CN1683847A - 一种环保冷藏装置 - Google Patents

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饶荣水
周泽
孙洲阳
申建军
肖建军
秦新娟
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Abstract

一种环保冷藏装置，属于制冷技术领域。包括高氢气平衡压贮氢合金反应器和低氢气平衡压贮氢合金反应器，二者的氢气充放口之间连接有抽气泵；三通电磁阀5的进口管路接自来水或者地下水，其两个出口管路分别通过两个反应器后接三通电磁阀6的进口，三通电磁阀6的出口接水箱；三通电磁阀12的进口管接冷藏室，其两个出口管路分别通过两个反应器后接三通电磁阀13的两个进口，三通电磁阀13的出口管接冷藏室。抽气泵上并联有旁通电磁阀。三通电磁阀13的出口管通过溶液泵和水箱接冷藏室。反应器中采用碳纳米管/贮氢合金提高吸氢量，冷藏室循环工质为乙二醇/水溶液。本发明采用环保工质且能提供生活用热水。

Description

一种环保冷藏装置
技术领域
本发明属于制冷技术领域，特别涉及一种利用合金贮氢技术提供冷藏和生活热水的环保冷藏装置。
背景技术
随着臭氧层破坏和全球室温效应等环境问题的突出，制冷行业的制冷剂替代问题变成的一个全球性的大问题。现在冰箱用的替代制冷剂主要包括R134a、R600a等，R134a的臭氧耗损潜值ODP为0，全球变暖潜值GWP达到1300；R600a的臭氧耗损潜值ODP为0，全球变暖潜值GWP仅20左右，但其最低可燃极限仅1.8％；这些特征，注定了他们在将来要被替代。因此，开发采用完全环保制冷剂的制冷系统具有现实意义和价值。贮氢合金具有吸氢放热和吸热放氢的特性，利用这个特性可以建构解决制冷系统的制冷剂替代问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种采用真正环保工质且能提供生活用热水的环保冷藏装置。
为达上述目的，本发明采用如下技术方案：一种环保冷藏装置，包括高氢气平衡压贮氢合金反应器和低氢气平衡压贮氢合金反应器，二者的氢气充放口之间连接有抽气泵；三通电磁阀5的进口管路接自来水或者地下水，其两个出口管路分别通过两个反应器后接三通电磁阀6的进口，三通电磁阀6的出口接水箱；三通电磁阀12的进口管接冷藏室，其两个出口管路分别通过两个反应器后接三通电磁阀13的两个进口，三通电磁阀13的出口管接冷藏室。
抽气泵上并联有旁通电磁阀。
三通电磁阀13的出口管通过溶液泵接冷藏室，三通电磁阀13与溶液泵之间管路上串接有水箱。
反应器中采用碳纳米管/贮氢合金提高吸氢量，冷藏室循环工质为乙二醇/水溶液。
本发明采用自来水或地下水来吸收贮氢合金发生吸氢反应放出的热量，提供生活用热水；采用由具有不同氢气平衡压力的贮氢合金对组成两个不同的反应器，在反应器内部埋设传热管，水等传热介质可以与贮氢合金进行热交换；为了提高贮氢量，采用碳纳米管/贮氢合金复合材料作为贮氢介质；同时采用二次工作介质提供给贮氢合金发生放氢吸热反应的热量，工作介质的自身温度被降低；设计循环把降温的工作介质输送到冷藏装置，吸收冷藏装置的热量，实现冷藏装置的冷藏目的；在抽气泵上并联一个电磁阀，系统从高平衡压力反应器向低平衡压力反应器放氢时打开电磁阀，关闭抽气泵，节约电能消耗。二次工作介质采用乙二醇/水溶液。
附图说明：
图1为实施例1结构示意图。
图2为实施例2结构示意图。
图3为实施例3结构示意图。
图4为实施例4结构示意图。
附图中各序号如下：高氢气平衡压贮氢合金反应器1，低氢气平衡压贮氢合金反应器2，旁通电磁阀3，抽气泵4，三通电磁阀5、6、12、13，水箱7、18，调节阀8，生活用水管9，自来水进水管10，溶液泵14，冷藏室15，蒸发器16，风机17。
具体实施方式
实施例1、一种环保冷藏装置，包括高氢气平衡压贮氢合金反应器1和低氢气平衡压贮氢合金反应器2，二者的氢气充放口之间并联连接有抽气泵4和旁通电磁阀3。三通电磁阀5的进口接自来水进水管10，其两个出口管路分别通过两个反应器后接三通电磁阀6的进口，三通电磁阀6的出口接水箱7，8为调节阀，9为生活用水管；三通电磁阀12的进口管接冷藏室15，其两个出口管路分别通过两个反应器后接三通电磁阀13的两个进口，三通电磁阀13的出口管通过溶液泵14接冷藏室15，16为蒸发器。
关闭电磁阀3，打开抽气泵4，氢气从低氢气平衡压贮氢合金反应器2释放出来并被排送到高氢气平衡压贮氢合金反应器1。这样，反应器2发生释氢吸热反应，吸收流经反应器2的工作介质的热量，工作介质被降温；反应器1发生吸氢放热反应，放出的热量被流经反应器1的水带走，水的温度升高，升温后的水可以提供生活用热水。生活用热水从调节阀8和连接管9取出，通过水管9和水泵也可以把热水送到冷却塔。水路循环路径为从三通电磁阀5的A口进、A1口出，流经反应器1后从三通电磁阀6的B1口进、B口流出到水箱7；工作介质部分循环路径为溶液泵14排出的水经过冷藏室15的蒸发器16后从电磁三通阀12的C口进、C2口出，流经反应器2后从电磁三通阀13的D2口进、D口流出进入到水泵14。
当反应器1的氢气饱和后，打开电磁阀3，关闭抽气泵4，氢气从高氢气平衡压贮氢合金反应器1释放出来并被低氢气平衡压贮氢合金反应器2吸收。此时，反应器1发生释氢吸热反应，吸收流经反应器1的工作介质的热量，工作介质被降温；反应器2发生吸氢放热反应，放出的热量被流经反应器2的水带走，水的温度升高，升温后的水可以提供生活用热水。水路循环路径为从三通电磁阀5的A口进、A2口出，流经反应器2后从电磁三通阀6的B2口进、B口流出到水箱7；工作介质部分循环路径为溶液泵14排出的水经过冷藏室15的蒸发器16后从三通电磁阀12的C口进、C1口出，流经反应器2后从三通电磁阀13的D1口进、D口流出进入到溶液泵14。
水路循环回路为图中的实线部分，工作介质循环回路为图中的虚线部分，氢气的循环如图中的点划线部分。
为了提高贮氢量，采用碳纳米管/贮氢合金复合材料作为贮氢介质。碳纳米管/贮氢合金复合材料已经是一项成熟的技术，比如中国专利储氢合金/碳纳米管复合储氢材料(专利号00100505.7)公布了一种很方便的制作方法，其中贮氢合金的重量百分比可以为1-90％。
通过反应器1和反应器2循环发生释氢吸热反应，连续提供冷量给工作介质，并在蒸发器的作用下实现冷藏室的冷藏功能；同时，通过反应器1和反应器2循环发生吸氢放热反应，加热冷却水，提供生活用热水。
本实施例中冷藏室部分的工作介质为水/乙二醇溶液。
实施例2、本实施例中，在冷藏室15的蒸发器16上设置风机17，通过冷风的方式实现冷藏室的冷藏功能，其他同实施例1。
实施例3、本实施例中，工作介质回路的三通电磁阀13和溶液泵14之间设置一个水箱18，其他同实施例1。
实施例4、本实施例中，工作介质回路的三通电磁阀13和溶液泵14之间设置一个水箱18，其他同实施例2。
从上面几个实施例的介绍可以看出，本发明用到的工质为氢气、水、乙二醇/水溶液，这些都是对环境没有污染的物质，属于环保技术，具有很好的推广使用前景。

Claims (4)

1、一种环保冷藏装置，其特征在于，包括高氢气平衡压贮氢合金反应器和低氢气平衡压贮氢合金反应器，二者的氢气充放口之间连接有抽气泵；三通电磁阀(5)的进口管路接自来水或者地下水，其两个出口管路分别通过两个反应器后接三通电磁阀(6)的进口，三通电磁阀(6)的出口接水箱；三通电磁阀(12)的进口管接冷藏室，其两个出口管路分别通过两个反应器后接三通电磁阀(13)的两个进口，三通电磁阀(13)的出口管接冷藏室。
2、如权利要求1所述的环保冷藏装置，其特征在于，抽气泵上并联有旁通电磁阀。
3、如权利要求1或2所述的环保冷藏装置，其特征在于，三通电磁阀(13)的出口管通过溶液泵接冷藏室，三通电磁阀(13)与溶液泵之间管路上串接有水箱。
4、如权利要求3所述的环保冷藏装置，其特征在于，反应器中采用碳纳米管/贮氢合金提高吸氢量，冷藏室循环工质为乙二醇/水溶液。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102261764A (zh) * 2011-05-13 2011-11-30 山东大学 一种复合制冷系统
CN102997484A (zh) * 2012-12-27 2013-03-27 中国科学院广州能源研究所 金属氢化物制冷装置

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