DE19818807A1 - Sorptionsvorrichtung, insbesondere zur Klimatisierung von Fahrzeuginnenräumen - Google Patents

Abstract

Zur Klimatisierung von Fahrzeuginnenräumen dient eine Sorptionsvorrichtung. Dies umfaßt eine Vielzahl von in einem Gehäuse angeordneten Sorptionselementen, zwischen denen Luftkanäle gebildet sind. Innerhalb des Gehäuses wird ein Adsorber/Desorber-Bereich und Verdampfer/Konsensator-Bereich gebildet. Die Sorptionselemente sind im wesentlichen als Scheiben ausgebildet und zu einem in dem Gehäuse unbeweglich gehaltenen Stapel mit den dazwischen verlaufenden Luftkanälen zusammengesetzt. Hohlräume in den Scheiben erstrecken sich teilweise im Adsorber/Desorber-Bereich und teilweise im Verdampfer/Kondensator-Bereich. Zwischen diesen Bereichen sind in jedem der Luftkanäle Mittel zur luftseitigen Trennung zwischen dem Adsorber/Desorber-Bereich und dem Verdampfer/Kondensator-Bereich vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sorptionsvorrichtung, insbeson­ dere zur Klimatisierung von Fahrzeuginnenräumen, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Aus der EP 0 590 443 A1 ist eine Sorptionsvorichtung zur Verwendung in einem Klimagerät bekannt. Diese Sorptionsvor­ richtung besteht aus mehreren, langgestreckten Sorptionsbe­ hältern, die über einen Teil ihrer Länge mit Sorptionsstof­ fen gefüllt sind und in diesem Teil eine Kocheradsorberzone bilden und deren anderer Teil der Länge eine Kondensator­ verdampferzone bildet. Die Sorptionsbehälter rotieren in zwei koaxialen Gehäusen auf einer Kreisbahn und befinden sich dabei mit dem Kocheradsorberteil in dem einen Gehäuse und mit dem Kondensatorverdampferteil in dem anderen Ge­ häuse. Das die Kocheradsorberteile umschließende Gehäuse weist lediglich einen Zutritt und einen Auslaß für das gas­ förmige Wärmeträgermedium auf, so daß das Wärmeträgermedium auf seinem Strömungsweg durch das Gehäuse den Kocheradsor­ berteilen sowohl Wärme entzieht als auch Wärme zuführt. Bei der Verwendung der Sorptionsvorrichtung zur Kühlung der Luft in Klimatisierungsanlagen kann ein Trocknen der zufüh­ renden Luft erfolgen, wobei die aus dem Kondensatorverdamp­ ferbereich abgeführte Wärme ausgenutzt wird.

Die aus der EP 0 590 443 A1 bekannte Sorptionsvorrichtung ist jedoch für den Einsatz in Kraftfahrzeugen nicht geeig­ net, da zur Erreichung einer ausreichenden Kühlwirkung ein großvolumiges Gerät und ein erheblicher Energieeinsatz er­ forderlich sind. In diesem Zusammenhang sei insbesondere darauf hingewiesen, daß die bekannte Anordnung innerhalb des rotierenden Zylinders einen toten Bauraum aufweist und auch die Lagerung des schweren, die Sorptionselemente tra­ genden Rotors sehr aufwendig ist. Diesbezüglich muß auch das Gehäuse entsprechend ausgelegt werden, da es wie in dem beschriebenen Beispiel als kompliziert gestaltetes und mit großem Gewicht behaftetes Gußgehäuse ausgeführt ist. Auch die Herstellung und Beschichtung der Sorptionselemente selbst ist kompliziert und die wärmeübertragende Oberfläche im Verhältnis zum benötigten Bauraum relativ gering. Auf­ grund der mehrfachen 180°-Umlenkungen des Luftstromes er­ gibt sich ein hoher luftseitiger Druckabfall, der nur durch eine entsprechend hohe Gebläseleistung kompensiert werden kann.

Es wurden bereits auch Adsorptionssysteme mit Silicagel oder Zeolith als Sorptionsmittel vorgeschlagen, die jedoch aus unterschiedlichen technischen Gründen in der Fahrzeug­ klimatisierung noch keine Realisierung gefunden haben. Auch die bereits vorgeschlagenen Speichersysteme, die einen Käl­ tespeicher umfassen, sind noch nicht zur Serienreife ge­ langt, da die zur Klimatisierung benötigte Kälte durch ein Latentmedium wie beispielsweise Wassereis nur für eine be­ grenzte Zeit gespeichert werden kann. Ferner besitzen Spei­ chersysteme den Nachteil, daß sie zur Beladung einen erheb­ lichen Teil der während der Fahrt erzeugten Kälteleistung benötigen und dadurch die Verfügbarkeit von Kälte abhängig vom Fahr- und Klimaprofil stark eingeschränkt ist. Weiter­ hin greift ein solches Gerät in den konventionellen Kälte­ kreislauf ein, so daß es nicht als wahlweise adaptierbares Kompaktmodul, beispielsweise als Sonderzubehör für ein Fahrzeug, ausführbar ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sorptionsvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 ge­ nannten Gattung zu schaffen, die einfach im Aufbau ist und einen geringen Bauraum benötigt.

Diese Aufgabe wird durch eine Sorptionsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die wesentlichen Vorteile der Erfindung sind darin zu se­ hen, daß die Sorptionsvorrichtung einfach im Aufbau ist und die Sorptionselemente im Gehäuse ruhend angeordnet sind. Der luftseitige Druckabfall ist durch ein Minimum von Rich­ tungsänderungen des Strömungsweges deutlich reduziert und durch Vermeidung von totem Bauraum weist die Sorptionsvor­ richtung ein geringes Bauvolumen auf.

Damit die Phasenumwandlung innerhalb der Sorptionselemente begünstigt wird, ist es zweckmäßig, daß der Adsor­ ber/Desorber-Bereich in einem oberen und der Verdamp­ fer/Kondensator-Bereich in einem unteren Teil des Gehäuses ausgebildet ist. Die zyklische Beaufschlagung der Luftka­ näle zum Erreichen einer Adsorber/Desorber- bzw. Verdamp­ fungs/Kondensationswirkung wird nicht durch Ortsveränderung der Sorptionselemente erreicht, sondern es sind Mittel zur Steuerung der zyklischen Beaufschlagung der Luftkanäle be­ züglich der Durchströmungsrichtung und/oder der Durchströ­ mungsdauer vorgesehen.

Bevorzugterweise sind die Luftkanäle derart angeordnet, daß sie in seitlich des Scheibenstapels befindlichen Verteil- und Sammelräumen münden. Die Verteil- und Sammelräume be­ stehen vorzugsweise aus zylindrischen Rohren, die im we­ sentlichen orthogonal zur Längsrichtung der Luftkanäle ver­ laufende Verteilzylinder bilden. Für die gesamte Sorptions­ vorrichtung sind vier Verteilzylinder vorgesehen, von denen jeder mit einem Lufteintritt und einem Luftaustritt verse­ hen ist.

Die Luftkanäle im Adsorber/Desorber-Bereich sind zu zwei Gruppen zusammengefaßt, wobei jeweils eine der Gruppen mit Kühlluft und eine andere Gruppe mit erhitzter Luft beauf­ schlagt ist. Die Beaufschlagung der jeweiligen Gruppen er­ folgt zyklisch nach vorgegebenen Parametern, wobei zweck­ mäßigerweise eine Verschiebung der jeweiligen Gruppe zum nächstfolgenden Luftkanal erfolgt. Einer der Verteilzylin­ der im Adsorber/Desorber-Bereich ist einerseits mit einem Kühlluftanschluß und andererseits mit Fortluftanschluß ver­ sehen und der Lufteintritt und Luftaustritt am anderen Ver­ teilzylinder dieses Adsorber/Desorber-Bereichs sind über einen Umlenkkanal verbunden. In diesem Umlenkkanal befindet sich eine Heizvorrichtung, die vorzugsweise als Brennstoff­ heizung ausgebildet ist, so daß durch die Gruppe der Luft­ kanäle, die den jeweiligen Desorptionsluftstrom führen, die erwärmte Luft geleitet wird, um auf der Innenseite der Sorptionselemente die Desorption zu bewirken. Eine Brenn­ stoffheizung hat den Vorteil, daß der Klimatisierungsbe­ trieb auch im Stand des Fahrzeugs, das heißt stillstehender Brennkraftmaschine, möglich ist, ohne das elektrische Bord­ netz bzw. die Batterie stark zu belasten.

Die Luftkanäle im Verdampfer/Kondensator-Bereich sind zu vier Gruppen zusammengefaßt, wobei eine erste Gruppe von einem Kühlluftstrom und eine zweite Gruppe von einem dem Fahrzeuginnenraum zuführbaren Luftstrom beaufschlagt ist, und zwischen diesen Gruppen jeweils eine Gruppe vorgesehen ist, die entsprechend dem Zyklus der Beaufschlagung tempo­ rär verschlossen ist. Dadurch ergeben sich vier Abschnitte innerhalb des Verdampfer/Kondensator-Bereichs, die zyklisch durch den Stapel wandern, so daß diese in einer vorbestimm­ ten Folge von einem Kühlluftstrom oder von einem Umluft­ strom beaufschlagt sind und jeweils zwischen diesen Beauf­ schlagungsphasen ein Zeitabschnitt ohne Luftbeaufschlagung liegt. An einem Ende eines der Verteilzylinder des Verdamp­ fer/Kondensator-Bereichs ist ein Kühlluftkanal und am ande­ ren Ende ein mit dem Fahrzeuginnenraum verbundener Kalt­ luftkanal angeschlossen. An dem anderen Verteilzylinder ist auf der dem Kühlluftkanal benachbarten Seite des Stapels ein mit dem Fahrzeuginnenraum verbundener Umluftkanal und an dem anderen Ende des Verteilzylinders ein Fortluftkanal vorgesehen.

Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung von Verteilvor­ richtungen in den Verteilzylindern ist dadurch erreicht, daß in den Verteilzylindern gewendelte Trennwände angeord­ net sind, die um ihre Längsachse drehbar gelagert sind. Um eine klare Trennung der jeweiligen Luftströmung durch die Luftkanäle zu erreichen und Zwischenstellungen mit indiffe­ renter Luftbeaufschlagung ausgeschlossen sind, ist es zweckmäßig, daß die Verteilvorrichtungen ringsegmentartige Fahnen umfassen, die sich entlang der Außenkanten der ge­ wendelten Trennwände erstrecken und der Form der Innenwan­ dung der Verteilzylinder angepaßt sind. Die Verteilvorrich­ tungen sind vorzugsweise mit einem gemeinsamen Steuergerät verbunden, wobei Mittel zum synchronen Antrieb der Verteil­ vorrichtungen aller Verteilzylinder vorgesehen sind. Auf diese Weise wird eine exakte Einhaltung des vorgegebenen Zyklus in allen Luftkanälen und auch die Abstimmung zwi­ schen dem Adsorber/Desorber-Bereich und dem Verdamp­ fer/Kondensator-Bereich erreicht. Als geeignete Ausführung eines solchen Synchronantriebs wird angesehen, daß zwei auf derselben Seite des Stapels befindliche Verteilvorrichtun­ gen ein gemeinsamer Schrittmotor zugeordnet ist und die Verteilvorrichtungen über Getriebemittel schlupffrei gekop­ pelt sind. Diese Getriebemittel bestehen zweckmäßigerweise aus miteinander kämmenden Zahnrädern gleicher Zähnezahl.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Sorptionsele­ mente wird darin gesehen, daß die die Sorptionselemente bildenden Scheiben aus jeweils zwei profilierten Metall­ platten bestehen. Diese Metallplatten sind entlang der Außenkontur der Scheiben durch Löten, Schweißen oder auf andere geeignete Weise gasdicht verbunden. Die Scheiben sind zweckmäßigerweise im wesentlichen kissenförmig gestal­ tet und weisen eine in Durchströmungsrichtung der Luftka­ näle gewellte Wandung auf. Zweckmäßigerweise weist jede Scheibe mehrere Hohlräume auf, insbesondere werden vier Hohlräume als geeignet angesehen, die sich im wesentlichen orthogonal zu den Luftkanälen erstrecken und als Dampfka­ näle dienen, die sich teilweise im Adsorber/Desorber-Be­ reich und teilweise im Verdampfer/Kondensator-Bereich er­ strecken.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung sind die profilierten Metallplatten auf der Innenseite der Scheiben mit einer Sorptionsschicht versehen, die beispielsweise aus Zeolith oder Silicagel besteht. Auch Aktivkohle als Sorptionsmittel in Verbindung mit geeigneten Kohlenwasserstoffen, aber auch Ammoniak ist geeignet. Um eine ausreichend große Menge des Sorbens mit gutem Wärmekontakt und Haftung an der Scheiben­ innenseite zu binden, ist es zweckmäßig, daß die Scheiben im Adsorber/Desorber-Bereich mit einer gut wärmeleitenden Armierungsstruktur versehen sind, auf der die Sorptions­ schicht aufgebracht ist. Diese Armierungsstruktur besteht vorzugsweise aus einem aufgelöteten Streckmetall oder Drahtgestrick. Im Verdampfer/Kondensator-Bereich sind die Scheiben auf der Innenseite mit einem komprimierten Draht­ gestrick oder einem feinmaschigen Metallgewebe versehen, so daß eine Kapillarwirkung für das kondensierende Medium er­ zeugt wird. Damit zwischen den Scheiben Luftkanäle mit im wesentlichen konstanten Querschnitt gebildet werden, ist es von Vorteil, jeweils zwei benachbarte Scheiben des Stapels derart gegeneinander zu versetzen, daß die gewellten Wan­ dungen benachbarter Scheiben parallel verlaufen und somit der Abstand zwischen den benachbarten Scheiben jeweils kon­ stant ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an­ hand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Sorptionsvorrich­ tung mit Adsorber/Desorber-Bereich und Verdamp­ fer/Kondensator-Bereich und jeweiligen seitlichen Verteilzylindern,

Fig. 2 einen Schnitt durch den Adsorber/Desorber-Bereich entlang der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt durch den Verdampfer/Kondensator-Be­ reich entlang der Linie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 die Vorderansicht eines als Scheibe ausgebildeten Sorptionselementes,

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 4 mit zwei benachbarten Sorptionselementen,

Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit VI in Fig. 5,

Fig. 7 eine Ausführungsvariante zu Fig. 6,

Fig. 8 eine Darstellung ähnlich der Fig. 6, jedoch aus dem unteren, im Verdampfer/Kondensator-Bereich angeord­ neten Abschnitt der Scheibe,

Fig. 9 den zyklischen Ablauf des qualitativen Temperatur­ ganges am Sorptionsmaterial,

Fig. 10 den zyklischen Ablauf des qualitativen Temperatur­ ganges des Kältemittels,

Fig. 11 eine schematische Darstellung des Kreisprozesses während des Zyklus.

Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vor­ deransicht einer Sorptionsvorrichtung 1, bei der innerhalb eines Gehäuses 2 im oberen Teil ein Adsorber/Desorber-Be­ reich 4 und im unteren Teil ein Verdampfer/Kondensator-Be­ reich 5 gebildet werden. In dem Gehäuse 2 befindet sich, wie dies insbesondere aus den später noch näher erläuterten Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, ein Stapel aus Sorptionse­ lementen 3, die als Scheiben in dem Gehäuse 2 hintereinan­ der stehen und mehrere Hohlräume 7.1, 7.2, 7.3 und 7.4 auf­ weisen, die jeweils zum Teil in dem Adsorber/Desorber-Be­ reich 4 und zum anderen Teil in dem Verdampfer/Kondensator- Bereich 5 liegen. Zwischen dem Adsorber/Desorber-Bereich 4 und dem Verdampfer/Kondensator-Bereich 5 sind Trennelemente 6 vorgesehen, die sich zwischen den gestapelten Sorptionse­ lementen 3 erstrecken und beispielsweise als einfache Wand oder als doppelte Trennwand ausgebildet sein können, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist.

Das Gehäuse 2 ist sowohl im Adsorber/Desorber-Bereich 4 als auch im Verdampfer/Kondensator-Bereich 5 mit seitlichen Öffnungen versehen, die entlang des Gehäuses 2 in der in Fig. 2 und 3 gezeigten Stapelrichtung verlaufen, wobei ent­ lang dieser Öffnungen sich Verteil- und Sammelvorrichtungen für ein zwischen den Sorptionselementen 3 strömendes Fluid vorgesehen sind. Diese Verteil- und Sammelvorrichtungen be­ stehen aus einem ersten Verteilzylinder 8 und einem zweiten Verteilzylinder 9, die dem Adsorber/Desorber-Bereich 4 zu­ geordnet sind, und aus einem dritten und vierten Verteilzy­ linder 16 und 17, die dem Verdampfer/Kondensator-Bereich 5 zugeordnet sind. Die Verteilzylinder 8 und 9 bestehen aus einem zylindrischen Rohr 8.1 bzw. 9.1 mit jeweils einem in der Rohrwandung in Längsrichtung des Rohres 8.1 bzw. 9.1 verlaufenden Langloch 8.2 bzw. 9.2, so daß ein innerhalb des Verteilzylinders 8 gebildeter Verteil- und Sammelraum 10 mit den Zwischenräumen der gestapelten Sorptionselemente 3 verbindbar ist, ebenso wie ein innerhalb des Verteilzy­ linders 9 gebildeter Verteil- und Sammelraum 11.

In dem Verteilzylinder 8 ist eine Verteileinrichtung 12 an­ geordnet und in dem Verteilzylinder 9 befindet sich eine Verteileinrichtung 13, die jeweils aus einer gewendelten Trennwand 14 gebildet ist, welche um eine in Längsrichtung des Verteilzylinders 8 bzw. 9 verlaufende Drehachse D dreh­ bar ist und die zylindrischen Verteil- und Sammelräume 10 bzw. 11 in je zwei gewendelte Hohlräume 10a, 10b und 11a, 11b unterteilt. An den radial außenliegenden Kanten der ge­ wendelten Trennwände 14 der Verteileinrichtungen 12 und 13 sind ringsegmentartige Fahnen 15 angeordnet, deren Krüm­ mungsradius der Innenwandung der zylindrischen Rohre 8.1 und 9.1 entspricht, und somit an dieser Innenfläche der zy­ lindrischen Rohre in Rotationsrichtung entlang gleiten. Die Größe des Bogenmaßes der Fahnen 15 ist so bemessen, daß bei einer Drehbewegung der Verteileinrichtungen 12 und 13 die Öffnungen 8.2 und 9.2 kurzzeitig ganz verschlossen werden, bevor der komplementäre Verteilraum 10a und 11a mit den Öffnungen 8.2 und 9.2 in Verbindung gebracht wird.

Entlang des Verdampfer/Kondensator-Bereichs 5 erstrecken sich Verteilzylinder 16, 17 in Form von zylindrischen Roh­ ren 16.1 und 17.1, deren Durchmesser wesentlich geringer ist als derjenige der dem Adsorber/Desorber-Bereich 4 zuge­ ordneten Verteilzylindern 8 und 9. Die zylindrischen Rohre 16.1 und 17.1 sind mit in Rohrlängsrichtung verlaufenden Öffnungen 16.2 und 17.2 versehen, so daß der Verteil- und Sammelraum 18 des Verteilzylinders 16 und der Verteil- und Sammelraum 19 des Verteilzylinders 17 mit den zwischen den Sorptionselementen 3 gebildeten Zwischenräumen verbindbar ist. In den Verteilzylindern 16 und 17 befinden sich Ver­ teileinrichtungen 20 und 21, die jeweils eine gewendelte Trennwand 22 umfassen, die um eine koaxial zu den zylindri­ schen Rohren 16.1 und 17.1 verlaufende Drehachse D rotie­ rend gelagert sind und völlig analog zu den beiden anderen Verteil- und Sammelzylindern den zylindrischen Verteilraum in zwei gewendelte, halbzylindrische Verteil- und Sammel­ räume 18a, 18b und 19a, 19b unterteilt.

Die gewendelten Trennwände 22 sind an ihren radial äußeren Kanten mit ringsegmentartigen Fahnen 23 versehen, deren Bo­ genwinkel deutlich größer ist als der der Fahnen 15 an den gewendelten Trennwänden 14. Aufgrund des großen Bogenwin­ kels der ringsegmentartigen Fahnen 23 wird während eines Winkelbereichs der Rotation der Trennwand 22 die Öffnung 16.2 bzw. 17.2 im Bereich einiger Luftkanäle zwischen den Sorptionselementen 3 während etwa einem Viertel der Umlauf­ zeit vollständig verschlossen, so daß während dieses Zeit­ abschnittes der Durchtritt eines Luftstromes vom Innenraum des Gehäuses 2 bezüglich dieser Luftkanäle zu den Verteil- und Sammelräumen 18 bzw. 19 vollständig unterbunden ist.

Die Rotation der Verteileinrichtungen 12, 13, 20 und 21 er­ folgt zur Durchführung eines bestimmten Zyklus der Beauf­ schlagung der Außenseite der gestapelten Sorptionselemente 3 mit geeignet temperierten Medien, worauf später noch näher eingegangen wird. Wichtig ist jedoch, daß die Vertei­ leinrichtungen 12, 13, 20 und 21 synchron bewegt werden, was beispielsweise durch die in Fig. 1 dargestellte Anord­ nung erreicht werden kann. Hierzu ist in Fig. 1 eine elek­ trische Steuervorrichtung 25 vorgesehen, die über Steuer­ leitungen 26 mit zwei Schrittmotoren 24 verbunden ist. Ei­ ner der Schrittmotoren 24 ist in unmittelbarer Nähe des Verteilzylinders 8 angeordnet, wobei ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Ritzel des Schrittmotors 24 mit einem ebenfalls nicht dargestellten Zahnkranz eines mit der Ver­ teileinrichtung 12 umlaufenden Zahnrades kämmend in Ein­ griff steht. Die Verteileinrichtung 20 ist mit einem Zahn­ rad 27 versehen, das bezüglich Durchmesser und Zähnezahl demjenigen der Verteileinrichtung 12 entspricht, so daß ei­ ne völlig synchrone und phasengerechte Rotation der gewen­ delten Trennwände 14 und 22 erfolgt. Eine ebenso gestaltete Antriebsanordnung aus einem Schrittmotor 24' mit dem nicht dargestellten Zahnrad der Verteileinrichtung 13 und dem aus der Zeichnung ersichtlichen Zahnrad 27' der Ver­ teileinrichtung 21 ist auf der anderen Seite des Gehäuses 2 vorgesehen.

Die Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch den Adsorber/Desorber- Bereich 4 der Sorptionsvorrichtung 1 entlang der Linie II- II in Fig. 1. Aus dieser Ansicht ist ersichtlich, daß eine Vielzahl von Sorptionselementen 3 zu einem Stapel jeweils aufeinanderfolgend angeordnet sind, wobei die Vorderseite und die Rückseite des Stapels mit Abdeckblechen 28, 29 ver­ sehen sind. Die Sorptionselemente 3 sind als Scheiben 30 ausgeführt, wobei jede Scheibe 30 aus zwei profilierten Me­ tallplatten 31 und 32 gebildet ist. Die Scheiben 30 sind im wesentlichen kissenförmig gestaltet, so daß sie eine ge­ wellte Wandung aufweisen und zwischen den Metallplatten 31, 32 die vier Hohlräume 7.1 bis 7.4 gebildet sind. Zwischen jeweils zwei benachbarten Scheiben 30, 30' bzw. 30' und 30'' sind Luftkanäle 33 gebildet, die jeweils in die seit­ lich des aus den Scheiben 30 gebildeten Stapels vorgesehe­ nen Verteilzylinder 8 und 9 münden.

Die als Verteilzylinder 8 und 9 dienenden zylindrischen Rohre 8.1 und 9.1 sind durch die darin befindlichen Vertei­ leinrichtungen 12 bzw. 13 in zwei Kammern 34 und 35 unter­ teilt, wobei diese Kammern 34 bzw. 35 an einem stirnseiti­ gen Ende des zylindrischen Rohres 8.1 bzw. 9.1 offen und an dem anderen stirnseitigen Ende mittels einer Wand 36 ver­ schlossen sind. Aufgrund der durch die Trennwände 14 in den Verteilzylindern 8 und 9 gebildeten Kammern 34, 35 sind die Luftkanäle 33 des gesamten Stapels aller Scheiben 30 in zwei Gruppen von Luftkanälen unterteilt, wobei eine der Gruppen der Luftkanäle 33 mit der ersten Kammer 34 und die andere Gruppe der Luftkanäle mit der zweiten Kammer 35 in Verbindung stehen. An dem zylindrischen Rohr 8.1 ist an ei­ nem stirnseitigen Ende ein Lufteintritt 37, an dem ein Kühlluftkanal 39 angeschlossen ist, und am anderen Ende ein Luftaustritt 38 vorgesehen, an dem ein Fortluftkanal 40 an­ geschlossen ist.

An dem Verteilzylinder 9 sind stirnseitig ebenfalls Wände 36 vorgesehen, die jeweils eine der Kammern 34 bzw. 35 ver­ schließen und einen Lufteintritt 37.1 und einen Luftaus­ tritt 38.1 an den stirnseitigen Enden des Verteilzylinders 9 freigeben. An dem Verteilzylinder 9 ist ein Gehäuseteil 41 montiert, innerhalb dessen ein von dem Luftaustritt 38.1 zu dem Lufteintritt 37.1 führender Umlenkkanal 42 gebildet ist, so daß sich ein Luftströmungsweg durch die in Fig. 2 gezeigte Sorptionseinrichtung 1 derart ergibt, daß Kühlluft am Lufteintritt 37 des Verteilzylinders 8 eintritt und in der Kammer 34 auf die dieser zugeordneten Luftkanäle 33 verteilt wird. Die in dem Verteilzylinder 9 gebildete Kam­ mer 34 dient als Sammelraum, die die Einzelluftströme aus den Luftkanälen 33 zusammenfaßt und durch die Luftaus­ trittsöffnung 38.1 in den Umlenkkanal 42 führt. In dem Um­ lenkkanal 42 befindet sich eine Heizvorrichtung 43, die vorzugsweise als Brennstoffheizung ausgeführt ist. Diese Heizvorrichtung 43 erwärmt die Luft, die an dem Luftein­ tritt 37.1 in die Kammer 35 eintritt und dort auf die an dieser Kammer angeschlossenen Luftkanäle 33 aufteilt. Diese parallelen Luftströme werden in der Kammer 35 im Verteilzy­ linder 8 wiederum zusammengefaßt und durch den Luftaustritt 38 in einen Fortluftkanal 40 geführt.

In Fig. 2 kommunizieren die hellgrau unterlegten Bereiche, welche Mantelflächen der durch die Trennwand 14 gebildeten Kammern 34 darstellen, mit den Luftkanälen 33.

Die Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch den Verdamp­ fer/Kondensator-Bereich 5 der Sorptionsvorrichtung 1 ent­ lang der Linie III-III in Fig. 1. Es wird aus dieser Dar­ stellung deutlich, daß die Scheiben 30, 30' auch im Ver­ dampfer/Kondensator-Bereich die gleiche Konfiguration auf­ weisen wie in dem Adsorber/Desorber-Bereich, der in Fig. 2 dargestellt ist. Auch das vordere Abdeckblech 28 und das hintere Abdeckblech 29 sind in gleicher Weise vorhanden und auch die jeweils aufeinanderfolgenden Scheiben 30, 30' sind versetzt zueinander angeordnet, so daß sich Luftkanäle 44 zwischen benachbarten Scheiben 30, 30' mit konstantem Ab­ stand bilden. Diese Luftkanäle 44 sind gegenüber den im Ad­ sorber/Desorber-Bereich befindlichen Luftkanälen 33 ge­ trennt, wie dies durch die in Fig. 1 dargestellten Trenn­ eleinente 6 ausgeführt ist.

In dem Verteilzylinder 16 befindet sich die Verteileinrich­ tung 20, durch die zwei in dieser Ansicht schwer darstell­ bare, spiralig verlaufende und halbzylindrische Kammern ge­ bildet werden, wobei die eine Kammer an einem stirnseitigen Ende des zylindrischen Rohres 16.1 eine Luftaustritts­ öffnung 49 aufweist, während die entsprechende Kammer am anderen stirnseitigen Ende mittels einer Wand 47 geschlos­ sen ist. Eine zweite Kammer in der Verteileinrichtung 20 weist einen Lufteintritt 48 auf, während das andere stirn­ seitige Ende dieser Kammer durch eine Wand 47 verschlossen ist. Durch zwei in unterschiedlichen Grau-Abstufungen dar­ gestellte, spiralig auf der Zylinder-Mantelfläche umlau­ fende Bänder 45, 46 sind diejenigen Bereiche gekennzeich­ net, mit denen eine Verbindung zu den Luftkanälen 44 herge­ stellt werden kann, die übrigen, nicht schattierten Berei­ che kennzeichnen Mantelflächen, die durch die Fahnen 23 ab­ gedeckt sind.

Auf der anderen Seite des aus Scheiben 30 gebildeten Sta­ pels befindet sich der Verteilzylinder 17, wobei in dem zy­ lindrischen Rohr 17.1 die Verteileinrichtung 21 angeordnet ist, die gleich derjenigen in dem Verteilzylinder 16 ist und die darüber hinaus bereits zu Fig. 1 beschrieben wurde. An dem Lufteintritt 48 der Verteileinrichtung 20 ist ein Kühlluftkanal 50 angeschlossen, während an dem Luftaustritt 49.1 an der Verteileinrichtung 21 ein Fortluftkanal 51 vor­ gesehen ist. Der Kühlluftkanal 50 und der Fortluftkanal 51 stehen über die jeweils in Abhängigkeit des Zyklus beauf­ schlagten Luftkanäle 44 in Verbindung. Am anderen Ende des Verteilzylinders 17 ist ein vom Fahrzeuginnenraum kommender Umluftkanal 52 und auf derselben Seite des Stapels am Ver­ teilzylinder 16 ein Kaltluftkanal 53 angeschlossen, der wiederum zum Fahrzeuginnenraum zurückführt.

Da sich die Verteileinrichtungen 20 und 21 synchron mit den übrigen Verteileinrichtungen drehen, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, werden fortschreitend stets andere Gruppen von Luftkanälen 44 mit dem am Lufteintritt 48 eintretenden Kühlluftstrom und eine andere Gruppe von Luftkanälen 44 mit dem am Lufteintritt 48.1 eintretenden Umluftstrom beauf­ schlagt. Wie aus Fig. 3 weiter deutlich wird, befindet sich zwischen den jeweils luftbeaufschlagten Gruppen von Luftka­ nälen 44 eine Gruppe, die temporär nicht von einem Luft­ strom beaufschlagt ist, wie dies durch die in Fig. 1 ge­ zeigten, ringsegmentartigen Fahnen 23 erreicht wird. Die entsprechenden Abschnitte der ringsegmentartigen Fahnen 23 sind auch in Fig. 3 mit diesem Bezugszeichen versehen.

In Fig. 4 ist die Vorderansicht eines Sorptionselementes 3 gezeigt, das den in Fig. 2 und 3 gezeigten Scheiben 30 ent­ spricht. Die Scheibe 30 weist vier Hohlräume 7.1, 7.2, 7.3 und 7.4 auf, die gleich groß sind und nahezu über die ge­ samte Höhe der Scheibe 30 reichen. Auf der in Fig. 4 linken Seite sind neben dem Hohlraum 7.1 obere und untere Ab­ schnitte 54 und 55 gebildet, deren seitliche Kontur bogen­ förmig ist und dem Radius der jeweiligen Verteilzylinder 8 und 16 entspricht. Auf der rechten Seite der Scheibe 30 be­ finden sich ebenfalls Abschnitte 54, 55 mit einer den Ver­ teilzylindern 9 und 17 angepaßten Kontur, jedoch ist der Abstand zu dem benachbarten Hohlraum 7.4 wesentlich größer, so daß insgesamt eine asymmetrische Anordnung der Hohlräume 7.1 bis 7.4 bezogen auf die Länge der Scheibe 30 gegeben ist.

Diese asymmetrische Anordnung dient dazu, daß die in Fig. 5 dargestellten, kissenartigen Scheiben 30 und 30' versetzt gegeneinander derart angeordnet werden, daß sich der ge­ weilte Verlauf der die Scheiben bildenden Metallplatten 31 und 32 der jeweils benachbarten Scheiben 30, 30' einen Luftkanal 33 mit konstantem Abstand zwischen den Scheiben 30 und 30' bilden. Wie aus Fig. 5 weiter deutlich wird, be­ sitzen die Scheiben 30 und 30' exakt die gleiche Länge, die ja auch dem Abstand zwischen den seitlichen Verteilzylin­ dern entspricht, es sind nur die Hohlräume 7.1 bis 7.4 der benachbarten Scheiben 30 und 30' um die Hälfte des Abstan­ des einer Wellung gegeneinander versetzt. Seitlich neben den Hohlräumen 7.1 und 7.4 befinden sich die Abschnitte 54, in denen die Metallplatten 31, 32 miteinander verbunden sind.

In Fig. 6 ist eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit VI in Fig. 5 gezeigt. Dieser Ausschnitt macht deutlich, daß im Randbereich der Scheibe 30 die beiden Metallplatten 31 und 32 unmittelbar aufeinander liegen und miteinander gas­ dicht verbunden sind. Im Bereich des Hohlraumes 7.1 sind die Metallplatten 31 und 32 auf der Innenseite mit einer wärmeleitenden Armierungsstruktur versehen, die im Falle der Fig. 6 als ein an den Metallplatten 31, 32 angelötetes Drahtgestrick 56 ausgeführt ist. In die Tiefe dieses Drahtgestrickes 56 hinein ist bis zur Metallplatteninnen­ seite ein Sorptionsmittel 58 aus Zeolith oder Silicagel oder ggf. auch einem anderen geeigneten Sorbens einge­ bracht. Die Armierungsstruktur erfüllt dabei die Funktion einer mechanischen Halterung und Stabilisierung der Sorp­ tionsmittelschicht und eine gute thermische Anbindung an die Metallplatte mit sehr kurzen Wärmeleitwegen innerhalb des schlecht wärmeleitenden Sorptionsmittels.

Die Fig. 7 zeigt eine Ausführungsvariante zu Fig. 6, wobei die dargestellten Metallplatten 31 und 32 genauso gestaltet sind wie in der bereits beschriebenen Figur. In Fig. 7 ist jedoch auf der Innenseite der Metallplatten 31, 32 inner­ halb des Hohlraums 7.1 ein Streckmetall 57 vorzugsweise durch Löten befestigt, so daß eine gute wärmeleitende Ver­ bindung gegeben ist. Die Innenseite der Metallplatten 31, 32 sowie die Oberfläche des Streckmetalls sind mit dem Sorptionsmittel 58 beschichtet.

Die Fig. 8 zeigt eine Darstellung ähnlich derjenigen der Fig. 6, jedoch aus dem unteren Bereich der Scheibe 30, also demjenigen Teil, der in dem Verdampfer/Kondensator-Bereich der Sorptionsvorrichtung angeordnet ist. In diesem Bereich sind die Metallplatten 31, 32 auf der Innenseite, also im Hohlraum 7.1 mit einem komprimierten Drahtgestrick oder ei­ nem feinmaschigen Metallgewebe versehen, so daß eine Struk­ tur 59 geschaffen ist, die eine Vielzahl feiner Kapillar­ spalten bildet.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung wird nachfolgend anhand der bereits beschriebenen Figuren, insbesondere den Fig. 1 bis 3 erläutert, wobei zusätzlich auf die in den Fig. 9 und 10 dargestellten Temperaturgänge sowie den Kreisprozeß in Fig. 11 bezug genommen wird. Eine thermische Zyklierung der Sorptionselemente kommt dadurch zustande, daß die Ver­ teileinrichtung 12, 13 sowie 20, 21 in den Verteilzylindern 8, 9, 16, 17 um ihre Längsachse gedreht werden, wodurch die Bereiche der jeweils zu- bzw. abgeführten Luft in einer Richtung orthogonal zur Ebene der Scheiben 30 weiterwan­ dern. Eine exakte Trennung der jeweiligen Luftströme ge­ schieht durch die ringsegmentartigen Fahnen 15 und 23, die in Umfangsrichtung so bemessen sind, daß beim Drehen der Verteileinrichtung 12, 13 jeder Luftkanal 33 beim Übergang von einem auf den anderen Luftstrom immer erst durch die Fahnen 15 vollständig von der bisherigen Luftbeaufschlagung getrennt ist. Auf diese Weise durchlaufen alle Sorptionse­ lemente 3 einen entsprechend der Lage im Stapel der Schei­ ben 30 zeitlich versetzten Temperaturzyklus, wodurch eine quasi kontinuierliche Betriebsweise entsteht.

Die beiden Verteilzylinder 8, 9 im Adsorber/Desorber-Be­ reich 4 steuern die Belüftung des Abschnitts der Scheiben 30 bzw. der Hohlräume 7.1 bis 7.4, die auf der Innenseite mit dem Sorptionsmaterial beschichtet sind. Dies geschieht derart, daß eine Wärmerückgewinnung stattfindet, indem die zur Abkühlung der den Scheiben zugeführte und durch diese aufgeheizte Kühlluft der Heizvorrichtung 43 zur weiteren Erwärmung zugeführt wird. Durch diesen Vorgang durchlaufen die das Sorptionsmaterial enthaltenden Hohlräume 7.1 bis 7.4 der Scheiben einen Temperaturzyklus, wie er in Fig. 9 dargestellt ist. Der gesamte Zyklus unterteilt sich demnach in vier Bereiche I-IV, die im Druck/Temperatur/Beladungsdiagramm gem. Fig. 11 im wesent­ lichen in vier idealisierte Teilprozesse unterteilt ist. Diese vier Bereiche können wie folgt definiert werden:

• 1. Isostere Aufwärmung I
• 2. Isobare Desorption II
• 3. Isostere Abkühlung III
• 4. Isobare Adsorption IV.

In diesem Zusammenhang bedeutet der Begriff "Isostere" eine Kurve konstanter Beladung, bei der der Druck und die Tempe­ ratur in einem bestimmten Verhältnis stehen. Da die erste und zweite Phase I, II eine Wärmezufuhr und die dritte und vierte Phase III, IV eine Wärmeabfuhr benötigen, erfolgt die luftseitige Steuerung in lediglich 2 Phasen, nämlich einer Wärmezufuhr durch Heißluft in der ersten und zweiten Phase I, II und einer Wärmeabfuhr durch Kühlluft in der dritten und vierten Phase III, IV. Der Temperaturgang in Fig. 9 stellt zwei beispielhafte Temperaturkurven dar, näm­ lich Temperatur des Lufteintritts T_L1 und Temperatur der Sorptionsschicht T_S.

Die Verteilzylinder 16, 17 im Verdampfer/Kondensator-Be­ reich 5 steuern die Belüftung des Verdamp­ fungs/Kondensations-Bereiches der Sorptionselemente 3. Diese sind so ausgebildet, daß sich dort auch für die Luft­ steuerung vier Phasen I-IV ergeben, indem zwischen die Verdampfungs- und die Kondensationsphase jeweils eine Phase ohne Belüftung der Sorptionselemente 3 zur adiabatischen Aufwärmung bzw. Abkühlung geschoben wird. Dies wird dadurch möglich, daß die Fahnen 23 an den gewendelten Trennwänden 22 einen zeitlich definierten Abschluß einiger Luftkanäle 44 bewirken. Um eine optimale Funktionsweise des Gesamtsy­ stems zu gewährleisten, müssen diese vier Phasen I-IV des Verdampfungs/Kondensations-Bereichs in einer nachfolgend genau definierten Phasenlage, bezogen auf die Luftsteuerung des im Adsorber/Desorber-Bereichs befindlichen Teils des Scheibenstapels zugeordnet sein:

Aus Fig. 10 ergibt sich der qualitative Temperaturgang des Kältemittels T_K in den vier Phasen I-IV. Da eine Luftbe­ aufschlagung der Luftkanäle 44 lediglich in den Phasen II und IV erfolgt, ist der Temperaturgang der Luft T_L2 nur in diesen Phasen eingetragen.

Mit diesem Luftverteilkonzept ist es prinzipiell möglich, eine mehrfache Durchströmung des Stapels der Sorptionsele­ mente 3 zur Optimierung der inneren Wärmeübertragung darzu­ stellen. Für diesen Fall müssen die betreffenden Verteilzy­ linder mit beispielsweise vier Kammern ausgestattet sein. Auf diese Weise kann das Wärmeverhältnis des Systems noch verbessert werden, allerdings auf Kosten einer erhöhten Luftförderleistung zur Überwindung der Druckverluste. Die Wahl geeigneter Paarungen von Adsorptionsmittel und Kälte­ mittel wird von mehreren Faktoren beeinflußt. Ein neben der Umweltverträglichkeit wichtiger Faktor ist die langfristige Betriebssicherheit und Wartungsfreiheit. Als Kältemittel in Kombination mit Zeolith oder Silicagel als Sorbens eignen sich u. a. Wasser oder auch Methanol, aber auch Aktivkohle in Kombination mit Kohlenwasserstoffen oder Ammoniak können geeignete Stoffpaarungen darstellen. Grundsätzlich müssen die eingesetzten Stoffe in angewandten Temperaturbereichen chemisch inert sein und dürfen vor allem keine gasförmigen Folgeprodukte erzeugen, die den Dampftransport des Kälte­ mittels in den Sorptionselementen behindern.

Claims (24)

1. Sorptionsvorrichtung (1), insbesondere zur Klimati­ sierung von Fahrzeuginnenräumen, mit einer Vielzahl von in einem Gehäuse (2) angeordneten Sorptionsele­ menten (3), zwischen denen Luftkanäle (33, 44) gebil­ det sind, und mit je einem innerhalb des Gehäuses (2) gebildeten Adsorber/Desorber-Bereich (4) und Verdamp­ fer/Kondensator/Bereich (5), dadurch gekennzeichnet, daß die Sorptionselemente (3) im wesentlichen als Scheiben (30, 30', 30'') mit min­ destens zwei darin geformten Hohlräumen (7.1, 7.2, 7.3, 7.4) ausgebildet und zu einem in dem Gehäuse (2) unbeweglich gehaltenen Stapel mit den dazwischen ver­ laufenden Luftkanälen (33, 44) zusammengesetzt sind, wobei die Scheiben (30) derart ausgerichtet sind, daß jeder der Hohlräume (7.1, 7.2, 7.3, 7.4) teilweise im Adsorber/Desorber-Bereich (4) und teilweise im Ver­ dampfer/Kondensator-Bereich (5) liegt und zwischen diesen Bereichen (4, 5) in jedem der Luftkanäle (33, 44) Mittel (6) zur luftseitigen Trennung zwischen dem Adsorber/Desorber-Bereich (4) und dem Verdamp­ fer/Kondensator-Bereich (5) vorgesehen sind.

2. Sorptionsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Adsorber/Desorber-Be­ reich (4) in einem oberen und der Verdamp­ fer/Kondensator-Bereich (5) in einem unteren Teil des Gehäuses (2) ausgebildet ist.

3. Sorptionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (25) zur Steuerung der zyklischen Beaufschlagung der Luftkanäle (33, 44) bezüglich der Durchströmungsrichtung und/oder der Durchströmungsdauer vorgesehen sind.

4. Sorptionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkanäle (33, 44) in seitlich des Scheibenstapels angeordnete Verteil- und Sammelräume (10, 11, 18, 19) münden.

5. Sorptionsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteil- und Sammel­ räume (10, 11, 18, 19) aus zylindrischen Rohren (8.1, 9.1, 16.1, 17.1) bestehen, die im wesentlichen ortho­ gonal zur Längsrichtung der Luftkanäle (33, 44) ver­ laufende Verteilzylinder (8, 9, 16, 17) bilden.

6. Sorptionsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß vier mit jeweils einem Lufteintritt (37, 37.1, 48, 48.1) und einem Luftaus­ tritt (38, 38.1, 49, 49.1) versehene Verteilzylinder (8, 9, 16, 17) vorgesehen sind.

7. Sorptionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkanäle (33) im Adsorber/Desorber-Bereich (4) zu zwei Gruppen zusam­ mengefaßt sind, wobei jeweils eine der Gruppen mit Kühlluft und eine andere Gruppe mit erhitzter Luft beaufschlagt ist.

8. Sorptionsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Verteilzylinder (8) im Adsorber/Desorber-Bereich (4) mit einem Kühl­ luftkanal (39) einerseits und mit einem Fortluftkanal (40') andererseits versehen ist und der Lufteintritt (37.1) und Luftaustritt (38.1) am anderen Verteilzy­ linder (9) im Adsorber/Desorber-Bereich (4) über ei­ nen Umlenkkanal (42) verbunden sind.

9. Sorptionsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Umlenkkanal (42) eine Heizvorrichtung (43), vorzugsweise eine Brenn­ stoffheizung vorgesehen ist.

10. Sorptionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkanäle (44) im Verdampfer/Kondensator-Bereich (5) zu vier Gruppen zusammengefaßt sind, wobei eine erste Gruppe von ei­ nem Kühlluftstrom und eine zweite Gruppe von einem dem Fahrzeuginnenraum zuführbaren Luftstrom beauf­ schlagt ist und zwischen diesen Gruppen jeweils eine Gruppe vorgesehen ist, die entsprechend dem Zyklus der Beaufschlagung temporär verschlossen ist.

11. Sorptionsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Ende eines der Verteilzylinder des Verdampfer/Kondensator-Bereichs (5) ein Kühlluftkanal (50) und am anderen Ende ein mit dem Fahrzeuginnenraum verbundener Kaltluftkanal (53) angeschlossen ist, und an dem anderen Verteilzy­ linder (17) auf der dem Kühlluftkanal benachbarten Seite des Stapels ein mit dem Fahrzeuginnenraum ver­ bundener Umluftkanal (52) und an dem anderen Ende des Verteilzylinder (17) ein Fortluftkanal (51) ange­ schlossen ist.

12. Sorptionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in den Verteilzylindern (8, 9, 16, 17) Verteileinrichtungen (12, 13, 20, 21) in Form von gewendelten Trennwänden (14, 22) angeord­ net sind, die in den Verteilzylindern (8, 9, 16, 17) um ihre Längsachse drehbar gelagert sind.

13. Sorptionsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteileinrichtungen (12, 13, 20, 21) ringsegmentartige Fahnen (15, 23) umfassen, die sich entlang der Außenkanten der gewen­ delten Trennwände (14, 22) erstrecken, und der Form der Innenwandung der Verteilzylinder (8, 9, 16, 17) angepaßt sind.

14. Sorptionsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum synchronen und phasenrichtigen Antrieb der Verteileinrichtung (12, 13, 20, 21) aller Verteilzylinder vorgesehen und mit einem gemeinsamen Steuergerät (25) verbunden sind.

15. Sorptionsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwei auf derselben Seite des Stapels befindlichen Verteilvorrichtungen (8, 16 bzw. 9, 17) ein gemeinsamer Schrittmotor (24 bzw. 24') zugeordnet ist und die Verteileinrichtungen (12, 20 bzw. 13, 21) über Getriebemittel (27) schlupffrei gekoppelt sind.

16. Sorptionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die die Sorptionselemente (3) bildenden Scheiben (30, 30', 30'') aus jeweils zwei profilierten Metallplatten (31, 32) bestehen.

17. Sorptionsvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallplatten (31, 32) entlang der Außenkontur der Scheiben (30, 30', 30'') durch Löten oder Schweißen gasdicht verbunden sind.

18. Sorptionsvorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben im wesentli­ chen kissenförmig gestaltet sind und eine in Durch­ strömungsrichtung der Luftkanäle (33, 44) gewellte Wandung aufweisen.

19. Sorptionsvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß jede Scheibe (30, 30', 30'') mehrere, vorzugsweise vier Hohlräume (7.1, 7.2, 7.3, 7.4) aufweist, die sich im wesentlichen orthogonal zu den Luftkanälen (33, 44) erstrecken und als Dampfkanäle dienen.

20. Sorptionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die profilierten Metall­ platten (31, 32) auf der Innenseite der Scheiben (30, 30', 30'') mit einer Sorptionsschicht (58), vorzugs­ weise aus Aktivkohle, Zeolith oder Silicagel versehen sind.

21. Sorptionsvorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben (30) im Ad­ sorber/Desorber-Bereich (4) mit einer gut wärmelei­ tenden Armierungsstruktur (56, 57) versehen sind, auf der die Sorptionsschicht (58) aufgebracht ist.

22. Sorptionsvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Armierungsstruktur aus einem aufgelöteten Streckmetall (57) oder Draht­ gestrick (56) besteht.

23. Sorptionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben (30) im Verdampfer/Kondensator-Bereich (5) mit einem kompri­ mierten Drahtgestrick (59) oder einem feinmaschigen Drahtgewebe versehen sind.

24. Sorptionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei benachbarte Scheiben (30, 30' bzw. 30', 30'') des Stapels derart gegeneinander versetzt angeordnet sind, daß die ge­ wellten Wandungen benachbarter Scheiben (30, 30' bzw. 30', 30'') parallel verlaufen und einen konstanten Abstand aufweisen.