[发明专利]吸附制冷器具

说明书

多级吸附制冷器具，其包括箱体，箱体内包括一至三级吸附器，三个吸附器的多孔吸附材料的结构均满足以下关系：空间率从K_一级至K_三级沿着冷媒的流向相关于冷媒在制冷器具内的压降，呈线性地增加，从而使得器具内部沿着冷媒流向上，多孔吸附材料的单位时间吸附能力是一致的。

技术领域

本公开涉及一种制冷设备，尤其涉及冷却吸附和加热解吸的多级吸附式制冷器具。

背景技术

伴随吸附式制冷系统的不断发展，吸附式制冷系统的改进种类越来越多，包括吸附式空调/热泵，太阳能吸附式制冷机，吸附式制冰机等等。吸附制冷设备的金属热容和流体热容对吸附式制冷系统的性能COP影响较大。

现有的吸附式制冷系统，一般采用两个吸附机，一个蒸发器和一个冷凝器，节流阀等。当一个吸附设备与冷凝器连通，正在加热解吸时，另一个吸附设备与蒸发器相通，冷却吸附。当解吸吸附过程完成后，通过加热管路和冷却管路的阀门，切换两个吸附设备的工作状态，能够实现连续制冷。

吸附设备的吸附能力影响系统的循环周期，也即影响制冷系统的单位时间制冷能力，因此要提高制冷系统的制冷能力，获得较高的COP，必须加快吸附设备的吸附能力以及单位时间吸附能力。一个好的吸附设备，可以从其结构设计、吸附工质的传热特性等多方面因素进行改进，来提高其单位时间吸附能力。

然而，对于大型吸附设备来说，冷媒管穿过吸附设备的吸附材料时，冷媒管具有相当的长度。随着流程的增加，内部冷媒的热损失和压力损失逐渐增大，因而在冷媒流向上，冷媒向外传热的能力逐渐有明显的衰减，冷媒与冷媒管外的吸附材料间的换热能力则随之逐渐降低。因而吸附材料的吸附能力也随之衰减。从而影响了吸附设备的整体吸附能力和制冷设备的制冷能力。

发明内容

本公开鉴于上述内容，目的在于提供一种能够减小吸附设备中冷媒的热损失和压力损失引起的吸附能力下降问题的多级吸附制冷器具，其能够提高吸附器具整体吸附能力，减少吸附材料的衰减寿命，提高制冷设备的制冷能力和使用寿命，并且可以根据实际制冷容量调整参与换热的吸附器等级，从而降低了运行成本。

本发明提供了一种多级吸附制冷器具，其包括箱体，箱体内设置有一级吸附器、二级吸附器和三级吸附器，每个吸附器内，填充有经过预处理的多孔吸附材料，多孔吸附材料预先浸润在溶质为溴化锂、氯化钾或溴化钾的热存储材料液体中，热存储液体的质量百分比为3～7％，浸润时间为8～24h，其中多孔吸附材料相对于热存储材料液体的浸润浓度为质量百分比20～30％；每个吸附器均具有冷媒进口管和冷媒出口管，冷媒管从多孔吸附材料之间穿过，其中，一级吸附器的空间率K_一级＜二级吸附器的空间率K_二级＜三级吸附器的空间率K_三级；且：

K_二级＝K_一级exp(-(C/β)(P_一级入口/P_二级出口-1)²)

K_三级＝K_二级exp(-(C/β)(P_二级入口/P_三级出口-1)²)

其中K_一级、K_二级、K_三级分别为一级、二级、三级吸附器各自吸附材料的空间率；P_一级入口、P_二级出口、P_二级入口、P_三级出口分别为冷媒管进入一级吸附器、穿出二级吸附器、进入二级吸附器、穿出三级吸附器时的内部冷媒压力；C为吸附材料结构常数，β为吸附材料和制冷剂之间的关系常数；从而使得该多级吸附制冷器具内部沿着冷媒流向上，各级吸附器的多孔吸附材料的单位时间吸附能力实际相同。