專利名稱：以沸石和水為吸附劑和冷媒的直接吸附式制冷設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直接吸附式制冷暖設(shè)備。
最近，作為空調(diào)器機(jī)用于面積在1500mm2以內(nèi)的室內(nèi)寫字間、小商店、研究所、旅館、宿舍、飯店、醫(yī)院、一般浴池、游泳場(chǎng)及一般建筑物的供冷氣或暖氣的吸附式制冷暖設(shè)備，都是成套組裝型的設(shè)備，有安裝在屋外的，也有安裝在屋內(nèi)的，其設(shè)備簡單，使用方便，而且對(duì)既有設(shè)備替換新的設(shè)施也是可能的。上述吸附式制冷暖設(shè)備是在密封的真空容器內(nèi)，作為吸附劑使用硅膠、沸石及活性碳等，作為冷媒使用水、氨、甲醇等。這種設(shè)備有兩個(gè)裝上固體吸附劑的吸附器相互并列著，在吸附工序上供給冷卻水，在脫離工序上則交替地供給脫離用高溫?zé)崦?，因此可以連續(xù)地制冷或制暖。
如上所述的以往的吸附式制冷暖設(shè)備，是由兩個(gè)吸附器、冷媒蒸發(fā)器、冷媒冷凝器組成。在上述兩個(gè)吸附器中，正在進(jìn)行吸附工作的吸附器的傳熱管內(nèi)流著冷卻水，正在進(jìn)行脫離工作的吸附器內(nèi)則流著高溫?zé)崦?。因此，以往的吸附式制冷暖設(shè)備需要另外附設(shè)把高溫?zé)崦捷斔徒o相關(guān)吸附器的裝置。因此，這對(duì)整個(gè)設(shè)備體系的小型化是不利的。
針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種可以縮小整個(gè)設(shè)備體系的規(guī)模，節(jié)約燃料的以沸石和水為吸附劑和冷媒的直接吸附式制冷設(shè)備。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下設(shè)計(jì)一種以沸石和水為吸附劑和冷媒的直接吸附式制冷設(shè)備，它包括兩個(gè)吸附器，冷媒蒸發(fā)器，冷凝器，所述吸附器以沸石為固體吸附劑，以水為冷媒，所述兩吸附器分別經(jīng)由閥門與所述蒸發(fā)器相連，經(jīng)由閥門與所述冷凝器相連，并分別連接有排氣管，所述蒸發(fā)器經(jīng)由閥門與所述冷凝器相連，所述兩吸附器內(nèi)部的熱交換器一端分別經(jīng)由閥門與冷卻水入口相連，另一端分別與冷卻水出口及熱水出口相連，所述蒸發(fā)器內(nèi)部的熱交換器的兩端分別與冷水入口及冷水出口相連，其特征在于它還包括一個(gè)鼓風(fēng)機(jī)和一個(gè)通過閥門分別與所述兩吸附器連接的燃燒器，所述燃燒器經(jīng)由所述冷凝器內(nèi)部的熱交換器與所述鼓風(fēng)機(jī)連接。
所述兩吸附器內(nèi)的熱交換器互相通過閥門連接起來，構(gòu)成一完全的閉路循環(huán)系統(tǒng)。
在固體吸附劑進(jìn)行脫離工作時(shí)，所述燃燒器的燃?xì)庵苯酉蜻M(jìn)行脫離工作的吸附器傳送熱量，以使吸附的水蒸氣脫離。
同時(shí)增設(shè)燃燒器和鼓風(fēng)機(jī)與冷凝器連接起來，使鼓風(fēng)機(jī)吹進(jìn)的空氣在參與冷凝器的冷卻的同時(shí)被加熱后進(jìn)入燃燒器用于燃燒，從而取消冷凝器內(nèi)的冷卻水，實(shí)現(xiàn)冷凝器的空冷化。
在這種吸附式制冷暖設(shè)備的兩個(gè)吸附器中，利用在脫離工作中產(chǎn)生的熱量生產(chǎn)熱水和供熱水，在所述兩吸附器內(nèi)部的所述熱交換器之間設(shè)置循環(huán)管路，把出自完成脫離工作的吸附器的高溫燃?xì)?，用于完成吸附工作的吸附器的初期加熱上，反過來，把出自完成吸附工作的吸附器的熱量用于完成脫離工作的吸附器的冷卻工作上，以這樣的方式把兩個(gè)吸附器的熱量加以回收和循環(huán)利用，而在這一過程中停止燃燒器的燃燒。
本發(fā)明由于采取以上設(shè)計(jì)，其具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明由于以往同類設(shè)備為基礎(chǔ)，增設(shè)了燃燒器和鼓風(fēng)機(jī)，使鼓風(fēng)機(jī)吹進(jìn)的空氣在參與冷凝器的冷卻的同時(shí)被加熱后進(jìn)入燃燒器用于燃燒，取消了冷凝器內(nèi)的冷卻水，實(shí)現(xiàn)了冷凝器的空冷化，并可以縮小整個(gè)設(shè)備體系的規(guī)模。2、本發(fā)明由于在兩個(gè)吸附器的熱交換器之間增設(shè)循環(huán)系統(tǒng)，把出自完成脫離工作的吸附器的高溫燃?xì)?，用于完成吸附工作的吸附器的初期加熱上，反過來，把出自完成吸附工作的吸附器的熱量用于完成脫離工作的吸附器的的冷卻工作上，因而在兩個(gè)吸附器之間可使熱量循環(huán)回收，而在這個(gè)過程中可停用燃燒器，因此又可以節(jié)省燃料。本發(fā)明可以廣泛用于各種需要直接吸附式制冷暖設(shè)備的場(chǎng)合中。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。


圖1是本發(fā)明閥門操作流程第一階段示意2是本發(fā)明閥門操作流程第二階段示意3是本發(fā)明閥門操作流程第三階段示意4是本發(fā)明閥門操作流程第四階段示意圖如圖1-4所示，本發(fā)明主要組成部分包括兩個(gè)吸附器1、2，冷媒蒸發(fā)器3、冷凝器4以及燃燒器5。此外還有為冷凝器4的冷卻和燃燒器5的燃燒而工作的鼓風(fēng)機(jī)13。擔(dān)負(fù)吸附工作和脫離工作的吸附器1、2分別以沸石為固體吸附劑，以水為冷媒，在與其內(nèi)部的熱交換器1H、2H相連的加熱管道和冷卻水管道上設(shè)有閥門14-17。在閥門15、17與熱交換器1H、2H之間連接著通過閥門18、19與冷卻水入口22相通的管道，閥門16、14與熱交換器1H、2H之間連接著通過閥門20、21與冷卻水出口23和熱水出口24相連的管道。連接著排氣通道27、28的吸附器1、2通過設(shè)有閥門11、12的燃?xì)馔ǖ琅c燃燒器5相連，燃燒器5又通過冷凝器4內(nèi)的熱交換器4H與鼓風(fēng)機(jī)13相連。冷凝器4則通過浮球閥6與蒸發(fā)器3相連，通過蒸發(fā)器3內(nèi)的熱交換器3H與冷水入口25和冷水出口26相連。在兩個(gè)吸附器1、2之間，通過閥門7、8連接著蒸發(fā)器3，通過閥門9、10連接著冷凝器4。閥門6-21由未加圖示的控制器操縱打開或關(guān)閉通路。
由上述可知，本發(fā)明增設(shè)燃燒器5和鼓風(fēng)機(jī)13用于冷凝器4的冷卻，去掉了以往在冷凝器4里使用的冷卻水，實(shí)現(xiàn)了冷凝器4的空冷化，可以縮小整個(gè)設(shè)備體系的規(guī)模。另外，本發(fā)明是在兩個(gè)吸附器1或2中，利用脫離工作中產(chǎn)生的熱量生產(chǎn)溫水和供熱，在兩個(gè)吸附器1、2的熱交換器1H、2H之間增設(shè)循環(huán)系統(tǒng)，以實(shí)行自然循環(huán)，把來自完成脫離工作的吸附器1或2的高溫燃?xì)庥糜谕瓿晌焦ぷ鞯奈狡?或1的初期加熱。反過來，把來自完成吸附工作的吸附器2或1的熱量以自然循環(huán)的方法用于完成脫離工作的吸附器1或2的冷卻上。以上述方法靠自然循環(huán)回收吸附器1、2的熱量，而在這個(gè)自然循環(huán)過程中，燃燒器5停止工作，因此可以節(jié)省燃料。
下面就上述結(jié)構(gòu)中的閥門及本發(fā)明的操作流程加以說明。
如圖1所示，在以沸石為固體吸附劑，水為冷媒的兩個(gè)吸附器1、2中，一個(gè)吸附器1在做吸附工作時(shí)，另一個(gè)吸附器2則做著脫離工作。此時(shí)，冷卻水通過打開的閥門18、19經(jīng)由吸附器1、2的熱交換器1H、2H后，分別經(jīng)閥門20排出為冷卻水，經(jīng)閥門21排出為熱水。首先，在進(jìn)行吸附工作的吸附器1上，隨著溫度的下降，壓力減為蒸發(fā)壓力時(shí)，蒸發(fā)器閥門7被打開，此時(shí)，蒸發(fā)器3上的通過冷水管道的熱交換器3H蒸發(fā)的冷媒蒸氣，應(yīng)由打開的閥門7吸附進(jìn)吸附器1內(nèi)。在進(jìn)行脫離工作的吸附器2上，隨著升溫壓力增為冷凝壓力時(shí)，閥門10被打開，此時(shí)，被脫離的冷媒蒸氣經(jīng)由閥門10流入冷凝器4。冷凝器4內(nèi)，經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)13的運(yùn)轉(zhuǎn)流入空氣后，經(jīng)熱交換器4H冷卻冷凝器4，在這個(gè)冷凝器4內(nèi)獲得熱量的空氣再作為燃燒用空氣進(jìn)入燃燒器5內(nèi)。從燃燒器5排出的高溫燃?xì)饨?jīng)由打開的閥門12進(jìn)入吸附器2內(nèi)參與脫離工作后，通過排氣管道27排到大氣中。此時(shí)，在內(nèi)有自冷水入口25至冷水出口26的冷水管道經(jīng)過的蒸發(fā)器3的熱交換器3H中，進(jìn)行制冷工作的同時(shí)，進(jìn)行脫離工作的吸附器2內(nèi)的熱交換器2H生產(chǎn)出溫水，經(jīng)由打開的閥門21從熱水出口24排出。
如圖2所示，吸附器2的溫度達(dá)到最終脫離溫度而完成脫離工作時(shí)，上述閥門18-21被關(guān)閉，另一些閥門14-17被打開。吸附器2上的熱經(jīng)由被打開的閥門14、15傳到吸附器1的熱交換器1H，用來加熱吸附器1，而吸附器1內(nèi)的冷卻水，經(jīng)由被打開的閥門16、17用于冷卻吸附器2。此時(shí)，兩個(gè)吸附器1、2之間，通過各自的熱交換器1H、2H分別與被打開的閥門14-17連接，構(gòu)成完全的閉路，熱量只能由吸附器2轉(zhuǎn)移到吸附器1。在熱量的這些過程中，由于連接吸附器1、2與燃燒器5之間的閥門11、12被關(guān)閉，燃燒器5就停止燃燒，從而可以節(jié)省燃料。當(dāng)在這一過程中，吸附器2被冷卻，壓力減至蒸發(fā)壓力時(shí)，情況就發(fā)生了變化。
如圖3所示，此時(shí)，蒸發(fā)器閥門8被打開，從蒸發(fā)器3的熱交換器3H蒸發(fā)的冷媒蒸氣經(jīng)由被打開的閥門8進(jìn)入吸附器2內(nèi)參與吸附工作開始制冷。一個(gè)吸附器1做脫離工作，另一個(gè)吸附器2做吸附工作，隨著吸附器1、2的高溫燃?xì)獾难h(huán)，一個(gè)吸附器1被加熱，另一個(gè)吸附器2被冷卻。另外，鼓風(fēng)機(jī)13和燃燒器5啟動(dòng)，由鼓風(fēng)機(jī)13吹進(jìn)的空氣，通過熱交換器4H冷卻冷凝器4，在冷凝器4被加熱后排出來，進(jìn)入燃燒器5參與燃燒。從燃燒器5排出的高溫燃?xì)饨?jīng)由打開的閥門11進(jìn)入吸附器1后，用來加熱使其內(nèi)的溫度達(dá)到脫離溫度，然后通過排氣管道28排出到大氣之中。吸附器2隨其內(nèi)的熱交換器2H被經(jīng)由閥門19進(jìn)來的冷卻水冷卻，通過蒸發(fā)器閥門8后進(jìn)行吸附工作，即進(jìn)行制冷生產(chǎn)。此時(shí)，在冷凝器4內(nèi)通過熱交換器4H被冷凝的水蒸氣經(jīng)由打開著浮球閥6進(jìn)入蒸發(fā)器3。
如圖4所示，吸附器1的溫度達(dá)到最終脫離溫度而完成脫離工作時(shí)，一部分閥門18-21被關(guān)閉，另一部分閥門14-17被打開。吸附器1里的熱量經(jīng)由打開著的閥門16、17到達(dá)吸附器2的熱交換器2H里用來加熱吸附器2，而吸附器2內(nèi)的冷卻水經(jīng)由打開著的閥門14、15后，用于冷卻吸附器1。在這里，兩個(gè)吸附器1、2之間，通過各自的熱交換器1H、2H分別與被打開的閥門連接，構(gòu)成完全的閉路。此時(shí)，熱量只有從一個(gè)吸附器1轉(zhuǎn)移到另一個(gè)吸附器2。在熱量的這些轉(zhuǎn)移過程中，由于連接吸附器1、2和燃燒器5的閥門11、12被關(guān)閉，燃燒器5就停止燃燒，從而可以節(jié)省燃料。同時(shí)，在這一過程中，吸附器1被冷卻，壓力減至蒸發(fā)壓力，此時(shí)，蒸發(fā)器閥門7被打開(如圖1所示)，重新復(fù)歸。
本發(fā)明按圖1-圖2-圖3-圖4的順序運(yùn)轉(zhuǎn)再回到圖1，就完成了一周期的運(yùn)轉(zhuǎn)。通過這些過程可以實(shí)現(xiàn)直接吸附式周轉(zhuǎn)，利用鼓風(fēng)機(jī)13可以實(shí)現(xiàn)冷凝器4的空冷化，從而可以使設(shè)備規(guī)模小型化。另外，可以在燃燒器5停止燃燒的情況下，在完成脫離工作的吸附器1或2和完成吸附工作的吸附器2或1之間，把其內(nèi)部的高溫水和冷卻水循環(huán)使用，可以節(jié)省燃料，提高能源利用效率。
權(quán)利要求
1.一種以沸石和水為吸附劑和冷媒的直接吸附式制冷設(shè)備，它包括兩個(gè)吸附器，冷媒蒸發(fā)器，冷凝器，所述吸附器以沸石為固體吸附劑，以水為冷媒，所述兩吸附器分別經(jīng)由閥門與所述蒸發(fā)器相連，經(jīng)由閥門與所述冷凝器相連，并分別連接有排氣管，所述蒸發(fā)器經(jīng)由閥門與所述冷凝器相連，所述兩吸附器內(nèi)部的熱交換器一端分別經(jīng)由閥門與冷卻水入口相連，另一端分別與冷卻水出口及熱水出口相連，所述蒸發(fā)器內(nèi)部的熱交換器的兩端分別與冷水入口及冷水出口相連，其特征在于它還包括一個(gè)鼓風(fēng)機(jī)和一個(gè)通過閥門分別與所述兩吸附器連接的燃燒器，所述燃燒器經(jīng)由所述冷凝器內(nèi)部的熱交換器與所述鼓風(fēng)機(jī)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的通以沸石和水為吸附劑和冷媒的直接吸附式制冷設(shè)備，其特征在于所述兩吸附器內(nèi)的熱交換器互相通過閥門連接起來，構(gòu)成一完全的閉路循環(huán)系統(tǒng)。
3.如權(quán)利要求1所述的以沸石和水為吸附劑和冷媒的直接吸附式制冷設(shè)備，其特征在于在固體吸附劑進(jìn)行脫離工作時(shí)，所述燃燒器的燃?xì)庵苯酉蜻M(jìn)行脫離工作的吸附器傳送熱量，以使吸附的水蒸氣脫離。
4.如權(quán)利要求1所述的以沸石和水為吸附劑和冷媒的直接吸附式制冷設(shè)備，其特征在于在所述固體吸附劑的脫離工作中，使用燃燒器以燃?xì)庀蛭狡髦苯觽魉蜔崃?，使被吸附的水蒸氣脫離，同時(shí)增設(shè)燃燒器和鼓風(fēng)機(jī)與冷凝器連接起來，使鼓風(fēng)機(jī)吹進(jìn)的空氣在參與冷凝器的冷卻的同時(shí)被加熱后進(jìn)入燃燒器用于燃燒，從而取消冷凝器內(nèi)的冷卻水，實(shí)現(xiàn)冷凝器的空冷化。
5.如權(quán)利要求1所述的以沸石和水為吸附劑和冷媒的直接吸附式制冷設(shè)備，其特征在于在所述固體吸附劑的脫離工作中，使用燃燒器以燃?xì)庀蛭狡髦苯觽魉蜔崃?，使被吸附的水蒸氣脫離，在這種吸附式制冷暖設(shè)備的兩個(gè)吸附器中，利用在脫離工作中產(chǎn)生的熱量生產(chǎn)熱水和供熱水，在所述兩吸附器內(nèi)部的所述熱交換器之間設(shè)置循環(huán)管路，把出自完成脫離工作的吸附器的高溫燃?xì)?，用于完成吸附工作的吸附器的初期加熱上，反過來，把出自完成吸附工作的吸附器的熱量用于完成脫離工作的吸附器的冷卻工作上，以這樣的方式把兩個(gè)吸附器的熱量加以回收和循環(huán)利用，而在這一過程中停止燃燒器的燃燒。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以沸石和水為吸附劑和冷媒的直接吸附式制冷設(shè)備,它包括兩個(gè)吸附器,冷媒蒸發(fā)器,冷凝器,其特征在于:它還包括一個(gè)鼓風(fēng)機(jī)和一個(gè)通過閥門分別與所述兩吸附器連接的燃燒器,所述燃燒器經(jīng)由所述冷凝器內(nèi)部的熱交換器與所述鼓風(fēng)機(jī)連接。本發(fā)明去掉了以往在冷凝器里使用的冷卻水,實(shí)現(xiàn)了冷凝器的空冷化,因此可以縮小整個(gè)設(shè)備體系的規(guī)模。本發(fā)明還在兩個(gè)吸附器的熱交換器之間增設(shè)循環(huán)系統(tǒng),使熱量循環(huán)回收,而在這個(gè)過程中可停用燃燒器,因此又可以節(jié)省燃料。本發(fā)明可以廣泛用于各種需要直接吸附式制冷暖設(shè)備的場(chǎng)合中。
文檔編號(hào)F25B15/00GK1192526SQ97104490
公開日1998年9月9日 申請(qǐng)日期1997年6月20日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月5日
發(fā)明者趙興元, 梁光烈 申請(qǐng)人:北京慶東鍋爐有限公司