專利名稱：依據(jù)混合式原理工作的化學(xué)熱泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種依據(jù)混合式原理工作的化學(xué)熱泵以及一種用于熱交換器的噴灑器或分配器，尤其涉及一種用于將液體噴灑到化學(xué)熱泵的熱交換器上的散布裝置。
背景技術(shù)：
在公開的國際專利申請WO 00/37864中披露的化學(xué)熱泵中，該化學(xué)熱泵依據(jù)一特殊過程來工作，在本文中稱為混合式原理、混合式方法、或混合式過程。
在先前公知的熱泵中，所有能量儲存在主單元中。該主單元總是以平衡狀態(tài)工作并且因此總是熱的。在與主單元完全獨立工作的所謂從屬單元中，獲取對于建筑物的AC(空調(diào))系統(tǒng)的制冷或供熱。只要能量儲存在主單元中，水和加載的物質(zhì)可傳輸?shù)綇膶賳卧?，?dāng)需要提供熱量或冷量時該從屬單元可夜以繼日地產(chǎn)生熱量或冷量。用于熱水的熱量在夜間直接從主單元中獲得，顯然主單元總是熱的。
該設(shè)備需要用作至少三種閥門以便在主單元和從屬單元之間連通。然而，在設(shè)備中閥門使用了對于固態(tài)物質(zhì)有催化作用的介質(zhì)，這具有不安全的影響并且通常引起泄漏的風(fēng)險。因此，存在減小閥門數(shù)量的需求。
通常，現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備包括第一容器，其稱為收集器或反應(yīng)器，其中包含放熱地吸收吸附物和吸熱地與吸附物脫附的物質(zhì)。該第一容器經(jīng)由導(dǎo)管與稱為冷凝器/蒸發(fā)器的另一容器連接。該第二容器用作當(dāng)在第一容器內(nèi)吸熱地與該物質(zhì)脫附的同時使得氣態(tài)吸附物冷凝成液態(tài)吸附物的冷凝器并且用作在第一容器內(nèi)放熱地吸收該吸附物的同時使得液態(tài)吸附物蒸發(fā)成氣態(tài)吸附物的蒸發(fā)器。在第一容器內(nèi)的該物質(zhì)直接與第一熱交換器接觸，在該第一熱交換器中該物質(zhì)又以液體流動的方式從周圍大氣環(huán)境獲得熱量或向周圍大氣環(huán)境提供熱量。在冷凝器/蒸發(fā)器中的液體以相同的方式與第二熱交換器直接接觸，在第二熱交換器中該液體又以液體流動的方式從周圍大氣環(huán)境獲得熱量或向周圍大氣環(huán)境提供熱量。為了使得該熱泵能夠依據(jù)混合式原理工作，第一熱交換器與處于固態(tài)的物質(zhì)一起被包含在第一容器內(nèi)的細(xì)網(wǎng)眼的網(wǎng)或過濾器內(nèi)。形成液態(tài)形式的該物質(zhì)的溶液存在于第一容器的下部并且收集在靠近第一熱交換器且位于第一熱交換器下面的自由空間中。溶液借助導(dǎo)管和泵從該空間中噴灑到第一熱交換器上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一目的在于提供一種依據(jù)混合式原理工作的化學(xué)熱泵，在其內(nèi)部的閥數(shù)量減小。
本發(fā)明的一目的在于提供一種包括依據(jù)混合式原理工作的化學(xué)熱泵的設(shè)備，該設(shè)備具有較高的效率。
依據(jù)混合式原理工作的化學(xué)熱泵大致包括反應(yīng)器部分，在該反應(yīng)器部分中，在加載階段時，處于溶解狀態(tài)的活性物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w狀態(tài)并且保持在反應(yīng)器部分中，隨后揮發(fā)性液體脫附并且同時/其后被蒸發(fā)，并且在該反應(yīng)器部分，在卸載階段中，處于其固體狀態(tài)的活性物質(zhì)吸收揮發(fā)性液體的蒸氣并且轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙鉅顟B(tài)。另外，該化學(xué)熱泵包括冷凝器/蒸發(fā)器部分，在該冷凝器/蒸發(fā)器部分中，在加載階段時，揮發(fā)性液體的蒸氣由反應(yīng)器部分來接收并且被冷凝為液態(tài)，并且保持在該冷凝器/蒸發(fā)器部分中，并且在該該冷凝器/蒸發(fā)器部分中，在卸載階段中，揮發(fā)性液體的至少一部分被蒸發(fā)并且所形成的蒸氣傳輸?shù)椒磻?yīng)器部分。
另外，大致提供了在真空側(cè)沒有閥的化學(xué)熱泵或熱力機器。該原理利用兩個相同的主單元。每一主單元包括集成在同一箱體內(nèi)的反應(yīng)器和冷凝器/蒸發(fā)器。其中一個主單元可被加載，同時另一主單元可例如制冷。該原理的一個缺點在于，在該過程轉(zhuǎn)換或過程方向改變時需要大量能量。已經(jīng)被加載的單元將被冷卻，并且已經(jīng)制冷的單元將被加熱。因此，這種轉(zhuǎn)換工作需要長時間，并且在冷卻過程中傳輸?shù)哪芰吭谠撓到y(tǒng)中是主要的損失。在實驗中，已經(jīng)證實其需要大約30-50分鐘。在該時間段內(nèi)該機器是不工作的并且對于建筑物/公寓不提供冷量。
因此，為了改進(jìn)這種情況，反應(yīng)器和冷凝器/蒸發(fā)器中的每一個均分成另外的兩個容器。冷凝器/蒸發(fā)器具有其中設(shè)置有熱交換器的部分和其中容納有處于其冷凝后的形式的揮發(fā)性液體的收集部分，該冷凝后的形式通常為水。另外，反應(yīng)器具有其中設(shè)置有熱交換器和過濾器的部分和其中存儲有處于揮發(fā)性液體狀態(tài)的活性物質(zhì)的溶液的收集部分。
借助這樣的分隔，在轉(zhuǎn)換操作中只有少量的現(xiàn)有物質(zhì)量必須改變其溫度。因此，轉(zhuǎn)換操作可以明顯更快地實施，并且依據(jù)實驗其可以在低于10分鐘內(nèi)完成。在實際應(yīng)用中，通過利用兩個主單元可獲得對于冷卻效率的明顯提高，其中在所希望的操作模式中，原則上不會發(fā)生其中一個主單元完全地卸載而另一主單元完全地加載。
因此，基本上提供了這樣一種化學(xué)熱泵，其借助通常為金屬鹽的適當(dāng)?shù)幕钚晕镔|(zhì)以及通常為水的揮發(fā)性液體來工作，揮發(fā)性液體在相應(yīng)溫度下可由該活性物質(zhì)吸收和脫附，在相應(yīng)溫度之間存在大致恒定的溫度差，以便在所述溫度之間的區(qū)間范圍內(nèi)當(dāng)該揮發(fā)性液體脫附時該活性物質(zhì)逐漸地從溶解在該揮發(fā)性液體的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)，通常為結(jié)晶狀態(tài)。更特別的是，揮發(fā)性液體可在第一溫度時由活性物質(zhì)吸收并且在較高的第二溫度時由活性物質(zhì)脫附，以便使得活性物質(zhì)在第一溫度下處于固體狀態(tài)，當(dāng)活性物質(zhì)吸收揮發(fā)性液體或其蒸氣時活性物質(zhì)從固態(tài)立即部分地轉(zhuǎn)變液態(tài)或溶液狀態(tài)，并且在第二溫度下具有處于液態(tài)或溶液狀態(tài)，當(dāng)揮發(fā)性液體散失時，特別是其蒸氣相，活性物質(zhì)從其液態(tài)或溶液狀態(tài)立即部分地轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w狀態(tài)。
另外，該化學(xué)熱泵包括反應(yīng)器部分，該反應(yīng)器部分具有定位在其中的第一熱交換器。該活性物質(zhì)總是保留在該反應(yīng)器部分中并且在其中在固態(tài)與溶解在該揮發(fā)性液體中的狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。另外，設(shè)置有冷凝器/蒸發(fā)器部分，該冷凝器/蒸發(fā)器部分具有定位在其中的第二熱交換器。在該冷凝器/蒸發(fā)器部分中，只有該揮發(fā)性液體總是以變化的量保留在該冷凝器/蒸發(fā)器部分中，該揮發(fā)性液體在其中蒸發(fā)和冷凝。僅用于蒸氣/氣體的通道/通路在該反應(yīng)器部分與該冷凝器/蒸發(fā)器部分之間延伸并進(jìn)行連接。噴灑器或分配器可設(shè)置在反應(yīng)器部分中，以便使得在液體中的活性物質(zhì)即處于溶解狀態(tài)的活性物質(zhì)與第一熱交換器和固體物質(zhì)接觸。以相同的方式，噴灑器或分配器可設(shè)置在冷凝器/蒸發(fā)器部分中，以便使得處于其液態(tài)的揮發(fā)性液體與第二熱交換器接觸。
這樣，在反應(yīng)器部分中
-在加載階段，處于其溶解狀態(tài)的活性物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w狀態(tài)并且保持在反應(yīng)器部分中，揮發(fā)性液體則被脫附并且同時/其后蒸發(fā)，和-在卸載階段中，處于其固態(tài)狀態(tài)的活性物質(zhì)吸收揮發(fā)性液體的蒸氣并且轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙鉅顟B(tài)，并且在冷凝器/蒸發(fā)器部分中-在加載階段，揮發(fā)性液體的蒸氣由反應(yīng)器部分接受并且冷凝成液態(tài)并且保持在冷凝器/蒸發(fā)器部分中，-在卸載階段中，揮發(fā)性液體的至少一部分被蒸發(fā)，并且所形成的蒸氣傳輸給反應(yīng)器部分。
有利的是，該反應(yīng)器部分分為兩個單獨容器，也就是說，反應(yīng)器容器和反應(yīng)器收集容器，反應(yīng)器容器實現(xiàn)揮發(fā)性液體吸收在該活性物質(zhì)中/與該活性物質(zhì)脫附，并且在脫附之后當(dāng)活性物質(zhì)處于固態(tài)或非溶解狀態(tài)時該反應(yīng)器容器包含或存儲該活性物質(zhì)，并且反應(yīng)器的收集容器用于當(dāng)活性物質(zhì)處于溶解在該液體中的狀態(tài)時收集并存儲該活性物質(zhì)。由此可以實現(xiàn)存儲或保留在該反應(yīng)器收集容器中的物料的溫度不取決于在反應(yīng)器容器中該揮發(fā)性液體的脫附溫度和使其蒸發(fā)的溫度。
有利的是，以相同的方式，該冷凝器/蒸發(fā)器部分分為兩個單獨容器，即冷凝器/蒸發(fā)器容器和用于冷凝器/蒸發(fā)器容器的收集容器。冷凝器/蒸發(fā)器容器實現(xiàn)保留在該冷凝器/蒸發(fā)器部分中揮發(fā)性液體的量的蒸發(fā)/冷凝，并且該收集容器用于在該化學(xué)熱泵卸載過程中收集處于其液體/冷凝的狀態(tài)的揮發(fā)性液體并且用于在該化學(xué)熱泵加載過程中存儲揮發(fā)性液體。由此可以實現(xiàn)存儲或保留在該冷凝器/蒸發(fā)器部分收集容器中的物料的溫度不取決于在冷凝器/蒸發(fā)器容器中蒸發(fā)/冷凝的溫度。
另外，用于反應(yīng)器的收集容器有利地位于反應(yīng)器容器下面的水平面處，并且以相同的方式，用于冷凝器/蒸發(fā)器部分的收集容器位于在冷凝器/蒸發(fā)器容器下面的水平面處。用于冷凝器/蒸發(fā)器的收集容器位于反應(yīng)器收集容器的正下方。冷凝器/蒸發(fā)器容器有利地位于反應(yīng)器容器的正上方或其之上，僅由分隔壁分隔開。氣體/蒸氣的通道/通路位于該分隔壁中。
通常反應(yīng)器部分和冷凝器/蒸發(fā)器部分可借助在單個箱體內(nèi)的空間形成，箱體由適當(dāng)?shù)膬?nèi)壁也稱為分隔壁分隔為不同的部分。
有利的是，第一泵布置成使得活性物質(zhì)循環(huán)。該第一泵連接到反應(yīng)器收集容器上，以便使得處于其溶解狀態(tài)的活性物質(zhì)流過第一熱交換器，并且該第一泵還連接到反應(yīng)器容器的出口上。這樣，在沒有設(shè)置任何外部調(diào)節(jié)或控制裝置的情況下可平衡液體流動和液面。因此，在加載階段，第一泵設(shè)置成將液體從反應(yīng)器收集容器泵送到在反應(yīng)器容器內(nèi)的分配器或噴灑器。該第一泵在加載家端中還將液體從用于冷凝器/蒸發(fā)器的該收集容器泵送到在反應(yīng)器容器內(nèi)的分配器或噴灑器。
在卸載階段中，第二泵設(shè)置成將液體從用于冷凝器/蒸發(fā)器的該收集容器泵送到冷凝器/蒸發(fā)器容器以及用于冷凝器/蒸發(fā)器部分的分配器或噴灑器裝置，其設(shè)置冷凝器/蒸發(fā)器容器中位于第二熱交換器處。
另外，冷凝器/蒸發(fā)器容器包括具有有限容積的緊急液體容器，其如此連接和定位，即，便于接納揮發(fā)性液體的有限量的冷凝液。該緊急液體容器經(jīng)由包括氣封的連接通路連接到第一泵的出口導(dǎo)管，該出口導(dǎo)管包含流過的處于其溶解狀態(tài)的活性物質(zhì)的循環(huán)流動。在該循環(huán)流動中的活性物質(zhì)與在該緊急液體容器中的冷凝液之間的溫度差可防止在該化學(xué)熱泵的正常運行過程中從緊急液體容器流入到該出口導(dǎo)管中。這樣，緊急液體容器和出口管道之間的連接通路可包括止回閥，其布置成防止處于溶解狀態(tài)的活性物質(zhì)不希望地流入該緊急液體容器。
在反應(yīng)器部分中的過濾器或網(wǎng)布置在第一熱交換器之下并且布置成便于保持處于其固態(tài)狀態(tài)的活性物質(zhì)。該過濾器或網(wǎng)構(gòu)造成向上開放的籃并且由此設(shè)置在反應(yīng)器容器內(nèi)。該過濾器或網(wǎng)構(gòu)造成包括溢流裝置，以便在溶液以過大速度供應(yīng)并且散布在反應(yīng)器的熱交換器上的情況下，使得可能包含固體物質(zhì)的溶液直接流向反應(yīng)器的收集容器。
另外，可依據(jù)控制或選擇來建立反應(yīng)器容器與反應(yīng)器收集容器之間的另一被動形式的連接通路，即沒有泵的導(dǎo)管，以便實現(xiàn)保持在反應(yīng)器容器和反應(yīng)器收集容器內(nèi)的處于其溶解狀態(tài)的活性物質(zhì)的量的混合。這樣，從反應(yīng)器容器經(jīng)該連接通路流向其收集容器的流動僅僅借助重力來實現(xiàn)。一控制單元可設(shè)置成基于反應(yīng)器容器內(nèi)的溫度來建立反應(yīng)器容器與反應(yīng)器收集容器之間的連接通路，以便當(dāng)該溫度低時建立該連接。另外，該控制單元包括溫度傳感器，其中溫度變化對應(yīng)于機械部件的位置改變，或者溫度變化轉(zhuǎn)變成機械功，特別是可包括雙金屬片部件或記憶金屬部件或者包含蠟或氣體的部件。
在該熱泵中使用了兩個噴灑器，一個噴灑器用于散布反應(yīng)器部分中的溶液，一個噴灑器用于散布冷凝器/蒸發(fā)器部分中的水。這些噴灑器將液體噴灑在相應(yīng)的熱交換器的表面上，并且它們可構(gòu)造成簡單的噴淋裝置或構(gòu)造成旋轉(zhuǎn)的噴灑器臂。在具有旋轉(zhuǎn)的噴灑器臂的噴灑器中，噴灑器臂借助流出的液體即借助反作用力來驅(qū)動，在流動變化并且流動有時非常小的情況下，在反應(yīng)器部分中尤其可能出現(xiàn)這樣的情況，這時，噴灑器臂不能進(jìn)行任何旋轉(zhuǎn)運動，而是在或長或短的時間段內(nèi)保持在同一位置，因此所有流出的液體僅僅潤濕熱交換器的同一表面。相反，為了在這種情況下實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運動以及將液體分配到熱交換器的不同表面上，可利用重力。通常，這種噴灑裝置可用于將液體噴灑到任何熱交換器的表面上。
一種由重力驅(qū)動的噴灑器大致包括至少一個大致水平的噴灑器臂，其具有至少一個用于液體的出口開口，以及一支承裝置，在該液體的流動促使旋轉(zhuǎn)運動時，借助該裝置該噴灑器臂安裝成可圍繞一大致豎直的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。該噴灑器臂可以是大致水平的，或者與水平面呈一小角度。當(dāng)液體從噴灑器臂上的出口開口流出時，在特殊實施例中，葉片或揚液裝置驅(qū)動噴灑器臂圍繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。特別是，葉片或揚液裝置包括具有旋轉(zhuǎn)軸的葉片或揚液輪，并且包括至少一個葉片或揚液片，該至少一個葉片或揚液片布置成接納流出該出口開口的液體。借助在葉片或揚液片中接納的液體的重量，而使得葉片或揚液片圍繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)并隨后將被接納的液體排空到位于噴灑器下面的熱交換器的表面上。這樣，驅(qū)動裝置與旋轉(zhuǎn)軸連接，以便其在葉片或揚液輪旋轉(zhuǎn)的過程中使得噴灑器臂圍繞噴灑器臂的軸旋轉(zhuǎn)。
有利的是，葉片或揚液輪或者葉片或揚液片大致定位在噴灑器臂的正下方以便在噴灑器臂的旋轉(zhuǎn)運動中實現(xiàn)與噴灑器臂圍繞旋轉(zhuǎn)軸的相同的旋轉(zhuǎn)運動。另外，每一葉片或揚液片是細(xì)長的，其包括凹槽形成的空間，其沿離開噴灑器臂的軸的方向延伸。驅(qū)動輪與葉片或揚液輪的旋轉(zhuǎn)軸連接，以便與固定地布置的圓形路徑結(jié)合。在葉片或揚液輪以及旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)過程中，驅(qū)動輪被驅(qū)動進(jìn)行旋轉(zhuǎn)并且借助摩擦沿該路徑抵靠該圓形路徑移動，并且由此圍繞該軸和噴灑器臂使得葉片或揚液輪旋轉(zhuǎn)。該噴灑器臂可適當(dāng)?shù)匕ň哂屑?xì)長槽口或至少一個孔的管道，槽口和孔特別地布置在該管道的最上部。
以下將參照附圖并結(jié)合詳細(xì)描述來闡述本發(fā)明的其它的目的和優(yōu)點，其中的部分目的和優(yōu)點在說明書中是顯而易見的，或者可在實施本發(fā)明的過程中理解。特別地借助在后附的權(quán)利要求中限定的方法、過程、設(shè)備及其組合，可實現(xiàn)并獲得本發(fā)明的目的和優(yōu)點。


盡管在后附的權(quán)利要求中限定了本發(fā)明的新的特征，但是通過參照以下附圖并結(jié)合非限定性的實施例的詳細(xì)描述，可更好地理解本發(fā)明的的這些和其它的特征，并理解本發(fā)明的構(gòu)思和內(nèi)容，并獲得對于本發(fā)明全面的理解，在附圖中圖1a示出了化學(xué)熱泵的示意圖；圖1b示出了化學(xué)熱泵的替代實施例的示意圖；圖2示出了由化學(xué)熱泵驅(qū)動的空調(diào)裝置的框圖；圖3a示出了噴灑器的示意圖；和圖3b示出了從噴灑器臂的端部截取的如圖3a所示的噴灑器的示意圖。
具體實施例方式
在圖2中示出了由兩個交替工作的相同的主單元200驅(qū)動的空調(diào)設(shè)備的最重要的部分。每一主單元包括布置在箱體內(nèi)的反應(yīng)器和冷凝器/蒸發(fā)器。主單元包括分別用于反應(yīng)器和冷凝器/蒸發(fā)器的上和下熱交換器210、220。該上熱交換器可經(jīng)由三通閥230連接到旨在冷卻例如房屋/公寓或辦公室的元件AC，或者連接到冷卻介質(zhì)冷卻器OC。該下熱交換器可經(jīng)由三通閥240連接到冷卻介質(zhì)冷卻器OC或連接到以某種適當(dāng)?shù)姆绞奖患訜岬脑缣柲苊姘錝P。借助所述三通閥的適當(dāng)設(shè)定，其中一個主單元可被加載，而另一主單元例如可在元件AC制冷。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)其中一個主單元從制冷轉(zhuǎn)變?yōu)榧虞d并且同時另一主單元從加載轉(zhuǎn)變?yōu)殚_始制冷時，大量的能量消耗在這種改變中或消耗在所謂的系統(tǒng)轉(zhuǎn)換中。在常規(guī)結(jié)構(gòu)的主單元中，這些轉(zhuǎn)換操作需要較長的時間。以下將描述只需短時間進(jìn)行轉(zhuǎn)換操作的化學(xué)熱泵單元。
在圖1a中示意性地示出了化學(xué)熱泵或制冷或制熱的熱力機器的第一實施例，其構(gòu)造成大致依據(jù)如上述的國際專利申請WO 00/37864所述的過程來工作。該機器包括作為主要部件的真空密閉的箱體100，該箱體由多個分隔壁分為不同的部分或容器，也稱為腔。反應(yīng)器容器1也簡稱為反應(yīng)器，該反應(yīng)器容器借助在其底部處的、稍微傾斜的、平的、且非滲透性的分隔壁110與反應(yīng)器收集容器2分開，反應(yīng)器收集容器2也可簡稱為第一收集容器。反應(yīng)器容器1在其上端處延伸到冷凝器/蒸發(fā)器容器3中，冷凝器/蒸發(fā)器容器3也可簡稱為冷凝器/蒸發(fā)器，并且反應(yīng)器容器1借助分隔壁120與冷凝器/蒸發(fā)器容器3分開，在該實施例中如圖所示該分隔壁120具有水平底部，并且其中心部分延伸進(jìn)入氣體管道3.4，氣體管道3.4從該分隔壁向上延伸。反應(yīng)器收集容器2以與反應(yīng)器容器相同的方式借助在其底部處的、稍微傾斜的、平的、且非滲透性的分隔壁110與用于該冷凝器/蒸發(fā)器的收集容器4分開，收集容器4也可簡稱為第二收集容器。
在反應(yīng)器容器1中，設(shè)置有熱交換器1.3，其也稱為熱交換器單元，并且一對應(yīng)的熱交換器3.3設(shè)置在冷凝器/蒸發(fā)器容器3中。另外，在反應(yīng)器容器1中設(shè)置有過濾器1.2，其也稱為反應(yīng)器過濾器并且通稱為分離裝置設(shè)置在熱交換器1.3下面以便分離和收集固態(tài)物質(zhì)。
現(xiàn)假設(shè)該機器在其啟動時是沒有加載的，即，沒有處于固態(tài)的活性物質(zhì)存在于該機器中。
隨后，該活性材料作為溶液存在于反應(yīng)器的收集容器2中。連接在反應(yīng)器容器1的第一底部出口1.7與反應(yīng)器收集容器之間的導(dǎo)管2.2中的閥2.3是關(guān)閉的。只有少量的揮發(fā)性液體通常為水保留在位于箱體100的最下端的冷凝器/蒸發(fā)器的收集容器4內(nèi)。當(dāng)?shù)诙肞2關(guān)斷時第一泵P1啟動。這些泵也稱為噴灑器泵，其分別用于反應(yīng)器的熱交換器1.3和冷凝器/蒸發(fā)器的熱交換器3.3。
熱量例如從太陽能面板SP供應(yīng)給反應(yīng)器的熱交換器1.3，參見圖2，并且冷凝器/蒸發(fā)器的熱交換器3.3例如借助冷卻介質(zhì)冷凝器OC被冷卻。
當(dāng)?shù)谝槐肞1啟動時，溶液從反應(yīng)器的收集容器2的下部流經(jīng)底部出口2.1并流經(jīng)具有連接在其中的止回閥2.4的導(dǎo)管132以便流向并流經(jīng)第一泵的入口，經(jīng)過第一泵的出口管131以及入口管1.6向上流向位于反應(yīng)器容器1的頂部中的噴灑器1.4，從而散布在反應(yīng)器的熱交換器1.3的表面上。該噴灑器可構(gòu)造成常規(guī)的圍繞中心旋轉(zhuǎn)的旋臂，該旋臂具有中心供應(yīng)源并且由于流出的液體產(chǎn)生的反作用力而旋轉(zhuǎn)。噴灑器臂可設(shè)置有多個小的出口孔或在旋臂的每一端部設(shè)置有兩個大的出口開口。這些開口可適當(dāng)?shù)卦O(shè)置成離開噴灑器臂4.1的安裝中心不同的距離，以便由第一泵P1產(chǎn)生的噴灑流體可到達(dá)反應(yīng)器的熱交換器1.3的所有表面。
這樣，該溶液由噴灑器4.1散布在反應(yīng)器的熱交換器1.3上，并且溶液從該熱交換器流經(jīng)過濾器1.2和處于反應(yīng)器容器1的底部的第二底部出口1.5，這樣溶液從反應(yīng)器容器經(jīng)過導(dǎo)管133再次返回到第一泵，該導(dǎo)管133從該底部出口延伸到第一泵P1的入口。此刻在反應(yīng)器容器中循環(huán)的該溶液快速地被熱交換器1.3加熱并由此被加載。在加載過程中，水蒸氣經(jīng)氣體管道3.4從反應(yīng)器容器1流向冷凝器/蒸發(fā)器容器3，在冷凝器/蒸發(fā)器容器3中水蒸氣在冷凝器/蒸發(fā)器的熱交換器3.3的表面上冷凝，并且經(jīng)冷凝器/蒸發(fā)器容器的出口3.5并經(jīng)導(dǎo)管135向下流動并且從該導(dǎo)管經(jīng)由另一導(dǎo)管136流入冷凝器/蒸發(fā)器的收集容器4，該另一導(dǎo)管136與用于該收集容器4的底部入口/出口4.1連接，該出口3.5設(shè)置在該冷凝器/蒸發(fā)器容器的由分隔壁120形成的底部處。隨后在反應(yīng)器容器內(nèi)的溶液量減小，并且另一新的溶液連續(xù)地滴入，該另一新的溶液從反應(yīng)器的收集容器2經(jīng)由導(dǎo)管132和止回閥2.4流向第一泵P1的入口從而被泵送。隨后該溶液越來越濃，并且溶解的活性物質(zhì)逐漸地轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)，即形成晶體，它們由收集具有籃形狀的且位于反應(yīng)器容器1中的反應(yīng)器過濾器1.2收集。
因為由反應(yīng)器的收集容器2與反應(yīng)器容器1之間的壓力差導(dǎo)致的振蕩，止回閥2.4可防止熱的溶液從反應(yīng)器容器的出口1.5經(jīng)由均與第一泵P1的入口連接的導(dǎo)管132、133進(jìn)入到反應(yīng)器的收集容器2中。其目的在于使得使得反應(yīng)器的收集容器2保持冷的狀態(tài)。以這樣的方式，加載過程繼續(xù)，直到反應(yīng)器的收集容器2排空溶液并且反應(yīng)器容器保持該機器中的大致所有的活性物質(zhì)，該活性物質(zhì)隨后處于固態(tài)。
管道1.1在反應(yīng)器容器1與反應(yīng)器收集容器2之間延伸，其例如可居中地設(shè)置并且旨在均衡這些容器之間的壓力差，并且從反應(yīng)器收集容器的上壁即從分隔壁110向上延伸一距離至反應(yīng)器容器的內(nèi)部，例如向上大致延伸到其中心。如圖所示，反應(yīng)器過濾器1.2可構(gòu)造成具有環(huán)形形狀的向上開口的籃，以便接收活性物質(zhì)的晶體，即接收固態(tài)的活性物質(zhì)。隨后，該居中設(shè)置的管道1.1在過濾器的居中定位的凸起部中向上延伸并且在過濾器中稍微在大孔1.8下面的位置處開口，例如由布置在該位置處的金屬板制成。溶液可經(jīng)孔1.8、反應(yīng)器容器的第二底部出口1.5、和導(dǎo)管133直接返回到第一泵P1，在這種情況下過濾器1.2不能允許溶液以與第一泵P1泵送溶液的速度相比充分高的速度經(jīng)在其底部和在其側(cè)部上的小孔或網(wǎng)眼流過。
冷凝的水最終收集在第二收集容器4中。在加載即將結(jié)束之前，當(dāng)該容器充滿時，在第二泵P2的入口與冷凝器/蒸發(fā)器容器3的下部的底部出口3.5之間的管道135中的液面升高。在一段時間之后，該液面非常高以至于使得冷凝成的水經(jīng)底部出口3.5進(jìn)入冷凝器/蒸發(fā)器容器3。當(dāng)該液面達(dá)到在冷凝器/蒸發(fā)器容器3中的預(yù)定高度時，冷凝成的水從冷凝器/蒸發(fā)器容器經(jīng)溢流管道3.9返回到反應(yīng)器容器1的上部。此刻該加載階段結(jié)束，但是還沒有獲得到來自太陽能面板的熱效應(yīng)。未示出的傳感器可設(shè)置在溢流管道3.9進(jìn)入反應(yīng)器容器1的入口處，在該位置處溢流管道在正常情況下是熱的。當(dāng)處于完全的總加載狀態(tài)時，該傳感器檢測出水流經(jīng)溢流管道3.9并冷卻該管道而引起的溫度下降，并且該傳感器由此可提供表明該熱泵完全加載的信號。
此刻該過程可借助其它方式進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
反應(yīng)器的熱交換器1.3此刻被冷卻，并且冷凝器/蒸發(fā)器3的熱交換器3.3與建筑物的AC(空調(diào))系統(tǒng)連接。第二泵P2被啟動。在反應(yīng)器容器1內(nèi)的可能剩余的溶液與在過濾器1.2中的鹽一起被冷卻，鹽即活性物質(zhì)的晶體或該活性物質(zhì)的固體狀態(tài)。水借助第二泵P2經(jīng)由導(dǎo)管137被泵送，以便流過冷凝器/蒸發(fā)器容器中的熱交換器3.3，并且隨后水首先從導(dǎo)管上升到處于冷凝器/蒸發(fā)器容器3的最高部分的入口3.6。從該入口，該水到達(dá)居中設(shè)置在冷凝器/蒸發(fā)器容器中的緊急液體容器3.2，其具有較小的容積并且因此可接收有限的水量。另外，水流經(jīng)位于限定該緊急液體容器的一圍繞分隔壁150中的溢流孔3.8從該容器3.2流過布置在緊急液體容器的側(cè)部處的噴灑器容器3.1，水從該處經(jīng)由在噴灑器容器底部中的開口流過冷凝器/蒸發(fā)器的熱交換器3.3。該具有底部開口的噴灑器容器用作冷凝器/蒸發(fā)器容器3的噴灑裝置，并且實際上用作噴淋裝置。
在噴灑器容器3.1不能接收所有的水的情況下，多余的水流經(jīng)溢流管道3.11，該溢流管道從冷凝器/蒸發(fā)器容器3的最高部向下延伸到噴灑器容器3.1中穿過冷凝器/蒸發(fā)器容器并且在位于其中的熱交換器3.3處開口。其后，水經(jīng)過冷凝器/蒸發(fā)器容器3的出口3.5再次流經(jīng)管道135以便流向第二泵P2的入口。當(dāng)反應(yīng)器容器1被冷卻時，設(shè)置在反應(yīng)器容器的第一底部出口1.7與反應(yīng)器收集容器2之間的導(dǎo)管2.2中的球閥2.3被打開，兩個容器即反應(yīng)器容器1和其收集容器2隨后實際上形成單一的主反應(yīng)器或反應(yīng)器單元。在過濾器1.2中的鹽緩慢地溶解，并且越來越多的溶液收集在反應(yīng)器的收集容器2中。只有流出該AC系統(tǒng)的介質(zhì)所提供的冷卻溫度是可接受的，該過程繼續(xù)進(jìn)行。
球閥2.3基于反應(yīng)器容器1的溫度來控制，例如通過使用設(shè)置反應(yīng)器容器的底部處即位于分隔壁110的頂表面的溫度傳感器/控制器單元1.9來實現(xiàn)。該溫度傳感器/控制器單元可大致包括傳感器，其中溫度變化以未示出的方式對應(yīng)于機械部件的位置改變，或者溫度變化轉(zhuǎn)變成機械功，特別是可包括雙金屬片部件或記憶金屬部件或者包含蠟或氣體的部件，以便可按機械方式直接影響球閥2.3的工作。
在電源中斷的情況下，泵P1、P2停機。隨后，在導(dǎo)管和第一泵P1中的剩余溶液中的活性物質(zhì)具有凝結(jié)為晶體的風(fēng)險。為了防止其發(fā)生，可利用來自緊急液體容器的水。在正常運行過程中，在離開第一泵P1的出口管道131中的泵送液面確定成稍微高于在反應(yīng)器容器1中的噴灑器1.4的入口管道1.6的液面的泵送液面。由于在下游回路的清潔管道3.10中即該管道的水平部分中所形成的蒸氣阻擋(氣封)，來自緊急液體容器3.2的水不能在正常運行過程中經(jīng)清潔管道3.10向下流動，清潔管道3.10從緊急液體容器的底部延伸到反應(yīng)器容器的噴灑器的入口管道。連接在清潔管道中的止回閥3.7防止溶液由于例如壓力沖擊從而進(jìn)入到冷凝器/蒸發(fā)器容器3中。在由于例如電流切斷而導(dǎo)致的第一泵P1停機之后，水從緊急液體容器3.2經(jīng)止回閥3.7和清潔管道3.10并且經(jīng)其中的氣封從而向下流經(jīng)第一泵P1的出口導(dǎo)管131以便流向該第一泵并且清潔該導(dǎo)管和第一泵，使其免受鹽溶液的影響。
相同的過程可用于旨在使得第一泵停機以便進(jìn)行所謂的沖洗操作。這意味著可以有意地使得來自冷凝器/蒸發(fā)器容器3.2的水經(jīng)由清潔管道3.10回流到反應(yīng)器容器并且從該管道流向入口管道1.6和用于反應(yīng)器的熱交換器1.3的噴灑器1.4，以便除去在長期使用之后積聚的鹽殘留物。
在上述的熱泵中，可設(shè)置其中有熱的飽和溶液流動的位于外部的管道。為了防止在這些管道和泵中出現(xiàn)結(jié)晶，可使用加熱護(hù)套。加熱護(hù)套例如可包括具有鋁箔外包的銅管以及在其上的常用的多孔隔熱件。該銅管在白天可借助熱泵的能量源來加熱并且在夜間可借助單獨的電阻式浸沒式加熱器。為了替代這樣的護(hù)套，可采用利用箔盤繞的電阻式加熱條。在圖1b所示的熱泵的變型實施例中，溶液泵即第一泵P1設(shè)置反應(yīng)器部分下面并且特別是設(shè)置在反應(yīng)器收集容器2的正下方，以便泵殼體、及其入口管道和出口管道定位在箱體100內(nèi)。這樣，這些管道的溫度與溶液相同，并且防止了這些管道中出現(xiàn)結(jié)晶。
在熱泵的加載階段中產(chǎn)生并移動的晶體在熱泵的轉(zhuǎn)換過程中可能導(dǎo)致在第一泵P1和在反應(yīng)器容器1的噴灑器1.4中出現(xiàn)問題，在最不利的情況下可能導(dǎo)致工作停止。在圖1b所示的實施例中，設(shè)置有附加的過濾器1.10，也稱為反應(yīng)器容器的泵過濾器，其安裝在第一泵P1的入口處。該泵的入口制造成作為反應(yīng)器收集容器2的延伸部分的管道1.11，并且從其底部110居中地向下延伸經(jīng)過整個反應(yīng)器收集容器2。反應(yīng)器容器的底部構(gòu)造成截頭錐形或漏斗形狀，以便使得液體更容易地朝向中心管道1.11流走。在主反應(yīng)器過濾器1.2中被過濾的溶液向下流經(jīng)該管道1.11，其具有雙層壁以便對于反應(yīng)器收集容器2中的溶液提供隔熱效果。該管道包含附加的過濾器1.10，其使得向下流出反應(yīng)器的溶液與泵的入口分開。該過濾器的類型與反應(yīng)器過濾器1.2相同。第一泵P1以與第一實施例所述的相同方式收集來自反應(yīng)器容器1和來自其收集容器2的溶液。另外，從收集容器2收集的溶液由于其流經(jīng)另一過濾器2.5而被過濾，該過濾器2.5稱為反應(yīng)器容器的泵過濾器。該過濾器圍繞第一泵P1的入口管道1.11。液體從該另外的過濾器與入口管道1.11之間的空間經(jīng)由出口2.1和止回閥2.4流向第一泵的入口。
在圖1a所示的實施例中，可能出現(xiàn)晶體阻塞控制從反應(yīng)器容器1直接流向其收集容器2的流動的閥2.3，并且/或者阻塞與該閥連接的導(dǎo)管，另外在該閥和該導(dǎo)管以如上所述的相同方式具有護(hù)套的情況下，也是如此。在圖1b所示的實施例中，該閥2.3完全地移動到真空密閉的箱體100內(nèi)。該閥構(gòu)造成滑閥，借助向前和向后移動來進(jìn)行控制。該移動借助從外側(cè)磁性連接的設(shè)置在箱體100外的馬達(dá)2.7的螺旋運動來傳遞。
在加載階段之后保持在冷凝器/蒸發(fā)器的收集容器4內(nèi)的水可在圖1a所示的實施例中由于經(jīng)由簡單分隔壁130與反應(yīng)器的收集容器2直接接觸從而被加熱，這樣，當(dāng)冷凝器/蒸發(fā)器容器3被冷卻時在收集容器4的空間與冷凝器/蒸發(fā)器容器3的空間之間形成了過大的壓力差。在收集容器4中的水被向上壓入到冷凝器/蒸發(fā)器容器3中的較高液面，水隨后經(jīng)溢流管道3.9或直接經(jīng)由氣體管道3.4向下流到反應(yīng)器容器1中。這導(dǎo)致了昂貴的加載物質(zhì)裝置的損失。在收集容器3、4之間的該簡單分隔壁130則可由圖1b所示的雙層分隔壁160、170。由此，收集容器可由隔熱空間2.6以機械方式分開。另外，氣體管道3.4的上開口的位置高于圖1a所示的實施例的情況。此外，在圖1b所示的實施例中，在該管道處沒有設(shè)置溢流管道3.9并且沒有設(shè)置溫度傳感器。該加載液面由漂浮主體4.2來表示。
冷凝器/蒸發(fā)器容器3的最低部分的出口3.5應(yīng)當(dāng)在該容器3內(nèi)在離熱交換器3.3的一距離處連接。否則，在延伸離開該出口的管道中，特別是當(dāng)熱泵卸載時，可能出現(xiàn)聲波沖擊。聲波沖擊是由在管道中向下傳播的氣泡以及沖擊爆聚產(chǎn)生的。如圖1b所示，在冷凝器/蒸發(fā)器容器3與反應(yīng)器容器1之間的分隔壁120具有一定的傾斜度并且出口3.5設(shè)置在該分隔壁的最低部分處，因此實現(xiàn)足夠的距離隔開。
在冷凝器/蒸發(fā)器容器3中的噴灑器可代替靜止噴淋類型的裝置，其包括居中安裝的噴灑器臂3.13，以便在該容器內(nèi)旋轉(zhuǎn)、居中地從第二泵P2接收液體并且由該泵產(chǎn)生的流動導(dǎo)致其旋轉(zhuǎn)，參見圖1b。然而，當(dāng)溶液的流動明顯減少時，用于反應(yīng)器容器1的熱交換器1.3的噴灑器4.1構(gòu)造成的這種旋轉(zhuǎn)臂特別在加載階段的最終過程中經(jīng)常停止。
在圖3a和3b中示出了另一種用于反應(yīng)器容器1的噴灑裝置，其與使得其旋轉(zhuǎn)的流動量無關(guān)。經(jīng)中心入口管道1.12向上泵送到噴灑器的液體分配到位于入口管道上端的旋轉(zhuǎn)地安裝的分布器單元31中并且分配到兩個徑向沿直徑相對地布置的分配器管道33中，也稱為噴灑器臂。該分配器管道在其最上端部分處具有槽口35，泵送的液體經(jīng)該槽口流出并流過分配器管道的外側(cè)面，并且從該處向下流向布置在分配器管道正下方的葉片或揚液輪37，葉片或揚液輪37還從中心入口管道1.12沿徑向相對方向延伸。還可設(shè)置未示出的適當(dāng)?shù)夭贾玫目鬃鳛榉峙淦鞴艿赖某隹陂_口，以便代替槽口。該槽口35以及這種孔如圖所示地可位于分配器管道的最上部，但是它們也可具有其它的適當(dāng)位置，例如在分配器管道的下部或側(cè)部上。葉片或揚液輪37在中心入口管道1.12的每一側(cè)具有至少一個但最好具有兩個和如圖3b所示的四個細(xì)長的徑向布置的葉片或揚液輪39，其包括具有凹槽形狀的細(xì)長空間并且安裝成圍繞葉片或揚液輪的軸旋轉(zhuǎn)，該軸沿直徑定位于緊靠入口管道1.12。該軸在其端部處安裝在水平保持器板42上，該水平保持器板42裝接到分配器管道33的最外端上。在葉片或揚液輪37的旋轉(zhuǎn)運動時，可實現(xiàn)如下情況，當(dāng)其葉片或揚液片中的相應(yīng)一個逐漸地填滿液體并且依靠重力向下移動時，驅(qū)動輪43旋轉(zhuǎn)，該驅(qū)動輪剛性地裝接到葉片或揚液輪的軸41的一個端部上。該驅(qū)動輪沿圓形的水平路徑45即環(huán)形的支承導(dǎo)軌運動，該支承導(dǎo)軌剛性地安裝在反應(yīng)器容器1上，并且由于驅(qū)動輪沿該路徑的摩擦，該驅(qū)動輪由此使得整個噴灑器單元圍繞經(jīng)入口管道1.12的豎直的中心軸旋轉(zhuǎn)運動。在噴灑器臂圍繞反應(yīng)器容器1的旋轉(zhuǎn)過程中，保持在葉片或揚液輪39中的液體隨后逐步地排空到熱交換器的新的表面上。明顯的是，這種噴灑器可用于冷凝器/蒸發(fā)器容器3和其它裝置，其中所希望的是在將液體以變化流動方式散布或分配到多個彼此設(shè)置的表面上。
如上所述，對于突然運行停機的情況，可能出現(xiàn)與結(jié)晶相關(guān)的問題。例如中斷電流或電源，在該系統(tǒng)中所有的泵停機，并且物質(zhì)和溶液被冷卻。解決該問題的方案在于使得水從冷凝器/蒸發(fā)器容器3回流到反應(yīng)器容器1中，這些水是從緊急液體容器3.2中獲得的。在圖1b所示的實施例中，緊急液體容器設(shè)置在真空密閉的容器100之外，并且連接在從第二泵P2連接到冷凝器/蒸發(fā)器容器3中點噴灑器3.13的導(dǎo)管上。包括磁體閱3.14的導(dǎo)管從該緊急液體容器直接向下延伸到反應(yīng)器容器的入口管道1.12，該入口管道也作為第一泵P1的出口管道并且居中地延伸穿過附加的過濾器單元1.10。在工作停機之后，該閥是打開的。
在又稱為溶液泵的第一泵P1的底部中，設(shè)置有緊急電加熱元件108，在運行長期中斷的過程中該電加熱元件使得形成的晶體溶解。
盡管詳細(xì)地描述了本發(fā)明的最佳實施方式，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，對實施本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和實施方式進(jìn)行各種變型。
部件表1反應(yīng)器容器1.1反應(yīng)器收集容器中的頂壁與反應(yīng)器容器內(nèi)部之間的壓力均衡管道1.2反應(yīng)器過濾器1.3在反應(yīng)器容器內(nèi)用于反應(yīng)器的熱交換器1.4在反應(yīng)器容器中的噴灑器1.5反應(yīng)器容器的通向第一泵P1的第二出口1.6反應(yīng)器容器的入口管道1.7反應(yīng)器容器通向反應(yīng)器收集容器的第一出口1.8位于反應(yīng)器過濾器的中心部分中的最上部分的溢流孔1.9位于反應(yīng)器容器底部的溫度傳感器/控制器單元1.10附加過濾器＝反應(yīng)器容器的泵過濾器1.11反應(yīng)器容器的通向第一泵P1的入口的居中布置的雙壁出口管道1.12反應(yīng)器容器的中心入口管道＝第一泵P1通向反應(yīng)器容器中的噴灑器的出口管道2.反應(yīng)器收集容器2.1反應(yīng)器收集容器的出口2.2從反應(yīng)器容器的第一出口通向反應(yīng)器收集容器的管道2.3在從反應(yīng)器容器的第一出口到反應(yīng)器收集容器的管道中的球閥2.4在從反應(yīng)器收集容器到第一泵P1的入口的管道中的止回閥2.5用于反應(yīng)器收集容器的泵過濾器2.6在反應(yīng)器收集容器的底部下面且在用于冷凝器/蒸發(fā)器的收集容器中的頂壁上面的隔熱空間2.7閥馬達(dá)3冷凝器/蒸發(fā)器容器3.1噴灑器容器3.2緊急液體容器
3.3冷凝器/蒸發(fā)器的熱交換器3.4冷凝器/蒸發(fā)器容器與反應(yīng)器容器之間的氣體管道3.5冷凝器/蒸發(fā)器容器的出口3.6冷凝器/蒸發(fā)器容器的入口，其在緊急液體容器中開口3.7在從緊急液體容器的出口到反應(yīng)器容器的噴灑器的入口管道的管道中的止回閥3.8緊急液體容器的溢流孔3.9從冷凝器/蒸發(fā)器容器到反應(yīng)器容器的溢流管道3.10從緊急液體容器的出口到反應(yīng)器容器的噴灑器的入口管道的清潔管道3.11從噴灑器容器的冷凝器/蒸發(fā)器容器的主部分的溢流管道3.12在清潔管道的水平部分中的氣封3.13冷凝器/蒸發(fā)器容器的噴灑器3.14在緊急液體容器的出口通向冷凝器/蒸發(fā)器容器的主部分的閥4用于冷凝器/蒸發(fā)器的收集容器4.1用于冷凝器/蒸發(fā)器的收集容器的出口4.2用于液面表示的漂浮主體P1第一泵＝用于將活性物質(zhì)的液體噴灑到反應(yīng)器中的熱交換器上的溶液泵P2第二泵＝用于將液體分配到冷凝器/蒸發(fā)器的熱交換器上的冷凝液泵31安裝成在中心入口管旋轉(zhuǎn)的分配單元33分配管道35出口槽口37葉片或揚液輪39葉片或揚液片41葉片或揚液輪的軸42用于葉片或揚液輪的保持器板43驅(qū)動輪45真空密閉的箱體100分隔壁
110分隔壁120分隔壁130分隔壁131從第一泵P1的出口到反應(yīng)器容器的入口管道的管道132從反應(yīng)器收集容器的出口到第一泵P1的入口的管道133從反應(yīng)器容器的第二出口到第一泵P1的入口的管道135從冷凝器/蒸發(fā)器的出口到第二泵P2的入口的管道136從冷凝器/蒸發(fā)器收集容器的出口到第二泵P2的入口的管道137從第二泵P2的出口到緊急液體容器的入口的管道140噴灑器容器的底部150限定緊急液體容器的分隔壁160反應(yīng)器收集容器的底部170在冷凝器/蒸發(fā)器的收集容器中的上分隔壁180在第一泵中的緊急電加熱元件200主單元210反應(yīng)器的熱交換器220冷凝器/蒸發(fā)器的熱交換器230三通閥240三通閥AC空調(diào)SP太陽能面板
權(quán)利要求
1.一種化學(xué)熱泵，其包括活性物質(zhì)以及在相應(yīng)溫度下可由該活性物質(zhì)吸收和脫附的揮發(fā)性液體，在相應(yīng)溫度之間存在大致恒定的溫度差，以便在所述溫度之間的區(qū)間范圍內(nèi)當(dāng)該揮發(fā)性液體脫附時該活性物質(zhì)逐漸地從溶解在該揮發(fā)性液體的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)狀態(tài)，該化學(xué)熱泵包括-反應(yīng)器部分，該反應(yīng)器部分具有定位在其中的熱交換器，該活性物質(zhì)總是保留在該反應(yīng)器部分中并且在其中在固態(tài)狀態(tài)與溶解在該揮發(fā)性液體中的狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換，-冷凝器/蒸發(fā)器部分，該冷凝器/蒸發(fā)器部分具有定位在其中的第二熱交換器，只有該揮發(fā)性液體總是以變化的量保留在該冷凝器/蒸發(fā)器部分中，該揮發(fā)性液體在其中蒸發(fā)和冷凝，以及-在該反應(yīng)器部分與該冷凝器/蒸發(fā)器部分之間僅用于蒸氣/氣體的通道/通路，其特征在于，-該反應(yīng)器部分分為兩個單獨容器，-反應(yīng)器容器，該反應(yīng)器容器實現(xiàn)揮發(fā)性液體吸收在該活性物質(zhì)中/與該活性物質(zhì)脫附，并且在脫附之后當(dāng)活性物質(zhì)處于固態(tài)時該反應(yīng)器容器包含或存儲該活性物質(zhì)，-反應(yīng)器收集容器，當(dāng)活性物質(zhì)處于溶解在該液體中的狀態(tài)時，該反應(yīng)器收集容器用于收集并存儲該活性物質(zhì)，-以便實現(xiàn)存儲或保留在該反應(yīng)器收集容器中的物料的溫度不取決于在反應(yīng)器容器中該揮發(fā)性液體的脫附溫度和其蒸發(fā)溫度，以及/或者-該冷凝器/蒸發(fā)器部分分為兩個單獨容器，-冷凝器/蒸發(fā)器容器，該冷凝器/蒸發(fā)器容器實現(xiàn)保留在該冷凝器/蒸發(fā)器部分中揮發(fā)性液體的量的蒸發(fā)/冷凝，和-收集容器，該收集容器用于在該化學(xué)熱泵卸載過程中收集處于其液體/冷凝的狀態(tài)的揮發(fā)性液體并且用于在該化學(xué)熱泵加載過程中存儲揮發(fā)性液體，-以便實現(xiàn)存儲或保留在該冷凝器/蒸發(fā)器部分收集容器中的物料的溫度不取決于在冷凝器/蒸發(fā)器容器中蒸發(fā)/冷凝的溫度。
2.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)熱泵，其特征在于，第一泵設(shè)置用于使得活性物質(zhì)循環(huán)，該第一泵與反應(yīng)器收集容器連接以便處于其溶解狀態(tài)的活性物質(zhì)流過第一熱交換器并且還與反應(yīng)器容器的出口連接，以便使得在沒有任何控制或調(diào)節(jié)的情況下使得液體流動和液面平衡。
3.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)熱泵，其特征在于，冷凝器/蒸發(fā)器容器包括用于接納液體容器的有限量的冷凝液的緊急液體容器，該緊急液體容器經(jīng)由包括氣封的連接通路連接到第一泵的出口管道，該出口管道包含流過處于其溶解狀態(tài)的活性物質(zhì)的循環(huán)流動，在該循環(huán)流動中的活性物質(zhì)與在該緊急液體容器中的冷凝液之間的溫度差防止在該化學(xué)熱泵的運行過程中從緊急液體容器流入到該出口管道中。
4.如權(quán)利要求3所述的化學(xué)熱泵，其特征在于，緊急液體容器和出口管道之間的連接通路包括止回閥，其布置成防止處于溶解狀態(tài)的活性物質(zhì)不希望地流入該緊急液體容器。
5.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)熱泵，其特征在于，在反應(yīng)器部分中的過濾器或網(wǎng)布置在第一熱交換器之下并且布置成便于保持處于其固態(tài)狀態(tài)的活性物質(zhì)。
6.如權(quán)利要求5所述的化學(xué)熱泵，其特征在于，該過濾器或網(wǎng)構(gòu)造成向上開放的籃，以便接納處于其固態(tài)狀態(tài)的活性物質(zhì)。
7.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)熱泵，其特征在于，反應(yīng)器容器與反應(yīng)器收集容器之間的連接通路可依據(jù)控制或選擇來建立以便實現(xiàn)保持在反應(yīng)器容器和反應(yīng)器收集容器內(nèi)的處于其溶解狀態(tài)的活性物質(zhì)的量的混合。
8.如權(quán)利要求7所述的化學(xué)熱泵，其特征在于，用于建立反應(yīng)器容器與反應(yīng)器收集容器之間的連接通路的控制單元基于反應(yīng)器容器內(nèi)的溫度，以便當(dāng)該溫度低時建立該連接。
9.如權(quán)利要求8所述的化學(xué)熱泵，其特征在于，該控制單元包括溫度傳感器，其中溫度變化對應(yīng)于機械部件的位置改變，或者溫度變化轉(zhuǎn)變成機械功，特別是可包括雙金屬片部件或記憶金屬部件或者包含蠟或氣體的部件。
10.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)熱泵，其特征在于，反應(yīng)器容器設(shè)置反應(yīng)器收集容器的正上方，其帶有簡單的分隔壁。
11.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)熱泵，其特征在于，反應(yīng)器容器布置成使得其主部分定位在反應(yīng)器收集容器的正上方，并且具有經(jīng)由反應(yīng)器收集容器向下延伸到第一泵的入口的窄部分，該第一泵布置用于使得活性物質(zhì)循環(huán)和接受來自反應(yīng)器容器的活性物質(zhì)。
12.如權(quán)利要求11所述的化學(xué)熱泵，其特征在于，泵過濾器位于反應(yīng)器容器中，該泵過濾器布置該窄部分中位于第一泵的入口。
13.如權(quán)利要求11所述的化學(xué)熱泵，其特征在于，該第一泵設(shè)置在反應(yīng)器收集容器的底部以便接受還來自反應(yīng)器收集容器的液體。
14.如權(quán)利要求13所述的化學(xué)熱泵，其特征在于，泵過濾器位于反應(yīng)器收集容器中，該泵過濾器布置在反應(yīng)器收集容器的與第一泵的入口連接的出口。
15.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)熱泵，其特征在于，真空密閉箱體借助分隔壁特別是大致水平的分隔壁分隔，以便形成反應(yīng)器容器、反應(yīng)器收集容器、冷凝器/蒸發(fā)器容器、冷凝器/蒸發(fā)器收集容器。
16.如權(quán)利要求15所述的化學(xué)熱泵，其特征在于，該冷凝器/蒸發(fā)器收集容器定位在反應(yīng)器容器的正上方。
17.如權(quán)利要求15所述的化學(xué)熱泵，其特征在于，用于冷凝器/蒸發(fā)器部分的收集容器設(shè)置在該真空密閉箱體的最低部分。
18.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)熱泵，其特征在于，噴灑器用于將液體噴灑到熱交換器的表面上，該噴灑器布置成借助作用在流經(jīng)該噴灑器的液體上的重力從而可在熱交換器的表面上旋轉(zhuǎn)。
19.一種用于將液體噴灑到特別是在化學(xué)熱泵的熱交換器的表面上的噴灑器或分配器，其包括-至少一個大致水平的噴灑器臂，其具有至少一個用于液體的出口開口，-安裝裝置，在該液體的流動促使旋轉(zhuǎn)運動的過程中，借助該安裝裝置該噴灑器臂安裝成可圍繞一大致豎直的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，其特征在于，葉片或揚液裝置用于接納來自所述至少一個出口開口的液體，該葉片或揚液裝置布置成借助作用在被接納的液體上的重力而旋轉(zhuǎn)，并且由此使得噴灑器臂和該葉片或揚液裝置圍繞噴灑器臂的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。
20.如權(quán)利要求19所述的噴灑器，其特征在于，該葉片或揚液裝置包括-具有旋轉(zhuǎn)軸的葉片或揚液輪，并且包括至少一個葉片或揚液片，該至少一個葉片或揚液片布置成接納來自噴灑器臂的所述至少一個出口開口的液體并且借助在至少一個葉片或揚液片中被接納的液體的重量而圍繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)并隨后排空被接納的液體，和-與旋轉(zhuǎn)軸連接的驅(qū)動裝置，其在葉片或揚液輪旋轉(zhuǎn)的過程中使得噴灑器臂圍繞噴灑器臂的軸旋轉(zhuǎn)。
21.如權(quán)利要求20所述的噴灑器，其特征在于，所述至少一個葉片或揚液片大致定位在噴灑器臂的正下方以便在噴灑器臂的旋轉(zhuǎn)運動中進(jìn)行與噴灑器臂相同的旋轉(zhuǎn)運動。
22.如權(quán)利要求20所述的噴灑器，其特征在于，所述至少一個葉片或揚液片是細(xì)長的，其包括凹槽形成的空間，其沿離開噴灑器臂的軸的方向延伸。
23.如權(quán)利要求20所述的噴灑器，其特征在于，-與葉片或揚液輪的旋轉(zhuǎn)軸連接的驅(qū)動輪，和-驅(qū)動輪運動所抵靠的圓形路徑，以便在葉片或揚液輪以及旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)過程中，驅(qū)動輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)并且借助摩擦沿該路徑抵靠該圓形路徑移動，并且由此圍繞該軸和噴灑器臂使得葉片或揚液輪旋轉(zhuǎn)。
24.如權(quán)利要求20所述的噴灑器，其特征在于，該噴灑器臂包括具有細(xì)長槽口或至少一個孔的管道，槽口和孔特別地布置在該管道的最上部。
全文摘要
在化學(xué)熱泵設(shè)備中設(shè)置有兩個相同的主單元，每一主單元包括集成在同一箱體(100)中的反應(yīng)器和冷凝器/蒸發(fā)器。一個主單元被加載，而另一主單元例如可產(chǎn)生冷量。當(dāng)被加載的單元冷卻時并且當(dāng)制冷的單元被加熱時，大量的能量在切換操作中被消耗。為了減小這些消耗的能量，反應(yīng)器和冷凝器/蒸發(fā)器均分成兩個另外的容器。冷凝器/蒸發(fā)器具有一個部分(3)，其中設(shè)置有熱交換器(3.3)，并且具有一個收集部分(4)，其中揮發(fā)性液體以其冷凝后的狀態(tài)被存儲。以相同的方式，反應(yīng)器具有設(shè)置有熱交換器(1.3)和過濾器(1.2)的部分(1)，以及收集部分(2)，其中活性物質(zhì)的溶液存儲在揮發(fā)性液體中。通過這種分隔，在切換操作中只有少量物質(zhì)的溫度被改變，這樣可明顯更快地進(jìn)行切換。在具有兩個主單元的設(shè)備中實現(xiàn)了冷卻效率的提高。另外在真空側(cè)上不需要閥。
文檔編號F25B35/04GK1890514SQ200480036464
公開日2007年1月3日 申請日期2004年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月8日
發(fā)明者G·博林 申請人:克萊美特韋爾公司