DE102011108467A1

DE102011108467A1 - Adsorption heat transmission module for adsorption refrigeration system, has lamella profile component arranged between two adjacent flat pipes and accommodating sorbent e.g. silica gel, which is provided in form of filling

Info

Publication number: DE102011108467A1
Application number: DE102011108467A
Authority: DE
Inventors: Lukas Enke; Christof Böttcher
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2011-07-23
Filing date: 2011-07-23
Publication date: 2013-01-24
Anticipated expiration: 2031-07-24
Also published as: DE102011108467B4

Abstract

The module (20) has a return manifold (5') e.g. bifid pipe, arranged at a distance to a forward manifold (5). Flat pipes (1, 1') are spaced at a distance from each other. Each flat pipe is arranged between the forward manifold and the return manifold. Forward regions (1v, 1v') are fluidically connected with the forward manifold. Return regions (1r, 1r') are fluidically connected with the return manifold. A lamella profile component (2a) is arranged between the two adjacent pipes and accommodate a sorbent e.g. silica gel, which is provided in form of a filling e.g. pellet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Adsorptionswärmeübertragermodul sowie eine Adsorptionswärmeübertrageranordnung gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.The invention relates to a Adsorptionswärmeübertragermodul and a Adsorptionswärmeübertrageranordnung according to the preambles of the independent claims.

Konventionelle Kälteanlagen mit einem eingebundenen Kompressor sind in der Lage, innerhalb einer großen Bandbreite von Klimabedingungen zuverlässig Kälteleistung bereitzustellen. Allerdings erfordert der Betrieb dieser Anlagen, abhängig von der Art und dem jeweiligen Einsatzbedingungen, die Bereitstellung von Kraftstoff oder von elektrischer Energie. Eine Alternative zu derartigen konventionellen Kälteanlagen stellen Adsorptionskälteanlagen dar, welche unter Einsatz eines ein Kältemittel reversibel adsorbierenden und desorbierenden Sorbens mittels Motorabwärme, Prozesswärme oder thermischer Energie aus Solarkollektoren betrieben werden können.Conventional refrigeration systems with an integrated compressor are capable of providing refrigeration capacity reliably within a wide range of climatic conditions. However, the operation of these systems, depending on the type and the particular operating conditions, requires the provision of fuel or electrical energy. An alternative to such conventional refrigeration systems are adsorption refrigeration systems, which can be operated by means of a reversibly adsorbing and desorbing a refrigerant sorbent by means of engine waste heat, process heat or thermal energy from solar collectors.

Adsorptionskälteanlagen bestehen im Wesentlichen aus drei Komponenten: einem Kondensator, einem Verdampfer und einem Adsorptionswärmeübertrager beziehungsweise Adsorptionswärmetauscher. Aus der DE 10 2004 053 436 A1 ist beispielsweise eine PKW-Klimaanlage mit einer Adsorptionswärmepumpe bekannt, bei der ein Wärmetauscher vorgesehen ist, in welchem vom Antriebsmotor und/oder von einer Standheizung gewinnbare Wärme einen zu desorbierenden Sorptionsmaterial zuführbar ist. Dabei sind Adsorberkammern vorgesehen, die Adsorber enthalten, die ein Trägermaterial, das mit einem Sorbens beschichtet ist, umfassen, womit eine bessere Wärmeleitung erreicht werden soll als wenn das Sorbens als Schüttung vorliegt. Aus der DE 195 39 104 A1 ist ein Adsorptionswärmeübertrager mit von Sorptionsmaterial gefüllten Zwischenräumen bekannt, der ein Paket horizontal übereinander angeordneter Lamellen umfasst, welche Zwischenräume bilden. Die Zwischenräume zwischen den Lamellen sind mit Zeolithgranulat nahezu vollständig gefüllt, wobei die einzelnen Zeolithpartikel mittels eines Binders untereinander und mit den Wandungen der Lamellen sowie mit Rohren verbunden sind. Das Paket von Lamellen ist von Rohren durchdrungen, wobei die Lamellen in Wärmekontakt mit den Rohren stehen.Adsorption refrigeration plants consist essentially of three components: a condenser, an evaporator and an adsorption heat exchanger or adsorption heat exchanger. From the DE 10 2004 053 436 A1 For example, a car air conditioning system with an adsorption heat pump is known, in which a heat exchanger is provided, in which heat recoverable from the drive motor and / or from a heater can be fed to a sorption material to be desorbed. In this case, adsorber chambers are provided which contain adsorbers which comprise a carrier material which is coated with a sorbent, with which better heat conduction is to be achieved than when the sorbent is present as a bed. From the DE 195 39 104 A1 For example, an adsorption heat exchanger with spaces filled with sorption material is known, which comprises a package of horizontally stacked lamellae which form intermediate spaces. The spaces between the slats are almost completely filled with zeolite granules, the individual zeolite particles are connected by means of a binder with each other and with the walls of the slats and pipes. The package of lamellae is penetrated by tubes, the lamellae being in thermal contact with the tubes.

Ein Adsorptionswärmeaustauschmodul ist auch aus der US 7,704,305 B2 bekannt mit einem ersten Verteilrohr und einem zweiten Verteilrohr sowie zwischen den Verteilrohren angeordneten Flachrohren, wobei die genannten Rohre in strömungsmäßiger Verbindung für ein Wärmeaustauschfluid stehen. Zwischen den Flachrohren sind wellenförmige Rippen angeordnet, die mit einer Feuchtigkeit adsorbierenden Schicht als Sorbens versehen sind. Es versteht sich, dass dieses bekannte Adsorptionswärmeaustauschmodul nur eine begrenzte Menge an Sorptionsmittel enthalten und damit nur eine relativ geringe Menge an Kältemittel binden kann.An adsorption heat exchange module is also known from US 7,704,305 B2 known with a first manifold and a second manifold and disposed between the manifolds flat tubes, said tubes are in fluid communication for a heat exchange fluid. Wavy ribs are arranged between the flat tubes, which are provided with a moisture adsorbing layer as a sorbent. It is understood that this known adsorption heat exchange module can only contain a limited amount of sorbent and thus can bind only a relatively small amount of refrigerant.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, auf platzsparende Weise eine preiswert und einfach zur Verfügung zu stellende Adsorptionswärmeübertragung zu ermöglichen, welche gleichzeitig hinsichtlich Stoff- und Wärmetransport gegenüber dem Stand der Technik verbessert ist.The object of the present invention is to make possible, in a space-saving manner, an inexpensive and readily available adsorption heat transfer, which is simultaneously improved in terms of material and heat transport compared to the prior art.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen zusammengefasst.The object is achieved with the features of the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are summarized in the subclaims.

Das Adsorptionswärmeübertragermodul mit einem Vorlaufverteilrohr einem beabstandet zum Vorlaufverteilrohr angeordneten Rücklaufverteilrohr einer Mehrzahl von voneinander beabstandet angeordneten Rohrelementen, wobei jedes Rohrelement zwischen dem Vorlaufverteilrohr und dem Rücklaufverteilrohr angeordnet ist und einen Vorlaufbereich, der mit dem Vorlaufverteilrohr fluidmäßig verbindbar oder verbunden ist und einen Rücklaufbereich, der mit dem Rücklaufverteilrohr fluidmäßig verbindbar oder verbunden ist, aufweist, zeichnet sich aus durch zumindest eine zwischen zumindest zwei benachbarten Rohrelementen angeordnete Lamellenprofilkomponente, mittels der ein in Form einer Schüttung vorliegendes Sorbens aufnehmbar oder aufgenommen ist.The Adsorptionswärmeübertragermodul with a flow distribution pipe a spaced from the flow distribution pipe arranged return flow pipe of a plurality of spaced apart tubular elements, each tube element between the flow distribution pipe and the Rücklaufverteilrohr is arranged and a flow area, which is fluidly connectable or connected to the flow distribution pipe and a return area, with the Return flow distribution tube fluidly connectable or connected, is characterized by at least one arranged between at least two adjacent tubular elements lamellar profile component by means of which a present in the form of a bed sorbent is received or received.

Das erfindungsgemäße Adsorptionswärmeübertragermodul umfasst mithin eine Mehrzahl von voneinander beabstandet angeordneten Rohrelementen, beispielsweise aus einem Aluminium-Kupfer- oder Edelstahlmaterial, welche von einem Sekundärfluid durchströmbar sind. Vorzugsweise ist eine Mehrzahl von Reihen von parallel angeordneten Flachrohrelementen vorgesehen. Zwischen benachbarten Rohrelementen sind Lamellenprofilkomponenten, beispielsweise aus Aluminium-, Kupfer- oder Edelstahlmaterial angeordnet. Für ein gegebenes Paar von benachbarten Rohrelementen weist dabei eine zwischen ihnen angeordnete Lamellenprofilkomponente einen Bereich auf, der im mechanischen und Wärmekontakt mit einem ersten Rohrelement des Paares steht, einen zweiten Bereich, der in mechanischem und Wärmekontakt mit dem zweiten Rohrelement des Paares steht sowie einen dritten Bereich, der in mechanischem und Wärmekontakt mit einem zwischen den beiden Rohrelementen angeordneten Sorbens steht. Das Sorbens liegt erfindungsgemäß in Form einer Schüttung, beispielsweise eines Pellets oder eines Granulats, insbesondere aus einem Zeolith oder Silicagel vor. Zwischen Paaren von Rohrelementen können mit Hilfe der zwischen ihnen angeordneten Lamellenprofilkomponenten große Mengen an Sorbens untergebracht werden, wobei die Lamellenprofilkomponenten gleichzeitig die Wärmeleitung zwischen dem Sorbens und den Rohrelementen sowie die mechanische Stabilität der Anordnung der Rohrelemente erhöht. Ferner wird durch die Lamellenprofilkomponente das zwischen den Rohrelementen untergebrachte Sorbens daran gehindert, sich zu verschieben. Mittels geeigneter Leitungen kann das Sorbens mit Kältemittel, beispielsweise Wasser oder R134a beaufschlagt werden, das über weitere Leitungen auch wieder abgeführt werden kann.The adsorption heat transfer module according to the invention therefore comprises a plurality of spaced-apart tube elements, for example made of an aluminum-copper or stainless steel material, which can be flowed through by a secondary fluid. Preferably, a plurality of rows of parallel flat tube elements is provided. Between adjacent tubular elements lamellar profile components, for example made of aluminum, copper or stainless steel material are arranged. For a given pair of adjacent tube elements, a fin profile component disposed between them has an area in mechanical and thermal contact with a first tube element of the pair, a second area in mechanical and thermal contact with the second tube element of the pair and a third Area that is in mechanical and thermal contact with a arranged between the two tubular elements sorbent. According to the invention, the sorbent is present in the form of a bed, for example a pellet or granules, in particular of a zeolite or silica gel. Large quantities of sorbent can be accommodated between pairs of tubular elements with the aid of the lamellar profile components arranged between them be, with the lamellar profile components simultaneously increases the heat conduction between the sorbent and the tubular elements and the mechanical stability of the arrangement of the tubular elements. Further, the sipe member housed between the pipe members is prevented from shifting by the sipe profile component. By means of suitable lines, the sorbent can be supplied with refrigerant, for example water or R134a, which can also be discharged again via further lines.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest ein Rohrelement als Flachrohrelement ausgebildet ist, womit eine einfache und kostengünstige Fertigung erreicht werden kann.A further embodiment of the invention is characterized in that at least one tubular element is designed as a flat tube element, whereby a simple and cost-effective production can be achieved.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass Vorlaufverteilrohr und/oder das Rücklaufverteilrohr als entlang seiner Längserstreckung zweigeteiltes Rohr, mit einem ersten und einem zweiten Teilrohr ausgebildet ist, sodass eine einfache Montage und Befestigung der Rohrelemente in den Verteilrohren möglich ist.A further embodiment of the invention is characterized in that the flow distribution pipe and / or the return flow distribution pipe is designed as a pipe divided into two parts along its longitudinal extent, with a first and a second part pipe, so that a simple assembly and fastening of the pipe elements in the distribution pipes is possible.

Zweckmäßigerweise ist das Vorlaufverteilrohr und/oder das Rücklaufverteilrohr als Rundrohr ausgebildet.Conveniently, the flow distribution pipe and / or the return flow distribution pipe is designed as a round tube.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest ein Rohrelement einen Vorlaufendbereich aufweist, der eine vom Innenbereich des Vorlaufverteilrohrs aus gesehen, konkave Abrundung hat und/oder einen Rücklaufendbereich aufweist, der eine vom Innenbereich des Rücklaufverteilrohrs aus gesehen konkave Abrundung hat, womit der Strömungswiderstand innerhalb der Verteilrohre reduziert werden kann.A further embodiment of the invention is characterized in that at least one pipe element has a leading end region which has a concave rounding viewed from the inner region of the flow distribution pipe and / or has a return end region which has a concave rounding viewed from the inner region of the return flow pipe, thus the flow resistance within the distribution pipes can be reduced.

Zweckmäßigerweise ist das Vorlaufverteilrohr und/oder das Rücklaufverteilrohr als Rechteckrohr ausgebildet.Conveniently, the flow distribution pipe and / or the return flow distribution pipe is designed as a rectangular tube.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest eine der Lamellenprofilkomponenten eine rechteckförmige Kontur aufweist, womit eine konstruktiv einfache Lösung gefunden ist, die auch den Einsatz von Sorbens mit einer relativ großen Korngröße ermöglicht.A further embodiment of the invention is characterized in that at least one of the lamella profile components has a rectangular contour, whereby a structurally simple solution is found, which also allows the use of sorbent with a relatively large grain size.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest eine Lamellenprofilkomponente dreieckförmige Kontur aufweist, wobei ein relativ kleinkörniges Sorbens vorgesehen ist.A further embodiment of the invention is characterized in that at least one lamellar profile component has a triangular contour, wherein a relatively small-grain sorbent is provided.

Die erfindungsgemäße Adsorptionswärmeübertrageranordnung umfasst eine Vakuumhülle wobei vorgesehen ist, dass die Vakuumhülle zumindest Teilbereiche zumindest eines Adsorptionswärmeübertragermoduls nach einem der vorhergehenden Ansprüche umschließt, so dass eine Wärmeisolierung gegenüber der Umgebung gewährleistet ist.The adsorption heat exchanger arrangement according to the invention comprises a vacuum envelope, wherein it is provided that the vacuum envelope encloses at least partial areas of at least one adsorption heat exchanger module according to one of the preceding claims, so that a thermal insulation with respect to the environment is ensured.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest zwei übereinander gestapelt angeordnete Adsorptionsträgermodule von der Vakuumhülle umschlossen sind, womit auf einfache Weise die Wärmetauschkapazität der Adsorptionswärmeübertrageranordnung erhöht werden kann.A further embodiment of the invention is characterized in that at least two adsorption carrier modules arranged stacked one above the other are enclosed by the vacuum envelope, whereby the heat exchange capacity of the adsorption heat exchanger arrangement can be increased in a simple manner.

Zweckmäßigerweise umschließt die Vakuumhülle zumindest Teile eines Vorlaufverteilrohrs, eines Rücklaufverteilrohrs und/oder eines Rohrelements des Adsorptionsträgermoduls.The vacuum envelope expediently encloses at least parts of a flow distribution pipe, a return distribution pipe and / or a pipe element of the adsorption carrier module.

Weitere Aspekte, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezug auf die Zeichnungen zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder dargestellte Merkmale bilden für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination die Erfindung, ggf. auch unabhängig von den Ansprüchen und können insbesondere auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Erfindungen sein. Gleiche oder analoge Komponenten oder Merkmale können in den Zeichnungen auch mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.Further aspects, features and advantages of the invention will become apparent from the following description in which at least one embodiment is described in detail with reference to the drawings. Described and / or illustrated features form, by themselves or in any meaningful combination, the invention, if necessary also independent of the claims and in particular may also be the subject of one or more separate inventions. Identical or analog components or features may also be provided with the same reference numbers in the drawings.

Es zeigen in schematischer DarstellungIt show in a schematic representation

1 eine Prinzipdarstellung eines Adsorptionszyklus einer Adsorptionskälteanlage, 1 a schematic representation of an adsorption cycle of an adsorption refrigeration system,

2 eine Prinzipdarstellung eines Desorptionszyklus einer Adsorptionskälteanlage, 2 a schematic diagram of a desorption cycle of an adsorption refrigeration system,

3 eine zwischen zwei Flachrohren angeordnete Lamellenprofilkomponente mit Rechteckkontur, 3 a lamellar profile component with a rectangular contour arranged between two flat tubes,

4 eine zwischen zwei Flachrohren angeordnete Lamellenprofilkomponente mit Dreieckkontur, 4 a lamellar profile component with triangular contour arranged between two flat tubes,

5 ein Adsorptionswärmeübertragermodul mit einer Mehrzahl von Flachrohrelementen, 5 an adsorption heat transfer module with a plurality of flat tube elements,

6 einen Schnitt der 5 entlang der Schnittebene S-S' mit einem als Rundrohr ausgebildeten Rücklaufverteilrohr, 6 a cut of 5 along the cutting plane SS 'with a return pipe designed as a round tube,

7 eine Darstellung entsprechend 6 mit einem als Rechteckrohr ausgebildeten Rücklaufverteilrohr, 7 a representation accordingly 6 with a return pipe designed as a rectangular tube,

8 eine Darstellung entsprechend 7 mit einem zweigeteilten Rücklaufverteilrohr, 8th a representation accordingly 7 with a two-part return distribution pipe,

9 ein Adsorptionswärmeübertragermodul mit einer Vakuumhülle. 9 an adsorption heat transfer module with a vacuum envelope.

1 zeigt eine Prinzipdarstellung einer Adsorptionskälteanlage in einem Adsorptionszyklus mit einem Kondensator 1a, einem Adsorptionswärmeübertrager 1b, einem Verdampfer 1c, einer zwischen dem Adsorptionswärmeübertrager 1b und dem Kondensator 1a angeordneten geschlossenen Klappe 1d' und einer zwischen dem Adsorptionswärmeübertrager 1b und dem Verdampfer 1c angeordneten geöffneten Klappe 1d'', Kondensator 1a, Adsorptionswärmeübertrager 1b und Verdampfer 1c sind mittels der Klappen 1d' und 1d'' miteinander verbunden bzw. können voneinander getrennt werden. Der Adsorptionswärmeübertrager 1b beinhaltet ein Sorbens 4, beispielsweise ein Zeolith oder ein Silicagel, welches in der Lage ist, ein Kältemittel zu adsorbieren und zu einem späteren Zeitpunkt zu desorbieren. Im Adsorptionszyklus wird das Kältemittel 1f durch Wärmeeinwirkung von außen mittels eines Wärmestroms 1e verdampft und vom Sorbens 4 adsorbiert, wobei der mit dem Kältemitteldampf transportiere Wärmestrom 1e dem Verdampfer 1c und damit einem mit dem Verdampfer in Wärmekontakt stehenden und zu kühlenden Raum entzogen wird. Dem Sorbens 4 wird ein von den Kältemitteldampf aufgenommener Wärmestrom 1j im Wärmeübertrager 1b mittels eines nicht dargestellten Sekundärkreislaufs eines Kühlmittels, wie beispielsweise Wasser oder einem Wasser-Glykolgemisch entzogen und an die Umgebung abgeführt. Hiermit ist erreichbar, dass möglichst große Mengen an Kältemittel im Sorbens 4 gebunden werden, bis eine Kältemittelsättigung des Sorbens 4 erreicht ist, bei der der Verdampfungsvorgang zum Erliegen kommt. 1 shows a schematic diagram of an adsorption refrigeration system in a Adsorptionszyklus with a capacitor 1a , an adsorption heat exchanger 1b , an evaporator 1c one between the Adsorptionswärmeübertrager 1b and the capacitor 1a arranged closed flap 1d ' and one between the adsorption heat exchanger 1b and the evaporator 1c arranged open flap 1d '' , Capacitor 1a , Adsorption heat exchanger 1b and evaporator 1c are by means of the flaps 1d ' and 1d '' connected together or can be separated from each other. The adsorption heat exchanger 1b includes a sorbent 4 For example, a zeolite or a silica gel capable of adsorbing a refrigerant and desorbing it at a later time. In the adsorption cycle, the refrigerant becomes 1f by heat from the outside by means of a heat flow 1e evaporated and from the sorbent 4 adsorbed, wherein the transported with the refrigerant vapor heat flow 1e the evaporator 1c and thus removed from a room in thermal contact with the evaporator and to be cooled. The sorbent 4 becomes a heat flow absorbed by the refrigerant vapor 1j in the heat exchanger 1b deprived by means of a secondary circuit, not shown, of a coolant such as water or a water-glycol mixture and discharged to the environment. This makes it possible to obtain the largest possible amount of refrigerant in the sorbent 4 be bound until a refrigerant saturation of the sorbent 4 is achieved, in which the evaporation process comes to a halt.

2 zeigt eine Prinzipdarstellung eines an den Adsorptionszyklus anschließenden Desorptionszyklus, bei dem die Klappe 1d' geöffnet und damit eine Verbindung zwischen dem Adsorptionswärmeübertrager 1b und dem Kondensator 1a hergestellt wird. Bei dem Sekundärkreislauf wird ein Wärmestrom 1h, beispielsweise mittels einer heißen Flüssigkeit, dem Sorbens 4 zugeführt, um das im Sorbens 4 angelagerte Kältemittel 1f aus dem Sorbens auszutreiben. Um das Kältemittel 1f anschließend wieder dem Verdampfer 1c zuführen zu können, wird es im Kondensator 1a verflüssigt, was in der 2 mit dem Bezugszeichen 1g angedeutet ist. Dabei wird ein Wärmestrom 1i an die Umgebung abgeführt. 2 shows a schematic diagram of a subsequent to the adsorption cycle desorption, in which the flap 1d ' opened and thus a connection between the Adsorptionswärmeübertrager 1b and the capacitor 1a will be produced. In the secondary circuit is a heat flow 1h For example, by means of a hot liquid, the sorbent 4 fed to the sorbent 4 attached refrigerants 1f to drive out of the sorbent. To the refrigerant 1f then back to the evaporator 1c to be able to supply, it is in the condenser 1a liquefied, what in the 2 with the reference number 1g is indicated. This is a heat flow 1i discharged to the environment.

3 zeigt eine zwischen einem Flachrohr 1 und einem weiteren Flachrohr 1' angeordnete Lamellenprofilkomponente 2a, die eine rechteckförmige Kontur aufweist und an zumindest einer Verbindungsstelle 10, beispielsweise einer Lötverbindung mit der Oberfläche des Flachrohrs 1 verbunden ist. Flachrohr 1 und Flachrohr 1 sind durch ein als Pfeil angedeutetes Sekundärfluid durchströmbar. Zwischen den Flachrohren 1, 1' ist das Sorbens 4 in die Zwischenräume zwischen den Lamellen angeordnet. Beispielsweise kann das Sorbens 4 in die Zwischenräume geschüttet werden und liegt dann als Schüttung vor. 3 shows one between a flat tube 1 and another flat tube 1' arranged lamellar profile component 2a which has a rectangular contour and at least one connection point 10 , For example, a solder joint with the surface of the flat tube 1 connected is. flat tube 1 and flat tube 1 can be flowed through by a secondary fluid indicated as an arrow. Between the flat tubes 1 . 1' is the sorbent 4 arranged in the spaces between the slats. For example, the sorbent 4 are poured into the interstices and is then available as a bed.

4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Adsorptionswärmeübertragerkomponente mit einem zwischen zwei Flachrohren 1, 1' angeordneten Lamellenprofilkomponente 2b mit einer dreieckförmigen Kontur. 4 shows a further embodiment of a Adsorptionswärmeübertragerkomponente with one between two flat tubes 1 . 1' arranged lamellar profile component 2 B with a triangular contour.

Das Herausfallen des Sorbens 4 aus dem Bereich zwischen den Flachrohren 1, 1' wird durch ein in den Figuren nicht dargestelltes Stahlnetz oder eine Lochplatte verhindert, die teilweise oder vollständig den Bereich der Adsorptionswärmeübertragerkomponente umschließt, in welchem das Sorbens 4 untergebracht ist.Falling out of the sorbent 4 from the area between the flat tubes 1 . 1' is prevented by a steel net, not shown in the figures, or a perforated plate which partially or completely surrounds the area of the adsorption heat transfer component in which the sorbent is 4 is housed.

5 zeigt ein erfindungsgemäßes Adsorptionswärmeübertragermodul mit einem Vorlaufverteilrohr 5, einem parallel zum Vorlaufverteilrohr 5 angeordneten Rücklaufverteilrohr, einer Mehrzahl von voneinander beabstandet angeordneten Flachrohrelementen 1, 1' mit zwischen den Flachrohrelementen 1, 1' angeordneten Lamellenprofilkomponenten 2a zur Aufnahme des Sorbens 4. Jedes Flachrohrelement 1, 1' weist einen Vorlaufbereich 1v, 1v' auf, der mit dem Vorlaufverteilrohr 5 fluidmäßig verbunden ist. Ferner sind die Flachrohrelemente 1, 1' mit einem Rücklaufbereich 1, 1' mit dem Rücklaufverteilrohr 5' fluidmäßig verbunden. Das Vorlaufverteilrohr 5 weist daher Öffnungen auf, in die die Flachrohrelemente 1, 1' mit ihrem Vorlaufbereich 1, 1v' hineingeschoben werden können. Entsprechend weist das Rücklaufverteilrohr 5' Öffnungen auf, in die die Flachrohrelemente 1, 1' mit ihrem Rücklaufbereich 1r, 1r' hineingeschoben werden können. Eine feste Verbindung zwischen den Flachrohren 1, 1' und den Verteilrohren 5, 5' wird durch eine Verbindung, beispielsweise eine Lötverbindung, gewährleistet. Das Adsorptionswärmeübertragermodul 20 umfasst vorzugsweise eine Mehrzahl von übereinander gestapelten Flachrohren, mit jeweils zwischen den Flachrohren angeordneten Lamellenprofilkomponenten. Das Sorbens 4 wird in den Zwischenraum zwischen den Flachrohrelementen und die Profilkomponenten untergebracht. Mehrere Adsorptionswärmeübertragermodule der in 5 dargestellten Form können auch aufeinander gestapelt sein, wozu auf der Oberseite und/oder Unterseite der Verteilrohre Distanzhalter 11 angeordnet sind. 5 shows an inventive Adsorptionswärmeübertragermodul with a flow distribution pipe 5 , one parallel to the flow distribution pipe 5 arranged return flow pipe, a plurality of spaced-apart flat tube elements 1 . 1' with between the flat tube elements 1 . 1' arranged lamellar profile components 2a for the absorption of the sorbent 4 , Each flat tube element 1 . 1' has a lead area 1v . 1v ' on, with the flow distribution pipe 5 fluidly connected. Furthermore, the flat tube elements 1 . 1' with a return area 1 . 1' with the return flow pipe 5 ' fluidly connected. The flow distribution pipe 5 Therefore, has openings in which the flat tube elements 1 . 1' with her lead area 1 . 1v ' can be pushed into it. Accordingly, the return flow distribution pipe 5 ' Openings in which the flat tube elements 1 . 1' with its return area 1r . 1r ' can be pushed into it. A firm connection between the flat tubes 1 . 1' and the distribution pipes 5 . 5 ' is ensured by a connection, for example a solder joint. The adsorption heat transfer module 20 preferably comprises a plurality of stacked flat tubes, each with arranged between the flat tubes lamellar profile components. The sorbent 4 is housed in the space between the flat tube elements and the profile components. Several adsorption heat transfer modules of in 5 shown shape can also be stacked on each other, including on the top and / or bottom of the distribution tubes spacers 11 are arranged.

6 zeigt einen Schnitt der 6 entlang der Schnittebene s-s' mit einem als Rundrohr ausgebildeten Rücklaufverteilrohr 5'. Ein Rücklaufbereich 1r' ragt durch eine Anschlussöffnung 6 in das Verteilrohr 5', wobei der Rücklaufendbereich 7a eine Abrundung aufweist, die vom Inneren also die vom Innenbereich des Rücklaufverteilrohrs 5' aus gesehen konkav ist. Eine derartige Abrundung vermindert den Strömungswiderstand innerhalb des Verteilrohrs 5'. Wie erwähnt, befinden sich auf der Ober- und Unterseite des Verteilrohrs 5' jeweils Distanzhalter 11, 11'. 6 shows a section of the 6 along the sectional plane ss' with a return pipe designed as a round tube 5 ' , A return area 1r 'protrudes through a connection opening 6 into the distribution pipe 5 ' , wherein the return end region 7a has a rounding, that of the interior so from the Interior of the return flow pipe 5 ' is concave. Such a rounding reduces the flow resistance within the distributor tube 5 ' , As mentioned, are located on the top and bottom of the manifold 5 ' each spacer 11 . 11 ' ,

7 zeigt eine der 6 entsprechende Darstellung mit einem als Rechteckrohr ausgebildeten Rücklaufverteilrohr 5', wobei der Rücklaufendbereich 7b nicht konkav ausgebildet ist. 7 shows one of the 6 corresponding representation with a trained as a rectangular tube return flow pipe 5 ' , wherein the return end region 7b is not concave.

8 zeigt eine der 7 entsprechende Darstellung mit einem zweigeteilten Verteilrohr 5', welches aus einem Teilrohr 5a und einem Teilrohr 5b besteht, die über Verbindungselemente 5c miteinander verbunden sind. Ein derartiges zweigeteiltes Verteilrohr erleichtert die Montage, von Verteilrohr und Rohrelement, und insbesondere die Herstellung einer Verbindung zwischen dem Rohrelement und dem Verteilrohr im Bereich der Anschlussöffnung, im Fall der 8 also die Herstellung einer Verbindung zwischen dem Rücklaufbereich 1r und dem Verteilrohr 5' im Bereich der Anschlussöffnung 6. Ein entsprechend der 8 zweigeteiltes Verteilrohr ist selbstverständlich auch bei Verteilrohren mit einem kreisförmigen oder andersförmigen Querschnitt denkbar. 8th shows one of the 7 corresponding representation with a two-part distribution pipe 5 ' , which consists of a partial tube 5a and a sub-pipe 5b that exists over fasteners 5c connected to each other. Such a two-part distribution tube facilitates the assembly of manifold and pipe element, and in particular the establishment of a connection between the pipe element and the manifold in the region of the connection opening, in the case of 8th ie the establishment of a connection between the return area 1r and the manifold 5 ' in the area of the connection opening 6 , One according to the 8th Of course, a two-part distributor tube is also conceivable for distributor tubes having a circular or other cross-section.

9 zeigt eine Adsorptionswärmeübertrageranordnung mit einer Vakuumhülle 21, die eine Anzahl von Adsorptionswärmeübertragermodulen umschließt, die übereinander gestapelt in der Vakuumhülle 21 angeordnet sind, wobei 21a eine Stirnfläche, 21b eine Seitenfläche und 21c eine Deckelfläche der Vakuumhülle 21 bezeichnet. In der Stirnfläche 21a ist eine Kältemittelöffnung 22 angeordnet, durch die Kältemittel in das Innere der Vakuumhülle eintreten und das Sorbens beaufschlagen kann. Sekundärfluid 3 kann durch die Vorlaufverteilrohre 5 in das Adsorptionswärmeübertragermodul strömen und durch die Rücklaufverteilrohre 5' abgeführt werden, wobei die im Inneren der Vakuumhülle 21 angeordneten Wärmeübertragermodule parallel durchströmt werden. Es versteht sich, dass auch eine andere, beispielsweise serielle Durchströmung der Wärmeübertragungsmodule von der Erfindung umfasst werden. 9 shows an Adsorptionswärmeübertrageranordnung with a vacuum envelope 21 enclosing a number of adsorption heat transfer modules stacked one above the other in the vacuum envelope 21 are arranged, wherein 21a a face, 21b a side surface and 21c a lid surface of the vacuum envelope 21 designated. In the face 21a is a refrigerant opening 22 arranged, can enter through the refrigerant into the interior of the vacuum envelope and act on the sorbent. secondary fluid 3 can through the flow distribution pipes 5 flow into the Adsorptionswärmeübertragermodul and through the return flow distribution pipes 5 ' be removed, with the inside of the vacuum envelope 21 arranged heat exchanger modules are flowed through in parallel. It is understood that another, for example, serial flow through the heat transfer modules of the invention are included.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1a1a: Kondensatorcapacitor
1b1b: AdsorptionswärmeübertragerAdsorptionswärmeübertrager
1c1c: VerdampferEvaporator
1d'1d ': Klappeflap
1d''1d '': Klappeflap
1e1e: Wärmestromheat flow
1f1f: Kältemittelrefrigerant
1g1g: Kältemittelrefrigerant
1h1h: Wärmestromheat flow
1i1i: Wärmestromheat flow
1j1j: Wärmestromheat flow
11: Flachrohrflat tube
1'1': Flachrohrflat tube
1v1v: Vorlaufbereichleading area
1v'1v ': Vorlaufbereichleading area
1r1r: RücklaufbereichReturn area
1r'1r ': RücklaufbereichReturn area
2a2a: LamellenprofilkomponenteGood grip component
2b2 B: LamellenprofilkomponenteGood grip component
33: Sekundärfluidsecondary fluid
44: Sorbenssorbent
5, 5'5, 5 ': Verteilrohrdistributor
5a5a: Teilrohrpartialtube
5b5b: Teilrohrpartialtube
5c5c: Verbindungselementconnecting element
5d5d: Verbindungselementconnecting element
66: Anschlussöffnungport opening
7a, 7b7a, 7b: RücklaufendbereichRunning back area
1010: Verbindungsstellejunction
11, 11'11, 11 ': DistanzhalterelementSpacer element
1515: AdsorptionswärmeübertragerkomponenteAdsorptionswärmeübertragerkomponente
2020: AdsorptionswärmeübertragermodulAdsorptionswärmeübertragermodul
2121: Vakuumhüllevacuum envelope
21a21a: StirnseitenflächeFront side surface
21b21b: Seitenflächeside surface
21c21c: Deckflächecover surface
2222: KältemittelöffnungRefrigerant port

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102004053436 A1 [0003]
DE 19539104 A1 [0003]
US 7704305 B2 [0004]

Claims

Adsorption heat transfer module with a flow distribution pipe ( 5 ) at a distance from the flow distribution pipe ( 5 ) arranged return flow pipe ( 5 ' ) a plurality of spaced-apart tubular elements ( 1 . 1' ), each tube element ( 1 . 1' ) between the flow distribution pipe ( 5 ) and the return flow pipe ( 5 ' ) and a lead area ( 1v . 1v ' ), which with the flow distribution pipe ( 5 ) is fluidly connectable or connected and a return area ( 1r . 1r ' ) connected to the return flow pipe ( 5 ' ) is fluidly connectable or connected, characterized by at least one between at least two adjacent tubular elements ( 1 . 1' ) arranged lamellar profile component ( 2a . 2 B ), by means of a present in the form of a bed sorbent ( 4 ) is recordable or recorded

Adsorptionswärmeübertragermodul according to claim 1, characterized in that at least one pipe element ( 1 . 1' ) is designed as a flat tube element.

Adsorptionswärmeübertragermodul according to claim 1 or 2, characterized in that flow distribution pipe ( 5 ) and / or the return flow pipe ( 5 ' ) as a tube divided into two parts along its length, with a first and a second part tube ( 5a . 5b ) is trained.

Adsorptionswärmeübertragermodul according to any one of the preceding claims, characterized in that the flow distribution pipe ( 5 ) and / or the return flow pipe ( 5 ' ) is designed as a round tube.

Adsorptionswärmeübertragermodul according to claim 4, characterized in that at least one tubular element ( 1 . 1' ) has a Vorlaufendbereich, one from the inner region of the flow distribution pipe ( 5 ) has concave rounding and / or a Rücklaufendbereich ( 7a . 7b ), one of the interior of the return flow distribution pipe ( 5 ' ) has concave rounding seen.

Adsorptionswärmeübertragermodul according to one of claims 1 to 3, characterized in that the flow distribution pipe ( 5 ) and / or the return flow pipe ( 5 ' ) is designed as a rectangular tube.

Adsorptionswärmeübertragermodul according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one of the lamellar profile components ( 2a ) a rectangular contour ( 2a ' ) having.

Adsorptionswärmeübertragermodul according to any one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that at least one lamellar profile component ( 2 B ) triangular contour ( 2 B' ) having.

Adsorption heat exchanger arrangement with a vacuum envelope ( 21 ), characterized in that the vacuum envelope ( 21 ) at least portions of at least one Adsorptionswärmeübertragermoduls ( 20 ) according to one of the preceding claims encloses.

Adsorptionswärmeübertrageranordnung according to claim 9, characterized in that at least two adsorption carrier modules arranged stacked one above the other ( 20 ) of the vacuum envelope ( 21 ) are enclosed.

Adsorptionswärmeübertrageranordnung according to claim 9 or 10, characterized in that the vacuum envelope ( 21 ) at least parts of a flow distribution pipe ( 5 ), a return distribution pipe ( 5 ' ) and / or a tubular element ( 1 . 1' ) of the adsorption carrier module ( 20 ) encloses.