一种闭式吸附储冷装置及其控制方法与流程

本申请涉及但不限于电器设备，具体是指一种闭式吸附储冷装置及其控制方法。

背景技术：

1、夏季，人们在进行露营、车内休息、演员户外影视拍摄等活动时有舒适性的制冷需求，但由于这类场景下无法方便地连通电网，常见的空调装置不能满足制冷需求。小型储冷是满足该类场景的有效技术，可利用冷量存储与释放的时间分离特性，实现可通电网时的充冷，以及不可通电网时的释冷，满足无即时能量来源场景的制冷需求。

2、小型储冷技术包括电池+半导体制冷、冰蓄冷和吸附储冷三种技术，三种技术的比较如下表所示。

3、三种小型储冷技术的比较

4、

5、锂电池+半导体制冷装置成本和能量成本高，半导体制冷片易损坏；冰蓄冷使用时需要良好的保温，冷损失较大，并且在保温措施有损坏时，壁面会凝水，影响装置使用体验。吸附储冷相比于前两种技术，具有充冷放冷时间分离、无需保温、适合长周期储冷的优点，能够更好地满足上述应用场景。

6、当前吸附储冷为单床间歇型或多床连续型制冷，采用水泵驱动的热水加热、冷却水冷却的方式。而在上述应用场景下，需要依赖外界空气实现在储冷过程和释冷过程对吸附床进行散热(吸附床进行空气光管散热)。然而，空气的换热系数很低，在储冷加热时可通过提高加热温度来提高吸附床与外界空气的换热量，但是在释冷冷却时无法通过降低外界空气温度来提高吸附床与外界空气的换热量，这就要求增大吸附床的体积来保证吸附床与外界空气的换热量。

技术实现思路

1、本申请提供了一种闭式吸附储冷装置，其体积更小。

2、本申请还提供了一种闭式吸附储冷装置的控制方法。

3、本申请实施例提出的闭式吸附储冷装置，包括：第一壳体，构造出第一腔室，所述第一腔室内设有第二工质；设有第三换热器和第一工质的吸附床，设于所述第一壳体内，所述第一工质设置成能够与所述第二工质结合和分离；第一换热器和第一开关阀，所述第一换热器的一端封闭、另一端通过所述第一开关阀与所述第一腔室连通；第二壳体，构造出第二腔室，所述第三换热器的一端封闭、另一端与所述第二腔室连通，所述第二腔室内设有第三工质；第二换热器和第二开关阀，所述第二换热器的一端封闭、另一端通过所述第二开关阀与所述第二腔室连通；加热装置，设置成对所述第三工质进行加热，以使所述第三工质受热蒸发。

4、在一些示例性实施例中，所述闭式吸附储冷装置还包括：风道，所述第一换热器设于所述风道。

5、在一些示例性实施例中，所述第一换热器、所述第二换热器和所述第三换热器均水平布置。

6、在一些示例性实施例中，所述第二壳体位于所述第一壳体的一侧。

7、在一些示例性实施例中，所述第二换热器位于所述第二壳体的上方，所述加热装置位于所述第二壳体的下方。

8、在一些示例性实施例中，所述第一壳体的壁和/或所述第二壳体的壁设有加强筋。

9、在一些示例性实施例中，所述闭式吸附储冷装置还包括：储液槽，设于所述第二腔室内，所述第三换热器的另一端与所述储液槽连通，所述储液槽设置成盛接自所述第二开关阀回流的所述第三工质。

10、在一些示例性实施例中，所述储液槽设有溢流管。

11、在一些示例性实施例中，所述第三换热器的另一端设有连接管，所述连接管横置设置、并穿设于所述储液槽的侧壁。

12、在一些示例性实施例中，所述溢流管的上端同所述连接管的轴线平齐。

13、在一些示例性实施例中，所述溢流管立设设置、并穿设于所述储液槽的底壁，且所述溢流管的上端高于对应的所述第三换热器的下端内壁且不高于对应的所述第三换热器的上端内壁。

14、在一些示例性实施例中，所述溢流管的上端同所述第三换热器的轴线平齐。

15、在一些示例性实施例中，所述第三换热器和所述储液槽包括上下间隔设置的多组。

16、在一些示例性实施例中，上下相邻的两组所述储液槽对应的所述溢流管在水平方向错位设置。

17、在一些示例性实施例中，所述第一工质设置在所述第三换热器周围，上下相邻的两组所述第三换热器对应的所述第一工质之间存在间隙。

18、在一些示例性实施例中，每组所述第三换热器包括多个换热管，多个所述换热管连通该组的所述储液槽。

19、在一些示例性实施例中，所述第一工质包括金属有机框架材料、硅胶、分子筛和无机盐中的任意一种或多种。

20、在一些示例性实施例中，所述第二工质包括水、氨、二氧化碳、丙酮、烃类制冷剂、氯氟烃类制冷剂、氢氯氟烃类制冷剂、氢氟烃类制冷剂中的任意一种或多种。

21、在一些示例性实施例中，所述第三工质包括水、氨、二氧化碳、丙酮、烃类制冷剂、氯氟烃类制冷剂、氢氯氟烃类制冷剂、氢氟烃类制冷剂中的任意一种或多种。

22、在一些示例性实施例中，所述第一换热器和/或所述第二换热器和/或所述第三换热器和/或所述加热装置为间壁式换热器。

23、本发明实施例提供的上述任一实施例所述的闭式吸附储冷装置的控制方法，包括：

24、储冷过程：开启所述第一开关阀和所述加热装置，关闭所述第二开关阀，所述第二工质在储冷过程与所述第一工质分离；

25、释冷过程：开启所述第一开关阀和所述第二开关阀，关闭所述加热装置，所述第二工质在释冷过程与所述第一工质结合。

26、第一工质和蒸汽态的第二工质在低于设定温度进行吸附，在不低于设定温度进行脱附：储冷时，第一开关阀开启，第二开关阀关闭，加热装置运行来加热第三工质，使得第三工质在第二压力下蒸发，形成的第三工质的蒸汽进入第三换热器，并在第三换热器内冷凝放热(第三换热器内冷凝的第三工质一部分留在第三换热器内)，吸附床的温度升高(此过程维持吸附床温度不低于设定温度)，使得相结合的第一工质和第二工质中的第二工质在第一压力下受热，而与第一工质相分离，第二工质以蒸汽态进入第一换热器，并在第一换热器内冷凝放热，第一换热器与外界空气进行热交换，第二工质在第一换热器内以液态形式存储实现储冷，待储冷完成后关闭第一开关阀；

27、释冷时，第一开关阀和第二开关阀开启，加热装置关闭，第一换热器内的第二工质在第一压力下蒸发吸热，形成的第二工质的蒸汽进入第一腔体内与第一工质相结合并放热，第三换热器的温度升高，并在第二压力下对第三换热器内的第三工质进行加热，使得第三工质蒸发吸热，对第三换热器进行降温，即对吸附床进行降温(此过程维持吸附床的温度低于设定温度)，形成的第三工质的蒸汽进入第二换热器内进行冷凝放热，第二换热器再与外界空气进行热交换，第二换热器内冷凝的第三工质再流回第二腔室内。

28、本申请提供的闭式吸附储冷装置，将通过吸附床与外界空气进行热交换改变为通过第二换热器与外界空气进行热交换，这样吸附床的体积可以大幅度减小，而换热器与外界空气进行换热的技术特别成熟，因此第二换热器的体积很容易实现小巧高效的最优化设计，故这种闭式吸附储冷装置的体积更小巧，更方便携带。

技术特征：

1.一种闭式吸附储冷装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的闭式吸附储冷装置，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求1所述的闭式吸附储冷装置，其特征在于，所述第一换热器、所述第二换热器和所述第三换热器均水平布置；和/或

4.根据权利要求1至3中任一项所述的闭式吸附储冷装置，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求4所述的闭式吸附储冷装置，其特征在于，所述储液槽设有溢流管。

6.根据权利要求5所述的闭式吸附储冷装置，其特征在于，所述第三换热器的另一端设有连接管，所述连接管横置设置、并穿设于所述储液槽的侧壁；和/或

7.根据权利要求6所述的闭式吸附储冷装置，其特征在于，所述溢流管的上端同所述第三换热器或所述连接管的轴线平齐。

8.根据权利要求5所述的闭式吸附储冷装置，其特征在于，所述第三换热器和所述储液槽包括上下间隔设置的多组。

9.根据权利要求8所述的闭式吸附储冷装置，其特征在于，上下相邻的两组所述储液槽对应的所述溢流管在水平方向错位设置；和/或

10.根据权利要求1至3中任一项所述的闭式吸附储冷装置，其特征在于，所述第一工质包括金属有机框架材料、硅胶、分子筛和无机盐中的任意一种或多种；和/或

11.根据权利要求1至3中任一项所述的闭式吸附储冷装置，其特征在于，所述第一换热器和/或所述第二换热器和/或所述第三换热器和/或所述加热装置为间壁式换热器。

12.一种如权利要求1至11中任一项所述的闭式吸附储冷装置的控制方法，其特征在于，包括：

技术总结本文提供一种闭式吸附储冷装置及其控制方法，所述闭式吸附储冷装置包括：第一壳体，构造出第一腔室，第一腔室设有第二工质；设有第三换热器和第一工质的吸附床，设于第一壳体内，第一工质设置成能够与第二工质相结合和相分离；第一换热器和第一开关阀，第一换热器的一端封闭、另一端通过第一开关阀与第一腔室连通；第二壳体，构造出第二腔室，第三换热器的一端封闭、另一端与第二腔室连通，第二腔室内设有第三工质；第二换热器和第二开关阀，第二换热器的一端封闭、另一端通过第二开关阀与第二腔室连通；加热装置，设置成对第三工质进行加热。该闭式吸附储冷装置，将吸附床的空气光管散热转换为第二换热器散热，可以大幅度减少装置体积。技术研发人员：杜帅,王红斌,王如竹,魏留柱,程超,周宏亮受保护的技术使用者：广东美的制冷设备有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23