CN103620319A - 使用提动阀的吸附式热泵和信息处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种吸附式热泵,具有:吸附器,具有吸附剂而且能够在使冷媒吸附至吸附剂的吸附工序和从吸附剂解吸冷媒的解吸工序之间进行切换;冷凝器,使从吸附器解吸的冷媒冷凝;蒸发器,使从冷凝器供给的冷媒蒸发,并将经蒸发的冷媒供给至吸附器;第一流通孔,供冷媒从吸附器向冷凝器流动;第二流通孔,供冷媒从蒸发器向吸附器流动;以及提动阀芯,所述提动阀芯配置在第一流通孔和第二流通孔中的至少一者上,具有阀座件和与阀座件的端部接合且由根据温度变化而发生变形的温度依赖性材料形成的开闭辅助板,所述提动阀芯对第一流通孔和第二流通孔中的至少一者进行开闭。
Description
技术领域
本发明涉及使用提动阀(sheet valva)的吸附式热泵和信息处理系统。
背景技术
以防止温室效应等为目的,近年来,减小环境负担的技术的重要性正在增大。在这样的技术中,回收进而再利用以往由于没有利用价值而被舍弃的废热的技术如今正受到瞩目。其中之一是吸附式热泵。
吸附式热泵是如下所述的技术:即,利用水或者甲醇等冷媒被硅胶或活性炭等吸附剂吸附或者解吸时产生的潜热(latent heat)的移动,例如将100℃以下的温度的热能转换成低温热(low-temperature heat)。
吸附式热泵具有吸附器,所述吸附器具有吸附剂,而且能够在使吸附剂吸附冷媒的吸附工序和从吸附剂解吸冷媒的解吸工序之间进行切换。另外,吸附式热泵具有使从吸附器解吸的冷媒冷凝的冷凝器和使从冷凝器供给的冷媒蒸发而且向吸附器供给经蒸发的冷媒的蒸发器。
在吸附工序中,液态的冷媒在蒸发器内蒸发,变成气态的冷媒移动至吸附器内进而被吸附剂吸附。此时,在蒸发器内夺走冷媒的气化热,因此能够从蒸发器获取低温热。
在解吸工序中,对吸附了冷媒的吸附剂进行加热从而从吸附剂解吸冷媒,经解吸的冷媒在冷凝器内被冷却而发生冷凝。变成液态的冷媒供给至蒸发器。在该解吸工序中使用的高温热(High-temperatur heat)根据吸附剂的种类而不同,例如可能具有60℃左右的低温,因此,可以利用各种低温的废热带来的热能作为高温热源。
通过反复进行这些吸附工序和解吸工序,能够从高温热生成低温热。
在上述吸附式热泵中,在吸附器与蒸发器之间,在使气态的冷媒从蒸发器向吸附器流动的流通路上配置有阀。另外,在吸附器与冷凝器之间,也在使气态的冷媒从吸附器向冷凝器流动的流通路上配置有阀。这些阀防止冷媒的逆流。
作为这样的阀,使用有具有薄片状的阀芯的提动阀。薄片状的阀芯借助吸附器与蒸发器之间的压力差或者吸附器与冷凝器之间的压力差进行开闭,因此结构简单,而且不需要用于开闭的增加的驱动力。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平9—152221号公报
专利文献2:日本特开平8—135524号公报
发明内容
发明所要解决的问题
但是,薄片状的阀芯使用面状的阀芯关闭流通孔,因此,例如存在以下情况:即,若结露而变成液态的冷媒附着在阀芯与流通路的周围的部分之间,则阀芯由于表面张力而变得难以打开。
另外,存在以下情况:即,当薄片状的阀芯的打开方向是铅垂下方时,阀芯由于自重而变得难以关闭。
这样,现有的具有薄片状的阀芯的提动阀在开闭动作或响应性上存在问题。
因此,本说明书的目的在于,提供使用能够解决上述问题的提动阀的吸附式热泵。
另外,本说明书的目的在于,提供一种信息处理系统,所述信息处理系统包括具有能够解决上述问题的提动阀的吸附式热泵。
另外,本说明书的目的在于,提供使用能够解决上述问题的提动阀的吸附式热泵的动作方法。
此外,本说明书的目的在于,提供一种信息处理系统的动作方法,所述信息处理系统包括具有能够解决上述问题的提动阀的吸附式热泵。
用于解决问题的方法
根据本说明书中公开的吸附式热泵的一个方式,所述吸附式热泵具有:吸附器,具有吸附剂,能够在使冷媒吸附至吸附剂的吸附工序和从吸附剂解吸冷媒的解吸工序之间进行切换;冷凝器,使从所述吸附器解吸的冷媒冷凝;蒸发器,使从所述冷凝器供给的冷媒蒸发,并将所蒸发的冷媒供给至所述吸附器;第一流通孔,供冷媒从所述吸附器向所述冷凝器流动;第二流通孔,供冷媒从所述蒸发器向所述吸附器流动;以及提动阀芯,配置在所述第一流通孔和所述第二流通孔中的至少一者上,具有阀座件和与所述阀座件的端部接合且由根据温度变化而发生变形的温度依赖性材料形成的开闭辅助板,所述提动阀芯用于使所述第一流通孔和所述第二流通孔中的至少一者进行开闭。
另外,根据本说明书中公开的信息处理系统的一个方式,所述信息处理系统具有信息处理部、冷却部和吸附式热泵,所述信息处理在进行动作时发热,所述冷却部被供给载热体,所述吸附式热泵具有:吸附器,具有吸附剂,能够在使冷媒吸附至吸附剂的吸附工序和从吸附剂解吸冷媒的解吸工序之间进行切换,冷凝器,使从所述吸附器解吸的冷媒冷凝,蒸发器,使从所述冷凝器供给的冷媒蒸发,并将所蒸发的冷媒供给至所述吸附器,第一流通孔,供冷媒从所述吸附器向所述冷凝器流动,第一流通孔,供冷媒从所述蒸发器向所述吸附器流动,提动阀芯,配置在所述第一流通孔和所述第二流通孔中的至少一者上,具有阀座件和与所述阀座件的端部接合且由根据温度变化而发生变形的温度依赖性材料形成的开闭辅助板,所述提动阀芯用于使所述第一流通孔和所述第二流通孔中的至少一者进行开闭;在所述解吸工序中,所述吸附器利用所述信息处理部产生的热使冷媒从吸附剂解吸,在所述吸附工序中,所述蒸发器利用冷媒蒸发时的气化热对所述载热体进行冷却,并将经冷却的所述载热体供给至所述冷却部。
另外,根据本说明书中公开的吸附式热泵的动作方法的一个方式,所述吸附式热泵具有:吸附器,具有吸附剂,能够在使冷媒吸附至吸附剂的吸附工序和从吸附剂解吸冷媒的解吸工序之间进行切换,冷凝器,使从所述吸附器解吸的冷媒冷凝,蒸发器,使从所述冷凝器供给的冷媒蒸发,第一流通孔,供冷媒从所述吸附器向所述冷凝器流动,第二流通孔,供冷媒从所述蒸发器向所述吸附器流动,提动阀芯,配置在所述第一流通孔和所述第二流通孔中的至少一者上,具有阀座件和与所述阀座件的端部接合且由根据温度变化而发生变形的温度依赖性材料形成的开闭辅助板,所述提动阀芯用于使所述第一流通孔和所述第二流通孔中的至少一者进行开闭;在所述解吸工序中,所述吸附器使从吸附剂解吸的冷媒穿过所述第一流通孔并供给至所述冷凝器,在所述吸附工序中,所述蒸发器使经蒸发的冷媒穿过所述第二流通孔并供给至所述吸附器。
此外,根据本说明书中公开的信息处理系统的动作方法的一个方式,所述信息处理系统具有信息处理部、冷却部和吸附式热泵,所述信息处理在进行动作时发热,所述冷却部被供给载热体,所述吸附式热泵具有:吸附器,具有吸附剂,能够在使冷媒吸附至吸附剂的吸附工序和从吸附剂解吸冷媒的解吸工序之间进行切换,冷凝器,使从所述吸附器解吸的冷媒冷凝,蒸发器,使从所述冷凝器供给的冷媒蒸发,第一流通孔,供冷媒从所述吸附器向所述冷凝器流动,第一流通孔,供冷媒从所述蒸发器向所述吸附器流动,提动阀芯,配置在所述第一流通孔和所述第二流通孔中的至少一者上,具有阀座件和与所述阀座件的端部接合且由根据温度变化而发生变形的温度依赖性材料形成的开闭辅助板,所述提动阀芯用于使所述第一流通孔和所述第二流通孔中的至少一者进行开闭;在所述解吸工序中,所述吸附器利用所述信息处理部产生的热从吸附剂解吸冷媒,而且使从吸附剂解吸的冷媒穿过所述第一流通孔并供给至所述冷凝器,在所述吸附工序中,所述蒸发器使经蒸发的冷媒穿过所述第二流通孔而供给至所述吸附器,而且利用冷媒蒸发时的气化热对所述载热体进行冷却,并将经冷却的所述载热体供给至所述冷却部。
发明的效果
根据上述的本说明书中公开的吸附式热泵的一个方式,因为提动阀的开闭动作和响应性提高,所以热交换率提高。
另外,根据上述的本说明书中公开的信息处理系统的一个方式,能够以高的热交换率进行冷却。
根据上述的本说明书中公开的吸附式热泵的动作方法的一个方式,提动阀的开闭动作和响应性提高,因此热交换率提高。
此外,根据上述的本说明书中公开的信息处理系统的动作方法的一个方式,能够以高的热交换率进行冷却。
本发明的目的和效果能够通过使用在权利要求中提出的结构要素和组合来认知和获得。
上述的一般说明和后述的详细说明这二者只是举例性的和说明性的说明,不是对权利要求书中记载的本发明进行限定。
附图说明
图1是示出本说明书中公开的吸附式热泵的第一实施方式的图。
图2是示出图1所示的吸附式热泵的关闭状态下的提动阀的剖视图。
图3是示出图1所示的吸附式热泵的打开状态下的提动阀的剖视图。
图4是示出图1所示的吸附式热泵的打开状态下的提动阀的立体图。
图5中的A是示出本说明书中公开的提动阀的其他实施方式中的关闭状态的剖视图,图5中的B是示出与提动阀分离的阀座件变为平坦的状态的图。
图6是示出图5中的A所示的提动阀的打开状态的剖视图。
图7是示出本说明书中公开的吸附式热泵的第二实施方式的图。
图8是示出图7所示的吸附式热泵的解吸工序的图。
图9是示出本说明书中公开的信息处理系统的一个实施方式的图。
图10是示出图9所示的信息处理系统的两个四通阀进行了切换的状态的图。
图11是说明图9和图10所示的信息处理系统的信息处理部和冷却装置的图。
具体实施方式
以下,参照附图对本说明书中公开的吸附式热泵的优选的第一实施方式进行说明。但是,本发明的技术范围不仅限于这些实施方式,而是包含权利要求书中记载的发明和与其等同的内容。
图1是示出本说明书中公开的吸附式热泵的第一实施方式的图。
本实施方式的吸附式热泵20包括具有吸附剂23的第一吸附器21a和第二吸附器21b。第一吸附器21a和第二吸附器21b能够在使吸附剂23吸附冷媒24的吸附工序和从吸附剂23解吸冷媒24的解吸工序之间进行切换。另外,吸附式热泵20具有使从第一吸附器21a或第二吸附器21b解吸的冷媒24冷凝的冷凝器25。此外,吸附式热泵20具有使从冷凝器25供给的冷媒24蒸发并将蒸发后的冷媒24供给至第一吸附器21a或第二吸附器21b的蒸发器26。
吸附式热泵20具有外壳20a所区划的空间,而且该空间划分成第一吸附器21a、第二吸附器21b、冷凝器25以及蒸发器26。外壳20a内通过未图示的真空泵等减压从而密封有规定量的冷媒24。作为冷媒24,例如可以使用水或者乙醇等。
接下来,以下进一步地针对第一吸附器21a和第二吸附器21b进行说明。第二吸附器21b具有与第一吸附器21a相同的结构,因此针对第一吸附器21a的说明也适当适用于第二吸附器21b。
在第一吸附器21a的内部配置有吸附剂23。作为吸附剂23,例如能够使用硅胶、沸石或者活性炭等。另外,第一吸附器21a具有用于加热或冷却吸附剂23的第一载热体导管22a。第一载热体导管22a的流路能够蜿蜒地配置以向吸附剂23充分地供给高温热或者低温热。从外部向第一载热体导管22a供给高温或者低温的载热体。
当第一吸附器21a进行吸附工序时,从外部向第一载热体导管22a供给低温的载热体,低温的载热体在第一载热体导管22a内流动,由此,吸附剂23被冷却。经冷却的吸附剂23对气态的冷媒24具有强的吸附能力。
当第一吸附器21a进行解吸工序时,从外部向第一载热体导管22a供给高温的载热体,高温的载热体在第一载热体导管22a内流动,由此,吸附剂23被加热。经加热的吸附剂23对吸附的冷媒24进行解吸从而生成气态的冷媒24。另外,经加热的吸附剂23通过使吸附的冷媒24解吸,吸附能力得以再生。
这样,第一吸附器21a通过在吸附工序和解吸工序之间切换来使用。第二吸附器21b在第一吸附器21a进行吸附工序时进行解吸工序,在第一吸附器21a进行解吸工序时进行吸附工序。第二吸附器21b具有被从外部供给高温或者低温的载热体的第二载热体导管22b。
以上是针对第一吸附器21a和第二吸附器21b的说明。
从第一吸附器21a或第二吸附器21b向冷凝器25供给气态的冷媒24。冷凝器25具有用于冷却气态的冷媒24的第三载热体导管25a。第三载热体导管25a的流路能够蜿蜒地配置以向气态的吸附剂24充分地供给低温热。从外部向第三载热体导管25a供给低温的载热体。
在冷凝器25中被冷却的气态的冷媒24变成液态。液态的冷媒24在落到冷凝器25的下方之后,穿过导通管25b向蒸发器26移动。蒸发器26位于冷凝器25的铅垂下方,液态的冷媒24借助重力穿过导通管25b向蒸发器26移动。
从冷凝器25向蒸发器26供给液态的冷媒24。蒸发器26具有用于供给液态的冷媒24蒸发时所需的气化热的第四载热体导管26a。第四载热体导管26a的流路能够蜿蜒地配置以向液态的冷媒24充分地供给气化热。从外部向第四载热体导管26a供给载热体,在蒸发器26中被冷却的载热体向外部输送。在蒸发器26中成为气态的冷媒26向第一吸附器21a或第二吸附器21b供给。
第一吸附器21a与冷凝器25由第一隔壁17a分隔。而且,在第一隔壁17a上配置有使冷媒24从第一吸附器21a向冷凝器25流动的第一流通孔16a。第一流通孔16a形成为贯穿第一隔壁17a的孔,所述第一隔壁17a分隔第一吸附器21a侧的空间与冷凝器25侧的空间。同样地,第一吸附器21a与蒸发器26由第二隔壁17b分隔。而且,在第二隔壁17b上配置有使冷媒24从蒸发器26向第一吸附器21a流动的第二流通孔16b。第二流通孔16b形成为贯穿第二隔壁17b的孔,所述第二隔壁17b分隔第一吸附器21a侧的空间与蒸发器26侧的空间。
同样地,第二吸附器21b与冷凝器25由第三隔壁17c分隔。而且,在第三隔壁17c上配置有使冷媒24从第二吸附器21b向冷凝器25流动的第三流通孔16c。同样地,第二吸附器21b与蒸发器26由第四隔壁17d分隔。而且,在第四隔壁17d上配置有使冷媒24从蒸发器26向第二吸附器21b流动的第四流通孔16d。
在第一流通孔16a上配置有开闭第一流通孔16a的提动阀10a。同样地,在第二流通孔16b上配置有开闭第二流通孔16b的提动阀10b。在第三流通孔16c上配置有开闭第三流通孔16c的提动阀10c。在第四流通孔16d上配置有开闭第四流通孔16d的提动阀10d。
接下来,以下参照图2~图4详细说明提动阀10b。
图2是示出图1所示的吸附式热泵20的关闭状态下的提动阀10b的剖视图。图3是示出图1所示的吸附式热泵20的打开状态下的提动阀10b的剖视图。图4是示出图1所示的吸附式热泵20的打开状态下的提动阀10b的立体图。
提动阀10b具有提动阀芯13,所述提动阀芯13具有阀座件11和与阀座件11的端部接合且由根据温度变化而发生变形的温度依赖性材料(temperature-dependent material)形成的开闭辅助板12。提动阀芯13使第二流通孔16b开闭。
如图4所示,阀座件11例如具有矩形形状。如图4所示,开闭辅助板13例如具有纵长的矩形形状。
阀座件11的一个端部与开闭辅助板12接合。在本实施方式中,阀座件11的一个端部以与开闭辅助板12层叠的方式与开闭辅助板12接合。阀座件11的另一个端部是自由端部,提动阀10b以提动阀芯13的开闭辅助板12侧为支点自由开闭。
在提动阀10b关闭的状态下,如图2所示,阀座件11与第二隔壁17b的第一吸附器21a侧的面相接触来覆盖第二流通孔16b。
另外,提动阀10b具有向开闭辅助板12传导热量的导热部。具体而言,在本实施方式中,上述导热部具有能够使载热体流动来向开闭辅助板12传导热量的导管15。另外,上述导热部具有固定构件14,该固定构件14将开闭辅助板12固定在配置有提动阀芯13的第二流通孔16b的周围。
开闭辅助板12的包含一个端部的部分与阀座件11接合,另一个端部经由固定构件14固定在第二流通孔16b的周围。开闭辅助板12利用固定构件14固定在第二隔壁17b的第一吸附器21a侧的面上。
在固定构件14的内部配置有导管15,导管15与开闭辅助板12经由固定构件14热连接。
优选使用导热率高的材料作为固定构件14的形成材料。可以使用金属,例如铜作为固定构件14的形成材料。
优选导管15配置在靠近开闭辅助板12的位置,从而高效地向开闭辅助板12传导在导管15内流动的载热体的高温热或低温热。
如图1的虚线所示,流向第一吸附器21a的第一载热体导管22a的载热体的一部分供给至导管15。即,当第一吸附器21a进行吸附工序时,用于在吸附工序中冷却吸附剂23的低温的载热体供给至导管15,当第一吸附器21a进行解吸工序时,用于在解吸工序中加热吸附剂23的高温的载热体供给至导管15。
在第一吸附器21a的吸附工序中,当低温的载热体供给至导管15时,低温热经由固定构件14传导至开闭辅助板12。另外,经蒸发的冷媒的低温热也传导至开闭辅助板12。如图3所示,被传导有低温热的开闭辅助板12发生变形,使得阀座件11打开第二流通孔16b。具体而言,被传导有低温热的开闭辅助板12以从蒸发器16侧向第一吸附器21a侧弯曲的方式变形。
如图3所示,通过开闭辅助板12发生变形,至少阀座件11的与开闭辅助板12接合的部分与第二隔壁17b相分离,来辅助提动阀10b的打开动作。
图4示出了提动阀10b如此打开的状态的立体图。由提动阀芯13覆盖的多个第二流通孔16b露出于第一吸附器21a侧的空间,气态的冷媒24变得能够流通。此外,为了简便,图1中只示出了一个第二流通孔16b。
另一方面,在第一吸附器21a的解吸工序中,当高温的载热体供给至导管15时,高温热经由固定构件14传导至开闭辅助板12。从经加热的吸附剂解吸的冷媒的高温热也传导至开闭辅助板12。如图2所示,被传导有高温热的开闭辅助板12发生变形,使得阀座件11关闭第二流通孔16b。具体而言,被传导有高温热的开闭辅助板12发生变形而成为平坦的状态。
如图2所示,通过开闭辅助板12成为平坦的状态,至少阀座件11中的与开闭辅助板12接合的部分与第二隔壁17b的第一吸附器21a侧的面紧密接触,来辅助提动阀10b的关闭动作。
图2示出了如此关闭的提动阀10b的状态。多个第二流通孔16b被阀座件11覆盖,气态的冷媒24变得不能流通。
接下来,以下从可靠地进行提动阀10b的开闭动作而且提高响应性的角度出发,说明开闭辅助板12的优选的形成材料等。
优选利用热膨胀率不同的多个板材层叠形成开闭辅助板12。具体而言,可以使用双金属板(bimetal)或三金属板(trimetal)作为开闭辅助板12。
在图3所示的提动阀10b的开闭辅助板12中,示出了使用层叠了板材12a和板材12b的双金属板的例子。板材12a的热膨胀系数比板材12b的热膨胀系数大。因此,在第一吸附器21a的吸附工序中,在被传导有低温热的开闭辅助板12中,板材12a的热收缩量大于板材12b的热收缩量,因此,开闭辅助板12以从蒸发器16侧向第一吸附器21a侧弯曲的方式变形。
另一方面,在第一吸附器21a的解吸工序中,在被传导有高温热的开闭辅助板12中,板材12a的热膨胀量大于板材12b的热膨胀量,因此,开闭辅助板12从弯曲状态变化至平坦状态,其中,所述弯曲状态是指开闭辅助板12从蒸发器16侧向第一吸附器21a侧弯曲的状态。此外,开闭辅助板12也可以以如下方式变形:即,超过平坦的状态而从第一吸附器21a侧向蒸发器16侧弯曲。
优选开闭辅助板12在由导管15供给的低温热或者高温热所决定的温度范围内,温度与位移量间的关系为线性关系。另外,优选地,该开闭辅助板12针对规定的温差的位移量越大越好。
作为开闭辅助板12当使用平板形双金属板时,优选弯曲系数大于等于10×10-6(℃-1),尤其优选弯曲系数大于等于20×10-6(℃-1)。平板形双金属板的位移量由公式D=K(T2—T1)l2/t计算。在此,K表示弯曲系数,T2和T1表示位移前和位移后的温度,l表示平板形双金属板的长度,t表示平板形双金属板的厚度。
例如,当t为0.1mm,l为20mm,T2—T1为25℃时,如果弯曲系数K大于等于10×10-6(℃-1),则能够获得大于等于1mm的位移量D。
作为这样的平板型双金属板,例如,举例有JIS(日本工业标准)型号为TM1或TM2的材料。以上是针对开闭辅助板12的优选的形成材料等的说明。
从使开闭辅助板12快速地变形、提高提动阀10b的开闭动作的响应性的角度出发,优选开始使高温的载热体或低温的载热体在导管15内流动的时机与开始使载热体在第一吸附器21a的第一载热体导管22a内流动的时机相同。另外,也可以开始使高温的载热体或低温的载热体在导管15内流动的时机早于开始使载热体在第一吸附器21a的第一载热体导管22a内流动的时机,由此来进一步提高提动阀10b的开闭动作的响应性。
具有上述结构的提动阀10b,能够通过打开来允许气态的冷媒24从蒸发器26向第一吸附器21a流动,但是也能够通过关闭来不使气态的冷媒24从第一吸附器21a向蒸发器26流动。以下,针对该提动阀10b的动作进行说明。
在吸附工序中,当第一吸附器21a内的经冷却的吸附剂23吸附第一吸附器21a内的气态的冷媒24时,第一吸附器21a的内压小于蒸发器26的内压。即,蒸发器26的内压比第一吸附器21a的内压大。于是,提动阀10b受到蒸发器26的内压相对于第一吸附器21a的内压增大的作用,向第一吸附器21a侧打开。此时,通过开闭辅助板12的动作,提动阀10b的打开动作得到辅助,因此动作的响应性提高。由此,允许气态的冷媒24从蒸发器26向第一吸附器21a流动。
另一方面,在解吸工序中,第一吸附器21a内的经加热的吸附剂23解吸所吸附的冷媒24,因此,第一吸附器21a的内压高于蒸发器26的内压。于是,提动阀10b受到第一吸附器21a的内压相对于蒸发器26的内压增大的作用,向蒸发器26侧关闭。此时,通过开闭辅助板12的动作,提动阀10b关闭的动作得到辅助,因此关闭动作的响应性提高。另外,提动阀10b的提动阀芯13的铅垂上方侧的端部固定在第二隔壁17b上,因此提动阀10b的关闭动作也借助自重而得到辅助。因此,不允许从第一吸附器21a向蒸发器26流动气态的冷媒24。
接下来,以下从可靠地进行提动阀10b的开闭动作而且提高响应性的角度出发,说明阀座件11的优选的形成材料等。
作为阀座件11的形成材料,只要是防止气态的冷媒24透过的材料即可,可以没有特殊限定地使用。作为阀座件11的形成材料,例如可以使用塑料薄板或者硅胶板。作为塑料的材质,例如可以使用PVA(聚乙烯醇)、PVC(聚氯乙烯)或者PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)等。
阀座件11的刚性系数或弹性系数可大可小。特别优选具有以下大小的刚性系数或弹性系数:即,当开闭辅助板11变形时,整个阀座件11或者阀座件11中的与开闭辅助板11之间的接合部分伴随着开闭辅助板11的变形而与第二隔壁17b的第一吸附器21a侧的面相分离。另外,当以向铅垂下方打开的方式配置提动阀芯13时,从可靠地实现第二流通孔16b的开闭的角度出发,优选使用具有大的刚性系数的阀座件11。
从保证借助压力差来响应性良好地进行开闭动作的角度出发,优选阀座件11的厚度薄。可以将阀座件11的厚度设在例如0.2~0.5mm。
接下来,以下针对配置于第一流通孔16a的提动阀10a进行说明。
提动阀10a的提动阀芯13的一个端部固定在第一隔壁17a的冷凝器25侧的面上,提动阀芯13以开闭辅助板12侧为支点自由开闭。
提动阀10a在第一吸附器21a进行解吸工序时打开,在第一吸附器21a进行吸附工序时关闭。
提动阀10a的结构除了开闭辅助板12根据温度变化而发生变形的方向相反之外,都与上述提动阀10b相同。对此,在下面进行说明。
如图1的虚线所示,向第一吸附器21a的第一载热体导管22a供给的载热体的一部分也供给至提动阀10a的导管15。
即,当第一吸附器21a进行吸附工序时,用于在吸附工序中冷却吸附剂23的低温的载热体供给至导管15,被传导有低温热的开闭辅助板12变得平坦,使得阀座件11关闭第一流通孔16a。另外,在吸附工序中,第一吸附器21a的内压变得小于冷凝器25的内压。因此,提动阀10a承受压力差,使得阀座件11关闭流通孔16a。提动阀10a的开闭辅助板12发生变形来辅助阀座件11关闭的动作。由此,吸附工序中的第一吸附器21a与冷凝器25通过提动阀10a相隔离。
另一方面,当第一吸附器21a进行解吸工序时,用于在解吸工序中加热吸附剂23的高温的载热体供给至提动阀10a的导管15,被传导有高温热的开闭辅助板12发生变形,使得阀座件11打开第一流通孔16a。另外,在解吸工序中,第一吸附器21a的内压变得大于冷凝器25的内压。因此,提动阀10a承受压力差,使得阀座件11打开流通孔16a。提动阀10a的开闭辅助板12发生变形来辅助阀座件11打开的动作。由此,从第一吸附器21a的吸附剂23解吸的冷媒24穿过流通孔16a而移动至冷凝器25。
具有上述结构的提动阀10a,能够通过打开来使得允许气态的冷媒24从第一吸附器21a向冷凝器25流动,但也能够通过关闭来不使从冷凝器25向第一吸附器21a流动。
以下,以与图2和图3所示的提动阀10b的开闭辅助板12相同地使用板材12a和板材12b层叠而成的双金属板来形成提动阀10a的开闭辅助板12的情况为例,对上述的提动阀10a的动作进行说明。在此,在提动阀10a的开闭辅助板12中,板材12a配置在冷凝器25侧,板材12b配置在第一吸附器21a上。
在提动阀10a中,板材12b的热膨胀系数大于板材12a的热膨胀系数。因此,当第一吸附器21a进行解吸工序时,在被传导有高温热的开闭辅助板12中,因为板材12b的热膨胀量大于板材12a的热膨胀量,所以开闭辅助板12以从第一吸附器21a侧向冷凝器25侧弯曲的方式变形。由此,被传导有高温热的开闭辅助板12发生变形,使得阀座件11打开第一流通孔16a。
另一方面,当第一吸附器21a进行吸附工序时,在被传导有低温热的提动阀10a的开闭辅助板12中,因为板材12b的热收缩量大于板材12a的热收缩量,所以开闭辅助板12从如下状态变形为平坦的状态,即,从第一吸附器21a侧向冷凝器25侧弯曲的状态。此外,开闭辅助板12也可以按照如下方式变形:即,超过平坦的状态而从冷凝器25侧向第一吸附器21a侧弯曲。由此,被传导有低温热的开闭辅助板12发生变形,使得阀座件11关闭第一流通孔16a。
这样,提动阀10a中的开闭辅助板12的板材12a与板材12b之间的热膨胀系数的大小关系具有与提动阀10b的开闭辅助板12相反的关系。
在本实施方式中,提动阀10a和提动阀10b各自的开闭辅助板12根据温度变化而发生变形的方向相反,由此能够都使用向第一吸附器21a的第一载热体导管22a供给的载热体的一部分。由此,不需要向提动阀10a或提动阀10b供给向第二吸附器21b的第二载热体导管22b供给的载热体的一部分,因此能够缩短用于使载热体流通的导管的长度。如果提动阀10a和提动阀10b各自的开闭辅助板12根据温度变化而发生变形的方向相同,则需要针对提动阀10a或提动阀10b中的一者供给高温的载热体,而针对另一者供给低温的载热体。因此,需要向提动阀10a或提动阀10b供给向第二吸附器21b的第二载热体导管22b供给的载热体的一部分。
配置在第三流通孔16c上的提动阀10c的结构和动作与上述提动阀10a相同。另外,配置在第四流通孔16d上的提动阀10d的结构和动作与上述提动阀10b相同。
接下来,以下说明上述的吸附式热泵20的动作的一个例子。
吸附式热泵20是通过循环处理来持续获取低温热的装置,其中,所述循环处理是指使用第一吸附器21a和第二吸附器21b来交替地切换吸附工序和解吸工序的循环处理。
首先,作为某一循环,如图1所示,接受从蒸发器26蒸发的冷媒24的供给来在第一吸附器21a中进行吸附工序,同时将在第二吸附器21b中进行解吸工序而解吸的冷媒24供给至冷凝器25来使所述冷媒24冷凝。在接下来的循环中,切换在第一吸附器21a和第二吸附器21b中进行的工序,在第一吸附器21a中进行解吸工序,同时在第二吸附器21b中进行吸附工序。也就是说,在第一吸附器21a中,对在前一循环中吸附至吸附剂23的冷媒24进行解吸并供给至冷凝器25,在第二吸附器21b中,使在前一循环中解吸的吸附剂23吸附来自蒸发器26的冷媒24。
此时,伴随吸附工序和解吸工序,交替地向第一吸附器21a供给低温的载热体和高温的载热体。另外,伴随解吸工序和吸附工序,交替地向第二吸附器21b供给高温的载热体和低温的载热体。
通过交替地反复进行这样的循环,在蒸发器26中,从在第四载热体导管26a内流动的载热体持续吸收伴随着冷媒24从液态向气态的变化而产生的气化热。使用这样冷却的载热体从吸附式热泵20获取低温热。
另外,在这样的循环的反复中,提动阀10a、10b、10c、10d只通过压力差和针对导管15供给载热体来被驱动,因此,不需要用于控制提动阀和驱动提动阀的来自外部的能量。
通过切换向各载热体导管供给的低温或高温的载热体,来控制对各吸附器的吸附工序和解吸工序的切换。通常,吸附工序比解吸工序费时,因此基于吸附工序所需要的时间来进行控制。就该载热体的切换的定时而言,预先调查在具有某一温度的低温的载热体流过时,多长时间吸附工序结束,蒸发器的冷却能力停止。然后,基于调查的时间,控制载热体的切换。
根据上述本实施方式的吸附式热泵,借助开闭辅助板的动作进行辅助,提动阀芯可靠地开闭流通孔。另外,由于受到开闭辅助板的动作的辅助,提动阀芯的开闭动作的响应性提高。因此,由于不再存在提动阀的开闭的不佳或延迟,提动阀伴随着产生的压力差而快速开闭,因此,气态的冷媒不延迟于产生的压力差地穿过流通孔,因此吸附式热泵的热交换率提高。
另外,提动阀的开闭的动作受到开闭辅助板的动作的辅助,因此,即使在提动阀芯向铅垂下方打开的情况下,也能够向铅垂上方可靠地关闭提动阀芯。因此,配置提动阀的位置或方向的自由度增加,因此,能够进一步减小吸附式热泵的尺寸。另外,在小型的吸附式热泵中,从热效率的角度出发,优选使用上述的高效的提动阀。
上述本实施方式的吸附式热泵能够广泛应用于汽车等车辆或计算机等信息处理装置等产生低温废热的中、小型装置中。由此,能够实现通过利用废热而实现节能或减轻环境负担。
接下来,以下参照图5和图6说明能够在上述的吸附式热泵中使用的提动阀的其他实施方式。关于没有针对提动阀的其他实施方式特别进行说明之处,适当地适用针对上述实施方式所详细进行的说明。另外,针对相同的构成要素标注相同的附图标记。
在使用图5和图6进行的说明中,示出了本实施方式的提动阀配置在图1所示的吸附式热泵的第二流通孔的例子。
图5中的A是示出本说明书中公开的提动阀的其他实施方式中的关闭状态的剖视图。图5中的B是示出与提动阀相分离的阀座件变为平坦的状态的图。图6是示出图5中的A所示的提动阀的打开状态的剖视图。
在本实施方式的提动阀10b中,提动阀芯13具有两个开闭辅助板12a、12b。阀座件11配置为覆盖第二流通孔16b。阀座件11的一个端部与一个开闭辅助板12a接合,阀座件11的另一个端部与另一个开闭辅助板12b接合。
在本实施方式中,阀座件11的一个端部以与一个开闭辅助板12a的第二隔壁17b侧的面层叠的方式与一个开闭辅助板12a的第二隔壁17b侧的面接合。同样地,阀座件11的另一个端部以与另一个开闭辅助板12b的第二隔壁17b侧的面层叠的方式与另一个开闭辅助板12b的第二隔壁17b侧的面接合。
在一个开闭辅助板12a中,包含一个端部的部分与阀座件11接合,包含另一个端部的部分经由固定构件14a固定在第二流通孔16b周围。具体而言,一个开闭辅助板12a利用固定构件14a固定在第二隔壁17b的第一吸附器21a侧的面上。
同样地,在另一个开闭辅助板12b中,包含一个端部的部分与阀座件11接合,包含另一个端部的部分经由固定构件14b固定在第二流通孔16b周围。具体而言,另一个开闭辅助板12b利用固定构件14b固定在第二隔壁17b的第一吸附器21a侧的面上。
向第一载热体导管22a供给的载热体的一部分供给至固定构件14a、14b内所配置的导管15a、15b。
与固定构件14a接合的一个开闭辅助板12a在与第二隔壁17b相分离的状态下固定在第二流通孔16b周围的第二隔壁17b的部分。阀座件11的一个端部侧的部分也与第二隔壁17b相分离。
同样地,与固定构件14b接合的另一个开闭辅助板12b在与第二隔壁17b相分离的状态下固定在第二流通孔16b周围的第二隔壁17b的部分。阀座件11的另一个端部侧的部分也与第二隔壁17b相分离。
如图5中的B所示,在提动阀芯13中,与一个开闭辅助板12a和另一个开闭辅助板12b之间的距离L相比,平坦地展开阀座件11的状态下的、位于一个开闭辅助板12a与另一个开闭辅助板12b之间的阀座件11的部分的长度M更长。
因此,在提动阀10b关闭的状态下,提动阀芯13如图5中的A所示,借助第一吸附器21a与蒸发器16之间的压力差,整体具有从第一吸附器21a侧向蒸发器16侧挠曲的形状。多个第二流通孔16b被提动阀芯13覆盖,从而气态的冷媒24变得不能流通。
另外,在提动阀10b关闭的状态下,一个开闭辅助板12a以从第一吸附器21a侧向蒸发器16侧弯曲的方式变形。同样地,另一个开闭辅助板12b也以从第一吸附器21a侧向蒸发器16侧呈凹状地弯曲的方式变形。这样的一个及另一个开闭辅助板12a、12b的变形通过以下方式产生:即,在第一吸附器21a的解吸工序中,高温的载热体供给至导管15,从而高温热经由固定构件14a、14b传导至一个及另一个开闭辅助板12a、12b。
这样,通过一个及另一个开闭辅助板12a、12b发生变形,阀座件11中的与开闭辅助板12接合的一侧的部分与第二隔壁17b的第一吸附器21a侧的面紧密接触,从而提动阀10b的关闭动作得到辅助。
另一方面,在提动阀10b打开的状态下,提动阀芯13如图6所示,具借助第一吸附器21a与蒸发器16之间的压力差,整体具有从蒸发器16侧向第一吸附器21a侧挠曲的形状。被提动阀芯13覆盖的多个第二流通孔16b向第一吸附器21a侧的空间露出,气态的冷媒24变得能够流通。
另外,在提动阀10b打开的状态下,一个开闭辅助板12a以从蒸发器16侧向第一吸附器21a侧呈凸状地弯曲的方式变形。同样地,另一个开闭辅助板12b也以从蒸发器16侧向第一吸附器21a侧弯曲的方式变形。这样的一个及另一个开闭辅助板12a、12b的变形通过以下方式产生:即,在第一吸附器21a的吸附工序中,低温的载热体供给至导管15,从而低温热经由固定构件14a、14b传导至一个及另一个开闭辅助板12a、12b。
这样,通过一个及另一个开闭辅助板12a、12b发生变形,阀座件11中的与开闭辅助板12接合的一侧的部分与第二隔壁17b的第一吸附器21a侧的面相分离,从而提动阀10b的打开动作得到辅助。
优选上述的距离L和长度M的尺寸设定为:当提动阀10b关闭时,能够不在阀座件11上产生褶皱等的情况下关闭第二流通孔16b。
另外,从可靠地进行提动阀10b的开闭动作而且提高动作的响应性的角度出发,优选阀座件11具有弹性。若阀座件11具有弹性,则阀座件11除了压力差之外也利用阀座件11的内部应力发生变形,因此提动阀芯13的关闭状态或打开状态变得稳定。另外,若阀座件11具有弹性,则阀座件11除了压力差之外也利用阀座件11的内部应力发生变形,因此提动阀10b的开闭所需要的时间缩短。
阀座件11的弹性系数能够设定为,在考虑压力差和开闭辅助板12a、12b的变形量的情况下,提动阀10b进行开闭。例如,提动阀10b能够形成为,在承受压力差的状态下,当一个和另一个开闭辅助板12a、12b的变形量超过了规定的范围时,提动阀芯13的变形方向翻转。
以上述本实施方式的提动阀配置在图1所示的吸附式热泵的第二流通孔的情况为例进行了说明。本实施方式的提动阀也能够同样地配置在图1所示的吸附式热泵的第三流通孔。另外,本实施方式的提动阀也能够配置在图1所示的吸附式热泵的第二流通孔和第四流通孔。在该情况下,就提动阀的结构而言,开闭辅助板根据温度变化而发生变形的方向相反。
根据上述本实施方式的提动阀,提动阀芯13的两端部被固定,因此无论提动阀芯13的开闭方向相对于铅垂方向在哪一个方向,都能够可靠地进行开闭动作。
接下来,以下参照图7和图8说明上述的吸附式热泵的第二实施方式。关于没有针对第二实施方式特别进行说明之处,适当地适用针对上述第一实施方式的详细的说明。另外,针对相同的构成要素标注相同的附图标记。
图7是示出本说明书中公开的吸附式热泵的第二实施方式的图。图8是示出图7所示的吸附式热泵的解吸工序的图。
本实施方式的吸附式热泵20只具有一个吸附器21c。具体而言,吸附式热泵20相对于上述第一实施方式只具有第二吸附器而不具有第一吸附器。本实施方式的吸附式热泵20的其他结构与上述第一实施方式相同。
以下说明上述吸附式热泵20的动作的一个例子。
作为某一循环,如图7所示,接受从蒸发器26蒸发的冷媒24的供给来在吸附器21c中进行吸附工序。在下一循环中,如图8所示,向冷凝器25供给在吸附器21c中进行解吸工序而解吸的冷媒24且使所述冷媒24冷凝。通过交替地反复进行这样的循环,在吸附工序中,从吸附式热泵20获取低温热。
接下来,以下参照附图对包括图1所示的吸附式热泵的信息处理系统进行说明。
图9是示出本说明书中公开的信息处理系统的一个实施方式的图。图10是示出图9所示的信息处理系统的两个四通阀进行了切换的状态的图。图11是说明图9和图10所示的信息处理系统的信息处理部和冷却装置的图。
本实施方式的信息处理系统30具有在动作时发热的信息处理部31和被供给第一载热体的冷却装置33。另外,信息处理系统30具有图1所示的吸附式热泵20。
第一载热体在蒸发器26与冷却装置33之间循环。第一载热体被供给至蒸发器26的第四载热体导管26a而被冷却后返回到冷却装置33,来获取低温热。冷却装置33也可以例如使用热交换器获取第一载热体的低温热生成冷风,从而对信息处理部31进行冷却。另外,冷却装置33也可以是对配置有信息处理部31的房间进行冷却的装置。
信息处理部31包括CPU等运算部或硬盘驱动器等存储部,而且在动作时发热。信息处理部31例如可以是服务器等。信息处理部31利用动作时产生的热对第二载热体进行加热,而且将高温的第二载热体供给至吸附式热泵30。作为高温的第二载热体,例如被以50~70℃的温度供给。
例如,如图11所示,作为服务器的信息处理部31能够具有CPU31a、与CPU31a热接触的冷却板31b、以及框体31c。CPU31a将产生的热传导至冷却板31b而被冷却。冷却板31b利用传导来的热对第二载热体进行加热,而且将经加热的第二载热体供给至吸附式热泵30。
另外,如图11所述,作为服务器的信息处理部31能够具有风扇31d,所述风扇31d将框体31c内的具有高温热的空气排出到框体外。在框体31c的外部能够配置作为冷却装置33的干盘管(dry coil),所述干盘管吸收从风扇31d排出的暖风,并排出经冷却的冷风。冷却装置33从由蒸发器26供给的第一载热体获取低温热,对从风扇31d排出的暖风进行冷却,向配置有信息处理部31的房间内排出冷风。在干盘管33被加热了的第一载热体返回到蒸发器26。
另外,从外部的冷却水供给源32向吸附式热泵20供给低温的第三载热体。冷却水供给源32例如也可以是供给冷却水的作为建筑物的公用装置的清洗塔。低温的第三载热体例如被以20~30℃的温度供给。
信息处理系统30具有对高温的第二载热体和低温的第三载热体的流路进行切换的第一四通阀34和第二四通阀35。第一四通阀34和第二四通阀35能够由信息处理部31控制。另外,第一四通阀34和第二四通阀35也可以由与信息处理部31不同的控制部控制。
通过第一四通阀34和第二四通阀35切换高温的第二载热体和低温的第三载热体的流路,来切换在第一吸附器21a和第二吸附器21b中进行的吸附工序和解吸工序。
另外,第一载热体、第二载热体以及第三载热体分别通过未图示的泵在导管内循环。
接下来,以下说明上述的信息处理系统30的动作的一个例子。
在图9所示的信息处理系统30中,第一吸附器21a进行吸附工序,第二吸附器21b进行解吸工序。
从信息处理部31供给的高温的第二载热体从第二四通阀35的口35a穿过口35d而供给至第二吸附器21b的第二载热体导管22b。在第二吸附器21b中,第二吸附器21b内的吸附剂23被加热,进行解吸工序。在第二吸附器21b中被获取高温热后的第二载热体从第一四通阀34的口34d穿过口34a返回到信息处理部31。返回到信息处理部31的第二载热体在被加热之后,再次在信息处理部31与第二吸附器21b之间循环。
从冷却水供给源32供给的低温的第三载热体在分支部35中向冷凝器25和第一吸附器21a分支。
向冷凝器25分支的低温的第三载热体供给至第三载热体导管25a。在冷凝器25中,穿过提动阀10c从第二吸附器21b供给的气态的冷媒24被低温的第三载热体冷却而变成液态。变成液态的冷媒24向蒸发器26供给。在冷凝器25中被获取了低温热后的第三载热体返回到冷却水供给源32。
另一方面,向第一吸附器21a分支的低温的第三载热体从第二四通阀35的口35c穿过口35b供给至第一吸附器21a的第一载热体导管22a。在第一吸附器21a中,第一吸附器21a内的吸附剂23被冷却,进行吸附工序。在第一吸附器21a中被获取了低温热后的第三载热体从第一四通阀34的口34b穿过口34c供给至冷却水供给源32。返回到冷却水供给源32的第三载热体在外部被冷却之后,再次供给至吸附式热泵20。
在蒸发器26中,经蒸发的冷媒24借助内压差穿过提动阀10b向第一吸附器21a供给。在蒸发器25中,从在第四载热体导管26a内流动的第一载热体吸收伴随着冷媒24从液态向气态的变化所需的气化热,第一载热体被冷却。经冷却的第一载热体供给至冷却装置33,从吸附式热泵20获取低温热。作为低温的第一载热体,例如能够获得15~20℃的温度。
接下来,针对第一四通阀34和第二四通阀35进行了切换的状态进行说明。
在图10所示的信息处理系统30中,第一吸附器21a进行解吸工序,第二吸附器21b进行吸附工序。
从信息处理部31供给的高温的第二载热体从第二四通阀35的口35a穿过口35b供给至第一吸附器21a的第一载热体导管22a。在第一吸附器21a中,第一吸附器21a内的吸附剂23被加热,进行解吸工序。在第一吸附器21a中被获取了高温热后的第二载热体从第一四通阀34的口34b穿过口34a而返回信息处理部31。返回到信息处理部31的第二载热体在被加热后,再次在信息处理部31与第一吸附器21a之间循环。
从冷却水供给源32供给的低温的第三载热体在分支部35中向冷凝器25和第二吸附器21b分支。向冷凝器25分支的低温的第三载热体的说明与图9的情况相同。
另一方面,向第二吸附器21b分支的低温的第三载热体从第二四通阀35的口35c穿过口35d而供给至第二吸附器21b的第二载热体导管22b。在第二吸附器21b中,第二吸附器21b内的吸附剂23被冷却,进行吸附工序。在第二吸附器21b中被获取低温热后的第三载热体从第一四通阀34的口34d穿过口34c而返回到冷却水供给源32。返回到冷却水供给源32的第三载热体在在外部被冷却之后,再次供给至吸附式热泵20。
在蒸发器26与冷却装置33之间循环的第一载热体的说明与图9的情况相同。
这样,在信息处理系统30中,在解吸工序中,第一吸附器21a和第二吸附器21b利用信息处理部31产生的热从吸附剂23解吸冷媒24。另外,在信息处理系统30中,在吸附工序中,蒸发器26利用使冷媒24蒸发时的气化热对第一载热体进行冷却,而且将经冷却的第一载热体供给至冷却装置33。
根据上述本实施方式的信息处理系统30,能够利用信息处理部31产生的热持续从吸附式热泵20获取低温热,使冷却装置33进行动作。
而且,信息处理系统30具有热交换率好的吸附式热泵20,因此能够以高的热交换率进行冷却。
在本发明中,使用上述实施方式的提动阀的吸附式热泵和信息处理系统、吸附式热泵的动作方法和信息处理系统的动作方法能够在不脱离本发明的要旨的范围内适当地变更。另外,一个实施方式所具有的结构要件也能够适当适用于其他实施方式。
例如,吸附式热泵也可以不具有导热部。在该情况下,在解吸工序中,能够利用从经加热的吸附剂解吸的冷媒的高温热,使开闭辅助板变形。同样地,在吸附工序中,能够利用蒸发的冷媒的低温热,使开闭辅助板变形。
另外,导热部也可以为借助电阻热对开闭辅助板进行加热的电热丝和对开闭辅助板进行冷却的珀耳帖元件,来取代供载热体流动的导管。
另外,导热部也可以为向开闭辅助板传导载热体的高温热或者低温热的热管,来取代使载热体流动的导管。在该情况下,在导管内流动的载热体的高温热或低温热能够流经热管传导至开闭辅助板。
另外,第一吸附器也可以具有借助电阻热对吸附剂进行加热的电热丝和对吸附剂进行冷却的珀耳帖元件,来取代第一载热体导管。此外,第一吸附器也可以为向吸附剂传导载热体的高温热或低温热的热管,来取代第一载热体导管。在该情况下,在第一载热体导管内流动的载热体的高温热或低温热能够流经热管传导至吸附剂。这些结构也适用于第二吸附器的第二载热体导管。
另外,在上述实施方式中,提动阀芯分别配置在第一流通孔和第二流通孔,但是提动阀芯只需配置在第一流通孔或者第二流通孔中的至少一者即可。
在此列出的全部例子和附加条件的语言是为了实现教育目的,即,用于帮助读者从技术角度深入地理解发明人的发明和概念。在此列出的全部例子和附加条件的语言应该被理解为不仅限于这样的具体地进行了描述的例子和条件。另外,说明书中的那些举例说明的结构并不与示出本发明的优点和缺点有关。应该理解为,虽然对本发明的实施方式进行了详细的说明,但是只要不脱离本发明的精神和范围,则能够针对所述实施方式进行各种变化、替换或者修改。
附图标记的说明
10、10a、10b、10c、10d:提动阀;
11:阀座件;
12,12a、12b:开闭辅助板;
13:提动阀芯;
14,14a、14b:固定构件;
15,15a、15b:导管;
16a:第一流通孔;
16b:第二流通孔;
16c:第三流通孔;
16d:第四流通孔;
17a:第一隔壁;
17b:第二隔壁;
17c:第三隔壁;
17d:第四隔壁;
20:吸附式热泵;
20a:外壳;
21a:第一吸附器;
21b:第二吸附器;
21c:吸附器;
22a:第一载热体导管;
22b:第二载热体导管;
23:吸附剂;
24:冷媒;
25:冷凝器;
25a:第三载热体导管;
25b:导通管;
26:蒸发器;
26a:第四载热体导管;
30:信息处理系统;
31:信息处理部;
32:冷却水供给源;
33:冷却装置(冷却部);34:第一四通阀;
34a:第一孔;
34b:第二孔;
34c:第三孔;
34d:第四孔;
35:第二四通阀;
35a:第一孔;
35b:第二孔;
35c:第三孔;
35d:第四孔;
35:分支部。
Claims (13)
1.一种吸附式热泵,具有:
吸附器,具有吸附剂,能够在使冷媒吸附至吸附剂的吸附工序和从吸附剂解吸冷媒的解吸工序之间进行切换;
冷凝器,使从所述吸附器解吸的冷媒冷凝;
蒸发器,使从所述冷凝器供给的冷媒蒸发,并将所蒸发的冷媒供给至所述吸附器;
第一流通孔,供冷媒从所述吸附器向所述冷凝器流动;
第二流通孔,供冷媒从所述蒸发器向所述吸附器流动;以及
提动阀芯,配置在所述第一流通孔和所述第二流通孔中的至少一者上,具有阀座件和与所述阀座件的端部接合且由根据温度变化而发生变形的温度依赖性材料形成的开闭辅助板,所述提动阀芯用于使所述第一流通孔和所述第二流通孔中的至少一者进行开闭。
2.如权利要求1所述的吸附式热泵,其特征在于,
具有两个所述提动阀芯,
一个所述提动阀芯配置在所述第一流通孔上,另一个所述提动阀芯配置在所述第二流通孔上,
一个所述提动阀芯的所述开闭辅助板与另一个所述提动阀芯的所述开闭辅助板根据温度变化而发生变形的方向相反。
3.如权利要求1~3中任一项所述的吸附式热泵,其特征在于,
所述开闭辅助板的一个端部与所述阀座件接合,
所述开闭辅助板的另一个端部固定在配置有所述提动阀芯的所述第一流通孔和所述第二流通孔中的至少一者的周围。
4.如权利要求1~3中任一项所述的吸附式热泵,其特征在于,
所述吸附式热泵具有向所述开闭辅助板传导热量的导热部。
5.如权利要求4所述的吸附式热泵,其特征在于,
所述导热部具有导管,所述导管供载热体流动,能够向所述开闭辅助板传导热量,
作为所述载热体,使用用于在所述吸附工序中对吸附剂进行冷却的载热体或者用于在所述解吸工序中对吸附剂进行加热的载热体。
6.如权利要求5所述的吸附式热泵,其特征在于,
所述导热部具有固定构件,所述固定构件将所述开闭辅助板固定在配置有所述提动阀芯的所述第一流通孔和所述第二流通孔中的至少一者的周围,
在所述固定构件的内部配置有所述导管,所述导管与所述开闭辅助板经由所述固定构件热连接。
7.如权利要求1~6中任一项所述的吸附式热泵,其特征在于,所述开闭辅助板由热膨胀率不同的多个板材层叠而成。
8.如权利要求1~7中任一项所述的吸附式热泵,其特征在于,
所述提动阀芯具有两个所述开闭辅助板,
所述阀座件的一个端部与一个所述开闭辅助板接合,所述阀座件的另一个端部与另一个所述开闭辅助板接合,
与一个所述开闭辅助板和另一个所述开闭辅助板之间的距离相比,所述阀座件的位于一个所述开闭辅助板与另一个所述开闭辅助板之间的部分的长度长。
9.一种信息处理系统,具有信息处理部、冷却部和吸附式热泵,
所述信息处理在进行动作时发热,
所述冷却部被供给载热体,
所述吸附式热泵具有:
吸附器,具有吸附剂,能够在使冷媒吸附至吸附剂的吸附工序和从吸附剂解吸冷媒的解吸工序之间进行切换,
冷凝器,使从所述吸附器解吸的冷媒冷凝,
蒸发器,使从所述冷凝器供给的冷媒蒸发,并将所蒸发的冷媒供给至所述吸附器,
第一流通孔,供冷媒从所述吸附器向所述冷凝器流动,
第一流通孔,供冷媒从所述蒸发器向所述吸附器流动,
提动阀芯,配置在所述第一流通孔和所述第二流通孔中的至少一者上,具有阀座件和与所述阀座件的端部接合且由根据温度变化而发生变形的温度依赖性材料形成的开闭辅助板,所述提动阀芯用于使所述第一流通孔和所述第二流通孔中的至少一者进行开闭;
在所述解吸工序中,所述吸附器利用所述信息处理部产生的热使冷媒从吸附剂解吸,
在所述吸附工序中,所述蒸发器利用冷媒蒸发时的气化热对所述载热体进行冷却,并将经冷却的所述载热体供给至所述冷却部。
10.一种吸附式热泵的动作方法,其中,所述吸附式热泵具有:
吸附器,具有吸附剂,能够在使冷媒吸附至吸附剂的吸附工序和从吸附剂解吸冷媒的解吸工序之间进行切换,
冷凝器,使从所述吸附器解吸的冷媒冷凝,
蒸发器,使从所述冷凝器供给的冷媒蒸发,
第一流通孔,供冷媒从所述吸附器向所述冷凝器流动,
第二流通孔,供冷媒从所述蒸发器向所述吸附器流动,
提动阀芯,配置在所述第一流通孔和所述第二流通孔中的至少一者上,具有阀座件和与所述阀座件的端部接合且由根据温度变化而发生变形的温度依赖性材料形成的开闭辅助板,所述提动阀芯用于使所述第一流通孔和所述第二流通孔中的至少一者进行开闭;
在所述解吸工序中,所述吸附器使从吸附剂解吸的冷媒穿过所述第一流通孔并供给至所述冷凝器,
在所述吸附工序中,所述蒸发器使经蒸发的冷媒穿过所述第二流通孔并供给至所述吸附器。
11.如权利要求10所述的吸附式热泵的动作方法,其特征在于,
所述吸附式热泵具有两个所述提动阀芯,
一个所述提动阀芯配置在所述第一流通孔上,另一个所述提动阀芯配置在所述第二流通孔上,
一个所述提动阀芯的所述开闭辅助板与另一个所述提动阀芯的所述开闭辅助板根据温度变化而向相反的方向变形。
12.一种信息处理系统的动作方法,所述信息处理系统具有信息处理部、冷却部和吸附式热泵,
所述信息处理在进行动作时发热,
所述冷却部被供给载热体,
所述吸附式热泵具有:
吸附器,具有吸附剂,能够在使冷媒吸附至吸附剂的吸附工序和从吸附剂解吸冷媒的解吸工序之间进行切换,
冷凝器,使从所述吸附器解吸的冷媒冷凝,
蒸发器,使从所述冷凝器供给的冷媒蒸发,
第一流通孔,供冷媒从所述吸附器向所述冷凝器流动,
第一流通孔,供冷媒从所述蒸发器向所述吸附器流动,
提动阀芯,配置在所述第一流通孔和所述第二流通孔中的至少一者上,具有阀座件和与所述阀座件的端部接合且由根据温度变化而发生变形的温度依赖性材料形成的开闭辅助板,所述提动阀芯用于使所述第一流通孔和所述第二流通孔中的至少一者进行开闭;
在所述解吸工序中,所述吸附器利用所述信息处理部产生的热从吸附剂解吸冷媒,而且使从吸附剂解吸的冷媒穿过所述第一流通孔并供给至所述冷凝器,
在所述吸附工序中,所述蒸发器使经蒸发的冷媒穿过所述第二流通孔而供给至所述吸附器,而且利用冷媒蒸发时的气化热对所述载热体进行冷却,并将经冷却的所述载热体供给至所述冷却部。
13.如权利要求12所述的信息处理系统的动作方法,其特征在于,
所述吸附式热泵具有两个所述提动阀芯,
一个所述提动阀芯配置在所述第一流通孔上,另一个所述提动阀芯配置在所述第二流通孔上,
一个所述提动阀芯的所述开闭辅助板与另一个所述提动阀芯的所述开闭辅助板根据温度变化而向相反的方向变形。
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