專利名稱:基于工業(yè)余熱或太陽能驅(qū)動(dòng)的吸附蓄冷冰箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
基于工業(yè)余熱或太陽能驅(qū)動(dòng)的吸附蓄冷冰箱技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及的是一種太陽能利用技術(shù)領(lǐng)域的裝置,具體是一種基于工業(yè)余 熱或太陽能驅(qū)動(dòng)的吸附蓄冷冰箱。
背景技術(shù):
[0002]隨著能源危機(jī)全球化,發(fā)展蓄冷或蓄熱技術(shù),調(diào)整能源在時(shí)間和空間上的供需 矛盾,緩解供電壓力,高效合理利用低品位熱源將是今后制冷空調(diào)及熱泵行業(yè)發(fā)展的一 個(gè)主要方向。如今,冰箱已是生活中必不可少的電器之一,但是“無氟”冰箱、減小運(yùn) 行噪聲、減少耗電量等等,仍然是專業(yè)人員致力要解決的問題。據(jù)統(tǒng)計(jì),冰箱空調(diào)等制 冷設(shè)備消耗大量電力,約占全國總用電量的10 20%,再加上夏天用電高峰所帶來的不 便和電價(jià)上調(diào),都使得節(jié)約用電成為普通百姓最為關(guān)注的焦點(diǎn)問題之一。另一方面,目 前隨著我國市場經(jīng)濟(jì)建設(shè)的深化,我國食品生產(chǎn)有了極大的發(fā)展,然而食品運(yùn)輸特別是 速凍食品的冷藏運(yùn)輸?shù)哪険p失額達(dá)千億元,據(jù)統(tǒng)計(jì)大約90%肉類、80%水產(chǎn)品、大量的 牛奶和豆制品基本上還是在沒有冷藏運(yùn)輸保證的情況下運(yùn)送。仍處于初期發(fā)展階段的我 國冷藏車行業(yè)面臨著較大的市場壓力。[0003]機(jī)械制冷式冷藏車是我國低溫冷藏車主流,盡管機(jī)械制冷機(jī)組技術(shù)成熟、運(yùn)行 可靠,變工況性能穩(wěn)定,但是仍然存在諸多缺陷,如需要?jiǎng)恿︱?qū)動(dòng)(或是獨(dú)立電機(jī)驅(qū) 動(dòng),或是由汽車發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng))、易發(fā)生氟利昂泄漏等,并且大都采用進(jìn)口制冷機(jī)組因此分 割了巨大的利潤。冷板冷藏車、液氮噴淋冷藏車、液態(tài)CO2和干冰冷藏車技術(shù)均順應(yīng)國 家對環(huán)保的要求,但由于運(yùn)行成本和改裝費(fèi)用等因素,這些技術(shù)成果轉(zhuǎn)化工作未見顯著 成效,其中冷板冷藏車不僅車輛重心高,制冷系統(tǒng)抗沖擊、振動(dòng)能力差,而且受到地面 充冷站或充電站以及供電方式的限制?,F(xiàn)也已有文獻(xiàn)資料報(bào)道了對可利用余熱驅(qū)動(dòng)的吸 收式、物理吸附以及一些傳統(tǒng)的化學(xué)吸附式蓄冷系統(tǒng)進(jìn)行的研究結(jié)果,但是由于這些蓄 冷裝置中都會(huì)有液體制冷劑的存在,所以裝置如若傾倒歪斜或是劇烈振動(dòng)顛簸,往往會(huì) 有液體倒流的現(xiàn)象發(fā)生,從而大大影響了系統(tǒng)工作性能,降低制冷效率,有時(shí)甚至?xí)?一定程度的安全隱患。[0004]經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有吸附制冷或蓄冷設(shè)備多數(shù)集中在物理吸附的 應(yīng)用上,即利用硅膠-水或沸石-水等作為工質(zhì)對的空調(diào)裝置,以水作為制冷劑的系統(tǒng)不 能達(dá)到零下制冷的要求。氨是一種可用于制冷溫度低于o°c的綠色環(huán)保制冷劑,已有研究 證明物理吸附氨的吸附性能遠(yuǎn)低于化學(xué)吸附氨。李等對氯化鈣-氨化學(xué)吸附制冷系統(tǒng)進(jìn) 行研究開發(fā),但由于冷凝/蒸發(fā)器中有液體氨的存在,使得其制冷系統(tǒng)在應(yīng)用領(lǐng)域受到 了限制。實(shí)用新型內(nèi)容[0005]本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足,提供一種基于工業(yè)余熱或太陽能驅(qū) 動(dòng)的吸附蓄冷冰箱,采用無液體制冷劑存在的解吸熱吸附制冷技術(shù),并由兩組不同吸附鹽的吸附床連接組合而成,不僅提高了系統(tǒng)的理論制冷量,而且還提高了其抗振動(dòng)顛簸 能力,從而擴(kuò)大了裝置應(yīng)用范圍,其中一組吸附床擺放以及連接的方式,使蓄冷裝置達(dá) 到兩個(gè)溫區(qū),即5-6°C和-15-0°C的制冷效果。同時(shí),對另一組的吸附床的外部元件進(jìn)行 優(yōu)化設(shè)計(jì),使其在不同的工作階段得到較好的保溫或通風(fēng)換熱的效果,從而大大提高了 系統(tǒng)的工作性能。[0006]本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的,本實(shí)用新型包括三個(gè)帶翅片高溫鹽 吸附床、兩組共八個(gè)帶翅片的低溫鹽吸附床、保溫外殼和吸附外殼,其中三個(gè)高溫鹽 吸附床依次串聯(lián)并設(shè)置于吸附外殼中,八個(gè)低溫鹽吸附床在保溫外殼中相互串聯(lián)連接, 其中四個(gè)低溫鹽吸附床水平放置在保溫外殼的下底部位置,另外四個(gè)低溫鹽吸附床豎直 擺放在保溫外殼的背部位置并將制冷保溫外殼的內(nèi)部空間分隔為冷藏區(qū)和冷凍區(qū),高溫 鹽吸附床與低溫吸附床之間相連通。[0007]所述的冷凍區(qū)的低溫鹽吸附床上緊密貼合設(shè)有一水平放置的金屬板;[0008]所述的高溫鹽吸附床的外部設(shè)有一套筒,套筒與高溫鹽吸附床之間為保溫空氣。[0009]所述的高溫鹽吸附床的外壁均布有矩形直肋以提高自然對流豎直通風(fēng)的換熱效 果;[0010]所述的高溫鹽吸附床和低溫鹽吸附床均為圓柱形結(jié)構(gòu)且內(nèi)部分別充有對應(yīng)的高 溫鹽或低溫鹽與膨脹石墨復(fù)合固化生成的高溫鹽吸附劑或低溫鹽吸附劑;該吸附劑的制 作工藝是先將可膨脹石墨高溫處理成蠕蟲結(jié)構(gòu)的膨脹石墨,再將膨脹石墨與高溫鹽或低 溫鹽按照一定質(zhì)量比例充分?jǐn)嚢杌旌?,最后將混合物烘干后壓塊制成復(fù)合吸附劑。[0011]所述的高溫鹽吸附劑及低溫鹽吸附劑能夠分別與氨發(fā)生如下可逆化學(xué)反應(yīng),由 于在相同的壓力情況下,高溫鹽與氨進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的平衡溫度高于低溫鹽與氨反應(yīng)的平 衡溫度,因此分別稱之為高溫鹽和低溫鹽,具體包括不同種類的堿土鹽、過渡金屬 鹽、商化物、硫酸鹽、硝酸鹽或磷酸鹽。[0012]
權(quán)利要求1.一種基于工業(yè)余熱或太陽能驅(qū)動(dòng)的吸附蓄冷冰箱,包括三個(gè)帶翅片高溫鹽吸 附床、兩組共八個(gè)帶翅片的低溫鹽吸附床、保溫外殼和吸附外殼,其特征在于三個(gè)高 溫鹽吸附床依次串聯(lián)并設(shè)置于吸附外殼中,八個(gè)低溫鹽吸附床在保溫外殼中相互串聯(lián)連 接,其中四個(gè)低溫鹽吸附床水平放置在保溫外殼的下底部位置,另外四個(gè)低溫鹽吸附床 豎直擺放在保溫外殼的背部位置并將制冷保溫外殼的內(nèi)部空間分隔為冷藏區(qū)和冷凍區(qū), 高溫鹽吸附床與低溫吸附床之間相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于工業(yè)余熱或太陽能驅(qū)動(dòng)的吸附蓄冷冰箱,其特征是,所 述的冷凍區(qū)的低溫鹽吸附床上緊密貼合設(shè)有一水平放置的金屬板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于工業(yè)余熱或太陽能驅(qū)動(dòng)的吸附蓄冷冰箱,其特征是,所 述的吸附外殼的底部為空心結(jié)構(gòu),其頂部設(shè)有可拆卸頂蓋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于工業(yè)余熱或太陽能驅(qū)動(dòng)的吸附蓄冷冰箱,其特征是,所 述的高溫鹽吸附床的外部設(shè)有一套筒,套筒與高溫鹽吸附床之間為保溫空氣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于工業(yè)余熱或太陽能驅(qū)動(dòng)的吸附蓄冷冰箱,其特征是,所 述的高溫鹽吸附床的外壁均布有矩形直肋。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于工業(yè)余熱或太陽能驅(qū)動(dòng)的吸附蓄冷冰箱,其特征是,所 述的低溫鹽吸附床的外壁均布有翅片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于工業(yè)余熱或太陽能驅(qū)動(dòng)的吸附蓄冷冰箱,其特征是,所 述的高溫鹽吸附床和低溫鹽吸附床均為圓柱形結(jié)構(gòu)。
專利摘要一種太陽能利用技術(shù)領(lǐng)域的基于工業(yè)余熱或太陽能驅(qū)動(dòng)的吸附蓄冷冰箱,包括三個(gè)帶翅片高溫鹽吸附床、兩組共八個(gè)帶翅片的低溫鹽吸附床、保溫外殼和吸附外殼,三個(gè)高溫鹽吸附床依次串聯(lián)并設(shè)置于吸附外殼中,八個(gè)低溫鹽吸附床在保溫外殼中相互串聯(lián)連接,其中四個(gè)低溫鹽吸附床水平放置在保溫外殼的下底部位置,另外四個(gè)低溫鹽吸附床豎直擺放在保溫外殼的背部位置并將制冷保溫外殼的內(nèi)部空間分隔為冷藏區(qū)和冷凍區(qū),高溫鹽吸附床與低溫吸附床之間相連通。本裝置達(dá)到5-6℃和-15-0℃的制冷效果。對另一組的吸附床的外部元件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),使其在不同的工作階段得到較好的保溫或通風(fēng)換熱的效果,從而大大提高了系統(tǒng)的工作性能。
文檔編號(hào)F25D11/02GK201811518SQ20102052102
公開日2011年4月27日 申請日期2010年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月7日
發(fā)明者包華汕, 王麗偉, 王如竹, 許煜雄 申請人:上海交通大學(xué)