專利名稱：節(jié)能回?zé)嵝椭茻峄蛑评溲b置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種節(jié)能回?zé)嵝椭茻峄蛑评溲b置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的熱泵裝置受到熱源溫差方面的限制，特別是在超高溫加熱或超低溫制冷方面效率低下，功耗大，因此不利于節(jié)能減排，對(duì)環(huán)境也造成較大的污染。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種節(jié)能回?zé)嵝椭茻峄蛑评溲b置，它不僅可減少功耗和提高工作效率，而且還能獲得較理想的制熱或制冷溫度值。本實(shí)用新型的目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種節(jié)能回?zé)嵝椭茻峄蛑评溲b置，其特征在于它包括氣體熱交換外通道、氣體熱交換內(nèi)通道、氣體壓縮裝置以及熱氣抽氣通道；氣體熱交換內(nèi)通道嵌套于氣體熱交換外通道內(nèi)；氣體熱交換外通道的入口端與氣體熱交換內(nèi)通道的出口端位于同一側(cè)，且氣體熱交換外通道的入口端與外界氣體或受冷系統(tǒng)連通，氣體熱交換內(nèi)通道的出口端設(shè)有限壓閥且與外界氣體或受冷系統(tǒng)連通；氣體熱交換外通道的出口端與氣體熱交換內(nèi)通道的入口端位于同一側(cè)，且氣體熱交換外通道的出口端設(shè)有與氣體壓縮裝置的進(jìn)氣口連通的第一分支口以及與熱氣抽氣通道的進(jìn)口連通的第二分支口，氣體熱交換內(nèi)通道的入口端與氣體壓縮裝置的出氣口連通；熱氣抽氣通道上設(shè)有抽氣泵，熱氣抽氣通道的出口與外界氣體或受熱系統(tǒng)連通。本實(shí)用新型能獨(dú)立實(shí)現(xiàn)制熱功能或獨(dú)立實(shí)現(xiàn)制冷功能或同步實(shí)現(xiàn)制熱和制冷功能，其工作原理分別說明如下(1)本實(shí)用新型可獨(dú)立實(shí)現(xiàn)制熱功能熱氣抽氣通道的出口與外界氣體或受熱系統(tǒng)連通，氣體熱交換外通道的入口端及氣體熱交換內(nèi)通道的出口端均與外界氣體連通。外界氣體先由氣體熱交換外通道的入口端進(jìn)入氣體熱交換外通道后，接著進(jìn)入氣體壓縮裝置進(jìn)行壓縮加熱，之后經(jīng)壓縮加熱的高溫高壓熱氣體進(jìn)入氣體熱交換內(nèi)通道后，最后由氣體熱交換內(nèi)通道的出口端排出。由于氣體熱交換內(nèi)通道嵌套于氣體熱交換外通道體內(nèi)，且氣體熱交換外通道的入口端與氣體熱交換內(nèi)通道的出口端位于同一側(cè)，氣體熱交換外通道的出口端與氣體熱交換內(nèi)通道的入口端位于同一側(cè)，使得由氣體熱交換內(nèi)通道向外排出的熱氣體的流動(dòng)方向與由氣體熱交換外通道向氣體壓縮裝置輸送的外界氣體的流動(dòng)方向正好相反，因此由氣體熱交換內(nèi)通道向外運(yùn)行的熱氣體可對(duì)由氣體熱交換外通道向氣體壓縮裝置輸送的外界氣體起到預(yù)加熱作用，提升進(jìn)入氣體壓縮裝置的進(jìn)氣口的氣體的溫度值，進(jìn)而在相同功耗情況下提升由氣體壓縮裝置的出氣口排出的氣體的溫度值，從而使與氣體壓縮裝置的出氣口、氣體熱交換內(nèi)通道的入口端位于同一側(cè)的氣體熱交換外通道的出口端的氣體通過熱交換能夠達(dá)到較理想的制熱溫度值。此外，通過控制抽氣泵的轉(zhuǎn)速，一方面可調(diào)節(jié)氣體在氣體熱交換外通道內(nèi)流動(dòng)的速度以控制氣體熱交換時(shí)間，另一方面也可控制由熱氣抽氣通道排出的熱氣的流量，從而控制由熱氣抽氣通道排出的熱氣的溫度值。熱氣抽氣通道的出口與受熱系統(tǒng)連通時(shí)，所述的受熱系統(tǒng)可以是一個(gè)烘干機(jī)；當(dāng)熱氣抽氣通道的出口與外界氣體連通時(shí)，熱氣抽氣通道的出口可直接排出熱風(fēng)，用以實(shí)現(xiàn)熨燙衣服或電吹風(fēng)或供暖等用途。(2)本實(shí)用新型可獨(dú)立實(shí)現(xiàn)制冷功能熱氣抽氣通道的出口與外界氣體連通，氣體熱交換外通道的入口端或部分入口端及氣體熱交換內(nèi)通道的出口端均與受冷系統(tǒng)連通。 受冷系統(tǒng)的低溫氣體先由氣體熱交換外通道的入口端進(jìn)入氣體熱交換外通道后，對(duì)氣體熱交換內(nèi)通道氣體進(jìn)行隔壁式預(yù)冷，接著氣體熱交換外通道的氣體進(jìn)入氣體壓縮裝置進(jìn)行壓縮，之后經(jīng)壓縮的高壓熱氣體進(jìn)入氣體熱交換內(nèi)通道后，把熱量傳遞給氣體熱交換外通道中的氣體，最后氣體熱交換外通道受熱的氣體由熱氣抽氣通道的出口直接向外排出，氣體熱交換內(nèi)通道的氣體經(jīng)預(yù)冷后由氣體熱交換內(nèi)通道的出口端的限壓閥向受冷系統(tǒng)排放，流經(jīng)氣體熱交換內(nèi)通道的氣體經(jīng)過熱交換后溫度降低但仍保持高壓狀態(tài)，直到從氣體熱交換內(nèi)通道的出口端向外排出后，氣體壓強(qiáng)突然由大變小，氣體膨脹吸熱，使氣體周圍溫度降低，因此可使對(duì)之連接的受冷系統(tǒng)起到制冷效果，實(shí)現(xiàn)制冷功能。(3)本實(shí)用新型還可同步實(shí)現(xiàn)制熱和制冷功能該功能主要是在功能(1)的基礎(chǔ)上的改進(jìn)，使其在制熱的同時(shí)兼具制冷效果。其結(jié)構(gòu)除了將熱氣抽氣通道的出口與受熱系統(tǒng)連通，氣體熱交換外通道的入口端與外界氣體連通外，將氣體熱交換內(nèi)通道的出口端由與外界氣體連通改為與受冷系統(tǒng)連通。由于氣體熱交換內(nèi)通道的出口端設(shè)有限壓閥，因此可使流經(jīng)氣體熱交換內(nèi)通道的氣體經(jīng)過熱交換后溫度降低但仍保持高壓狀態(tài)，直到從氣體熱交換內(nèi)通道的出口端向外排出后，氣體壓強(qiáng)突然由大變小，氣體膨脹吸熱，使氣體周圍溫度降低，因此可使對(duì)之連接的受冷系統(tǒng)起到降溫效果，實(shí)現(xiàn)制冷功能。此外，本實(shí)用新型上述技術(shù)方案還做了以下改進(jìn)為了增加氣體熱交換外通道與氣體熱交換內(nèi)通道之間的熱交換作用面積，進(jìn)而提高熱交換效率，所述氣體熱交換內(nèi)通道由呈螺旋式延伸分布于氣體熱交換外通道內(nèi)的氣體熱交換內(nèi)管的內(nèi)腔構(gòu)成。氣體熱交換內(nèi)管采用螺旋式卷繞分布，與氣體熱交換外通道的接觸表面積比采用直管增加了很多，提高熱交換效率，同時(shí)也可減少熱量沿管壁縱向傳遞，保證熱交換效率。當(dāng)然，所述氣體熱交換內(nèi)通道也可采用波紋管或其它有利于增加換熱面積的形狀。所述氣體熱交換外通道由位于氣體熱交換內(nèi)管和套置于氣體熱交換內(nèi)管外部的氣體熱交換外管之間的空腔形成。為了增加氣體熱交換外通道與氣體熱交換內(nèi)通道之間的熱交換作用面積，更進(jìn)一步提高熱交換效率，所述氣體熱交換內(nèi)管的外管壁上設(shè)有多片凸起的散熱片。為了與外界進(jìn)行隔離，提高熱交換率，所述氣體熱交換外管的外部還包覆有保溫層。為了防止氣體壓縮裝置在工作過程中出現(xiàn)氣體的回流現(xiàn)象，所述氣體壓縮裝置的進(jìn)氣口設(shè)有單向進(jìn)氣閥，氣體壓縮裝置的出氣口設(shè)有單向出氣閥。較之現(xiàn)有技術(shù)而言，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于(1)通過氣體熱交換內(nèi)通道、氣體熱交換外通道及氣體壓縮裝置的合理配合，不僅可減少功耗和提高工作效率，而且還能獲得較理想的制熱或制冷溫度值；它的熱源溫度通過回?zé)岷?，從一個(gè)臺(tái)階跳躍到另一個(gè)臺(tái)階，克服了卡諾循環(huán)的限制，超越了當(dāng)今工程熱力學(xué)所能及的高度；(2)通過控制抽氣泵的轉(zhuǎn)速，一方面可調(diào)節(jié)氣體在氣體熱交換外通道內(nèi)流動(dòng)的速度以控制氣體熱交換時(shí)間，另一方面也可控制由熱氣抽氣通道排出的熱氣的流量，從而控制由熱氣抽氣通道排出的熱氣的溫度值；(3)氣體熱交換內(nèi)通道由呈螺旋式延伸分布于氣體熱交換外通道內(nèi)的氣體熱交換內(nèi)管的內(nèi)腔構(gòu)成，因此能增加氣體熱交換外通道與氣體熱交換內(nèi)通道之間的熱交換作用面積，進(jìn)而提高熱交換效率；(4)氣體熱交換外管的外部還包覆有保溫層，使得氣體熱交換外管與外界進(jìn)行隔離，進(jìn)一步提高熱交換率；( 5 )氣體壓縮裝置的進(jìn)氣口設(shè)有單向進(jìn)氣閥，氣體壓縮裝置的出氣口設(shè)有單向出氣閥，能有效防止氣體壓縮裝置在工作過程中出現(xiàn)氣體的回流現(xiàn)象。

圖1是本實(shí)用新型一種節(jié)能回?zé)嵝椭茻峄蛑评溲b置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖示結(jié)構(gòu)可獨(dú)立實(shí)現(xiàn)制熱功能。圖2是本實(shí)用新型另一種節(jié)能回?zé)嵝椭茻峄蛑评溲b置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖示結(jié)構(gòu)可獨(dú)立實(shí)現(xiàn)制冷功能。圖3是本實(shí)用新型第三種節(jié)能回?zé)嵝椭茻峄蛑评溲b置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖示結(jié)構(gòu)可同步實(shí)現(xiàn)制熱和制冷功能。標(biāo)號(hào)說明1、氣體熱交換外通道，1-1、氣體熱交換外通道的入口端，1-2、氣體熱交換外通道的出口端，1-2-1、第一分支口，1-2-2、第二分支口，2、氣體熱交換內(nèi)通道，2-1、 氣體熱交換內(nèi)通道的出口端，2-2、氣體熱交換內(nèi)通道的入口端，3、氣體壓縮裝置，3-1、氣體壓縮裝置的進(jìn)氣口，3-2、氣體壓縮裝置的出氣口，4、熱氣抽氣通道，4-1、熱氣抽氣通道的進(jìn)口，4-2、熱氣抽氣通道的出口，5、受冷系統(tǒng)，6、限壓閥，7、抽氣泵，8、受熱系統(tǒng)，9、氣體熱交換內(nèi)管，10、氣體熱交換外管，11、保溫層，12、單向進(jìn)氣閥，13、單向出氣閥。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合說明書附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)說明如圖1至圖3所示為本實(shí)用新型提供的一種節(jié)能回?zé)嵝椭茻峄蛑评溲b置的實(shí)施例示意圖?！N節(jié)能回?zé)嵝椭茻峄蛑评溲b置，其特征在于它包括氣體熱交換外通道1、氣體熱交換內(nèi)通道2、氣體壓縮裝置3以及熱氣抽氣通道4 ；氣體熱交換內(nèi)通道2嵌套于氣體熱交換外通道1內(nèi)；氣體熱交換外通道1的入口端1-1與氣體熱交換內(nèi)通道2的出口端2-1 位于同一側(cè)，且氣體熱交換外通道1的入口端1-1與外界氣體或受冷系統(tǒng)5連通，氣體熱交換內(nèi)通道2的出口端2-1設(shè)有限壓閥6且與外界氣體或受冷系統(tǒng)5連通；氣體熱交換外通道1的出口端1-2與氣體熱交換內(nèi)通道2的入口端2-2位于同一側(cè)，且氣體熱交換外通道 1的出口端1-2設(shè)有與氣體壓縮裝置3的進(jìn)氣口 3-1連通的第一分支口 1-2-1以及與熱氣抽氣通道4的進(jìn)口 4-1連通的第二分支口 1-2-2，氣體熱交換內(nèi)通道2的入口端2-2與氣體壓縮裝置3的出氣口 3-2連通；熱氣抽氣通道4上設(shè)有抽氣泵7，熱氣抽氣通道4的出口4-2與外界氣體或受熱系統(tǒng)8連通。所述氣體熱交換內(nèi)通道2由呈螺旋式延伸分布于氣體熱交換外通道1內(nèi)的氣體熱交換內(nèi)管9的內(nèi)腔構(gòu)成。所述氣體熱交換外通道1由位于氣體熱交換內(nèi)管9和套置于氣體熱交換內(nèi)管9外部的氣體熱交換外管10之間的空腔形成。所述氣體熱交換內(nèi)管9的外管壁上設(shè)有多片凸起的散熱片。 所述氣體熱交換外管10的外部還包覆有保溫層11。所述氣體壓縮裝置3的進(jìn)氣口 3-1設(shè)有單向進(jìn)氣閥12，氣體壓縮裝置6的出氣口 6-2設(shè)有單向出氣閥13。所述的氣體壓縮裝置3包括汽缸、設(shè)于汽缸內(nèi)的活塞以及用來驅(qū)動(dòng)活塞往復(fù)移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置。同時(shí)也可以是葉輪泵或其它一切可用于壓縮空氣的裝備。
權(quán)利要求1.一種節(jié)能回?zé)嵝椭茻峄蛑评溲b置，其特征在于它包括氣體熱交換外通道(1)、氣體熱交換內(nèi)通道(2)、氣體壓縮裝置(3)以及熱氣抽氣通道(4)；氣體熱交換內(nèi)通道(2)嵌套于氣體熱交換外通道(1)內(nèi)；氣體熱交換外通道(1)的入口端(1-1)與氣體熱交換內(nèi)通道 (2)的出口端(2-1)位于同一側(cè)，且氣體熱交換外通道(1)的入口端(1-1)與外界氣體或受冷系統(tǒng)(5)連通，氣體熱交換內(nèi)通道(2)的出口端(2-1)設(shè)有限壓閥(6)且與外界氣體或受冷系統(tǒng)(5)連通；氣體熱交換外通道(1)的出口端(1-2)與氣體熱交換內(nèi)通道(2)的入口端 (2-2)位于同一側(cè)，且氣體熱交換外通道(1)的出口端(1-2)設(shè)有與氣體壓縮裝置(3)的進(jìn)氣口(3-1)連通的第一分支口(1-2-1)以及與熱氣抽氣通道(4)的進(jìn)口(4-1)連通的第二分支口( 1-2-2 )，氣體熱交換內(nèi)通道(2 )的入口端(2-2 )與氣體壓縮裝置(3 )的出氣口( 3-2 ) 連通；熱氣抽氣通道(4)上設(shè)有抽氣泵(7)，熱氣抽氣通道(4)的出口(4-2)與外界氣體或受熱系統(tǒng)(8)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能回?zé)嵝椭茻峄蛑评溲b置，其特征在于所述氣體熱交換內(nèi)通道(2)由呈螺旋式延伸分布于氣體熱交換外通道(1)內(nèi)的氣體熱交換內(nèi)管(9)的內(nèi)腔構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的節(jié)能回?zé)嵝椭茻峄蛑评溲b置，其特征在于所述氣體熱交換外通道(1)由位于氣體熱交換內(nèi)管(9)和套置于氣體熱交換內(nèi)管(9)外部的氣體熱交換外管(10)之間的空腔形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)能回?zé)嵝椭茻峄蛑评溲b置，其特征在于所述氣體熱交換內(nèi)管(9)的外管壁上設(shè)有多片凸起的散熱片。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的節(jié)能回?zé)嵝椭茻峄蛑评溲b置，其特征在于所述氣體熱交換外管(10)的外部還包覆有保溫層(11)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的節(jié)能回?zé)嵝椭茻峄蛑评溲b置，其特征在于所述氣體壓縮裝置(3 )的進(jìn)氣口( 3-1)設(shè)有單向進(jìn)氣閥(12 )，氣體壓縮裝置(6 )的出氣口( 6-2 ) 設(shè)有單向出氣閥(13)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的節(jié)能回?zé)嵝椭茻峄蛑评溲b置，其特征在于所述的氣體壓縮裝置(3)包括汽缸、設(shè)于汽缸內(nèi)的活塞以及用來驅(qū)動(dòng)活塞往復(fù)移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種節(jié)能回?zé)嵝椭茻峄蛑评溲b置，它包括氣體熱交換外通道、氣體熱交換內(nèi)通道、氣體壓縮裝置以及熱氣抽氣通道；氣體熱交換內(nèi)通道嵌套于氣體熱交換外通道內(nèi)；氣體熱交換外通道的入口端與外界氣體或受冷系統(tǒng)連通，氣體熱交換內(nèi)通道的出口端設(shè)有限壓閥且與外界氣體或受冷系統(tǒng)連通；氣體熱交換外通道的出口端設(shè)有與氣體壓縮裝置的進(jìn)氣口連通的第一分支口以及與熱氣抽氣通道的進(jìn)口連通的第二分支口，氣體熱交換內(nèi)通道的入口端與氣體壓縮裝置的出氣口連通；熱氣抽氣通道上設(shè)有抽氣泵，熱氣抽氣通道的出口與外界氣體或受熱系統(tǒng)連通。本實(shí)用新型的目的在于它不僅可減少功耗和提高工作效率，而且還能獲得較理想的制熱或制冷溫度值。
文檔編號(hào)F25B29/00GK202166231SQ20112023800
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月7日
發(fā)明者鄒國富 申請(qǐng)人:鄒國富