[發明專利]吸附制冷器具

有效

• 申請號: 201811186374.1
• 申請日: 2018-10-09
• 公開（公告）號: CN109556310B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 袁紅星;吳少群;張永平;諸葛霞;余輝晴
• 申請（專利權）人: 寧波工程學院
• 主分類號: F25B17/08
• 分類號: F25B17/08;F25B37/00;F25B41/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

單級吸附制冷器具，其包括箱體，箱體分為N個區間，每個區間的多孔吸附材料的結構均滿足以下關系：空間率從K₁至K_N沿著冷媒的流向相關于冷媒在制冷器具內的壓降，呈線性地增加，從而使得器具內部沿著冷媒流向上，多孔吸附材料的單位時間吸附能力是一致的。

技術領域

本公開涉及一種制冷設備，尤其涉及冷卻吸附和加熱解吸的吸附式制冷器具。

背景技術

伴隨吸附式制冷系統的不斷發展，吸附式制冷系統的改進種類越來越多，包括吸附式空調/熱泵，太陽能吸附式制冷機，吸附式制冰機等等。吸附制冷設備的金屬熱容和流體熱容對吸附式制冷系統的性能COP影響較大。

現有的吸附式制冷系統，一般采用兩個吸附機，一個蒸發器和一個冷凝器，節流閥等。當一個吸附設備與冷凝器連通，正在加熱解吸時，另一個吸附設備與蒸發器相通，冷卻吸附。當解吸吸附過程完成后，通過加熱管路和冷卻管路的閥門，切換兩個吸附設備的工作狀態，能夠實現連續制冷。

吸附設備的吸附能力影響系統的循環周期，也即影響制冷系統的單位時間制冷能力，因此要提高制冷系統的制冷能力，獲得較高的COP，必須加快吸附設備的吸附能力以及單位時間吸附能力。一個好的吸附設備，可以從其結構設計、吸附工質的傳熱特性等多方面因素進行改進，來提高其單位時間吸附能力。

然而，對于大型吸附設備來說，冷媒管穿過吸附設備的吸附材料時，冷媒管具有相當的長度。隨著流程的增加，內部冷媒的熱損失和壓力損失逐漸增大，因而在冷媒流向上，冷媒向外傳熱的能力逐漸有明顯的衰減，冷媒與冷媒管外的吸附材料間的換熱能力則隨之逐漸降低。因而吸附材料的吸附能力也隨之衰減。從而影響了吸附設備的整體吸附能力和制冷設備的制冷能力。

發明內容

本公開鑒于上述內容，目的在于提供一種能夠減小吸附設備中冷媒的熱損失和壓力損失引起的吸附能力下降問題的制冷設備，其能夠提高吸附設備整體吸附能力，減少吸附材料的衰減壽命，提高制冷設備的制冷能力和使用壽命。

根據本公開的一技術方案，一種單級吸附制冷器具，其包括箱體，其分為N個區間，N大于等于3，每個區間內，填充有經過預處理的多孔吸附材料，多孔吸附材料預先浸潤在溶質為溴化鋰、氯化鉀或溴化鉀的熱存儲材料液體中，熱存儲液體的質量百分比為3～7％，浸潤時間為8～24h，其中多孔吸附材料相對于熱存儲材料液體的浸潤濃度為質量百分比20～30％；每個區間的多孔吸附材料具有各自的空間率K₁、K₂……K_N，冷媒進口管從最上游區進入該制冷器具，冷媒出口管從最下游區穿出該制冷器具，且從多孔吸附材料之間穿過，其中，各區內多孔吸附材料的結構均滿足以下關系：空間率從K₁至K_N沿著冷媒的流向相關于冷媒在制冷器具內的壓降，呈線性地增加，且

K_N＝K₁exp(-(C/β)(P_入口冷媒/P_出口冷媒-1)²)

K_N、K₁分別為制冷器具內部冷媒流向上最下游區多孔吸附材料的空間率和冷媒流向上最上游區吸附材料的空間率；P_入口冷媒、P_出口冷媒分別為冷媒進口管進入制冷器具時的內部冷媒壓力以及冷媒出口管穿出制冷器具時的內部壓力；C為多孔吸附材料結構常數，β為多孔吸附材料和制冷劑之間的關系常數；從而使得制冷器具內部沿著冷媒流向上，各區的單位時間吸附能力實際相同。

進一步地，N為6～15。

進一步地，制冷器具的每個區間內具有多孔吸附材料長方體，多孔吸附材料為沸石、活性炭、活性氧化鋁或者硅膠，每個區間的多孔吸附材料長方體包覆有活性炭纖維網，制冷器具內吸附的制冷劑為水、甲醇或者氨氣。