本發(fā)明涉及空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種電化學(xué)空調(diào)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前為止，大多數(shù)空調(diào)特別是家用空調(diào)采用的都是蒸汽壓縮式制冷，通過對制冷劑的壓縮，使得制冷劑狀態(tài)不斷發(fā)生變化，配合高效換熱器實現(xiàn)空調(diào)的制冷制熱。這種制冷系統(tǒng)一是耗能多，而是系統(tǒng)中的冷媒多是氟化物，釋放或泄露冷媒會對環(huán)境造成危害，當(dāng)今社會，節(jié)能環(huán)保成為時代主題，因此一種新型空調(diào)制冷系統(tǒng)已是勢在必行。

現(xiàn)有技術(shù)中提供了一種新型電化學(xué)制冷技術(shù)，通過氫氣與某些合金發(fā)生可逆反應(yīng)并放出大量的熱，并經(jīng)過高效換熱設(shè)備實現(xiàn)制冷或制熱。工作原理如圖1所示。

當(dāng)對電化學(xué)氫泵施加正向電壓電壓時，金屬氫化物換熱器2’側(cè)氫氣濃度增大，隨著金屬氫化物換熱器2’側(cè)氫氣濃度增大，金屬氫化物內(nèi)部壓力增大，從而導(dǎo)致氫氣在金屬氫化物換熱器2’發(fā)生吸氫反應(yīng)，從而放出熱量，金屬氫化物換熱器2’作為冷凝器使用。同時由于氫氣被電化學(xué)氫泵從金屬氫化物換熱器1’泵到金屬氫化物換熱器2’，導(dǎo)致金屬氫化物換熱器1’內(nèi)部氫濃度及壓力降低，從而導(dǎo)致金屬氫化物在金屬氫化物換熱器1’內(nèi)發(fā)生放氫反應(yīng)，從而吸收熱量，金屬氫化物換熱器1’作為蒸發(fā)器使用。

同樣當(dāng)對電化學(xué)氫泵施加負(fù)向電壓電壓時，金屬氫化物換熱器1’側(cè)氫氣濃度增大，隨著金屬氫化物換熱器1’側(cè)氫氣濃度增大，金屬氫化物內(nèi)部壓力增大，從而導(dǎo)致氫氣在金屬氫化物換熱器1’發(fā)生吸氫反應(yīng)，從而放出熱量，金屬氫化物換熱器1’作為冷凝器使用。同時由于氫氣被電化學(xué)氫泵從金屬氫化物換熱器2’泵到金屬氫化物換熱器1’，導(dǎo)致金屬氫化物換熱器2’內(nèi)部氫濃度及壓力降低，從而導(dǎo)致金屬氫化物在金屬氫化物換熱器2’內(nèi)發(fā)生放氫反應(yīng)，從而吸收熱量，金屬氫化物換熱器2’作為蒸發(fā)器使用。

現(xiàn)有的金屬氫化物制冷系統(tǒng)都是采用兩對金屬氫化物組成兩套系統(tǒng)，通過這兩套系統(tǒng)反相運行，從而實現(xiàn)連續(xù)制冷或制熱。因為系統(tǒng)在吸放熱狀態(tài)的不斷切換中，對于熱量和冷量的損失相當(dāng)大，間歇運行的方式造成制冷或制熱不穩(wěn)定，效率和可靠性都不高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提出一種電化學(xué)空調(diào)系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的金屬氫化物制冷系統(tǒng)在吸放熱狀態(tài)的不斷切換中，對于熱量和冷量的損失相當(dāng)大，效率和可靠性都不高的問題。

為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種

本發(fā)明的電化學(xué)空調(diào)系統(tǒng)，包括電化學(xué)氫泵、第一換熱部、第二換熱部和轉(zhuǎn)動盤，第一換熱部、第二換熱部和電化學(xué)氫泵設(shè)置在轉(zhuǎn)動盤上，并隨轉(zhuǎn)動盤一同轉(zhuǎn)動，使得第一換熱部和第二換熱部其中之一位于室外，另一個位于室內(nèi)，第一換熱部包括第一金屬氫化物換熱器，第二換熱部包括第二金屬氫化物換熱器，第一金屬氫化物換熱器連接在電化學(xué)氫泵的第一電極，第二金屬氫化物換熱器連接在電化學(xué)氫泵的第二電極。通過將第一換熱部、第二換熱部和電化學(xué)氫泵設(shè)置在轉(zhuǎn)動盤上，可以使第一換熱部和第二換熱部可選擇地處于室內(nèi)或者室外，如此一來，在通過電化學(xué)氫泵對氫氣流向進(jìn)行控制時，就可以根據(jù)第一換熱器和第二換熱器的工作狀態(tài)來調(diào)整第一換熱部和第二換熱部的工作位置，使得室內(nèi)能夠始終保持在所需的換熱狀態(tài)，由于僅需通過旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動盤就可以快速實現(xiàn)第一換熱部和第二換熱部的位置切換，因此無需進(jìn)行停機(jī)，可以保證電化學(xué)空調(diào)系統(tǒng)的連續(xù)有效運行，結(jié)構(gòu)更加簡單，冷量和熱量損失小，工作效率和可靠性明顯提高。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是電化學(xué)空調(diào)系統(tǒng)的工作原理圖；

圖2是本發(fā)明實施例的電化學(xué)空調(diào)系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；

圖3是本發(fā)明實施例的電化學(xué)空調(diào)系統(tǒng)的外部結(jié)構(gòu)圖。

1、電化學(xué)氫泵；2、轉(zhuǎn)動盤；3、第一金屬氫化物換熱器；4、第二金屬氫化物換熱器；5、第一進(jìn)風(fēng)口；6、第一出風(fēng)口；7、第一風(fēng)機(jī)；8、第二進(jìn)風(fēng)口；9、第二出風(fēng)口；10、第二風(fēng)機(jī)；11、第一罩殼；12、第三進(jìn)風(fēng)口；13、第三出風(fēng)口；14、第四進(jìn)風(fēng)口；15、第四出風(fēng)口；16、第二罩殼；17、第一進(jìn)風(fēng)格柵；18、第一出風(fēng)格柵；19、第二進(jìn)風(fēng)格柵；20、第二出風(fēng)格柵；21、拉簾條；22、拉簾框；23、窗簾。

具體實施方式

在以下詳細(xì)描述中，提出大量特定細(xì)節(jié)，以便于提供對本發(fā)明的透徹理解。但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員會理解，即使沒有這些特定細(xì)節(jié)也可實施本發(fā)明。在其它情況下，沒有詳細(xì)描述眾所周知的方法、過程、組件和電路，以免影響對本發(fā)明的理解。

結(jié)合參見圖2和圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的實施例，電化學(xué)空調(diào)系統(tǒng)包括電化學(xué)氫泵1、第一換熱部、第二換熱部和轉(zhuǎn)動盤2，第一換熱部、第二換熱部和電化學(xué)氫泵1設(shè)置在轉(zhuǎn)動盤2上，并隨轉(zhuǎn)動盤2一同轉(zhuǎn)動，使得第一換熱部和第二換熱部其中之一位于室外，另一個位于室內(nèi)，第一換熱部包括第一金屬氫化物換熱器3，第二換熱部包括第二金屬氫化物換熱器4，第一金屬氫化物換熱器3連接在電化學(xué)氫泵1的第一電極，第二金屬氫化物連接在電化學(xué)氫泵1的第二電極。兩個換熱器分別與電化學(xué)氫泵1通過氫氣管道連接，必要的電控裝置放置在轉(zhuǎn)動盤2上的合適位置。

通過將第一換熱部、第二換熱部和電化學(xué)氫泵1設(shè)置在轉(zhuǎn)動盤2上，可以使第一換熱部和第二換熱部可選擇地處于室內(nèi)或者室外，如此一來，在通過電化學(xué)氫泵1對氫氣流向進(jìn)行控制時，就可以根據(jù)第一換熱器和第二換熱器的工作狀態(tài)來調(diào)整第一換熱部和第二換熱部的工作位置，使得室內(nèi)能夠始終保持在所需的換熱狀態(tài)，由于僅需通過旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動盤2就可以快速實現(xiàn)第一換熱部和第二換熱部的位置切換，因此無需進(jìn)行停機(jī)，可以保證電化學(xué)空調(diào)系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定有效運行，結(jié)構(gòu)更加簡單，冷量和熱量損失小，工作效率和可靠性明顯提高。

第一換熱部還包括第一進(jìn)風(fēng)口5、第一出風(fēng)口6和第一風(fēng)機(jī)7，第二換熱部還包括第二進(jìn)風(fēng)口8、第二出風(fēng)口9和第二風(fēng)機(jī)10，第一金屬氫化物換熱器3設(shè)置在第一進(jìn)風(fēng)口5和第一風(fēng)機(jī)7之間，第二金屬氫化物換熱器4設(shè)置在第二進(jìn)風(fēng)口8和第二風(fēng)機(jī)10之間；第一風(fēng)機(jī)7的出風(fēng)口與第一出風(fēng)口6連通，第二風(fēng)機(jī)10的出風(fēng)口與第二出風(fēng)口9連通。

當(dāng)電化學(xué)空調(diào)系統(tǒng)處于制冷狀態(tài)時，第一金屬氫化物換熱器3放氫吸熱，第二金屬氫化物換熱器4吸氫放熱，室內(nèi)空氣從第一進(jìn)風(fēng)口5進(jìn)入第一換熱部，然后經(jīng)第一金屬氫化物換熱器3吸熱蒸發(fā)制冷之后，從第一風(fēng)機(jī)7的出風(fēng)口進(jìn)入到出風(fēng)風(fēng)道內(nèi)，然后經(jīng)第二出風(fēng)口9吹入室內(nèi)，對室內(nèi)進(jìn)行降溫制冷。室外空氣從第二進(jìn)風(fēng)口8進(jìn)入第二換熱部，然后經(jīng)第二金屬氫化物換熱器4，帶走第二金屬氫化物換熱器4吸氫放出的熱量，由第二風(fēng)機(jī)10吸入并排入到第二出風(fēng)口9處，然后經(jīng)第二出風(fēng)口9排放到室外進(jìn)行放熱冷凝。當(dāng)?shù)谝唤饘贇浠飺Q熱器3內(nèi)的氫氣含量降低到一定程度之后，通過控制轉(zhuǎn)動盤2轉(zhuǎn)動，使得第一換熱部轉(zhuǎn)動到室外，第二換熱部轉(zhuǎn)動到室內(nèi)，同時控制電化學(xué)氫泵1改變電壓方向，此時第二金屬氫化物換熱器4處于放氫吸熱狀態(tài)，第一金屬氫化物換熱器3處于吸氫放熱狀態(tài)，使得室內(nèi)仍然保持制冷，從而實現(xiàn)連續(xù)的制冷運行。

此處的第一進(jìn)風(fēng)口5、第一出風(fēng)口6、第一風(fēng)機(jī)7、第二進(jìn)風(fēng)口8、第二出風(fēng)口9和第二風(fēng)機(jī)10均是隨轉(zhuǎn)動盤2一同轉(zhuǎn)動，因此能夠始終保證第一換熱部的各個部件之間以及第二換熱部的各個部件之間均具有較好的對應(yīng)關(guān)系，保證空調(diào)系統(tǒng)的運行效率和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。當(dāng)然，將第一進(jìn)風(fēng)口5、第一出風(fēng)口6、第一風(fēng)機(jī)7、第二進(jìn)風(fēng)口8、第二出風(fēng)口9和第二風(fēng)機(jī)10均設(shè)置為固定，僅僅通過轉(zhuǎn)動第一金屬氫化物換熱器3、第二金屬氫化物換熱器4和電化學(xué)氫泵1也是可以實現(xiàn)電化學(xué)空調(diào)系統(tǒng)的連續(xù)制冷或者制熱運行的。

優(yōu)選地，電化學(xué)空調(diào)系統(tǒng)還包括第一罩殼11，第一換熱部、電化學(xué)氫泵1和第二換熱部均固定設(shè)置在第一罩殼11內(nèi)，第一罩殼11設(shè)置在轉(zhuǎn)動盤2上，第一罩殼11上對應(yīng)第一進(jìn)風(fēng)口5設(shè)置有第三進(jìn)風(fēng)口12，對應(yīng)第一出風(fēng)口6設(shè)置有第三出風(fēng)口13，對應(yīng)第二進(jìn)風(fēng)口8設(shè)置有第四進(jìn)風(fēng)口14，對應(yīng)第二出風(fēng)口9設(shè)置有第四出風(fēng)口15。通過第一罩殼11可以將第一換熱部和第二換熱部集成到一個整體部件上，更加便于實現(xiàn)第一換熱部和第二換熱部的結(jié)構(gòu)設(shè)置，同時也便于進(jìn)行第一換熱部和第二換熱部的轉(zhuǎn)動位置的調(diào)整。此外，通過第一罩殼11也可以使得電化學(xué)空調(diào)系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)和出風(fēng)更加便于控制，同時避免第一換熱部和第二換熱部暴露在外界，對第一換熱部和第二換熱部形成保護(hù)。

優(yōu)選地，電化學(xué)空調(diào)系統(tǒng)還包括第二罩殼16，第一罩殼11通過轉(zhuǎn)動盤2可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在第二罩殼16內(nèi)，第二罩殼16上對應(yīng)第三進(jìn)風(fēng)口12設(shè)置有第一進(jìn)風(fēng)格柵17，對應(yīng)第三出風(fēng)口13設(shè)置有第一出風(fēng)格柵18，對應(yīng)第四進(jìn)風(fēng)口14設(shè)置有第二進(jìn)風(fēng)格柵19，對應(yīng)第四出風(fēng)口15設(shè)置有第二出風(fēng)格柵20。第二罩殼16固定設(shè)置在窗口位置處，并且相對于室內(nèi)的窗口位置不發(fā)生轉(zhuǎn)動，更加容易保證電化學(xué)空調(diào)系統(tǒng)在窗口位置安裝結(jié)構(gòu)的固定性和密封性。此外，將第一罩殼11設(shè)置在第二罩殼16內(nèi)，可以對位于第一罩殼11內(nèi)的各部件形成更好的保護(hù)，有效防止在換熱部處于室外時雨水等進(jìn)入到換熱部內(nèi)而對換熱部的各個部件造成損壞。

轉(zhuǎn)動驅(qū)動機(jī)構(gòu)可以設(shè)置在轉(zhuǎn)動盤2內(nèi)，另一端固定連接在第二罩殼16的底部，從而驅(qū)動轉(zhuǎn)動盤2發(fā)生轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動驅(qū)動機(jī)構(gòu)也可以設(shè)置在第二罩殼16的底部，轉(zhuǎn)動輸出端固定連接在轉(zhuǎn)動盤2的底部，從而驅(qū)動轉(zhuǎn)動盤2轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動驅(qū)動機(jī)構(gòu)例如為電機(jī)等。

第一風(fēng)機(jī)7和第二風(fēng)機(jī)10均為離心風(fēng)機(jī)。在兩個換熱器內(nèi)側(cè)各有一個離心風(fēng)機(jī)，兩個出風(fēng)風(fēng)道分別在換熱器上方，當(dāng)兩個離心風(fēng)機(jī)開啟，就會從室內(nèi)外的第二罩殼16上的進(jìn)風(fēng)格柵處吸風(fēng)，風(fēng)穿過換熱器，并通過兩個風(fēng)道分別從室內(nèi)外進(jìn)風(fēng)格柵處吹出。

轉(zhuǎn)動盤2外繞設(shè)有電源線，電源線從轉(zhuǎn)動盤2中穿出，并與電化學(xué)氫泵1、第一換熱部和第二換熱部連接。通過將電源線繞設(shè)在轉(zhuǎn)動盤2外，可以使電源線具有較長的長度，可以通過轉(zhuǎn)動盤2的轉(zhuǎn)動伸長或者縮短，使得電源線的長度可以滿足第一罩殼11內(nèi)的各個部件在轉(zhuǎn)動時對電源線的長度要求。

電化學(xué)空調(diào)系統(tǒng)還包括控制電控裝置，電控裝置與轉(zhuǎn)動盤2電連接，控制轉(zhuǎn)動盤2轉(zhuǎn)動。電控裝置可以按照預(yù)設(shè)程序?qū)D(zhuǎn)動盤2的轉(zhuǎn)動進(jìn)行控制，也可以根據(jù)其他的檢測參數(shù)對轉(zhuǎn)動盤2的轉(zhuǎn)動進(jìn)行控制。

在本實施例中，電化學(xué)空調(diào)系統(tǒng)還包括氫氣濃度檢測器，氫氣濃度檢測器電連接至電控裝置，氫氣濃度檢測器用于檢測第一金屬氫化物換熱器3和第二金屬氫化物換熱器4內(nèi)的氫氣含量，電控裝置根據(jù)氫氣濃度檢測器的檢測結(jié)果對轉(zhuǎn)動盤2進(jìn)行控制。通過檢測氫氣濃度的方式對轉(zhuǎn)動盤2的轉(zhuǎn)動進(jìn)行控制，控制精度更高，可以保證電化學(xué)氫泵1每次切換后的氫氣都能夠得到最大效率的利用，提高氫氣的利用率，提高電化學(xué)空調(diào)系統(tǒng)的工作能效。

通過氫氣濃度變化來控制轉(zhuǎn)動盤2進(jìn)行180度轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)動盤2轉(zhuǎn)動的同時直流電壓換向，使電化學(xué)氫泵1換向運行。初始運行時，室內(nèi)側(cè)換熱器中的金屬氫化物換熱器放氫吸熱，此時該金屬氫化物換熱器為蒸發(fā)器，吸收室內(nèi)熱量，放出冷量，室外側(cè)金屬氫化物換熱器吸氫放熱，用作冷凝器；一段時間后，當(dāng)檢測到氫氣濃度變化到設(shè)定值后轉(zhuǎn)動盤2進(jìn)行180度轉(zhuǎn)動，與此同時，電壓換向，此時原本在室外側(cè)的金屬氫化物換熱器轉(zhuǎn)到室內(nèi)繼續(xù)放氫吸熱，該過程循環(huán)往復(fù)，實現(xiàn)室內(nèi)連續(xù)制冷或制熱。

第二罩殼16的外側(cè)沿徑向設(shè)置有密封簾，密封簾從第二罩殼16的頂部延伸到底部。在需要自然風(fēng)時，可以停止電化學(xué)氫泵1的運行，直接打開密封簾，使得空氣能夠自然吹入室內(nèi)，提高用戶的使用體驗，同時提高電化學(xué)空調(diào)系統(tǒng)的功能多樣化。

優(yōu)選地，密封簾包括固定設(shè)置在第二罩殼16的外壁上的拉簾條21、設(shè)置在密封簾的外端的拉簾框22以及連接在拉簾條21和拉簾框22之間的窗簾23，位于第二罩殼16的同一直徑的兩端均設(shè)置有密封簾。通過拉簾框22可以方便地拉開或者關(guān)閉窗簾23，從而使得窗簾23密封或者打開窗口，操作更加簡單方便。

以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。