[发明专利]吸附制冷机、控制吸附制冷机的方法和冷却系统

摘要

本发明提供吸附制冷机、控制其的方法及冷却系统。吸附制冷机具有：在内部具有吸附和解吸第1吸附材料制冷剂的第1吸附材料的第1吸附器；在内部具有吸附和解吸第1吸附材料制冷剂的第2吸附材料的第2吸附器；在减压下使第1吸附材料制冷剂蒸发而冷却第1工作流体的第1蒸发器；使气体状态的第1吸附材料制冷剂冷凝的第1冷凝器；在内部具有吸附和解吸第2吸附材料制冷剂的第3吸附材料的第3吸附器；在内部具有吸附和解吸第2吸附材料制冷剂的第4吸附材料的第4吸附器；在减压下使第2吸附材料制冷剂蒸发而冷却第2工作流体的第2蒸发器；使气体状态的第2吸附材料制冷剂冷凝的第2冷凝器；将从第1热源吸收的热供给第1热介质的第1热交换器；从第2热介质除去热并释放热的第2热交换器；和热回收路径，其供第3热介质进行由第1吸附器或第2吸附器的吸附驱动而产生的吸附热的回收、供第3热介质进行第3吸附器或第4吸附器的再生驱动的热赋予。

主权项

1.一种吸附制冷机，该吸附制冷机具有：在内部具有对第1吸附材料制冷剂进行吸附和解吸的第1吸附材料的第1吸附器；在内部具有对所述第1吸附材料制冷剂进行吸附和解吸的第2吸附材料的第2吸附器；在减压下使所述第1吸附材料制冷剂蒸发而对第1工作流体进行冷却的第1蒸发器；使气体状态的所述第1吸附材料制冷剂冷凝的第1冷凝器；在内部具有对第2吸附材料制冷剂进行吸附和解吸的第3吸附材料的第3吸附器；在内部具有对所述第2吸附材料制冷剂进行吸附和解吸的第4吸附材料的第4吸附器；在减压下使所述第2吸附材料制冷剂蒸发而对第2工作流体进行冷却的第2蒸发器；使气体状态的所述第2吸附材料制冷剂冷凝的第2冷凝器；将从第1热源吸收了的热提供给第1热介质的第1热交换器；从第2热介质除去热并释放热的第2热交换器；以及进行切换成第1状态、第2状态、第3状态和第4状态中的任一个的控制的控制部；在此，在所述第1状态下，所述第1蒸发器与所述第1吸附器连接，所述第2蒸发器与所述第3吸附器连接，所述控制部将所述第2吸附器的流入口与所述第1热交换器的流出口连接并将所述第2吸附器的流出口与所述第1热交换器的流入口连接，而形成第1循环路径，从所述第1热交换器的流出口流出的所述第1热介质流入所述第2吸附器的流入口，在所述第2吸附器中，由被所述第1热交换器加热了的所述第1热介质的热，而使被吸附于所述第2吸附材料的所述第1吸附材料制冷剂被解吸，从所述第2吸附器的流出口流出的所述第1热介质流入所述第1热交换器的流入口，所述控制部将所述第3吸附器的流入口与所述第2热交换器的流出口连接、将所述第3吸附器的流出口与所述第2冷凝器的流入口连接、将所述第2冷凝器的流出口与所述第1冷凝器的流入口连接、并将所述第1冷凝器的流出口与所述第2热交换器的流入口连接，而形成第2循环路径，从所述第2热交换器的流出口流出的所述第2热介质流入所述第3吸附器的流入口，在所述第3吸附器中，由所述第2蒸发器蒸发了的所述第2吸附材料制冷剂被吸附于所述第3吸附材料，通过所述吸附，所述第2热介质被加热，从所述第3吸附器的流出口流出的所述第2热介质流入所述第2冷凝器的流入口，从所述第2冷凝器的流出口流出的所述第2热介质流入所述第1冷凝器的流入口，从所述第1冷凝器的流出口流出的所述第2热介质流入所述第2热交换器的流入口，所述控制部将所述第1吸附器的流出口与所述第4吸附器的流入口连接并将所述第1吸附器的流入口与所述第4吸附器的流出口连接，而形成第3循环路径，在所述第1吸附器中，由所述第1蒸发器蒸发了的所述第1吸附材料制冷剂被吸附于所述第1吸附材料，通过所述吸附，第3热介质被加热，从所述第1吸附器的流出口流出的所述第3热介质流入所述第4吸附器的流入口，在所述第4吸附器中，由所述第3热介质的热而使被吸附于所述第4吸附材料的所述第2吸附材料制冷剂被解吸，并且从所述第4吸附器的流出口流出的所述第3热介质流入所述第1吸附器的流入口；在所述第2状态下，所述第1蒸发器与所述第2吸附器连接，所述第2蒸发器与所述第4吸附器连接，所述控制部将所述第1吸附器的流入口与所述第1热交换器的流出口连接并将所述第1吸附器的流出口与所述第1热交换器的流入口连接，而形成第4循环路径，从所述第1热交换器的流出口流出的所述第1热介质流入所述第1吸附器的流入口，在所述第1吸附器中，由被所述第1热交换器加热了的所述第1热介质的热，而使被吸附于所述第1吸附材料的所述第1吸附材料制冷剂被解吸，从所述第1吸附器的流出口流出的所述第1热介质流入所述第1热交换器的流入口，所述控制部将所述第4吸附器的流入口与所述第2热交换器的流出口连接、将所述第4吸附器的流出口与所述第2冷凝器的流入口连接、将所述第2冷凝器的流出口与所述第1冷凝器的流入口连接、并将所述第1冷凝器的流出口与所述第2热交换器的流入口连接，而形成第5循环路径，从所述第2热交换器的流出口流出的所述第2热介质流入所述第4吸附器的流入口，在所述第4吸附器中，由所述第2蒸发器蒸发了的所述第2吸附材料制冷剂被吸附于所述第4吸附材料，通过所述吸附，所述第2热介质被加热，从所述第4吸附器的流出口流出的所述第2热介质流入所述第2冷凝器的流入口，从所述第2冷凝器的流出口流出的所述第2热介质流入所述第1冷凝器的流入口，从所述第1冷凝器的流出口流出的所述第2热介质流入所述第2热交换器的流入口，所述控制部将所述第2吸附器的流出口与所述第3吸附器的流入口连接并将所述第2吸附器的流入口与所述第3吸附器的流出口连接，而形成第6循环路径，在所述第2吸附器中，由所述第1蒸发器蒸发了的所述第1吸附材料制冷剂被吸附于所述第2吸附材料，通过所述吸附，第3热介质被加热，从所述第2吸附器的流出口流出的第3热介质流入所述第3吸附器的流入口，在所述第3吸附器中，由所述第3热介质的热而使被吸附于所述第3吸附材料的所述第2吸附材料制冷剂被解吸，并且从所述第3吸附器的流出口流出的所述第3热介质流入所述第2吸附器的流入口；在所述第3状态下，所述第1蒸发器与所述第1吸附器连接，所述第2蒸发器与所述第4吸附器连接，所述控制部将所述第2吸附器的流入口与所述第1热交换器的流出口连接并将所述第2吸附器的流出口与所述第1热交换器的流入口连接，而形成所述第1循环路径，在所述第2吸附器中，由被所述第1热交换器加热了的所述第1热介质的热，而使被吸附于所述第2吸附材料的所述第1吸附材料制冷剂被解吸，从所述第1热交换器的流出口流出的所述第1热介质流入所述第2吸附器的流入口，从所述第2吸附器的流出口流出的所述第1热介质流入所述第1热交换器的流入口，所述控制部将所述第4吸附器的流入口与所述第2热交换器的流出口连接、将所述第4吸附器的流出口与所述第2冷凝器的流入口连接、将所述第2冷凝器的流出口与所述第1冷凝器的流入口连接、并将所述第1冷凝器的流出口与所述第2热交换器的流入口连接，而形成所述第5循环路径，从所述第2热交换器的流出口流出的所述第2热介质流入所述第4吸附器的流入口，在所述第4吸附器中，由所述第2蒸发器蒸发了的所述第2吸附材料制冷剂被吸附于所述第4吸附材料，通过所述吸附，所述第2热介质被加热，从所述第4吸附器的流出口流出的所述第2热介质流入所述第2冷凝器的流入口，从所述第2冷凝器的流出口流出的所述第2热介质流入所述第1冷凝器的流入口，从所述第1冷凝器的流出口流出的所述第2热介质流入所述第2热交换器的流入口，所述控制部将所述第1吸附器的流出口与所述第3吸附器的流入口连接并将所述第1吸附器的流入口与所述第3吸附器的流出口连接，而形成第7循环路径，在所述第1吸附器中，由所述第1蒸发器蒸发了的所述第1吸附材料制冷剂被吸附于所述第1吸附材料，通过所述吸附，第3热介质被加热，从所述第1吸附器的流出口流出的第3热介质流入所述第3吸附器的流入口，在所述第3吸附器中，由所述第3热介质的热而使被吸附于所述第3吸附材料的所述第2吸附材料制冷剂被解吸，并且从所述第3吸附器的流出口流出的所述第3热介质流入所述第1吸附器的流入口；并且，在所述第4状态下，所述第1蒸发器与所述第2吸附器连接，所述第2蒸发器与所述第3吸附器连接，所述控制部将所述第1吸附器的流入口与所述第1热交换器的流出口连接并将所述第1吸附器的流出口与所述第1热交换器的流入口连接，而形成所述第4循环路径，从所述第1热交换器的流出口流出的所述第1热介质流入所述第1吸附器的流入口，在所述第1吸附器中，由被所述第1热交换器加热了的所述第1热介质的热，而使被吸附于所述第1吸附材料的所述第1吸附材料制冷剂被解吸，从所述第1吸附器的流出口流出的所述第1热介质流入所述第1热交换器的流入口，所述控制部将所述第3吸附器的流入口与所述第2热交换器的流出口连接、将所述第3吸附器的流出口与所述第2冷凝器的流入口连接、将所述第2冷凝器的流出口与所述第1冷凝器的流入口连接、并将所述第1冷凝器的流出口与所述第2热交换器的流入口连接，而形成所述第2循环路径，从所述第2热交换器的流出口流出的所述第2热介质流入所述第3吸附器的流入口，在所述第3吸附器中，由所述第2蒸发器蒸发了的所述第2吸附材料制冷剂被吸附于所述第3吸附材料，通过所述吸附，所述第2热介质被加热，从所述第3吸附器的流出口流出的所述第2热介质流入所述第2冷凝器的流入口，从所述第2冷凝器的流出口流出的所述第2热介质流入所述第1冷凝器的流入口，从所述第1冷凝器的流出口流出的所述第2热介质流入所述第2热交换器的流入口，所述控制部将所述第2吸附器的流出口与所述第4吸附器的流入口连接并将所述第2吸附器的流入口与所述第4吸附器的流出口连接，而形成第8循环路径，在所述第2吸附器中，由所述第1蒸发器蒸发了的所述第1吸附材料制冷剂被吸附于所述第2吸附材料，通过所述吸附，第3热介质被加热，从所述第2吸附器的流出口流出的所述第3热介质流入所述第4吸附器的流入口，在所述第4吸附器中，由所述第3热介质的热而使被吸附于所述第4吸附材料的所述第2吸附材料制冷剂被解吸，从所述第4吸附器的流出口流出的所述第3热介质流入所述第2吸附器的流入口。