[实用新型]热电吸附式致冷装置

说明书

本实用新型属于致冷技术领域，特别是利用固体吸附法，以热电原件产生热能和吸收热能产生热泵效应，以达到致冷保温的目的。应用于制冰机、冰箱、空调器等致冷设备。

公知的生活用冰箱、空调器等致冷设备，这种致冷设备的工作原理是利用压缩机使致冷剂在连续环路的两套盘管中循环达到致冷的目的。此类致冷设备存在耗电量大、生产技术要求高，且使用氟利昂剧毒物质作致冷剂不安全等缺点。

已有的生活用小容积致冷装置，这类装置具有内部绝热室，半导体温差电堆，外壳和散热器（参见“全苏致冷技术科学研究所第2193号研究报告”热电致冷装置的研究与试制”，莫斯科，1966，及中国实用新型专利申请号88218720，1的半导体温差电堆真空绝热电冰箱）。这类致冷装置由于温差电堆功率不高，不能制成大容积的致冷装置。

已知的一种太阳能制冰机（参见《太阳能技术杂志》109卷4期，1987年11月），该装置是将120kg活性碳放在4片1.5平方米集热器中。白天，集热器被太阳能加热，将甲醇蒸发，在气冷式冷凝器中凝结。集热器设有风门，在夜里可加速冷却，达到吸附甲醇的效果，蒸发器内的甲醇于蒸发时，自水槽中抽出热量使水成冰，实现致冷的目的。该装置存在集热器夜间散热效果不太理想，且冷凝器的热传系数很低，由于使用太阳能，故体积庞大，受环境日照等条件的限制，使用不很方便。

本实用新型的目的在于消除上述几种致冷装置的缺点，既提高致冷能力，又提高致冷设备的经济性。

本实用新型的目的是这样达到的：利用温差电堆通电能吸收热量，将电流反向又能放出热量实现逆操作的特性，产生热泵效应，通过吸附剂吸附和解吸附致冷剂，达到致冷的目的。其实现过程为：首先，吸附剂被温差电堆加热将吸附的致冷剂蒸发脱除，致冷剂在冷凝器中凝结流回蒸发器；然后使电流反向，温差电堆吸收热量，使吸附剂冷却，吸附从蒸发器中蒸发的致冷剂，致冷剂蒸发时吸收热量，达到致冷的目的。

附图一是本实用新型的一个实施例。结合附图一作进一步说明如下。（附图一是本实用新型的三视图。）

热电吸附式致冷装置由温差电堆〔1〕，吸附剂〔2〕，吸附室〔3〕，蒸发器〔4〕，储冷器〔5〕，温差电堆散热器〔6〕，冷凝器〔7〕，绝热层〔8〕和控温系统组成。温差电堆〔1〕与内装吸附剂〔2〕的吸附室〔3〕有良好的热接触，蒸发器〔4〕和冷凝器〔7〕相通且均与吸附室〔3〕相连；蒸发器〔4〕与储冷器〔5〕紧贴或存在导热层；冷凝器〔7〕与储冷器〔5〕之间，吸附室〔3〕与储冷器〔5〕之间存在绝热层〔8〕；温差电堆散热器〔6〕与冷凝器〔7〕有导热作用；致冷剂装于蒸发器〔4〕与冷凝器〔7〕中。其工作程序如下：

温差电堆〔1〕通以正向电流，其下端吸收热量，使吸附剂〔2〕冷却，吸附从蒸发器〔4〕中蒸发的致冷剂。致冷剂在蒸发时吸收热量，随时以冰块或冰水形式储存于储冷器〔5〕中，当温度下降到某一温度时，电流在温控系统控制下改变方向，温差电堆〔1〕放出热量，使吸附剂〔2〕温度升高，致冷剂与吸附剂〔2〕发生解吸附，致冷剂流入冷凝器〔7〕冷凝。在温差电堆〔1〕下端放热的同时，其上端是吸热，通过散热器〔6〕与冷凝器〔7〕相连，对致冷剂进行强制冷却。致冷剂冷凝后流回蒸发器〔4〕循环使用。在温差电堆〔1〕吸热和放热作用下，过一程序不停地周而复始，起到致冷作用。

如附图一所述的热电吸附式致冷装置中作为吸附循环的吸附剂和致冷剂采用活性炭和甲醇。选择标准为利用D－A公式测试吸附剂／致冷剂系的性能系数。

致冷剂在－10℃以下，其蒸汽压小于一个大气压，可选用：活性炭／甲醇，活性炭／甲基胺，活性炭／二氧化氮。

致冷剂在－10℃以下，其蒸汽压大于一个大气压，可选用：活性炭／氨气，活性炭／甲醛，活性炭／二氧化硫。

总的来说，甲醇具有最高的性能系数，单级循环性能系数C、O、P值可达0.5。