CN101248320B - 用于冷却和/或加热器的热化学反应器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于冷却和/或加热器的热化学反应器(1)，其包括至少一个试剂单元(2)，所述试剂单元能够通过化合作用吸收来自储罐的气流，并能够在温度升高的作用下通过逆化合作用解吸所述气流。所述试剂单元(2)布置在容器(3)内，所述容器具有壁体，所述壁体中的至少一些壁体设有扩散部件(7)，所述扩散部件用于分配气流。另外，所述试剂单元(2)能够在气流吸收期间膨胀，并能在气流解吸期间收缩，并被连接到加热部件。另外，所述壁体中的至少一些壁体是活动壁体，所述活动壁体能伴随着所述试剂单元(2)进行的纵向运动，以便允许连续变形现象。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于冷却和/或加热器的热化学反应器，其包括至少一个试剂单元，所述试剂单元能够通过化合作用吸收来自储罐的气流，并能够在温度升高的作用下通过逆化合作用解吸所述气流，以便该气流重新集成到所述储罐中，所述试剂单元布置在容器中，所述容器通过导管连接到所述储罐，并具有壁体，所述壁体中的至少一些壁体包括扩散部件，所述扩散部件允许在所述试剂单元和所述储罐之间朝一个方向或另一个方向分配气流，所述试剂单元能够在气流吸收期间膨胀，并能在气流解吸期间收缩，并被连接到加热部件。
本发明还涉及一种冷却和/或加热器，其包括这样一种热化学反应器以及本身配设有所述冷却和/或加热器的恒温装置。
本发明还特别涉及利用热化学系统冷却和/或加热的领域。
背景技术
在已知的方式中，这种系统基于分别容纳在由阀分开的两个储罐中的气体如氨与活性盐如氯化钙之间的化学反应引起的热传递。当阀打开时，发生化学反应，在该期间气体蒸发以结合盐。该蒸发要消耗热并因此在容纳气体的储罐中产生致冷。此外，气体和盐之间的化学反应放热，并引起在盐的储罐处释热。
在气体完全蒸发之后，或者当盐饱和时，化学反应及冷却和加热的产生停止。然后能够简单地通过加热活性盐来再生系统，所述加热促使盐和气体分离，然后气体返回到其最初的储罐中，在此它再次冷凝。在活性盐再生之后，可以进行新的冷却和/或加热循环。
这些热化学系统在工业环境中的逐步应用同时需要研发合适的设备，所述设备具有能优化、改进并控制热化学反应进程的部件，且所述部件利用能承受高应力即压力和温度应力的可靠材料来设计。
在这种背景下，许多工作涉及研发反应器，即由活性盐形成的单元、容纳活性盐的包壳和该包壳所装配的各种部件，以便提供一种方法，在所述方法中，试剂不但能够吸收和释放大量的气体而不会被该气体带走，而且能够承受在所述包壳中的体积变化，而不会破坏包壳或损害其反应质量，甚至爆裂。
目前，已知多种文献，其中公开了在该领域中的改进。
因此，例如FR 2455713涉及一种热化学反应器，其可以由多个反应体形成，这些反应体借助一连接件而自承重，并被容纳在具有多个包覆元件的柔性包壳中。在相邻包覆元件之间建立的通道形成允许气流在不同反应体之间流动的通道。反应器还包括分配结构，所述分配结构与流动通道连通并设计用于适应包覆元件的尺寸变化。所述分配结构可包括伸缩元件，所述伸缩元件可被推入到彼此中，以便引起所述分配结构的长度上的变化。
这种热化学反应器存在以非常脆弱的复杂结构为特征的缺陷。
US 2649700描述了一种热化学反应器，其包括在内壁体和周边壁体之间限定的多个环形的试剂基本单元。将基本单元彼此分离的多孔滤网(screen)在基本单元的上下表面与入口及出口管之间分配气流。所述基本单元是由金属陶瓷制成并且因此在尺寸即涉及以上提到的压力和温度应力方面是稳定的。
实际已经显示了该实施例具有许多缺陷。实际上，单元的金属性质极大地限制了可被吸收的气体的数量，并且另外其特征在于滞留吸收微粒较差。这迫使气流太快地通过起过滤器作用的滤网，所述滤网使单元的结构复杂化并使其变得笨重。
还从EP 0206875中已知一种由氯化物和发泡碳衍生物(foamedcarbon derivative)的混合物形成的试剂单元，其每单位体积能够吸收大量的气体，并且解决了质量传递的问题。然而，该固体试剂单元具有很低的机械强度，该机械强度趋于在压力梯度和它所承受的体积变化的作用下快速变形，从而在冷却再生循环期间其气体保持能力趋于逐渐降低。最后，用于质量交换的试剂表面可以发生很大的变形以致它们完全失效。
在US 2384460提供的解决方案中，反应物质在围挡壁体之间被限制在一个有限的容积中，并且穿有孔的气体管穿过该反应物质，所述管填充有用于保持所述反应物质的玻璃绒。因为紧密的封围，反应物质不但在饱和阶段期间而且在连续的吸收-解吸周期期间都保持相同的体积和相同的形状。
在EP 0692086中也公开了一种非常相似的热化学反应器装置，其尤其描述一种热化学反应器，该反应器包括封装在容器中于封挡壁体之间的固体试剂单元，一些所述壁体能进行质量交换。该反应器的特征在于以下事实：所使用的试剂单元可根据被吸收气体的数量而承受体积方面的变化，而封挡壁体能够克服所述体积变化的趋势而确保所述单元在形状上的稳定性。因此，在该文献中提出：将固体试剂单元封装在具有严格的适当尺寸的容器中，从而该试剂单元在不同的吸收-解吸周期中保持其尺寸，保持其初始的机械强度并避免其膨胀，即使它通过爆裂而遭到破坏。
很显然，特别如在后两篇文献中所描述的，将试剂限制在一有限的空间中，尽管为避免系统的损坏、特别是为避免试剂单元的爆裂是必须的，但其会对期望的热化学反应的最佳进行造成障碍。当然，阻止试剂膨胀大大降低了可被连续吸收和解吸的气体的最大数量，这特别会反应在系统的自主时间上。
在文献FR 2723438中描述了另一种类似的装置，并且该装置试图处理固体试剂从封壳壁体的分离，该分离通过热传递系数的降低而导致反应能量的损失。为此，在试剂和封壳壁体之间导入流体，所述流体在试剂和封壳之间产生热连接。此外，在封壳内部加入流体限制装置，以便限制所述流体的移动并且防止其积聚在试剂的顶部。
然而，该装置的缺陷是实施复杂，因为其为应用流体并限制该流体而使用额外的部件。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种新的热化学反应器，试剂的膨胀在其中不会受到阻挡，但是可被控制以便完全利用其吸收-解吸能力而不用担心其通过爆裂而遭到破坏。
为此，本发明提供一种用于冷却和/或加热器的热化学反应器，其包括至少一个试剂单元，所述试剂单元能够通过化合作用吸收来自储罐的气流，并能够在温度升高的作用下通过逆化合作用解吸所述气流，以便该气流重新集成到所述储罐中，所述试剂单元布置在容器中，所述容器通过导管连接到所述储罐，并具有壁体，所述壁体中的至少一些壁体包括扩散部件，所述扩散部件允许在所述试剂单元和所述储罐之间朝一个方向或另一个方向分配气流，所述试剂单元能够在气流吸收期间膨胀，并能在气流解吸期间收缩，并被连接到加热部件，其中，所述壁体中的至少一些壁体是活动壁体，所述活动壁体能伴随着所述试剂单元在所述容器中进行膨胀或收缩时由该试剂单元执行的纵向运动，以便允许所述试剂单元进行膨胀与通过收缩恢复到初始形状的连续变形现象。
根据一优选实施例，在本发明中，所述容器也由管形成，其各端部由一半球体延长并且其直径使得：它允许基本无间隙地安插所述试剂单元，而所述试剂单元本身具有柱形的形状并被夹于两个盘件之间，必要时，所述盘件能够在所述试剂单元的膨胀作用下朝所述各半球体纵向滑动，或者必要时能够在所述试剂单元的收缩作用下朝所述管的中央区域纵向滑动。
另外，根据一个有益的特征，本发明还提出：能够在所述试剂单元和所述储罐之间朝一个方向或另一个方向分配气流的扩散部件由一多壁体组形成，这些壁体彼此交叠，从而在中央形成一通道，每个所述壁体都由允许气流通过的材料制成，所述壁体组能够穿过为此设于所述试剂单元和所述活动壁体中的开口而插入，并且所述壁体组在其端部之一处与所述导管连通，该导管将所述容器连接到所述储罐。
根据本发明的一实施例，热化学反应器配备有加热部件，所述加热部件由一组位于所述容器外的加热圈或加热条形成，而所述试剂单元布置在所述容器内。
另一方面，本文献还涉及一种包括按本发明的热化学反应器的冷却和/或加热器，该反应器通过配设有阀的导管被连接到气-流体储罐，并且本文献还涉及具有这种冷却和/或加热器的恒温设备。
本发明还涉及将在以下说明中清楚描述的特征，并且所述特征可考虑为独立的或它们所有可能的组合。
附图说明
参照附图并参考通过指示和非限制性的方式给出的示例性实施例的本说明书将允许更好地理解是如何实施本发明的，其中附图中：
-图1示出按本发明的热化学反应器的一实施例的示意性透视和分解图，
-图2示出按本发明的冷却和/或加热器的示意性的透视图，
-图3和4分别示出按本发明的热化学反应器在吸收气体之前和之后的示意性的纵剖面视图，
-图5示出配置有图2的冷却和/或加热器的设备的示意性透视图。
具体实施方式
在图1中可以看到的涉及本发明一特别实施例的热化学反应器1包括固体试剂单元2，其呈插入到由管形成的容器3中的至少四个柱状板的形式，所述容器优选是由不锈钢材料制成并具有一直径，该直径适于在它们装配好后确保其内壁体30和试剂单元2的外表面20之间的紧密接触。此外，参见图3，试剂单元2按定中心的方式滑入形成容器3的管中，同时在所述管的各端部34、35处设有一定间隙32。
形成容器3的管的各端部34、35还借助封闭部件31来封闭，所述封闭部件具有半球体或罩的形状(在图1中仅示意性地图示了其中之一)，在反应器1的制造期间，其通过焊接固定。
参见图2，容器3通过导管4连接到储罐5，所述储罐用于容纳压力下的气体如氨，所述导管设有阀40与止回和/或单向阀41。
优选的是，在按本发明的热化学反应器中使用的试剂单元2的性质基于两种组分的结合，这两种组分即膨胀的天然石墨(GNE)和活性盐，所述膨胀的天然石墨在热化学反应期间仍保持惰性，而所述活性盐如碱盐、碱土盐或金属盐。能够看出包含GNE的这种结构可以改进所述方法的热化学性能。
在图1示出的示例性实施例中，试剂单元2穿有三个开口(未图示出)，即一个中心开口和位于该中心开口两侧的两个开口，这些开口分别用于允许扩散部件7和护套6的通过，其中所述扩散部件用以在试剂单元2和储罐5之间朝一个方向或另一方向分配气流，而所述护套6用以容纳如加热电阻的加热部件。
对此可以看出：根据另一实施例，按本发明的热化学反应器还可以配置有加热部件，所述加热部件不是由插入试剂单元2中的加热电阻形成，而是由一组位于所述容器3外的加热圈或加热条形成。
加热电阻的护套6传统上呈不锈钢管的形式，其穿过容器3，并且在其两个端部处固定到半球形的封闭部件31的底部，而扩散部件7呈多个可渗透壁体的组合体形式，所述扩散部件的结构表示本发明的另一特性。
因此，所述扩散部件7更特别地是由一组的多个壁体形成，这些壁体彼此交叠，从而在中央确定一通道，各壁体是由能够允许气流通过的材料制成，该壁体组能够经为该目的设于试剂单元2中的上述开口通过。所述壁体组在其端部之一与导管4形成连通，所述导管4将容器3连接到储罐5并在这两个元件之间传送气流。
实际上，形成扩散部件7的组合体尤其包括由型条形成的内壁体以及由不锈钢编织物(fabric)形成的中间壁体，所述型条具有三角形截面，在将例如R2T4型的穿孔板在两部位折叠之后制出，而所述不锈钢编织物的网眼尺寸优选在10微米到100微米之间，并且该不锈钢编织物围绕在穿孔板周围。最后，该组合体还包括由拉伸金属制的多孔管形成的外壁体，所述多孔管的小孔的尺寸优选在100微米到800微米之间。
另一方面，根据本发明，包括扩散部件7的所述多壁体组的长度与形成容器3的管长度大致相同，以便其各端部与封闭部件31的各半球体的底部接触。
已知地，扩散部件7为热化学反应随时间的进行和再现起到非常重要的作用。为了该目的，在本发明的框架内赋予扩散部件7的结构具有很多优点。实际上，穿孔板避免了设置在试剂单元2中的扩散孔受到阻塞，而不锈钢编织物用作过滤器，能够在试剂单元2中滞留可能的盐粒，所述盐粒在阀40打开时可被吸入回路中。另外，拉伸金属管阻止因试剂单元2膨胀所产生的应力经穿孔板中的孔眼通过不锈钢编织物。
由于热化学反应器1的这种结构，因此形成试剂单元2的材料被径向限制在容器3的内壁30、护套6壁和包括扩散部件7的壁体组的外壁之间。
有益的是，根据本发明，试剂单元2还被夹在两个盘件8之间，所述盘件配设有用于分别使护套6和扩散部件7通过的开口80、81、82，所述开口80、81、82定位在为相同原因设置在试剂单元2中的开口前面。
根据本发明，所述盘件8有利地限定活动壁体，所述活动壁体能够纵向地滑动，并且必要时在冷却期间于试剂单元2膨胀的作用下沿间隙32朝向封闭部件31而伴随着试剂单元2的运动，或在其再生期间于试剂单元2的收缩作用下朝向容器3的中央区域33而伴随着试剂单元2的运动。
根据一优选实施例，盘件8分别支靠在试剂单元的下表面21或上表面22上，通过适当的连接部件将这些盘件与所述表面连在一起。
按惯例，当阀40打开时，以液态在压力下保存于储罐5中的气体蒸发，并通过扩散部件7向试剂单元2的盐扩散，盐固定住所述气体，并且根据本发明，其能够纵向膨胀，如参照图3和4时可以看出的。气体的蒸发引起在储罐5处产生冷却，而气体和盐之间的放热反应同时引起容器3处热量释放。当试剂单元2中的盐完全饱和时，将加热电阻连接到主体部分，以便进行热量供应和气体的解吸，气体则通过单向阀41流返储罐5，气体在该储罐中重新冷凝，而试剂单元2收缩到其初始体积。
允许试剂单元2沿间隙32吸气并纵向地膨胀，有利的是可避免采用传统设备担心的反应器遭破坏的问题，特别是因为这可避免扩散部件7承受很高的压应力，所述扩散部件传统上还起围限壁体的作用。
在另一方面，根据本发明的另一特征，为停止在试剂单元2的膨胀期间由其执行的移动并为阻止其与各封闭部件31的底部接触，使盘件8的直径大致与形成容器3的管的内径一致，并且因此每个盘件在各个封闭部件31处能够分别邻靠在所述管的内壁上，因为在该部位处管的直径变窄。
因此，盘件8的存在有利地避免了在试剂单元2的膨胀期间扩散部件7的端部被阻塞。
本发明还涉及一种冷却和/或加热器10，如在图2中示意性地图示的，其包括两个具有前述特征的热化学反应器1，每个热化学反应器通过导管4被连接到气-流体储罐5，而导管4本身又配置有阀40和止回阀41。
当参照图5时，这样的冷却和/或加热器10可以适用在恒温设备100上，所述设备具有箱体101，所述箱体用于接纳需保持温度的产品，并且致冷的储罐5朝其内部取向。
Claims (11)
1.一种用于冷却和/或加热器(10)的热化学反应器(1)，其包括至少一个试剂单元(2)，所述试剂单元能够通过化学反应吸收来自储罐(5)的气流，并能够在温度升高的作用下通过逆化学反应解吸所述气流，以便该气流重新集成到所述储罐(5)中，所述试剂单元(2)布置在容器(3)中，所述容器通过导管(4)连接到所述储罐(5)，并且所述试剂单元(2)具有壁体，所述壁体中的至少一些壁体包括扩散部件(7)，所述扩散部件允许在所述试剂单元(2)和所述储罐(5)之间朝一个方向或另一个方向分配气流，所述试剂单元(2)能够在气流吸收期间膨胀，并能在气流解吸期间收缩，并被连接到加热部件，
所述壁体中的至少一些壁体是活动壁体，所述活动壁体能伴随着所述试剂单元(2)在所述容器(3)中进行膨胀或收缩时由该试剂单元(2)执行的纵向运动，以便允许所述试剂单元(2)进行膨胀与通过收缩恢复到初始形状的连续变形现象；
其中，所述容器(3)由管形成，所述管的各端部均由呈一个半球形的封闭部件(31)延长，并且所述管的直径使得：它允许基本无间隙地安插所述试剂单元(2)，而所述试剂单元本身具有柱形的形状并被夹于由两个盘件(8)形成的所述活动壁体之间，所述盘件必要时能够在所述试剂单元(2)的膨胀作用下朝所述各封闭部件(31)纵向滑动，或者必要时能够在所述试剂单元(2)的收缩作用下朝所述管的中央区域(33)纵向滑动。
2.如权利要求1所述的反应器(1)，其中，为在所述试剂单元(2)的膨胀期间停止由其进行的运动并为阻止它接触到所述各封闭部件(31)的底部，所述盘件(8)的直径与形成所述容器(3)的管的内径基本相同，并且因此所述各盘件能够邻靠在所述封闭部件(31)之一的内壁上。
3.如权利要求2所述的反应器(1)，其中，所述两盘件(8)分别支靠于所述试剂单元(2)的下表面(21)和上表面(22)，所述两盘件分别通过适当的连接部件与相应的下表面和上表面连在一起。
4.如权利要求1所述的反应器(1)，其中，能够在所述试剂单元(2)和所述储罐(5)之间朝一个方向或另一个方向分配气流的扩散部件(7)由一多壁体组形成，形成所述扩散部件的这些壁体彼此交叠，从而在中央形成一通道，形成所述扩散部件的每个所述壁体都由允许气流通过的材料制成，所述多壁体组能够穿过为此设于所述试剂单元(2)和所述活动壁体中的开口而插入，并且所述多壁体组在其端部之一处与所述导管(4)连通，该导管将所述容器(3)连接到所述储罐(5)。
5.如权利要求4所述的反应器(1)，其中，所述多壁体组由内壁体、中间壁体和外壁体形成，所述内壁体是由型条限定，该型条具有三角形截面，由适当折叠穿孔板而获得，所述中间壁体由围绕所述内壁体缠绕的不锈钢编织物形成，而所述外壁体由多孔金属制成的管形成。
6.如权利要求5所述的反应器(1)，其中，所述不锈钢编织物具有尺寸在10微米到100微米之间的网眼。
7.如权利要求6所述的反应器(1)，其中，所述多孔金属具有尺寸在100微米到800微米之间的小孔。
8.如权利要求4所述的反应器(1)，其中，所述多壁体组的长度与形成所述容器的管的长度基本相同，从而所述多壁体组的各端部接触到所述各封闭部件(31)的底部。
9.如权利要求1所述的反应器(1)，其中，所述加热部件由一组位于所述容器(3)外的加热圈或加热条形成。
10.一种冷却和/或加热器，其包括如权利要求1到9中任一项所述的热化学反应器(1)，所述反应器通过配设有阀(40)的导管(4)被连接到储罐(5)。
11.一种恒温设备(100)，其配备有如权利要求10所述的冷却和/或加热器(10)。
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Families Citing this family (5)
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|---|---|---|---|---|
| FR2966572B1 (fr) * | 2010-10-20 | 2014-03-07 | Coldway | Systeme thermochimique a enveloppe en materiau composite |
| FR2993639B1 (fr) * | 2012-07-17 | 2017-11-10 | Coldway | Systeme de refrigeration hybride a compression/absorption |
| FR2993640B1 (fr) * | 2012-07-17 | 2018-11-30 | Coldway | Systeme de sous-refroidissement d'un systeme de refrigeration a compression |
| FR3007114B1 (fr) * | 2013-06-18 | 2015-07-17 | Coldway | Dispositif modulaire externe de regulation autonome de temperature d une enceinte |
| US20180326231A1 (en) * | 2014-12-11 | 2018-11-15 | Günter Boomgaarden | Crystalline salts of organometallic complexes for oxygen supply in aircrafts |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2050959A (en) * | 1931-07-03 | 1936-08-11 | Normelli Wulff Berzelius | Periodic absorption refrigerating apparatus |
| US4801308A (en) * | 1983-10-03 | 1989-01-31 | Keefer Bowie | Apparatus and process for pressure swing adsorption separation |
| EP0307298A1 (fr) * | 1987-09-07 | 1989-03-15 | Societe Nationale Elf Aquitaine | Réacteur solide-gaz en lit fixe et utilisation de ce réacteur dans les pompes à chaleur thermochimique |
| CN1093794A (zh) * | 1992-08-14 | 1994-10-19 | 罗基研究公司 | 为了得到高反应率改进的方法和装置 |
| FR2723438A1 (fr) * | 1994-08-02 | 1996-02-09 | Lorraine Carbone | Reacteur de pompe a chaleur chimique a puissance amelioree |
| US5661986A (en) * | 1993-04-07 | 1997-09-02 | Sofrigam | Chemical reactor, refrigerating machine and container provided therewith and reagent cartridge therefor |
| JP2000146353A (ja) * | 1998-11-17 | 2000-05-26 | Japan Steel Works Ltd:The | 水素吸蔵合金収容容器 |
| CN1097710C (zh) * | 1995-07-07 | 2003-01-01 | 保罗布瓦耶制衣有限公司 | 固体吸收剂的沸腾－吸收器及其制造方法和使用它的制冷装置 |
| FR2843705A1 (fr) * | 2002-08-21 | 2004-02-27 | Conservatoire Nat Arts | Procede et dispositif pour regenerer un adsorbant |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2649700A (en) * | 1949-05-21 | 1953-08-25 | Hoover Co | Absorption-refrigerating apparatus |
| JPS5179049A (ja) * | 1974-12-30 | 1976-07-09 | Masao Moryama | Kongosochi |
| EP0027329B1 (en) * | 1979-10-15 | 1983-03-02 | Imperial Chemical Industries Plc | Catalytic process and apparatus therefor |
| FR2541588B1 (fr) * | 1983-02-28 | 1985-07-05 | Air Liquide | Recipient et installation d'epuration par adsorption |
| JPS61150050U (zh) * | 1985-03-06 | 1986-09-17 | ||
| FR2583248B1 (fr) * | 1985-06-10 | 1987-09-18 | Thermobaby | Chauffe-biberon sterilisateur |
| DE3729517A1 (de) * | 1987-09-03 | 1989-03-16 | Siemens Ag | Adsorptionseinrichtung zur gastrennung |
| DE3919750A1 (de) * | 1989-06-16 | 1990-12-20 | Linde Ag | Reaktor |
| JPH0779963B2 (ja) * | 1993-03-09 | 1995-08-30 | トルク精密工業株式会社 | 反応容器 |
| FR2713512B1 (fr) * | 1993-12-14 | 1996-01-19 | Lorraine Carbone | Eléments diffuseurs facilitant le transfert de matière dans des réactions solide-gaz. |
| FR2726282B1 (fr) * | 1994-10-28 | 1999-02-19 | Elf Aquitaine | Reactif pour systemes thermochimiques et systeme thermochimique destine a utiliser un tel reactif |
| FR2737975B1 (fr) * | 1995-08-21 | 1997-10-03 | Air Liquide | Appareil de separation de gaz par adsorption |
| JP3329709B2 (ja) * | 1997-10-27 | 2002-09-30 | 株式会社総合開発 | 反応器 |
| JP4074399B2 (ja) * | 1998-12-15 | 2008-04-09 | 大阪瓦斯株式会社 | 吸着式冷凍システムの作動方法 |
| US6086659A (en) * | 1999-01-29 | 2000-07-11 | Air Products And Chemicals, Inc. | Radial flow adsorption vessel |
| JP4484987B2 (ja) * | 1999-09-17 | 2010-06-16 | 株式会社日本製鋼所 | ガス吸脱着反応容器 |
| FR2806321B1 (fr) * | 2000-03-16 | 2002-10-11 | Air Liquide | Procede et reacteur de traitement d'un gaz au moyen d'un garnissage actif regenerable |
| JP2004205197A (ja) * | 2002-06-12 | 2004-07-22 | Ip Trading Japan Co Ltd | 水素吸蔵合金、水素吸蔵合金ユニット、並びに、水素吸蔵合金を用いたヒートポンプ及び水素圧縮装置 |
| FR2873793B1 (fr) | 2004-07-30 | 2006-12-29 | Alcali Ind Sa | Reacteur thermochimique pour appareil de refrigeration et/ou de chauffage |
| US7198206B2 (en) * | 2004-08-02 | 2007-04-03 | Clear Lam, Inc. | Compact gassing lance |
| US7311763B2 (en) * | 2005-04-22 | 2007-12-25 | David Lloyd Neary | Gas separation vessel apparatus |
-
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2008
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Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2050959A (en) * | 1931-07-03 | 1936-08-11 | Normelli Wulff Berzelius | Periodic absorption refrigerating apparatus |
| US4801308A (en) * | 1983-10-03 | 1989-01-31 | Keefer Bowie | Apparatus and process for pressure swing adsorption separation |
| EP0307298A1 (fr) * | 1987-09-07 | 1989-03-15 | Societe Nationale Elf Aquitaine | Réacteur solide-gaz en lit fixe et utilisation de ce réacteur dans les pompes à chaleur thermochimique |
| CN1093794A (zh) * | 1992-08-14 | 1994-10-19 | 罗基研究公司 | 为了得到高反应率改进的方法和装置 |
| US5661986A (en) * | 1993-04-07 | 1997-09-02 | Sofrigam | Chemical reactor, refrigerating machine and container provided therewith and reagent cartridge therefor |
| FR2723438A1 (fr) * | 1994-08-02 | 1996-02-09 | Lorraine Carbone | Reacteur de pompe a chaleur chimique a puissance amelioree |
| CN1097710C (zh) * | 1995-07-07 | 2003-01-01 | 保罗布瓦耶制衣有限公司 | 固体吸收剂的沸腾－吸收器及其制造方法和使用它的制冷装置 |
| JP2000146353A (ja) * | 1998-11-17 | 2000-05-26 | Japan Steel Works Ltd:The | 水素吸蔵合金収容容器 |
| FR2843705A1 (fr) * | 2002-08-21 | 2004-02-27 | Conservatoire Nat Arts | Procede et dispositif pour regenerer un adsorbant |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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