CN201209975Y - 一种用于固体吸附式制冷系统的分体式热管吸附床 - Google Patents

Abstract

一种用于固体吸附式制冷系统的分体式热管吸附床，其取冷器下部有一个腔室，该腔室上面设有顶端封闭下端与其相连通的柱状壳体，在这些柱状壳体之间充填吸附剂以及制冷剂。在取冷器腔室上部设有外罩，其下开口与取冷器腔室相连，在该外罩上分别设有供流体进出的通孔。在取冷器腔室下部设有下连管，该下连管的下端与取热器下腔室相连。在取冷器腔室上设上连管，该上连管的下端与取热器上腔室相连。取热器有并列的热管束，它们的上端开口与取热器上腔室相连通，下端开口与取热器下腔室相连通，在上述热管束外设将其包容的箱体，其上设热流体进出口及阀门。本实用新型吸附床总传热系数高，单位体积的传热面积大，吸附剂填充量大，制冷效率高。

Description

一种用于固体吸附式制冷系统的分体式热管吸附床

技术领域 本实用新型涉及一种制冷装置。

背景技术 固体吸附式制冷技术的应用始于二十世纪初，它的原理简单地说就是：固体吸附式制冷是通过固体微孔吸附剂(如沸石分子筛、硅胶、活性炭等)对作为制冷剂的吸附介质(如水、氨、甲醇等)的吸附作用使吸附介质蒸发而实现的。因而最基本的吸附式制冷机主要由四部分组成：吸附床(器)、蒸发器、储液器和冷凝器。其中吸附床是影响整个固体吸附式制冷系统制冷效率的关键之一。目前比较先进的吸附床为管壳式，即由宽度方向相连的双层板卷成的蜗旋体，其夹层内设吸附剂。它的不足之处是：(1)结构复杂，加工难度大，一次性投资高。(2)使用寿命短。(3)取冷、取热都是在一个部件上完成，制冷效率低。(4)又因其结构所限不能用于车辆、舰船等有振动、倾颠或旋转场合。

发明内容 本实用新型的目的在于提供一种结构简单、一次性投资少、使用寿命长、制冷效率高、可用于振动、倾颠或旋转场合的一种用于固体吸附式制冷系统的分体式热管吸附床。

本实用新型主要是在现有吸附床上增加了分体式热管。该吸附床的热管部分主要是由取冷器的腔室和柱状壳体、取热器和上下连管构成的一个密闭系统，该密闭系统抽真空后充填了热管传热工质。其中取冷器下部有一个封闭的中空腔室，其形状不限，可根据需要决定。该腔室上面设有若干个顶端封闭下端与其相连通的柱状壳体，该柱状壳体可以是各种形状，如长方体形或棱柱体形或圆柱体形，该柱状壳体外表面可以是光管也可以设换热翅片。该柱状壳体内表面可以是光管也可以设沟槽或增加毛细力的烧结管芯层，用于振动、倾覆或旋转场合。在上述柱状壳体之间充填吸附剂(如沸石分子筛、硅胶、活性炭等)以及制冷剂(如水、氨、甲醇等)。在取冷器腔室上部设有将柱状壳体、吸附剂及制冷剂包容的外罩，该槽形外罩的下开口与取冷器腔室相连形成密闭的空间。在该外罩上分别设有供流体进出的多个通孔，如可与蒸发器相连的通孔，可与冷凝器相连的通孔及可与外界空气相连的通孔。在取冷器腔室下部设有通孔，其与下连管的上端相连，该下连管的下端与取热器下腔室相连，该下连管为热管液态工质的导管。在取冷器腔室上设有通孔，其与上连管的上端相连，该上连管的下端与取热器上腔室相连，该上连管为热管汽态工质的导管。取热器有若干根并列的金属管即热管束，其外表面可以是光管也可以设换热翅片，其内表面可以是光管也可以设沟槽或增加毛细力的烧结管芯层，用于振动、倾覆或旋转场合。热管束上端开口与取热器上腔室相连通，下端开口与取热器下腔室相连通，构成一个封闭体。该封闭体可以是一组，但最好是并列的多组，它们的上腔室均与上连管下端相连，它们的下腔室均与下连管下端相连，与取冷器腔室构成热管内传热工质的循环回路。在取热器热管束(组)外设将其包容的箱体，其一侧设热流体进口，另一侧设热流体出口，该进口与出口上均设阀门。

本实用新型的工作过程是：当取冷器上的吸附剂吸满制冷剂后，打开吸附床取热器箱体的阀门，烟气余热流经取热器热管束，热管束内的热管液体工质受热蒸发，热管工质蒸汽经过上连管流动到取冷器，使取冷器温度上升，将放置在取冷器柱状管壳之间的吸附剂加热，同时取冷器内的热管工质被冷凝后，其在重力作用下经过下连管回流到取热器下腔室，而从吸附剂中解吸出来的制冷剂蒸汽，使系统中的制冷剂蒸汽压力升高，直至制冷剂蒸汽在冷凝器中发生凝结，放热给高温热源，凝结的制冷剂液体贮存在贮液器中，经过节流阀降压后回流到蒸发器中。当吸附剂解吸完毕后，关闭吸附床取热器箱体的阀门，打开吸附床取冷器箱体的阀门，让常温的空气流过吸附床取冷器柱状管壳，对放置在它们之间的吸附剂进行冷却。吸附剂由于温度降低而重新吸附制冷剂蒸汽，系统中的制冷剂蒸汽压力因此而降低，从而引起蒸发器中的制冷剂液体蒸发，使蒸发器可吸收外界的热量而实现制冷，在这个过程中要不断对吸收剂进行冷却，因为吸附剂在吸附制冷剂时要放出吸附热。当吸附制冷完成以后，吸附式制冷就完成了一个基本的制冷循环。

从上面的工作过程看，上述单个吸附床的制冷过程是间断性的，要想使制冷过程是连续的，必须采用相连的两个或两个倍数的吸附床。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

1、由于吸附剂和热管的双重作用，本实用新型的吸附床总传热系数高，传热好。

2、单位体积的传热面积大，吸附剂填充量大，制冷效率高。

当制冷量相同时，本实用新型可比现有技术的吸附床体积和重量减少1/2。

3、结构简单，容易加工、制造和安装，一次性投资少。

4、不易结垢，无运动部件、无噪音、可长期可靠运行，使用寿命长。抗振、抗倾覆或旋转，可用于车、船等移动设备上。

附图说明：

图1是本实用新型主视剖面示意简图。

图2是图1的局部放大示意图。

具体实施方式 在图1所示的用于固体吸附式制冷系统的分体式热管吸附床的主视剖面示意图中，该吸附床的取冷器1下部有一个腔室2，该腔室上面设有顶端封闭下端与其相连通的长方体形柱状壳体3，如图2所示，在这些柱状壳体之间充填吸附剂4以及制冷剂，在取冷器腔室上部设有外罩5，其下开口与取冷器腔室相连，在该外罩上分别设有供流体进出的通孔。在取冷器腔室下部设有与下连管6上端相连的通孔，该下连管的下端与取热器7下腔室相连，在取冷器腔室侧上部设与上连管8上端相连的通孔，该上连管的下端与取热器上腔室9相连。取热器有并列的热管束10，其外表面设换热翅片11，其内表面设烧结管芯层。取热器的热管束与上下腔室构成的封闭体是并列的多组，它们的上腔室均与上连管下端相连，它们的下腔室12均与下连管下端相连。在上述热管束外设将其包容的箱体13，其一侧设热流体进口，另一侧设热流体出口，在进口与出口上均设阀门。

Claims (5)

1一种用于固体吸附式制冷系统的分体式热管吸附床，其特征在于：该吸附床的取冷器下部有一个腔室，该腔室上面设有顶端封闭下端与其相连通的柱状壳体，在这些柱状壳体之间充填吸附剂以及制冷剂，在取冷器腔室上部设有外罩，其下开口与取冷器腔室相连，在该外罩上分别设有供流体进出的通孔，在取冷器腔室下部设有与下连管上端相连的通孔，该下连管的下端与取热器下腔室相连，在取冷器腔室上设与上连管上端相连的通孔，该上连管的下端与取热器上腔室相连，取热器有并列的热管束，它们的上端开口与取热器上腔室相连通，下端开口与取热器下腔室相连通，在上述热管束外设将其包容的箱体，其一侧设热流体进口，另一侧设热流体出口，在进口与出口上均设阀门。

2根据权利要求1所述的用于固体吸附式制冷系统的分体式热管吸附床，其特征在于：取热器的热管束与上下腔室构成的封闭体是并列的多组，它们的上腔室均与上连管下端相连，它们的下腔室均与下连管下端相连。

3根据权利要求1或2所述的用于固体吸附式制冷系统的分体式热管吸附床，其特征在于：取冷器柱状壳体和取热器的热管束外表面设换热翅片。

4根据权利要求3所述的用于固体吸附式制冷系统的分体式热管吸附床，其特征在于：取冷器柱状壳体和取热器的热管束内表面设沟槽。

5根据权利要求4所述的用于固体吸附式制冷系统的分体式热管吸附床，其特征在于：取冷器柱状壳体和取热器的热管束内表面设烧结管芯层。

Images