用于吸附式壓縮機的吸附單元及其操作方法

用于吸附式壓縮機的吸附單元及其操作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種適用于熱波操作的吸附式壓縮機的吸附單元，其包括：-細長的固體吸附材料；-細長的傳熱流體（HTF）通道，所述細長的傳熱流體（HTF）通道與該固體吸附材料的外表面直接傳熱接觸；其中，所述吸附材料的特征尺寸r（例如半徑）和長度L被選擇成使得L/r>10，更為優(yōu)選地大于15，最為優(yōu)選地大于20。
【專利說明】用于吸附式壓縮機的吸附單元及其操作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種吸附式壓縮機及其操作方法。更為具體地，本發(fā)明涉及一種結合在熱泵中的吸附式壓縮機，其中，該壓縮機利用經過由固體吸附劑構成的床的熱波。這種壓縮機例如在被全部結合在本文中的US-A-4610148中進行描述，其中，利用了兩個由吸附劑構成的床，這兩個由吸附劑構成的床設置在殼體中，穿過該殼體設置有熱交換通道。熱交換通道連接至熱交換流體的閉合回路，該閉合回路包括一組泵、具有冷卻作用的附加熱交換器及具有加熱作用的熱交換器。這些吸附劑床的殼體側連接至熱泵，該熱泵包括冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器。這兩個床均借助于止回閥既連接至冷凝器側又連接至蒸發(fā)器側。對吸附式熱泵中的熱波進行討論的其它公開文獻的示例有:US-A-4637218 Jones J.A.(Heatrecovery systems &CHP (熱回收系統(tǒng)及熱電聯(lián)產)13 (1993)363-371 );Pons Μ., (Appliedthermal engineering (實用熱力工程)，16 (1996) 395_404);Sun L.M.等人，(Int.J.Heatmass transfer (國際傳熱傳質期刊)，40 (1997) 281_293);Zheng ff.等人(Heat and masstransfer (傳熱傳質)31 (1995) 1-9) ；ffang, R.Z.(Renewable and sustainable energyreviews (可再生與可持續(xù)能源評論)5 (2001) 1-37);以及Critoph, R.Ε.等人(AppliedThermal Engineering (實用熱力工程)24 (2004) 661-678)。
【背景技術】
[0002]US-A-4610148中的床包括沸石，并且所應用的制冷劑或吸附蒸汽為水。來自吸附床的水蒸汽通過一組止回閥而被引導至熱泵的冷凝器。在那里，水蒸汽在高壓冷凝器中冷凝，并且冷凝水被引導經過釋壓閥，在該釋壓閥處，由于焦耳-湯姆孫效應，溫度基本上絕熱地降低，由此提供了冷卻能力。在低壓蒸發(fā)器中，水被再次蒸發(fā)并且可經過一組止回閥返回至冷的且正在接受蒸汽以進行吸附的吸附床。該蒸發(fā)器提供熱泵的實際熱力冷卻能力。
[0003]通過用傳熱流體對固體吸附材料進行加熱，迫使吸附蒸汽離開該固體吸附材料。為了在蒸發(fā)器中具有基本恒定的冷卻功率，選用兩個吸附床。一個床被加熱以迫使吸附蒸汽離開而另一個床被冷卻以便提供對吸附蒸汽的再吸附。
[0004]一系列止回閥允許該交替操作，使得在幾乎所有時間中，均將高壓蒸汽提供至冷凝器而將相對低壓的蒸汽從蒸發(fā)器中收回。
[0005]為了提高與吸附材料的批量冷卻和批量加熱有關的效率，發(fā)現(xiàn)通過施加來回地經過固體材料的活動的溫度廓線(prof iIe)而加熱和冷卻固體吸附材料充分地提高了熱泵性能。來回推動溫度廓線經過相對細長的材料被稱之為熱波。
[0006]這種熱波的施加具有一些其它優(yōu)點，即僅需要兩個吸附單元，需要相對簡單的工藝流程圖，并且能夠在整個周期中提供相對均勻的制冷劑質量流。
[0007]使用這些系統(tǒng)是由于驅動熱可來自低熱量廢熱或太陽熱，并且所用的吸附蒸汽或氣體可從對臭氧層無害的無氟利昂的類型中進行選擇。
[0008]這些系統(tǒng)的缺點是冷凝器、蒸發(fā)器和兩個吸附床在尺寸方面是相對龐大的。由于將水用作制冷劑，因此整個系統(tǒng)僅可在降低了的壓力下進行操作，由此降低了該系統(tǒng)的單位制冷功率(SCP)。
[0009]在US-A-4637218中存在一種將沸石用作吸附劑的替代性的熱泵，該文獻的全部內容被結合于本文中。在該系統(tǒng)中，再次將水用作冷媒。在該公開文獻中，提議了吸附床的殼管式結構和吸附床的單體式結構。由于為水蒸汽的蒸發(fā)和冷凝所施加的壓力是相對低的，因此該系統(tǒng)還是尺寸龐大的。
[0010]P.Hu 等人(能量轉換與管理(Energy Conversion and Management)50 (2009) 255-261)描述了一種在環(huán)形容器中包括吸附床的制冷系統(tǒng)，其中，熱交換流體位于內側上。
[0011]A.Sateesh 等人(國際氫能期刊(International Journal of Hydrogen Energy)35 (2010) 6950-6958)描述了一種單級金屬氫化物熱泵。該熱泵基于一種吸收過程,其中，該金屬氫化物粉末經歷了化學變化。術語“吸收過程”通常專供基于化學吸收的過程使用，而“吸附過程”指的是物理吸附。
[0012]Z.Dehouche 等人(實用熱力工程(Applied Thermal Engineering)18 (1998) 457-480)描述了用于多氫化物系統(tǒng)的熱波概念。該系統(tǒng)也基于化學變化，而非基于與本發(fā)明相一致的物理變化。
[0013]雖然已知的基于吸附式熱泵系統(tǒng)的熱波導致特別是與性能系數(shù)(COP)和單位冷卻功率(SCP)有關的效率的改良，但仍然期望改進COP和SCP。

【發(fā)明內容】

[0014]本發(fā)明的目的是緩解或解決現(xiàn)有技術中的熱泵和吸附式壓縮機的上述和/或其它問題，而同時維持和/或改進其優(yōu)點。更為具體地，本發(fā)明的目的可以是減小整個熱泵的尺寸及吸附式壓縮機的尺寸、提供更為實用的床裝置及提供在其操作上是更為經濟且更為有效的系統(tǒng)和方法。另一目的是提供一種對具有改進的COP和SCP的吸附式壓縮機進行操作的方法。
[0015]這些和/或其它目的通過一種適用于熱波操作的吸附式壓縮機的吸附單元來實現(xiàn)，該吸附單元包括:
[0016]-細長的固體吸附材料；
[0017]-細長的傳熱流體(HTF)通道，其與固體吸附材料的外表面直接傳熱接觸；
[0018]其中，所述吸附材料的特征尺寸r (例如半徑)和長度L被選擇成使L/r>10，更為優(yōu)選地大于15，更為優(yōu)選地大于20，甚至更為優(yōu)選地大于25，例如在50和150之間。
[0019]已發(fā)現(xiàn)大于10的縱橫比避免熱波被漫布并且由此確保有效的操作。
[0020]優(yōu)選地，HTF通道與固體吸附材料的接觸面積為固體吸附材料的總外側面積的50%或更多，更為優(yōu)選地為70%或更多，甚至更為優(yōu)選地為80%或更多，典型地為80-100%。
[0021]優(yōu)選地，特征尺寸(半徑或等效半徑)小于1cm，優(yōu)選地小于0.5cm,更為優(yōu)選地小于0.4cm,例如在0.2cm和0.4cm之間。
[0022]優(yōu)選地，吸附材料為圓筒形的并且HTF通道為圍繞所述吸附材料的環(huán)形的。
[0023]固體吸附材料可以為單個部件。它也可被分為兩個或更多個隔間?？蓪⒅够亻y用于對構成單個吸附材料器件的不同的隔間進行連接。
[0024]優(yōu)選地，傳熱流體通道(2A)設置有徑向導體(61)、特別是波紋板。[0025]本發(fā)明的吸附單元可被組合到包括由吸附單元構成的矩陣的束中，其中，各個吸附單元的HTF通道在兩個遠端上與HTF歧管(13)流體連接，并且其中，各個吸附單元的制冷劑通道在一個或兩個遠端上與制冷劑歧管(18)流體連接。
[0026]在這種束(26、26A-F)中，優(yōu)選地，HTF歧管(82、106)和制冷劑歧管(78、100)布置在大致呈板狀的分配元件(71、72)中，該大致呈板狀的分配元件(71、72)布置于細長的吸附單元(I)的端部處。
[0027]優(yōu)選地在束(26、26A_F)中，分配元件包括三個堆疊的板:
[0028]第一封閉板(77、94)，其具有連接至吸附單元(I)的外壁(11)并且環(huán)繞該吸附單元(I)的外壁(11)的開口(105)；
[0029]中間板(76、93)，其具有連接至吸附單元(I)的內壁(12)并且環(huán)繞該吸附單元(I)的內壁(12)的開口(85A、102)；
[0030]第二封閉板(75、91)，
[0031]其中，傳熱歧管(82、83、106)布置在第一封閉板(77、94)與中間板(76、93)之間，并且其中，制冷劑歧管(78、79、100 )布置在中間板(76、93 )與第二封閉板(75、91)之間。
[0032]束(26、26A_F)的傳熱歧管(82、83、106)可被機械加工在、蝕刻在、壓制、沖壓或壓印在中間板(76、93)中和/或第一封閉板(77、94)中；和/或，制冷劑歧管(78、79、100)可被機械加工在、蝕刻在、壓制、沖壓或壓印在中間板(76、93)中和/或第二封閉板(75、91)中；和/或，板(75-77、91-94)于束的每一側處可被膠粘、熔接、錫焊或螺紋連接到一起。
[0033]在本發(fā)明的單元或束中，細長的固體吸附材料優(yōu)選地包括層疊件，該層疊件包括兩個或更多個器件(68B)，這兩個或更多個器件(68B)通過導熱薄片(62A)彼此分離開。所述器件(68B)和傳導薄片(62A)中的每一個均可由片件形成，該片件至少部分地被由導熱材料制成的杯形件所環(huán)繞。器件(68B)中優(yōu)選地存在一個或更多個徑向通道(69)。
[0034]優(yōu)選地，在本發(fā)明的單元或束中，在這兩個或更多個器件中設置有至少一個制冷劑通道(70)，該通道在軸向方向上行進、優(yōu)選地處于所述器件的圓周處。在圓周上具有通道的優(yōu)點是它更容易通過利用具有適合的突部的模具而生產出。
[0035]在另一實施方式中，本發(fā)明的束通過堆疊由間隔件分離開的兩個波紋板(I 10A、110B)而制成，所述HTF可在這兩個板之間流動，并且其中，所述兩個堆疊的波紋板沿著它們的突出肋的長度的至少一部分彼此連接，由此形成了用于所述細長的吸附材料的空間。這允許相對簡單的構造。
[0036]本發(fā)明的方法可包括以任何適合的順序執(zhí)行的下列步驟:
[0037]a)設置根據權利要求15所述的吸附式壓縮機；
[0038]b)在第一模式下，通過將從加熱器(32)離開的、處于層流的熱的傳熱流體輕緩地泵送通過第一束(26A)的吸附單元(I)的傳熱流體通道(2A)，對第一束(26A)中的吸附材料(10 )進行加熱，使得在軸向方向上是充分陡峭的降低的熱廓線、即熱波被維持在第一束(26A)內并在第一束(26A)內被沿著細長的吸附單元(I)的長度輕緩地推送；其中，吸附的制冷劑被從第一束(26A)的吸附材料(10)以相對高的壓力解除吸附，朝向冷凝器46被推動通過止回閥41A，被冷凝并被推動通過膨脹閥48，并被留下以蒸發(fā)并在蒸發(fā)器49中執(zhí)行冷卻行為；
[0039]c)在步驟b)中在第一模式下，通過將從冷卻器(31)離開的、處于層流的冷的傳熱流體輕緩地泵送通過第二束(26C)的吸附單元(I)的傳熱流體通道(2A)，對第二束(26C)中的吸附材料(10)進行冷卻，使得在軸向方向上是充分陡峭的升高的熱廓線、即熱波被維持在第二束(26C)內并在第二束(26C)內被沿著細長的吸附單元(I)的長度輕緩地推送，其中，來自所述蒸發(fā)器(4)、通過止回閥42A的制冷劑通過第二束(26C)的吸附材料(10)以相對低的壓力吸附住；
[0040]d)在預定時刻處，轉換至第二模式，通過將從冷卻器(31)離開的、處于層流的冷的傳熱流體輕緩地泵送通過第一束(26A)的吸附單元(I)的傳熱流體通道(2A)，對第一束(26A)中的吸附材料(10)進行冷卻，使得在軸向方向上是充分陡峭的升高的熱廓線、即熱波被維持在第一束(26A)內并在第一束(26A)內被沿著細長的吸附單元(I)的長度輕緩地推送，其中，來自蒸發(fā)器(4)的通過止回閥41B的制冷劑被第一束(26A)的吸附材料(10)以相對低的壓力吸附??；
[0041]e)在步驟d)中在第二模式下，通過將從加熱器(32)離開的、處于層流的熱的傳熱流體輕緩地泵送通過第二束(26C)的吸附單元(I)的傳熱流體通道(2A)，對第二束(26C)中的吸附材料(10)進行加熱，使得在軸向方向上是充分陡峭的降低的熱廓線、即熱波被維持在第二束(26C)內并在第二束(26C)內被沿著細長的吸附單元(I)的長度輕緩地推送；其中，吸附的制冷劑從第二束(26C)的吸附材料(10)以相對高的壓力解除吸附，被朝向冷凝器46推動通過止回閥42B，被冷凝并推動通過膨脹閥48，并被留下以在蒸發(fā)器49中蒸發(fā)且執(zhí)行冷卻行為；
[0042]f)轉換回到第一模式并重復步驟a-f。
[0043]根據本發(fā)明的操作吸附式壓縮機系統(tǒng)的方法優(yōu)選地利用這樣一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:熱源和冷源及至少第一吸附床和第二吸附床，其中，第一床具有低于所述第二床的初始溫度的初始溫度，在該系統(tǒng)中，通過利用傳熱流體(HTF)而使熱進行循環(huán)，該方法包括下列階段:
[0044]階段A)，其包括下列步驟:
[0045]-通過可選擇地經由所述熱源將來自所述第二床的HTF供給至所述第一吸附床，對所述第一吸附床進行加熱，而同時維持所述第一床中的熱波；以及
[0046]-通過可選擇地經由所述冷源將來自所述第一床的HTF供給至所述第二吸附床，對所述第二吸附床進行冷卻，而同時維持所述第二床中的熱波；其中，維持階段A)直至所述第一床和所述第二床的出口溫度基本相同；
[0047]以及階段B)，其包括下列步驟:
[0048]-將從所述第一床流出的HTF供給至所述熱源并將來自所述熱源的HTF供給回到所述第一床中；以及
[0049]-將從所述第二床流出的HTF供給至所述冷源并將來自所述冷源的HTF供給回到所述第二床；其中，維持階段B)直至所述第一床中的溫度是基本均勻的并且所述第二床中的溫度也是基本均勻的且低于所述第一床的溫度，其中，所述HTF通過所述第一床和所述第二床的流速可高于階段A)中的流速。
[0050]在現(xiàn)有技術的熱波系統(tǒng)中，利用了單個HTF環(huán)路，該環(huán)路結合有兩個吸附床，在這兩個吸附床之間設置有加熱和冷卻設備。具有適合的轉換閥的可逆的泵或單向泵用于在一旦波接近床的端部中的一個時使熱波逆轉通過床。這樣一來，整個循環(huán)被劃分為兩個半循環(huán)。每個半循環(huán)在傳熱流體的流動方向被逆轉后開始。流動逆轉的轉換時刻在熱波顯現(xiàn)、即在其到達床的另一側時獲得。
[0051]在不希望受到理論的約束的情況下，本發(fā)明人相信實際上熱波明顯沒有現(xiàn)有技術中最初建議的那樣陡峭(例如在US-A-4610148和US-A-4637218中)。這意味著沿著單元的長度具有相當平坦的溫度廓線，使得當波逆轉時，吸附的制冷劑中的朝向單元的端部的大部分尚未被吸附或解除吸附，這極大程度地限制了 SCP。用以對其進行改進的一種方式是使得更多的制冷劑能夠被吸附或解除吸附，并且如果使得熱波能夠朝向單元的端部前進得更多以使更多的制冷劑可在一個半循環(huán)內被吸附或解除吸附，則可獲得較高的SCP值。然而，在該情形下，由于在加熱和冷卻設備上逐漸增大的溫度差，因此COP迅速地降低。由此，COP和SCP之間存在此消彼長的關系。
[0052]本發(fā)明提供了一種改進SCP而同時維持高的COP的新型熱波循環(huán)。
[0053]可在參照圖29A-D時描述本發(fā)明。出于簡明的目的，在該圖中僅示出了 HTF的流動方向，而并未繪出制冷劑流體連接部和流動。將會理解的是，制冷劑流體連接部可位于床的任一側處，乃至可位于床的兩側處。在后一情形中，一側可經由止回閥連接至制冷劑高壓管線而另一側可經由止回閥連接至制冷劑低壓管線。
[0054]為此，制冷劑原則上可以是為所屬領域已知的任何物質。優(yōu)選地，制冷劑從氨、水(蒸汽)、二氧化碳、甲醇、正丁烷等中選擇。更為優(yōu)選的為氨、特別是與作為吸附材料的活性炭相結合的氨。
[0055]為此，吸附劑原則上可以是所屬領域已知的任何物質。優(yōu)選地，它從活性炭、沸石、有機金屬框架、BaCl2等中選擇。
[0056]根據本發(fā)明，整個吸附和解除吸附循環(huán)被劃分為四個(而非兩個)階段，其中的階段A和C為熱再生階段而階段B和D為非熱再生階段。該系統(tǒng)中的吸附床需要適用于熱波操作的吸附式壓縮機。
[0057]在階段A中，床I由來自熱源的高溫HTF進行加熱。由于熱波操作，最初低溫的HTF離開床1，隨后該HTF由冷源進一步冷卻。同時，床2由來自冷源的低溫HTF進行冷卻。還是由于熱波操作，最初高溫的HTF離開床2，隨后該HTF由熱源進一步加熱。
[0058]階段2在某點處開始，主要是當離開床I和2的HTF的兩個溫度彼此基本相等時。當出口溫度之間的絕對溫度差小于熱源與冷源之間的溫度差的40%、優(yōu)選地小于30%、更為優(yōu)選地小于20%、甚至更為優(yōu)選地小于10%、典型地為0-5%時，這些出口溫度被視為是基本相等的。HTF轉換系統(tǒng)可用于將床I直接連接至熱源并且將床2直接連接至冷源，從而在沒有熱再生的情況下在床中結束熱波，直至床的溫度是基本均勻的。
[0059]在階段A中，在兩個床之間再生成熱。在圖28中所示的示例中，可再生的熱的最大數(shù)量(假設有在時間上恒定的HTF流)與面積X成比例。當?shù)谝淮埠偷诙驳某隹跍囟热缟纤鍪腔鞠嗤臅r，到達該熱的最大數(shù)量。
[0060]在階段B中，當入口溫度與出口溫度之間的絕對差小于熱源與冷源之間的溫度差的30%，優(yōu)選地小于20%，更為優(yōu)選地小于10%，甚至更為優(yōu)選地小于5%時，床溫被視為是基本均勻的。
[0061]圖12和28示出了在階段A和B期間，床I和床2的出口溫度的示例。陰影區(qū)A與在熱再生階段期間需要由加熱器供給至HTF的熱量成比例，并且陰影區(qū)B與在非再生階段期間需要供給的熱量成比例。
[0062]在階段B的末端處，最初為冷的第一床現(xiàn)在是較熱的床，而最初為熱的第二床現(xiàn)在是較冷的床?？扇缟纤龅刂貜驮摬僮鳎F(xiàn)在兩個床的作用被互換。
[0063]例如，接下來，新的熱再生階段可在階段C中開始。操作類似于階段A但床I和2的作用被顛倒:床I為冷卻而床2為加熱。隨后是階段D，該階段D為顛倒了床I和2的作用的另一非再生階段。
[0064]在本發(fā)明的系統(tǒng)中，床中的熱波的方向對于所有的階段而言可以是相同的并且這是優(yōu)選的。作為選擇，在階段A和B之后，可在階段C和D中顛倒HTF流動方向和熱波方向，如圖30中示意性地示出的那樣。然而，這需要不同的且更為復雜的HTF流體轉換系統(tǒng)。
[0065]如將在下文中變得清晰的那樣，基于上述原理，許多變型和變更均是可能的。
[0066]例如，階段之間的轉換可通過利用轉換閥、特別是三通閥來實現(xiàn)。作為選擇，可以使用具有雙通閥的分尚開的管線，如圖32A-D中所不。也可使用四通閥，參見圖33A-D。
[0067]本發(fā)明的另外的優(yōu)點之一是，利用僅需要在一個方向上操作的的泵，這允許使用標準部件和工程實踐。
[0068]在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，設置有適用于熱波操作的吸附式壓縮機的吸附單元，該吸附單元包括細長的固體吸附材料；細長的傳熱流體通道，其與固體吸附材料直接傳熱接觸，其中，吸附材料的特征尺寸r被選擇成使得滿足下列關系:
[0069]
【權利要求】
1.一種適用于熱波操作的吸附式壓縮機的吸附單元，包括: -細長的固體吸附材料； -細長的傳熱流體(HTF)通道，所述細長的傳熱流體(HTF)通道與所述固體吸附材料的外表面直接傳熱接觸； 其中，所述吸附材料的特征尺寸r (例如半徑)和長度L被選擇成使L/r>10，更為優(yōu)選地大于15，最為優(yōu)選地大于20。
2.根據前一權利要求所述的吸附單元，其中，所述特征尺寸r小于1cm，優(yōu)選地小于0.5cm,更為優(yōu)選地小于0.4cm。
3.根據前述權利要求中的任一項所述的吸附單元，其中，所述HTF通道的特征尺寸dHTF小于Imm,優(yōu)選地小于0.75mm,更為優(yōu)選地小于0.5mm。
4.根據前述權利要求中的任一項所述的吸附單元，其中，所述吸附材料為圓筒形的并且所述HTF通道為圍繞所述吸附材料呈環(huán)形。
5. 根據前述權利要求中的任一項所述的吸附單元，其中，所述固體吸附材料包括兩個或更多個固體吸附隔間。
6.根據前述權利要求中的任一項所述的吸附單元，其中，所述傳熱流體通道(2A)設置有徑向導體(61)、特別是波紋板。
7.一種束，所述束包括由根據前述權利要求中的任一項所述的吸附單元構成的矩陣，其中，各個所述吸附單元的所述HTF通道在兩個遠端上與HTF歧管(13)流體連接，并且其中，各個所述吸附單元的制冷劑通道在一個或兩個遠端上與制冷劑歧管(18)流體連接。
8.根據前一權利要求所述的束(26、26A-F)，其中，所述HTF歧管(82、106)和所述制冷劑歧管(78、100 )布置在大致呈板狀的分配元件(71、72 )中，所述大致呈板狀的分配元件(71、72)布置于所述細長的吸附單元(I)的端部處。
9.根據前一權利要求所述的束(26、26A-F)，其中，所述分配元件包括三個堆疊的板: 第一封閉板(77、94)，所述第一封閉板(77、94)具有連接至所述吸附單元(I)的外壁(11)并且環(huán)繞所述吸附單元(I)的外壁(11)的開口(105)； 中間板(76、93 )，所述中間板(76、93 )具有連接至所述吸附單元(I)的內壁(12 )并且環(huán)繞所述吸附單元(I)的內壁(12)的開口(85A、102)； 第二封閉板(75、91)； 其中，所述傳熱歧管(82、83、106)布置在所述第一封閉板(77、94)與所述中間板(76、93)之間，并且 其中，所述制冷劑歧管(78、79、100)布置在所述中間板(76、93)與所述第二封閉板(75、91)之間。
10.根據權利要求8或9所述的束(26、26A-F)，其中，所述傳熱歧管(82、83、106)被機械加工在、蝕刻在、壓制、沖壓或壓印在所述中間板(76、93)中和/或所述第一封閉板(77、94)中；和/或，其中， 所述制冷劑歧管(78、79、100)被機械加工在、蝕刻在、壓制、沖壓或壓印在所述中間板(76,93)中和/或所述第二封閉板(75、91)中；和/或，其中 所述板(75-77、91-94)于所述束的每一側處被膠粘、熔接、錫焊或螺紋連接到一起。
11.根據前述權利要求中的任一項所述的單元或束，其中，所述細長的固體吸附材料包括層疊件，所述層疊件包括兩個或更多個器件(68B)，所述兩個或更多個器件(68B)通過導熱薄片(62A)彼此分離開。
12.根據前一權利要求所述的單元或束，其中，所述器件(68B)和所述導熱薄片(62A)中的每一個均由片件形成，所述片件至少部分地被由導熱材料制成的杯形件所環(huán)繞。
13.根據前一權利要求所述的單元或束，其中，所述器件(68B)中存在一個或更多個徑向通道(69)。
14.根據權利要求10-12中的任一項所述的單元或束，其中，至少一個制冷劑通道(70)設置在所述兩個或更多個器件中，所述至少一個制冷劑通道(70)在軸向方向上行進、優(yōu)選地處于所述器件的圓周處。
15.根據權利要求6-13中的任一項所述的束，其中，所述HTF通道通過堆疊由間隔件分離開的兩個波紋板(110AU10B)而形成，所述HTF能夠在所述兩個板之間流動，并且其中，所述兩個堆疊的波紋板沿著它們的突出肋的長度的至少一部分彼此連接，由此形成了用于所述細長的吸附材料的空間。
16.一種例如通過使用諸如太陽爐或廢熱流之類的相對低熱量的熱或諸如氣體火焰之類的高熱量的熱源進行冷卻或加熱的方法，所述方法包括使用根據前述權利要求中的任一項所述的吸附單元或束，特別是一種包括將會以任何適合的順序執(zhí)行的下列步驟的方法: a)設置根據權利要求15所述的吸附式壓縮機； b)在第一模式下，通過將從加熱器(32)離開的、處于層流的熱的傳熱流體輕緩地泵送通過第一束(26A)的所述吸附單元(I)的所述傳熱流體通道(2A)，對所述第一束(26A)中的所述吸附材料(10)進行加熱，使得在軸向方向上是充分陡峭的降低的熱廓線、即熱波被維持在所述第一束(26A)內并在所述第一束(26A)內被沿著所述細長的吸附單元(I)的長度輕緩地推送； 其中，吸附的制冷劑被從所述第一束(26A)的吸附材料(10)以相對高的壓力解除吸附，朝向冷凝器46被推動通過止回閥41A，被冷凝并被推動通過膨脹閥48，并被留下以在蒸發(fā)器49中蒸發(fā)且執(zhí)行冷卻行為； c)在步驟b)中在第一模式下，通過將從冷卻器(31)離開的、處于層流的冷的傳熱流體輕緩地泵送通過第二束(26C)的吸附單元(I)的傳熱流體通道(2A)，對所述第二束(26C)中的吸附材料(10)進行冷卻，使得在軸向方向上是充分陡峭的升高的熱廓線，即熱波被維持在所述第二束(26C)內并在所述第二束(26C)內被沿著所述細長的吸附單元(I)的長度輕緩地推送，其中，來自蒸發(fā)器(4)、通過止回閥42A的制冷劑被所述第二束(26C)的吸附材料(10)以相對低的壓力吸附住， d)在預定時刻處，轉換至第二模式，通過將從冷卻器(31)離開的、處于層流的冷的傳熱流體輕緩地泵送通過所述第一束(26A)的所述吸附單元(I)的所述傳熱流體通道(2A)，對所述第一束(26A)中的所述吸附材料(10)進行冷卻，使得在軸向方向上是充分陡峭的升高的熱廓線、即熱波被維持在所述第一束(26A)內并在所述第一束(26A)內被沿著所述細長的吸附單元(I)的長度輕緩地推送，其中，來自所述蒸發(fā)器(4)、通過止回閥41B的所述制冷劑被所述第一束(26A)的所述吸附材料(10)以相對低的壓力吸附住， e)在步驟d)中在第二模式下，通過將從加熱器(32)離開的、處于層流的熱的傳熱流體輕緩地泵送通過所述第二束(26C)的所述吸附單元(I)的所述傳熱流體通道(2A)，對所述第二束(26C)中的所述吸附材料(10 )進行加熱，使得在軸向方向上是充分陡峭的降低的熱廓線、即熱波被維持在所述第二束(26C)內并在所述第二束(26C)內被沿著所述細長的吸附單元(I)的長度輕緩地推送，其中，吸附的制冷劑被從所述第二束(26C)的吸附材料(10)以相對高的壓力解除吸附，被朝向冷凝器46推動通過止回閥42B，被冷凝并推動通過膨脹閥48，并被留下以在蒸發(fā)器49中蒸發(fā)且執(zhí)行冷卻行為；f )轉換回到所述第一模式并重復步驟a-f。
【文檔編號】F25B35/04GK103582789SQ201280019768
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年2月22日 優(yōu)先權日:2011年2月22日
【發(fā)明者】約翰內斯·法斯·比格爾, 羅伯特·揚·邁耶 申請人:庫爾可持續(xù)能源解決方案有限公司