SE433615B - Sett for framstellning av formstabila formkroppar av sorbentmaterial for anvendning sasom ackumulator eller ackumulatordel till vermelagrings- och/eller kylsystem samt enligt settet framstellda formkroppar - Google Patents

Description

1909062-7 slutas till åtminstone ett in- och/eller utlopp för med nämnda sorbentmaterial samverkande gasformigt sorbat, och sorbentmaterialet inneslutes i höljdelar och nämnda hölj- delar utformas i kommunicerande anslutning till varandra samt enligt sättet framställda formkroppar.

Föreliggande uppfinnings grundkonception beskrives ingående s i min patentansökan nr 79 03 788-3.

Det har nu överraskande visat sigzatt förutsättningarna för ett praktiskt utnyttjande av inledningsvis beskrivna, under undertryck arbetande värmelagrings- och/eller kylsystem kunna ytterligare förbättras och enligt uppfinningen uppnås detta via det inledningsvis beskrivna sättet huvudsakligen därigenom, att mellan närliggande höljdelar utbildas mellan- rum avsedda att genomströmmas av ett yttre gas- eller vätske- formigt medium för tillförsel resp. bortförsel'av värme från nämnda sorbentenheter.

Lämpligen användes härvid i enlighet med patentansökan nr 79 03 788-3 såsom material för det sorbenten omslutande höl- jet ett material med sådan flexibilitet, att det under bibe- hållen god anliggningskontakt mot den inneslutna sorbenten medföljer formkroppens volvmförändringar vid desorption och sorption, dvs.-när sorbentmaterialet krymper resp. sväller.

Företrädesvis kunna härför plastfolier, metallfolier och/eller kompositmaterial av~metallfolien och/eller plast användas.

Lämpligen kan fortfarande enligt patentansökan nr 79 03 788-3' det använda sorbentmaterialet initialt föreligga i form av kristaller, granulat eller pulver. Sorbentmaterialet kan en- ligt en lämplig utföringsform också förformas till ämnen med lämpliga dimensioner exempelvis genom pressning, even- tuellt efter tillsats av lämpliga bindemedel; Alternativt kan sorbentmaterialet genom exempelvis impregnering fixeras i förformade porösa bärare, såsom skivliknande ämnen av cellulosa, papper etc.

Föreliggande uppfinning omfattar också enligt ovannämnda sätt 7909062-7 framställda formkroppar, varvid en sådan formkropp huvud- sakligen kännetecknas av att såsom genomströmningskanaler för ett yttre gas- eller vätskeformigt medium för tillför- sel resp. bortförsel av värme från nämnda sorbentenheter anordnade mellanrum förefinnes mellan närliggande höljdelar.

Lämpligen har mellanrummen utbildats genom mellan närliggan- de höljdelar anordnade distansorgan.

Enligt en lämplig utföringsform av uppfinningen uppvisar åt- minstone en del av distansorganen invändiga passager och är genom exempelvis svetsning gastätt anslutna mellan närliggan- de höljdelar så, att den invändiga passagen är belägen i hu- vudsak mittför öppningarna.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen utgöres varje höljdel av ett med lock försett trâg, varvid trâgets bottenparti och/eller lock är utbildat med en eller flera flänsformiga distansorgan-i form av från botten utskjutande utbuktningar.

Lämpligen äro de utbuktningar som är avsedda att bilda verti- kala passager försedda med öppningar varjämte lockets öppning är anordnad i huvudsak mittför utbuktningarnas öppning, så att en inre gaspassage åstadkommas.

Enligt en lämplig utföringsform av uppfinngen är passagerna eller öppningarna anordnade att kommunicerande samverka med i sorbentmaterialet anordnade, med öppningar försedda fördel- ningsorgan.

Härvid kunna fördelningsorganen lämpligen sträcka sig genom höljdelen och härvid kommunicera med i höljdelens motbelägna sidor anordnade passager eller öppningar Lämpligen är fördelningsorganen utbildade att med bibehållen funktion genom motsvarande förändringar i sin längd anpassa sig till höljdelens volymförändringar. Härtill kunna fördel- ningsorganen för uppnående av nämnda längdföränderlighet upp- 0909062-7 visa en bälgformig uppbyggnad eller exempelvis också inne- fatta teleskopliknande, i varandra inskjutande delar.

Uppfinningen kan således med fördel användas för sorbenttan- kar för långtidslagring av värme, där lagertankarna har stora dimensioner, men kan även med fördel utnyttjas till sorbent- tankar tillhörande kylprocesser, där i och för sig tankarnas volym inte behöver vara särskilt stor, men där det i stället kan vara krav på ett högt effektuttag relativt tankvolymen, dvs. där cykeltiden mellan sorption och desorption är kort i förhållande till t.ex. långtidslagring. Enligt uppfinningen erhålles bruttovolymer som är gynnsamma i förhållande till den teoretiska nettovolymen.

Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas närmare under hänvisning till några pâ bifogade ritningar visade utförings- exempel, där ' fig. 1 är en sidovy av en formkropp enligt patentansökan ni: 79 os 788-3, i fig. 2 visar ett snitt genom den i fig. 1 visade formkroppen, fig. 3 är ett snitt genom en formkropp, som är sammansatt av ett antal höljdelar, vilka var och en omsluter ett sorbentämne och bildar en enhet enligt fig. 2, fig. 4 uppvisar ett snitt genom en i en tank anordnad acku- mnlator uppbyggt med en enligt patentansökan nr 79 03 788-3 framställd formkropp, fig. 5 är en perspektivvy av en ytterligare utföringsform av en enligt patentansökan nr 79 03 788-3 uppbyggd acku- mulatordel innefattande två höljdelar, vilka var och en omsluter ett sorbentämne, I fig. 6 visar ett snitt genom den i fig. 5 visade ackumula- tordelen, l s 7909062-7 fig. 7 visar ett snitt genom en principiellt enligt fig. 5 och 6 uppbyggd ackumulatordel enligt uppfinningen anordnade distansorgan, Å fig. 8 visar ett snitt genom en principiellt enligt fig. 1 och 2 uppbyggd ackumulatordel med enligt uppfinningen anordnade distansorgan, fig. 9 visar ett snitt genom en del av en formkropp med ett inuti denna anordnat fördelningsorgan och fig. 10_ visar ett snitt genom det i fig. 9 visade fördel- ningsorganet.

Med de i föreliggande ansökan använda uttrycken formkropp, hölje, höljdel, sorbentämne och enhet menas följande: Formkropp = sorbentmaterial med ett detta tätt omslutande hölje.

Höljet kan härvid bestå av ett antal höljdelar, vilka var och en innesluter ett sorbentämne. Sådana höljdelar med sorbentämne kallas enheter och dessa enheter kunna således sammansättas till en formkropp.

Den principiella grundkonceptionen av ansökningsföremålet framgår tydligt ur patentansökan nr 79 03 788-3 och här hän- visas särskilt till denna tidigare patentansökans beskrivnings- del med tillhörande ritningar.

I fig. 1 visas således en i patentansökan nr 79 03 788-3 be- skriven utföringsform, där ett tråg av ett tunt material, exempelvis i form av en varmformad plastfolie är invändigt fylld med ett sorbentmaterial. Ett lock 29 i form av en plan, flexibel folie förslutes mot trågets 28 flänsar vid 30. Denna utföringsform tillåter att man på ett rationellt och billigt sätt kan bygga upp en formkropp bestående av ett stort antal sammankopplade enheter, där varje enhet utgöres av ett i fig. 1 visat trâg. 7909062-7 Fig. 2 visar hur varje höljdel i en så sammansatt formkropp ser ut. Tråget 28 har fyllts med sorbenten 31, som antingen kan bestå av sorbentmaterial i lös pulverform eller av en mer eller mindre sammanpressad platta. Ett plant lock 32 sitter undertill fäst vid tråget 28. Förbindelsekanaler 34 och 35 finns anordnade mellan locket 32 och tråget 28. Locket 32 är lämpligen fäst vid tråget 28 genom exempelvis värme- försegling 33 runt omkring förbindelsekanalerna 34 och 35.

Sammanfogningen av sådana enheter som visas i fig. 2 till en såsom ackumulator tjänande formkropp åskådliggöres i fig. 3.

Tillvägagångssättet är följande: Sedan en höljdel eller enhet enligt fig. 2 fyllts med sorbent- materialet placeras en likadan enhet ovanpå den förstnämnda enheten. Hopsvetsning sker därefter utefter trågets 28 fläns 30 med motsvarande parti av locket 32 som sitter undertill fäst vid den andra enheten. Därefter placeras ytterligare en enhet ovanför de nu sammanfogade två enheterna varefter en ny sammanfogning sker efter flänsen 30 och ytterligare en enhet placeras ovanpå ofs.v.

Fig. 3 visar en ackumulator eller ackumulatordel enligt fig. 2. översta locket har försetts med en tilloppsdel 37. Som synes är i detta fall sorbentmaterialet uppdelat i två plattformiga ämnen 36a, 36b i varje enhet. Detta är i och för sig inte nöd- vändigt utan sorbentmaterialet i varje enhet skulle också kunna helt fylla tråget 28 såsom visats i fig. 2. Avgörande är sorbentmaterialets egenskaper samt dimensioneringar av systemet. Pilen A i fig. 3 visar riktningen av sorbatet vid sorption i systemets tilloppskanaler. Pilarna B visar hur sorbatgasen sorberas in i sorbenten 36a och 36b.

Fig. 4 visar i princip hur ett komplett värmelager eller en värmeackumulator kan anordnas enligt patentansökan nr 79 03 788-3. Ett stort antal såsom höljdelar utförda enheter - exempelvis enligt vad som visas i fig. 5 och 6 - är hopfogade till en formkropp 60. Upptill finns ett tillopp 61 för sorbent- gas resp. utlopp 62. Den som värmeackumulator tjänande form- Q 7 7909062-7 kroppen 60 är nersänkt i en yttre tank 63. I tankens väggar finns anordnade ett tillopp 64 och ett avlopp 65. Tanken är fylld med en vätska, t.ex. vatten eller olja 66. En inre mellanvägg 67 försedd mer perforeringar är anordnad innanför tilloppsdelen 64. På motsvarande sätt är en annan innervägg 68 anordnad innanför utloppsdelen 65.

Värmeackumulatorn kan exempelvis vara uppbyggd av ett antal med varandra kommunicerande höljdelar 96. Med uttrycket hölj- delar förstås här exempelvis de i fig. 5 visade och nedan närmare beskrivna prefabricerade slangformiga höljdelarna 96, som äro fästade mot varandra medelst svetszoner 97 och där inom svetszoner anordnade öppningar 103-105 ger en kommunika- tion mellan närliggande höljdelar 96.

På detta sätt uppnås således i det i fig. 4 visade exemplet 16 med varandra kommunicerande enheter 96, som i enlighet med uppfinningen uppvisar ett gemensamt hölje l08. Genom ett sådant anordnande av enheterna 96 bildas mellanrum 109 mellan varje enhet - d.v.s. det bildas genomloppskanaler, vilka i det här visade utförandet bringas att genomströmmas av ett värmeförande medium i pilarnas C riktning.

Det torde lätt inses att man genom ett sådant utförande av värmeackumulatorn kan exponera en stor yta av det i enhe- terna inneslutna sorbentmaterialet för ett yttre medium.

Vid sorption avges således värme från sorbentmaterialet i de olika enheterna. När vätskan pressas in genom tilloppsdelen 64 fördelas den på grund av den perforerade mellanväggen 67 och bringas att strömma i-pilarnas C riktning mellan de olika enheterna, varvid värme upptages. vätskan passerar där- efter genom mellanväggarna 68 och ut genom utloppsdelen 65.

Tankens 63 dimensioner väljes så, att sorbentmaterialet kan tillåtas att svälla vid sorption i de olika riktningarna.

Den streckade linjen 69 visar konturen av sorbentenheterna sedan materialet svällt. Om t.ex. vatten eller olja användes som medium i den yttre tanken, kommer sorbentmaterialet att 7909062-7 9 g 8 hållas i det närmaste svävande i tanken beroende på att ma- terialets specifika vikt åtminstone vad det gäller hydrater ligger obetydligt över t.ex. Vattens. På så sätt bildas inga nämnvärda krafter på grund av egenvikten trots att formkroppen 60 kan ha en avsevärd höjd.

Vid desorption bringas vätskan i tanken 63 att tillföra värme till sorbentmaterialet.

Som tidigare nämnts kan den visade anordningen enligt upp- finningen bl.a. användas för säsongsvis lagring av solenergi.

I detta fall kan en eller flera anordningar enligt fig. l6 sammankopplas. Vid sorption, d.v.s. urladdning av sorbent- lagret bortföres det utvecklade värmet ur resp. tank och föres till lämpliga uppvärmningsanordningar. Vid desorption, d.v.s uttorkning av sorbentmaterialet, vilket sker exempelvis sommartid, tillföres värme genom mediet i tanken 63 från värme uppsamlat genom exempelvis solfångare.

I fig. 5 och 6 visas ett ytterligare utförande av en enligt patentansökan nr 79 03 Ü88-3 föreslagen formkropp. Härvid ut- går man lämpligen från prefabricerade slangformiga höljdelar 96. För uppbyggnad av en såsom ackumulator avsedd formkropp fästes ett antal, i det visade exemplet två sådana höljdelar 96 mot varandra, exempelvis genom vardera tre svetszoner 97 belägna på inbördes avstånd'utmed höljdelarnas 96 kortsidor 98 resp. 99. Sedan införes ett på motsvarande sätt dimensionerat sorbentämne l0O i nämnda höljdelar 96, varå höljdelarnas kort- sidor hopsvetsas utmed flänsarna l0l och l02 exempelvis i sam- band med eller före applicerandet av ett undertryck i hölj- delarna. Man kan nu - såsom framgår speciellt av fig. 6 på ett synnerligen enkelt sätt uppnå en tät kommunikation mellan olika höljdelar genom att inom resp. svetszoner 97 stansa öppningar 103, 104 och 105 till bildning av genomgående in- resp. utloppskanaler 106 resp. 107. På detta sätt kan så- ledes en ackumulatorbehållare av ett valfritt antal enheter framställas på ett synnerligen enkelt sätt. 9 7909062-7 I fig. 7 visas nu en enligt föreliggande uppfinning före- slagen vidareutveckling av den i figurerna 5 - 6 visade lösningen.

Enligt uppfinningen kunna distansorgan lämpligen anbringas vid svetszonerna 97 mellan varje par intilliggande höljde- lar 96, 96a, så att en gaspassage bildas mellan höljdelarna 96, 96a via öppningarna 103 och nämnda distansorganens in- vändiga passage 111.

I fig. 7 visas i detalj hur sådana distansorgan kunna gas- tätt anbringas vid anordningar enligt fig. 5 och fig. 6.

Ett mellanlägg 1lOmed en invändig passage lll är exempel- vis genom svetsning gastätt anslutet mellan närliggande höljdelar 96 och 96a, så att den invändiga passagen lll är belägen_i huvudsak mittför öppningarna 103. Pâ så sätt bil- das ett mellanrum ll2 mellan enheterna.

I fig. 8 visas i detalj hur enligt uppfinningen föreslagna distansorgan med inre gaspassage också kunna anordnas i höljdelar enligt fig. 1 och 2. I trâget 28, som exempelvis framställts medelst varmformning av en termoplast är fläns- liknande utbuktningar 113 anordnade. I dessa utbuktningar 113 förefinnes öppningar ll4. Locket 32 är gastätt fäst vid ut- buktningarna ll3. Lockets öppning 34 är placerad i huvudsak mittför öppningen ll4 så att en inre gaspassage åstadkommes.

Det inses lätt att utbuktningarnas höjd bestämmer hur stort mellanrummet ll5 kommer att bli.

I fig. 9 visas en enhet 122 bestående av en höljdel 123 innehållande sorbentmaterial 124. Sorbentmaterialet kan här- vid lämpligen ha förformats.genom pressning såsom en platta och lämpligen uppvisa i förväg upptagna hål för genomförande av det nedan närmare beskrivna fördelningsorganet. Höljdelen l23 kommunicerar med intilliggande höljdelar l23a, l23b via öppningar 114. För att uppnå en god fördelning av sorbatgasen i varje enhet 122 är ett antal fördelningsorgan ll6 anordnade 7909062-7 10 mellan i höljdelens 123 motbelägna sidor förefintliga öppningar 114. Ett sådant fördelningsorgan 116 visas i fig.9 och fig.10 .

Fördelningsorganet 116 uppvisar lämpligen cirkulärt tvärsnitt samt in- resp. utlopp 117, l17a. Fördelningsorganet är vidare försett med sidoöppningar 118 jämte en utskjutande sidokrage 125, som är avsedd att fixera organet invid en öppning 114 i resp. höljdel. Denna krage 125 är belägen på något avstånd a från fördelningsorganets ena in- eller utlopp 117 resp.l17a, och den mellan nämnda krage 125 och det närbelägna in- eller utloppet 117 belägna delen av fördelningsorganet har något större tvärsnitt än fördelningsorganet i övrigt. Härigenom tjänstgör den något större tvärsnitt uppvisande delen av för- delningsorganet såsom styrning för det efterföljande fördel- ningsorganet l16a i intilliggande höljdel. På detta sätt är varje fördelningsorgan längsförskjutbart fixerat i en hölj- del och kan således genom motsvarande längdförändring anpassa sig till genom tryckvariationer i höljdelen uppkommande volym- förändringar och detta med bibehållen fördelningsfunktion.

I det visade utförandet har således ett teleskopliknande arrangemang åstsdkommits mellan samverkande fördelningsorgan.

Denna effekt kan givetvis också åstadkommas på många andra sätt, exempelvis genom att fördelningsorganen utformas bälgliknande.

För att få en god fixering av sorbentmaterialet i varje hölj- del kan sorbentmaterialet genom förformning - exempelvis press- ning - mer eller mindre exakt anpassas till varje höljdels speciella utformning och härvid också följa i varje höljdel förefintliga - såsom exempelvis distansorgan tjänande vårtor, utbuktningar, fenor etc. Sorbentämnet kan således förformas till plattliknande ämnen och då också förses med urstansningar för upptagande av ovan nämnda fördelningsorgan. Vidare kunna mot varandra vända sidor av intillvarandra belägna höljdelar bringas att kommunicera med varandra genom ett godtyckligt an- tal öppningar eller passager och härutöver uppvisa ett god- tyckligt antal såsom enbart distansorgan utformade utbuktningar etc.

Claims (12)

.. vsnøøge-7 P a t e n t k r a v
1. l. Sätt att framställa formstabila formkroppar av sorbent- material för användning såsom ackumulator eller ackumula- tordelar i under undertryck arbetande värmelagrings- och/eller kylsystem, varvid man för bildning av en formstabil, sorbent- materialet innehållande formkropp med i förväg i huvudsak fastställbara dimensioner tätt omsluter en härtill beräknad mängd av sorbentmaterial medelst ett flexibelt och relativt tunt hölje, varvid höljet för erhållande av en formstyv form- kropp och för uppnående av en god värmeledningsförmåga bringas d till i huvudsak tät anliggning mot det i höljet befintliga sor- bentmaterialets ytterkonturer genom upprätthållande av ett isostatiskt tryck varjämte höljet är utbildat att tätande an- slutas till åtminstone ett in- och/eller utlopp för med nämnda sorbentmaterial samverkande gasformigt sorbat, varvid sorbent- materialet inneslutes i höljdelar och att nämnda höljdelar ut- formas i kommunicerande anslutning till varandra, k ä n n e - t e c k n a t av att mellan närliggande höljdelar utbildas mellanrum avsedda att genomströmmas av ett yttre gas- eller vätskeformigt medium för tillförsel resp. bortförsel av värme från nämnda sorbentenheter.
2. 2. Formkropp av sorbentmaterial för användning såsom ackumu- lator eller ackumulatordel i under undertryck arbetande värme- lagrings- eller kylsystem framställda enligt krav l, varvid sorbentmaterialet till bildning av en formstyv kropp är i huvudsak under undertryck och med god anliggning tätt omsluten av ett flexibelt och relativt tunt hölje med låg gaspermeabi- litet och höljet är försett_med åtminstone ett in- och utsläpp för till- och bortförsel av sorbatet samt sorbenten är herme- tiskt innesluten i ett av flera höljdelar sammansatt gemensamt hö1je,. k ä n n.e t e e k n a d av.att såsom genomströmnings- kanaler för ett yttre gas- eller vätskeformigt medium för till- ;9o9o62-7 försel resp. bortförsel av värme från nämnda sorbentenheter 1 anordnade mellanrum förefinnes mellan närliggande höljdelar.
3. 3. Formkropp enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att nellanrmnmaxutbihkms genom mellan närliggande höljdelar anordnade distansorgan.
4. 4. Formkropp enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att åtminstone en del av distansorganen uppvisar en invändig passage (111) och är gastätt anslutna mellan närliggande höljdelar (96, 96a) så, att den invändiga passagen (111) är belägen huvudsakligen mittför öppningarna (103).
5. 5. Formkropp enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att varje höljdel utgöres av ett med lock försett tråg (28) och att trâgets (28) bottenparti och/eller lock är utbildat med en eller flera flänsformiga, såsom distansorgan tjänande utbuktningar (113).
6. 6. Formkropp enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att åtminstone en del av utbuktningarna (113) är försedda med öppningar (114), varjämte lockets öppning (34) är an- ordnad i huvudsak mittför öppningen (114), så att en inre gaspassage åstadkommas. 7
7. 7. Formkropp enligt krav 4 - 6,, k ä n n e t e c k n a d gav att de invändiga passagerna (111) kommunicerande samverka med i sorbentmaterialet anordnade, med öppningar (117, 118) försedda fördelningsorgan (116).
8. 8. Formkropp enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att fördelningsorganen (116) sträcker sig genom höljdelen- (28, 32 resp. 96, 96a) och härvid kommunicerar med i hölj- delens motbelägna sidor anordnade passager (111) eller öpp- ningar (114). W l3 7909062-7
9. 9. Formkropp enligt krav 7 och 8, k ä n n e t e c k n a d av att fördelningsorganen (116) äro utbildade att med bibe~ hâllen funktion genom motsvarande förändringar i sin längd anpassa sig till höljdelens volymförändringar.
10. 10. Formkropp enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d av att fördelningsorganen (116) för uppnående av nämnda längdför- änderlighet uppvisar en bälgformig uppbyggnad.
11. ll. Formkropp enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d av att varje fördelningsorgan innefattar teleskopliknande i varandra inskjutande delar (116, ll6a).
12. 12. Formkropp enligt krav 9 ~ ll, k ä n n e t e c k n a d av att fördelningsorganens (116) tvärsnittsarea är i huvud- sak konstant under längdförändringen.