EP2516941A2 - Vakuum-sorptionsvorrichtung - Google Patents

Vakuum-sorptionsvorrichtung

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EP2516941A2
EP2516941A2 EP10809138A EP10809138A EP2516941A2 EP 2516941 A2 EP2516941 A2 EP 2516941A2 EP 10809138 A EP10809138 A EP 10809138A EP 10809138 A EP10809138 A EP 10809138A EP 2516941 A2 EP2516941 A2 EP 2516941A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
refrigerant
separating body
sorption device
vacuum sorption
evaporator
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10809138A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Belal Dawoud
Peter Hoefle
Andreas Bornmann
Stefanie Chmielewski
Christoph Marburger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Viessmann Generations Group GmbH and Co KG
Original Assignee
Viessmann Werke GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
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Publication of EP2516941A2 publication Critical patent/EP2516941A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B17/00—Sorption machines, plants or systems, operating intermittently, e.g. absorption or adsorption type
    • F25B17/08—Sorption machines, plants or systems, operating intermittently, e.g. absorption or adsorption type the absorbent or adsorbent being a solid, e.g. salt
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies

Definitions

  • the invention relates to a vacuum sorption device according to the preamble of patent claim 1.
  • a vacuum sorption device of the type mentioned is known from DE 10 2008 006 420 B3. Full reference is made to the corresponding functional description.
  • This sorption device consists of a first volume region, in which a periodically a refrigerant (for example water) sorbing or desorbing sorber (for example zeolite) and a condenser are arranged, and from a second volume region arranged below the first, in which an evaporator is arranged , wherein a separating body is arranged to minimize a free surface of the liquid refrigerant above the evaporator.
  • a refrigerant for example water
  • desorbing sorber for example zeolite
  • the separation between the condenser and the evaporator space is realized - more specifically - in that the evaporator space is flooded with refrigerant during the desorption phase and the refrigerant surface in conjunction with a displacement body (separator) forms an insulating layer which prevents refrigerant vapor condensed in the evaporator.
  • the displacement body consists of a good thermal insulator and the difference between the cross-sectional area of the displacement body and the evaporator space is as small as possible in order to minimize the condensation of refrigerant on the free refrigerant surface. The resulting during the desorption refrigerant is accumulated in the annular gap between the displacement body and module shell.
  • the invention has for its object to further improve a vacuum sorption of the type mentioned.
  • the separating body is designed to be vertically movable in order to compensate for different filling level heights of the refrigerant.
  • the displacement body or separating body is designed to float on the refrigerant surface during the desorption phase. This ensures that in the desorption regardless of the operating point and the amount of refrigerant filled always optimal separation between the condenser or Sorberbauraum (first volume area) and evaporator space (second volume range) ent or exists. In particular, after the service life of the sorption module, the efficiency is increased in the first cycle because the separation exists independently of a design point.
  • the cross-sectional area of the remaining annular gap form as small as possible, with rigid separation body follows that the height of the entire module would have to be significantly extended in order to accommodate the maximum amount of refrigerant reacted.
  • significant increases in the capacity of the heat pump module are already subject to space limitations.
  • the floating arrangement of the separating body its height can be substantially reduced because the desorbed refrigerant does not have to be absorbed in the annular gap between the module wall and the displacement body, which, depending on the size of the power and thus the refrigerant conversion of the sorption module, becomes a corresponding reduction in the height of the entire module.
  • It shows 1 shows in section the vacuum sorption device according to the invention with movable separating body at the beginning of the desorption phase;
  • FIG. 3 shows a partial section of the vacuum sorption device according to FIGS. 2 and 3 during the sorption phase.
  • the vacuum sorption device illustrated in FIG. 1 comprises a first volume region 1, in which a sorber 2 (here, for example, zeolite) sorbing or desorbing periodically a refrigerant (here, for example water) and a condenser 3 (as the sorber 2 enclosing jacket space ) are arranged, and one below the first arranged second volume region 4, in which a (here Doppelrohr Mais1 trained) evaporator 5 is arranged, wherein for minimizing a free surface of the liquid refrigerant above the evaporator 5, a separating body 6 is arranged.
  • a sorber 2 here, for example, zeolite
  • a refrigerant here, for example water
  • a condenser 3 as the sorber 2 enclosing jacket space
  • the separating body 6 is arranged in a transition region between the first and second volume regions 1, 4, wherein the separating body 6 has a horizontal cross-sectional area which is smaller than a cross-sectional area of the transition region.
  • the separating body 6 is designed to be vertically movable to compensate for different filling levels of the refrigerant. It is particularly preferred, as shown, provided that the separating body 6 is floating on a free surface of the liquid refrigerant and this formed of a material having a lower density than the refrigerant, because This requirement ensures a virtually automatic adjustment of the separator 6 to the respective level height.
  • a guide element 7 for vertical guidance of the separating body 6 is provided.
  • This is particularly preferred, and as shown in Figures 1 to 3, designed as a vertically oriented guide rod, wherein the separating body 6 limited between an upper and a lower position with the guide member 7 is connected.
  • a stop 9 is arranged for the separating body 6 in particular at the evaporator end facing away from the guide rod, wherein further on the separating body 6, a passage opening 8 is provided for the guide rod.
  • a third volume region 10 is also provided in the illustrated, preferred embodiment of the vacuum sorption device according to the invention, which is fluidically connected to the second volume region 4 for receiving refrigerant via a connecting line 12 provided with a pump 11 and the for the delivery of refrigerant to the second volume region 4 has at least one opening, wherein the third volume region 10 has a volume sufficient for at least partially refrigerant release of the evaporator 5 and wherein between the first and second volume region 1, 4, the refrigerant either directly or indirectly to the opening leading guide element 15 is arranged.
  • the separating body 6 is arranged in a container 13 having the opening, at least partially forming the third volume region 10. According to the invention, it is additionally provided that the guide element 7 for the separating body 6 is arranged in the container 13. Furthermore, the container 13 in the arrangement region of
  • Separator 6 has a horizontal cross-sectional area which is larger than that of the separator 6, but smaller than that of the transition region.
  • the container 13 has at least one refrigerant overflow 14, which is designed pointing in a vaporizer-free region of the second volume region 4.
  • the third volume region 10 is arranged completely within the second volume region 4.
  • the third volume region 4 in the solution according to the invention can also be arranged at least partially outside the second volume region 4.
  • the third volume region 4 is arranged at least partially above the evaporator 5, wherein a free space is provided in the center of the evaporator 5 designed as a tube spiral, which is at least partially filled by the third volume region 4.
  • the invention proposes to make the displacement body (separating body 6), which closes the evaporator space (second volume area 4) according to DE 10 2008 006 420 B3 together with the refrigerant surface, such that it floats on the refrigerant surface ,
  • the displacement body which, as mentioned, is provided with a surface which repels the refrigerant, is locked against horizontal movements by a centrally arranged centering pin (guide rod). The vertical movement is limited by the bottom of the third volume portion 10 and the illustrated stop 16 and up by a stop 9.
  • the freedom of movement is on the one hand adapted to the maximum refrigerant conversion in the sorption process; on the other hand, uncertainties in the production of the sorption module can be compensated by the vertical play. These would be, for example, variations in the amount and quality of the incorporated sorbent, manufacturing tolerances concerning the height and diameter of the evaporator 5, the receiver (container 13) or the displacer itself, or variations in the amount of the refrigerant introduced.
  • the evaporator 5 is designed so that so much refrigerant can be filled that the displacement body rests at any time on the bottom of the third volume region 10, which is also ensured by the stop 16 shown (spacer or the like).
  • the addition of refrigerant to be considered for this must, as already mentioned, be taken up by the vertical freedom of movement of the displacement body.
  • the centering pin (guide element 8) with the upper stop 9 has the task of the separating element during transport and during the sorption, when the trickle pump (pump 11) runs and the refrigerant level reaches to the upper edge of the third volume region 10, to fix in position to prevent tilting or slipping of the separator 6, with the result that its function would no longer be possible to prevent.
  • the upper side of the separating body 6 has an approximately mushroom-shaped, conical, conical or similar outer contour.
  • Such a contour ensures, in addition to a refrigerant-repellent surface, which may also be provided that the refrigerant at any time accumulates on the (upper) surface of the separator 6, which would result in a deterioration of the efficiency.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vakuum-Sorptionsvorrichtung, umfassend einen ersten Volumenbereich (1), in dem ein periodisch ein Kältemittel sorbierender oder desorbierender Sorber (2) und ein Kondensator (3) angeordnet sind, und einen unterhalb des ersten angeordneten zweiten Volumenbereich (4), in dem ein Verdampfer (5) angeordnet ist, wobei zur Minimierung einer freien Oberfläche des flüssigen Kältemittels oberhalb des Verdampfers (5) ein Trennkörper (6) angeordnet ist. Nach der Erfindung ist vorgesehen, dass der Trennkörper (6) zum Ausgleichunterschiedlicher Füllstandshöhen des Kältemittels vertikal beweglich ausgebildet ist.

Description

Vakuum- Sorptionsvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Vakuum-Sorptionsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine Vakuum-Sorptionsvorrichtung der eingangs genannten Art ist nach der DE 10 2008 006 420 B3 bekannt. Auf die entsprechende Funktionsbeschreibung wird vollumfänglich Bezug genommen. Diese Sorptionsvorrichtung besteht aus einem ersten Volumenbereich, in dem ein periodisch ein Kältemittel (zum Beispiel Wasser) sorbierender oder desorbierender Sorber (zum Beispiel Zeolith) und ein Kondensator angeordnet sind, und aus einem unterhalb des ersten angeordneten zweiten Volumenbereich, in dem ein Verdampfer angeordnet ist, wobei zur Minimierung einer freien Oberfläche des flüssigen Kältemittels oberhalb des Verdampfers ein Trennkörper angeordnet ist. Bei dieser Lösung ist die Trennung zwischen dem Kondensator- und dem Verdampferbauraum - konkreter ausgedrückt - dadurch realisiert, dass der Verdampferbauraum während der Desorptionsphase mit Kältemittel geflutet wird und die Kältemitteloberfläche in Verbindung mit einem Verdrängungskörper (Trennkörper) eine Isolierschicht bildet, die verhindert, dass Kältemitteldampf im Verdampfer kondensiert. Der Verdrängungskörper besteht dabei aus einem guten thermischen Isolator und die Differenz der Querschnittsfläche des Verdrängungskörpers und des Verdampferbauraums ist möglichst klein, um die Kondensation von Kältemittel auf der freien Kältemitteloberfläche zu minimieren. Das während der Desorption anfallende Kältemittel wird im Ringspalt zwischen Verdrängungskörper und Modulhülle angesammelt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vakuum-Sorptionsvorrichtung der eingangs genannten Art weiter zu verbessern.
BESTÄTIGUNGSKOPIE Diese Aufgabe ist mit einer Vakuum-Sorptionsvorrichtung der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst .
Nach der Erfindung ist also vorgesehen, dass der Trennkörper zum Ausgleich unterschiedlicher Füllstandshöhen des Kältemittels vertikal beweglich ausgebildet ist.
Mit anderen Worten ist erfindungsgemäß besonders bevorzugt vorgesehen, dass der Verdrängungskörper bzw. der Trennkörper während der Desorptionsphase auf der Kältemitteloberfläche schwimmend ausgebildet ist. Dadurch wird erreicht, dass in der Desorptionsphase unabhängig vom Betriebspunkt und der Menge des eingefüllten Kältemittels immer eine optimale Trennung zwischen Kondensator- bzw. Sorberbauraum (erster Volumenbereich) und Verdampferbauraum (zweiter Volumenbereich) ent- bzw. besteht. Insbesondere nach Standzeiten des Sorptionsmoduls wird der Wirkungsgrad im ersten Zyklus gesteigert, weil die Trennung unabhängig von einem Auslegungspunkt existiert.
Zum besseren Verständnis der Erfindung ist dabei zu berücksichtigen, dass aus der vorgenannten Forderung, die Querschnittsfläche des verbleibenden Ringspaltes möglichst klein auszubilden, bei starrem Trennkörper folgt, dass die Höhe des gesamten Moduls wesentlich verlängert werden müsste, um die maximal umgesetzte Kältemittelmenge aufnehmen zu können. Dadurch sind maßgeblichen Leistungssteigerungen des Wärmepumpenmoduls schon platzbedingt Grenzen gesetzt. Durch die erfindungsgemäß schwimmende Anordnung des Trennkörpers kann dessen Höhe wesentlich verringert werden, weil das desorbierte Kältemittel nicht in dem Ringspalt zwischen Modulwand und Verdrängungskörper aufgenommen werden muss, was je nach Leistungs- grösse und damit Kältemittelumsatz des Sorptionsmoduls zu ei- ner entsprechenden Verringerung der Höhe des gesamten Moduls führt .
Weiterhin ist zu beachten, dass es durch eine starre Anordnung des Verdrängungskörpers in seiner vertikalen Lage zwingend notwendig ist, die genaue Menge des erforderlichen Kältemittels zu ermitteln, was technisch durch fertigungsbedingte Toleranzen, insbesondere beim Volumen des Verdampferbauraums und bei der Menge des Sorptionsmittels, schwer umzusetzen ist. Besonders bei einer zu geringen Menge an Kältemittel kann es beim bisherigen Stand der Technik vorkommen, dass die Kälte- mitteloberfläche unter dem Verdrängungskörper liegt, was Einbußen beim Wirkungsgrad zur Folge hat. Durch die erfindungsge- mässe Lösung können derartige Fertigungs- und anwendungsbedingte Toleranzen, die die Menge bzw. die Füllhöhe des Kältemittels betreffen, ausgeglichen werden, was eine stets einwandfreie und effiziente Funktion des Wärmepumpenmoduls gewährleistet .
Andere vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
Der Vollständigkeit halber wird noch auf die DE 10 2004 049 408 B4 hingewiesen, bei der aber kein Trennkörper zur Minimierung der freien Oberfläche des flüssigen Kältemittels, sondern ein Absperrorgan zwischen den beiden Volumenbereichen vorgesehen ist.
Die erfindungsgemäße Vakuum-Sorptionsvorrichtung einschließlich ihrer vorteilhaften Weiterbildungen gemäß der abhängigen Patentansprüche wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigt Figur 1 im Schnitt die erfindungsgemäße Vakuum-Sorptionsvorrichtung mit beweglichem Trennkörper zu Anfang der Desorptionsphase;
Figur 2 im Teilschnitt die Vakuum-Sorptionsvorrichtung gemäß Figur 2 zum Ende der Desorptionsphase und
Figur 3 im Teilschnitt die Vakuum-Sorptionsvorrichtung gemäß Figur 2 und 3 während der Sorptionsphase.
Die in Figur 1 dargestellte Vakuum-Sorptionsvorrichtung um- fasst einen ersten Volumenbereich 1, in dem ein periodisch ein Kältemittel (hier zum Beispiel Wasser) sorbierender oder desorbierender Sorber 2 (hier zum Beispiel Zeolith) und ein Kondensator 3 (als den Sorber 2 umschließender Mantelraum) angeordnet sind, und einen unterhalb des ersten angeordneten zweiten Volumenbereich 4, in dem ein (hier als Doppelrohrwende1 ausgebildeter) Verdampfer 5 angeordnet ist, wobei zur Minimierung einer freien Oberfläche des flüssigen Kältemittels oberhalb des Verdampfers 5 ein Trennkörper 6 angeordnet ist.
Wie auch schon beim vorerwähnten Stand der Technik ist der Trennkörper 6 in einem Übergangsbereich zwischen dem ersten und zweiten Volumenbereich 1, 4 angeordnet, wobei der Trennkörper 6 eine horizontale Querschnittsfläche aufweist, die kleiner als eine Querschnittsfläche des Übergangsbereichs ausgebildet ist.
Wesentlich für die erfindungsgemäße Vakuum- Sorptionsvorrichtung ist nun, und dies gilt für alle Ausführungsformen, dass der Trennkörper 6 zum Ausgleich unterschiedlicher Füllstandshöhen des Kältemittels vertikal beweglich ausgebildet ist. Besonders bevorzugt ist, wie dargestellt, vorgesehen, dass der Trennkörper 6 auf einer freien Oberfläche des flüssigen Kältemittels schwimmend und hierzu aus einem Material mit einer geringeren Dichte als das Kältemittel ausgebildet ist, denn diese Maßgabe gewährleistet eine praktisch automatische Anpassung des Trennkörpers 6 an die jeweilige Füllstandshöhe.
Damit der Trennkörper 6 keine unerwünschte Horizontalbewegung ausführen kann, ist ein Führungselement 7 zur Vertikalführung des Trennkörpers 6 vorgesehen. Dieses ist besonders bevorzugt, und wie in den Figuren 1 bis 3 dargestellt, als vertikal orientierte FührungsStange ausgebildet, wobei der Trennkörper 6 zwischen einer oberen und einer unteren Position anschlags- begrenzt mit dem Führungselement 7 verbunden ist. Hierzu ist insbesondere am verdampferabgewandten Ende der Führungsstange ein Anschlag 9 für den Trennkörper 6 angeordnet, wobei weiterhin am Trennkörper 6 eine Durchgriffsöffnung 8 für die Führungsstange vorgesehen ist.
Wie schon beim vorerwähnten Stand der Technik ist auch bei der dargestellten, bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vakuum-Sorptionsvorrichtung ein dritter Volumenbereich 10 vorgesehen, der zur Aufnahme von Kältemittel über eine mit einer Pumpe 11 versehene Verbindungsleitung 12 mit dem zweiten Volumenbereich 4 fluidisch verbunden ist und der zur Abgabe von Kältemittel an den zweiten Volumenbereich 4 mindestens eine Öffnung aufweist, wobei der dritte Volumenbereich 10 eine zur mindestens teilweise Kältemittelfreistellung des Verdampfers 5 ausreichende Volumengröße aufweist und wobei zwischen dem ersten und zweiten Volumenbereich 1, 4 ein das Kältemittel wahlweise direkt oder indirekt zur Öffnung führendes Leitelement 15 angeordnet ist.
Ferner ist der Trennkörper 6 in einem die Öffnung aufweisenden, mindestens teilweise den dritten Volumenbereich 10 bildenden Behälter 13 angeordnet. Erfindungsgemäß ist darüber hinaus vorgesehen, dass das Führungselement 7 für den Trennkörper 6 im Behälter 13 angeordnet ist. Weiterhin weist der Behälter 13 im Anordnungsbereich des
Trennkörpers 6 eine horizontale Querschnittsfläche auf, die größer als die des Trennkörpers 6, aber kleiner als die des Übergangsbereichs ausgebildet ist.
Ferner weist der Behälter 13 mindestens einen Kältemittel- Überlauf 14 auf, der in einen verdampferfreien Bereich des zweiten Volumenbereichs 4 weisend ausgebildet ist.
Gemäß den Figuren 1 bis 3 ist der dritte Volumenbereich 10 vollständig innerhalb des zweiten Volumenbereichs 4 angeordnet. Mit Verweis auf den vorgenannten Stand der Technik (DE 10 2008 006 420 B3 - siehe dort Figuren 9 bis 14) kann der dritte Volumenbereich 4 bei der erfindungsgemäßen Lösung aber auch mindestens teilweise ausserhalb des zweiten Volumenbereichs 4 angeordnet sein.
Besonders bevorzugt ist ebenfalls vorgesehen, dass der dritte Volumenbereich 4 mindestens teilweise oberhalb des Verdampfers 5 angeordnet ist, wobei im Zentrum des als Rohrwendel ausgebildeten Verdampfers 5 ein Freiraum vorgesehen ist, der wenigstens teilweise vom dritten Volumenbereich 4 ausgefüllt ist.
Wie sich aus voranstehender Beschreibung ergibt, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, den Verdrängungskörper (Trennkörper 6) , der gemäß der DE 10 2008 006 420 B3 zusammen mit der Kältemitteloberfläche den Verdampferbauraum (zweiter Volumenbereich 4) abschließt, derart zu gestalten, dass dieser auf der Kältemitteloberfläche schwimmt. Dabei wird der Verdrängungskörper, der, wie erwähnt, mit einer das Kältemittel abweisenden Oberfläche versehen ist, von einem mittig angeordneten Zentrierbolzen ( FührungsStange) gegen horizontale Bewegungen arretiert. Die vertikale Bewegung wird nach unten durch den Boden des dritten Volumenbereichs 10 bzw. den dargestellten Anschlag 16 und nach oben durch einen Anschlag 9 beschränkt. Die Bewegungsfreiheit ist dabei zum einen an den maximalen Kältemittelumsatz im Sorptionsprozess angepasst; zum anderen können durch das vertikale Spiel Unsicherheiten bei der Fertigung des Sorptionsmoduls ausgeglichen werden. Diese wären zum Beispiel: Schwankungen bei der Menge und der Qualität des eingebrachten Sorbenten, Fertigungstoleranzen, die die Höhe und den Durchmesser des Verdampfers 5, des Auffangbehälters (Behälter 13) oder des Verdrängungskörpers selbst betreffen, oder Schwankungen bei der Menge des eingebrachten Kältemittels .
Der Verdampfer 5 ist dabei so auszulegen, dass so viel Kältemittel eingefüllt werden kann, dass der Verdrängungskörper zu keiner Zeit am Boden des dritten Volumenbereichs 10 aufliegt, was darüber hinaus durch den dargestellten Anschlag 16 (Distanzscheibe oder dergleichen) gewährleistet ist. Der hierfür zu berücksichtigende Zuschlag an Kältemittel muss, wie schon erwähnt, durch die vertikale Bewegungsfreiheit des Verdrängungskörpers mit aufgenommen werden.
Der Zentrierbolzen (Führungselement 8) mit dem oberen Anschlag 9 hat die Aufgabe das Trennelement beim Transport und während der Sorptionsphase, wenn die Rieselpumpe (Pumpe 11) läuft und der Kältemittelstand bis zur oberen Kante des dritten Volumenbereichs 10 reicht, in seiner Lage zu fixieren, um ein Verkanten oder Verrutschen des Trennkörpers 6, was zu Folge hätte, dass dessen Funktion nicht mehr gegeben wäre, zu verhindern.
Schließlich ist vorteilhaft vorgesehen (allerdings nicht extra dargestellt) , dass die Oberseite des Trennkörpers 6 eine etwa pilzkopfförmige , konusförmige , kegelförmige oder dergleichen Aussenkontur aufweist. Eine solche Kontur gewährleistet neben einer kältemittelabweisenden Oberfläche, die ebenfalls vorgesehen sein kann, dass sich das Kältemittel zu keinem Zeitpunkt auf der (oberen) Oberfläche des Trennkörpers 6 ansammelt, was eine Verschlechterung des Wirkungsgrades zur Folge hätte.
Bei einer weiteren Variante (ebenfalls nicht extra dargestellt) kann darüber hinaus der Zentrierbolzen (FührungsStange bzw. das Führungselement) nach unten fest mit dem Trennkörper 6 verbunden bzw. unterhalb (verdampferseitig) des Trennkörpers 6 angeordnet sein, wobei der Anschlag dann im gefluteten Teil des Verdampfers angeordnet ist, wodurch die Führungs- und Anschlagkonstruktion während des Sorptionsprozesses nicht aufgeheizt oder abgekühlt werden muss, was den Wirkungsgrad des Moduls weiter begünstigt.
Bezugszeichenliste
1 erster Volumenbereich
2 Sorber
3 Kondensator
4 zweiter Volumenbereich
5 Verdampfer
6 Trennkörper
7 Führungselement
8 Durchgriffsöffnung
9 Anschlag
10 dritter Volumenbereich
11 Pumpe
12 Verbindungsleitung
13 Behälter
14 Kältemittel-Überlauf
15 Leitelement
16 Anschlag

Claims

Patentansprüche
1. Vakuum-SorptionsVorrichtung, umfassend einen ersten Volumenbereich (1) , in dem ein periodisch ein Kältemittel sor- bierender oder desorbierender Sorber (2) und ein Kondensator (3) angeordnet sind, und einen unterhalb des ersten angeordneten zweiten Volumenbereich (4) , in dem ein Verdampfer ( 5 ) angeordnet ist, wobei zur Minimierung einer freien Oberfläche des flüssigen Kältemittels oberhalb des Verdampfers ( 5 ) ein Trennkörper ( 6 ) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Trennkörper (6) zum Ausgleich unterschiedlicher Füllstandshöhen des Kältemittels vertikal beweglich ausgebildet ist.
2. Vakuum-Sorptionsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Trennkörper (6) auf einer freien Oberfläche des flüssigen Kältemittels schwimmend ausgebildet ist.
3. Vakuum-Sorptionsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Trennkörper ( 6 ) aus einem Material mit einer geringeren Dichte als das Kältemittel ausgebildet ist.
4. Vakuum-Sorptionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Führungselement ( 7 ) zur Vertikalführung des Trennkörpers ( 6 ) vorgesehen ist.
Vakuum-Sorp ionsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
dass der Trennkörper (6) zwischen einer oberen und einer unteren Position anschlagsbegrenzt mit dem Führungselement (7) verbunden ist.
Vakuum-Sorptionsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
dass Führungselement (7) aus einer vertikal orientierten Führungsstange gebildet ist.
Vakuum-Sorptionsvorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass am Trennkörper (6) eine Durchgriffsöffnung (8) für die Führungsstange vorgesehen ist .
Vakuum-Sorptionsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
dass am verdampferabgewandten Ende der Führungsstange ein Anschlag (9) für den Trennkörper (6) angeordnet ist.
Vakuum-Sorptionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein dritter Volumenbereich (10) vorgesehen ist, der zur Aufnahme von Kältemittel über eine mit einer Pumpe (11) versehene Verbindungsleitung (12) mit dem zweiten Volumenbereich (4) fluidisch verbunden ist und der zur Abgabe von Kältemittel an den zweiten Volumenbereich (4) mindestens eine Öffnung aufweist, wobei der dritte Volumenbereich (10) eine zur mindestens teilweise Kältemittelfreistellung des Verdampfers (5) ausreichende Volumengröße aufweist.
10. Vakuum-Sorptionsvorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Trennkörper (6) in einem die Öffnung aufweisenden, mindestens teilweise den dritten Volumenbereich (10) bildenden Behälter (13) angeordnet ist, wobei das Führungselement (7) für den Trennkörper (6) vorzugsweise im Behälter (13) angeordnet ist.
EP10809138A 2009-12-21 2010-12-16 Vakuum-sorptionsvorrichtung Withdrawn EP2516941A2 (de)

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