運行能效比。經文獻檢索發現，專利申請號為02139061.4、公開號為CN1483977、公開日為2004年3月24日的中國專利申請提供了一種“熱管吸附式制冷發生器”，文中介紹了整體式和分體式熱管發生器，均采用熱管對吸附劑進行加熱，采用冷工質管對吸附劑進行冷卻，熱管和冷工質管交錯布置在發生器內，加熱時僅僅熱管工作，冷卻時僅僅冷工質管工作，該結構在傳熱上得到一定程度的強化，但采用上述方式布置(熱管和冷工質管交錯布置)增加了吸附式制冷發生器的金屬熱容，降低了整體系統的制冷效率。而且上述“熱管吸附式制冷發生器”的結構仍較復雜。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有的吸附床的傳質、傳熱效率不高，進而影響制冷效率的問題，提供一種擺動式熱管吸附式制冷發生器。

本發明為解決上述技術問題采取的技術方案是：本發明所述發生器包括發生器主體，所述發生器主體由殼體和設置在殼體內的多個換熱單元構成，所述發生器還包括擺動裝置；殼體由容器、隔板和端蓋構成；每個換熱單元由熱管、若干個翅片、銅絲網和吸附介質構成，所述熱管由光管段和翅片段構成，若干個翅片依次分散套裝在熱管的翅片段上，銅絲網罩在若干個翅片上，銅絲網與翅片段之間均布設有吸附介質；隔板固設在容器的內腔中且與容器的底端面平行，隔板將容器的內腔沿其底端至開口端分成第一腔室和第二腔室兩部分，多個熱管平行插裝在隔板上，且所述多個熱管均位于容器的下半部分，熱管的光管段位于第一腔室內，翅片段位于第二腔室內，每個熱管的軸線均與容器的中軸線平行，端蓋密閉設置在容器的開口端上；發生器主體的殼體的外側壁安裝在擺動裝置上且所述擺動裝置可使發生器主體擺動，即發生器主體的軸線與水平面之間的夾角可改變；容器的底端面的邊緣上開有工質入口和工質出口，且所述工質入口靠近擺動裝置，工質出口靠近與擺動裝置相對的容器的外側壁，且所述工質入口和工質出口均與第一腔室連通；在容器的外側壁上開有制冷劑出入口，且所述制冷劑出入口與第二腔室連通。

本發明的有益效果是：

本發明利用了熱管單向傳熱的特性，并通過設置擺動裝置使發生器主體兩端沿發生器主體橫軸(上下)擺動，進而實現了同一發生器主體可進行吸附劑(吸附介質)解吸(加熱)、吸附劑吸附(冷卻)兩個過程交替進行，而且在每個過程中，所有的換熱單元均工作，這樣不會增加本發明(吸附式制冷發生器)的金屬熱容，從而可大幅度提高本發明的制冷效率，本發明的制冷效率可達0.5。本發明為了強化傳質，沿吸附床不銹鋼隔板方向預留了空間(即所述多個熱管均位于容器的下半部分，容器的上半部分不安裝熱管)，作為額外的傳質通道使用。發明采用熱管技術來實現了吸附床(吸附式制冷發生器)的加熱和冷卻交替，解決了現有的吸附床的傳熱難題，從而提高吸附式制冷效率。

本發明通過底部的擺動裝置3實現了角度調整。吸附床需要加熱時，光管側通入加熱工質，并通過吸附床底部的擺動裝置，讓吸附床處于附圖1位置。吸附床需要冷卻時，光管側通入冷卻工質，并通過吸附床底部的擺動裝置，讓吸附床處于附圖2位置。本發明還具有結構簡單的優點，本發明可以根據不同吸附式制冷的需要組成單床、雙床或多床系統，各種用于廢熱利用場合。

本發明的具體優點表現為：

1、本發明利用熱管技術對吸附劑進行加熱與冷卻，有效降低了吸附床本體的金屬熱容(即降低金屬熱量消耗)，能有效提高系統制冷效率(COP)值與單位質量吸附劑的制冷功率(SCP)值，提高了吸附劑的加熱和冷卻效率。

2、本發明利用熱管技術對吸附劑進行加熱與冷卻，實現了吸附床的結構簡化，提高系統的可靠性。

3、本發明應用范圍廣，適用于溫度范圍80℃至400℃余熱廢熱利用。可適用于沸石-水，硅膠-水，活性炭-氨，氯化鈣-氨等多種吸附式制冷工質對。

附圖說明