[发明专利]结合吸收和溶液浓度变化的高效热泵

权利要求书

1.用于从较低温度散热器到较高温度散热器的热传递的工作流体压缩的方法，该方法使用热压缩泵，其中工作流体是在液态溶剂中的物质的溶液，其被部分地蒸发，然后冷凝，其特征在于，热量通过低浓度溶液蒸发从低温散热器吸收，并通过高浓度的溶液在高温下冷凝而释放到高温散热器；溶液浓度通过温度变化而变化；在冷凝过程中使用的溶液的浓度比在蒸发过程中使用的要高，其相比于已知循环的所需压缩降低了所需的流体压缩，

浓缩溶解物质如电解质的液体溶液冷却到较低的温度（图1，点1至2），从而其浓度变化，且不同的相，如晶体，形成并从溶液中分离出来并存储在容器（K1）中；将得到的低浓度溶液扩散，以便它在所需的制冷温度（E）部分地蒸发；所产生的蒸汽通过热交换器（HE）加热，压缩到吸收器压力下并进入吸收器（Al）中；额外量的不同相在蒸发（K2）中分离出来并被推动到容器（K1）中；剩余的溶液被压缩、通过热交换器（HE）加热、并进入吸收器（Al）中，所述热交换器从离开吸收器的溶液回收热量；同样的情况发生在分离相中；现在，最初的高浓度溶液进行了重组；热量从吸收器释放；可在两个都是在高温下的分离的设备中创建初始溶液；该蒸汽被分离物质的一部分吸收，该物质的其余部分溶解在稀溶液中；将来自吸收器的溶液压缩并使其与从蒸发器返回的溶液混合以创建初始溶液；可选择地，分离相的一部分可进入从蒸发器移动到吸收器的低浓度溶液中，使得其浓度逐渐增大；

离开吸收器的溶液可在比环境温度低得多的温度下通过扩散到方便的压力而冷却；蒸汽被推动到容器（K1）或溶液中，额外的分离相进入（K1）中，同时该溶液从压缩和扩散至所需的制冷温度（E）的冷却溶液中回收热量；蒸发器和吸收器的溶液之间的较高浓度差以这种方式实现；

水是最常用的溶剂；许多其它溶剂也可使用；甲醇、甲胺、二甲亚砜、DMF、乙腈、甲酰胺、甲酸也都是便利的；

许多电解质像CoI₂、Pb（NO₃）₂、TlCl、Tl（NO₃）、ZnCl₂、SbC1₂、SbF₂、（Cl、Br、I、SO₄...）结合（K、Na、NH₄、Li...），也可结合任何溶剂。

2.根据权利要求1所述的用于热传递的方法，其特征在于该低浓度溶液（图2，从点2）被加热并在蒸发器（E）中在较高温度蒸发；剩余的溶液再次冷却至较低温度以分离额外的不同相，重新加热并返回至蒸发器中；这两种溶液之间的热交换也在这里发生；它有助于提升散热器比环境温度更高，并在蒸发过程中避免结晶；可选择地，所述蒸发器（E）可用作辅助蒸发器；所产生的蒸汽被冷凝并在较低的制冷温度下利用来自（E）的剩余溶液进入主蒸发器中；在这里，溶液蒸发导致制冷；蒸汽和剩余溶液依然移动至吸收器；主蒸发器具有未浓缩的溶液；在这种情况下，低浓度溶液（点2）可分成两流，第一流进入辅助蒸发器且第二流向主蒸发器移动；在溶液冷却的终点（点2），应用了几度的外部冷却。

3.根据权利要求1所述的用于热传递的方法，其特征在于许多类似循环的组合；在较低温度下循环作业的第一循环的吸收器的热量由在较高温度下工作的第二循环的蒸发器使用；离开其吸收器的第二循环的溶液在低于其蒸发器的温度冷却；这种组合导致更高的温度提升；在两个循环使用相同溶剂的情况下，第一蒸发器的蒸汽被压缩并进入第二循环的吸收器中，同时第二循环的蒸发器的蒸汽进入第一循环的吸收器中；第一循环的吸收器的温度接近第二循环的蒸发器的温度，从而热传递是可能的。