CN101158519A - 单元式冷管吸附制冷器 - Google Patents

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武卫东
张华�
沈佩
刘业凤
江雪松
刘辉
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Abstract

本发明涉及一种单元式冷管吸附制冷器，由吸附床段、联接段和冷凝蒸发段三部分构成，其特点是：吸附床段和冷凝蒸发段均采用管状结构，吸附床段管体内固定放置有吸附剂，并留有通气道；吸附床段与冷凝蒸发段之间通过联接段连接，联接段由单向阀和毛细管构成，其中单向阀从吸附床段指向冷凝蒸发段，且蒸发和冷凝在同一管段交替发生。本发明结构简单，体积小、运行可靠，无污染、无噪音，而且在实际使用中可将多个制冷器组装一起，以满足不同制冷量的要求。

Description

单元式冷管吸附制冷器
技术领域
本发明涉及一种吸附式制冷器，尤其是一种利用毛细管和单向阀联合控制循环的单元式冷管吸附制冷器。
背景技术
20世纪70年代以来，随着常规能源消耗的剧增及环境污染的加剧，人们对能源的节约和环境的保护引起广泛的关注。其中，固体吸附制冷技术因其无大气污染、能利用低品位热源等优点迎合了这种节能和环保的趋势，并且引起国内外学者的广泛兴趣。
起初人们利用吸附剂平板容器制冷，不仅结构复杂成本高，而且脱附时间长制冷时间短，制冷量也有限。随着广大学者的不断努力，现在出现了一些管状吸附制冷器，其性能较以往有很大提高，如CN2172849中提供了一种管状单体式吸附制冷装置；它由吸附段、冷凝段和蒸发制冷段三部分组成，在结构和换热效果上较以往吸附制冷装置均有较大改进。但由于装置吸附段与冷凝、蒸发段之间直接联接，中间没有节流机构，循环的散热和吸热过程不稳定，使得有效制冷时间较短，且难以控制，而且由于在吸附段和蒸发制冷段之间专设了冷凝段而使装置较为复杂。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、无污染、无噪音的单元式冷管吸附制冷器，该制冷器每个制冷器自成一体，既可用于微型元件，组合起来又能用于不同冷量需求的场合，通过毛细管和单向阀联合控制循环过程，使得循环脱附时间较短，有效制冷时间增长。
本发明的技术方案由以下方式来实现：
一种单元式冷管吸附制冷器，由吸附床段、联接段和冷凝蒸发段三部分构成，其特点是：吸附床段和冷凝蒸发段均采用管状结构，吸附床段管体内固定放置有吸附剂，并留有通气道；吸附床段与冷凝蒸发段之间通过联接段连接，联接段由单向阀和毛细管构成，其中单向阀从吸附床段指向冷凝蒸发段，且蒸发和冷凝在同一管段交替发生。
吸附剂为粉末或颗粒状分子筛或氯化钙，并通过金属网筛固定放置在吸附床段管体内；蒸发冷凝段内装有十字和圆形网筛，外部加翅片和风扇。
本发明的有益效果是：
本发明的吸附制冷器利用外界的热源在自身内实现脱附——吸附制冷——再脱附的全过程，其结构简单，体积小、运行可靠，无污染、无噪音，而且在实际使用中可将多个制冷器组装一起，以满足不同制冷量的要求。同时由于每个制冷器有独立性，当其中一根损坏时可以在不停止整机工作的情况下，替换坏管或维修。
由于在吸附床段和蒸发冷凝段间采用单向阀和毛细管联接，联合控制循环过程，使得有效制冷周期增长。
在冷凝蒸发段加翅片和风扇，增强了换热效果；而且不管是在冷凝还是在蒸发过程，不必移动制冷器位置，直接改变风扇转向就可以实现冷、热量的相间输出，且省去了专门的冷凝装置，使用方便，操作简单。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是蒸发冷凝管的断面示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步描述。
如图1，2所示，本发明的单元式冷管吸附制冷器，由吸附床段1、联接段和冷凝蒸发段6三部分构成。
吸附床段1内安装有吸附剂2，由金属网筛4固定，其中间有直孔用作蒸汽通道3；蒸发冷凝段6内装有十字和圆形网筛10，外部加翅片7和风扇8；吸附床段1和蒸发冷凝段6间由毛细管5和单向阀9连接。
吸附剂2是粉末或颗粒状分子筛，或氯化钙等，用粉末状制成块状整体或用网状包装物将颗粒吸附剂包围成整体以便于安装；制冷剂是在低压下易于蒸发的液体，例如水、氨等。当外界能源对吸附段加热时，从吸附剂2脱附而出的制冷剂蒸气在冷凝蒸发段6冷凝成液体放出热量，当吸附剂2脱附结束被冷却时，在冷凝蒸发段6的液体制冷剂迅速汽化被吸附剂2吸收，制冷剂在汽化过程中需要从周围环境吸收热量，从而达到制冷的目的。在吸附床段1受热解吸时，冷凝蒸发段6起冷凝器作用，此时风扇8正转将热量排出；当吸附床段1冷却吸附时，冷凝蒸发段6起蒸发器作用，此时风扇8逆转将冷量输出。
对于单根冷管吸附制冷器，如使用粉末状氯化钙作为吸附剂2，氨作为制冷剂，吸附床段1、冷凝蒸发段6的长度分别为60cm、30cm，内孔径为1cm。在吸附床段1加热温度为200℃，环境温度为25℃，脱附周期为25分钟下，蒸发温度低于0℃的制冷周期达75分钟以上。
本发明的制冷器，可以利用燃气，太阳能，或工业余热等作为能源，用于微型元件的冷却，或经多元组合，构成较大冷量的冷却系统。

Claims (3)

1.一种单元式冷管吸附制冷器，由吸附床段(1)、联接段和冷凝蒸发段(6)三部分构成，其特征在于，所述吸附床段(1)和冷凝蒸发段(6)均采用管状结构，吸附床段(1)管体内固定放置有吸附剂(2)，并留有通气道(3)；吸附床段(1)与冷凝蒸发段(6)之间通过联接段连接，联接段由单向阀(9)和毛细管(5)构成，其中单向阀(9)从吸附床段(1)指向冷凝蒸发段(6)，且蒸发和冷凝在同一管段交替发生。
2.根据权利要求1所述的单元式冷管吸附制冷器，其特征在于，所述吸附剂(2)为粉末或颗粒状分子筛或氯化钙，并通过金属网筛(4)固定放置在吸附床段(1)管体内。
3.根据权利要求1所述的单元式冷管吸附制冷器，其特征在于，所述蒸发冷凝段(6)内装有十字和圆形网筛(10)，外部加翅片(7)和风扇(8)。
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