EP2764300A2 - Adsorber structure and module for a heat pump - Google Patents

Adsorber structure and module for a heat pump

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EP2764300A2
EP2764300A2 EP12737286.0A EP12737286A EP2764300A2 EP 2764300 A2 EP2764300 A2 EP 2764300A2 EP 12737286 A EP12737286 A EP 12737286A EP 2764300 A2 EP2764300 A2 EP 2764300A2
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EP
European Patent Office
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tube
structure according
adsorber
adsorber structure
tubes
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP12737286.0A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Roland Burk
Hans-Heinrich Angermann
Thomas Schiehlen
Eberhard Zwittig
Steffen Thiele
Thomas Wolff
Holger Schroth
Stefan Felber
Steffen Brunner
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.)
Mahle International GmbH
Mahle Behr GmbH and Co KG
Original Assignee
Behr GmbH and Co KG
Mahle International GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Behr GmbH and Co KG, Mahle International GmbH filed Critical Behr GmbH and Co KG
Publication of EP2764300A2 publication Critical patent/EP2764300A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B17/00Sorption machines, plants or systems, operating intermittently, e.g. absorption or adsorption type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B17/00Sorption machines, plants or systems, operating intermittently, e.g. absorption or adsorption type
    • F25B17/08Sorption machines, plants or systems, operating intermittently, e.g. absorption or adsorption type the absorbent or adsorbent being a solid, e.g. salt
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B37/00Absorbers; Adsorbers
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    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • YGENERAL 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
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    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/62Absorption based systems

Definitions

  • the invention relates to an adsorber structure according to the preamble of réelles 1 and a module with an adsorber structure according to the invention and a shaped body with an adsorbent.
  • WO 2010/1 12433 A2 describes a heat pump which has stacks of hollow elements, in each of which an adsorption-desorption zone and a condensation-evaporation zone are arranged.
  • the hollow elements are each filled with a 'working fluid, which is displaceable between the two areas.
  • An adsorbent is applied to sheets having passages for passage of pipes. It is the object of the invention to provide an adsorber structure for a heat pump, which can be used particularly effectively.
  • An immediate adjoining within the meaning of the invention is to be understood as the geometrically direct abutment of the moldings on the shape of the pipes.
  • one or more further layers may be present between a bearing material of the tube walls and the shaped bodies, for example adhesive, heat conduction, a corrosion protection layer and / or another coating, e.g. for the purpose of soldering.
  • a preferred but not necessary working medium for adsorption and desorption is methanol.
  • the adsorbent is advantageously based on activated carbon.
  • the shaped body has a thickness of at least about 1 mm, preferably at least about 2 mm.
  • Such relatively large thicknesses allow a high space utilization with sorptionsdonem material with still acceptable effectiveness of the forest.
  • An upper limit for the thicknesses of the shaped body structures in this sense is advantageously about 10 mm and more preferably about 6 mm.
  • a possible embodiment of the invention provides that the shaped body is connected to the pipe wall by means of a preferably elastic adhesive layer. More preferably, the adhesive has a silicone base which provides good elasticity while maintaining high heat resistance and chemical resistance. In another preferred Embodiment can also be used polysulfone-based adhesives.
  • the adhesive layer also has additives to increase the thermal conductivity. It may be exemplified by boron nitride and / or finely ground, graphite and / or carbon black.
  • the thickness of the adhesive layer is ⁇ 0.5 mm, preferably s 0.3 mm and particularly preferably 5 0.2 mm.
  • the adhesive layer preferably has an at least short-term temperature stability of about 250 ° C, so that at least one complete Adsorberdesorption, for example in the course of a first installation »is possible.
  • a permanent resistance of the adhesive layer to the working agent, in particular methanol, is given up to at least about 130 ° C.
  • the adhesive layer is preferably selected such that an elongation at break or breaking elongation of at least about 200%, preferably about 300%, is present. As a result, flaking off of the molded bodies from the pipe wall is avoided in the event of larger temperature changes.
  • a cohesive fixing or bonding is dispensed with, so that different thermal expansions can be optimally compensated.
  • the kraftbeetzmannte holder causes a defined, high heat transfer.
  • At least one of the two, tubular or shaped bodies has a substantially wedge-shaped cross-section, wherein in particular at least one of the two is in a wedge-shaped direction. is held charged.
  • flat wedge angles of a few degrees are preferably selected.
  • an adsorber structure according to the invention may comprise both cohesively and purely non-positively held shaped bodies.
  • the tube ' is designed as a flat tube, wherein the shaped body preferably adjacent to broad sides of the flat tube.
  • Flat tubes are easy and inexpensive to produce and have large areas for heat transfer.
  • all known types of flat tubes are conceivable for use, for example welded and / or brazed tubes, tubes with flanged seams, snap-over tubes and / or B-type tubes.
  • the tube is designed substantially as a round tube or polygon tube, wherein the tube is embedded by two or more moldings.
  • a design allows a largely dense stacking in two spatial directions, which is the utilization of space especially accommodating.
  • the molded bodies embedding the pipe have an overall polygonal, in particular hexagonal outer contour, so that a substantially geometrically dense stacking can be achieved.
  • the shaped bodies are essentially plate-shaped, wherein they each have a plurality of indentations for partially enclosing a plurality of the tubes. In this way, a good use of space can be achieved with a few items.
  • the shaped body has a recess which at least partially forms a vapor channel for the adsorption agent and / or a predetermined breaking point of the shaped body. So is also in a spatially dichotomous th arrangement of adjacent moldings given an effective supply and discharge of the working fluid through the channels.
  • the alternative or complementary function as a predetermined breaking point allows a defined breaking, for example, due to a locally too high thermal expansion, 5 the mechanical and thermal integrity of the overall structure is maintained and the function is by newly formed micro-flow channels and access surfaces of work equipment in or out the adsorber improved. It is also possible to break the predetermined breaking point before operation in order to open further diffusion paths of the working medium into the adsorbing structure.
  • the tube consists essentially of an iron-based alloy.
  • Such alloys are particularly robust against many working fluids, especially methanol.
  • work equipment such as water, however, aluminum-based materials are also an option.
  • the tube consists of a ferritic stainless steel (low expansion coefficient) and / or a tinned ferritic stainless steel. It can also consist of 20 tinned stainless steel or steel, such as inexpensive tinplate. Another variant is to use galvanized base material, in particular galvanized steel. It is also possible, low-alloy stainless steel or steel, such as. To use DC03. Both latter materials are resistant to dry methanol.
  • When designed as a flat tube is preferably a hydraulic diameter of less than about 5 mm, preferably in the range between 1 mm and 2 mm, before.
  • the wall thicknesses of the flat tubes are advantageously in the range of 0.1 mm to 1 mm, preferably between 0.2 and 0.4 mm. When trained as a round tube, these preferably have a diameter in the range between 4 mm and 6 mm.
  • the round tube advantageously have wall thicknesses in the range between 0.05 mm and 0.5 mm and preferably between 0.1 mm and 0.3 mm
  • a module for a heat pump comprising an adsorption-desorption, wherein in the area a bundle of fluid-flowable tubes is arranged and a housing sealingly encloses the tube bundle and a working medium, which in its adsorption desorption a Adsorber Modell according to any one of claims 1 to 13 according to the invention.
  • a condensation evaporation region is additionally provided in the housing, in which a bundle of fluid-flowable tubes is arranged, wherein the working medium is displaceable between the adsorption-desorption region and the condensation evaporation region.
  • the module may be used as an adsorptive heat and / or cold storage or in a classic adsorption heat pump concept with multiple adsorption reactors but common condenser and evaporator.
  • a support structure forms a mechanical support of a wall of the housing against the effect of an external pressure.
  • a negative pressure prevails over the conversion. which makes special demands on the design of the housing.
  • the support structure By the support structure, the externally acting pressure forces can be effectively intercepted and / or distributed.
  • Such a support structure may for example be formed as a trapezoidal sheet comprising longitudinal folds which are aligned transversely to provided in a housing cover longitudinal beads.
  • Alternative detailed designs of the support structure are possible, for example as a grid, a plurality of bars, T-profiles u, ä.
  • the adsorber structures are formed as a mechanical support of the housing, which leads to a particularly high resistance to external pressure.
  • a spatially particularly dense arrangement of the moldings and tubes is utilized.
  • the housing wall of the module is preferably made of an iron-based alloy, for example steel, stainless steel, tinned or galvanized steel or the like.
  • the material may correspond to a material of the tubes, that is, when using other working medium than methanol and aluminum-based materials.
  • a support frame may be provided in the interior of the housing between the two regions and / or within one of the two regions.
  • the adsorption-desorption area occupies a greater part of the modulus than the evaporation Condensation region.
  • a molded article according to the invention with an adsorbent for a heat pump consists of a mixture comprising an adsorbent and a binder comprising a ceramic Binder includes.
  • the ceramic binder is preferably but not necessarily based on siliceous ceramics. Particularly preferred these may comprise aluminosilicates.
  • the mixture advantageously contains a powder of a sorption-active base material in a particle size in the range between 2 ⁇ m and 500 ⁇ m, preferably between 5 ⁇ m and 100 ⁇ m.
  • the sorbent-active base material may, for example, be activated carbon.
  • the mixture may contain auxiliaries for improving the heat conduction, for example expanded graphite and / or boron nitride and / or silicon carbide and / or aluminum nitride and / or a carbon black and / or metallic particles.
  • auxiliaries for improving the heat conduction for example expanded graphite and / or boron nitride and / or silicon carbide and / or aluminum nitride and / or a carbon black and / or metallic particles.
  • the additives in their sum preferably have a mass fraction based on the mass of the molding of between 5% and 50%, more preferably between 10% and 35%.
  • inorganic fibers may be added which improve the thermal conductivity and / or the mechanical stability.
  • activated carbon fibers are added, which advantageously both include a heat conduction function and / or mechanical stabilization, as well as can perform an adsorption function.
  • a production process for the shaped body according to the invention may comprise, for example, extrusion, drying and / or sintering. The sintering can be carried out under inert gas.
  • FIG. 1 shows a spatially open view of a module with adsorber structures according to the invention.
  • Fig. 2 shows the module of Fig. 1 in an exploded view.
  • FIG. 3 shows an exploded view of housing parts of the module from FIG. 1.
  • FIG. 4 shows a schematic sectional view through the module from FIG. 1, FIG.
  • Fig. 5 shows a perspective view of a first embodiment of an adsorber structure of the invention with material-locking support.
  • FIG. 6 is a sectional view through a stacked arrangement of several of the adsorber structures of FIG. 5.
  • FIG. 7 shows a three-dimensional view of adsorber structures of FIG. 5 stacked in two spatial directions.
  • 8 shows sectional views of several types of flat tubes of the adsorber structures from FIGS. 5 to 7 and a sectional view of a flat tube inserted in a tubesheet.
  • FIG. 9 shows a schematic sectional view of a further embodiment of adsorber structures with non-positive retention.
  • Fig. 10 shows a modification of the embodiment of Fig. 9 with wedge-shaped flat tubes.
  • Figure 1 1 shows a three-dimensional representation of another example of an aortic acid structure of the invention with a round tube.
  • FIG. 12 shows a stacking of adsorber structures according to FIG. 11 in two spatial directions.
  • Fig. 13 shows a plate-shaped molded body of another embodiment of an adsorber structure.
  • FIG. 14 shows a modification of the molding of FIG. 13.
  • FIG. 15 shows an adsorber structure with round tubes and shaped bodies according to FIG. 13 and FIG. 14.
  • Fig. 18 shows an applied on a flat tube ⁇ dsorber1-0 with a blind hole perforation
  • FIG. 17 shows a section through the blind-holeed adsorber structure according to FIG. 16.
  • the module shown in FIG. 1 is one of several modules of a heat pump. It comprises a housing 1 in which a first area as adsorption-desorption area 2 and a second area as condensation evaporation area 3 are arranged side by side.
  • Each of the regions 2, 3 comprises a plurality of tubes 4 (see FIGS. 5, 18, 17), in the present case flat tubes, which are arranged in two spatial directions as bundles.
  • the tubes 4 of the first region are in each case formed as an adsorber structure 5 (see Fig. 5) .
  • the broad sides of the flat tubes 4 are in each case connected in a planar manner to a shaped body 6, in the present case by adhesion
  • the shaped body 6 consists of a mixture of adsorbent
  • An adhesive layer 7 for bonding the moldings 6 to the tubes 4 comprises a silicone-based elastic adhesive.
  • moldings groove and / or blind hole-like recesses 6a, 6b are formed, which serve as steam channels 6a for the collected supply and removal of working fluid and / or predetermined breaking points 6b, avoided by the spalling of the molded body of the tube 4 with excessive thermo-mechanical stress becomes.
  • the tubes 4 are in end regions 4 a beyond the moldings 6 and open in passages 10 a of tube sheets 10th
  • the flat tubes 4 may be formed in any desired manner, for example according to FIG. 8 as a laser longitudinally welded tube, snap-over tube, B-type tube or flare tube (from left to right).
  • Fig. 9 and Fig. 10 show embodiments with flat tubes 4, in which the moldings 6 are not glued or cohesively connected, but non-positively, in this case frictionally engaged.
  • the shaped bodies are slightly wedge-shaped and the flat tubes are conventionally formed.
  • Each shaped body 6 extends over a plurality of flat tubes 4 in a depth direction. In the longitudinal direction or stacking direction, the orientations of the shaped bodies 6 alternate.
  • both the molded body 6 and the flat tubes 4 are slightly wedge-shaped.
  • a shaped body in each case extends over a flat tube, rows of flat tubes lying one behind the other in the depth direction being shown in reverse orientation.
  • the shaped bodies in FIG. 9, project over the flat tubes in the depth direction, so that the shaped bodies are held in the wedge direction by support means or elastically force-loading means (not shown).
  • support means or elastically force-loading means in each case holding members 8 are provided at the end, which support at least the end-side molded bodies with static or elastic force in this direction. At least part of the support force in the stacking direction can also be intercepted by the pipes 4 received in passages. Additional support forces may be received between the support members by straps, tie rods or the like, but this is not shown in the figures.
  • FIG. 1 1 are in place of flat tubes before round tubes 4, which may be formed polygonal depending on the modification.
  • the round tube 4 are each partially surrounded by a plurality of, in the present case two, shaped bodies 6.
  • the moldings 6 embed the tube 4 in particular total completely (except for tolerance and / or adhesive gaps), wherein they have an overall hexagonal outer contour.
  • Adsorber Modellen 5 can be stacked in dense packing in two spatial directions (see Fig. 12).
  • the preferred thickness of the shaped bodies 6 results from the average length of the heat conduction path, for which the same specifications apply to all shapes (preferably between 1 mm and 10 mm, more preferably between 2 mm and 6 mm).
  • the edges of the outer contours of the shaped bodies are rounded in a rounded manner, so that steam channels 6a are formed in each case in the stack.
  • the example according to FIGS. 11, 12 may be formed with cohesive and / or frictional connection of the shaped bodies 6 to the tubes 4.
  • the same adhesive system can be used as in the other embodiments.
  • the shaped bodies 6 are substantially plate-shaped, with each of the plates 6 having a plurality of bulges 9 for partially enclosing the tubes 4.
  • the tubes are present, but not necessary, round tubes.
  • the moldings 6 each have recesses 6a, 6b for the formation of steam channels and predetermined breaking points. It is understood that a recess 6a, 6b can also fulfill both functions at the same time. These are preferably designed and arranged either in the neutral area of the heat flow and / or as a narrow gap in the heat flow direction.
  • Fig. 15 shows an adsorber 5 »comprising a stack of a plurality of the molded bodies according to FIG. 3 and FIG. 4 with interposed rows of circular tubes 4.
  • the adsorber structures described above preferably have the following properties:
  • the tubes of the bundles are well thermally conductive connected to the moldings, with end-side projections ranging from 5 mm to 15 mm.
  • Base material Fe-based material particularly preferably ferritic stainless steel such as, for example, 1 .4509 or 1.4512; this has lower thermal expansion coefficients than austenitic stainless steels.
  • tin-plated steel tinplate
  • low-alloy steel low-alloy steel
  • galvanized base material in particular galvanized steel.
  • the flat tubes 4 (FIGS. 5 to 10) have a hydraulic diameter of ⁇ 5 mm, preferably in the range between 1 and 2 mm.
  • the wall thicknesses of the flat tubes are in the range 0.1 mm to 1 mm, preferably between 0.2 mm and 0.4 mm.
  • the round tube (FIGS. 1 1 to 15) preferably have a diameter in the range between 4 and 6 mm.
  • the round tubes 4 have wall thicknesses in the range between 0.05 mm and 0.5 mm, preferably between 0.1 mm and 0.3 mm.
  • the shaped bodies of the embodiments described above particularly preferably have features according to the following examples or are preferably prepared in the following way:
  • Powder of the sorption-active base material with a particle size in the range between 2 pm and 500 pm, preferably between 5 pm and
  • Ceramic binder based on siliceous ceramics, e.g. Magnesium silicates (example steatite), magnesium aluminum silicates (example cordierite) and aluminosilicates (examples earthenware, porcelain).
  • the proportion by weight of the ceramic binder in the molding is between 5% and 50%, more preferably between 15% and 30%.
  • Heat-conductive additives in particular expanded graphite, carbon black, BN, SiC, AlN, metallic particles and mixtures thereof in the mass fraction between 5% and 50%, preferably from 5% to 35%.
  • Foil is rolled with subsequent optional insertion of blind holes and subsequent cutting.
  • the starting mixture optionally a Porentruckner, for example in the form of powdered polymers or in the form of organic fibers added. This refers to both mentioned production variants.
  • a Porensentner for example in the form of powdered polymers or in the form of organic fibers added. This refers to both mentioned production variants.
  • the following features are preferably provided:
  • One- or two-sided groove structure with a groove spacing which correlates with the plate thickness by a factor between 0.5 and 2.
  • a groove depth that correlates with the plate thickness by a factor between 0.2 and 0.8.
  • a groove width ⁇ 1 mm, preferably ⁇ 0.5 mm.
  • the surface / volume ratio of the adsorber structure is preferably increased by at least a factor of 1.5, preferably by at least a factor of 2.
  • -Durable stability to the working medium preferably methanol, up to 130 ° C;
  • enrichment with heat-conducting auxiliaries such as BN, finely ground expanded graphite or carbon black;
  • Elongation at break (elongation at break) at room temperature is at least 300% a layer thickness of the adhesive layer is between 10 pm and 500 pm, preferably between 50 pm and 1 50 pm.
  • the heat transfer fluid flowing through the tubes 4 can be chosen as desired, but is preferably a water-propylene glycol mixture.
  • the module for a heat pump shown in FIGS. 1 to 4 has in its first region 2 preferably, but not necessarily, adsorber structures according to one of the embodiments described above.
  • any evaporation condensation structures may be arranged, but preferably structures according to the document EP 1 918 668 B1.
  • the housing 1 of the module comprises a lower housing part 1 a and an upper housing part 1 b, each having in a first direction (flow direction) embossed longitudinal beads for stiffening.
  • the housing 1 also includes the bottoms 10 with the passages 10a, in which the tubes 4 are inserted.
  • the edges of the bottoms are hermetically sealed by the two housing parts 1 a, 1 b.
  • each support structures 1 1 are provided between housing parts 1 a, 1 b and the first and second regions 2, 3 each support structures 1 1 are provided.
  • the support structures 1 1 are formed flat, in the present case as trapezoidal sheets (see in particular Fig. 2 and Fig. 3).
  • a folding of the trapezoidal sheets 1 1 is oriented perpendicular to the longitudinal beads of the housing parts 1 a, 1 b and the trapezoidal sheets are from the inside to the GeHouseteüen 1 a, 1 b. They can be fixed to the housing parts (eg dotted) or rest only with frictional engagement. Due to the crossing of the longitudinal corrugations and the folds results overall high pressure stability of the housing walls, in particular against external pressure and a good thermal decoupling between internal structures and the housing parts.
  • Another support is the stacked adsorber structure 5 in the first region. At least at operating temperatures and / or under the corresponding influence of pressure (installation with minimally necessary clearance), the molded articles 6 abut each other in the vertical and against the trapezoidal metal sheets. so that optimal support against the usually higher external pressure takes place.
  • the bottoms 10 are provided from outside with water boxes 12 made of plastic (Fig. 1), as it is known in principle from the heat exchanger construction.
  • the water boxes 12 have connections 12a for the supply and discharge of heat transfer fluid.
  • trays 10 In the trays 10 are ports 13 for filling the module with working fluid, in this case methanol provided.
  • a connection 14 is designed as a pressure relief valve with actuatable valve stamper.
  • a further support frame 15 is arranged in the module between the first region 2 and the second region 3 (FIG. 3), in order to further improve the mechanical stability, in particular in the vicinity of the second region 3.
  • the active structures for evaporation and condensation of the second region abut each other in the manner of a mechanical support.
  • Both tube bundles of the regions 2, 3 open at the end in the tube sheets 10 and are connected to them cohesively.
  • the tubesheets have the following features:
  • Low thermal conductive metal base material preferably austenitic stainless steel 1.4301 or 1.4404.
  • a thickness range of the tubesheet is between 0.3 mm and 1, 5 mm, preferably between 0.5 and 1 mm.
  • tin-plated or galvanized base materials may also be used.
  • a spacing of the tubesheet passages for thermal decoupling of the two regions 2, 3 as a function of the thermal conductivity of the tubesheets is provided (adiabatic zone 16).
  • the tubesheets 10 have integrally formed tube passages 10a and with an optional coating which is adapted to the type of tube used and the fluid-tight joining method implemented.
  • a fluid-tight tube-ground connection can be made by remote laser beam welding, characterized by:
  • a fluid-tight tube-ground connection can be achieved by soft soldering, characterized by:
  • a fluid-tight pipe-ground connection can be achieved by gluing, characterized by:
  • Adhesive joint ⁇ 0.2 mm.
  • the housing 1 of the hollow element is preferably characterized by:
  • Base material made of stainless steel preferably austenitic
  • a reinforcement by a trapezoidal sheet 1 1 with a folded edge perpendicular to the direction of the outer wall characterized by:
  • the housing halves 1 a, 1 b are welded together, the bottom housing connection is preferably carried out by welding through the upper and lower plate by laser beam deep welding;
  • the support frame 15 is arranged in the region of the adiabatic zone between the sorption zone 2 and the phase change zone 3 and is preferably characterized by:
  • connections 13, 14 for evacuation and filling preferably consist of welded to the tube sheet by means of resistance welding stainless steel nozzle. Alternatively, it can be screwed in and sealed by means of metal seal stainless steel pipe. A copper tube for squeezing and soldering is soldered.
  • the water boxes 12 are preferably made of an injection-molded and largely hydrolysis-resistant plastic inner part, preferably made of PA or PPS, comprising:
  • An optional pressing bell made of metal may have: -Blockentiefe tuned to support the inner, sealing plastic inner part;
  • FIGS. 16 and 17 show a further embodiment of tubes 4, in particular of tubes 4 of the first region, each carrying an adsorber structure 5.
  • the wide sides of the flat tubes 4 are each connected in a planar manner to a shaped body 6, in particular by gluing.
  • the molded body 6 consists of a mixture of adsorbent, in this case activated carbon and binder.
  • An adhesive layer 7 for connecting the molded bodies 6 to the tubes 4 comprises, in particular, a silicone-based elastic adhesive.
  • blind hole-like recesses 6a are formed, which serve as steam channels for the collected supply and removal of working fluid and / or predetermined breaking points, by which a chipping of the molded body is avoided by the pipe 4 with excessive thermo-mechanical stress.
  • the blind holes are regularly distributed over the molding, as aligned in rows.
  • the tubes 4 are in end regions 4 a beyond the moldings 6 and open in passages 10 a of tube sheets 10th

Abstract

The invention relates to an adsorber structure for a heat pump, comprising at least one pipe (4), through which a heat-transfer fluid can flow, and an adsorption medium, wherein a working medium can be adsorbed and desorbed on the adsorption medium and the adsorption medium is in thermal connection with the pipe (4), wherein the adsorption medium is designed as at least one, in particular several, molded bodies (6), which is/are directly adjacent to a pipe wall of one of the pipes (4).

Description

Adsorberstruktur und Modul für eine Wärmepumpe  Adsorber structure and module for a heat pump
Die Erfindung betrifft eine Adsorberstruktur nach dem Oberbegriff des AnSpruchs 1 sowie ein Modul mit einer erfindungsgemäßen Adsorberstruktur und einen Formkörper mit einem Adsorptionsmittel. The invention relates to an adsorber structure according to the preamble of Anspruchs 1 and a module with an adsorber structure according to the invention and a shaped body with an adsorbent.
WO 2010/1 12433 A2 beschreibt eine Wärmepumpe, die Stapel aus Hohlelementen aufweist, in denen jeweils eine Adsorptions-Desorptionszone und eine Kondensations-Verdampfungszone angeordnet sind. Die Hohlelemente sind jeweils mit einem' Arbeitsmittel befüllt, das zwischen den beiden Bereichen verlagerbar ist. Ein Adsorptionsmittel ist auf Blechen aufgebracht, welche Durchzüge zur Durchführung von Rohren aufweisen. Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Adsorberstruktur für eine Wärmepumpe anzugeben, die besonders effektiv einsetzbar ist. WO 2010/1 12433 A2 describes a heat pump which has stacks of hollow elements, in each of which an adsorption-desorption zone and a condensation-evaporation zone are arranged. The hollow elements are each filled with a 'working fluid, which is displaceable between the two areas. An adsorbent is applied to sheets having passages for passage of pipes. It is the object of the invention to provide an adsorber structure for a heat pump, which can be used particularly effectively.
Diese Aufgabe wird für eine eingangs genannte Adsorberstruktur erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Durch die Ausbildung des Adsorptionsmittels als unmittelbar an der Rohrwand anliegender Formkörper ist ein unmittelbarer Wärmeübergang von dem Fluid durch die Rohrwand auf den Formkörper erreicht, Dies kann im Weiteren die bauliche Gestaltung vereinfachen, Bauraum und Baukosten sparen und insgesamt die Effektivität erhöhen. This object is achieved for an adsorber structure mentioned above according to the invention with the characterizing features of claim 1. By forming the adsorbent as immediately adjacent to the pipe wall molding a direct heat transfer from the fluid through the pipe wall is achieved on the molding, this can simplify the structural design, save space and construction costs and increase the overall effectiveness.
Unter einem unmittelbaren Angrenzen im Sinne der Erfindung ist dabei die geometrisch unmittelbare Anlage der Formkörper an die Form der Rohre zu verstehen. Je nach Detailgestaltung können dabei zwischen einem tragen- den Material der Rohrwände und den Formkörpern eine oder mehrere weitere Schichten vorhanden sein, zum Beispiel Klebstoff, Wärmeleitmittel, eine Korrosionsschutzschicht und/oder eine sonstige Beschichtung, z.B. zum Zwecke des Lötens. Ein bevorzugtes, aber nicht notwendiges Arbeitsmittel zur Adsorption und Desorption ist Methanol. Das Adsorptionsmittel basiert vorteilhaft auf Aktivkohle. An immediate adjoining within the meaning of the invention is to be understood as the geometrically direct abutment of the moldings on the shape of the pipes. Depending on the detail design, one or more further layers may be present between a bearing material of the tube walls and the shaped bodies, for example adhesive, heat conduction, a corrosion protection layer and / or another coating, e.g. for the purpose of soldering. A preferred but not necessary working medium for adsorption and desorption is methanol. The adsorbent is advantageously based on activated carbon.
In einer vorteilhaften Ausführungsform hat der Formkörper eine Dicke von wenigstens etwa 1 mm, bevorzugt wenigstens etwa 2 mm. Solche relativ großen Dicken ermöglichen eine hohe Bauraumausnutzung mit sorptionsaktivem Material bei noch vertretbarer Effektivität der Gesamtstruktur. Eine obere Grenze für die Dicken der Formkörperstrukturen liegt in diesem Sinne vorteilhaft bei etwa 10 mm und besonders bevorzugt bei etwa 6 mm. In an advantageous embodiment, the shaped body has a thickness of at least about 1 mm, preferably at least about 2 mm. Such relatively large thicknesses allow a high space utilization with sorptionsaktivem material with still acceptable effectiveness of the forest. An upper limit for the thicknesses of the shaped body structures in this sense is advantageously about 10 mm and more preferably about 6 mm.
Eine mögliche Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Formkörper mittels einer bevorzugt elastischen Klebstoffschicht mit der Rohrwand verbunden ist. Besonders bevorzugt hat die Klebstoff schiebt eine Silikonbasis, wodurch eine gute Elastizität bei zugleich hoher Wärmebeständigkeit und chemischer Beständigkeit erzielt wird. Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform können auch polysulfonbasierte Klebstoffe eingesetzt werden. A possible embodiment of the invention provides that the shaped body is connected to the pipe wall by means of a preferably elastic adhesive layer. More preferably, the adhesive has a silicone base which provides good elasticity while maintaining high heat resistance and chemical resistance. In another preferred Embodiment can also be used polysulfone-based adhesives.
Bevorzugt, aber nicht notwendig hat die Klebstoffschicht zudem Zuschlag- Stoffe zur Erhöhung einer Wärmeleitfähigkeit. Es kann sich dabei beispielhaft um Bornitrid und/oder fein gemahlenes, Graphit und/oder Ruß handeln. Preferably, but not necessarily, the adhesive layer also has additives to increase the thermal conductivity. It may be exemplified by boron nitride and / or finely ground, graphite and / or carbon black.
Die Dicke der Klebstoffschicht beträgt < 0,5 mm, bevorzugt s 0,3 mm und besonders bevorzugt 5 0,2 mm. The thickness of the adhesive layer is <0.5 mm, preferably s 0.3 mm and particularly preferably 5 0.2 mm.
Die Klebstoff schicht hat bevorzugt eine zumindest kurzzeitige Temperatur- Stabilität von etwa 250 °C, so dass eine wenigstens einmalige vollständige Adsorberdesorption, zum Beispiel im Zuge einer Erstinstallation» ermöglicht ist. Eine dauerhafte Beständigkeit der Klebstoffschicht gegenüber dem Ar- beitsmittel, insbesondere Methanol, ist bis zumindest etwa 130 °C gegeben. The adhesive layer preferably has an at least short-term temperature stability of about 250 ° C, so that at least one complete Adsorberdesorption, for example in the course of a first installation »is possible. A permanent resistance of the adhesive layer to the working agent, in particular methanol, is given up to at least about 130 ° C.
Die Klebstoffschicht ist bevorzugt so gewählt, dass eine Reißdehnung bzw. Bruchdehnung von wenigstens etwa 200%, bevorzugt etwa 300%, vorliegt. Hierdurch wird ein Abplatzen der Formkörper von der Rohrwand bei größe- ren Temperaturänderungen vermieden. The adhesive layer is preferably selected such that an elongation at break or breaking elongation of at least about 200%, preferably about 300%, is present. As a result, flaking off of the molded bodies from the pipe wall is avoided in the event of larger temperature changes.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass zumindest einer von mehreren Formkörpern kraftbeaufschlagt, bevorzugt reibschlüssig, an der Rohrwand des Rohres anliegt. Hierbei wird auf eine stoffschlüssige Festlegung bzw. Verklebung verzichtet, so dass unterschiedliche Wärmedehnungen optimal kompensierbar sind. Die kraftbeaufschlagte Halterung bewirkt einen definierten, hohen Wärmeübergang. In a further possible embodiment of the invention, it is provided that at least one of a plurality of moldings force-applied, preferably frictionally engaged, rests against the tube wall of the tube. Here, a cohesive fixing or bonding is dispensed with, so that different thermal expansions can be optimally compensated. The kraftbeaufschlagte holder causes a defined, high heat transfer.
Bei einer bevorzugten Detailgestaltung hat dabei zumindest eines von bei- den, Rohr oder Formkörper, einen im Wesentlichen keilförmigen Querschnitt, wobei insbesondere zumindest eines der beiden in einer Keilrichtung kraft- beaufschlagt gehalten ist. Bevorzugt werden dabei flache Keilwinkel von wenigen Grad gewählt. In a preferred detailed design, at least one of the two, tubular or shaped bodies has a substantially wedge-shaped cross-section, wherein in particular at least one of the two is in a wedge-shaped direction. is held charged. In this case, flat wedge angles of a few degrees are preferably selected.
Grundsätzlich kann eine erfindungsgemäße Adsorberstruktur sowohl stoffschlüssig als auch rein kraftschlüssig gehaltene Formkörper umfassen. In principle, an adsorber structure according to the invention may comprise both cohesively and purely non-positively held shaped bodies.
Bei einer allgemein vorteilhaften Ausführungsform ist das Rohr' als Flachrohr ausgebildet, wobei der Formkörper bevorzugt an Breitseiten des Flachrohres angrenzt. Flachrohre sind einfach und kostengünstig herstellbar und weisen große Flächen für den Wärmeübergang auf. Grundsätzlich sind alle bekannten Bauformen von Flachrohren für den Einsatz denkbar, zum Beispiel geschweißte und/oder gelötete Rohre, Rohre mit Bördelnaht, Snap-Over-Rohre und/oder B-Type-Rohre. In a generally advantageous embodiment, the tube 'is designed as a flat tube, wherein the shaped body preferably adjacent to broad sides of the flat tube. Flat tubes are easy and inexpensive to produce and have large areas for heat transfer. In principle, all known types of flat tubes are conceivable for use, for example welded and / or brazed tubes, tubes with flanged seams, snap-over tubes and / or B-type tubes.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Rohr im Wesentlichen als Rundrohr oder Vieleck-Rohr ausgebildet, wobei das Rohr durch zwei oder mehr Formkörper eingebettet ist. Eine solche Bauform ermöglicht eine weitgehend dichte Stapelung in zwei Raumrichtungen, was der Ausnutzung des Bauraums besonders entgegen kommt. In bevorzugter Detailgestaltung haben die das Rohr einbettenden Formkörper dabei insgesamt einen vieleckigen, insbesondere sechseckigen Außenumriss, so dass eine im Wesentlichen geometrisch dichte Stapelung erzielbar ist. In a further advantageous embodiment, the tube is designed substantially as a round tube or polygon tube, wherein the tube is embedded by two or more moldings. Such a design allows a largely dense stacking in two spatial directions, which is the utilization of space especially accommodating. In a preferred detailed design, the molded bodies embedding the pipe have an overall polygonal, in particular hexagonal outer contour, so that a substantially geometrically dense stacking can be achieved.
Bei einer möglichen Detailgestaltung sind dabei die Formkörper im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet, wobei sie jeweils mehrere Einbuchtungen zur teilweisen Umfassung mehrerer der Rohre aufweisen. Auf diese Weise kann eine gute Raumnutzung mit wenigen Einzelteilen erzielt werden. In one possible detail design, the shaped bodies are essentially plate-shaped, wherein they each have a plurality of indentations for partially enclosing a plurality of the tubes. In this way, a good use of space can be achieved with a few items.
Allgemein vorteilhaft hat der Formkörper eine Ausnehmung, die zumindest teilweise einen Dampfkanal für das Adsorptionsmittei und/oder eine Sollbruchstelle des Formkörpers ausbildet. So ist auch bei einer räumlich dich- ten Anordnung aneinander angrenzender Formkörper eine effektive Zuführung und Abführung des Arbeitsmittels durch die Kanäle gegeben. Die alternative oder ergänzende Funktion als Sollbruchstelle ermöglicht ein definiertes Brechen, zum Beispiel aufgrund einer lokal zu hohen Wärmedehnung, 5 Dabei bleibt die mechanische und thermische Integrität der Gesamtstruktur erhalten und die Funktion wird durch neu gebildete Mikro-Strömungskanäle und Zugangsflächen von Arbeitsmittel in bzw. aus der Adsorberstruktur verbessert. Auch ist es möglich, die Sollbruchstelle schon vor dem Betrieb zu brechen, um weitere Diffusionspfade des Arbeitsmittels in die Adsoberstruk- 10 tur zu öffnen. Generally, the shaped body has a recess which at least partially forms a vapor channel for the adsorption agent and / or a predetermined breaking point of the shaped body. So is also in a spatially dichotomous th arrangement of adjacent moldings given an effective supply and discharge of the working fluid through the channels. The alternative or complementary function as a predetermined breaking point allows a defined breaking, for example, due to a locally too high thermal expansion, 5 the mechanical and thermal integrity of the overall structure is maintained and the function is by newly formed micro-flow channels and access surfaces of work equipment in or out the adsorber improved. It is also possible to break the predetermined breaking point before operation in order to open further diffusion paths of the working medium into the adsorbing structure.
Allgemein vorteilhaft besteht das Rohr im Wesentlichen aus einer Legierung auf Eisenbasis. Solche Legierungen sind besonders robust gegen viele Arbeitsmittel, insbesondere Methanol. Für andere Arbeitsmittel, wie zum Beil s spiel Wasser, kommen aber auch Aluminium-basierte Werkstoffe in Frage. Generally advantageously, the tube consists essentially of an iron-based alloy. Such alloys are particularly robust against many working fluids, especially methanol. For other work equipment, such as water, however, aluminum-based materials are also an option.
In bevorzugter Detailgestaltung besteht das Rohr dabei aus einem ferritischen rostfreien Edelstahl (geringer Ausdehnungskoeffizient) und/oder einem verzinnten ferritischen rostfreien Edelstahl. Es kann auch aus einem 20 verzinnten Edelstahl oder Stahl bestehen, etwa aus kostengünstigem Weißblech. Eine weitere Variante ist es, verzinkten Grundwerkstoff, insbesondere verzinkten Stahl zu verwenden. Möglich ist es auch, niedriglegierten Edelstahl oder Stahl, wie z:B. DC03 zu verwenden. Beide letzteren Werkstoffe sind gegen trockenes Methanol beständig. In a preferred detailed design, the tube consists of a ferritic stainless steel (low expansion coefficient) and / or a tinned ferritic stainless steel. It can also consist of 20 tinned stainless steel or steel, such as inexpensive tinplate. Another variant is to use galvanized base material, in particular galvanized steel. It is also possible, low-alloy stainless steel or steel, such as. To use DC03. Both latter materials are resistant to dry methanol.
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Bei Ausbildung als Flach röhre liegt bevorzugt ein hydraulischer Durchmesser von weniger als etwa 5 mm, bevorzugt im Bereich zwischen 1 mm und 2 mm, vor.  When designed as a flat tube is preferably a hydraulic diameter of less than about 5 mm, preferably in the range between 1 mm and 2 mm, before.
30 Die Wandstärken der Flachrohre liegen vorteilhaft im Bereich von 0,1 mm bis 1 mm, bevorzugt zwischen 0,2 und 0,4 mm. Bei Ausbildung als Rund röhre haben diese bevorzugt einen Durchmesser im Bereich zwischen 4 mm und 6 mm. Die Rund röhre besitzen vorteilhaft Wandstärken im Bereich zwischen 0,05 mm und 0,5 mm und bevorzugt zwi- sehen 0,1 mm und 0,3 mm The wall thicknesses of the flat tubes are advantageously in the range of 0.1 mm to 1 mm, preferably between 0.2 and 0.4 mm. When trained as a round tube, these preferably have a diameter in the range between 4 mm and 6 mm. The round tube advantageously have wall thicknesses in the range between 0.05 mm and 0.5 mm and preferably between 0.1 mm and 0.3 mm
Die Aufgabe der Erfindung wird zudem durch ein Modul für eine Wärmepumpe, umfassend einen Adsorptions-Desorptionsbereich, wobei in dem Bereich ein Bündel von fluiddurchströmbaren Rohren angeordnet ist und ein Gehäuse die Rohrbündel sowie ein Arbeitsmittel dichtend einschließt, gelöst, welches in seinem Adsorptions-Desorptionsbereich eine erfindungsgemäße Adsorberstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 13 aufweist. The object of the invention is also achieved by a module for a heat pump, comprising an adsorption-desorption, wherein in the area a bundle of fluid-flowable tubes is arranged and a housing sealingly encloses the tube bundle and a working medium, which in its adsorption desorption a Adsorberstruktur according to any one of claims 1 to 13 according to the invention.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist zudem ein Kondensations- Verdampfungsbereich in dem Gehäuse vorgesehen, in dem ein Bündel von fluiddurchströmbaren Rohren angeordnet ist, wobei das Arbeitsmittel zwischen dem Adsorptions-Desorptionsbereich und dem Kondensations- Verdampfungsbereich verlagerbar ist. Mehrere solcher Module können zu einer erfindungsgemäßen Wärmepumpe zusammengeschlossen werden, zum Beispiel gemäß der Lehre der WO 2010/1 12433 A2. In a preferred development, a condensation evaporation region is additionally provided in the housing, in which a bundle of fluid-flowable tubes is arranged, wherein the working medium is displaceable between the adsorption-desorption region and the condensation evaporation region. Several such modules can be combined to form a heat pump according to the invention, for example according to the teaching of WO 2010/1 12433 A2.
Wenn das Modul keinen Kondensations- Verdampfungsbereich umfasst, kann zum Beispiel eine Anwendung als adsorptiver Wärme- und/oder Kältespeicher oder in einem klassischen Adsorptions-Wärmepumpenkonzept mit mehreren Adsorptionsreaktoren, aber gemeinsamem Kondensator und Verdampfer vorgesehen sein. For example, if the module does not include a condensation evaporation zone, it may be used as an adsorptive heat and / or cold storage or in a classic adsorption heat pump concept with multiple adsorption reactors but common condenser and evaporator.
In bevorzugter Ausführungsform bildet dabei eine Stützstruktur eine mechanische Abstützung einer Wand des Gehäuses gegen die Wirkung eines Au- ßendrucks aus. Im Allgemeinen herrscht in einem solchen Modul zumindest unter bestimmten Betriebsbedingungen ein Unterdruck gegenüber der Um- gebung, was besondere Anforderungen an die Auslegung des Gehäuses stellt. Durch die Stützstruktur können die von außen wirkenden Druckkräfte wirksam abgefangen und/oder verteilt werden. Eine solche Stützstruktur kann zum Beispiel als ein Trapezblech ausgebildet sein, das Längsfaltungen umfasst, die quer zu in einem Gehäusedeckel vorgesehenen Längssicken ausgerichtet sind. Alternative Detailgestaltungen der Stützstruktur sind möglich, zum Beispiel als Gitter, Mehrzahl von Stäben, T-Profilen u, ä. In a preferred embodiment, a support structure forms a mechanical support of a wall of the housing against the effect of an external pressure. In general, in such a module, at least under certain operating conditions, a negative pressure prevails over the conversion. which makes special demands on the design of the housing. By the support structure, the externally acting pressure forces can be effectively intercepted and / or distributed. Such a support structure may for example be formed as a trapezoidal sheet comprising longitudinal folds which are aligned transversely to provided in a housing cover longitudinal beads. Alternative detailed designs of the support structure are possible, for example as a grid, a plurality of bars, T-profiles u, ä.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Moduls sind die Ad- sorberstrukturen als mechanische Abstützung des Gehäuses ausgebildet, was zu einer besonders hohen Festigkeit gegenüber einem Außendruck führt. Hierbei wird zugleich eine räumlich besonders dichte Anordnung der Formkörper und Rohre ausgenutzt. Die Gehäusewand des Moduls besteht bevorzugt aus einer Eisenbasislegierung, zum Beispiel Stahl, Edelstahl, verzinnter oder verzinkter Stahl oder ähnliches. Insbesondere kann das Material einem Material der Rohre entsprechen, also bei Verwendung anderer Arbeitsmittel als Methanol auch aus Aluminium-basierten Werkstoffen. In a particularly preferred embodiment of the module, the adsorber structures are formed as a mechanical support of the housing, which leads to a particularly high resistance to external pressure. Here, at the same time a spatially particularly dense arrangement of the moldings and tubes is utilized. The housing wall of the module is preferably made of an iron-based alloy, for example steel, stainless steel, tinned or galvanized steel or the like. In particular, the material may correspond to a material of the tubes, that is, when using other working medium than methanol and aluminum-based materials.
In bevorzugter Detailgestaltung liegt in dem Verdampfungs- Kondensationsbereich keine Abstützung durch die inneren Rohre und mit ihnen verbundenen Strukturen zur Anlagerung und Abgabe des Arbeitsmittels vor. Da dieser Bereich meist eine geringere Ausdehnung hat als der Ad- sorptionsbereich, wird die mechanische Stabilität nicht wesentlich beeinträchtigt. Insbesondere bevorzugt kann dabei ein Abstützrahmen im Inneren des Gehäuses zwischen den beiden Bereichen und/oder innerhalb eines der beiden Bereiche vorgesehen sein. Bei einem bevorzugten Modul nimmt der Adsorptions-Desorptionsbereich einen größeren Teil des Moduls ein als der Verdampfungs- Kondensationsbereich. Besonders bevorzugt liegt das Verhältnis der von diesen Bereichen jeweils innerhalb des Gehäuses beanspruchten Volumina bei Verwendung flüssiger Wärmeträger zwischen etwa 2 und etwa 4. Ein erfindungsgemäßer Formkörper mit einem Adsorptionsmittel für eine Wärmepumpe besteht aus einem Gemisch, umfassend ein Adsorptionsmittel und ein Bindemittel, das einen keramischen Binder umfasst. Der keramische Binder basiert bevorzugt, aber nicht notwendig, auf silikatischen Keramiken. Besonders bevorzugt können diese Alumosilikate umfassen. In a preferred detailed design, there is no support in the evaporation condensation area through the inner tubes and structures connected to them for attachment and discharge of the working medium. Since this area usually has a smaller extent than the adsorption area, the mechanical stability is not significantly impaired. Particularly preferably, a support frame may be provided in the interior of the housing between the two regions and / or within one of the two regions. In a preferred module, the adsorption-desorption area occupies a greater part of the modulus than the evaporation Condensation region. When using liquid heat transfer media, the ratio of the volumes occupied by these regions within the housing is particularly preferably between about 2 and about 4. A molded article according to the invention with an adsorbent for a heat pump consists of a mixture comprising an adsorbent and a binder comprising a ceramic Binder includes. The ceramic binder is preferably but not necessarily based on siliceous ceramics. Particularly preferred these may comprise aluminosilicates.
Das Gemisch beinhaltet vorteilhaft ein Pulver aus einem sorptionsaktiven Grundmaterial in einer Partikelgröße im Bereich zwischen 2 μιτι und 500 pm, bevorzugt zwischen 5 pm und 100 pm. Das sorptionsaktive Grundmaterial kann zum Beispiel Aktivkohle sein. The mixture advantageously contains a powder of a sorption-active base material in a particle size in the range between 2 μm and 500 μm, preferably between 5 μm and 100 μm. The sorbent-active base material may, for example, be activated carbon.
Das Gemisch kann Hilfsstoffe zur Verbesserung der Wärmeleitung enthalten, zum Beispiel expandiertes Graphit und/oder Bornitrid und/oder Silizi- umcarbid und/oder Aluminiumnitrid und/oder einem Ruß und/oder metallische Partikel. Die Zusatzstoffe haben in ihrer Summe bevorzugt einen Mas- senanteil bezogen auf die Masse des Formkörpers zwischen 5% und 50%, besonders bevorzugt zwischen 10% und 35%. The mixture may contain auxiliaries for improving the heat conduction, for example expanded graphite and / or boron nitride and / or silicon carbide and / or aluminum nitride and / or a carbon black and / or metallic particles. The additives in their sum preferably have a mass fraction based on the mass of the molding of between 5% and 50%, more preferably between 10% and 35%.
Alternativ oder ergänzend können anorganische Fasern beigemengt sein, die die Wärmeleitfähigkeit und/oder die mechanische Stabilität verbessern. Alternatively or additionally, inorganic fibers may be added which improve the thermal conductivity and / or the mechanical stability.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind aktivierte Kohlefasern beigemengt, die vorteilhaft sowohl eine Wärmeleitfunktion und/oder mechanische Stabilisierung beinhalten, als auch eine Adsorptionsfunktion ausüben können. Ein Herstellungsverfahren für den erfindungsgemäßen Formkörper kann z.B, Extrudieren, Trocknen und/oder Sintern umfassen. Das Sintern kann unter Inertgas erfolgen. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie aus den abhängigen Ansprüchen. In a preferred embodiment activated carbon fibers are added, which advantageously both include a heat conduction function and / or mechanical stabilization, as well as can perform an adsorption function. A production process for the shaped body according to the invention may comprise, for example, extrusion, drying and / or sintering. The sintering can be carried out under inert gas. Further advantages and features of the invention will become apparent from the embodiments described below and from the dependent claims.
Nachfolgend werden mehrere bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfin- dung beschrieben und anhand der anliegenden Zeichnungen näher erläutert. Hereinafter, several preferred embodiments of the invention will be described and explained in more detail with reference to the accompanying drawings.
Fig. 1 zeigt eine räumliche geöffnete Ansicht eines Moduls mit Adsor- berstrukturen gemäß der Erfindung. Fig. 2 zeigt das Modul aus Fig. 1 in einer explodierten Darstellung. 1 shows a spatially open view of a module with adsorber structures according to the invention. Fig. 2 shows the module of Fig. 1 in an exploded view.
Fig. 3 zeigt eine explodierte Darstellung von Gehäuseteilen des Moduls aus Fig. 1. Fig. 4 zeigt eine schematische Schnittansicht durch das Modul aus Fig. 1 , 3 shows an exploded view of housing parts of the module from FIG. 1. FIG. 4 shows a schematic sectional view through the module from FIG. 1, FIG.
Fig. 5 zeigt eine räumliche Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Adsorberstruktur der Erfindung mit stoffschlüssiger Halterung. Fig. 5 shows a perspective view of a first embodiment of an adsorber structure of the invention with material-locking support.
Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht durch eine gestapelte Anordnung von mehreren der Adsorberstrukturen aus Fig.. 5. FIG. 6 is a sectional view through a stacked arrangement of several of the adsorber structures of FIG. 5. FIG.
Fig. 7 zeigt eine räumliche Ansicht von in zwei Raumrichtungen gesta- pelten Adsorberstrukturen aus Fig. 5. Fig. 8 zeigt Schnittansichten mehrerer Bauformen von Flachrohren der Adsorberstrukturen aus Fig.5 bis Fig. 7 und eine Schnittansicht eines in einem Rohrboden eingesetzten Flachrohrs. FIG. 7 shows a three-dimensional view of adsorber structures of FIG. 5 stacked in two spatial directions. 8 shows sectional views of several types of flat tubes of the adsorber structures from FIGS. 5 to 7 and a sectional view of a flat tube inserted in a tubesheet.
Fig. 9 zeigt eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführung von Adsorberstrukturen mit kraftschlüssiger Halterung. 9 shows a schematic sectional view of a further embodiment of adsorber structures with non-positive retention.
Fig. 10 zeigt eine Abwandlung der Ausführungsform aus Fig. 9 mit keilförmigen Flachrohren. Fig. 10 shows a modification of the embodiment of Fig. 9 with wedge-shaped flat tubes.
Fig. 1 1 zeigt eine räumliche Darstellung eines weiteren Beispiels einer Ädsorberstruktur der Erfindung mit einem runden Rohr. Figure 1 1 shows a three-dimensional representation of another example of an aortic acid structure of the invention with a round tube.
Fig. 12 zeigt eine Stapelung von Adsorberstrukturen nach Fig. 1 1 in zwei Raumrichtungen.. FIG. 12 shows a stacking of adsorber structures according to FIG. 11 in two spatial directions.
Fig. 13 zeigt einen plattenförmigen Formkörper einer weiteren Ausführungsform einer Ädsorberstruktur. Fig. 13 shows a plate-shaped molded body of another embodiment of an adsorber structure.
Fig. 14 zeigt eine Abwandlung des Formkörpers aus Fig. 13. FIG. 14 shows a modification of the molding of FIG. 13. FIG.
Fig. 15 zeigt eine Ädsorberstruktur mit Rundrohren und Formkörpern nach Fig. 13 und Fig. 14. FIG. 15 shows an adsorber structure with round tubes and shaped bodies according to FIG. 13 and FIG. 14.
Fig. 18 zeigt eine auf ein Flachrohr aufgebrachte Ädsorberstruktur mit einer Sackloch-Perforierung, und Fig. 18 shows an applied on a flat tube Ädsorberstruktur with a blind hole perforation, and
17 zeigt einen Schnitt durch die mit Sacklöchern versehene Ädsorberstruktur gemäß Figur 16. Das in Fig. 1 gezeigte Modul ist eines von mehreren zusammengeschlossenen Modulen einer Wärmepumpe, Es umfasst ein Gehäuse 1 , in dem ein erster Bereich als Adsorptions-Desorptionsbereich 2 und ein zweiter Bereich als Kondensations-Verdampfungsbereich 3 nebeneinander angeordnet sind. Jeder der Bereiche 2, 3 umfasst eine Mehrzahl von Rohren 4 (siehe Fig. 5, Fig. 18, Fig. 17), vorliegend Flachrohren, die in zwei Raumrichtungen gestapelt als Bündel angeordnet sind. FIG. 17 shows a section through the blind-holeed adsorber structure according to FIG. 16. The module shown in FIG. 1 is one of several modules of a heat pump. It comprises a housing 1 in which a first area as adsorption-desorption area 2 and a second area as condensation evaporation area 3 are arranged side by side. Each of the regions 2, 3 comprises a plurality of tubes 4 (see FIGS. 5, 18, 17), in the present case flat tubes, which are arranged in two spatial directions as bundles.
Die Rohre 4 des ersten Bereichs sind dabei jeweils als eine Adsorberstruktur 5 (siehe Fig. 5} ausgebildet. Dabei sind die breiten Seiten der Flachrohre 4 jeweils mit einem Formkörper 6 flächig verbunden, vorliegend durch Klebung. Der Formkörper 6 besteht aus einem Gemisch von Adsorptionsmittel, vorliegend Aktivkohle, und Bindemittel. Eine Klebstoffschicht 7 (siehe Fig. 6) zur Verbindung der Formkörper 6 mit den Rohren 4 umfasst einen elastischen Kleber auf einer Silikonbasis. The tubes 4 of the first region are in each case formed as an adsorber structure 5 (see Fig. 5) .The broad sides of the flat tubes 4 are in each case connected in a planar manner to a shaped body 6, in the present case by adhesion The shaped body 6 consists of a mixture of adsorbent An adhesive layer 7 (see Fig. 6) for bonding the moldings 6 to the tubes 4 comprises a silicone-based elastic adhesive.
In den Formkörpern sind rillen- und/oder sacklochartige Ausnehmungen 6a, 6b ausgebildet, die als Dampfkanäle 6a zur gesammelten Zu- und Abfuhr von Arbeitsmittel und/ oder Sollbruchstellen 6b dienen, durch die ein Abplatzen der Formkörper von dem Rohr 4 bei übermäßiger thermomechanischer Verspannung vermieden wird. In the moldings groove and / or blind hole-like recesses 6a, 6b are formed, which serve as steam channels 6a for the collected supply and removal of working fluid and / or predetermined breaking points 6b, avoided by the spalling of the molded body of the tube 4 with excessive thermo-mechanical stress becomes.
Die Rohre 4 stehen in Endbereichen 4a über die Formkörper 6 hinaus und münden in Durchzügen 10a von Rohrböden 10. The tubes 4 are in end regions 4 a beyond the moldings 6 and open in passages 10 a of tube sheets 10th
Die Flachrohre 4 können auf beliebige Weise ausgebildet sein, zum Beispiel nach Fig. 8 als Laser-längsgeschweißtes Rohr, Snap-Over-Rohr, B-Type- Rohr oder Bördelrohr (von links nach rechts). Fig. 9 und Fig. 10 zeigen Ausführungsformen mit Flachrohren 4, bei denen die Formkörper 6 nicht verklebt bzw. stoffschlüssig angebunden sind, sondern kraftschlüssig, vorliegend reibschlüssig. Im Beispiel nach Fig. 9 sind die Formkörper leicht keilförmig ausgebildet und die Flachrohre sind herkömmlich ausgebildet. Jeder Formkörper 6 erstreckt sich in einer Tiefenrichtung über mehrere Flachrohre 4. in der Längsrichtung bzw. Stapelrichtung wechseln sich die Orientierungen der Formkörper 6 ab. Im Beispiel nach Fig. 10 sind sowohl die Formkörper 6 als auch die Flachrohre 4 leicht keilförmig geformt. Bei dieser Abwandlung erstreckt sich jeweils ein Formkörper über ein Flachrohr, wobei in Tiefenrichtung hintereinander liegende Reihen von Flachrohren in umgekehrter Orientierung dargestellt sind. Vorzugsweise (in Fig. 10 nicht dargestellt) stehen die Formkör- per wie auch in Fig. 9 in der Tiefenrichtung über die Flachrohre über, so dass die Formkörper über Stützmittel oder elastisch kraftbeaufschlagende Mittel (nicht dargestellt) in der Keilrichtung gehalten sind. In der Stapelrichtung sind endseitig jeweils Halteglieder 8 vorgesehen, die zumindest die endseitigen Formkörper statisch oder elastisch kraftbeaufschlagt in dieser Richtung ab- stützen. Zumindest ein Teil der Stützkraft in Stapelrichtung kann auch von den in Durchzügen aufgenommenen Rohren 4 abgefangen werden. Zusätzliche Stützkräfte können durch Spannbänder, Zuganker oder dergleichen zwischen den Haltegliedem aufgenommen werden, was jedoch in den .Figuren nicht gezeigt ist., The flat tubes 4 may be formed in any desired manner, for example according to FIG. 8 as a laser longitudinally welded tube, snap-over tube, B-type tube or flare tube (from left to right). Fig. 9 and Fig. 10 show embodiments with flat tubes 4, in which the moldings 6 are not glued or cohesively connected, but non-positively, in this case frictionally engaged. In the example of FIG. 9, the shaped bodies are slightly wedge-shaped and the flat tubes are conventionally formed. Each shaped body 6 extends over a plurality of flat tubes 4 in a depth direction. In the longitudinal direction or stacking direction, the orientations of the shaped bodies 6 alternate. In the example of FIG. 10, both the molded body 6 and the flat tubes 4 are slightly wedge-shaped. In this modification, in each case a shaped body extends over a flat tube, rows of flat tubes lying one behind the other in the depth direction being shown in reverse orientation. Preferably (not shown in FIG. 10), the shaped bodies, as in FIG. 9, project over the flat tubes in the depth direction, so that the shaped bodies are held in the wedge direction by support means or elastically force-loading means (not shown). In the stacking direction, in each case holding members 8 are provided at the end, which support at least the end-side molded bodies with static or elastic force in this direction. At least part of the support force in the stacking direction can also be intercepted by the pipes 4 received in passages. Additional support forces may be received between the support members by straps, tie rods or the like, but this is not shown in the figures.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 1 liegen an Stelle von Flachrohren Rundrohre 4 vor, die je nach Abwandlung auch vieleckig ausgebildet sein können. Die Rund röhre 4 werden von jeweils mehreren, vorliegend zwei, Formkör- pern 6 jeweils teilweise umfangen. Die Formkörper 6 betten das Rohr 4 ins- gesamt vollständig (bis auf Toleranz- und/oder Klebespalte) ein, wobei sie insgesamt einen vorliegend sechseckigen Außenumriss aufweisen. Hierdurch können die aus je einem Rohr 4 und zwei Formkörpern 6 bestehenden Adsorberstrukturen 5 in dichter Packung in zwei Raumrichtungen gestapelt werden (siehe Fig. 12). In the embodiment of FIG. 1 1 are in place of flat tubes before round tubes 4, which may be formed polygonal depending on the modification. The round tube 4 are each partially surrounded by a plurality of, in the present case two, shaped bodies 6. The moldings 6 embed the tube 4 in particular total completely (except for tolerance and / or adhesive gaps), wherein they have an overall hexagonal outer contour. As a result, each consisting of a tube 4 and two moldings 6 Adsorberstrukturen 5 can be stacked in dense packing in two spatial directions (see Fig. 12).
Die bevorzugte Dicke der Formkörper 6 ergibt sich aus der mittleren Länge des Wärmeleitungspfades, wofür für sämtliche Formgebungen dieselben Angaben gelten (bevorzugt zwischen 1 mm und 10 mm, besonders bevor- zugt zwischen 2 mm und 6 mm). The preferred thickness of the shaped bodies 6 results from the average length of the heat conduction path, for which the same specifications apply to all shapes (preferably between 1 mm and 10 mm, more preferably between 2 mm and 6 mm).
Erkennbar sind die Kanten der Außenumrisse der Formkörper definiert verrundet, so dass in dem Stapel jeweils Dampfkanäle 6a gebildet sind. Das Beispiel nach Fig. 1 1 , Fig. 12 kann je nach Anforderungen mit stoffschlüssiger und/oder kraftschlüssiger Anbindung der Formkörper 6 an die Rohre 4 ausgebildet sein. Bezüglich der bevorzugten stoffschlüssigen Anbindung kann dasselbe Klebstoffsystem wie in den anderen Ausführungsbeispielen verwendet werden. It can be seen that the edges of the outer contours of the shaped bodies are rounded in a rounded manner, so that steam channels 6a are formed in each case in the stack. Depending on the requirements, the example according to FIGS. 11, 12 may be formed with cohesive and / or frictional connection of the shaped bodies 6 to the tubes 4. With regard to the preferred cohesive connection, the same adhesive system can be used as in the other embodiments.
Bei dem Beispiel nach Fig. 13 bis Fig. 15 sind die Formkörper 6 im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet, wobei jede der Platten 6 mehrere Ausbuchtungen 9 zum teilweisen Umfangen der Rohre 4 aufweist. Die Rohre sind vorliegend, aber nicht notwendig, Rundrohre. In the example according to FIGS. 13 to 15, the shaped bodies 6 are substantially plate-shaped, with each of the plates 6 having a plurality of bulges 9 for partially enclosing the tubes 4. The tubes are present, but not necessary, round tubes.
Die Formkörper 6 weisen jeweils Ausnehmungen 6a, 6b zur Ausbildung von Dampfkanälen und Sollbruchstellen auf. Es versteht sich, dass eine Ausnehmung 6a, 6b auch beide Funktionen zugleich erfüllen kann. Bevorzugt sind diese entweder in der neutralen Fläche des Wärmeflusses und/oder als schmale Spalte in Wärmeflussrichtung ausgeführt und angeordnet. Fig. 15 zeigt eine Adsorberstruktur 5» die einen Stapel aus mehreren der Formkörper nach Fig. 3 und Fig. 4 mit dazwischen angeordneten Reihen von Rundrohren 4 umfasst. Allgemein haben die vorstehend beschriebenen Adsorberstrukturen bevorzugt folgende Eigenschaften: The moldings 6 each have recesses 6a, 6b for the formation of steam channels and predetermined breaking points. It is understood that a recess 6a, 6b can also fulfill both functions at the same time. These are preferably designed and arranged either in the neutral area of the heat flow and / or as a narrow gap in the heat flow direction. Fig. 15 shows an adsorber 5 »comprising a stack of a plurality of the molded bodies according to FIG. 3 and FIG. 4 with interposed rows of circular tubes 4. In general, the adsorber structures described above preferably have the following properties:
Die Rohre der Bündel sind gut wärmeleitend mit den Formkörpern verbunden, wobei endseitige Überstände von 5 mm bis 15 mm reichen. The tubes of the bundles are well thermally conductive connected to the moldings, with end-side projections ranging from 5 mm to 15 mm.
Die Rohre der Rohrbündel sind charakterisiert durch: The tubes of the tube bundles are characterized by:
Grundwerkstoff Fe-Basis-Werkstoff, besonders bevorzugt ferritischer rostfreier Edelstahl wie beispielsweise 1 .4509 oder 1 .4512; dieser besitzt geringere thermische Ausdehnungskoeffizienten als austenitische rostfreie Edel- stähle. Base material Fe-based material, particularly preferably ferritic stainless steel such as, for example, 1 .4509 or 1.4512; this has lower thermal expansion coefficients than austenitic stainless steels.
Alternativ kann als Rohrmaterial - je nach gewähltem Fügeverfahren - auch verzinnter Edelstahl, verzinnter Stahl (Weißblech) oder niedriglegierter Stahl wie z.B. DC03 und Edelstahl zum Einsatz kommen. Eine weitere Variante ist es, verzinkten Grundwerkstoff, insbesondere verzinkten Stahl, zu verwenden. Alternatively, as a pipe material - depending on the selected joining method - also tinned stainless steel, tin-plated steel (tinplate) or low-alloy steel such. DC03 and stainless steel are used. Another variant is to use galvanized base material, in particular galvanized steel.
Die Flachrohre 4 (Fig. 5 bis Fig. 10) besitzen einen hydraulischen Durchmesser von < 5 mm, bevorzugt im Bereich zwischen 1 und 2 mm. Die Wandstärken der Flachrohre liegen im Bereich 0,1 mm bis 1 mm, bevorzugt zwischen 0,2 mm und 0,4 mm. The flat tubes 4 (FIGS. 5 to 10) have a hydraulic diameter of <5 mm, preferably in the range between 1 and 2 mm. The wall thicknesses of the flat tubes are in the range 0.1 mm to 1 mm, preferably between 0.2 mm and 0.4 mm.
Die Rund röhre (Fig. 1 1 bis Fig. 15) besitzen bevorzugt einen Durchmesser im Bereich zwischen 4 und 6 mm. Die Rundrohre 4 besitzen Wandstärken im Bereich zwischen 0,05 mm und 0,5 mm, bevorzugt zwischen 0,1 mm und 0,3 mm. Die Formkörper der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele weisen insbesondere bevorzugt Merkmale gemäß nachfolgender Beispiele auf bzw. werden bevorzugt auf nachfolgende Weise hergestellt: The round tube (FIGS. 1 1 to 15) preferably have a diameter in the range between 4 and 6 mm. The round tubes 4 have wall thicknesses in the range between 0.05 mm and 0.5 mm, preferably between 0.1 mm and 0.3 mm. The shaped bodies of the embodiments described above particularly preferably have features according to the following examples or are preferably prepared in the following way:
Beispiel 1 : Example 1 :
1 . Verwendung eines hochporösen Adsorbens in Pulverform als adsorptionsaktives Grund materiai zur Adsorption von Methanol mit folgen- den Eigenschaften:  1 . Use of a highly porous adsorbent in powder form as adsorption-active substance for the adsorption of methanol with the following properties:
1 .1 . Vorzugsweise aufweisend eine Adsorptionsisotherme des Typs 1 für die Adsorption von Methanol.  1 .1. Preferably comprising an adsorption isotherm of type 1 for the adsorption of methanol.
2. Adsorber-Compound bestehend aus:  2. adsorber compound consisting of:
2.1 . Pulver des sorptionsaktiven Grundmaterials mit einer Partikelgrö- ße im Bereich zwischen 2 pm und 500 pm, vorzugsweise zwischen 5 pm und 2.1. Powder of the sorption-active base material with a particle size in the range between 2 pm and 500 pm, preferably between 5 pm and
100 pm. 100 pm.
2.2. Keramischer Binder auf Basis von silikatischen Keramiken wie z.B. Magnesiumsilikaten (Beispiel Steatit), Magnesiumaluminiumsilikaten (Beispiel Cordierit) und Alumosilikaten (Beispiele Steingut, Porzellan). Der Gewichtsanteil des keramischen Binders im Formkörper liegt zwischen 5% und 50%, besonders bevorzugt zwischen 15% und 30%.  2.2. Ceramic binder based on siliceous ceramics, e.g. Magnesium silicates (example steatite), magnesium aluminum silicates (example cordierite) and aluminosilicates (examples earthenware, porcelain). The proportion by weight of the ceramic binder in the molding is between 5% and 50%, more preferably between 15% and 30%.
2.3. Wärmeleitende Zusätze, insbesondere expandiertes Grafit, Ruß, BN, SiC, AIN, metallische Partikel und Mischungen davon im Massenanteil zwischen 5% und 50%, bevorzugt von 5% bis 35%.  2.3. Heat-conductive additives, in particular expanded graphite, carbon black, BN, SiC, AlN, metallic particles and mixtures thereof in the mass fraction between 5% and 50%, preferably from 5% to 35%.
2,4. Optional anorganische Fasern zur mechanischen Strukturverstärkung und Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit. 2.4. Optionally inorganic fibers for mechanical structural reinforcement and increase the thermal conductivity.
2.5. Optional aktivierte Kohlefasern, die sowohl sorptive Eigenschaften haben als auch Wärmleitfunktion übernehmen können.  2.5. Optionally activated carbon fibers, which have both sorptive properties and heat conduction function.
3. Aus Adsorber-Compound durch folgendes Verfahren hergestellte Formkörper: Variante 1 : 3. Moldings produced from adsorbent compound by the following process: Version 1 :
3.1 . Herstellung einer plastischen Masse bestehend aus den oben unter 1., 2. aufgeführten Komponenten sowie Wasser und einem Plastifizie- rungs-Hilfsmittel.  3.1. Production of a plastic mass consisting of the components listed above under 1., 2. and water and a plasticizing aid.
3.2. Extrusion z.B. zu einer Folie oder zu einem Strang, der zu einer3.2. Extrusion e.g. to a film or a strand, which becomes a
Folie gewalzt wird mit anschließendem optionalem Einbringen von Sacklöchern und nachfolgendem Schneiden. Foil is rolled with subsequent optional insertion of blind holes and subsequent cutting.
3.3. Alternativ Extrusion zu einer Folie mit dem bereits vorgesehenen Profil und anschließendem Schneiden zu Streifen.  3.3. Alternatively, extrude into a film with the profile already provided and then cut into strips.
3.4. Trocknen, je nach Bedarf mit Maßnahmen zur Formerhaltung.3.4. Drying, as required, with measures for shape retention.
3.5. Sintern unter Inertgas bei einer Temperatur und Haltezeit, die für das Aushärten bzw. Sintern des keramischen Binders zu einer stabilen Matrix erforderlich ist. Variante 2: 3.5. Sintering under inert gas at a temperature and hold time required for curing or sintering the ceramic binder into a stable matrix. Variant 2:
Herstellung eines Granulates bestehend aus den oben aufgeführten Komponenten und einem Additiv (z.B. einem Wachs), welches nach einem Pressvorgang die Funktion eines Grünbinders übernimmt. Ein Beispiel für einen solchen Herstellprozess ist die Sprühgranulatherstellung.  Production of a granulate consisting of the components listed above and an additive (for example a wax), which assumes the function of a green binder after a pressing operation. An example of such a manufacturing process is the Sprühgranulatherstellung.
3.6. Einfüllen des Granulates in eine Form und Verpressen zu der3.6. Filling the granules in a mold and pressing to the
Form der Adsorberstruktur. Shape of the adsorber structure.
3.7. Sintern unter Inertgas bei einer Temperatur und Haltezeit, die für das Aushärten bzw. Sintern des keramischen Binders zu einer stabilen Matrix erforderlich ist.  3.7. Sintering under inert gas at a temperature and hold time required for curing or sintering the ceramic binder into a stable matrix.
3.8. Zur Einstellung einer bestimmten Porosität sowie einer definierten3.8. For setting a specific porosity and a defined
Porenstruktur kann der Ausgangsmischung optional ein Porenbildner, z.B. in Form von pulverförmigen Polymeren oder in Form von organischen Fasern, zugegeben werden. Dies bezieht sich auf beide genannten Herstellungsvarianten. Zur geometrischen Ausgestaltung der Formkörper sind folgende Merkmale bevorzugt vorgesehen: Pore structure, the starting mixture optionally a Porenbildner, for example in the form of powdered polymers or in the form of organic fibers added. This refers to both mentioned production variants. For geometrical design of the molded body, the following features are preferably provided:
Eine Plattenform mit einer mittleren Dicke in Wärmetransportrichtung im Be- reich zwischen 1 mm und 10 mm, bevorzugt im Bereich zwischen 2 und 6 mm. A plate mold with an average thickness in the heat transport direction in the range between 1 mm and 10 mm, preferably in the range between 2 and 6 mm.
Ein- oder beidseitige Rillenstruktur mit einem Rillenabstand, der um einen Faktor zwischen 0,5 und 2 mit der Plattendicke korreliert. One- or two-sided groove structure with a groove spacing, which correlates with the plate thickness by a factor between 0.5 and 2.
Eine Rillentiefe, die mit einem Faktor zwischen 0,2 und 0,8 mit der Plattendicke korreliert. Eine Rillenbreite < 1 mm, bevorzugt < 0,5 mm. A groove depth that correlates with the plate thickness by a factor between 0.2 and 0.8. A groove width <1 mm, preferably <0.5 mm.
Einseitig eingebrachte Sacklochstruktur zur Vergrößerung der Dampf- Zutrittsfläche bei gleichzeitiger Verkürzung der Diffusionswege des Arbeits- mitteldampfes. Bevorzugt wird durch eine der Maßnahmen das Oberflächen/Volumenverhältnis der Adsorberstruktur um mindestens einen Faktor 1 ,5 bevorzugt durch mindestens einen Faktor 2 vergrößert. Blind-hole structure introduced on one side to increase the steam inlet area while simultaneously shortening the diffusion paths of the working medium vapor. By one of the measures, the surface / volume ratio of the adsorber structure is preferably increased by at least a factor of 1.5, preferably by at least a factor of 2.
Für die Klebstoffschicht 7 zur Anbindung der Formkörper 6 an Rohre 4 lie- gen bevorzugt folgende Merkmale vor: For the adhesive layer 7 for connecting the shaped bodies 6 to tubes 4, the following features are preferably present:
Elastische Klebstoffschicht charakterisiert durch:  Elastic adhesive layer characterized by:
-vollflächige Benetzung sowohl der Adsorptionskörperfläche als auch der Fläche des Metallträgers;  full-surface wetting of both the adsorbent body surface and the surface of the metal support;
- kurzzeitigeTemperaturstabilität bis 250°C zwecks Adsorberdesorption vor einer Installation;  short term temperature stability up to 250 ° C for adsorber desorption prior to installation;
-Dauerhafte Stabilität gegenüber dem Arbeitsmittel, bevorzugt Methanol, bis 130°C;  -Durable stability to the working medium, preferably methanol, up to 130 ° C;
-je nach Bedarf Anreicherung mit Wärmeleit-Hilfsstoffen wie BN, fein gemahlenem expandiertem Graphit oder Ruß;  Depending on requirements, enrichment with heat-conducting auxiliaries such as BN, finely ground expanded graphite or carbon black;
-Reißdehnung (Bruchdehnung) bei Raumtemperatur beträgt mindestens 300% eine Schichtdicke der Klebstoffschicht beträgt zwischen 10 pm und 500 pm, bevorzugt zwischen 50 pm und 1 50 pm. Elongation at break (elongation at break) at room temperature is at least 300% a layer thickness of the adhesive layer is between 10 pm and 500 pm, preferably between 50 pm and 1 50 pm.
Das die Rohre 4 durchströmende Wärmeträgerfluid kann beliebig gewählt sein, ist aber vorzugsweise ein Wasser-Propylenglykol-Gemisch. The heat transfer fluid flowing through the tubes 4 can be chosen as desired, but is preferably a water-propylene glycol mixture.
Das in Fig. 1 bis Fig. 4 gezeigte Modul für eine Wärmepumpe hat in seinem ersten Bereich 2 bevorzugt, aber nicht notwendig, Adsorberstrukturen nach einem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele. In dem zweiten Bereich 3 können beliebige Verdampfungs-Kondensationsstrukturen angeordnet sein, bevorzugt aber Strukturen nach der Druckschrift EP 1 918 668 B1 . The module for a heat pump shown in FIGS. 1 to 4 has in its first region 2 preferably, but not necessarily, adsorber structures according to one of the embodiments described above. In the second region 3, any evaporation condensation structures may be arranged, but preferably structures according to the document EP 1 918 668 B1.
Das Gehäuse 1 des Moduls umfasst einen unteren Gehäuseteil 1 a und ei- nen oberen Gehäuseteil 1 b, die jeweils in einer ersten Richtung (Durchströmungsrichtung) eingeprägte Längssicken zur Versteifung aufweisen. The housing 1 of the module comprises a lower housing part 1 a and an upper housing part 1 b, each having in a first direction (flow direction) embossed longitudinal beads for stiffening.
Das Gehäuse 1 umfasst zudem die Böden 10 mit den Durchzügen 10a, in die die Rohre 4 eingesteckt sind. Die Ränder der Böden werden von den beiden Gehäuseteilen 1 a, 1 b hermetisch dichtend umfangen. The housing 1 also includes the bottoms 10 with the passages 10a, in which the tubes 4 are inserted. The edges of the bottoms are hermetically sealed by the two housing parts 1 a, 1 b.
Zwischen Gehäuseteilen 1 a, 1 b und den ersten und zweiten Bereichen 2, 3 sind jeweils Stützstrukturen 1 1 vorgesehen. Die Stützstrukturen 1 1 sind flächig ausgebildet, vorliegend als Trapezbleche (siehe insbesondere Fig. 2 und Fig. 3). Eine Faltung der Trapezbleche 1 1 ist senkrecht zu den Längssicken der Gehäuseteile 1 a, 1 b orientiert und die Trapezbleche liegen von innen an den Gehäuseteüen 1 a, 1 b an. Sie können an den Gehäuseteilen festgelegt sein (z.B. angepunktet) oder nur reibschlüssig aufliegen. Durch die Überkreuzung der Längssicken und der Faltungen ergibt sich insgesamt eine hohe Druckstabilität der Gehäusewände, insbesondere gegen äußeren Überdruck sowie eine gute thermische Entkoppelung zwischen Innenstrukturen und den Gehäuseteilen. Between housing parts 1 a, 1 b and the first and second regions 2, 3 each support structures 1 1 are provided. The support structures 1 1 are formed flat, in the present case as trapezoidal sheets (see in particular Fig. 2 and Fig. 3). A folding of the trapezoidal sheets 1 1 is oriented perpendicular to the longitudinal beads of the housing parts 1 a, 1 b and the trapezoidal sheets are from the inside to the Gehäuseteüen 1 a, 1 b. They can be fixed to the housing parts (eg dotted) or rest only with frictional engagement. Due to the crossing of the longitudinal corrugations and the folds results overall high pressure stability of the housing walls, in particular against external pressure and a good thermal decoupling between internal structures and the housing parts.
Eine weitere Abstützung stellen die gestapelten Ad so rbe rstru ktu re n 5 in dem ersten Bereich dar. Zumindest bei Betriebstemperaturen und/oder unter entsprechenden Druckeinfluss (Montage mit minimal notwendigem Spiel) liegen die Formkörper 6 in der Senkrechten aneinander und an den Trapezblechen an, so dass eine optimale Abstützung gegen den meist höheren Außendruck erfolgt. Another support is the stacked adsorber structure 5 in the first region. At least at operating temperatures and / or under the corresponding influence of pressure (installation with minimally necessary clearance), the molded articles 6 abut each other in the vertical and against the trapezoidal metal sheets. so that optimal support against the usually higher external pressure takes place.
Die Böden 10 sind von außen mit Wasserkästen 12 aus Kunststoff versehen (Fig. 1 ), wie es im Prinzip aus dem Wärmetauscherbau bekannt ist. Die Wasserkästen 12 haben Anschlüsse 12a zur Zuführung und Abführung von Wärmeträgerfluid. The bottoms 10 are provided from outside with water boxes 12 made of plastic (Fig. 1), as it is known in principle from the heat exchanger construction. The water boxes 12 have connections 12a for the supply and discharge of heat transfer fluid.
In den Böden 10 sind Anschlüsse 13 zur Befüllung des Moduls mit Arbeitsmittel, vorliegend Methanol, vorgesehen. In der Darstellung nach Fig. 4 ist ein Anschluss 14 als Überdruckventil mit betätigbarem Ventilstempel ausgebildet. Hierdurch kann eine erhöhte Betriebssicherheit und/oder eine mehrfa- che Befüllung des Moduls erreicht werden. In the trays 10 are ports 13 for filling the module with working fluid, in this case methanol provided. In the illustration according to FIG. 4, a connection 14 is designed as a pressure relief valve with actuatable valve stamper. As a result, increased reliability and / or multiple filling of the module can be achieved.
Ein weiterer Stützrahmen 15 ist in dem Modul zwischen dem ersten Bereich 2 und dem zweiten Bereich 3 angeordnet (Fig. 3), um die mechanische Stabilität insbesondere in der Nähe des zweiten Bereichs 3 weiter zu verbes- sern. Im Allgemeinen ist es im Gegensatz zu den Adsorberstrukturen 5 des ersten Bereichs 2 nicht vorgesehen, dass die aktiven Strukturen zur Verdampfung und Kondensation des zweiten Bereichs nach Art einer mechanischen Abstützung aneinander anliegen. Für den Aufbau des Moduls und speziell des Gehäuses 1 gelten bevorzugt folgende Merkmale: Beide Rohrbündel der Bereiche 2, 3 münden endseitig in den Rohrböden 10 und sind mit diesen stoffschlüssig verbunden. Die Rohrböden weisen folgende Merkmale auf: A further support frame 15 is arranged in the module between the first region 2 and the second region 3 (FIG. 3), in order to further improve the mechanical stability, in particular in the vicinity of the second region 3. In general, in contrast to the adsorber structures 5 of the first region 2, it is not provided that the active structures for evaporation and condensation of the second region abut each other in the manner of a mechanical support. For the construction of the module and especially of the housing 1 preferably the following features apply: Both tube bundles of the regions 2, 3 open at the end in the tube sheets 10 and are connected to them cohesively. The tubesheets have the following features:
Gering wärmeleitender Metall-Grundwerkstoff, vorzugsweise austenitischer Edelstahl 1.4301 oder 1.4404. Ein Dickenbereich des Rohrbodens liegt zwischen 0,3 mm und 1 ,5 mm, vorzugsweise zwischen 0,5 und 1 mm. Je nach verwendetem Rohr-Herstellungstyp und Fügeverfahren können auch ver- zinnte oder verzinkte Grundwerkstoffe zum Einsatz kommen. Low thermal conductive metal base material, preferably austenitic stainless steel 1.4301 or 1.4404. A thickness range of the tubesheet is between 0.3 mm and 1, 5 mm, preferably between 0.5 and 1 mm. Depending on the type of tube used and the method of joining, tin-plated or galvanized base materials may also be used.
Eine Beabstandung der Rohrboden-Durchführungen zur thermischen Entkoppelung der beiden Bereiche 2, 3 in Abhängigkeit der thermischen Leitfähigkeit der Rohrböden ist vorgesehen (adiabate Zone 16). A spacing of the tubesheet passages for thermal decoupling of the two regions 2, 3 as a function of the thermal conductivity of the tubesheets is provided (adiabatic zone 16).
Die Rohrböden 10 haben angeformte Rohrdurchzüge 10a und mit einer optionalen Beschichtung, die an den eingesetzten Rohrtyp und das realisierte fluiddichte Fügeverfahren angepasst ist. Eine fluiddichte Rohr-Bodenverbindung kann durch Remote- Laserstrahlschweißen hergestellt werden, charakterisiert durch: The tubesheets 10 have integrally formed tube passages 10a and with an optional coating which is adapted to the type of tube used and the fluid-tight joining method implemented. A fluid-tight tube-ground connection can be made by remote laser beam welding, characterized by:
-Stanzlochung und Durchstellen eines Kragens gleicher Höhe (Fig. 8); Punch punching and passing through a collar of the same height (Figure 8);
-Verwendung eines Laser-längsgeschweißten Rohres (Fig. 8); Using a laser longitudinally welded tube (Figure 8);
-bei Bedarf stirnseitige Bördelnahtschweißung; - If necessary, end-to-end hemming;
-Laserstrahlschweißung im Wärmeleitungsbereich; Laser beam welding in the heat conduction region;
Alternativ oder ergänzend kann eine fluiddichte Rohr-Bodenverbindung durch Weichlöten erzielt werden, charakterisiert durch: Alternatively or additionally, a fluid-tight tube-ground connection can be achieved by soft soldering, characterized by:
-Verwendung eines der in Fig. 8 dargestellten Rohre, bevorzugt jedoch B- Typ-, Snap-Over- oder Bördelrohr; Use of one of the tubes shown in Figure 8, but preferably B-type, snap-over or crimp tube.
-Spaltbreiten zwischen 0 mm und 0,5 mm; -Verwendung entweder unbeschichteter Grundwerkstoffe und Verwendung von Flussmittel oder Verwendung beschichteter Grundwerkstoffe und Vermeidung von Flussmittel; Gap widths between 0 mm and 0.5 mm; -Use of either uncoated base materials and use of flux or use of coated base materials and avoidance of flux;
- Bei Weichlöten ohne Flussmittel sollte ein verwendeter Edelstahl nicht Ti- stabilisiert sein;  - For soft soldering without flux, a used stainless steel should not be Ti stabilized;
-Fügen durch Tauch-, Schwall-, Strahlungs-, Heißgas, Induktions- und/oder durch Ofenlötung von mit Lot vorbeschichteten Grundwerkstoffen.  Plumbing by immersion, wave, radiation, hot gas, induction and / or by furnace soldering of solder pre-coated base materials.
Alternativ oder ergänzend kann eine fluiddichte Rohr-Bodenverbindung durch Kleben erzielt werden, charakterisiert durch: Alternatively or additionally, a fluid-tight pipe-ground connection can be achieved by gluing, characterized by:
-Verwendung von Flachrohren (Fig 8), keilförmigen Flachrohren (Fig 10) oder Use of flat tubes (Figure 8), wedge-shaped flat tubes (Fig 10) or
Rundrohren (Fig 1 1 bis 5); Round tubes (Fig 1 1 to 5);
-Verwendung eines geeigneten Klebstoffes;  Use of a suitable adhesive;
-Klebefuge < 0,2 mm.  Adhesive joint <0.2 mm.
Das Gehäuse 1 des Hohlelementes ist bevorzugt charakterisiert durch: The housing 1 of the hollow element is preferably characterized by:
-Grundmaterial aus Edelstahl bevorzugt austenitisch;  Base material made of stainless steel preferably austenitic;
-Schalenbauweise mit zwei Gehäuseteilen 1 a, 1 b aufweisend;  -Schalenbauweise with two housing parts 1 a, 1 b comprising;
-Längssicken in Richtung der Rohriängsachsen zum Rand hin auslaufend; -Längssicken in the direction of the tube longitudinal axes to the edge expiring;
-ebener Rand zur schweißtechnischen fluiddichten Verbindung mit den Rohrböden 10 über Bördelnahtverschweißung; -bener edge for welding fluid-tight connection with the tubesheets 10 via Bördelnahtverschweißung;
-U-förmiger Falz an je einem der Längskanten (zur Längskantenversteifung und Spritzschutz beim Laserschweißen);  -U-shaped fold on one of the longitudinal edges (for longitudinal edge reinforcement and splash protection in laser welding);
Besonders bevorzugt besteht eine Verstärkung durch ein Trapezblech 1 1 mit einer Falzkantenrichtung senkrecht zur Außenversickung, charakterisiert durch: Particularly preferred is a reinforcement by a trapezoidal sheet 1 1 with a folded edge perpendicular to the direction of the outer wall, characterized by:
-Trapezhöhe abgestimmt zur Abstützung der inneren Trapezflächen auf der Adsorberstruktur;  Trapezoid height tuned to support the inner trapezoidal surfaces on the Adsorberstruktur;
-Ausnehmungen zur 90°-Umformung zu den Seitenflächen hin;  Recesses for 90 ° reshaping towards the side surfaces;
-Punktverschweißung mit den Außenschalen; -die Gehäusehalbschalen 1 a, 1 b sind miteinander verschweißt, die Boden- Gehäuseverbindung erfolgt vorzugsweise durch Durchschweißen des Ober- und Unterbleches durch Laserstrahltiefschweißen; Spot welding with the outer shells; the housing halves 1 a, 1 b are welded together, the bottom housing connection is preferably carried out by welding through the upper and lower plate by laser beam deep welding;
-eine optionale zusätzliche Abdichtung erfolgt mittels Dichtkleber in Klebefu- ge l 7 (Fig. 4),  an optional additional sealing takes place by means of sealing adhesive in adhesive filling 7 (FIG. 4),
Der Stützrahmen 15 ist im Bereich der adiabaten Zone zwischen der Sorptionszone 2 und der Phasenwechselzone 3 angeordnet und bevorzugt charakterisiert durch: The support frame 15 is arranged in the region of the adiabatic zone between the sorption zone 2 and the phase change zone 3 and is preferably characterized by:
-Rahmen mit U- oder L-förmig abgewinkelten Stegen; Frame with U- or L-shaped angled webs;
-Rahmenhöhe abgestimmt auf die lichte Weite zwischen den Innenflächen des Trapezbleches.  Frame height matched to the clear width between the inner surfaces of the trapezoidal sheet.
Die Anschlüsse 13, 14 zum Evakuieren und Befüllen bestehen bevorzugt aus am Rohrboden mittels Widerstandsschweißen eingeschweißten Edelstahl-Stutzen. Alternativ kann es sich um eingeschraubte und mittels Metalldichtung abgedichtete Edelstahlstutzen handeln. Ein Kupferrohr zum Abquetschen und Zulöten ist angelötet. Die Wasserkästen 12 bestehen bevorzugt aus einem spritzgegossenem und weitgehend hydrolysebeständigem Kunststoff-Innenteil, vorzugsweise aus PA oder PPS, aufweisend:  The connections 13, 14 for evacuation and filling preferably consist of welded to the tube sheet by means of resistance welding stainless steel nozzle. Alternatively, it can be screwed in and sealed by means of metal seal stainless steel pipe. A copper tube for squeezing and soldering is soldered. The water boxes 12 are preferably made of an injection-molded and largely hydrolysis-resistant plastic inner part, preferably made of PA or PPS, comprising:
-Elastomer-Dichtung zur Abdichtung gegen den Wasserkasten;  Elastomer seal for sealing against the water box;
-je einen Fluidanschluss; -any fluid connection;
-je einen schraubverschließbaren Entlüftungsstutzen; - a screw-lockable bleeder port;
Eine optionale Anpressglocke aus Metalf (nicht dargestellt) kann aufweisen: -Glockentiefe abgestimmt zur Abstützung des innenliegenden, abdichtenden Kunststoff-Innenteils; An optional pressing bell made of metal (not shown) may have: -Blockentiefe tuned to support the inner, sealing plastic inner part;
-Führungen und Abstützelemente für Spannbänder; -Spannbänder zur Anpressung je zweier Wasserkästen an die Rohrböden der Rohrbündel für die Sorptionszone 2 und die Phasenwechselzone 3; Guides and support elements for tension bands; -Spannbänder for pressing each two water boxes to the tube sheets of the tube bundles for the sorption zone 2 and the phase change zone 3;
-Spannbalken mit Spannschrauben zur Anpressung je zweier gegenüberliegender Wasserkästen. Clamping beam with clamping screws for pressing two opposite water tanks.
Die Figuren 16 und 17 zeigen eine weitere Ausführungsform von Rohren 4, insbesondere von Rohre 4 des ersten Bereichs, die jeweils eine Adsorbers- truktur 5 tragen. Dabei sind die breiten Seiten der Flachrohre 4 jeweils mit einem Formkörper 6 flächig verbunden, wie insbesondere durch Klebung. Der Formkörper 6 besteht aus einem Gemisch von Adsorptionsmittel, vorliegend Aktivkohle und Bindemittel. Eine Klebstoffschicht 7 zur Verbindung der Formkörper 6 mit den Rohren 4 umfasst insbesondere einen elastischen Kleber auf einer Silikonbasis. In den Formkörpern sind sacklochartige Ausnehmungen 6a ausgebildet, die als Dampfkanäle zur gesammelten Zu- und Abfuhr von Arbeitsmittel und/ oder Sollbruchstellen dienen, durch die ein Abplatzen der Formkörper von dem Rohr 4 bei übermäßiger thermomechanischer Verspannung vermieden wird. Die Sacklöcher sind dabei über den Formkörper regelmäßig verteilt, wie in Reihen ausgerichtet. FIGS. 16 and 17 show a further embodiment of tubes 4, in particular of tubes 4 of the first region, each carrying an adsorber structure 5. In this case, the wide sides of the flat tubes 4 are each connected in a planar manner to a shaped body 6, in particular by gluing. The molded body 6 consists of a mixture of adsorbent, in this case activated carbon and binder. An adhesive layer 7 for connecting the molded bodies 6 to the tubes 4 comprises, in particular, a silicone-based elastic adhesive. In the moldings blind hole-like recesses 6a are formed, which serve as steam channels for the collected supply and removal of working fluid and / or predetermined breaking points, by which a chipping of the molded body is avoided by the pipe 4 with excessive thermo-mechanical stress. The blind holes are regularly distributed over the molding, as aligned in rows.
Die Rohre 4 stehen in Endbereichen 4a über die Formkörper 6 hinaus und münden in Durchzügen 10a von Rohrböden 10. The tubes 4 are in end regions 4 a beyond the moldings 6 and open in passages 10 a of tube sheets 10th

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e P a n t a n s p r e c h e
Adsorberstruktur für eine Wärmepumpe, umfassend Adsorber structure for a heat pump, comprising
zumindest ein Rohr (4), das von einem wärmetragenden Fluid durchströmbar ist, und at least one tube (4) through which a heat-carrying fluid can flow, and
ein Adsorptionsmittel, wobei ein Arbeitsmittel an dem Adsorptionsmittel adsorbiert und desorbiert werden kann und das Adsorptionsmittel in thermischer Verbindung mit dem Rohr (4) steht, dadurch gekennzeichnet, an adsorbent, wherein a working medium can be adsorbed and desorbed on the adsorbent and the adsorbent is in thermal communication with the tube (4), characterized
dass das Adsorptionsmittel als zumindest ein, insbesondere mehrere, Formkörper (6) ausgebildet ist, der unmittelbar an eine Rohrwand eines der Rohre (4) angrenzt. in that the adsorbent is designed as at least one, in particular a plurality of, shaped bodies (6) which adjoin directly a pipe wall of one of the tubes (4).
Adsorberstruktur nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, das der Formkörper (6) eine Dicke von wenigstens etwa 1 mm, insbesondere wenigstens etwa 2 mm, aufweist. Adsorber structure according to claim 1, characterized in that the shaped body (6) has a thickness of at least about 1 mm, in particular at least about 2 mm.
Adsorberstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (6) mittels einer insbesondere elastischen Klebstoff Schicht (7) mit dem Rohr (4) verbunden ist, Adsorber structure according to one of the preceding claims, characterized in that the shaped body (6) by means of a particular elastic adhesive layer (7) is connected to the tube (4),
Adsorberstruktur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffschicht (7) eine Silikonbasis umfasst, wobei die Klebstoffschicht (7) insbesondere Zuschlagstoffe zur Erhöhung einer Wärmeleitfähigkeit aufweist. Adsorberstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer von mehreren Formkörpern (6) kraftbeaufschlagt, insbesondere reibschlüssig, an der Rohrwand des Rohres (4) anliegt. Adsorber structure according to claim 3, characterized in that the adhesive layer (7) comprises a silicone base, wherein the adhesive layer (7) in particular comprises additives for increasing a thermal conductivity. Adsorber structure according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of a plurality of moldings (6) subjected to force, in particular frictionally engaged, abuts against the tube wall of the tube (4).
Adsorberstruktur nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines von beiden, Rohr (4) oder Formkörper (6), einen im Wesentlichen keilförmigen Querschnitt aufweist, wobei insbesondere zumindest eines der beiden in einer Keilrichtung kraftbeaufschlagt gehalten ist. Adsorber structure according to claim 5, characterized in that at least one of the two, tube (4) or molded body (6), has a substantially wedge-shaped cross-section, in particular at least one of the two is subjected to force in a wedge direction.
Adsorberstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (4) als Flachrohr ausgebildet ist, wobei insbesondere der Formkörper (6) an einer Breitseite des Flachrohrs angrenzt. Adsorber structure according to one of the preceding claims, characterized in that the tube (4) is designed as a flat tube, wherein in particular the shaped body (6) adjacent to a broad side of the flat tube.
Adsorberstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (4) im Wesentlichen als Rundrohr oder Vieleck-Rohr ausgebildet ist, wobei das Rohr (4) durch zwei oder mehr Formkörper (6) eingebettet ist. Adsorber structure according to one of the preceding claims, characterized in that the tube (4) is designed substantially as a round tube or polygon tube, wherein the tube (4) by two or more moldings (6) is embedded.
Adsorberstruktur nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die das Rohr (4) einbettenden Formkörper (6) insgesamt einen vieleckigen, insbesondere sechseckigen Äußenumriss aufweisen. Adsorber structure according to claim 8, characterized in that the tube (4) embedding shaped body (6) have a total of a polygonal, in particular hexagonal Äußenumriss.
Adsorberstruktur nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (6) im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet sind, wobei er jeweils mehrere Einbuchtungen (9) zur teilweisen Umfassung mehrerer der Rohre (4) aufweist. Adsorberstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche» dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (6) eine Ausnehmung (6a, 8b) aufweist, die zumindest teilweise einen Dampfkanal für das Adsorptionsmittel und/oder eine Sollbruchstelle des Formkörpers (6) ausbildet. Adsorber structure according to claim 8, characterized in that the shaped body (6) are formed substantially plate-shaped, wherein it has a plurality of indentations (9) for partially enclosing a plurality of tubes (4). Adsorber according to any one of the preceding claims "characterized in that the shaped body (6) has a recess (6a, 8b) which at least partially forms a vapor passage for the adsorbent and / or a predetermined breaking point of the molded body (6).
Adsorberstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (4) im Wesentlichen aus einer Legierung auf Eisenbasis besteht. Adsorber structure according to one of the preceding claims, characterized in that the tube (4) consists essentially of an iron-based alloy.
Adsorberstruktur nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (4) aus einem Stahl oder ferritischem Edelstahl und/oder einem verzinnten Stahl oder ferritischem Edelstahl besteht. Adsorberstruktur according to claim 12, characterized in that the tube (4) consists of a steel or ferritic stainless steel and / or a tinned steel or ferritic stainless steel.
Modul für eine Wärmepumpe, umfassend einen Adsorptions- Desorptionsbereich (2), wobei in dem Bereich ein Bündel von flu- iddurchströmbaren Rohren (4) angeordnet ist und ein Gehäuse die Rohrbündel sowie ein verlagerbares Arbeitsmittel dichtend einschließt, dadurch gekennzeichnet, dass der Adsorptions- Desorptionsbereich eine Adsorberstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst. Module for a heat pump, comprising an adsorption desorption region (2), in which region a bundle of fluid-flowable tubes (4) is arranged and a housing sealingly encloses the tube bundles and a displaceable working medium, characterized in that the adsorption desorption region an adsorber structure according to any one of the preceding claims.
Modul nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Modul zudem ein Kondensations- Verdampfungsbereich (3) vorgesehen ist, in dem ein Bündel von fluiddurchströmbaren Rohren (4) angeordnet ist, wobei das Arbeitsmittel zwischen dem Adsorp- tions-Desorptionsbereich und dem Kondensations- Verdampfungsbereich (3) verlagerbar ist. Moduf nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stützstruktur (1 1 ) eine mechanische Abstützung einer Wand (1 a, 1 b) des Gehäuses (1 ) gegen die Wirkung eines Außendrucks ausbildet. Module according to claim 14, characterized in that a condensation evaporation zone (3) is also provided in the module, in which a bundle of fluid-flowable tubes (4) is arranged, the working medium between the adsorption-desorption zone and the condensation zone. Evaporation area (3) is displaced. Moduf according to claim 14 or 15, characterized in that a support structure (1 1) forms a mechanical support of a wall (1 a, 1 b) of the housing (1) against the action of an external pressure.
Modul nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (6) eine mechanische Abstützung einer Wand (1 a, 1 b) des Gehäuses gegen die Wirkung eines Außendrucks ausbildet. Module according to one of claims 14 to 16, characterized in that the shaped body (6) forms a mechanical support of a wall (1 a, 1 b) of the housing against the action of an external pressure.
Formkörper mit einem Adsorptionsmittel für eine Wärmepumpe, umfassend ein Gemisch mit einem Adsorptionsmittel und einem Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel einen keramischen Binder umfasst, insbesondere auf Basis von silikati- schen Keramiken. Shaped article with an adsorbent for a heat pump, comprising a mixture with an adsorbent and a binder, characterized in that the binder comprises a ceramic binder, in particular based on silicate ceramics.
19. Formkörper nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch ein Pulver aus einem sorptionsaktiven Grundmateri- al in einer Partikelgröße im Bereich zwischen 2 pm und 500 pm, insbesondere zwischen 5 pm und 100 pm, umfasst. 19. Shaped body according to claim 18, characterized in that the mixture comprises a powder of a sorption-active Grundmateri- al in a particle size in the range between 2 pm and 500 .mu.m, in particular between 5 pm and 100 pm.
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