[發(fā)明專利]分離型固體吸附式制冷系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010232247.8
• 申請(qǐng)日: 2010-07-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102338499A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫禹銘;李庭官;陳昭宇;吳啟斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中興電工機(jī)械股份有限公司
• 主分類號(hào): F25B17/08
• 分類號(hào): F25B17/08;F25B39/02;F25B41/04;F25B41/06
• 代理公司: 北京中原華和知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11019
• 代理人: 壽寧;張華輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種固體吸附式制冷系統(tǒng)，特別是涉及一種分離型固體吸附式制冷系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來(lái)因臭氧層被破壞、溫室效應(yīng)等問(wèn)題對(duì)于環(huán)境造成負(fù)面影響，世界各國(guó)皆開(kāi)始管制會(huì)散發(fā)溫室氣體的冷媒，并同時(shí)開(kāi)發(fā)出許多兼具環(huán)保及節(jié)能特點(diǎn)的技術(shù)。其中，固體吸附式制冷技術(shù)具有干凈無(wú)污染、主機(jī)不需外來(lái)電源、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用壽命長(zhǎng)、無(wú)動(dòng)件及噪音等優(yōu)點(diǎn)，而且還具有可以利用廢熱(例如工業(yè)廢熱、太陽(yáng)能等低溫?zé)嵩?驅(qū)動(dòng)等特性，因此被認(rèn)為是能同時(shí)兼顧節(jié)能及環(huán)境保護(hù)的有效關(guān)鍵技術(shù)。

固體吸附式制冷技術(shù)的原理是利用吸附劑對(duì)冷媒的吸附作用造成冷媒液體的蒸發(fā)，進(jìn)而產(chǎn)生制冷效應(yīng)。固體吸附式制冷系統(tǒng)是由吸附床、蒸發(fā)器及冷凝器等三個(gè)主要元件所構(gòu)成，其基本原理為利用冷卻水及熱水以冷卻或是加熱吸附劑使冷媒在吸附床進(jìn)行吸附及脫附作用，再將冷媒引導(dǎo)至蒸發(fā)器及冷凝器進(jìn)行吸熱及放熱。

其中，吸附作用是藉由冷卻水或空氣等介質(zhì)通過(guò)高溫的吸附床，以帶走吸附劑(一般為硅膠、沸石、活性碳等)的顯熱及吸附熱，并使吸附劑吸附冷媒(一般為水、甲醇、乙醇或氨等)。又因氣相冷媒壓力降低，因此可使得與吸附床相連的蒸發(fā)器內(nèi)的冷媒蒸發(fā)吸熱而制冷。

脫附作用則是使高溫?zé)崴ㄟ^(guò)吸附床，以提高吸附劑的溫度，并使得原本被吸附于吸附劑中的冷媒脫附出來(lái)，進(jìn)而完成吸附劑的再生。而脫附出來(lái)的冷媒則會(huì)流動(dòng)至冷凝器，并由冷凝器中的冷卻水使其冷卻凝結(jié)成液態(tài)冷媒。因此，可透過(guò)交互通入冷卻水及熱水于吸附床中，以使得吸附劑得以反復(fù)吸附及脫附冷媒，并再配合蒸發(fā)器及冷凝器的作用，而達(dá)到制冷的效果。

而固體吸附式制冷技術(shù)可應(yīng)用在空調(diào)系統(tǒng)中以取代現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)中的壓縮機(jī)。然而，目前固體吸附式制冷系統(tǒng)受限于吸附劑材料及工作流體的選擇，吸附與脫附作用皆需要在真空壓力下進(jìn)行，因此各元件及連接管路皆需要達(dá)到耐高壓的要求，并且系統(tǒng)的整體體積皆極為龐大。

此外，由于吸附床、蒸發(fā)器及冷凝器都需整合于同一真空腔體內(nèi)，吸附、脫附、蒸發(fā)及冷凝也需要在同一壓力環(huán)境中進(jìn)行，即便是將蒸發(fā)器與冷凝器整合成同一熱交換器，也仍舊是無(wú)法有效縮小固體吸附式制冷系統(tǒng)的體積。再者，現(xiàn)有習(xí)知整合蒸發(fā)器及冷凝器功能的熱交換器其實(shí)并未特別針對(duì)蒸發(fā)與冷凝的熱傳特性進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此不但無(wú)法提升制冷效能，系統(tǒng)的制造成本也無(wú)法有效降低，所以遲遲無(wú)法將固體吸附式制冷系統(tǒng)有效地運(yùn)用在空調(diào)系統(tǒng)中。

由此可見(jiàn)，上述現(xiàn)有的固體吸附式制冷系統(tǒng)在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、制造方法與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了解決上述存在的問(wèn)題，相關(guān)廠商莫不費(fèi)盡心思來(lái)謀求解決之道，但長(zhǎng)久以來(lái)一直未見(jiàn)適用的設(shè)計(jì)被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品及方法又沒(méi)有適切的結(jié)構(gòu)及方法能夠解決上述問(wèn)題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問(wèn)題。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新的分離型固體吸附式制冷系統(tǒng)，實(shí)屬當(dāng)前重要研發(fā)課題之一，亦成為當(dāng)前業(yè)界極需改進(jìn)的目標(biāo)。

有鑒于上述現(xiàn)有的固體吸附式制冷系統(tǒng)存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造多年豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)知識(shí)，并配合學(xué)理的運(yùn)用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新的分離型固體吸附式制冷系統(tǒng)，能夠改進(jìn)一般現(xiàn)有的固體吸附式制冷系統(tǒng)，使其更具有實(shí)用性。經(jīng)過(guò)不斷的研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)過(guò)反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實(shí)用價(jià)值的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于，克服現(xiàn)有的固體吸附式制冷系統(tǒng)存在的缺陷，而提供一種新的分離型固體吸附式制冷系統(tǒng)，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是使其藉由將殼管式熱交換器作為蒸發(fā)制冷的元件，不但可利用殼管式熱交換器具有的熱傳特性提升制冷效果，而且還可以降低固體吸附式制冷系統(tǒng)的制作成本，非常適于實(shí)用。

本發(fā)明的另一目的在于，克服現(xiàn)有的固體吸附式制冷系統(tǒng)存在的缺陷，而提供一種新的分離型固體吸附式制冷系統(tǒng)，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是由于殼管式熱交換器無(wú)需設(shè)置在真空環(huán)境下，因此可與真空腔室分離設(shè)置，以達(dá)到減少系統(tǒng)整體體積的功效，從而更加適于實(shí)用。