專利名稱：儲(chǔ)氫合金空調(diào)器的致冷循環(huán)系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空調(diào)器的致冷循環(huán)系統(tǒng)及其控制方法，特別是涉及一種儲(chǔ)氫合金空調(diào)器的致冷循環(huán)系統(tǒng)及其控制方法。
上述空調(diào)器的缺點(diǎn)是在空調(diào)器的使用過程中，氟利昂不可避免地會(huì)泄漏出去，而氟利昂泄漏到大氣中會(huì)破壞臭氧層，形成臭氧空洞，影響全球環(huán)境。目前，世界范圍內(nèi)要求減少氟利昂使用量的呼聲越來越高，不久的將來人類將迎來全面禁止使用氟利昂的時(shí)代。
近年來，人們開始研究環(huán)保型空調(diào)器，其中包括利用電熱器件作熱交換器的空調(diào)器。但是這類空調(diào)器的缺點(diǎn)是不僅容量小，而且價(jià)格昂貴，使用價(jià)值不大。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明儲(chǔ)氫合金空調(diào)器的致冷循環(huán)系統(tǒng)采用的技術(shù)方案是包括內(nèi)部裝有儲(chǔ)氫合金的反應(yīng)裝置，其一側(cè)的儲(chǔ)氫合金釋放出氫氣時(shí)發(fā)生吸熱反應(yīng)，其另一側(cè)的儲(chǔ)氫合金吸收氫氣時(shí)發(fā)生放熱反應(yīng)；與所述的反應(yīng)裝置兩側(cè)的儲(chǔ)氫合金相連通的管路系統(tǒng)，該管路系統(tǒng)可將反應(yīng)裝置一側(cè)釋放出的氫氣輸送到反應(yīng)裝置另一側(cè)；安裝在所述的管路系統(tǒng)中并為其提供氫氣輸送動(dòng)力的抽氣泵。
所述的反應(yīng)裝置包括第一反應(yīng)裝置和第二反應(yīng)裝置。
所述的第一反應(yīng)裝置包括裝有儲(chǔ)氫合金的第一吸熱反應(yīng)器和第一放熱反應(yīng)器。
所述的第二反應(yīng)裝置包括裝有儲(chǔ)氫合金的第二吸熱反應(yīng)器和第二放熱反應(yīng)器。
所述的管路系統(tǒng)包括第一管路系統(tǒng)和第二管路系統(tǒng)；所述的第一管路系統(tǒng)在控制裝置的控制下可將第一吸熱反應(yīng)器中的儲(chǔ)氫合金釋放出來的氫氣輸送到第一放熱反應(yīng)器)中的儲(chǔ)氫合金上；所述的第二管路系統(tǒng)在控制裝置的控制下可將第二吸熱反應(yīng)器中的儲(chǔ)氫合金釋放出來的氫氣輸送到第一放熱反應(yīng)器中的儲(chǔ)氫合金上；所述的第二管路系統(tǒng)分別將第一吸熱反應(yīng)器與第一放熱反應(yīng)器以及第二吸熱反應(yīng)器與第二放熱反應(yīng)器連通。
所述的第一管路系統(tǒng)包括將第一吸熱反應(yīng)器與第二吸熱反應(yīng)器連通的第一氫氣輸送管、將第一放熱反應(yīng)器與第二放熱反應(yīng)器連通的第二氫氣輸送管、將第一氫氣輸送管與第二氫氣輸送管連通并裝有抽氣泵的第三氫氣輸送管；在所述的第一氫氣輸送管上鄰近第一吸熱反應(yīng)器處裝有可選擇性開閉的第一閥門；在所述的第一氫氣輸送管上鄰近第二吸熱反應(yīng)器處裝有可選擇性開閉的第二閥門；在所述的第二氫氣輸送管上鄰近第一放熱反應(yīng)器處裝有可選擇性開閉的第三閥門；在所述的第二氫氣輸送管上鄰近第二放熱反應(yīng)器處裝有可選擇性開閉的第四閥門。
所述的第二管路系統(tǒng)包括將第一吸熱反應(yīng)器與第一放熱反應(yīng)器連通的第四氫氣輸送管、將第二吸熱反應(yīng)器與第二放熱反應(yīng)器連通的第五氫氣輸送管、安裝在第四氫氣輸送管上的可選擇性開閉的第五閥門、安裝在第五氫氣輸送管上的可選擇性開閉的第六閥門。
所述的抽氣泵安裝在第三氫氣輸送管上，隨著第一閥門、第二閥門、第三閥門、第四閥門的開閉，抽氣泵可將第一吸熱反應(yīng)器中的儲(chǔ)氫合金釋放出的氫氣壓送到第一放熱反應(yīng)器的儲(chǔ)氫合金上，或者第二吸熱反應(yīng)器中的儲(chǔ)氫合金釋放出的氫氣壓送到第二放熱反應(yīng)器上。
本發(fā)明儲(chǔ)氫合金空調(diào)器的致冷循環(huán)系統(tǒng)的控制方法是第一壓縮階段抽氣泵啟動(dòng)，與此同時(shí)第一閥門和第三閥門開啟，第二閥門、第四閥門和第五閥門關(guān)閉，從而將第一吸熱反應(yīng)器中的儲(chǔ)氫合金釋放出的氫氣沿第一管路系統(tǒng)輸送到第一放熱反應(yīng)器的儲(chǔ)氫合金上；第一壓力平衡階段與此同時(shí)，開啟第六閥門，將已經(jīng)吸附在第二放熱反應(yīng)器的儲(chǔ)氫合金中的氫氣沿第二管路系統(tǒng)輸送到第二吸熱反應(yīng)器的儲(chǔ)氫合金上，從而實(shí)現(xiàn)第二放熱反應(yīng)器與第二吸熱反應(yīng)器之間的壓力平衡；第二壓縮階段當(dāng)?shù)谝环艧岱磻?yīng)器的儲(chǔ)氫合金吸附的氫氣達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，在抽氣泵繼續(xù)運(yùn)行的同時(shí)，關(guān)閉第一閥門、第三閥門和第六閥門，同時(shí)開啟第二閥門和上述第四閥門，從而將第二吸熱反應(yīng)器的儲(chǔ)氫合金釋放出的氫氣沿第一管路系統(tǒng)輸送到第二放熱反應(yīng)器的儲(chǔ)氫合金上；第二壓力平衡階段與此同時(shí)，開啟第五閥門，將已經(jīng)吸附在第一放熱反應(yīng)器的儲(chǔ)氫合金中的氫氣沿第二管路系統(tǒng)輸送到第一吸熱反應(yīng)器的儲(chǔ)氫合金上，實(shí)現(xiàn)第一放熱反應(yīng)器與第一吸熱反應(yīng)器之間的壓力平衡；上述工作階段不斷依次重復(fù)進(jìn)行，構(gòu)成完整的控制方法。
本發(fā)明的有益效果是第一，無污染。即使空調(diào)器在使用過程中發(fā)生氣體泄漏，泄漏出去的氫氣也不會(huì)對(duì)大氣造成任何污染。
第二，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、制造成本低。僅用一個(gè)儲(chǔ)氫合金反應(yīng)裝置即可實(shí)現(xiàn)致冷致熱功能，省去了普通空調(diào)器室外機(jī)中的冷凝器及其附屬部件。
第三，效率高、能耗低。
第四，無噪聲。本發(fā)明空調(diào)器的致冷循環(huán)系統(tǒng)中流動(dòng)的氫氣不發(fā)生狀態(tài)變化，因而幾乎不產(chǎn)生噪音。
第五，用來輸送氫氣的抽氣泵連續(xù)運(yùn)行，避免了普通空調(diào)器的循環(huán)風(fēng)扇不斷地通電/斷電而造成的能耗的增加。
圖中10第一反應(yīng)裝置 11第一吸熱反應(yīng)器12第一放熱反應(yīng)器20第二反應(yīng)裝置21第二吸熱反應(yīng)器22第二放熱反應(yīng)器30第一管路系統(tǒng) 31第一氫氣輸送管32第二氫氣輸送管33第三氫氣輸送管30a第一閥門 30b第二閥門30c第三閥門 30d第四閥門40第二管路系統(tǒng) 41第四氫氣輸送管42第五氫氣輸送管40a第五閥門40b第六閥門 50抽氣泵110吸熱反應(yīng)器 120放熱反應(yīng)器131第一氣缸 132第二氣缸140管路控制裝置 141氫氣輸送管142控制閥 150抽氣泵150a第一活塞150b第二活塞151外殼 152旋轉(zhuǎn)軸
153a第一連桿153b第二連桿所述的反應(yīng)裝置包括第一反應(yīng)裝置10和第二反應(yīng)裝置20。
所述的第一反應(yīng)裝置10包括裝有儲(chǔ)氫合金的第一吸熱反應(yīng)器11和第一放熱反應(yīng)器12。
所述的第二反應(yīng)裝置20包括裝有儲(chǔ)氫合金的第二吸熱反應(yīng)器21和第二放熱反應(yīng)器22。
所述的管路系統(tǒng)包括第一管路系統(tǒng)30和第二管路系統(tǒng)40；所述的第一管路系統(tǒng)30在控制裝置(圖中未示出)的控制下可將第一吸熱反應(yīng)器11中的儲(chǔ)氫合金釋放出來的氫氣輸送到第一放熱反應(yīng)器12中的儲(chǔ)氫合金上；所述的第二管路系統(tǒng)40在控制裝置(圖中未示出)的控制下可將第二吸熱反應(yīng)器21中的儲(chǔ)氫合金釋放出來的氫氣輸送到第一放熱反應(yīng)器22中的儲(chǔ)氫合金上；所述的第二管路系統(tǒng)40分別將第一吸熱反應(yīng)器11與第一放熱反應(yīng)器12以及第二吸熱反應(yīng)器21與第二放熱反應(yīng)器22連通。
所述的第一管路系統(tǒng)30包括將第一吸熱反應(yīng)器11與第二吸熱反應(yīng)器21連通的第一氫氣輸送管31、將第一放熱反應(yīng)器12與第二放熱反應(yīng)器22連通的第二氫氣輸送管32、將第一氫氣輸送管31與第二氫氣輸送管32連通并裝有抽氣泵50的第三氫氣輸送管33；在所述的第一氫氣輸送管31上鄰近第一吸熱反應(yīng)器11處裝有可選擇性開閉的第一閥門30a；在所述的第一氫氣輸送管31上鄰近第二吸熱反應(yīng)器21處裝有可選擇性開閉的第二閥門30b；在所述的第二氫氣輸送管32上鄰近第一放熱反應(yīng)器12處裝有可選擇性開閉的第三閥門30c；在所述的第二氫氣輸送管32上鄰近第二放熱反應(yīng)器22處裝有可選擇性開閉的第四閥門30d。
所述的第二管路系統(tǒng)40包括將第一吸熱反應(yīng)器11與第一放熱反應(yīng)器12連通的第四氫氣輸送管41、將第二吸熱反應(yīng)器21與第二放熱反應(yīng)器22連通的第五氫氣輸送管42、安裝在第四氫氣輸送管41上的可選擇性開閉的第五閥門40a、安裝在第五氫氣輸送管42上的可選擇性開閉的第六閥門40b。
所述的抽氣泵50安裝在第三氫氣輸送管33上，隨著第一閥門30a、第二閥門30b、第三閥門30c、第四閥門30d的開閉，抽氣泵50可將第一吸熱反應(yīng)器11中的儲(chǔ)氫合金釋放出的氫氣壓送到第一放熱反應(yīng)器12的儲(chǔ)氫合金上，或者第二吸熱反應(yīng)器21中的儲(chǔ)氫合金釋放出的氫氣壓送到第二放熱反應(yīng)器22上。
本實(shí)施方式儲(chǔ)氫合金空調(diào)器的致冷循環(huán)系統(tǒng)的控制方法是第一壓縮階段抽氣泵50啟動(dòng)，與此同時(shí)第一閥門30a和第三閥門30c開啟，第二閥門30b、第四閥門30d和第五閥門40a關(guān)閉，從而將第一吸熱反應(yīng)器11中的儲(chǔ)氫合金釋放出的氫氣沿第一管路系統(tǒng)30輸送到第一放熱反應(yīng)器12的儲(chǔ)氫合金上；第一壓力平衡階段與此同時(shí)，開啟第六閥門40b，將已經(jīng)吸附在第二放熱反應(yīng)器22的儲(chǔ)氫合金中的氫氣沿第二管路系統(tǒng)40輸送到第二吸熱反應(yīng)器21的儲(chǔ)氫合金上，從而實(shí)現(xiàn)第二放熱反應(yīng)器22與第二吸熱反應(yīng)器21之間的壓力平衡；第二壓縮階段當(dāng)?shù)谝环艧岱磻?yīng)器11的儲(chǔ)氫合金吸附的氫氣達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，在抽氣泵50繼續(xù)運(yùn)行的同時(shí)，關(guān)閉第一閥門30a、第三閥門30c和第六閥門40b，同時(shí)開啟第二閥門30b和上述第四閥門30d，從而將第二吸熱反應(yīng)器21的儲(chǔ)氫合金釋放出的氫氣沿第一管路系統(tǒng)30輸送到第二放熱反應(yīng)器22的儲(chǔ)氫合金上；第二壓力平衡階段與此同時(shí)，開啟第五閥門40a，將已經(jīng)吸附在第一放熱反應(yīng)器12的儲(chǔ)氫合金中的氫氣沿第二管路系統(tǒng)40輸送到第一吸熱反應(yīng)器11的儲(chǔ)氫合金上，實(shí)現(xiàn)第一放熱反應(yīng)器12與第一吸熱反應(yīng)器11之間的壓力平衡；上述工作階段不斷依次重復(fù)進(jìn)行，構(gòu)成完整的控制方法。
下面參考圖2a和圖2b對(duì)本實(shí)施方式的工作過程加以說明如圖2a所示，抽氣泵50啟動(dòng)，與此同時(shí)第一閥門30a和第三閥門30c開啟，第二閥門30b、第四閥門30d和第五閥門40a關(guān)閉，從而將第一吸熱反應(yīng)器11中的儲(chǔ)氫合金釋放出的氫氣沿第一管路系統(tǒng)30輸送到第一放熱反應(yīng)器12的儲(chǔ)氫合金上；與此同時(shí)，開啟第六閥門40b，將已經(jīng)吸附在第二放熱反應(yīng)器22的儲(chǔ)氫合金中的氫氣沿第二管路系統(tǒng)40輸送到第二吸熱反應(yīng)器21的儲(chǔ)氫合金上，從而實(shí)現(xiàn)第二放熱反應(yīng)器22與第二吸熱反應(yīng)器21之間的壓力平衡。如果此時(shí)第一吸熱反應(yīng)器11吸收室內(nèi)熱量，即可實(shí)現(xiàn)致冷功能；反之，如果此時(shí)第一放熱反應(yīng)器12向室內(nèi)放出熱量，即可實(shí)現(xiàn)致熱功能。
如圖2b所示，當(dāng)?shù)谝环艧岱磻?yīng)器11的儲(chǔ)氫合金吸附的氫氣達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，在抽氣泵50繼續(xù)運(yùn)行的同時(shí)，關(guān)閉第一閥門30a、第三閥門30c和第六閥門40b，同時(shí)開啟第二閥門30b和上述第四閥門30d，從而將第二吸熱反應(yīng)器21的儲(chǔ)氫合金釋放出的氫氣沿第一管路系統(tǒng)30輸送到第二放熱反應(yīng)器22的儲(chǔ)氫合金上；與此同時(shí)，開啟第五閥門40a，將已經(jīng)吸附在第一放熱反應(yīng)器12的儲(chǔ)氫合金中的氫氣沿第二管路系統(tǒng)40輸送到第一吸熱反應(yīng)器11的儲(chǔ)氫合金上，實(shí)現(xiàn)第一放熱反應(yīng)器12與第一吸熱反應(yīng)器11之間的壓力平衡；如果此時(shí)第二吸熱反應(yīng)器21吸收室內(nèi)熱量，即可實(shí)現(xiàn)致冷功能；反之，如果此時(shí)第二放熱反應(yīng)器22向室內(nèi)放出熱量，即可實(shí)現(xiàn)致熱功能。
抽氣泵50連續(xù)運(yùn)行，不斷重復(fù)上述操作，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)的連續(xù)致冷或致熱功能。
實(shí)施方式2如圖3a和圖3b所示，本發(fā)明儲(chǔ)氫合金空調(diào)器的致冷循環(huán)系統(tǒng)還可以是如下結(jié)構(gòu)所述的反應(yīng)裝置包括內(nèi)部裝有儲(chǔ)氫合金的吸熱反應(yīng)器110和放熱反應(yīng)器120。
所述的管路系統(tǒng)包括第一氣缸131、第二氣缸132和管路控制裝置140；所述的第一氣缸131的一端與吸熱反應(yīng)器110相連通，另一端與抽氣泵150相連通；所述的第二氣缸132的一端與放熱反應(yīng)器120相連通，另一端與抽氣泵150相連通；所述的管路控制裝置140的兩端分別與第一氣缸131和第二氣缸132相連通。
所述的管路控制裝置140包括分別與第一氣缸131和第二氣缸132相連通的氫氣輸送管141以及安裝在氫氣輸送管141上的控制閥142。
所述的抽氣泵150包括外殼151、第一活塞150a、第二活塞150b和動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu)；所述的第一活塞150a可在第一氣缸131內(nèi)作往復(fù)式直線運(yùn)動(dòng)；所述的第二活塞150b可在第二氣缸132內(nèi)作往復(fù)式直線運(yùn)動(dòng)；所述的動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)第一活塞150a和第二活塞150b按照一定相位差分別在第一氣缸131和第二氣缸132內(nèi)作往復(fù)式直線運(yùn)動(dòng)。
所述的動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)軸152、第一連桿153a和第二連桿153b；所述的旋轉(zhuǎn)軸152在外部動(dòng)力源(圖中未示出)的驅(qū)動(dòng)下在外殼151內(nèi)旋轉(zhuǎn)；所述的第一連桿153a的一端與第一活塞150a相連接，另一端與旋轉(zhuǎn)軸152偏心地連接，形成曲柄連桿機(jī)構(gòu)；所述的第二連桿153b的一端與第二活塞150b相連接，另一端與旋轉(zhuǎn)軸152偏心地連接，形成曲柄連桿機(jī)構(gòu)；上述兩個(gè)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)相位差為180度。
下面結(jié)合圖4a和圖4b對(duì)本實(shí)施方式儲(chǔ)氫合金空調(diào)器的致冷循環(huán)系統(tǒng)的控制方法加以說明步驟1外部動(dòng)力源(圖中未示出)的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)軸152開始旋轉(zhuǎn)，與此同時(shí)，關(guān)閉控制閥142，這時(shí)第二活塞150b在第二連桿153b的帶動(dòng)下向上運(yùn)動(dòng)，將第二氣缸132內(nèi)的氫氣壓入放熱反應(yīng)器120的儲(chǔ)氫合金內(nèi)；與此同時(shí)，第一活塞150a在第一連桿153a的帶動(dòng)下向下運(yùn)動(dòng)，將吸熱反應(yīng)器110的儲(chǔ)氫合金中的氫抽吸到第一汽缸131內(nèi)；步驟2旋轉(zhuǎn)軸152旋轉(zhuǎn)到第二圈時(shí)，開啟控制閥142，這時(shí)第二活塞150b在第二連桿153b的帶動(dòng)下向下運(yùn)動(dòng)，第一活塞150a在第一連桿153a的帶動(dòng)下向上運(yùn)動(dòng)，通過氫氣輸送管141將第一汽缸131內(nèi)的氫氣輸送到第二氣缸132內(nèi)。
抽氣泵150連續(xù)運(yùn)行時(shí)，上述步驟1和步驟2不斷依次重復(fù)，構(gòu)成該儲(chǔ)氫合金空調(diào)器的致冷循環(huán)系統(tǒng)的完整的控制方法。
下面結(jié)合圖4a和圖4b對(duì)本實(shí)施方式的儲(chǔ)氫合金空調(diào)器的致冷循環(huán)系統(tǒng)的工作過程加以說明外部動(dòng)力源(圖中未示出)的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)軸152開始旋轉(zhuǎn)，與此同時(shí)，關(guān)閉控制閥142，這時(shí)第二活塞150b在第二連桿153b的帶動(dòng)下向上運(yùn)動(dòng)，將第二氣缸132內(nèi)的氫氣壓入放熱反應(yīng)器120的儲(chǔ)氫合金內(nèi)；與此同時(shí)，第一活塞150a在第一連桿153a的帶動(dòng)下向下運(yùn)動(dòng)，將吸熱反應(yīng)器110的儲(chǔ)氫合金中的氫抽吸到第一汽缸131內(nèi)；旋轉(zhuǎn)軸152旋轉(zhuǎn)到第二圈時(shí)，開啟控制閥142，這時(shí)第二活塞150b在第二連桿153b的帶動(dòng)下向下運(yùn)動(dòng)，第一活塞150a在第一連桿153a的帶動(dòng)下向上運(yùn)動(dòng)，通過氫氣輸送管141將第一汽缸131內(nèi)的氫氣輸送到第二氣缸132內(nèi)。如果此時(shí)吸熱反應(yīng)器110吸收室內(nèi)熱量，即可實(shí)現(xiàn)致冷功能；反之，如果此時(shí)放熱反應(yīng)器120向室內(nèi)放出熱量，即可實(shí)現(xiàn)致熱功能。
抽氣泵150連續(xù)運(yùn)行，上述步驟1和步驟2不斷依次重復(fù)，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)的連續(xù)致冷或致熱功能。
權(quán)利要求
1.一種儲(chǔ)氫合金空調(diào)器的致冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于包括內(nèi)部裝有儲(chǔ)氫合金的反應(yīng)裝置，其一側(cè)的儲(chǔ)氫合金釋放出氫氣時(shí)發(fā)生吸熱反應(yīng)，其另一側(cè)的儲(chǔ)氫合金吸收氫氣時(shí)發(fā)生放熱反應(yīng)；與所述的反應(yīng)裝置兩側(cè)的儲(chǔ)氫合金相連通的管路系統(tǒng)，該管路系統(tǒng)可將反應(yīng)裝置一側(cè)釋放出的氫氣輸送到反應(yīng)裝置另一側(cè)；安裝在所述的管路系統(tǒng)中并為其提供氫氣輸送動(dòng)力的抽氣泵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)氫合金空調(diào)器的致冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于所述的反應(yīng)裝置包括第一反應(yīng)裝置(10)和第二反應(yīng)裝置(20)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的儲(chǔ)氫合金空調(diào)器的致冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于所述的第一反應(yīng)裝置(10)包括裝有儲(chǔ)氫合金的第一吸熱反應(yīng)器(11)和第一放熱反應(yīng)器(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的儲(chǔ)氫合金空調(diào)器的致冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于所述的第二反應(yīng)裝置(20)包括裝有儲(chǔ)氫合金的第二吸熱反應(yīng)器(21)和第二放熱反應(yīng)器(22)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的儲(chǔ)氫合金空調(diào)器的致冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于所述的管路系統(tǒng)包括第一管路系統(tǒng)(30)和第二管路系統(tǒng)(40)；所述的第一管路系統(tǒng)(30)在控制裝置(圖中未示出)的控制下可將第一吸熱反應(yīng)器(11)中的儲(chǔ)氫合金釋放出來的氫氣輸送到第一放熱反應(yīng)器(12)中的儲(chǔ)氫合金上；所述的第二管路系統(tǒng)(40)在控制裝置(圖中未示出)的控制下可將第二吸熱反應(yīng)器(21)中的儲(chǔ)氫合金釋放出來的氫氣輸送到第一放熱反應(yīng)器(22)中的儲(chǔ)氫合金上；所述的第二管路系統(tǒng)(40)分別將第一吸熱反應(yīng)器(11)與第一放熱反應(yīng)器(12)以及第二吸熱反應(yīng)器(21)與第二放熱反應(yīng)器(22)連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的儲(chǔ)氫合金空調(diào)器的致冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于所述的第一管路系統(tǒng)(30)包括將第一吸熱反應(yīng)器(11)與第二吸熱反應(yīng)器(21)連通的第一氫氣輸送管(31)、將第一放熱反應(yīng)器(12)與第二放熱反應(yīng)器(22)連通的第二氫氣輸送管(32)、將第一氫氣輸送管(31)與第二氫氣輸送管(32)連通并裝有抽氣泵(50)的第三氫氣輸送管(33)；在所述的第一氫氣輸送管(31)上鄰近第一吸熱反應(yīng)器(11)處裝有可選擇性開閉的第一閥門(30a)；在所述的第一氫氣輸送管(31)上鄰近第二吸熱反應(yīng)器(21)處裝有可選擇性開閉的第二閥門(30b)；在所述的第二氫氣輸送管(32)上鄰近第一放熱反應(yīng)器(12)處裝有可選擇性開閉的第三閥門(30c)；在所述的第二氫氣輸送管(32)上鄰近第二放熱反應(yīng)器(22)處裝有可選擇性開閉的第四閥門(30d)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的儲(chǔ)氫合金空調(diào)器的致冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于所述的第二管路系統(tǒng)(40)包括將第一吸熱反應(yīng)器(11)與第一放熱反應(yīng)器(12)連通的第四氫氣輸送管(41)、將第二吸熱反應(yīng)器(21)與第二放熱反應(yīng)器(22)連通的第五氫氣輸送管(42)、安裝在第四氫氣輸送管(41)上的可選擇性開閉的第五閥門(40a)、安裝在第五氫氣輸送管(42)上的可選擇性開閉的第六閥門(40b)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的儲(chǔ)氫合金空調(diào)器的致冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于所述的抽氣泵(50)安裝在第三氫氣輸送管(33)上，隨著第一閥門(30a)、第二閥門(30b)、第三閥門(30c)、第四閥門(30d)的開閉，抽氣泵(50)可將第一吸熱反應(yīng)器(11)中的儲(chǔ)氫合金釋放出的氫氣壓送到第一放熱反應(yīng)器(12)的儲(chǔ)氫合金上，或者第二吸熱反應(yīng)器(21)中的儲(chǔ)氫合金釋放出的氫氣壓送到第二放熱反應(yīng)器(22)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的儲(chǔ)氫合金空調(diào)器的致冷循環(huán)系統(tǒng)的控制方法，其特征在于第一壓縮階段抽氣泵(50)啟動(dòng)，與此同時(shí)第一閥門(30a)和第三閥門(30c)開啟，第二閥門(30b)、第四閥門(30d)和第五閥門(40a)關(guān)閉，從而將第一吸熱反應(yīng)器(11)中的儲(chǔ)氫合金釋放出的氫氣沿第一管路系統(tǒng)(30)輸送到第一放熱反應(yīng)器(12)的儲(chǔ)氫合金上；第一壓力平衡階段與此同時(shí)，開啟第六閥門(40b)，將已經(jīng)吸附在第二放熱反應(yīng)器(22)的儲(chǔ)氫合金中的氫氣沿第二管路系統(tǒng)(40)輸送到第二吸熱反應(yīng)器(21)的儲(chǔ)氫合金上，從而實(shí)現(xiàn)第二放熱反應(yīng)器(22)與第二吸熱反應(yīng)器(21)之間的壓力平衡；第二壓縮階段當(dāng)?shù)谝环艧岱磻?yīng)器(11)的儲(chǔ)氫合金吸附的氫氣達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，在抽氣泵(50)繼續(xù)運(yùn)行的同時(shí)，關(guān)閉第一閥門(30a)、第三閥門(30c)和第六閥門(40b)，同時(shí)開啟第二閥門(30b)和上述第四閥門(30d)，從而將第二吸熱反應(yīng)器(21)的儲(chǔ)氫合金釋放出的氫氣沿第一管路系統(tǒng)(30)輸送到第二放熱反應(yīng)器(22)的儲(chǔ)氫合金上；第二壓力平衡階段與此同時(shí)，開啟第五閥門(40a)，將已經(jīng)吸附在第一放熱反應(yīng)器(12)的儲(chǔ)氫合金中的氫氣沿第二管路系統(tǒng)(40)輸送到第一吸熱反應(yīng)器(11)的儲(chǔ)氫合金上，實(shí)現(xiàn)第一放熱反應(yīng)器(12)與第一吸熱反應(yīng)器(11)之間的壓力平衡；上述工作階段不斷依次重復(fù)進(jìn)行，構(gòu)成完整的控制方法。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)氫合金空調(diào)器的致冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于所述的反應(yīng)裝置包括內(nèi)部裝有儲(chǔ)氫合金的吸熱反應(yīng)器(110)和放熱反應(yīng)器(120)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的儲(chǔ)氫合金空調(diào)器的致冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于所述的管路系統(tǒng)包括第一氣缸(131)、第二氣缸(132)和管路控制裝置(140)；所述的第一氣缸(131)的一端與吸熱反應(yīng)器(110)相連通，另一端與抽氣泵(150)相連通；所述的第二氣缸(132)的一端與放熱反應(yīng)器(120)相連通，另一端與抽氣泵(150)相連通；所述的管路控制裝置(140)的兩端分別與第一氣缸(131)和第二氣缸(132)相連通。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的儲(chǔ)氫合金空調(diào)器的致冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于所述的管路控制裝置(140)包括分別與第一氣缸(131)和第二氣缸(132)相連通的氫氣輸送管(141)以及安裝在氫氣輸送管(141)上的控制閥(142)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10或12所述的儲(chǔ)氫合金空調(diào)器的致冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于所述的抽氣泵(150)包括外殼(151)、第一活塞(150a)、第二活塞(150b)和動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu)；所述的第一活塞(150a)可在第一氣缸(131)內(nèi)作往復(fù)式直線運(yùn)動(dòng)；所述的第二活塞(150b)可在第二氣缸(132)內(nèi)作往復(fù)式直線運(yùn)動(dòng)；所述的動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)第一活塞(150a)和第二活塞(150b)按照一定相位差分別在第一氣缸(131)和第二氣缸(132)內(nèi)作往復(fù)式直線運(yùn)動(dòng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的儲(chǔ)氫合金空調(diào)器的致冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于所述的動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)軸(152)、第一連桿(153a)和第二連桿(153b)；所述的旋轉(zhuǎn)軸(152)在外部動(dòng)力源(圖中未示出)的驅(qū)動(dòng)下在外殼(151)內(nèi)旋轉(zhuǎn)；所述的第一連桿(153a)的一端與第一活塞(150a)相連接，另一端與旋轉(zhuǎn)軸(152)偏心地連接，形成曲柄連桿機(jī)構(gòu)；所述的第二連桿(153b)的一端與第二活塞(150b)相連接，另一端與旋轉(zhuǎn)軸(152)偏心地連接，形成曲柄連桿機(jī)構(gòu)；上述兩個(gè)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)相位差為180度。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的儲(chǔ)氫合金空調(diào)器的致冷循環(huán)系統(tǒng)的控制方法，其特征在于步驟1外部動(dòng)力源(圖中未示出)的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)軸(152)開始旋轉(zhuǎn)，與此同時(shí)，關(guān)閉控制閥(142)，這時(shí)第二活塞(150b)在第二連桿(153b)的帶動(dòng)下向上運(yùn)動(dòng)，將第二氣缸(132)內(nèi)的氫氣壓入放熱反應(yīng)器(120)的儲(chǔ)氫合金內(nèi)；與此同時(shí)，第一活塞(150a)在第一連桿(153a)的帶動(dòng)下向下運(yùn)動(dòng)，將吸熱反應(yīng)器(110)的儲(chǔ)氫合金中的氫抽吸到第一汽缸(131)內(nèi)；步驟2旋轉(zhuǎn)軸(152)旋轉(zhuǎn)到第二圈時(shí)，開啟控制閥(142)，這時(shí)第二活塞(150b)在第二連桿(153b)的帶動(dòng)下向下運(yùn)動(dòng)，第一活塞(150a)在第一連桿(153a)的帶動(dòng)下向上運(yùn)動(dòng)，通過氫氣輸送管(141)將第一汽缸(131)內(nèi)的氫氣輸送到第二氣缸(132)內(nèi)。抽氣泵(150)連續(xù)運(yùn)行時(shí)，上述步驟1和步驟2不斷依次重復(fù)，構(gòu)成該儲(chǔ)氫合金空調(diào)器的致冷循環(huán)系統(tǒng)的完整的控制方法。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種儲(chǔ)氫合金空調(diào)器的致冷循環(huán)系統(tǒng)及其控制方法，包括內(nèi)部裝有儲(chǔ)氫合金的反應(yīng)裝置，其一側(cè)的儲(chǔ)氫合金釋放出氫氣時(shí)發(fā)生吸熱反應(yīng)，其另一側(cè)的儲(chǔ)氫合金吸收氫氣時(shí)發(fā)生放熱反應(yīng)；與所述的反應(yīng)裝置兩側(cè)的儲(chǔ)氫合金相連通的管路系統(tǒng)，該管路系統(tǒng)可將反應(yīng)裝置一側(cè)釋放出的氫氣輸送到反應(yīng)裝置另一側(cè)；安裝在所述的管路系統(tǒng)中并為其提供氫氣輸送動(dòng)力的抽氣泵。其控制方法包括第一壓縮階段、第一壓力平衡階段、第二壓縮階段和第二壓力平衡階段的循環(huán)。本發(fā)明的有益效果是體積小、無污染、無噪聲、能耗低、效率高。
文檔編號(hào)F25B25/00GK1474121SQ0212912
公開日2004年2月11日 申請(qǐng)日期2002年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月19日
發(fā)明者金寅圭, 洪尙義, 具滋亨, 金映秀, 金志原, 樸柄日, 金敬皓, 洪暎昊, 許慶旭, 姜成熙, 車剛旭, 成時(shí)慶 申請(qǐng)人:樂金電子(天津)電器有限公司