KR100975108B1 - 고체수착 가열펌프 - Google Patents

Abstract

고체수착 가열펌프가 개시된다. 이 고체수착 가열펌프는 열교환기(3) 및 고체수착물질(4)을 포함한 흡착-탈착부(2)를 구비하며, 상기 흡착-탈착부(2)가 외부로부터 밀폐된 공동 하우징(5)에 응축-증발부(6)에 배치됨으로써 상기 흡착-탈착부(2) 및 상기 응축-증발부(6)는 흡착투과부재(7)에 의해 서로 분리되며, 상기 흡착-탈착부(2)는 열전도 수용체(9)를 포함하며 상기 수용체(9)는 상기 열교환기(3)와 열전도적으로 연결되며, 상기 수용체(9)는 상기 수착물질(4)을 수용하며, 상기 수용체(9)는 상기 흡착-탈착부(2)에 안정성을 부여하며, 상기 공동 하우징(5)의 내부는 부압(negative pressure)으로 가동되며, 상기 공동 하우징(5)은 얇은 벽의 박판(sheet metal)덮개로 구현되며, 상기 박판덮개는 상기 수용체(9)에 배치됨으로써, 상기 부압에 의해 발생된 수축력이 상기 수용체(9) 및/또는 상기 열교환기(3) 및 상기 응축-증발부(6)로 향하는 것을 특징으로 한다.

고체수착, 가열펌프, 열교환기, 흡착, 탈착, 응축, 증발

Description

고체수착 가열펌프{Solid substance sorption heat pump}

본 발명은 고체수착 가열펌프 및 이를 구비한 가열시스템에 관한 것이다.

가열 및 냉각목적으로 고체수착을 근거로 하여 열적 구동된 가열펌프를 사용하는 것은 잘 알려진 사실이다. 일반적인 작동물질쌍-수착물질 및 흡착물질은, 예를 들어, 비석(zeolite)과 물이다. 여기서, 작동가스 물은 저압영역에서 구동된다. 이러한 작동물질쌍을 구비한 흡착 가열펌프는 예를 들어, DE 199 61 629 및 DE 100 38 636에 개시되어 있다.

고압영역에서 구동되는 작동물질쌍도 잘 알려져 있다. 이는, 예를 들어, US 4,694,659에 개시된 바와 같이 암모늄염-암모니아로 불리워진다.

고체수착 가열펌프에는 서로 다른 기술적 요구사항이 제기된다. 특히, 실질적으로, 상기 요구사항은 높은 열비율, 높은 성능밀도, 및 발열의 간단한 조절성에 따른 것이다. 구동 열에 대한 사용 열에 대한 열비율(또한 성능계수(Coefficient of Performance; COP)은 실질적으로 가열펌프주기동안의 수착 및 지각적 열 대사의 비율에 따라 좌우된다. 수착 대사로부터, 작동가스의 흡착시 발생하는 예를 들어 탈착에 필요한 수착 열이 방출됨을 알 수 있다. 이와는 달리, 상기 지각적 열 대사는, 예를 들어 전체 시스템의 냉각 또는 가열시 발생하는 에너지 대사를 설명한다.

지각적 열이 매우 작다고 가정할 경우, 소정의 작동물질쌍을 구비한 최대 가능한 열비율에 도달한다. 단일단계의 가열펌프에 대한 상기 최대 가능한 열비율은 실리카 겔(silica gel) 물에 대해서 일반적으로 대략 180%이다. 상기 퍼센트는 흡착물의 동시적인 완전한 탈착시에 작동 열로부터 얻는 100% 사용 열로 구성된다. 수착물질에서 후속하는 흡착기의 냉각 및 흡착물의 흡수시 80%의 제2 비율은 사용 열의 형태로 전달될 수 있다.

특히 높은 열비율에 도달하기 위해서, 열역학적으로 항상 발전된 시스템으로 발전하였다. 이때, 열 운반체(carrier)에 의해 차례로 관류하고 다수의 주기로 연결되는 특히 다수의 흡착기 또는 탈착기에 의해, 수착 및 지각적 대사 사이의 비율이 개선되는 가능한 한 높은 열 회복이 수행되며, 수착 및 지각적 대사의 관계를 개선시킨다. 상기 시스템에 대한 단점은 높은 기술적 비용, 고장가능성, 및 높은 제조비용 및 정비비용이다.

특허명세서 DE 199 02 695 A1는 수착 가열펌프를 개시한다. 상기 수착 가열펌프에 있어서, 증발기/응축기-열교환기에 통합된 흡착기/탈착기-열교환기는 증발기 및 응축기와 함께 공동의 진공밀폐된 용기에 배치된다.

본 발명은 종래기술에 비해 개선된 높은 열비율을 갖는 고체수착 가열펌프 및 가열시스템을 제공하는 데에 목적이 있다.

상기 목적은 독립항들에 따른 고체수착 가열펌프 및 가열시스템에 의해 달성된다. 종속항들은 본 발명의 특히 바람직한 실시예를 설명한다.

발명자는 종래의 고체수착 가열펌프가 열역학적 공정과 관련하여 다수의

흡착기 및 탈착기를 캐스케이드(cascade) 형태로 연결함으로써 개선하고 동시에, 내부 열교환을 위한 파이프, 밸브, 및 펌프를 설치하여 부가적인 용량 및 열손실이 전체장치에서 발생함으로써 다시 열회복의 영향을 줄일 수 있음을 인식하였다. 본 발명에 따른 가열펌프는 특히 간단한 구조로 특징지워진다. 즉, 한편으로는 제조비용을 줄이고 고장가능성을 명백히 줄일 수 있으며, 다른 한편으로는 본 발명에 따른 구조에 의해 전체장치의 열용량을 현저하게 작게 유지함으로써 지각적 열대사가 그에 상응하여 적게 발생한다.

본 발명에 따른 고체수착 가열펌프에서, 흡착-탈착부 및 응축-증발부는 공동 하우징에 배치되며 흡착투과부재에 의해 서로 분리된다. 가스 상(phase)에서, 작동물질은 흡착제(Adsorptive)로 특징지워지며 흡착된 액상(liquid phase)에서는 흡착물(Adsorbat)로 특징지워진다. 따라서, 증기를 투과시키는 부재에 대해서도 언급할 수 있다. 상기 하우징은 외부로부터 밀폐되어 있다.

상기 흡착-탈착부는 열교환기를 통해 흐르는 열운반체로부터 열을 고체수착물질로 전달하고 다시 상기 고체수착물질로부터 상기 열운반체로 전달하는 열교환기를 포함한다.

본 발명에 따른 고체수착 가열펌프의 증발기 및 응축기는 하나의 구성요소, 즉, 응축-증발부로 구현된다. 상기 응축-증발부를 사용하여, 한편으로는 증기형태의 흡착물을 응축할 수 있다. 이때, 열매체위의 응축열은 가열부로 계속 전달되며, 다른 한편으로는, 저온원(low temperature source)으로부터의 열이 증발을 위해 액체 작동물질에 공급된다.

바람직하게는, 상기 응축-증발부는 상기 공동 하우징에서 상기 흡착-탈착부 아래에 배치되고 상기 흡착투과부재는 증기투과스펀지(sponge)로 형성되며, 상기 증기투과스펀지는 증기채널을 구비한 간격지지체의 기능을 가진다. 특히, 흡착투과부재로서 세라믹 스펀지를 사용하는 것이 적합하다.

본 발명에 따라 특히 작은 열용량을 갖는 구조를 형성하기 위해서, 상기 흡착-탈착부는 상기 열교환기에 열전도적으로 연결된 열전도 수용체를 포함한다. 상기 수용체는 두 개의 기능, 즉, 한편으로는 열교환기와 수착물질 사이의 열전도기능 및 다른 한편으로는 상기 흡착-탈착부의 안정적 구조의 형성기능을 충족시킨다. 다시 말해서, 상기 안정적 구조로 인해, 상기 공동 하우징의 내벽이 특히 얇게 형성될 수 있다. 이는, 상기 수착가열펌프의 구성요소는 부가적 안정성을 더 이상 부여해서는 안될 뿐만 아니라 상기 흡착-탈착부 및 상기 응축-증발부로 인해 내부를 외부로부터 밀폐하는 데에만 사용되기 때문이다. 상기 외벽은 예를 들어, 0.5mm 이하, 특히 0.1mm 내지 0.5mm의 벽 강도를 갖는 박판(sheet metal)덮개로 구현될 수 있으며, 상기 벽 강도는 외부로부터 상기 흡착-탈착부 및 응축-증발부에 가해지거나 지지된다. 또한, 예를 들어, 용접기술적 이유로 인해 상대적으로 큰 벽 강도를 고려할 수도 있다. 예를 들어, 그에 대해 상기 벽 강도는 1.5mm 이하일 수 있다. 특히 바람직하게는, 상기 응축-증발부는 작동물질과 공급된/전달된 열운반체 사이의 열 전달 및 안정적 구조의 형성과 같은 이중기능을 가지는 동일형태의 수용체를 포함한다.

상기 수용체의 구조로는 특히 두 개의 실시예가 적합하다. 제1 실시예는 상기 열교환기 주위에 상기 흡착-탈착부가 배치되는 박층구조를 포함한다. 상기 개개의 박층 사이에는 상기 고체수착물질이 삽입됨으로써, 열교환기로부터 상기 수착물질로의 가능한한 높은 열 전달이 수행된다. 특히, 종래의 박층 열교환기가 사용될 수 있다. 이때, 바람직하게는, 박층은 수직으로 배치되며 상기 수착물질의 증기운반을 위한 홀(hole)을 구비한다.

일 실시예에 따르면, 상기 고체수착물질은 박층구조의 박층 사이의 충진물로 삽입된다. 상기 박층이 수직으로 배치되고 홀(hole)을 구비하는 경우, 증기는 실질적으로 수평으로 흐른다. 상기 홀에 의해 형성된 채널은, 증기를 동일하게 상기 수착물질로 분할(흡착)하고 상기 증기를 상기 수착물질로부터 수집(탈착)하기 위한 일종의 분배기를 나타낸다. 이때, 상기 홀 및 상기 홀로부터 형성된 채널을 통한 상기 증기흐름의 흐름저항은 상기 충진물을 통한 증기흐름의 흐름저항에 비해 비교적 작다. 따라서, 바람직하게는, 상기 충진물을 통한 증기경로는 가능한 한 짧게 구현됨으로써, 이에 연결된 증기저항이 가능한 한 작게 유지될 수 있다. 바람직한 실시예에 따르면, 상기 홀은, 상기 충진물을 통한 최대 증기경로가 대략 20mm가 되도록 상기 열교환기의 도관으로부터 서로 이격되어 있다. 상기 구조적 형성에 대한 세부사항은 첨부도면을 참조로 하여 추후 설명될 것이다.

상기 수용체의 제2 실시예는, 중간공간에 상기 수착물질이 삽입되며 상기 열교환기의 도관이 통과되어 안내되는 금속스펀지를 구비한다. 상기 실시예에서도, 바람직하게는, 증기채널은 상기 수용체에 특히 무늬나 기호를 새겨 넣음으로써 삽입될 수 있다. 이때, 상기 충진물을 통한 증기경로인 상기 수착물질의 삽입시 최대증기경로가 20mm가 되도록 상기 증기채널은 다시 상기 수용체에 분할되도록 배치되는 것이 바람직하다.

특히 바람직한 실시예에 따르면, 상기 흡착-탈착부의 열교환기 및/또는 수용체를 상기 수착물질로 코팅할 수 있다. 이는, 상기 고체수착물질을 상기 흡착-탈착부에 삽입하기 위해 대안적으로 또는 부가적으로 수행될 수 있다.

상기 고체수착 가열펌프를 외부로부터 특히 양호하게 분리하기 위해서, 상기 공동 하우징은 두 개의 셸(shell)로 구현될 수 있다. 상기 내부 및 외부 셸 사이의 내부공간에는 압력을 전달할 수 있는 단열재가 삽입되는 것이 바람직하다. 따라서, 두 개의 셸은 특히 얇은 벽, 예를 들어, 얇은 박판(sheet metal)덮개로 구현될 수 있다. 압력이 상기 외부 셸로부터 상기 단열재를 지나 상기 내부 셸 및 계속해서 상기 흡착-탈착부 및 상기 응축-증발부의 수용체로 안내될 수 있다. 상기 두 개의 셸 사이의 중간공간은 진공상태로 될 수 있는데, 다시 말해서, 분리작용을 더욱 향상시키기 위해 부압(negative pressure)에 의해 가동될 수 있다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 고체수착 가열펌프에서, 상기 흡착-탈착부 및 상기 응축-증발부는 개별 하우징에 배치될 수 있다. 상기 두 개의 하우징의 내부는 적어도 하나의 증기를 전달하는 연결부 및 하나 이상의 도관에 의해 서로 연결된 다. 따라서, 상기 흡착-탈착부 및 상기 응축-증발부는 독립적 구성요소로 구현된다. 상기 두 개의 구성요소 각각은 수용체를 구비한다. 바람직하게는, 상기 수용체는 두 개의 기능, 즉, 한편으로는 열교환기와 수착물질 사이의 열전도(흡착-탈착부) 및 상기 응축기의 열교환기(응축-증발부)를 작동 하는 기능, 다른 한편으로는 상기 개개의 구성요소를 안정적인 구조로 형성하는 기능을 수행한다. 상기 안정적 구조로 인해, 즉, 상기 하우징의 내벽을 특히 얇게, 예를 들어, 박판덮개로 구현할 수 있다. 이는, 상기 개개의 구성요소의 필요한 안정성이 상기 수용체에 의해 형성되기 때문이다. 상기 내벽은 외부로부터 내부를 밀폐하는 데에만 사용된다. 또한, 여기서, 1.5mm, 예를 들어, 0.5mm이하, 특히 0.1mm 내지 0.5mm의 벽 강도가 구비될 수 있다. 상기 개별 하우징은 본 발명에 따른 제2 실시예가 상기 제1 실시예에 상응하게 구현될 수 있다.

본 발명에 따른 가열시스템은 가열회로를 포함한다. 상기 가열회로는 열운반체에 의해 관류되고, 상기 가열회로에는 소정의 제1 온도레벨에서 상기 열운반체로 열을 공급하기 위한 고온원(high temperature source)이 연결된다. 또한, 상기 제1 온도레벨 이하의 소정의 제2 온도레벨에서 상기 열운반체로 열을 공급하기 위한 저온원(low temperature source)이 상기 가열회로에 연결된다. 예를 들어, 공간 또는 건물의 가열을 위해 열운반체로부터 열을 공급하는 데에 사용되는 가열부는 상기 가열회로에 연결된다. 이때, 상기 열은 상기 제1 및 제2 온도레벨 사이에 존재하는 소정의 제3 온도레벨에서 공급된다. 또한, 상기 가열회로에는 전술한 본 발명에 따른 고체수착 가열펌프가 연결된다. 상기 가열회로에 배치된 가열회로분할기 및 가열회로밸브에 의해, 상기 가열회로 및 상기 연결된 부재를 통한 상기 열운반체의 흐름경로가 조정될 수 있다. 이때, 상기 가열회로분할기 및 상기 가열회로밸브는, 바람직하게는 세 개의 연결단계가 조정될 수 있도록 구현되고 배치된다. 상기 개개의 연결단계-탈착단계, 흡착단계, 및 바이패스(bypass)단계는 본 명세서에서 추후 설명될 것이다.

이하, 본 발명의 실시예는 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고체수착 가열펌프의 개략도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고체수착 가열펌프를 구비한 가열회로의 개략도,

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 고체수착 가열펌프를 도시하며,

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 고체수착 가열펌프를 도시하며,

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 서로 다른 단계에 있는 열 흐름의 개략도,

도 6은 본 발명에 따른 특히 양호한 단열을 구비한 고체수착 가열펌프의 공동 하우징을 도시하고, 그리고

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 개별 하우징에서의 흡착-탈착부 및 응축-증발부를 도시한다.

도 1에는 본 발명의 실시예에 따른 고체수착 가열펌프(1)의 기본 구성요소가 도시되어 있다. 공동 하우징(5)에는 흡착-탈착부(2) 및 응축-증발부(6)가 서로 인접하여 배치된다. 상기 흡착-탈착부(2)는 상기 응축-증발부(6) 상부에 배치되고, 상기 두 개의 부재(5, 6)는 단지 흡착투과부재(7)에 의해 서로 분리된다. 상기 흡착-탈착부(2)를 통해 열교환기(3)가 안내된다. 상기 응축-증발부(6)는 마찬가지로, 응축-증발관(11)으로도 특징지울 수 있는 열교환기를 포함한다.

상기 응축-증발부(6)의 내부는 작동물질(흡착물)의 응축시 생성되는 응축물에 의해 증기공간(15) 및 응축공간(16)으로 분할된다. 상기 응축-증발부(6)의 체적은, 상기 응축-증발-교환기가 최대 응축물생성시 물로 덮히지 않도록 측정된다. 상기 흡착-탈착부(2)와 비교하여, 상기 최대 필요한 응축물 체적은 상기 가열펌프의 도달가능한 부하폭에 달려 있으며 일반적으로 상기 수착물질 체적의 15-25%에 해당한다.

상기 흡착투과부재(7)는 양호하지 못하게 열을 전달하는 간격지지체의 형태로 증기채널에 의해 구현된다. 따라서, 상기 두 개의 부재(2, 6)사이의 소정의 간격이 조정되며, 이어서 상기 두 개의 부재(2, 6)는 열적으로 서로 분리된다.

이어서, 상기 도시된 고체수착 가열펌프의 작동방식이 간략하게 설명될 것이다. 제1 단계에서, 상기 열교환기(3)에 의해 가열열, 예를 들어, 가열장치인 상기 흡착-탈착부(2)의 버너로부터의 가열열이 공급된다. 상기 열공급에 의해, 예를 들어 실리카 겔(silica gel)/물 작동물질쌍의 사용시 수증기는 부압(negative pressure)에서 상기 수착물질로부터 방출된다. 상기 증기형태의 작동물질(흡착물, 예를 들어, 수증기)은 상기 응축-증발부(6)에서 응축되며 이때 발생한 응축열은 상기 응축-증발관(11)을 지나 안내되고 가열목적에 사용된다. 상기 응축시 발생하는 작은 압력으로 인해, 상기 수착물질로부터 방출된 흡착물은 즉, 상기 흡착-탈착부(2)로부터 상기 흡착투과부재(7)를 통과하여 상기 응축-증발부(6)로 흡입된다.

소정의 시간(예를 들어, 30분)후에 상기 제1 주기-탈착주기가 종료된다. 이 시점에서, 바람직하게는, 상기 흡착물은 완전히 상기 수착물질로부터 방출되고, 응축된 형태, 즉, 액상(liquid phase)으로 상기 응축-증발부(6)에 인접해 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 소정의 액체농도가 상기 응축-증발부(6)에서 조정된다.

상기 도시된 고체수착 가열펌프의 구동은 이제 제2 단계-흡착단계에서 해당 도관안내부를 열운반체 순환에서 전환함으로써 수행된다. 이때, 상기 흡착-탈착부(2), 즉, 가열부를 구비한 상기 열교환기(3)는 예를 들어 공간 또는 건물을 가열하기 위해 연결된다. 상기 응축-증발부(6)의 응축-증발관(11)은 저온원(low temperature source)에 연결된다. 상기 흡착-탈착부(2)는 열대사에 의해 냉각된다. 이때, 상기 작동물질이 사전에 상기 응축-증발부(6)에서 증발된 후에 상기 작동물질이 다시 수착물질에 의해 흡착된다. 상기 제2 주기는 예를 들어, 30분일 수 있으며 특히 상기 탈착단계보다 약간 길다. 따라서, 상기 고체수착 가열펌프는 다시 상기 제1 단계의 유출위치에 존재한다. 즉, 상기 흡착물은 상기 수착물질에 완전히 흡착되는 것이 바람직하다. 따라서, 흡착단계 및 탈착단계는 주기적으로 수행된다.

도 2는 본 발명에 따른 고체수착 가열물질을 가열시스템에 연결한 시스템 연결을 도시한다. 상기 가열시스템은, 도 2a에 도시한 바와 같이, 가열회로(20)를 구 비한다. 상기 가열회로(20)에는 고체수착 가열펌프(1), 연결된 열전도체를 구비한 버너 형태의 고온원(21), 저온원(22), 및 배기가스 열전도체(23.1) 및 가열부(23.2)를 포함한 가열부(23)가 연결되어 있다. 상기 가열회로(20)에는 가열회로분할기(24) 및 가열회로밸브(25)가 바이패스(bypass)연결로 배치되어 있다. 따라서, 서로 다른 작동단계가 조정될 수 있고 이는 추후 설명될 것이다.

예를 들어 가스, 오일, 또는 다른 연소물질을 구비한 임의의 종래 버너가 버너로서 사용될 수 있다. 저온원으로서 특히 외부공기 열교환기, 토양 콜렉터(soil collector) 또는 지하수가 적합하다. 상기 바이패스연결에 의해 버너 및 가열펌프의 2가 구동이 가능하다(3단계-바이패스).

상기 도시된 시스템 연결로 인해, 오일 또는 가스구동된 버너를 구비한 상기 가열펌프를 하나의 방식으로 결합함으로써, 배기가스의 응축에 의한 화력사용 및 상기 가열펌프의 이용이 결합될 수 있다. 여기서, 연소챔버로부터의 열 분리 및 배기가스의 응축을 위한, 두 개의 개별 열 운반체가 구비되어 있다. 상기 배기가스의 열에너지 사용이 불필요한 경우, 상기 배기가스 열 전달체(23.1)를 생략할 수도 있다.

도 2b에는 가열회로분할기(24) 및 그 연결가능성이 보다 상세하게 도시되어 있다. 상기 서로 다른 부재-고온원(21), 저온원(22), 가열부(23), 흡착-탈착부(2), 및 응축-증발부(6)의 배치가 개략적으로 도시되어 있고, 상기 가열회로분할기(24)에 의한 가열회로(20)내의 연결이 도시되어 있다. 상기 가열회로분할기(24)는 특히 모터-3-경로-밸브로 형성된 세 개의 가열회로밸브(25)를 구비한다.

상기 도시된 가열회로분할기(24)는 하기 연결가능성(단계)이 조정될 수 있도록 형성된다:

1단계- 탈착: 상기 고온원(21)은 열운반체의 흐름순환(circular flow)을 이용하여 상기 흡착-탈착부(2)에 연결되며, 상기 응축-증발부(6)는 열전도체의 흐름순환을 이용하여 상기 가열부(23)에 연결되고, 상기 저온원(22)은 잔여 가열회로로부터 차단된다.

2단계- 흡착: 상기 고온원(21)은 상기 잔여 가열회로로부터 차단되며, 상기 가열부(23)는 열운반체의 흐름순환을 이용하여 상기 흡착-탈착부(2)에 연결되고, 상기 응축-증발부(6)는 열전도체의 흐름순환을 이용하여 상기 저온원(22)에 연결된다.

3단계- 바이패스(bypass): 상기 저온원(22), 상기 흡착-탈착부(2), 및 상기 응축-증발부(6)는 상기 잔여 가열회로로부터 차단되고, 상기 고온원(21)은 열운반체의 흐름순환에 의해 상기 가열부(23)에 연결된다.

상기 1단계 및 2단계에서의 개개의 가열회로밸브(25)의 배전반은 서로 인접하여 연결되어 있다. 도 2b에 도시된 개별 밸브 대신에, 상기 가열회로분할기에 밸브블록을 구비할 수도 있다.

상기 수착가열펌프의 주기기간(단계기간)은 상기 가열부의 열대사에 맞춰 조정된다. 상기 1단계 및 2단계(탈착 및 흡착)는 각각 교번적으로, 임시온도가 가열곡선으로부터 정해진 가열망의 표준값을 초과할 때까지 수행된다. 따라서, 상기 가열펌프의 불연속적 작동에도 불구하고 동일한 열대사가 수행될 수 있다. 상기 3단 계(바이패스)는 상기 작동조건에 따라 상기 가열펌프의 열비율은 1의 값에 도달하는 경우에 조정된다. 이 경우, 상기 고온원(21), 예를 들어, 버너는 상기 가열망, 즉, 상기 가열부(23)에 결합되어 있다.

상기 개개의 1단계 내지 3단계에서의 열흐름은 도 5에 다시 한번 도시되어 있다. 도 5a는 1단계(탈착단계)를 도시한다. 상기 열흐름은 상기 고온원(21)으로부터 상기 고체수착 가열펌프(1)의 흡착-탈착부(2)로 흐른다. 여기서, 상기 수착물질의 가열에 의해 상기 흡착물은 분리되며, 상기 흡착물이 응축되는 상기 응축-증발부(6)로 흐른다. 상기 응축열은 상기 응축-증발부(6)로부터 상기 가열부(23)로의 열흐름으로 이어진다. 상기 저온원(22)은 상기 가열회로로부터 분리된다.

도 5b에는 2단계(탈착단계)에 있는 열흐름이 도시된다. 상기 고온원(21)은 잔여 시스템, 즉, 상기 가열회로로부터 분리된다. 상기 저온원(22)은 상기 가열회로분할기(24)를 사용하여 상기 고체수착 가열물질(1)의 응축-증발부(6)에 연결됨으로써, 열흐름이 상기 저온원(22)으로부터 상기 응축-증발부(6)로 흐르게 된다. 상기 액체 작동물질은 상기 응축-증발부(6)에서 증발되며 상기 액체 작동물질이 상기 수착물질과 결합하는 상기 흡착-탈착부(2)로 증기형태로 흐른다. 1단계에서 가열된 흡착-탈착부(2)의 열은 상기 가열부(23)에 대한 열흐름으로 운반된다. 따라서, 100% 이상의 열비율에 도달할 수 있다. 즉, 바람직하기로는, 1단계에서의 상기 고온원(21)의 가열에너지의 100%가 상기 가열부(23)로 전달되고, 2단계에서 추가 80%가 상기 저온원(22)로부터의 열흐름 및 상기 고체수착 가열펌프(1)에서의 흡착에 의해 전달된다.

도 5c에는 3단계(바이패스단계)가 도시되어 있다. 도 5c로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 가열회로분할기(24)에 의해 상기 고온원(21)은 상기 가열부(23)에 직접 연결되므로, 상기 고온원(21)으로부터의 열흐름은 상기 가열부(23)로 직접 흐른다. 상기 고체수착 가열펌프(1), 즉, 상기 흡착-탈착부(2) 및 상기 응축-증발부(6) 및 상기 저온원(22)은 잔여 시스템으로부터 분리된다.

도 3에는 본 발명에 따른 고체수착 가열펌프의 바람직한 제1 실시예가 도시되어 있다. 도 3a는 박층 형태의 수용체(9)를 구비한 흡착-탈착부를 도시한다. 상기 흡착-탈착부는 박층 흡착부로도 특징지울 수 있다. 도 3a에는 상기 박층 흡착부의 측면이 도시되며, 도 3b에는 개개의 박편이 도시되어 있다. 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 그에 상응하게, 예를 들어, 종래의 박층 가열교환기가 사용될 수 있다.

상기 수용체(9)의 박층 사이에는 상기 고체수착 가열펌프(4)가 삽입됨으로써, 가능한 한 양호한 열전도가 상기 열교환기로부터 상기 박층을 지나 상기 고체수착물질(4)로 발생된다. 상기 열교환기는 전환부(13)에 의해 서로 연결되는 수평의 파이프섹션(section)을 포함함으로써, 상기 열교환기로 안내된 열운반체는 수평의 섹션으로부터 전환부(13)를 지나 가장 가까운, 예를 들어, 그 아래에 위치한 수평의 섹션으로 안내된다. 상기 전환부(13)는 상기 수용체(9)로부터 측면으로 돌출된다.

이에 따라 대부분 수직으로 배치된 파이프 루프의 환기를 수행할 수 있도록 상기 수용부(9)의 박층은 수직으로 배치된다. 상기 개개의 박층은 파이프로 충진되지 않는 상기 증기운반의 개구부를 포함한다. 증기채널을 형성하기 위해서, 상기 개구부에는 관통 파이프, 금속판(sheet metal) 또는 철사망이 삽입된다. 도 3b에는 그 안에 삽입된 열운반관(18) 및 상기 증기채널(19)을 포함한 개개의 박편(17)이 도시되어 있다. 상기 열운반관(18)은 예를 들어, 상기 열교환기(3)의 소위 수평의 파이프섹션이며, 예를 들어, 열운반체로서 물에 의해 관류될 수 있다.

상기 수용체(9)는 상기 수착물질로 채워진다. 상기 물질이 유출되는 것을 방지하기 위해서, 철사망 또는 관통 금속판이 변압될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 예를 들어 구리 또는 알루미늄 금속판으로 제조된 박층이 상기 수착물질로 코팅될 수 있다.

도 3b에 도시된 증기채널(19)은 파이프로 채워지지 않은 개구부에 의해 개개의 박층에 형성되며, 증기의 분할기(흡착) 또는 컬렉터(collector)(탈착)로 작동한다. 상기 흡착단계에서 상기 증기는 외부로부터 수직으로 상기 증기채널(19)로 유입되며, 충진물로서 상기 박층 사이에 삽입된 상기 수착물질(4)에 있는 상기 증기채널(19)로부터 시작하여 분할된다. 이때, 상기 증기채널(19)에서의 상기 증기의 흐름저항은 상기 증기흐름의 흐름저항에 비교하여 상기 충진물을 통해 가장 작다. 따라서, 상기 전체흐름저항을 작게 유지하기 위해서, 상기 충진물을 통한 상기 최대 증기경로를 최대 20mm로 제한하는 것이 바람직하다. 이는, 상기 홀을 상기 박층으로 소정 분할함으로써 수행될 수 있다.

상기 충진물을 통한 최대 증기경로는 상기 증기가 박층의 홀에서 시작하여 증기채널(19)로부터 방사상으로 외부로 후진하는 경로를 통해 형성된다. 상기 경로를 대략 20mm로 제한하기 위해서, 바람직한 실시예에 따르면 증기채널(19)과 인접 한 파이프(25) 사이의 간격은 25mm 미만이다. 바람직하게는, 종래의 박층은, 상기 증기채널(19)을 형성하기 위해서 각각의 제2 홀 라인(hole line)이 파이프에 의해 충진되고 자유 홀 라인은 삽입된 원통형 철사망(대안적으로 관통 파이프 또는 금속판)을 구비하도록 연결된다. 바람직하게는, 상기 삽입된 원통형 철사망은 접촉마모를 방지하기 위해서 박층과 동일한 물질로 이루어진다. 상기 삽입된 원통형 철사망을 통해 상기 증기채널(19)은 상기 수착물질(4)의 충진물에 의해 지지됨으로써, 상기 증기채널(19)로의 증기의 흐름저항이 작게 유지될 수 있다.

상기 탈착단계에서, 상기 해당하는 형성된 증기채널(19)은, 개개의 증기채널 주위의 인입영역의 직경에 해당하는 최대 경로가 상기 충진물을 통해 후진되는 상기 수착물질로부터 분리된 흡착물을 수집한다.

도 3c에는 도 3a 및 도 3b에 도시된 수용체(9)를 구비한 완전한 고체수착 가열물질(1)이 도시되어 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 상기 응축-증발부(6)는 그에 상응하게 형성된 수용체(10)를 포함한다. 상기 응축-증발부(6)는 박층 증발기-응축기로도 특징지울 수 있다.

상기 흡착-탈착부(2) 및 상기 응축-증발부(6)는 공동 하우징(5)에 배치되고 세라믹 스펀지(8)에 의해 서로 분리된다. 상기 공동 하우징(5)은 두 개의 부재를 덮는 얇은 금속판으로 이루어진다. 상기 금속판의 기계적 안정성은 상기 열교환기(3)의 에지(edge)를 지지함으로써 상기 파이프전환부(13)의 영역에서 보호된다.

상기 흡착-탈착부(2)와 상기 응축-증발부(6) 사이의 간격은 미약한 열전도성을 갖지만 충분한 증기투과성 및 안정성을 갖는 상기 세라믹 스펀지(8)에 의해 제 조된다. 상기 흡착-탈착부(2)와 상기 응축-증발부(6) 사이의 증기운반, 즉, 상기 흡착물의 흐름은 박층 열전도체의 파이프전환부(13)의 영역에서 진행된다. 상기 금속판 차폐는 외부로부터 진공밀폐되어 수행된다.

도 3에 도시된 실시예를 통해, 적은 수의 도관 및 작은 벽 강도를 갖는 간단한 구조로 인해 작은 열용량을 갖는 상기 전체 고체수착 가열펌프를 수행할 수 있고 그에 따라 특별히 높은 열비율에 도달할 수 있다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 수용체를 구비한 고체수착 가열펌프를 도시한다. 도 4a 및 도 4b에 도시된, 상기 흡착-탈착부(17)의 수용체(9)는 금속스펀지로 형성된다. 상기 금속스펀지는 상기 열교환기(3)로 안내된 열운반체와 상기 수착물질 사이의 열전도에 사용된다. 상기 금속스펀지는 개방된 구멍이 많도록 형성되며 수착물질로 충진되거나 코팅된다. 상기 금속스펀지는, 상기 수착물질이 유출되는 것을 방지하기 위해서, 철사망 또는 다공성 금속판에 의해 변압될 수 있다.

상기 열교환기(3)의 도관은 상기 금속스펀지에 삽입된다. 상기 금속스펀지와 상기 도관사이의 연결은 양호하게 열전도되며, 이는 특히 상기 도관을 몰딩(molding)하거나 납땜함으로써 수행할 수 있다.

도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 금속스펀지에 부가적인 증기채널(19)이 삽입될 수 있다.

상기 열교환기(3)는 전환부(13)에 의해 서로 연결되는 수평의 파이프섹션부(12)로 구성될 수 있다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 세 개의, 수직의 서로 인접하여 배치된 파이프 루프(pipe loop)를 포함하는 열교환기가 금속스펀지에 삽입된다. 상기 금속스펀지는 바람직하게는 세 개의 직육면체 섹션부로 제조될 수 있다. 상기 세 개의 직육면체 섹션부는 각각 삽입된 파이프 섹션을 구비하며, 상기 공동 하우징(5)에 적절하게 서로 배치된다. 따라서, 상기 증기채널(19)을 상기 수용체(9), 즉, 상기 금속스펀지에 매우 용이하게 삽입할 수 있다. 또한, 물론, 상기 열교환기(3)의 도관이 두 개의 인접한 세그먼트(segment) 사이에 삽입될 수 있도록 상기 금속스펀지를 분할할 수도 있다.

상기 고체수착물질(4)이 유출되는 것을 방지하기 위해서, 상기 증기채널은 관통 파이프, 금속판 또는 철사망을 구비할 수 있다.

도 4c에는, 금속스펀지로 형성된 수용체(9)를 포함하는 흡착-탈착부(2) 및, 마찬가지로 그에 상응하여 금속스펀지로 구현된 수용체(10)를 포함하는 응축-증발부(6)를 구비하는 완전한 고체수착 가열펌프(1)가 공동 하우징(5)내에 도시되어 있다. 상기 두 개의 부재(2, 6)는 서로 겹쳐져 인접하여 배치되며 세라믹 스펀지(8)에 의해서만 서로 분리된다. 상기 공동 하우징(5)은 얇은 금속판으로 구성된다. 바람직하게는, 상기 금속판은 0.1mm 내지 0.5mm의 벽 강도를 가지며 상기 수용체(9,10)의 에지 및 중간연결된 세라믹 스펀지(8) 위에 배치된다. 이때, 상기 금속판의 기계적 안정성은 상기 금속스펀지 또는 상기 세라믹 스펀지에 배치함으로써 상기 금속판 자체를 정역학적으로 불안정하게 구현될 수 있도록 형성된다. 따라서, 상기 전체 고체수착 가열펌프의 특히 적은 열용량을 다시 유발하는 특히 작은 벽 강도가 가능하다.

상기 흡착-탈착부(2) 및 상기 응축-증발부(6) 사이의 증기운반은 상기 세라 믹스펀지를 통해, 상기 흡착-탈착부(2)에 삽입된 상기 증기채널(19)로 진행된다.

도시된 바와 같이, 상기 응축-증발부(6)는 상기 흡착-탈착부(2) 하부에 구현되고, 생성되는 응축물을 구비한 최대 충진상태와 같은, 적어도 하나의 높이를 가진다.

도 6에는 상기 공동 하우징(5)의 바람직한 실시예가 도시되어 있다. 내부에는 상기 고체수착 가열펌프(1)가 연결되어 있으며, 이는 도시되어 있지 않다. 상기 하우징(5)은 두 개의 셸(shell)로 구현되며, 바람직하게는 얇은 금속판으로 제조된 내부 셸 및 마찬가지로 얇은 금속판으로 제조된 외부 셸을 포함한다.

상기 두 개의 셸, 즉, 내부 금속판덮개(26)와 외부 금속판덮개(27) 사이의 중간공간에 바람직하게는 입상충진재(14)가 삽입된다. 상기 입상충진재(14)는 상기 두 개의 금속판덮개(26,27) 사이의 압력을 전달하도록 기계적 안정성을 구비한다. 따라서, 상기 발생한 힘을 내부를 향해, 예를 들어, 이전 도면에 도시된 수용체 내지 열교환파이프로 전달할 수 있다. 따라서, 상기 고체수착 가열펌프의 용량을 적게 유지하기 위해서, 상기 금속판덮개(26,27)도 특히 작은 벽 강도로 구현될 수 있다.

상기 도시된 하우징에는 진공지지면(28)이 연결되어 있다. 상기 진공지지면(28)은 바람직하게는 내부 파이프의 혼합연결에 의해 두 부분으로 분할되어 외부 파이프로 구현된다. 또한, 물론, 개별지지면을 배치할 수도 있다. 상기 진공지지면(28)의 외부 파이프는 상기 하우징(5)의 두 개의 셸 사이의 중간공간을 진공상태로 만들 수 있고, 상기 진공지지면(28)의 내부 파이프는 상기 고체수착 가열펌프(1)의 내부를 진공으로 만들 수 있다. 따라서, 상기 진공지지면(28)에 의해 상기 고체수착 가열펌프(1)의 내부 및 상기 하우징(5)의 두 개의 셸 사이의 중간공간이 진공상태로 될 수 있다. 이때, 상기 고체수착 가열펌프(1)의 내부의 진공은 사용된 작동물질쌍의 요구에 상응하는 소정의 압력을 조정하는 데에 사용된다. 상기 하우징(5) 내의 중간공간의 진공은 최적 단열에 사용된다.

상기 하우징(5)내의 측면으로 상기 흡착-탈착부 및 상기 응축-증발부의 열교환기의 파이프통과부(29)가 도시되어 있다.

상기 하우징(5)의 두 개의 셸 사이에 삽입되는 단열물질로서 예를 들어, 실리카 겔(silica gel), 펄라이트 또는 포말유리진주가 사용될 수 있다.

도 7에는 본 발명의 제2 실시예가 도시되어 있다. 본 실시예에서, 상기 흡착-탈착부(2) 및 상기 응축-증발부(6)는 개별 하우징(5.1, 5.2)에 배치된다. 상기 두 개의 하우징(5.1, 5.2)의 내부는 예를 들어, 도시된 바와 같이 도관에 의해 서로 연결된다. 도 7로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 하우징(5.1, 5.2) 각각은 얇은 금속판덮개로 구현되며, 상기 금속판덮개는 상기 전환부(13)가 구비된 영역을 제외한 상기 수용체(9,10) 위에 배치되며 상기 전환부(13) 위에는 금속판덮개가 배치된다. 상기 두 개의 구성요소 사이의 증기흐름이 적절한 연결관에 의해 보장되지 않는 한, 상기 두 개의 구성요소, 즉, 상기 흡착-탈착부(2) 및 상기 응축-증발부(6)는 임의로 분리되어 서로 배치될 수 있다.

상기 도면에 도시된 본 발명의 실시예는 여러가지 장점을 갖는다. 따라서, 특히 간단하고 조밀한 구조를 구현할 수 있다. 진공용기로서 금속판덮개를 사용함으로써 특히 작은 소정의 열용량에 도달할 수 있고 따라서 내부 열회복없이도 높은 열비율을 얻을 수 있다. 진공최대분리된 단열을 이중벽 용기에 사용할 수 있다. 동시에, 가변적 주기기간에 의해 불연속적 가열펌프작동을 열 요구사항에 맞출 수 있 다. 따라서, 종래의 열적구동된 가열펌프에 종종 삽입되는 외부 버퍼 메모리(buffer memory)를 방지할 수 있다.

* 도면의 주요부재에 대한 설명 *

1... 고체수착 가열펌프 2... 흡착-탈착부

3... 열교환기 4... 고체수착물질

5... 하우징 6... 응축-증발부

7... 흡착투과부재 8... 세라믹스펀지

9... 수용체 10... 수용체

11... 응축-증발관 12... 파이프 섹션부

13... 전환부 14... 입상충진재

15... 증기공간 16... 응축물공간

17... 박편 18... 열운반관

19... 증기채널 20... 가열회로

21... 고온원 22... 저온원

23... 가열부 23.1... 배기가스 열전도체

23.2... 가열부 24... 가열회로분할기

25... 가열회로밸브 26... 내부 금속판덮개

27... 외부 금속판덮개 28... 진공지지면

29... 파이프통과부

Claims (18)

1. 열교환기(3) 및 고체수착물질(4)을 포함한 흡착-탈착부(2)를 구비하며,

   상기 흡착-탈착부(2)가 외부로부터 밀폐된 공동 하우징(5)에 응축-증발부(6)와 함께 배치되고, 상기 흡착-탈착부(2) 및 상기 응축-증발부(6)는 흡착투과부재(7)에 의해 서로 분리되며,

   상기 흡착-탈착부(2)는 열전도 수용체(9)를 포함하며 상기 수용체(9)는 상기 열교환기(3)와 열전도적으로 연결되며,

   상기 수용체(9)는 상기 수착물질(4)을 수용하며,

   상기 수용체(9)는 상기 흡착-탈착부(2)에 안정성을 부여하며,

   상기 공동 하우징(5)의 내부는 부압(negative pressure)에 종속되며, 상기 공동 하우징(5)은 얇은 벽의 박판(sheet metal)덮개로 구현되며, 상기 박판덮개는 상기 수용체(9)에 배치됨으로써, 상기 부압에 의해 발생된 수축력을 상기 수용체(9) 및/또는 상기 열교환기(3) 및 상기 응축-증발부(6)로 전달하는 것을 특징으로 하는 고체수착 가열펌프.
2. 제1항에 있어서,

   상기 응축-증발부(6)는 상기 공동 하우징(5)에서 상기 흡착-탈착부(2) 하부에 배치되는 것을 특징으로 하는 고체수착 가열펌프.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 흡착투과부재(7)는 증기투과 스펀지로 형성되며, 상기 스펀지는 상기 흡착-탈착부(2)와 상기 응축-증발부(6) 사이에 소정의 간격을 형성하는 것을 특징으로 하는 고체수착 가열펌프.
4. 제1항에 있어서,

   상기 응축-증발부(6)는 상기 흡착-탈착부(2)와 같은 동일형태의 수용체(10)를 포함하며, 상기 수용체(10)는 열운반체를 관류한 응축-증발관(11)에 의해 응축열의 방출 및 증발열의 공급을 위해 수용되며, 상기 응축-증발부(6)의 구조적 안정성이 형성되는 것을 특징으로 하는 고체수착 가열펌프.
5. 제1항에 있어서,

   상기 수용체(9, 10)는 박층구조 또는 금속 스펀지로 구현되는 것을 특징으로 하는 고체수착 가열펌프.
6. 제4항에 있어서,

   상기 공동 하우징(5)은 상기 수용체(9,10)의 상부 및 상기 열교환기(3) 및 상기 응축-증발관(11)의 섹션 상에 배치됨으로써, 상기 부압에 의해 발생된 수축력을 상기 수용체(9, 10) 및/또는 상기 열교환기(3) 및 상기 응축-증발관(11)으로 전달하는 것을 특징으로 하는 고체수착 가열펌프.
7. 제4항에 있어서,

   상기 열교환기(3) 및 상기 응축-증발관(11)은 각각 하나 또는 그 이상의 파이프 루프(pipe loop)의 형태로 형성되며, 각각의 파이프 루프는 다수의 수평으로 배치된 파이프 섹션부(12)를 포함하며, 상기 파이프 섹션부(12)는 그 수평말단에서 전환부(13)에 의해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 고체수착 가열펌프.
8. 제7항에 있어서,

   상기 박판덮개는 외부로부터 상기 전환부(13) 위에 배치되는 것을 특징으로 하는 고체수착 가열펌프.
9. 제1항에 있어서,

   상기 수용체(9) 및/또는 상기 흡착-탈착부(2)의 열교환기는 고체수착물질(4)로 코팅되는 것을 특징으로 하는 고체수착 가열펌프.
10. 제1항에 있어서,

    상기 공동 하우징(5)은 두 개의 셸(shell)이 있는 하우징으로 형성되고, 상기 하우징의 셸 사이의 중간공간은 압력을 전달하는 단열재로 충진되며, 상기 셸 사이의 중간공간은 진공상태로 되는 것을 특징으로 하는 고체수착 가열펌프.
11. 열교환기(3) 및 고체수착물질(4)을 포함한 흡착-탈착부(2); 및

    응축-증발부(6)를 포함하고,

    상기 흡착-탈착부(2)는 열전도 수용체(9)를 포함하며 상기 수용체(9)는 상기 열교환기(3)와 열전도적으로 연결되며,

    상기 수용체(9)는 상기 수착물질(4)을 수용하며,

    상기 수용체(9)는 상기 흡착-탈착부(2)에 안정성을 부여하며,

    상기 응축-증발부(6)는 열전도 수용체(10)를 포함하고, 상기 수용체(10)가 열운반체를 관류한 응축-증발관(11)에 의해 응축열의 방출 및 증발열의 공급을 위해 수용되며, 상기 응축-증발부(6)에 안정성을 부여하며,

    상기 흡착-탈착부(2)는 외부로부터 밀폐된 제1 하우징(5.1)에 배치되고,

    상기 응축-증발부(6)는 외부로부터 밀폐된 제2 하우징(5.2)에 배치되며,

    상기 하우징(5.1, 5.2)의 내부는 부압(negative pressure)에 종속되며 적어도 하나의 증기를 전달하는 연결부에 의해 서로 연결되며,

    상기 하우징(5.1, 5.2)은 얇은 벽의 박판(sheet metal)덮개로 구현되며, 상기 박판덮개는 상기 수용체(9, 10)에 배치됨으로써, 상기 부압에 의해 발생된 수축력을 상기 수용체(9, 10) 및/또는 상기 열교환기(3) 및 상기 응축-증발관(11)으로 전달하는 것을 특징으로 하는 고체수착 가열펌프.
12. 제11항에 있어서,

    상기 수용체(9, 10)는 박층구조 또는 금속 스펀지로 구현되는 것을 특징으로 하는 고체수착 가열펌프.
13. 제11항 또는 제12항에 있어서,

    상기 열교환기(3) 및 상기 응축-증발관(11)은 각각 하나 또는 그 이상의 파이프 루프(pipe loop)의 형태로 형성되며, 각각의 파이프 루프는 다수의 수평으로 배치된 파이프 섹션부(12)를 포함하며, 상기 파이프 섹션부(12)는 그 수평말단에서 전환부(13)에 의해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 고체수착 가열펌프.
14. 제13항에 있어서,

    상기 박판덮개는 외부로부터 상기 전환부(13) 위에 배치되는 것을 특징으로 하는 고체수착 가열펌프.
15. 제12항에 있어서,

    상기 수용체(9) 및/또는 상기 흡착-탈착부(2)의 열교환기는 고체수착물질(4)로 코팅되는 것을 특징으로 하는 고체수착 가열펌프.
16. 제12항에 있어서,

    상기 하우징(5.1, 5.2)은 두 개의 셸(shell)이 있는 하우징으로 형성되고, 상기 하우징의 셸 사이의 중간공간은 압력을 전달하는 단열재로 충진되며, 상기 셸 사이의 중간공간은 진공상태로 되는 것을 특징으로 하는 고체수착 가열펌프.
17. 열운반체에 의해 관류되는 가열회로(20);

    상기 가열회로(20)에 연결되고 소정의 제1 온도레벨에서 상기 열운반체

    로 열을 공급하기 위한 고온원(high temperature source)(21);

    상기 가열회로(20)에 연결되고 상기 제1 온도레벨 이하의 소정의 제2 온도레벨에서 상기 열운반체로 열을 공급하기 위한 저온원(low temperature source)(22);

    상기 가열회로(20)에 연결되고 상기 제1 및 제2 온도레벨 사이에 존재하는 소정의 제3 온도레벨에서 상기 열운반체로 열을 공급하기 위한 가열부 (23);

    상기 가열회로(20)에 연결된, 제1항 또는 제11항에 따른 고체수착 가열펌프(1); 및

    상기 가열회로(20)에 연결되고 상기 가열회로(20)에 의해 열운반체의 흐름을 선택적으로 조정하기 위한 가열회로분할기(24) 및/또는 가열회로밸브(25)를 구비하는 가열시스템.
18. 제17항에 있어서, 상기 가열회로분할기(24) 및/또는 가열회로밸브(25)는 세 가지 연결단계로서,

    상기 고온원(21)과 상기 흡착-탈착부(2) 사이의 열운반체의 제1 흐름순환(circular flow)이 형성되고 상기 응축-증발부(6)와 상기 가열부(23) 사이의 열운 반체의 제2 흐름순환이 형성되는 제1 연결단계-탈착단계;

    상기 가열부(23)와 상기 흡착-탈착부(2) 사이의 열운반체의 제1 흐름순환이 조정되고 상기 저온원(22)과 상기 응축-증발부(6) 사이의 열운반체의 제2 흐름순환이 조정되는 제2 연결단계-흡착단계; 및

    상기 고온원(21)과 상기 가열부(23) 사이의 열운반체의 흐름순환이 조정되는 제3 연결단계-바이패스(bypass)단계를 위해 조정가능한 것을 특징으로 하는 가열시스템.

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