CN106091469A - 一种新型吸附式制冷床体 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型吸附式制冷床体，包括多片窗口型翅片以及四片翅片固定板，四片翅片固定板围成吸附床体，吸附床体布置多排中空铜管，中空铜管热套贯穿于窗口型翅片的翻边开口处后与窗口型翅片垂直相交，中空铜管进口端和中空铜管出口端位于吸附床体的同一侧，若干片窗口型翅片构成吸附单元，位于吸附单元两端最外侧的窗口型翅片上安装有过滤网，每个吸附单元内部均匀填充有吸附剂，相邻的两个吸附单元之间形成主传质通道，同一个吸附单元中所有窗口型翅片上的窗口形成吸附质传质通道。此发明结构简单新颖，大大增强了吸附制冷床体传热传质的效果，彻底解决了吸附制冷中吸附床制冷功率不足的问题。

Description

一种新型吸附式制冷床体

技术领域

本发明涉及一种制冷床，特别是一种新型吸附式制冷床体。

背景技术

吸附式制冷床体是各类吸附式制冷系统必须拥有的核心部件，俗称吸附床，是吸附剂的重要载体，作为吸附制冷系统的核心部件，吸附床的设计必须充分考虑其传热传质性能。一方面在吸附或脱附过程中，必须对吸附剂进行冷却或加热，但是吸附剂的导热系数通常比较小，因此吸附床的设计必须考虑吸附剂的传热强化；另一方面吸附和脱附过程中，制冷剂在吸附剂中渗透扩散，因此吸附剂的堆积密度、厚度等都会影响制冷剂的传质过程；特别是工作在真空状态下的吸附工质对，如硅胶- 水、活性炭- 甲醇等，适用于这些工质对的吸附床必须具有良好的传质性能。两床连续型吸附式制冷系统主要由两个吸附床（解吸床和吸附床）循环运作，两床的功能相当于传统制冷中的压缩机，解吸态床向冷凝器排放高温高压的制冷剂蒸气，吸附床则吸附蒸发器中低温低压的蒸气，使制冷剂蒸气在解吸床中不断蒸发制冷，它的性能好坏直接影响了整个系统的功能。

在市场上目前已经应用的各类吸附式制冷与除湿系统中，较为常见的吸附床结构形式有翘片管式、板式、板翘式。这些结构通过提高工质对性能、增大换热面积以增强换热效果，但是仍存在结构复杂、造价昂贵、传热性能不理想等缺点，其制冷与除湿功率均较低，也较难提高，最终导致整体吸附式系统的功率低下。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种结构简单，造价低廉、吸附剂填充量大、传热传质性能优良的新型吸附式制冷床体，使填充了吸附剂的吸附床在解析态与吸附态时均能有较高的换热换质效率，吸附床所散失的金属热也可大大降低。

本发明解决其技术问题的解决方案是：一种新型吸附式制冷床体，包括多片窗口型翅片以及位于窗口型翅片四周且将窗口型翅片固定安装的四片翅片固定板，四片所述翅片固定板围成上、下端敞口的吸附床体，所述吸附床体布置多排中空铜管，所述中空铜管热套贯穿于窗口型翅片的翻边开口处后与窗口型翅片垂直相交，中空铜管位于吸附床体两端接口通过弯管焊接头串联后其中两排中空铜管分别通过铜管分流器串联成中空铜管进口端和中空铜管出口端，所述中空铜管进口端和中空铜管出口端位于吸附床体的同一侧，若干片所述窗口型翅片构成吸附单元，位于所述吸附单元两端最外侧的窗口型翅片上安装有过滤网，每个所述吸附单元内部均匀填充有吸附剂，所述吸附床体的上、下端敞口处安装有过滤网，相邻的两个吸附单元之间形成主传质通道，位于同一个吸附单元中所有窗口型翅片上位于同一安装轴线的窗口形成吸附质传质通道。

作为上述技术方案的进一步改进，位于同一个所述吸附单元中窗口型翅片的敞口从其内部往两侧逐渐增大后形成外端宽、内部窄的吸附质传质通道。

作为上述技术方案的进一步改进，位于同一个所述吸附单元中的两个相邻窗口型翅片之间的距离为2~3mm，两个相邻的所述吸附单元之间的间距为10~30mm。

作为上述技术方案的进一步改进，相邻两排所述中空管通过弯管焊接头错位连接后实现中空管的串联。

作为上述技术方案的进一步改进，所有所述中空管以正三角位置分布且沿着吸附床体的侧面从上往下并排布置。

作为上述技术方案的进一步改进，所述铜管分流器的一端密封，铜管分流器的另一端为进口，铜管分流器的进口处焊接有卡箍接头，所述卡箍接头内嵌有圆形密封槽。

作为上述技术方案的进一步改进，所述铜管分流器包括铜管分流器总管和布置在铜管分流器总管上且用于与中空铜管连接的分流管，所述铜管分流器总管的直径大于中空铜管的直径，所述分流管的直径等于中空管的直径。

作为上述技术方案的进一步改进，位于所述中空铜管进口端的铜管分流器进口高于位于所述中空铜管出口端的铜管分流器进口。

作为上述技术方案的进一步改进，位于所述窗口型翅片两端的翅片固定板底部焊接有钣金，所述钣金向吸附床体的中心弯曲，位于吸附床体底部的过滤网下端面紧贴有镂空井字固定架。

本发明的有益效果是：由于吸附床一体式设计，吸附单元均由共同翅片固定板固定，中空铜管串联只设置两个铜管分流器，本发明中吸附床体的金属比热大大降低，散失的金属热也相对较少，同等时间内提高了吸附床体内吸附剂所吸收的吸附热，窗口型翅片与中空铜管横竖垂直相交，增强了吸附床的换热效率，窗口型翅片内部开有一定宽度的长形窗口，作为吸附质传质通道，根据功率要求，一定数量窗口型翅片为一吸附单元，吸附单元厚度满足吸附速率要求，吸附单元与吸附单元间距10~30mm，作为主传质通道，吸附单元最外层窗口型的窗口宽度较里面翅片更大，可增大传质量，覆盖在上面的不锈钢滤网可防止所填充吸附剂向外渗漏，既固定吸附剂又不影响吸附质的传递，填充了吸附剂的窗口型翅片由前后左右四面翅片固定板固定，吸附床体上下两面则不安装翅片固定板，吸附床体的下底面安装有紧贴翅片且与窗口型翅片垂直的不锈钢滤网与镂空井字固定架，防止所填充吸附剂从底部渗漏与因重心作用吸附剂堆填于吸附床体底部中心处，同时提供吸附质从底部往上进入吸附床体的传质通道，增强对流传质，提高吸附床体吸附功率，窗口型翅片左右两侧的翅片固定板下边缘处焊接安装钣金，钣金弯曲方向为吸附床中心，钣金作用为吸附床整体移动与推移过程中的滑动接触点，既可满足吸附床整体承重力，又可大大减少吸附床移动过程中的沿程阻力，吸附床体以中空铜管和翅片为传热体，中空铜管内为冷热流体流通通道，与窗口型翅片采用垂直相交布置，增强翅片换热系数，管内冷热流体由吸附床一侧铜管分流器进入，经中空铜管串联流经整个吸附床，最后于同侧另一铜管分流器流出，换热过程中冷热流体采用串联形式流经吸附床，其流速满足紊流状态下的雷诺系数Re，在管内形成紊流，大大增强对流换热，提高整体吸附床换热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是本发明的等轴视图；

图2是本发明去取部分窗口型翅片后的内部视图；

图3是本发明的正视图；

图4是本发明的俯视图；

图5是本发明的端面视图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。

一种新型吸附式制冷床体，包括多片窗口型翅片以及位于窗口型翅片四周且将窗口型翅片固定安装的四片翅片固定板6，四片所述翅片固定板6围成上、下端敞口的吸附床体，所述吸附床体布置多排中空铜管1，中空铜管1优选为紫铜管，所述中空铜管1热套贯穿于窗口型翅片的翻边开口处后与窗口型翅片垂直相交，中空铜管1位于吸附床体两端接口通过弯管焊接头2串联后其中两排中空铜管1分别通过铜管分流器3串联成中空铜管1进口端和中空铜管1出口端，所述中空铜管1进口端和中空铜管1出口端位于吸附床体的同一侧，若干片所述窗口型翅片构成吸附单元5，位于所述吸附单元5两端最外侧的窗口型翅片上安装有过滤网8，每个所述吸附单元5内部均匀填充有吸附剂，所述吸附床体的上、下端敞口处安装有过滤网8，过滤网8优选为不锈钢过滤网，相邻的两个吸附单元5之间形成主传质通道，位于同一个吸附单元5中所有窗口型翅片上位于同一安装轴线的窗口形成吸附质传质通道。

进一步作为优选的实施方式，位于同一个所述吸附单元5中窗口型翅片的敞口从其内部往两侧逐渐增大后形成外端宽、内部窄的吸附质传质通道。

进一步作为优选的实施方式，位于同一个所述吸附单元5中的两个相邻窗口型翅片之间的距离为2~3mm，两个相邻的所述吸附单元5之间的间距为10~30mm。

进一步作为优选的实施方式，相邻两排所述中空管通过弯管焊接头错位连接后实现中空管的串联。

进一步作为优选的实施方式，所有所述中空管以正三角位置分布且沿着吸附床体的侧面从上往下并排布置。

进一步作为优选的实施方式，所述铜管分流器3的一端密封，铜管分流器3的另一端为进口，铜管分流器3的进口处焊接有卡箍接头，所述卡箍接头内嵌有圆形密封槽。

进一步作为优选的实施方式，所述铜管分流器3包括铜管分流器总管和布置在铜管分流器总管上且用于与中空铜管1连接的分流管，所述铜管分流器总管的直径大于中空铜管1的直径，所述分流管的直径等于中空管的直径。

进一步作为优选的实施方式，位于所述中空铜管1进口端的铜管分流器进口高于位于所述中空铜管1出口端的铜管分流器进口。

进一步作为优选的实施方式，位于所述窗口型翅片两端的翅片固定板6底部焊接有钣10金，所述钣金10向吸附床体的中心弯曲，位于吸附床体底部的过滤网8下端面紧贴有镂空井字固定架9。

图1~图5所示为一种新型吸附式制冷床体，包括中空铜管1、弯管焊接头2、铜管分流器3、卡箍接头4、窗口型翅片、翅片固定板6、吸附剂、过滤网8、镂空井字固定架9、钣金10；所述中空铜管1为紫铜光管，其与窗口型翅片相垂直以正三角形分布，中空铜管1贯穿热套于窗口型翅片的翻边开孔上，以正三角形分布的中空铜管1汇集于吸附床两端，通过弯管焊接头2焊接串联，进水口与出水口位于吸附床同一侧，与铜管分流器3焊接，统一进水与出水，铜管分流器3上进水与出水接口均采用卡箍接头4，便于连接管路，由于吸附床采用串联形式进出水，中空铜管1内流速较快，符合紊流状态下的雷诺系数Re，可于管内形成紊流，提高中空铜管1内冷热流体与窗口型翅片的换热系数，从而提高整体的换热系数，经确认，流速大于0.3m/s时，换热系数满足要求；窗口型翅片采用窗口型翅片，此类型翅片在翅片中开有长形窗口，作为吸附质传质通道，窗口并排而下，翅片与翅片间距为2~3mm，若干个窗口型翅片为一吸附单元5，用于填充吸附剂，最外侧一片窗口型翅片的窗口宽度大于内侧翅片，覆盖过滤网8，防止吸附剂通过窗口型翅片长形窗口泄露，吸附床设置多个吸附单位，各吸附单元5间距为10~30mm，作为吸附质流通主通道，采用窗口型翅片，单位翅片吸附剂温度热态变化满足吸附时间要求；吸附床下底面覆盖过滤网8，防止吸附剂从底部渗漏，外加镂空井字固定架9固定底部，即可使过滤网8紧贴翅片底部，又可让吸附质进入传质通道；吸附床整体前后左右设置翅片固定板6，用于整体固定，上下面不加挡板，用于吸附质的流通，窗口型翅片左右两侧挡板9底部焊接钣金，钣金9弯曲方向为吸附床中心，作为吸附床整体移动与推移过程中的滑动接触点，既可满足吸附床整体承重力，又可大大减少吸附床移动过程中的沿程阻力；吸附床整体运作时，吸附质由底部进入床体，通过吸附单元5中间的间距与窗口型翅片的窗口进入吸附剂，在中空铜管1内流体的传热作用下被吸附剂5吸附，进行热量交换完的流体通过铜管分流器3出水口流出，完成整个吸附（脱附）过程。

此发明重新设计了吸附制冷床体的结构与传质传热过程，结构简单新颖，大大增强了吸附制冷床体传热传质的效果，彻底解决了吸附制冷中吸附床制冷功率不足的问题。

以上是对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种新型吸附式制冷床体，其特征在于：包括多片窗口型翅片以及位于窗口型翅片四周且将窗口型翅片固定安装的四片翅片固定板，四片所述翅片固定板围成上、下端敞口的吸附床体，所述吸附床体布置多排中空铜管，所述中空铜管热套贯穿于窗口型翅片的翻边开口处后与窗口型翅片垂直相交，中空铜管位于吸附床体两端接口通过弯管焊接头串联后其中两排中空铜管分别通过铜管分流器串联成中空铜管进口端和中空铜管出口端，所述中空铜管进口端和中空铜管出口端位于吸附床体的同一侧，若干片所述窗口型翅片构成吸附单元，位于所述吸附单元两端最外侧的窗口型翅片上安装有过滤网，每个所述吸附单元内部均匀填充有吸附剂，所述吸附床体的上、下端敞口处安装有过滤网，相邻的两个吸附单元之间形成主传质通道，位于同一个吸附单元中所有窗口型翅片上位于同一安装轴线的窗口形成吸附质传质通道。

2.根据权利要求1所述的新型吸附式制冷床体，其特征在于：位于同一个所述吸附单元中窗口型翅片的敞口从其内部往两侧逐渐增大后形成外端宽、内部窄的吸附质传质通道。

3.根据权利要求1或2所述的新型吸附式制冷床体，其特征在于：位于同一个所述吸附单元中的两个相邻窗口型翅片之间的距离为2~3mm，两个相邻的所述吸附单元之间的间距为10~30mm。

4.根据权利要求1所述的新型吸附式制冷床体，其特征在于：相邻两排所述中空管通过弯管焊接头错位连接后实现中空管的串联。

5.根据权利要求1或2或4所述的新型吸附式制冷床体，其特征在于：所有所述中空管以正三角位置分布且沿着吸附床体的侧面从上往下并排布置。

6.根据权利要求1所述的新型吸附式制冷床体，其特征在于：所述铜管分流器的一端密封，铜管分流器的另一端为进口，铜管分流器的进口处焊接有卡箍接头，所述卡箍接头内嵌有圆形密封槽。

7.根据权利要求1或6所述的新型吸附式制冷床体，其特征在于：所述铜管分流器包括铜管分流器总管和布置在铜管分流器总管上且用于与中空铜管连接的分流管，所述铜管分流器总管的直径大于中空铜管的直径，所述分流管的直径等于中空管的直径。

8.根据权利要求6所述的新型吸附式制冷床体，其特征在于：位于所述中空铜管进口端的铜管分流器进口高于位于所述中空铜管出口端的铜管分流器进口。

9.根据权利要求1所述的新型吸附式制冷床体，其特征在于：位于所述窗口型翅片两端的翅片固定板底部焊接有钣金，所述钣金向吸附床体的中心弯曲，位于吸附床体底部的过滤网下端面紧贴有镂空井字固定架。