吸附式热泵制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种与以往相比进一步提高热效率的吸附式热泵。吸附式热泵具有使制冷剂蒸发的蒸发器、用于冷凝制冷剂的蒸气的冷凝器、以及两个配置有吸附剂的吸附剂换热器。吸附剂换热器具有由入口侧歧管（31）、出口侧歧管（32）、以及多根将入口侧歧管（31）和出口侧歧管（32）之间连接起来的支管（33）形成的导热管道。在支管（33）间配置有使多张吸附剂片（24a）重叠而成的吸附部件（24）、按压板（36）、以及双金属片（37）。在再生（干燥）吸附部件（24）时温度高的载热体在支管（33）内流动，因此双金属片（37）变形而经由按压板（36）按压吸附部件（24）。由此，吸附部件（24）被压缩，从而吸附剂片（24a）彼此密集地接触，加快吸附剂片（24a）间的导热速度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及吸附式热泵。
技术介绍
近年来，伴随着高度信息化社会的到来，大多使用计算机处理大量的数据，并将多台计算机设置于同一室内来进行统一管理。例如在数据中心，在计算机室内设置有多个机架(服务器机架)，各个机架收纳有多台计算机(服务器)。而且，对这些计算机有机地分配任务，来高效地处理大量的任务。然而，在数据中心，伴随着计算机的运转而产生大量的热(废热)。以往，这些热被释放到大气中，但从节能以及降低环境负荷的观点来看，提出有将这些热回收并再利用的方案。因此，吸附式热泵作为用于将比较低温的热回收并再利用的装置而受到注目。吸附式热泵例如具有蒸发器、两个吸附剂换热器、以及冷凝器，利用在水或者甲醇等制冷剂气化时吸收周围的热的方式来降低在蒸发器内的管道通过的水的温度。此时，气化的制冷剂由被配置于吸附剂换热器内的吸附剂吸附。在使用一吸附剂换热器吸附制冷剂的期间，使用另一吸附剂换热器进行吸附剂的再生(干燥)。在再生侧的吸附剂换热器中，由于温度由于废热而上升的温水在换热器内通过而加热吸附剂，从而使制冷剂蒸发。从吸附剂脱离的制冷剂的蒸气在冷凝器中被冷却而变回液体，并被转移至蒸发器。在吸附式热泵中，能够每隔一定的时间切换吸附制冷剂的吸附剂换热器、和再生吸附剂的吸附剂换热器。专利文献1:日本特开2000-35256号公报专利文献2:日本特开2003-114067号公报为了进一步推进节能以及降低环境负荷，希望能够进一步提高吸附式热泵的热效率。
技术实现思路
从以上说明中，可知本专利技术的目的在于提供一种与以往相比进一步提高热效率的吸附式热泵。根据一个观点，提供一种吸附式热泵，其具有使制冷剂蒸发的蒸发器、以及配置有吸附由上述蒸发器蒸发的蒸气的吸附部件和供载热体通过的导热管道的吸附剂换热器，上述吸附剂换热器具有按压机构，该按压机构根据在上述导热管道内通过的载热体的温度来按压并压缩上述吸附部件。上述一个观点的吸附式热泵具有按压机构，该按压机构根据在导热管道内通过的载热体的温度来按压并压缩吸附部件。由此，在再生时能够施加比在吸附部件吸附时大的按压力，从而吸附部件内的间隙减小，加快导热速度。其结果是，能够维持吸附时的吸附效率不变地加快再生时的导热速度，由此与以往相比能够进一步提高热效率。附图说明图1是第一实施方式的吸附式热泵的示意图。图2 Ca)是表示第一实施方式的吸附式热泵的吸附剂换热器内的构造的俯视图，图2 (b)是图2 (a)中虚线包围的部分的放大图。图3 (a)、(b)是表示双金属片由于在导热管道内流动的载热体的温度而产生的变形的示意图。图4是表示检查使温度为65°C的温水在测试用换热器中流通，而使吸附剂片的温度变为60 V的时间的结果的图。图5是表示第二实施方式的吸附式热泵的吸附剂换热器内的构造的俯视图。图6 (a)、(b)是表示第三实施方式的吸附式热泵的吸附剂换热器内的构造的俯视图。图7是表示第三实施方式的吸附式热泵的凸轮驱动机构的示意图。具体实施例方式以下，在说明实施方式前，对用于使实施方式的理解更容易的预备事项进行说明。为了提高吸附式热泵的热效率，重要的是加快使吸附剂吸附制冷剂的蒸气时(吸附时)的吸附速度，并在使吸附剂干燥时(再生时)迅速将温水的热传递到全部吸附剂。为了加快制冷剂的吸附速度，重要的是使制冷剂的蒸气容易在吸附剂间的间隙中流通，所以优选为使吸附剂间的间隙较大。另一方面，为了迅速将温水的热传递到全部吸附剂，重要的是加快吸附剂间的导热速度，所以优选为使吸附剂间的间隙较小。换句话说，若使吸附剂的填充较密集则再生时的吸附剂间的导热速度加快，但制冷剂吸附时的吸附速度减慢。相反，若使吸附剂的填充较稀疏则制冷剂吸附时的吸附速度加快，但再生时的吸附剂间的导热速度减慢。因此，在现有的吸附式热泵中，难以使制冷剂吸附时的吸附速度和再生时的吸附剂间的导热速度都加快。(第一实施方式)图1是第一实施方式的吸附式热泵的示意图。另外，图2 Ca)是同样表示该吸附式热泵的吸附剂换热器内的构造的俯视图，图2 (b)是图2 Ca)中虚线包围的部分的放大图。如图1所示，本实施方式的吸附式热泵10具有蒸发器11、冷凝器12、以及吸附剂换热器13、14。蒸发器11与吸附剂换热器13、14分别经由阀15a、15b而连接，冷凝器12与吸附剂换热器13、14分别经由阀16a、16b而连接。此外，吸附式热泵10内的空间被真空装置(未图不)减压。在蒸发器11内设有冷却管道21、和用于对冷却管道21喷射液态的制冷剂的喷嘴(未图示)。用于将冷却对象装置(例如服务器等)冷却的冷却水在冷却管道21中流通。在冷凝器12内设有冷却管道22。从未图示的供水装置对冷却管道22供给冷却水，并如后述那样地将气态的制冷剂冷凝成液体。冷凝器12和蒸发器11被管道25连接，由冷凝器12转换为液体的制冷剂通过管道25而被转移至蒸发器11，并从喷嘴被喷出。在吸附剂换热器13、14内分别配置有导热管道23和吸附部件24。如图2 Ca)所示，导热管道23具有供载热体(冷却水或者温水)流入的入口侧歧管31 ;供载热体流出的出口侧歧管32 ;以及多个在上述歧管31、32间并列连接的支管33。在各支管33间配置有被相对于支管33垂直地配置并将支管33间连结起来的第一导热板34 ;和被相对于支管33平行地配置并将各导热板34间连结起来的第二导热板35。这些导热板34、35将支管33之间分割为多个矩形形状的空间。导热板34、35例如由导热性良好的铜等金属或者碳板等形成。因此，导热板34、35的温度与在支管33内通过的载热体的温度几乎相等。如图2 (b)所示，在被导热板34、35分割出的各矩形形状的空间内，配置有吸附制冷剂的吸附部件24、双金属片(热感应部件)37、以及按压板36。双金属片37具有将热膨胀率不同的两种金属板贴合而成的构造，例如由以铁(Fe)和镍(Ni)为主要成分的合金形成。热膨胀率例如通过添加于合金中的元素(例如Mn、Cr以及Cu等)和其添加量来进行调整。双金属片37形成为“J”字状，并配置成其一端部侧的直线状的部分固定于导热板35，另一端部侧(以下也称为前端侧)弯曲的部分与按压板36接触。另外，吸附部件24配置于按压板36与支管33之间。若双金属片37的温度比规定的温度高则前端侧弯曲的部分的曲率半径增大，从而将按压板36朝向支管33进行按压。由此，吸附部件24被按压板36和支管33夹持而被压缩。此外，在本实施方式中，将纤维状的活性碳(吸附剂)加工成片状(布状)作为吸附剂片24a，并将使多个吸附剂片24a重叠而成的部件作为吸附部件24使用。吸附部件24不限定为加工成片状的活性碳，但吸附部件24需要根据经由按压板36施加的应力而弹性地变形。以下，对上述吸附式热泵10的动作进行说明。这里，在初始状态下，如图1所示，蒸发器11与吸附剂换热器13之间的阀15a、以及吸附剂换热器14与冷凝器12之间的阀16b都处于开状态。另外，蒸发器11与吸附剂换热器14之间的阀15b、以及吸附剂换热器13与冷凝器12之间的阀16a都处于闭状态。此外，这里使用水作为制冷剂。除此之外，吸附式热泵10内的空间被真空装置(未图示)减压至例如O. 6kPa飞.OkPa左右。除此之外，若双金属片37的温度超过40°C则本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种吸附式热泵，其特征在于， 该吸附式热泵具有 使制冷剂蒸发的蒸发器；以及 配置有吸附由所述蒸发器蒸发的蒸气的吸附部件和供载热体通过的导热管道的吸附剂换热器， 所述吸附剂换热器具有按压机构，该按压机构根据在所述导热管道内通过的载热体的温度来按压并压缩所述吸附部件。2.根据权利要求1所述的吸附式热泵，其特征在于， 所述按压机构形成为包括热感应部件，该热感应部件的形状根据所述导热管道的温度而变化。3.根据权利要求2所述的吸附式热泵，其特征在于， 所述热感应部件是由双金属片、形状记忆合金以及形状记忆树脂中的任意一种形成的部件。4.根据权利要求1或2所述的吸附式热泵，其特征在于， 所述吸附部件通过重叠多个吸附剂片而形成。5.根据权利要求4所述的吸附式热泵，其特征在于， 所述吸附剂片形成为包括将纤维状的活性碳加工成片状而成的部件。6.根据权利要求1或2所述的吸附式热泵，其特征在于， 所述吸附部件包括硅胶、沸石以及活性碳中的至少一种。7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：安曾德康，真锅敏夫，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：
国别省市：