JP3102955B2 - 収着法および収着装置 - Google Patents

収着法および収着装置

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JP3102955B2 JP04169412A JP16941292A JP3102955B2 JP 3102955 B2 JP3102955 B2 JP 3102955B2 JP 04169412 A JP04169412 A JP 04169412A JP 16941292 A JP16941292 A JP 16941292A JP 3102955 B2 JP3102955 B2 JP 3102955B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、請求項1及び5の上位
概念に記載の少なくとも2つの収着剤容器の間で再生式
熱交換を行う方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】このような形式の装置および方法におい
ては、原則的に易揮発性の作業媒体を難揮発性の収着剤
によって蒸気状で放熱下で収着し、引き続き熱供給によ
り再び脱着する、すなわち収着剤から分離する。その
際、収着剤は液体でもまた固体の形であってもよい。液
状収着剤の場合には、作業媒体で富化された収着剤を吸
収体と脱着体の間でポンピングすることができる。それ
に対して固体の収着剤はポンピング不能である。該収着
剤は、熱サイクルにおいて常に同一容器内に残留し、該
容器はその都度の温度水準に応じて吸着体または脱着体
の機能を担う。従って、作業媒体を収着剤から脱着する
ためには、吸着体を収着剤充填物および熱交換器と一緒
に、比較的低い吸着温度から比較的高い脱着温度に加熱
し、引き続き再び冷却しなければならない。
【0003】液状の収着剤対においては、貧溶液と富溶
液の間の熱交換は比較的簡単に、分離した熱交換器内で
可能であるが、固体の収着物質においてはこのことはき
わめて実現が困難である。
【0004】このための解決手段は、たとえば西独国特
許出願公開第3207656.8号明細書に記載されて
いる。該解決手段では、固定した装置内で容器および収
着剤顕熱の一部を、熱媒体及びかなり経費のかかる装置
技術を用いて2つの収着剤容器の間で伝達する。それに
より、第1の収着容器で収着剤を加熱しかつ作業媒体を
脱着するために取り入れられた作業熱を、その冷却の際
に少なくとも一部分第2の収着剤容器に伝達することが
達成される。従って、第2の収着剤容器を加熱するため
には、少ない作業熱が消費される。できるかぎり多くの
熱を両収着剤容器の間で交換することが所望される。こ
の場合に、生じた冷気の消費された作業熱に対する割合
である熱収支は、明らかに改良される。
【0005】2つの収着剤容器の間で熱を交換するもう
1つの手段は、P.A.Jacobsおよび R.A.van Santen著“Z
eolites: Facts, Figures,Futures;(1989)519ff,E
lsevier Science Publishers B.V. Amsterdam ”に記載
されている。該手段によれば、2つの収着剤容器を油サ
イクルによって次のように加熱する、即ち、第1段階で
は、第1の収着剤容器から到来する油は加熱装置内で更
に加熱され、かつこの状態で第2の収着剤容器に流入
し、該容器で冷却され、収着剤を加熱し、それにより作
業媒体が脱着する。それに続いて、油流は油/空気熱交
換器を介して更に冷却され、循環ポンプを介して第1の
収着剤容器に戻され、該容器で暖められ、かつ収着剤を
冷却する。次の段階中に油の流動方向を変える、その結
果今や冷たい油流が循環ポンプによって第2の収着剤容
器に圧送され、該容器で自体で暖まり、かつ収着剤を冷
却する。この第2の収着剤容器から出た後に、油流を再
び加熱装置を用いて加熱し、熱い状態で第1の収着剤容
器に圧送し、該容器で収着剤を加熱し、自体は冷却され
る。従って、この油循環を用いると、それぞれの段階で
一方の収着剤容器が冷却され、他方は加熱される。加熱
装置を介して、専ら熱損失を補償しなければならない。
しかしながら、この目的は、収着剤容器からの油流の出
口温度ができるだけ長く一定の低い温度または一定の高
い温度に維持されるように、収着剤容器内の熱交換器が
構成されている場合にのみ達成することができる。この
ことは、もちろん固体の充填剤の内部で熱交換器平面に
沿った緩慢に進行するが、しかし鮮鋭に制限された温度
飛躍を維持することが条件である。
【0006】これらの要求により、それぞれ取り付けら
れた熱交換器平面の比較的小さな範囲でのみ熱を油循環
と固体の収着剤との間で実際に交換する熱交換器形状が
生じる。残りの大きな熱交換器面積は、個々の部分作動
段階中は作用しない。実際には、このために、相応して
高い設備費用と結び付いた、極端に大きな熱交換器面積
が必要である。
【0007】この形式で実施された装置は、別の重大な
欠点を有する。流動路に沿った先鋭かつ制限された温度
の飛躍に起因し、必然的に収着剤容器内部の収着剤充填
物はまず熱い油循環路の入口の近くだけが加熱されるに
すぎない。次いで、その場合に生じる脱着フロントは、
更にこの部分段階の終了まで、全部の収着剤充填物を経
て移動する。収着剤の加熱の際に、作業媒体は蒸気状で
脱着される。しかしながら、なお加熱されていない収着
剤領域は吸着温度水準にあるので、脱着された作業媒体
は所望のように接続された作業媒体蒸気溜りに向かって
液化されるのでなく、なお加熱されていない収着剤領域
で再吸着される。このことは、比較的長い切り換え間隔
の直後に、第1の作業媒体蒸気が作業媒体蒸気溜りで液
化されることをもたらす。
【0008】この間隔は全循環時間の50%になり得る
ことが実験により判明した。更に、再吸着により、なお
油循環により加熱されていない収着剤の領域が加熱され
る。この加熱された収着剤領域から、油流は収着剤容器
を出る前に不本意にも加熱される。それにより、必要
な、鮮鋭かつ制限された油循環路内部の温度の飛躍は、
大部分が再び無効にされる。この不利な効果は、もちろ
ん吸着段階の転向されない場合にも生じる。
【0009】もう1つの欠点は、熱交換器中の、かなり
緩慢に流動する油および長い流動路により、比較的大量
の油を循環路内を循環させなければならないことにあ
る。それにより、該装置は動作が緩慢である、従ってた
とえば装置の始動後、最初の冷媒形成が生じるまで、3
0分間経過する。従って、比較的短い運転時間または1
サイクルの運転のためには、この装置はほとんど適さな
い。
【0010】更に、油は可燃性である。油循環路は、オ
ーバーフローおよび引火に対する相応する安全措置、な
らびに循環ポンプのための比較的高い駆動エネルギ及び
油流を加熱または冷却するための高価な熱交換器を必要
とする。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、2つ
の収着剤容器の間で再生熱交換を実現することができ、
しかも材料および作業熱の費用が少なく、かつ部分作動
段階が短い、収着剤容器装置および収着法を提供するこ
とであった。
【0012】
【課題を解決するための手段】前記課題は、請求項1及
び5の特徴部に記載の特徴により解決される。
【0013】熱媒体としてガス混合物を使用することに
より、従来技術水準と比較して決定的な利点が生じる。
たとえば、特に熱媒体として空気を使用する場合には、
油/空気冷却機および油循環ポンプの使用が不要であ
る、それというのも本発明によれば、周囲を熱溜りとし
て利用する開いたサイクルを使用するからである。それ
により、それぞれ第2の熱交換器から放出されるガス混
合物は第1の熱交換器に再流入する前に更に冷却しなく
てよい。新鮮な周囲空気を使用することにより、熱媒体
流は最も低い可能な温度水準にある。従って、該熱媒体
流は、それぞれ第1の収着剤充填物を著しく冷却し、ひ
いては最適な吸着反応を惹起することができる。
【0014】従って、本発明による熱交換器装置の目的
は、技術水準から公知のように、全部の収着剤充填物を
できるだけ均一な高いないしは低い温度水準にするので
はなく、熱交換器の入口と出口の間でできるだけ大きい
温度飛躍を生ぜしめることである。熱交換器に沿ってほ
ぼ線状の温度勾配が生じる。
【0015】極く一般には、収着剤容器の内部の作業媒
体蒸気圧は同じであるので、それぞれの収着剤組は、温
度範囲に依存して、異なる負荷濃度の間で変動する。熱
交換器形状の目的は、それぞれの収着剤組にできるだけ
大きな負荷範囲を実現し、同時に熱媒体への熱伝達を、
できるだけ多くの熱を2つの収着剤容器の間に伝達でき
るように、最適化することである。
【0016】不可避的な熱損失は別にして、加熱装置に
よっては、その都度の第2の収着剤容器からのガス混合
物が排出する熱量を供給するだけでよい。この熱量は、
その都度の熱交換器の最適化に応じて、さもなければ収
着容器を脱着のために必要である量の数分の1にすぎな
い。たとえば内部熱交換を行わないゼオライト/水収着
物質対においては0.3〜0.4である効率を、本発明
による装置を使用すれば1を越える値に改良することが
できる。
【0017】油循環ポンプの代わりに、駆動エネルギが
少なくてすみ、かつ安全措置を必要としない簡単な空気
送風機を使用することができる。更に、不要になった安
全装置と不要になった油充填により、装置の全重量は明
らかに減少する。適当な熱交換器によるガス混合物の流
量の調節も、油循環の場合より著しく簡単である。
【0018】液状熱媒体の代わりにガスを使用すると、
収着剤充填物の内部で狭く制限された温度飛躍は得られ
ない。しかしながら、この制限は、熱媒体/ガス混合物
の入口と出口の間に比較的高い温度勾配が生じるように
熱交換器の形状を選択することにより補償される。ガス
混合物の流動方向を逆転すると、この温度勾配が得られ
る。温度水準だけが変化する。該温度水準は、吸着体と
して作動する場合には低く、脱着体として作動する場合
には相応して高い。
【0019】収着剤としてゼオライトを使用すれば、広
い温度範囲を利用することができる。たとえば、収着剤
充填物の低い温度端部では、温度は吸着段階中の40℃
と、脱着段階中の160℃との間を変動するが、同時に
収着剤充填物の熱い端部では、温度変動は280℃〜1
40℃の間であることができる。
【0020】2つの熱交換器の間で熱ガス、特に燃焼ガ
スと混合することにより、ガス混合物を加熱するのが特
に有利である。この方式では、相当して大きな熱交換器
表面積を有する他の熱交換器が不必要である。熱ガス
は、たとえば動くまたは固定の内燃機関の排気ガスであ
ってもよく、または直接油バーナまたはガスバーナから
発生させることもできる。従って、加熱装置内で熱い燃
焼ガスは第1の熱交換器で予熱された空気と混合され、
一緒に第2の収着剤容器の熱交換器を貫流し、その際収
着剤充填物に熱を放出しながら自体は冷却される。次の
部分作動段階では、空気の流動方向が逆転されている、
従って今や廃ガスは予熱された空気と一緒に第1の熱交
換器を貫流せしめられる。従って、この方式では熱交換
器は廃ガス導管の一部である。この場合、廃ガスの流動
方向は、専らガス混合物の所定の流動方向により決ま
る。
【0021】その際、ガス混合物の流動方向は、有利に
は空気送風機またはベンチレータを介して変えることが
できる。もちろん、たとえば熱ガス混合物の浮力により
行われるような自然の流れが、特定の用途のためには重
要な場合もある。その際、自然の流れは、流動補助手
段、たとえば廃ガス煙突の吸引効果を加えることにより
助勢することができる。
【0022】ガス混合物の搬送のための送風機もしくは
ベンチレータの駆動は、一般に電動機を介して行う。し
かしながら、たとえば廃ガスタービンを使用して可能で
あるように、熱い燃焼ガス自体による駆動が有効な場合
もある。
【0023】この場合に、流動方向の転換は適当な弁調
節により行うことができる。その際、転換時点は、たと
えばサーモスタットを介して表示される。一定の温度で
大きな膨張率を有するバイメタルまたはいわゆる形状記
憶金属(Memory-Metall)も有利である。
【0024】熱媒体としてガス混合物を利用する場合の
もう1つの利点は、熱媒体自体がわずかに顕熱容量を有
することである。それにより、適当な熱交換器の形状に
おいて流動方向のより急速な転換が可能である。このこ
とは、より短いサイクル時間、ひいてはより高い収着効
率を生じる。他面では、同じ収着効率で収着剤の量およ
び装置体積を減少することができる。
【0025】特に有利な熱交換器の形状は、いわゆる金
属製波形ホースを使用することにより達成することがで
きる。この場合に、収着剤は波形ホースの内部領域、特
に波の山に埋め込む。波形ホースの中央に、収着剤充填
物を貫通して、作業媒体蒸気のための流動路が延びる。
ホースの端部は、それぞれの作業媒体蒸気溜りまたは蒸
気源と接続されている。これらの波形ホースの多数を、
1つの束に配置し、外側から波形ホース軸線に対して直
角方向で貫流させることができる。この方式では、実質
的に熱交換器(波形ホース)だけからなるきわめて有効
な収着剤容器を構成することができる。波形ホースは、
耐圧性かつ空密であり、かつ波形をなしていることに基
づき、きわめて薄い壁の薄板から製造可能である。それ
により、収着剤充填物に対する容器重量は特に小さい。
束の形の装置は、いわばそれぞれの波形ホースが、波形
ホース束内部のそれぞれの位置に基づき波形ホースにと
って固有の温度範囲を貫通せしめる。従って、たとえ
ば、波形ホースの最低収着温度は100℃であり、最高
脱着温度は240℃であることができるが、一方隣接し
た波形ホース内の収着剤は最低吸着温度115℃および
最高脱着温度225℃に達する。それに伴い、それぞれ
の収着剤組のために、できるだけ大きな温度変動範囲を
得るという達成すべき目的が、最適な方法で達成され
る。
【0026】収着剤としてゼオライトおよび作業媒体と
して水を使用すると、それぞれの作動段階の全収着系は
減圧範囲内で作動する。このことは、波形ホースの可撓
性に基づき、ホースが軸線方向で短縮される結果をもた
らす。それにより、それぞれの波は波の内側の固体のゼ
オライト充填物上に押圧され、かつガス混合物から内側
の収着剤充填物への熱伝達が理想的に改良される。
【0027】もちろん、波形ホースの外側領域の波の谷
に固体の収着物質を充填し、かつガス混合物を軸線方向
に波形ホースの内部に供給することにより、良好な成果
が達せられる。この場合にも、ガス混合物の入口と波形
ホースからの出口との間で温度勾配を生じる。このこと
は、熱交換器の熱い端部の収着剤組が、熱交換器の反対
側の端部の収着剤部分よりも明らかに高い温度水準で作
業することを表す。
【0028】
【実施例】本発明を以下の実施例により説明する。
【0029】図面には、有利な収着剤容器の装置が示さ
れている。
【0030】図1および図2は、本発明にもとづく収着
剤容器装置の原理を示し、かつ該装置を用いて実施され
る収着法を説明する。収着剤容器1および11は、作業
媒体蒸気導管4および14を介して作業媒体蒸気溜りな
いしは作業媒体蒸気源2および12と接続されている。
該作業媒体蒸気溜りないしは蒸気源は、最も簡単には凝
縮器または蒸発器であり、どの公知形式で構成されてい
てもよい。その機能は専ら、収着剤容器1および11に
まさしく瞬間的に作業媒体蒸気を供給するかまたは作業
媒体蒸気を吸収することである。作業媒体蒸気源ないし
は蒸気溜りの特殊な装置はたとえば西独国特許出願公開
第3521484.8号明細書から公知である。
【0031】収着剤容器1および11の(図示されてい
ない)収着剤充填物を貫通して、熱交換器6および16
が延びている。これらの熱交換器は、加熱装置5を介し
て流動接続されている。ベンチレータ7および17を介
して周囲空気が吸入され、熱交換器6を貫流せしめられ
る、その際該空気は収着剤を冷却し、自体で暖まる。引
き続き、加熱装置5内でエネルギの供給により、熱交換
器6から流出する空気は更に加熱され、熱交換器16に
導入される。それにより熱交換器16に存在する収着剤
充填物は加熱されるが、一方空気は冷却され、冷却され
た状態でベンチレータ17から再び周囲に放出される。
【0032】従って、図1によるこの第1の部分段階で
は、収着剤容器11内の収着剤から作業媒体蒸気が脱着
され、蒸気通路14を通り作業媒体蒸気溜り12に導か
れ、該蒸気溜りで液化される。同時に、収着剤容器1内
で該容器の収着剤から作業媒体蒸気が吸入され、吸着さ
れる。作業媒体蒸気は作業媒体蒸気源2から作業媒体蒸
気通路4を通り収着剤容器1に向かって流れる。ここで
発生する吸着熱は、熱交換器6の顕熱と同様に空気流に
放出される。熱交換器16内で空気流から、熱交換器1
6の顕熱ならびに収着剤の顕熱、および作業媒体の脱着
熱が取り入れられる。それにより、熱交換器6および1
6の内部では、熱媒体流に沿って温度勾配が生じ、該勾
配は、両者の収着剤領域内の加熱装置5への合流点で最
高であり、一方反対の端部は相当して最低温度水準にあ
る。
【0033】図2には、図1による収着剤容器装置にお
ける第2の部分作動段階が示されている。この段階で
は、ベンチレータ17および7により駆動されて、周囲
空気はまず熱交換器16を通り、引き続き加熱装置5を
通り熱交換器6に導かれる。従って、流動方向はまさに
逆転されている。それにより、この部分作動段階では、
収着剤容器11および1は、作業媒体蒸気源ないしは蒸
気溜り12および2と同様にその機能を交替する。今
や、周囲から流入する空気に起因して、収着剤容器11
内の収着剤は冷却される。それにより作業媒体蒸気は作
業媒体蒸気通路14を介して作業媒体蒸気源12から吸
入され、吸着される。熱交換器16から外に出た、予熱
された空気は、加熱装置5で更に加熱され、この熱い状
態で熱交換器6に導かれ、ここで収着剤および熱交換器
を加熱する。該収着剤は脱着され、作業媒体蒸気は作業
媒体蒸気導管4を介して作業媒体蒸気溜り2の方向に向
かって収着剤容器1を離れる。したがって、熱交換器6
から外に出た空気は、熱交換器6に流入する気団より明
らかに冷たいが、吸入される周囲の空気より温かい。こ
の部分作動段階中も、加熱装置5の近くにある熱交換器
領域は、他の領域より明らかに温かい。
【0034】この第2の部分作動段階に続いて、空気の
流動方向は再び、新たに図1による関係が存在するよう
に変向される。
【0035】図3でも、既に図1および図2に記載され
たように、収着剤容器1および11、作業媒体蒸気通路
4および14、ならびに作業媒体蒸気溜りないしは蒸気
源2および12が存在する。しかしながらこの場合に
は、図1および図2とは異なり、2つの部分作動段階が
1つの図に示されている。
【0036】送風機20により、周囲空気は弁21を介
し、反時計回りに、熱交換器16を経て導かれ、該熱交
換器から加熱装置5に送られる。温められた空気は加熱
装置5内で熱い廃ガス流22と混合され、更に加熱され
る。この状態で空気は熱交換器6に導入され、この貫流
の際に冷却され、かつ再び弁21により導かれて該プロ
セスの外に出る。排気は吸入した周囲空気より温かいの
で、この実施例では、この予熱を温水ボイラーに放出す
るために、もう1つの熱交換器23が後続されている。
この第1の部分段階の終了時で、弁21を90度だけ
(破線の位置に)回転させる、それにより今や周囲空気
は送風機20を介して時計回り方向で熱交換器6、加熱
装置5、熱交換器16およびそれに続き熱交換器23を
経て導かれる。この部分作動段階においても、加熱装置
5内で廃ガス22は、熱交換器6から到来する温かい空
気と混合され、かつ生じる高い混合温度をもって熱交換
器16に更に導かれる。収着容器1および11内の吸着
ないしは脱着反応は、既に図1および図2の記載から明
らかである。
【0037】図4には、もう1つの収着剤容器装置が断
面図で示されている。断熱性のU字形流動路40は、限
界壁41および42から形成されている。流動路40の
2つの脚部には、金属製の波形ホース43からなる2つ
の収着剤容器束が組み込まれている。該波形ホースは、
内部に収着剤44およびそれぞれ1つの流路45を有す
る。U字形流動路40の開放端部に、電動機48を介し
て駆動されるベンチレータ羽根46および47が配置さ
れている。該電動機はその回転方向を変更することがで
き、それによりベンチレータ46および47から搬送さ
れる空気はその流動方向を変える。
【0038】第1の部分作動段階中に、たとえば周囲の
空気はベンチレータ46を介して吸入され、右側の収着
剤容器43上に送られる。U字形流動路40の最も頂点
に加熱装置5が存在し、該加熱装置はこの実施例ではガ
スバーナであり、該加熱装置にプロパンガスが供給導管
49を介して供給され、該プロパンガスはベンチレータ
46を介して供給された空気で燃焼する。この燃焼過程
により、右側の波形ホース束を介して予熱された空気は
更に加熱され、左側の収着剤容器束を介して導かれ、ベ
ンチレータ47から周囲に放出される。したがって、右
側の収着剤容器束は冷却され、一方左側の収着剤容器束
は加熱される。駆動電動機48の回転方向を変更すると
すぐに、空気は反対方向に送られる。ベンチレータ47
を介して吸入された周囲空気は、左側の収着剤容器束を
貫流する際に温められ、ガスバーナにより更に加熱さ
れ、次いで吸収された熱は右側の収着剤容器束に放出さ
れる。この装置は、たとえば収着プロセスの弁を使用し
ない制御を可能にする。
【0039】図5には、最後に、たとえば排気管50の
端部に配置された収着剤容器装置が示されている。排気
管50の穿孔した管端部51を中心に対称的に、2つの
収着剤容器が配置されている。該容器はこの場合も金属
製波形ホース43からなり、該ホースは2つの収着剤容
器束にまとめられている。金属製波形ホース43のそれ
ぞれの端部は、凝縮器/蒸発器管52と接続されてお
り、該凝縮器/蒸発器管は、凝縮熱を周囲空気に放出す
るかまたは作業媒体の気化の際に熱を周囲から吸収する
ために、熱交換薄板53を備えている。
【0040】図5による全収着剤容器装置は、矢印Cで
示されている強い空気流の中に存在する。この流れは、
たとえば走行する自動車の向かい風であってもよい。2
つの旋回可能な弁54および55を介して、まず右側の
収着剤容器束を向かい風が貫流せしめられる。熱い廃ガ
スが穿孔した管端部51を介して混入された後、また左
側の収着剤容器束をも貫流する。出口56を介して、廃
ガス/空気混合物は該装置から外に出る。該プロセスの
逆転のためには、弁54および55を旋回軸58および
59で破線で示された位置に回転させるだけでよい。そ
れにより、向かい風がまず左側の収着剤容器束を経て圧
入され、次いで熱い廃ガスにより更に再び加熱され、そ
の後右側の束を貫流した後で出口57を経て該装置から
外に出る。
【0041】この装置の利点は、特に、作動するために
ベンチレータまたは送風機を必要としないことにある。
弁54および55の簡単な位置の変更により、収着剤容
器装置内部での流れが変更される。この装置を自動車の
排気管の端部に設置すると、熱い廃ガスの熱含量から
“空調装置”を運転することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の部分作動段階の収着剤容器の装置を示す
図である。
【図2】第2の部分作動段階の、図1の収着剤容器の装
置を示す図である。
【図3】混合室および切換弁を有する収着剤容器装置の
断面図である。
【図4】空気送風機を有する収着剤容器の装置の断面図
である。
【図5】向かい風を利用する弁制御装置を有する、別の
収着剤容器装置の断面図である。
【符号の説明】
1 収着剤容器、 2 蒸気源ないしは蒸気溜り、 4
蒸気通路、 5 加熱装置、 6 熱交換器、 7
ベンチレータ、 11 収着剤容器、 12蒸気源ない
しは蒸気溜り、 14 蒸気通路、 16 熱交換器、
17 ベンチレータ
フロントページの続き (72)発明者 ペーター コンラート マイアー−ラッ クスフーバー ドイツ連邦共和国 ミュンヘン 60 ザ ウムヴェーバーシュトラーセ 14 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F25B 17/08

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 作業媒体を放熱下で収着し、吸熱下で脱
    着する収着剤が充填されかつそれぞれが少なくとも1つ
    の、熱を吸収または放出するための熱交換器を有する2
    つの収着剤容器と、該収着剤容器と接続された、作業媒
    体蒸気を供給または吸収するための蒸気源または蒸気溜
    りと、熱媒体とを使用して、該熱媒体を、第1の部分作
    動段階では、第1の収着剤容器の熱交換器を貫流させ、
    該容器の収着剤を冷却し、自体は加熱され、引き続き加
    熱装置を用いて熱を供給することにより更に加熱し、こ
    の状態で第2の収着剤容器の熱交換器を貫流させ、その
    際冷却され、該容器の収着剤を加熱し、第2の部分作動
    段階では、第2の収着剤容器の熱交換器を貫流させ、該
    容器の収着剤を冷却し、自体は加熱され、引き続き加熱
    装置を用いて熱を供給することにより加熱し、この状態
    で第1の収着剤容器の熱交換器を貫流させ、その際冷却
    され、該容器の収着剤を加熱する収着法において、熱媒
    体がガス混合物であり、かつ該混合物をそれぞれ放熱す
    る熱交換器を貫流させる前に周囲空気から吸入し、熱を
    吸収する熱交換器を貫流した後で周囲空気に放出するこ
    とを特徴とする収着法。
  2. 【請求項2】 2つの熱交換器の間の熱媒体への熱供給
    を熱ガスとの混合により行う、請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 熱ガスの流動誘導に熱媒体の流動を作用
    させる、請求項2記載の方法。
  4. 【請求項4】 熱媒体の流動を維持するために、密度の
    差による熱媒体の浮力を利用する、請求項1から3まで
    のいずれか1項記載の方法。
  5. 【請求項5】 請求項1から4までのいずれか1項記載
    の方法を実施する装置であって、作業媒体を放熱下で収
    着し、吸熱下で脱着する収着剤が充填されかつそれぞれ
    が少なくとも1つの、熱を吸収または放出するための熱
    交換器を有する2つの収着剤容器と、該収着剤容器と接
    続された、作業媒体蒸気を供給または吸収するための
    業媒体蒸気源または作業媒体蒸気溜りと、熱媒体とを使
    用し、該熱媒体の流動誘導が、第1の部分作動段階で
    は、熱媒体が第1の収着剤容器の熱交換器を貫流し、該
    容器の収着剤を冷却し、自体は加熱され、引き続き加熱
    装置を用いて熱を供給することにより更に加熱し、この
    状態で第2の収着剤容器の熱交換器を貫流し、その際冷
    却され、該容器の収着剤を加熱し、第2の部分作動段階
    では、第2の収着剤容器の熱交換器を貫流し、該容器の
    収着剤を冷却し、自体は加熱され、引き続き加熱装置を
    用いて熱を供給することにより更に加熱し、この状態で
    第1の収着剤容器の熱交換器を貫流し、その際冷却さ
    れ、該容器の収着剤を加熱するように選択される形式の
    ものにおいて、熱媒体がガス混合物であり、かつ該混合
    物を熱を放出する熱交換器が貫流する前に周囲空気から
    吸入し、熱を吸収する熱交換器が貫流した後で周囲空気
    に放出することを特徴とする収着装置。
  6. 【請求項6】 熱交換器が複数の個々の容器から構成さ
    れており、該容器が内部領域に収着剤を含有し、かつ熱
    媒体が個々の容器の周囲を流れるように配置されてい
    る、請求項5記載の装置。
  7. 【請求項7】 熱交換器が金属製の波形ホースを有す
    る、請求項5または6記載の装置。
  8. 【請求項8】 熱媒体が熱交換器を貫流する際に比較的
    高い温度の広がりを有するように、熱交換器が形成され
    かつ配置されている、請求項5から7までのいずれか1
    項記載の装置。
  9. 【請求項9】 熱交換器が、熱媒体の流動路に沿ってで
    きるだけ一定の温度勾配が生じ、該勾配が流動方向を変
    更する際にもその特性を維持するように構成されかつ配
    置されている、請求項5から8までのいずれか1項記載
    の装置。
  10. 【請求項10】 加熱装置内で熱媒体を熱ガスと混合す
    る、請求項5から9までのいずれか1項記載の装置。
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4233062A1 (de) * 1992-10-01 1994-04-07 Electrolux Leisure Appliances Sorptionsapparat zur Verwendung in einer Kühlanlage
DE4334808C1 (de) * 1993-10-13 1994-10-06 Daimler Benz Ag Verfahren zum Betreiben einer Sorptionsanlage zum Klimatisieren von Fahrzeugen, insbesondere Elektrofahrzeugen, und eine Sorptionsanlage, insbesondere zur Durchführung desselben
DE4413032C1 (de) * 1994-04-15 1995-04-13 Webasto Thermosysteme Gmbh Sorptionsklimaanlage und Verfahren zum Betreiben einer solchen
JPH0999731A (ja) * 1995-10-05 1997-04-15 Denso Corp 吸着式空気調和装置
DE19901094A1 (de) * 1999-01-14 2000-07-20 Zeolith Tech Sorberanordnung mit einer Sorptionsmittelfüllung
DE10016352A1 (de) 2000-04-03 2001-10-04 Zeolith Tech Sorptionskühler
GB0217332D0 (en) * 2002-07-25 2002-09-04 Univ Warwick Thermal compressive device
DE10250510A1 (de) * 2002-10-29 2004-05-19 Zeo-Tech Zeolith-Technologie Gmbh Adsorptions-Kühlapparat mit Pufferspeicher
DE10303292A1 (de) * 2003-01-28 2004-07-29 Zeo-Tech Zeolith-Technologie Gmbh Kühl-Container mit Adsorptions-Kühlapparat
DE10344455A1 (de) * 2003-09-25 2005-05-12 Zeolith Tech Verfahren und Vorrichtungen zum schnellen Erstarren wasserhaltiger Substanzen
US20080229766A1 (en) * 2004-01-28 2008-09-25 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Method, Apparatus and System for Transferring Heat
KR20070051835A (ko) * 2004-06-08 2007-05-18 나노포어 인코포레이티드 차량 냉각 장치에 이용되는 수착 냉각 시스템 및 이에 관한방법
DE102005034297A1 (de) * 2005-02-25 2006-08-31 Zeo-Tech Zeolith-Technologie Gmbh Sorptions-Kühlelement mit gasdichter Folie
EP1967799B1 (de) * 2007-03-05 2012-11-21 ZEO-TECH Zeolith Technologie GmbH Sorptions-Kühlelement mit Regelorgan und zusätzlicher Wärmequelle
EP2006616A2 (de) * 2007-06-19 2008-12-24 ZEO-TECH Zeolith Technologie GmbH Flexible Sorptions-Kühlelemente
US7970333B2 (en) * 2008-07-24 2011-06-28 Xerox Corporation System and method for protecting an image on a substrate
EP2728281A4 (en) * 2011-06-28 2015-03-25 Fujitsu Ltd ADSORPTION HEAT PUMP WITH PLATE VALVE AND INFORMATION PROCESSING SYSTEM
US8997505B2 (en) 2012-08-16 2015-04-07 Ford Global Technologies, Llc Motor vehicle climate control system
DE102014215891A1 (de) * 2014-08-11 2016-02-11 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Wärmemanagement-System und Verfahren zum Betrieb eines solchen
US9951977B2 (en) * 2015-07-30 2018-04-24 International Business Machines Corporation Adsorbing heat exchanger
EP3254874A1 (en) * 2016-06-08 2017-12-13 Perkins Engines Company Limited An improved cooling system for a vehicle cab
EP3952815A4 (en) 2019-05-31 2023-04-12 Gobi Technologies Inc. THERMAL REGULATION SYSTEM
US20210310711A1 (en) 2019-05-31 2021-10-07 Gobi Technologies Inc. Temperature-controlled sorption system

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE505267C (de) * 1927-06-27 1930-08-16 Silica Gel Corp Verfahren zur Kaelteerzeugung
US2087939A (en) * 1933-08-28 1937-07-27 Sarnmark Axel Uno Process for producing cold and continuously operating absorption cold apparatus
US2287172A (en) * 1939-01-10 1942-06-23 Laurence S Harrison Method of and apparatus for refrigeration and air conditioning
US4637218A (en) * 1974-11-04 1987-01-20 Tchernev Dimiter I Heat pump energized by low-grade heat source
US4138861A (en) * 1977-03-24 1979-02-13 Institute Of Gas Technology, A Nonprofit Corporation Solid adsorption air conditioning apparatus and method
DE2938203A1 (de) * 1979-09-21 1981-04-02 Knoche, Karl-Friedrich, Prof. Dr.-Ing., 5100 Aachen Verfahren und vorrichtung zur nutzung von bei niedriger temperatur aufgenommener waerme
FR2470356A1 (fr) * 1979-11-26 1981-05-29 Verre Fluore Sarl Procede de transfert de chaleur a pyrolyse
DE3700707C2 (de) * 1987-01-13 1993-10-28 Juergen Dipl Ing Ludwig Verfahren und Anlage zum Betrieb von Adsorbern unter besonderer Berücksichtigung der Anwendung für Wärmepumpen, Kältemaschinen und Wärmetransformatoren
US4952283A (en) * 1988-02-05 1990-08-28 Besik Ferdinand K Apparatus for ventilation, recovery of heat, dehumidification and cooling of air

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