[发明专利]固体吸附式热泵装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种固体吸附式热泵装置，特别是涉及一种具有制冷、制热双重功能的热泵装置，同时借助热、冷能回收控制机制，将高温流体与低温流体做旁通(by-pass)控制，可有效解决水源端水量不均的问题，增加制冷/制热能力、提高系统性能系数(COP)。

背景技术

传统一体式固体吸附式制冷系统，例如日本专利JP7012420“AdsorptionType Refrigerating Device(吸着式冷冻装置)”，其将吸附床、蒸发器及冷凝器整合于同一真空腔体内，在腔体上方设有吸附床，在腔体下方设有蒸发/冷凝热交换器，该蒸发/冷凝热交换器可于脱附过程中作为冷凝器，于吸附过程中作为蒸发器使用；其运行原理为，当吸附床的管件被通以冷却水(例如30℃)时，吸附床进行吸附作用，此时，蒸发/冷凝热交换器作为蒸发器使用并被通以冰水(例如12℃)，冷媒蒸气上升至吸附床而被吸附剂吸收，而流过蒸发器管件的水则被降温(例如从12℃至7℃)；当吸附行程结束后，吸附床的管件改通以热水(例如85℃)，蒸发/冷凝热交换器在此时作为冷凝器使用并被通以冷却水(例如30℃)，于是由吸附床脱附出的冷媒蒸气在冷凝器上凝结成液态冷媒。实际上，在上述过程中并无制冷作用，该系统将两个(或两个以上)此种制冷装置加以并联使用，并适当地错开其吸、脱附行程，借此得到连续而不间断的制冷作用。

另如台湾发明专利申请第93133542号“吸附式制冷控制系统”、第94141639号“固体吸附式制冷装置”等案，其主要利用多通阀连结制冷控制系统内各制冷装置，以简化控制系统的加热源、冷却水源以及冰水与吸附式制冷主机的吸附床、冷凝蒸发热交换器间回路间所需的阀数量，同时具有热交换器管内侧的热能回收功效。

由上述公知专利所揭露的技术手段可知，当两床进行运行操作时，仅以单一制冷功能为主，并无制热功能，无法满足使用端制冷与制热双重需求；且于连续式双床吸附式主机系统于加热脱附与冷却吸附过程结束后，切换阀组进行回热过程时，传统上皆以加热源切换至另一吸附床(吸附刚结束)将冷却水推送回至冷却水塔侧，同时，冷却水源切换至另一吸附床(脱附刚结束)将热水推送回至热水槽，在此回热过程中，虽然有热能回收效果，但实际运行时，由于热水与冷却水流量不等量，导致某一侧水槽的水量减少或增加，因而影响整体水源处的循环水量控制管理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种固体吸附式热泵装置，具有制冷、制热双重功能，且在吸附式主机运行过程中采取热、冷能回收控制机制，将高温流体与低温流体做旁通(by-pass)控制，可有效解决水源端水量不均的问题，增加制冷/制热能力、提高系统性能系数(COP)。

为了实现上述目的，本发明提供了一种固体吸附式热泵装置，其由一主机、一模式转换装置及一能量回收装置构成，该主机包含数个吸附床及冷凝蒸发器，用以进行吸附、脱附、冷凝或蒸发等反应；该模式转换装置与该主机连接，用以转换该固体吸附式热泵装置进行制冷或制热模式；该能量回收装置与该主机及转换装置连接，用以回收该主机作动所产生的能量。

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明实施例处于制冷模式的架构示意图；

图1A至图1F为本发明制冷程序的连续步骤图；

图2为本发明实施例处于制热模式的架构示意图；

图2A至图2F为本发明制热程序的连续步骤图。

其中，附图标记：

100 第一真空腔体

101 第一吸附床

102 第一冷凝蒸发器

200 第二真空腔体

201 第二吸附床

202 第二冷凝蒸发器

300 热能回收阀组

301 第一热能回收阀

302 第二热能回收阀

303 第三热能回收阀

400 冷能回收阀组

401 第一冷能回收阀

402 第二冷能回收阀

403 第三冷能回收阀

500 模式转换装置

501 第一转换阀

502 第二转换阀

601 加热源

602 环境单元

603 负载单元

A   主机

P1~P6 管件

实施方式