SE532024C2 - Absorptionsmaskin med inbyggt energilager enligt matrismetoden - Google Patents

Description

532 024 2 REDoGöRELsE FÖR UPPFrNNmGEN Det är ett ändamål med uppfinningen att anvisa en kemisk värmepump med bybridsubstans, som utnyttjar matrisskikt för att innehålla/binda aktiv substans och/eller kondensat och har en ef- fektiv värmetransport till och från sådana skikt.

Sålunda kan matrisskikt innehållande exempelvis aktiv substans placeras, så att de får trans- port av värme till och från ett yttre medium vid åtminstone sina fria ytor. Vänneutbytet kan också vid försiggå vid de ytor av skikten, som är motställda de fria ytorna. Detta kan göras genom att rörledningar, i vilka det yttre mediet strömmar, placeras vid skiktens ytor, såsom både under uppstödjande plattor och direkt ovanpå skikten. Genom att speciellt använda rörledningar vid io skiktens fria ytor, dvs de ytor, vilka inte ligger vid de stödjande plattorna, erhålls att skiktens fria yta ändå är genomsläpplig för ånga i både evaporeringsfasen och kondenseringsfasen.

Härigenom kan en effektiv värmetransport och en effektiv uppbyggnad av behållarna i den kemiska värrnepumpen uppnås.

KORT FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall nu beskrivas i detalj i samband med ej begränsande utföringsforiner med hänvisning till de bifogade ritningarna, i vilka: - fig. la och lb är schematiska bilder från sidan och uppifrån av avsnitt av ett matrisskikt anbragt på en uppstödj ande platta, - fig. 2a och 2b liknar tig. la och lb men med ett matrisskikt med en därpå anbragt nätstruktur, och - tig. 3 är en schematisk bild av en kemisk värmepump, som arbetar enligt hybridprincipen med en aktiv substans uppsugen i en bärare.

DETALJERAD BESKRIVNING I den i fig. 3 schematisld visade kemiska värmepumpen finns en första behållare l, även kal- lad ackumulator eller reaktor, innehållande en aktiv substans 2, här även benämnd enbart "sub- stans". Substansen kan exotenniskt absorbera och endoterrniskt desorbera ett sorbat, vanligen vatten. Substansen 2 visas här vara fasthållen eller buren av eller uppsugen i en matris eller bärare 3, som allmänt bildar eller utgörs av minst en porös kropp med öppna por-er av en lämplig inert substans, se den ovan nämnda internationella patentansökningen. Matrisen kan såsom visas vara anbragt som horisontella järnntjoclta skikt på flera ovanför belägria plattor 4, vilka sträcker sig fiån reaktorbeliållareiis innewägg mot det inre av denna behållare. Plattorna kan exempelvis ut- skjuta från tvâ motstående parallella inre ytor i behållaren. Den första behållaren l är hopkopplad med en andra behållare 5, även benämnd kondensor/evaporator, via en fast gasförbíndclse 6 i form av ett rör anslutet till behållarna l, 5. Den andra behållaren fungerar som kondensor for 532 024 3 kondensering av gasforrnigt sorbat 7 till vätskeformigt sorbat 8 under endotermisk desorbering av substans 2 i den första behållaren l samt som evaporator av vätskeforrnigt sorbat 8 till gasformigt sorbat 7 under exotermisk absorption av sorbat i substansen i den första behållaren.

Den aktiva substansen 2 anbragt i matrisskikten 3 i ackumulatorn 1 måste för värmepum- pens funktion stå i värmeutbytaiide kontakt med ett yttre medium. Detta medium kan tillföras via en yttre rörledning 8, som har grenar 9 in i det inre av ackumulatorn. Dessa grenledningar kan vara förlagda dels under plattorna 4. dels vid matrisskiktens 3 översida. En sådan utformning med en effektiv värmeväxling kan göra det möjligt att använda matrisskikt med större tjocklek, exem- pelvis med en tjocklek av 20 - 30 mm, jämfört med de tjocklekar av 5 - 10 mm som anges i den nämnda internationella patentansökningen, _ i l tig. la och lb visas hur rörledningarna 9 kan förläggas under och ovanför ett matrisskikt 3, så att en forsta rörledningsslitiga går vid den fria ytan av varje matrisskikt och en andra rörled- ningsslinga under den platta, på vilket matrisskiktet vilar. Rörledningarna kan gå parallellt med varandra, exempelvis i form av en sicksack-slinga, vilket dock ej visas.

Av tig. 2a och 2b framgår också att värmeutbytet vid skiktets 3 översida kan ytterligare ökas genom att detta skikt täckt av en struktur med öppningar såsom ett nät ll. Nätet kan vara gjort av något material med god värmeledningsfönnåga, exempelvis en metall såsom koppar.

Den kompakta utformningen fiarngår ytterligare av fig. 3. Värmeväxlarrriediet inkommer i rörledningeri 8 och passerar in i grenledningarna» 9. Ett sicksack-atrangemang av dessa finns mellan varje matrisskikt 3 och den ovanför liggande plattan 4, så att rörledningsskiktens tjocklek fyller ut detta mellanrum. Speciella arrangemang kan då behöva göras vid behållarens l mitt, där grenledningarna böjs om för att leda mediet i motsatt riktning. Exempelvis kan såsom visas vid 13 ett kantområde av matrisskiktet vara borttaget. Kantområdet kan såsom visas ha ett ungefärli- gen triangulärt tvärsnitt. Medier leds tillbaka till returdelen 8' hos tillförselledningen 8 via gren- ledningsdelar, som visas med de streckade linjerna 9'.

En uppsättning parallella plattor, matrisskikt och därvid anordnade grenledningar kan så- som antyds i fig. 3 finnas inom områden I vid två inotstående väggar i reaktorn l. Samma struk- tur kan användas i kondensoni/evaporatorn 5, där då matrisskiktet inte innehåller och binder aktiv substans utan i ställer innehåller och/eller binder kondenserat sorbat. Plattor och skikt är då an- ordnade i oinrâdena II. Grenlediiingarna är här anslutna till rör, ej visade, för ett annat värme- växlarrnedium. Denna uppbyggnad kan alternativt användas i endast en av behållarna 1, 5 i det fall att den andra beliållaren av något skäl måste konstrueras pâ annat sätt.

Claims (6)

10 15 20 25 30 532 G24 PATENTKRAV

1. Kemisk värmepump innefattande en aktiv substans (2) och en flyktig vätska, som kan absorberas av substansen vid en första temperatur och desorberas av substansen vid en andra högre temperatur, varvid den aktiva substansen vid den första temperaturen har ett fast tillstånd, från vilket den aktiva substansen vid upptagande av den flyktiga vätskan och dennas ångfas ome- delbart övergår partiellt i flytande tillstånd eller lösningsfas och vid den andra ternperaturen har ett flytande tillstånd eller föreligger i lösningsfas, från vilket den aktiva substansen vid avgivande av den flyktiga vätskan, särskilt dennas ångfas, omedelbart övergår partiellt i fast tillstånd, inne- fattande: - en första behållare (1) innehållande den aktiva substansen (2), ~ en andra behållare (5) innehållande den del av den flyktiga vätskan, som föreligger i kondense- rad form, och - en passage (6) för den flyktiga vätskans ångfas, som förbinder den första behållaren och den andra behållaren med varandra, k ä n n e t e c k n a d av att åtminstone en av den första och andra behållaren (1; 5) innefattar skikt av ett matrismaterial (3) för att uppta den aktiva substansen resp. den del av den flyktiga vätskan, som föreligger i kondenserad form, att skikten anligger direkt mot fasta ytor i resp. behållare och att för värnieutbyte med ett yttre medium första rörledningar för det yttre mediet passerar direkt vid skiktens fria ytor, som är motsatta de ytor hos skikten, med vilka dessa anligger mot de fasta ytorna i behållaren.

2. Kemisk värmepump enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att uppstödjande plattor (4) är anordnade i nämnda åtminstone en av den första och andra behållaren (l; 5), vilka sträcker sig från behållarens yttervägg mot behållarens inre, och att skikten (3) anligger mot ytor hos plattorna (4).

3. Kemisk värmepump enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att uppstödjande plattor (4) med huvudsak horisontell utsträckning är anordnade i nämnda åtminstone en av den första och andra behållaren (l; 5) och att skikten (3) år anordnade ovanpå dessa plattor (4).

4. Kemisk värmepump enligt något av krav 2 - 3, k ä n n e t e c k n a d av att för värrneut- byte med det yttre mediet även andra rörledningar för det yttre mediet finns anordnade, vilka pas- serar direkt vid ytor hos plattorna (4), mot vilka inte matrisskikt anligger.

5. Kemisk värmepump enlig något av krav 1 ~ 4, k ä n n e t e c k n a d av att den första rörledningen för ett skikt (3) saintidigt är den andra rörledningen för nästa skikt placerat intill det betraktade skiktets fria yta.

6. Kemisk värmepump enlig något av krav l - 5, känn ete ckn ad av att mellan 532 024 '_ li) skiktens (3) fria ytor och de första rörlcdningama finns värmefórdelande nät (11).