一種以低品位熱能驅動的吸附式空調機的製作方法

2023-07-18 06:28:36 2

專利名稱：一種以低品位熱能驅動的吸附式空調機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及吸附式製冷技術領域，具體是指一種以低品位熱能驅動的吸附式空調機。
目前，人們主要利用以氯氟烴類物質(CFCs)為工質的電驅動機械壓縮式製冷技術獲得冷量，但氯氟烴類物質對大氣臭氧層有很大的破壞作用。吸附式製冷技術則採用低品位熱能——如太陽能、地熱能、廉價的工廠餘熱等可再生能源作為驅動能源。例如，以鹼土金屬氯化物為吸附劑、氨為致冷劑的化學吸附式製冷技術。但這種化學吸附式製冷技術中的製冷劑當量導熱係數小，長期使用會發生膨脹現象，使傳熱傳質阻力增大，而且吸附式製冷是一個間歇過程，無法連續獲得冷量，同時系統處於非穩態，操作較為複雜，設備對熱源適應性也較差。
本實用新型就是為了克服上述現有技術中存在的缺陷，提供一種以低品位熱能驅動的對熱源適應性強、可以連續製冷、操作簡便的吸附式空調機。
本實用新型的一種以低品位熱能驅動的吸附式空調機，其特徵在於，它由吸附柱組、蒸發/冷凝器、室內機、儲冷水箱、工作水箱、微型泵、自控裝置和電磁閥相互連接構成，其中，吸附柱組固定安裝在工作水箱內，並通過管道與蒸發/冷凝器相連接，蒸發/冷凝器通過電磁閥、微型泵和管道與儲冷水箱相連接，並通過電磁閥與冷卻水管道相連接，儲冷水箱通過管道、電磁閥和微型泵與室內機相連接，自控裝置與電磁閥、微型泵電氣連接。
為了更好地實施本實用新型，吸附柱組由吸附柱成正三角形排列組成，柱間距為吸附柱外管外徑的5倍，吸附柱採用同心套管結構，其中，內管外徑為18～25mm，其壁上鑽有直徑為1～1.5mm的小孔，孔間距為孔徑的1.25倍，外管外徑為內管外徑的2.5～3.5倍，內、外管環隙填充有吸附劑，並固定安裝有徑向翅片，吸附柱底部密封，頂部通過法蘭與管道相連接。
為了更好地實施本實用新型，蒸發/冷凝器為一臥式列管式換熱器，換熱管以蒸發/冷凝器的水平軸成鏡面對稱，成正三角形排列，並分上下兩組，管間距為管外徑的1.25倍。
本實用新型具有如下優點1.本實用新型所需熱源溫度低，在85℃以上便可工作，可節省大量電能和運轉費用。同時，本實用新型在使用過程中對環境沒有危害，是一種綠色製冷空調機。
2.本實用新型對熱源適應性強，只需將滿足要求的熱水接至指定的管道即可，非常適合工業低品位餘熱的回收以及太陽能、地熱能等可再生資源的利用。
3.本實用新型由於吸附劑填充在由吸附柱內、外管環隙構成的吸附床中，限制了吸附劑的膨脹，同時由於吸附劑厚度薄，單位體積吸附劑與傳熱界面的接觸面積大，傳熱傳質阻力小、速率高。
4.本實用新型的吸附柱為可拆卸式，便於更換吸附劑。
5.本實用新型採用儲冷水箱蓄冷，致冷劑管道無閥門，通過自控裝置進行控制，實現了製冷過程的連續性，大大提高了工作效率。
6.本實用新型將蒸發器、冷凝器以及貯液罐合三為一成蒸發/冷凝器，減小了設備體積，降低了造價。
7.本實用新型採用自控裝置控制設備工作，使非專業人員使用更加方便，也便於對設備進行調試。
以下結合附圖和實施例，對本實用新型作進一步詳細地描述。


圖1是本實用新型的一種以低品位熱能驅動的吸附式空調機的結構示意圖；圖2是本實用新型的一種以低品位熱能驅動的吸附式空調機的吸附柱的結構示意圖；圖3是本實用新型的一種以低品位熱能驅動的吸附式空調機的吸附柱的A—A剖視圖。
如
圖1所示，由吸附柱21組成的吸附柱組1安裝在1500×950×500mm的鋼製工作水箱5中，並通過致冷劑管道13與蒸發/冷凝器2相連接，蒸發/冷凝器2為外徑219mm、長850mm、換熱面積0.5m2的臥式列管式換熱器，換熱管為直徑25mm、長700mm的無縫鋼管，蒸發/冷凝器2通過電磁閥18與冷卻水管道19相連接，並通過微型泵7、電磁閥17和冷媒水管道14與850×400×900mm的鋼製儲冷水箱4相連接，儲冷水箱4通過管道15、電磁閥16和微型泵6與室內機3相連接，由可編程微電腦組成的自控裝置12則與電磁閥16、17、18、微型泵6、7相連接，完成對空調機的操作與控制。
如圖2和3所示，將9根外管9外徑為57mm、長1300mm的吸附柱成正三角形排列，內管8為致冷劑通道，外徑為18mm，其壁上鑽有直徑為1～1.5mm的小孔，內、外管環隙填充吸附劑，並均勻固定安裝4片徑向翅片20，吸附柱底部用鋼板10密封，頂部設有法蘭11，便於更換吸附劑及密封。
本實用新型工作時，用戶開啟室內機3開關，則微型泵6和室內機3的風機同時開動，冷媒水從儲冷水箱4送至室內機3，產生冷風。吸附劑吸附製冷時，微型泵7開啟，將儲冷水箱4中的冷媒水輸入蒸發/冷凝器2，通過換熱管壁向致冷劑提供熱量並使自身溫度降低，液態致冷劑則吸熱汽化，如此不斷循環，冷媒水的溫度不斷降低；吸附劑解吸時，自控裝置12將微型泵7關閉，同時通過電磁閥17切斷冷媒水管道14並開啟電磁閥18，冷卻水通過冷卻水管道19進入蒸發/冷凝器2，帶走致冷劑的冷凝潛熱，致冷劑冷凝形成液池，蒸發/冷凝器2同時起了貯液罐的作用。由於儲冷水箱4可以儲存冷媒水的冷量，從而實現了連續製冷的效果。
本實用新型使用85℃以上低品位熱能驅動，熱源功率2.9kW，輔助電源85W，產生冷量1kW。熱源可採用工業餘熱(如冷卻下水、需冷卻的熱工藝物料等)，製成餘熱空調機；與太陽能熱水器配合，可製成太陽能空調機；利用地熱水驅動，可製成地熱空調機等。與同樣製冷量的電驅動機械壓縮式空調機相比，年節電850～1000kW·h。
權利要求1.一種以低品位熱能驅動的吸附式空調機，其特徵在於，它由吸附柱組(1)、蒸發/冷凝器(2)、室內機(3)、儲冷水箱(4)、工作水箱(5)、微型泵(6、7)、自控裝置(12)和電磁閥(16、17、18)相互連接構成，其中，吸附柱組(1)固定安裝在工作水箱(5)內，並通過管道(13)與蒸發/冷凝器(2)相連接，蒸發/冷凝器(2)通過微型泵(7)、電磁閥(17)和管道(14)與儲冷水箱(4)相連接，並通過電磁閥(18)與冷卻水管道(19)相連接，儲冷水箱(4)通過管道(15)、電磁閥(16)和微型泵(6)與室內機(3)相連接，自控裝置(12)與電磁閥(16、17、18)、微型泵(6、7)電氣連接。
2.一種以低品位熱能驅動的吸附式空調機，其特徵在於，吸附柱組(1)由吸附柱(21)成正三角形排列組成，柱間距為吸附柱外管(9)外徑的5倍，吸附柱(21)採用同心套管結構，其中，內管(8)外徑為18～25mm，其壁上鑽有直徑為1～1.5mm的小孔，孔間距為孔徑的1.25倍，外管(9)外徑為內管(8)外徑的2.5～3.5倍，內、外管環隙填充有吸附劑，並固定安裝有徑向翅片(20)，吸附柱(21)底部密封，頂部通過法蘭(11)與管道(13)相連接。
3.一種以低品位熱能驅動的吸附式空調機，其特徵在於，蒸發/冷凝器(2)為一臥式列管式換熱器，換熱管以蒸發/冷凝器(2)的水平軸成鏡面對稱，成正三角形排列，並分上下兩組，管間距為管外徑的1.25倍。
專利摘要本實用新型是一種以低品位熱能驅動的吸附式空調機,它由吸附柱組、蒸發/冷凝器、室內機、儲冷水箱、工作水箱、微型泵、自控裝置和電磁閥相互連接構成。本實用新型對熱源適應性強,所需熱源溫度低,採用儲冷水箱蓄冷,通過自控裝置進行控制,實現了製冷過程的連續性。本實用新型使用無汙染,屬於綠色製冷空調機。
文檔編號F25B27/02GK2498556SQ01215388
公開日2002年7月3日 申請日期2001年2月28日 優先權日2001年2月28日
發明者陳礪 申請人:華南理工大學