專利名稱：一種環(huán)保型空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種環(huán)保型空調(diào)系統(tǒng)，屬于制冷技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著臭氧層破壞和全球室溫效應(yīng)等環(huán)境問(wèn)題的突出，制冷行業(yè)的制冷劑替代問(wèn)題變成的一個(gè)全球性的大問(wèn)題。現(xiàn)有的制冷設(shè)備主要采用碳?xì)漕愔评鋭?，但臭氧耗損潛值ODP、全球變暖潛值GWP和燃燒特性等性質(zhì)將限制他們的應(yīng)用；為此，廣大科技工作者將目光轉(zhuǎn)向天然工質(zhì)，如二氧化碳，但其臨界壓力過(guò)高等特性大大限制了其應(yīng)用范圍。因此，開(kāi)發(fā)完全環(huán)保技術(shù)的制冷系統(tǒng)具有現(xiàn)實(shí)意義和較大的社會(huì)價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值。
實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種把地?zé)崮芗夹g(shù)和貯氫技術(shù)結(jié)合在一起的環(huán)保型空調(diào)系統(tǒng)，提供完全環(huán)保的制冷系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)夏季制冷、冬季制熱的目的。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案在于采用了一種環(huán)保型空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于包括兩個(gè)不同氫氣平衡壓的貯氫合金反應(yīng)器，兩反應(yīng)器之間通過(guò)一電磁閥和抽氣泵并聯(lián)而成的管路相連通，兩反應(yīng)器內(nèi)分別設(shè)有一對(duì)換熱器，兩對(duì)換熱器中，各有一個(gè)換熱器的入水口通過(guò)一個(gè)電磁轉(zhuǎn)換選通閥和水泵與地?zé)嵫b置的出水口相連，該兩個(gè)對(duì)應(yīng)的換熱器的出口通過(guò)一電磁轉(zhuǎn)換選通閥或分別通過(guò)一單向閥與地?zé)嵫b置的入口相連；兩對(duì)換熱器中，各有另一個(gè)換熱器的入水口通過(guò)一個(gè)電磁轉(zhuǎn)換選通閥與空調(diào)裝置的出水口相連，該兩個(gè)對(duì)應(yīng)的換熱器的出口通過(guò)電磁轉(zhuǎn)換選通閥或分別通過(guò)一單向閥和一個(gè)水泵串通后與空調(diào)裝置的入水口相連。
所述的一個(gè)貯氫合金反應(yīng)器的氫氣平衡壓大于另一個(gè)貯氫合金反應(yīng)器的氫氣平衡壓。
所述的電磁轉(zhuǎn)換選通閥為電磁三通閥。
在電磁三通閥的公共端串連有一儲(chǔ)水箱，儲(chǔ)水箱上設(shè)有一串裝水閥的生活用水管。
有一冷藏箱與一水泵串通后與一水閥管路并聯(lián)后串接于儲(chǔ)水箱和地?zé)嵫b置的入口之間。
在空調(diào)裝置的入水口連接電磁轉(zhuǎn)換選通閥為電磁三通閥，其公共端與水泵之間連接有一儲(chǔ)水箱，儲(chǔ)水箱上設(shè)有一串裝水閥的生活用水管。
所述的空調(diào)裝置上并聯(lián)有一冷藏箱，冷藏箱上串聯(lián)有水閥。
本實(shí)用新型采用由兩個(gè)具有不同氫氣平衡壓的貯氫合金反應(yīng)器，利用貯氫合金所具有的吸熱放氫和吸氫放熱的特性，可以構(gòu)成提供冷量的制冷系統(tǒng)和提供熱量的供暖系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)供冷和供暖的目的；同時(shí)抽氣泵把氫氣從低平衡壓反應(yīng)器向高平衡壓反應(yīng)器輸送，并在抽氫氣泵上并聯(lián)一個(gè)電磁閥，系統(tǒng)從高平衡壓力反應(yīng)器向低平衡壓力反應(yīng)器放氫時(shí)，打開(kāi)電磁閥，關(guān)閉抽氣泵，節(jié)約電能消耗。貯氫合金具有吸氫放熱和吸熱放氫的特性，利用這個(gè)特性可以建構(gòu)解決制冷系統(tǒng)的制冷劑替代問(wèn)題，并提供制冷和供暖所需的冷、熱量；大地作為一個(gè)最大的蓄熱體，儲(chǔ)存了豐富的熱能資源，地下水溫度常年維持在15℃左右的水平。把地?zé)崮芎唾A氫技術(shù)結(jié)合，可以提供完全環(huán)保的制冷系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)夏季制冷、冬季制熱的目的。本實(shí)用新型中設(shè)置的儲(chǔ)水箱，夏天通過(guò)水泵把冷水輸送到空調(diào)裝置和冷藏箱，實(shí)現(xiàn)空調(diào)和冷藏的目的；冬天通過(guò)水泵把熱水輸送到空調(diào)裝置和冷藏箱，實(shí)現(xiàn)供暖和熱飲的目的。在貯氫合金反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置的帶強(qiáng)化傳熱翅片的換熱器，可促使水管內(nèi)的水能夠快速地與貯氫合金進(jìn)行熱交換，大大加快了換熱速度。在冬季制熱時(shí)，利用攜帶地?zé)崮艿?5℃的地下水的熱量將不會(huì)發(fā)生結(jié)霜現(xiàn)象，不用化霜，提高制熱的舒適性。風(fēng)機(jī)盤(pán)管為成熟的產(chǎn)品，可以在市場(chǎng)上方便購(gòu)買。在儲(chǔ)水箱上設(shè)置生活用熱水水閥和相應(yīng)的管路，冬夏兩季都可以提供生活用熱水。本實(shí)用新型的裝置可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)空調(diào)制冷、制熱、冷藏以及提供生活熱水等多種功能，同時(shí)，本實(shí)用新型中所用到的介質(zhì)為氫氣和水，不污染環(huán)境，環(huán)保，具有很好的推廣使用前景。


圖1為實(shí)用新型的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的另一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1如圖1所示，本實(shí)用新型的環(huán)保型空調(diào)系統(tǒng)，包括兩個(gè)不同氫氣平衡壓的貯氫合金反應(yīng)器1、2，兩反應(yīng)器之間通過(guò)一電磁閥3和抽氣泵4并聯(lián)而成的管路相連通，兩反應(yīng)器內(nèi)分別設(shè)有一對(duì)換熱器，兩對(duì)換熱器中，各有一個(gè)換熱器的入水口通過(guò)一個(gè)電磁三通閥5和水泵14與地?zé)嵫b置的出水口15相連，該兩個(gè)對(duì)應(yīng)的換熱器的出口通過(guò)一電磁三通閥6、儲(chǔ)水箱7與地?zé)嵫b置的入口13相連；兩對(duì)換熱器中，各有另一個(gè)換熱器的入水口通過(guò)一個(gè)電磁三通閥16與空調(diào)裝置的出水口相連，該兩個(gè)對(duì)應(yīng)的換熱器的出口通過(guò)電磁三通閥和一個(gè)水泵20串通后與空調(diào)裝置的入水口相連。貯氫合金反應(yīng)器1的氫氣平衡壓大于貯氫合金反應(yīng)器2的氫氣平衡壓。儲(chǔ)水箱7上設(shè)有一串裝水閥8的生活用水管。冷藏箱12與水泵10串通后與水閥9管路并聯(lián)后串接于儲(chǔ)水箱7和地?zé)嵫b置的入口之間。在空調(diào)裝置的入水口連接電磁三通閥17，其公共端與水泵20之間連接有一儲(chǔ)水箱18，儲(chǔ)水箱18上設(shè)有一串裝19的生活用水管?？照{(diào)裝置上并聯(lián)有一冷藏箱22，冷藏箱22上串聯(lián)有水閥21。本實(shí)用新型中的空調(diào)裝置由風(fēng)機(jī)盤(pán)管換熱器25和風(fēng)機(jī)26組成，為了提高貯氫量，采用碳納米管/貯氫合金復(fù)合材料作為貯氫介質(zhì)。
圖1中的虛線部分為工作用水的水路循環(huán)回路，點(diǎn)劃線部分為氫氣的循環(huán)回路。
本實(shí)用新型的空調(diào)系統(tǒng)的制冷工作原理如下所述關(guān)閉電磁閥3，打開(kāi)抽氣泵4，氫氣從低氫氣平衡壓貯氫合金反應(yīng)器2釋放出來(lái)并被排送到高氫氣平衡壓貯氫合金反應(yīng)器1，這樣，貯氫合金反應(yīng)器2發(fā)生放氫吸熱反應(yīng)，吸收流經(jīng)貯氫合金反應(yīng)器2內(nèi)水的熱量，水溫降低；貯氫合金反應(yīng)器1發(fā)生吸氫放熱反應(yīng)，放出的熱量被流經(jīng)貯氫合金反應(yīng)器1的水帶走，水溫度升高。此時(shí)，地下水經(jīng)過(guò)的水路循環(huán)路徑為水泵14輸送的15℃地下水通過(guò)電磁三通閥5的A口進(jìn)、A1口出，流經(jīng)貯氫合金反應(yīng)器1后從電磁三通閥6的B1口進(jìn)、B口流出到儲(chǔ)蓄水箱7，并通過(guò)回水管13送到地下，在此回路中，地下水吸收貯氫合金反應(yīng)器1放出的熱量而溫度升高。工作用水通過(guò)電磁三通閥16的C口進(jìn)、C2口出，流經(jīng)貯氫合金反應(yīng)器2后從電磁三通閥17的D2口進(jìn)、D口流出到水箱18；在此回路中，工作用水的熱量被貯氫合金反應(yīng)器2吸收而降低溫度。
當(dāng)貯氫合金反應(yīng)器1的氫氣飽和后，打開(kāi)電磁閥3，關(guān)閉抽氣泵4，氫氣從高氫氣平衡壓貯氫合金反應(yīng)器1釋放出來(lái)并被低氫氣平衡壓貯氫合金反應(yīng)器2吸收。此時(shí)，貯氫合金反應(yīng)器1發(fā)生釋氫吸熱反應(yīng)，貯氫合金反應(yīng)器2發(fā)生吸氫放熱反應(yīng)。地下水的水路循環(huán)路徑為水泵14輸送的15℃地下水從電磁三通閥5的A口進(jìn)、A2口出，流經(jīng)貯氫合金反應(yīng)器2后從電磁三通閥6的B2口進(jìn)、B口流出到儲(chǔ)水箱7；在此回路中，地下水吸收貯氫合金反應(yīng)器2放出的熱量而溫度升高。工作用水通過(guò)電磁三通閥16的C口進(jìn)、C1口出，流經(jīng)貯氫合金反應(yīng)器1后從電磁三通閥17的D1口進(jìn)、D口流出到水箱18；在此回路中，工作用水的熱量被貯氫合金反應(yīng)器2吸收而降低溫度。
在抽氣泵4的作用下，貯氫合金反應(yīng)器1和貯氫合金反應(yīng)器2循環(huán)進(jìn)行釋氫吸熱和吸氫放熱反應(yīng)，反應(yīng)放出的熱量被15℃的地下水吸收，并有一部分熱水儲(chǔ)存在儲(chǔ)水箱7中，提供生活熱水和熱飲功能；反應(yīng)吸收的熱量把流經(jīng)反應(yīng)器的工作用水的溫度降低，降溫后的水被儲(chǔ)存在儲(chǔ)水箱18中，供空調(diào)和冷藏使用。
儲(chǔ)水箱7的一部分熱水通過(guò)水閥8可以取出，作為生活用熱水，一部分熱水可以通過(guò)水泵10送到冷藏箱12中，在冷藏箱12內(nèi)的盤(pán)管11的作用下，可以加熱飲料、食品等，不用時(shí)可以關(guān)閉水泵10；儲(chǔ)水箱的另外一部分熱水通過(guò)水閥9和回水管13送回地下，以保持地下水的平衡或維持地下部分換熱用水的平衡。
儲(chǔ)水箱18的冷水在水泵20的作用下輸送到冷藏箱22的換熱盤(pán)管23和空調(diào)裝置的風(fēng)機(jī)盤(pán)管換熱器25，實(shí)現(xiàn)冷藏和空調(diào)的功能，水閥21和24可以調(diào)節(jié)通過(guò)冷藏箱22和空調(diào)裝置的風(fēng)機(jī)盤(pán)管換熱器25的冷水的流量。冷藏箱22可以提供冷飲，進(jìn)行果蔬保鮮；風(fēng)機(jī)盤(pán)管可以實(shí)現(xiàn)房間的空調(diào)降溫作用，經(jīng)過(guò)冷藏箱22和風(fēng)機(jī)盤(pán)管換熱器25后升高溫度的水進(jìn)入到電磁三通閥16，在貯氫合金反應(yīng)器1和貯氫合金反應(yīng)器2進(jìn)行吸熱釋氫反應(yīng)時(shí)被冷卻，并通過(guò)電磁三通閥17回到儲(chǔ)水箱18，形成一個(gè)閉合的回路。
本實(shí)用新型的空調(diào)系統(tǒng)的供暖工作原理如下所述關(guān)閉電磁閥3，打開(kāi)抽氣泵4，氫氣從低氫氣平衡壓貯氫合金反應(yīng)器2釋放出來(lái)并被排送到高氫氣平衡壓貯氫合金反應(yīng)器1，這樣，貯氫合金反應(yīng)器2發(fā)生釋氫吸熱反應(yīng)，吸收流經(jīng)貯氫合金反應(yīng)器2的水的顯熱，水溫降低；貯氫合金反應(yīng)器1發(fā)生吸氫放熱反應(yīng)，放出的熱量被流經(jīng)貯氫合金反應(yīng)器1的水帶走，水溫度升高。此時(shí)，地下水經(jīng)過(guò)的水路循環(huán)路徑為水泵14輸送的15℃地下水通過(guò)電磁三通閥5的A口進(jìn)、A2口出，流經(jīng)貯氫合金反應(yīng)器2后從電磁三通閥6的B2口進(jìn)、B口流出到儲(chǔ)水箱7，并通過(guò)回水管13送到地下；在此回路中，攜帶地?zé)崮艿?5℃地下水提供貯氫合金反應(yīng)器2吸收的熱量而水溫度降低。工作用水通過(guò)電磁三通閥16的C口進(jìn)、C1口出，流經(jīng)反應(yīng)器1后從電磁三通閥17的D1口進(jìn)、D口流出到水箱18；在此回路中，工作用水吸收貯氫合金反應(yīng)器2放出的熱量而溫度升高。
當(dāng)反應(yīng)器1的氫氣飽和后，打開(kāi)電磁閥3，關(guān)閉抽氣泵4，氫氣從高氫氣平衡壓貯氫合金反應(yīng)器1釋放出來(lái)并被低氫氣平衡壓貯氫合金反應(yīng)器2吸收。此時(shí)，貯氫合金反應(yīng)器1發(fā)生釋氫吸熱反應(yīng)，貯氫合金反應(yīng)器2發(fā)生吸氫放熱反應(yīng)。地下水的水路循環(huán)路徑為水泵14輸送的15℃地下水從電磁三通閥5的A口進(jìn)、A1口出，流經(jīng)貯氫合金反應(yīng)器1后從電磁三通閥6的B1口進(jìn)、B口流出到水箱7；在此回路中，地下水?dāng)y帶的地?zé)崮鼙毁A氫合金反應(yīng)器1吸收，水溫降低。工作用水通過(guò)電磁三通閥16的C口進(jìn)、C2口出，流經(jīng)貯氫合金反應(yīng)器2后從電磁三通閥17的D2口進(jìn)、D口流出到水箱18；在此回路中，工作用水的吸收貯氫合金反應(yīng)器2放出的熱量，水溫度升高。
在抽氣泵4的作用下，貯氫合金反應(yīng)器1和貯氫合金反應(yīng)器2循環(huán)進(jìn)行釋氫吸熱和吸氫放熱反應(yīng)，攜帶地?zé)崮艿?5℃的地下水提供反應(yīng)吸收的熱量，降溫后的地下水有一部分水儲(chǔ)存在水箱7中，提供冷藏功能用冷量；反應(yīng)放出的熱量把流經(jīng)反應(yīng)器的工作用水加熱，升高溫度后的水被儲(chǔ)存在水箱18中，供供暖和熱飲使用。
儲(chǔ)水箱7的一部分冷水通過(guò)水泵10送到冷藏箱12中，在冷藏箱12內(nèi)的盤(pán)管11的作用下，可以實(shí)現(xiàn)冷藏和提供冷飲功能，可進(jìn)行果蔬保鮮；不用時(shí)可以關(guān)閉水泵10；儲(chǔ)水箱7的另外一部分熱水通過(guò)水閥9和回水管13送回地下，以保持地下水的平衡或維持地下部分換熱用水的平衡。
儲(chǔ)水箱18的熱水在水泵20的作用下可以輸送到冷藏箱22的換熱盤(pán)管23和風(fēng)機(jī)盤(pán)管換熱器25，實(shí)現(xiàn)熱飲和供暖的功能，水閥21和24可以調(diào)節(jié)通過(guò)冷藏箱22和風(fēng)機(jī)盤(pán)管換熱器25熱水的流量。冷藏箱22可以提供熱飲和對(duì)食品進(jìn)行保溫和加熱；風(fēng)機(jī)盤(pán)管可以實(shí)現(xiàn)房間的供暖作用。經(jīng)過(guò)冷藏箱22和風(fēng)機(jī)盤(pán)管換熱器25后降低溫度的水進(jìn)入到電磁三通閥16，在反應(yīng)器1和貯氫合金反應(yīng)器2進(jìn)行放熱吸氫反應(yīng)時(shí)被加熱，并通過(guò)電磁三通閥17回到儲(chǔ)水箱18，形成一個(gè)閉合的回路，通過(guò)水閥19和相應(yīng)的管路可以取出生活用熱水。
實(shí)施例2如圖2所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1的僅區(qū)別在于電磁三通閥6和電磁三通閥17均替換為兩個(gè)單向閥27，兩對(duì)單向閥27各自的出口匯接在一起。
權(quán)利要求1.一種環(huán)保型空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于包括兩個(gè)不同氫氣平衡壓的貯氫合金反應(yīng)器(1)、(2)，兩反應(yīng)器之間通過(guò)一電磁閥(3)和抽氣泵(4)并聯(lián)而成的管路相連通，兩反應(yīng)器內(nèi)分別設(shè)有一對(duì)換熱器，兩對(duì)換熱器中，各有一個(gè)換熱器的入水口通過(guò)一個(gè)電磁轉(zhuǎn)換選通閥(5)和水泵(14)與地?zé)嵫b置的出水口(15)相連，該兩個(gè)對(duì)應(yīng)的換熱器的出口通過(guò)一電磁轉(zhuǎn)換選通閥或分別通過(guò)一單向閥與地?zé)嵫b置的入口相連；兩對(duì)換熱器中，各有另一個(gè)換熱器的入水口通過(guò)一個(gè)電磁轉(zhuǎn)換選通閥(16)與空調(diào)裝置的出水口相連，該兩個(gè)對(duì)應(yīng)的換熱器的出口通過(guò)電磁轉(zhuǎn)換選通閥或分別通過(guò)一單向閥和一個(gè)水泵(20)串通后與空調(diào)裝置的入水口相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所述的貯氫合金反應(yīng)器(1)的氫氣平衡壓大于貯氫合金反應(yīng)器(2)的氫氣平衡壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)保型空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所述的電磁轉(zhuǎn)換選通閥為電磁三通閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的環(huán)保型空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于在電磁三通閥(6)的公共端串連有一儲(chǔ)水箱(7)，儲(chǔ)水箱(7)上設(shè)有一串裝水閥(8)的生活用水管。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的環(huán)保型空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于有一冷藏箱(12)與一水泵(10)串通后與一水閥(9)管路并聯(lián)后串接于儲(chǔ)水箱(7)和地?zé)嵫b置的入口(13)之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一條所述的環(huán)保型空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于在空調(diào)裝置的入水口連接電磁轉(zhuǎn)換選通閥為電磁三通閥(17)，其公共端與水泵(20)之間連接有一儲(chǔ)水箱(18)，儲(chǔ)水箱(18)上設(shè)有一串裝水閥(19)的生活用水管。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的環(huán)保型空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所述的空調(diào)裝置上并聯(lián)有一冷藏箱(22)，冷藏箱(22)上串聯(lián)有水閥(21)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種環(huán)保型空調(diào)系統(tǒng)，包括兩個(gè)不同氫氣平衡壓的貯氫合金反應(yīng)器(1)、(2)，兩反應(yīng)器之間通過(guò)一電磁閥(3)和抽氣泵(4)并聯(lián)而成的管路相連通，兩反應(yīng)器內(nèi)分別設(shè)有一對(duì)換熱器，兩對(duì)換熱器中，各有一個(gè)換熱器的入水口通過(guò)一個(gè)電磁轉(zhuǎn)換選通閥(5)和水泵(14)與地?zé)嵫b置的出水口(15)相連，該兩個(gè)對(duì)應(yīng)的換熱器的出口通過(guò)一電磁轉(zhuǎn)換選通閥或分別通過(guò)一單向閥與地?zé)嵫b置的入口相連；兩對(duì)換熱器中，各有另一個(gè)換熱器的入水口通過(guò)一個(gè)電磁轉(zhuǎn)換選通閥(16)與空調(diào)裝置的出水口相連，該兩個(gè)對(duì)應(yīng)的換熱器的出口通過(guò)電磁轉(zhuǎn)換選通閥或分別通過(guò)一單向閥和一個(gè)水泵(20)串通后與空調(diào)裝置的入水口相連。本實(shí)用新型的裝置可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)空調(diào)制冷、制熱、冷藏以及提供生活熱水等多種功能。
文檔編號(hào)F25B15/02GK2709883SQ20042001075
公開(kāi)日2005年7月13日 申請(qǐng)日期2004年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月30日
發(fā)明者饒榮水, 周澤, 申建軍, 孫洲陽(yáng) 申請(qǐng)人:河南新飛電器有限公司