[发明专利]一种紧凑型吸附式制冷装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种制冷技术领域的制冷装置，特别涉及一种低温热源驱动的紧凑型吸附式制冷装置。

背景技术

在高温余热利用方面，可采用多种回收利用的方法，而对于温度处于100℃左右的低品位余热，比较有效的利用方式是采用吸附式制冷技术，这种制冷技术既利用了低品位的热量，又减少了电力消耗量。相比于压缩式制冷技术，吸附式制冷技术依靠热量驱动，所选用的制冷剂不会对环境造成危害，符合社会经济可持续发展的要求，同时吸附式制冷装置具有结构简单，无运动部件，噪音低，寿命长的优势。然而，一般情况下，吸附式制冷技术的制冷系数(COP)较低，所以，在余热充足，对COP要求不高的场合，吸附式制冷技术具有明显的应用优势。

吸附式制冷技术的原理是冷却吸附器，产生吸附作用，制冷剂从蒸发器中蒸发，进入吸附器，当吸附过程完成后，加热吸附质，制冷剂蒸汽从吸附器中析出，进入冷凝器，冷凝放热后，进入蒸发器，完成制冷循环。为保证冷量输出的连续性，当一台吸附器处于加热再生过程中，需要其它吸附器处于吸附过程，所以，吸附式制冷装置必须具备两台以上的吸附器，再加上交替加热冷却吸附器，需要在吸附器、冷凝器、蒸发器以及储液器等辅助部件之间连接比较复杂的管路，同时安装多个阀门，这就导致了吸附式制冷装置的体积庞大，使其应用场合受到限制。

经对现有技术的公开文献检索发现，中国专利号为ZL200810040918.3，发明名称为：余热驱动吸附式冷冻机组，该专利包括一个冷却器、一个水泵、一个蒸汽发生器、两个蒸汽回流阀，两个吸附床、两个蒸汽加热阀、一个冷却三通阀、两个冷凝器、两个氨储液器、一个氨阀、两个蒸发器、冷却管路、加热管路、冷冻管路等部件。结构上的设计需要众多的连接管路、阀门，以及两个冷凝器、两个蒸发器，两个氨储液器使冷冻机组的体积难以缩小。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单，体积紧凑的吸附式制冷装置，解决目前吸附式制冷装置体积庞大，应用受限的问题，大大拓宽吸附式制冷技术的应用场合。

为实现以上目的，本发明采取了以下的技术方案：一种紧凑型吸附式制冷装置，包括保温箱体，在保温箱体内设有第一内部隔板、第二内部隔板、第三内部隔板、第四内部隔板、左吸附器、右吸附器、冷凝器、蒸发器、第一蒸汽阀门、第二蒸汽阀门、第三蒸汽阀门、第四蒸汽阀门、制冷剂管道，上述四块内部隔板将保温箱体分隔为冷凝室、蒸发室、左吸附室、右吸附室，所述冷凝器、蒸发器、左吸附器、右吸附器分别置于其中，第一蒸汽阀门安装在左吸附室与冷凝室之间的第一内部隔板上，第二蒸汽阀门安装在左吸附室与蒸发室之间的第二内部隔板上，第三蒸汽阀门安装在右吸附室与冷凝室之间的第三内部隔板上，第四蒸汽阀门安装在右吸附室与蒸发室之间的第四内部隔板上，制冷剂管道连接在冷凝室和蒸发室之间。

所述左吸附器、右吸附器分别由多组吸附床并联构成。

吸附床可以由吸附剂、翅片式换热器、金属网组成，吸附剂填充在翅片式换热器的翅片间隙中，由金属网包裹固定。

吸附床也可以由吸附剂、翅片换热器组成，吸附剂涂抹在翅片换热器的翅片上。

冷凝器、蒸发器分别由多组翅片式换热器并联构成。

所述吸附床包括吸附剂颗粒、翅片换热器、金属网，翅片换热器内设有传热管，吸附剂颗粒填充在翅片换热器的翅片之间，金属网包裹在翅片换热器上。

所述吸附床包括翅片换热器，翅片换热器的翅片表面涂覆有吸附剂涂层，翅片换热器之间还设有传热管。

所述四个蒸汽阀门均为单向阀门。

本发明的工作原理：从左吸附器(3)进水口引入循环热水，当左吸附器(3)温度升高到解析温度时，左吸附器(3)开始解析过程，随着左吸附室(11)压力的升高，左吸附室(11)与蒸发室(10)之间的蒸汽阀门(7B)闭合，左吸附室(11)与冷凝室(9)之间的蒸汽阀门(7A)开启，制冷剂蒸汽从左吸附室(11)扩散到冷凝室(9)，制冷剂蒸汽在冷凝室(9)中冷凝为液态，自制冷剂管道(8)流向蒸发室(10)；同时，从右吸附器(4)进水口引入循环冷却水，当右吸附器(4)温度降低到吸附温度时，右吸附器(4)开始吸附过程，随着右吸附室(12)压力的降低，右吸附室(12)与冷凝室(9)之间的蒸汽阀门(7C)关闭，右吸附室(12)与蒸发室(10)之间的蒸汽阀门(7D)开启，制冷剂蒸汽从蒸发室(10)扩散到右吸附室(12)，冷冻水在蒸发室(10)内放出热量后流出。交替加热和冷却左吸附器(3)和右吸附器(4)，完成连续的制冷过程。