專(zhuān)利名稱(chēng)：塊狀吸附劑平板式太陽(yáng)能冰箱吸附發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種太陽(yáng)能冰箱吸附發(fā)生器，尤其涉及一種塊狀吸附劑平板式太陽(yáng)能冰箱吸附發(fā)生器，屬于太陽(yáng)能利用技術(shù)領(lǐng)域。
現(xiàn)有技術(shù)中，吸附器通常由顆粒狀的吸附劑(如活性炭、沸石分子篩)填充在一定形狀的金屬殼體內(nèi)所構(gòu)成，且吸附劑與殼板之間須留出傳質(zhì)空間，增加了金屬材料及吸附發(fā)生器的制造成本?，F(xiàn)有吸附劑采用顆粒狀材料，傳熱性能差，傳質(zhì)空間之間需要有兩層金屬板塊，增加了系統(tǒng)泄露的可能性。此外，采用顆粒狀材料使金屬板塊與吸附劑間的接觸熱阻增加，且單位體積內(nèi)的吸附劑材料在金屬殼體內(nèi)的填充量受到了限制。
為實(shí)現(xiàn)這樣的目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，充分考慮了兩方面的重要因素，一是讓外界加給吸附器的熱量盡快通過(guò)吸附器的金屬殼體傳給吸附器內(nèi)的吸附劑，即加強(qiáng)傳熱能力；二是要求吸附器內(nèi)有合理的傳質(zhì)通道，以保證吸附劑吸附或解吸制冷劑時(shí)制冷劑蒸氣的順利暢通，即保證傳質(zhì)能力。提高吸附床傳熱最有效的方法是采用固化結(jié)構(gòu)的吸附材料，而提高傳質(zhì)的有效方法是在吸附劑中布置合理的管路通道。
本實(shí)用新型改變了傳統(tǒng)的顆粒狀吸附劑填充吸附床的結(jié)構(gòu)，采用若干塊固化的帶孔狀的塊狀吸附材料作為吸附劑，并在塊狀吸附劑材料上直接留出傳質(zhì)通道。不銹鋼板制成的長(zhǎng)方體吸附床內(nèi)，放置用銅皮包制成小塊方體形狀的吸附劑，塊狀吸附劑內(nèi)布置傳質(zhì)鋼管及傳質(zhì)空間，吸附劑間設(shè)有通孔。
塊狀吸附劑經(jīng)模具壓制而成，為增加吸附材料的粘接強(qiáng)度，采用一定比例的膠質(zhì)液體與吸附劑參混在一起進(jìn)行壓制，所得到的塊狀吸附材料經(jīng)烤箱進(jìn)行干燥，去除水分。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定，采用塊狀吸附劑并在其內(nèi)布置傳質(zhì)鋼管及傳質(zhì)空間，即保證了傳熱、又保證了傳質(zhì)效果，有利于加速太陽(yáng)能冰箱的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
由于采用塊狀吸附材料，有效地解決了太陽(yáng)能制冰裝置中吸附劑的傳熱效率，并由于塊狀吸附材料采用銅皮包裹，故可替代傳統(tǒng)的吸附床內(nèi)的傳熱肋片。吸附發(fā)生器的殼體直接與塊狀吸附材料相連，吸附材料可有效地支撐吸附發(fā)生器的外殼體，加之吸附劑擋板與支撐塊的連接結(jié)構(gòu)，使吸附發(fā)生器在真空狀態(tài)下能緊密地與吸附材料接觸，因而，吸附發(fā)生器能非常有效地將太陽(yáng)能傳遞給吸附劑。此外，本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)由于采用傳質(zhì)鋼管并在頂部留有傳質(zhì)空間，故在解決傳熱的同時(shí)亦保證了傳質(zhì)特性，具有傳熱傳質(zhì)好、結(jié)構(gòu)緊湊、性能優(yōu)越的顯著特點(diǎn)。


及具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖所示，本實(shí)用新型的吸附發(fā)生器由傳質(zhì)通道支撐塊1、吸附床殼板2、吸附劑擋板3、傳質(zhì)鋼管4和塊狀吸附劑5組成，在不銹鋼板制成的長(zhǎng)方體吸附床殼板2內(nèi)，放置用銅皮包制成小塊方體形狀的吸附劑5，塊狀吸附劑5內(nèi)布置傳質(zhì)鋼管4，傳質(zhì)鋼管4從塊狀吸附劑5中均勻的開(kāi)孔中穿過(guò)，塊狀吸附劑5與殼板2之間的傳質(zhì)空間由傳質(zhì)通道支撐塊1所支撐，塊狀吸附劑5之間設(shè)有吸附劑擋板3。
傳質(zhì)通道支撐塊1、吸附床殼板2、吸附劑擋板3均由厚1.5mm不銹鋼板做成。傳質(zhì)通道支撐塊1作用是保證吸附發(fā)生器工作在真空狀態(tài)時(shí)傳質(zhì)通道的空間不被擠扁，吸附劑擋板3的作用是保證塊狀吸附劑緊密接觸，吸附床殼板2則保證塊狀吸附劑在其內(nèi)處于真空狀態(tài)。穿插過(guò)塊狀吸附劑5的傳質(zhì)鋼管4由15mm的不銹鋼管制成，傳質(zhì)鋼管4上每隔15mm均勻打一定數(shù)量6mm的孔，然后用100目的金屬絲網(wǎng)包裹住不銹鋼管以防散離的塊狀吸附材料堵塞不銹鋼孔，傳質(zhì)鋼管4的目的是保證吸附材料在解吸和吸附時(shí)具有良好的傳質(zhì)性能。
本實(shí)用新型的吸附發(fā)生器產(chǎn)品可直接與冷凝器、蒸發(fā)器相連，組成無(wú)閥結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能冰箱，并可投放市場(chǎng)運(yùn)行。
塊狀吸附劑5由活性炭(對(duì)應(yīng)制冷劑為甲醇)或硅膠(對(duì)應(yīng)制冷劑為水)經(jīng)配方處理后用專(zhuān)有模具壓制加工而成，其尺寸大小為，長(zhǎng)300mm，寬300mm，厚30mm。塊狀吸附劑5中開(kāi)有直徑為15mm的孔徑，供傳質(zhì)鋼管4穿過(guò)。此外在吸附塊材料5的外層還用0.3mm厚的薄銅皮均勻地包襄，一方面使吸附床上表面的吸熱量盡快地傳遞給吸附材料，另一方面，可防止塊狀吸附材料松懈與脫落。
吸附發(fā)生器的工作原理可簡(jiǎn)述如下白天，吸附發(fā)生器接受太陽(yáng)輻射能量，吸附發(fā)生器殼板將所接收的太陽(yáng)能輻射能傳遞給塊狀吸附材料，使塊狀吸附材料的溫度升高解吸制冷劑，這一過(guò)程將持續(xù)到太陽(yáng)日照輻射消失。夜晚，吸附發(fā)生器受外界冷卻而降溫，當(dāng)吸附材料冷卻到蒸發(fā)壓力所對(duì)應(yīng)的溫度時(shí)，開(kāi)始吸附蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑，從而產(chǎn)生蒸發(fā)制冷過(guò)程。由于吸附發(fā)生器內(nèi)的吸附劑是由若干塊塊狀吸附材料填充而成，且每塊塊狀吸附材料上包裹著金屬銅皮，因而，每一塊塊狀吸附材料既能作支撐塊用，又能作傳熱肋片用，且在塊狀吸附材料中有傳質(zhì)通道，因而吸附發(fā)生器在工作狀態(tài)下可保持良好傳熱與傳質(zhì)能力，可使吸附發(fā)生器的性能有較大的提高。
實(shí)際應(yīng)用時(shí)，吸附發(fā)生器的面積可根據(jù)需要任意制作大小。為使生產(chǎn)具有工業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模，可采取制作1m2吸附發(fā)生器為基準(zhǔn)，然后再將1m2的吸附發(fā)生器根據(jù)需要綜合集成到任意平方米的吸附集熱器。采用該種類(lèi)型的吸附發(fā)器制作而成的太陽(yáng)能冰箱，每平方米集熱器能實(shí)現(xiàn)在太陽(yáng)能日輻射18～22MJ/m2的工況下，冰箱對(duì)外產(chǎn)冰5～7公斤。該產(chǎn)品在太陽(yáng)能資源較為豐富的地帶、特別是西部地區(qū)具有廣闊的市場(chǎng)前景。
權(quán)利要求1.一種塊狀吸附劑平板式太陽(yáng)能冰箱吸附發(fā)生器，包括吸附床殼板(2)和吸附劑(5)，其特征在于在長(zhǎng)方體吸附床殼板(2)內(nèi)，放置用銅皮包制成小塊方體形狀的吸附劑(5)，塊狀吸附劑(5)內(nèi)布置傳質(zhì)鋼管(4)，傳質(zhì)鋼管(4)從塊狀吸附劑(5)中均勻的開(kāi)孔中穿過(guò)，塊狀吸附劑(5)與殼板(2)之間的傳質(zhì)空間由傳質(zhì)通道支撐塊(1)所支撐，塊狀吸附劑(5)之間設(shè)有吸附劑擋板(3)。
專(zhuān)利摘要一種塊狀吸附劑平板式太陽(yáng)能冰箱吸附發(fā)生器，在長(zhǎng)方體吸附床殼板內(nèi)，放置用銅皮包制成小塊方體形狀的吸附劑，塊狀吸附劑內(nèi)布置傳質(zhì)鋼管，傳質(zhì)鋼管從塊狀吸附劑中均勻的開(kāi)孔中穿過(guò)，塊狀吸附劑與殼板之間的傳質(zhì)空間由傳質(zhì)通道支撐塊所支撐，并由吸附床殼板四周布置的傳質(zhì)通道支撐塊所支撐，塊狀吸附劑之間設(shè)有吸附劑擋板。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定，采用塊狀吸附劑并在其內(nèi)布置傳質(zhì)鋼管及傳質(zhì)空間，既保證了傳熱、又保證了傳質(zhì)效果，有利于加速太陽(yáng)能冰箱的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
文檔編號(hào)F25B35/04GK2530222SQ0221591
公開(kāi)日2003年1月8日 申請(qǐng)日期2002年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月27日
發(fā)明者李明, 王如竹, 許煜雄 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)