專利名稱：加熱和致冷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能以高效率創(chuàng)造這樣一種生活空間的加熱和致冷系統(tǒng)，這種生活空間能實(shí)現(xiàn)從人體工程的現(xiàn)點(diǎn)來看是最為理想的保持居住者頭部冷，腿部和腳部暖的原理。
為了控制生活空間的內(nèi)部溫度，人們慣于在夏季使用一個冷氣機(jī)之類的致冷裝置，在冬季使用一個火爐之類的加熱裝置，或者采用一臺在兩個季節(jié)交替使用的空調(diào)。
在自然界，在一給定空間內(nèi)的溫度分布是這樣，即隨著從地板的高度增加，溫度按此例升高，空間上部比其下部溫暖。
因此，夏季使用空調(diào)就導(dǎo)致將環(huán)繞居住者腳部的空間最下部冷卻至過量的程度，并且不能將環(huán)繞他們頭部的空間中下部充分冷卻，結(jié)果在空間下部使得污濁空氣停滯。當(dāng)他們在這種房間里停留時，他們不僅頻繁地感覺不舒適，而且會抱怨所謂空調(diào)病，即表現(xiàn)為對冷和疲勞的過度敏感。當(dāng)在冬季采用一個火爐或空調(diào)之類的加熱裝置時，暖空氣整個地上升至房間天花板附近，并且污濁空氣滯留在房間中間高度以下的下部，如自然界溫度分布一樣。這樣，加熱裝置的缺點(diǎn)是它迫使該房間的居住者承受不利于健康的通風(fēng)，感覺不舒適并使得腳部和腿部由冷空氣環(huán)繞。
當(dāng)從人體工程的觀點(diǎn)考慮空調(diào)時，一般認(rèn)為最理想的生活空間是保持居住者的頭部冷，腳部和腿部溫暖，當(dāng)用這一原理評價傳統(tǒng)的空調(diào)時，發(fā)現(xiàn)不僅是在冬季而且在夏季，它們離能保持居住者頭部冷，腳部和腿部暖的理想的系統(tǒng)差得很遠(yuǎn)。
本發(fā)明就是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題。
本發(fā)明的重要目的是提供一種加熱和致冷系統(tǒng)，它通過利用自一致冷裝置回收的并經(jīng)一熱交換器傳遞的熱將生活空間的下部加熱至一適當(dāng)?shù)臏囟?，由于它消耗的能量很小所以很?jīng)濟(jì)，并且它可以在整個一年中將生活空間穩(wěn)定地維持在保持居住者頭部冷，腳部和腿部暖的環(huán)境。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明提供了一種加熱和致冷系統(tǒng)，包括安裝在一生活空間上部的致冷裝置，一安裝在生活空間下部的加熱裝置，一個帶有蒸發(fā)部分和冷凝部分并且用作傳導(dǎo)自致冷裝置回收的熱量的一個熱傳導(dǎo)驅(qū)動源的熱泵，一個回收熱量被傳遞至的熱交換器，其內(nèi)密封有鹽水并將熱泵的蒸發(fā)部分連接于致冷裝置的第一熱管道裝置，其內(nèi)容密封有鹽水并將熱泵的冷凝部分連接于熱交換器的第二熱管道裝置，和第三熱管道裝置，其內(nèi)密封有鹽水并將熱交換器連接于加熱裝置以允許加熱裝置發(fā)出輻射熱而加熱生活空間的下部。
參照附圖，通過下面對本發(fā)明最佳實(shí)施例的描述，熟知此技術(shù)者可更明顯看出本發(fā)明的以上和其它目的，特征，和優(yōu)點(diǎn)，其中

圖1是一示意圖，示出了根據(jù)本發(fā)明之加熱和致冷系統(tǒng)的一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。
圖2是一解釋性圖，示出了圖1的實(shí)施例。
如圖1和2所示，致冷裝置3和4位于一建筑物或房子的房間1和2的天花板22上，并通過第一熱管道裝置連接于一個用作熱傳導(dǎo)驅(qū)動源的熱泵7，第一熱管道裝置帶有密封在其中的鹽水并包括一供給管道5和一返回管道6。供給管道5在其長度的中部帶有一冰熱貯存裝置9。返回管道6在其長度的中部帶有一循環(huán)泵19。熱泵7有一蒸發(fā)部分15和一冷凝部分16。熱泵7的蒸發(fā)部分15帶有一個用于第一熱管道裝置的熱交換器部分5a。冰熱貯存裝置9帶有一個筒，筒內(nèi)具有一組其內(nèi)密封有水的貯熱管道9a并允許供給管道5內(nèi)的鹽水通過其內(nèi)部以使貯熱管道9a內(nèi)的水凍冰。
熱泵7的蒸發(fā)部分15和冷凝部分16通過一壓縮機(jī)21相互連接。熱泵7的冷凝部分16通過一個其內(nèi)密封有鹽水的第二熱管道裝置連接于一熱交換器8，并包括一供給管道17及一返回管道18，且?guī)в幸挥糜诘诙峁艿姥b置的熱交換部分17a。第二熱管道裝置的供給管道17在其長度的中部帶有一循環(huán)泵20。
熱交換器8通過第三熱管道裝置連接于房間1和2的地板23下面的加熱裝置10和11，第三熱管道裝置帶有密封在其內(nèi)的鹽水并包括一供給管道12和一返回管道13。熱交換器8內(nèi)的管道構(gòu)成一個熱交換器部分8a。第三熱管道裝置的供給管道12以鋸齒狀的形式位于地板23下方，以形成加熱裝置10和11的地板加熱部分10a和11a。熱交換器8帶有一根向洗澡管道，廚房水池等供給熱水的管道4，一根用于進(jìn)一步加熱洗澡管道內(nèi)熱水的熱水管道25，和一個鍋爐24，它用以在供給熱水而消耗過多熱量的情況下作為一個輔助熱源。
作為本發(fā)明的加熱裝置10和11，最好采用能利用來自熱水管道之輻射熱的地板加熱單元，如日本實(shí)用新型公告NO，59-16730所公開的。
致冷裝置3和4和加熱裝置10和11的工作由一個采用了多種傳感器的控制機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)(盡管從說明書中省略了)，所以在夏季致冷加強(qiáng)而加熱減弱，在冬季則加熱加強(qiáng)而致冷減弱，以平衡系統(tǒng)的致冷功率和加熱功率，并在整個一年中維持一個舒適的環(huán)境。
在熱泵7的蒸發(fā)部分15內(nèi)冷卻的鹽水通過供給管道5供給到致冷裝置3和4，致冷裝置3和4通過房間1和2內(nèi)的空氣和致冷裝置3和4內(nèi)的鹽水之間的熱交換而實(shí)現(xiàn)所需的致冷。在這種情況下，最好利用價廉的深夜電力在冰熱貯存裝置9中產(chǎn)生冰，這樣就可借助于冰融化的潛熱更經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)致冷。
由房間1和2空間上部排出的熱加熱的鹽水經(jīng)返回管道6返回到熱泵7的蒸發(fā)部分15，以促進(jìn)蒸發(fā)部分15內(nèi)的flon氣體蒸發(fā)，然后flon氣體由壓縮機(jī)21壓縮以便在例如熱泵7的冷凝部分16一側(cè)產(chǎn)生溫度為約60℃的熱量。該熱量經(jīng)熱交換部分17a和供給管道17傳遞到熱交換器8，在其內(nèi)在傳遞的熱量和第三熱管道裝置的鹽水之間實(shí)現(xiàn)熱交換。然后，已熱交換的熱量經(jīng)第二熱管道裝置的返回管道18返回到冷凝部分16。這樣，在熱泵7的冷凝部分16的一側(cè)有效地實(shí)現(xiàn)了熱的輻射。已熱交換的鹽水經(jīng)供給管道12供給到加熱裝置10和11，加熱裝置10和11通過室1和2內(nèi)的空氣與加熱裝置10和11的鹽水之間的熱交換而完成所需的加熱。與室1和2內(nèi)的空氣熱交換后的鹽水經(jīng)返回管道13返回到熱交換器8。
在夏季，由于氣溫高，熱泵7的工作頻率就很高，所以傳遞到熱交換器8的熱量的Calorific值也相當(dāng)高。在夏季的加熱操作中，所需的輻射熱數(shù)量只要給出溫暖以保護(hù)居住者身體不致過量冷卻即可。所以在這種情況下，就不能完全消耗由熱交換器8的工作獲得的熱量。所以在本實(shí)施例中，熱交換器8帶有一個熱水供給管道14，用以向洗澡管道和廚房水池供給熱交換器8中過量的熱產(chǎn)生的熱水。仍不能利用的熱量將散進(jìn)外界空氣。
由于上述結(jié)構(gòu)，致冷裝置3(4)將生活空間的上部冷卻至適當(dāng)溫度，加熱裝置10(11)利用從作為熱源的致冷裝置中回收的熱輻射性地加熱地板，以便在整個一年中通過致冷裝置3(4)和加熱裝置10(11)之間的熱的交換維持這樣一個環(huán)境，即保持居住者的頭部較冷，腳部和腿部較熱。
在這種情況下，關(guān)于地板加熱的性能系權(quán)，由于當(dāng)與驅(qū)動源(用以傳遞來自致冷的熱溫)的熱連接時通過致冷所獲得熱可被用來有效在加熱地板，該系統(tǒng)有助于節(jié)能并在節(jié)能方面取勝。
如上所述，本發(fā)明可有效在利用自致冷裝置中回收的熱來加熱生活空間的下部。這樣，它實(shí)際上不需要加熱生活空間的能源。整體來說系統(tǒng)的能源成本很低。保持居住者的頭部冷，腳部和腿部熱的環(huán)境不僅舒適而且對于促進(jìn)居住者的健康特別有利。以很低的能源成本在整個一年中保證維持這種合適環(huán)境(即保證居住者頭部冷，腿部和腳部熱)的結(jié)構(gòu)包括很高商品值的加熱和致冷系統(tǒng)的措施，和忠實(shí)地遵循一般消費(fèi)者近來追求高質(zhì)量商品的趨勢的措施。
權(quán)利要求
1.一種加熱和致冷系統(tǒng)，包括一安裝在一生活空間上部的致冷裝置；一安裝在一生活空間下部的加熱裝置；一個熱泵，它帶有一蒸發(fā)部分和一冷凝部分并用來作為一個傳遞自所述致冷裝置回收之熱的熱傳導(dǎo)驅(qū)動源；一個熱交換器，回收的熱即被傳導(dǎo)至該熱交換器；第一熱管道裝置，其內(nèi)密封有鹽水并將所述熱泵的蒸發(fā)部分連接至所述致冷裝置；第二熱管道裝置，其內(nèi)密封有鹽水并將所述熱泵的冷凝部分連接至所述熱交換器；第三熱管道裝置，其內(nèi)密封有鹽水并將所述熱交換器連接至所述加熱裝置以允許所述加熱裝置放射輻射熱來加熱生活空間的下部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一個加熱和致冷系統(tǒng)，其中所述第一熱管道裝置帶有一個冰熱貯存裝置，用以在其內(nèi)生產(chǎn)冰并利用所生產(chǎn)之冰的融化的潛熱起致冷作用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2中的任何一個所述的加熱和致冷系統(tǒng)，其中所述熱交換器帶有一個作用輔助熱源的鍋爐。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任何一個所述的加熱和致冷系統(tǒng)，其中所述熱交換器帶有一根熱水供給管道和一根進(jìn)一步加熱洗澡管道中熱水的熱水管道。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任何一個所述的加熱和致冷系統(tǒng)，其中所述第一和第二熱管道裝置各帶有一循環(huán)泵。
全文摘要
一加熱和致冷系統(tǒng)，包括一安裝在生活空間上部的致冷裝置，一安裝在生活空間下部的加熱裝置，一帶有蒸發(fā)部分和冷凝部分的熱泵，它用作傳遞自致冷裝置回收的熱的熱傳導(dǎo)驅(qū)動裝置，一個已回收的熱要傳遞至的熱交換器，帶有鹽水并將蒸發(fā)部分連接于致冷裝置的第一熱管道裝置，帶有鹽水并將冷凝部分連接于熱交換器的第二熱管道裝置，和帶有鹽水并將熱交換器連接于加熱裝置的第三熱管道裝置，用以放射輻射熱來加熱生活空間下部。
文檔編號F24F12/00GK1067112SQ92103699
公開日1992年12月16日 申請日期1992年5月18日 優(yōu)先權(quán)日1991年5月21日
發(fā)明者深山健樹 申請人:深山健樹