CN202166231U - 节能回热型制热或制冷装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种节能回热型制热或制冷装置，它包括气体热交换外通道、气体热交换内通道、气体压缩装置以及热气抽气通道；气体热交换内通道嵌套于气体热交换外通道内；气体热交换外通道的入口端与外界气体或受冷系统连通，气体热交换内通道的出口端设有限压阀且与外界气体或受冷系统连通；气体热交换外通道的出口端设有与气体压缩装置的进气口连通的第一分支口以及与热气抽气通道的进口连通的第二分支口，气体热交换内通道的入口端与气体压缩装置的出气口连通；热气抽气通道上设有抽气泵，热气抽气通道的出口与外界气体或受热系统连通。本实用新型的目的在于：它不仅可减少功耗和提高工作效率，而且还能获得较理想的制热或制冷温度值。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种节能回热型制热或制冷装置。
背景技术
现有的热泵装置受到热源温差方面的限制，特别是在超高温加热或超低温制冷方面效率低下，功耗大，因此不利于节能减排，对环境也造成较大的污染。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种节能回热型制热或制冷装置，它不仅可减少功耗和提高工作效率，而且还能获得较理想的制热或制冷温度值。
本实用新型的目的通过如下技术方案实现：一种节能回热型制热或制冷装置，其特征在于：它包括气体热交换外通道、气体热交换内通道、气体压缩装置以及热气抽气通道；气体热交换内通道嵌套于气体热交换外通道内；气体热交换外通道的入口端与气体热交换内通道的出口端位于同一侧，且气体热交换外通道的入口端与外界气体或受冷系统连通，气体热交换内通道的出口端设有限压阀且与外界气体或受冷系统连通；气体热交换外通道的出口端与气体热交换内通道的入口端位于同一侧，且气体热交换外通道的出口端设有与气体压缩装置的进气口连通的第一分支口以及与热气抽气通道的进口连通的第二分支口，气体热交换内通道的入口端与气体压缩装置的出气口连通；热气抽气通道上设有抽气泵，热气抽气通道的出口与外界气体或受热系统连通。
本实用新型能独立实现制热功能或独立实现制冷功能或同步实现制热和制冷功能，其工作原理分别说明如下：
（1）本实用新型可独立实现制热功能：热气抽气通道的出口与外界气体或受热系统连通，气体热交换外通道的入口端及气体热交换内通道的出口端均与外界气体连通。外界气体先由气体热交换外通道的入口端进入气体热交换外通道后，接着进入气体压缩装置进行压缩加热，之后经压缩加热的高温高压热气体进入气体热交换内通道后，最后由气体热交换内通道的出口端排出。由于气体热交换内通道嵌套于气体热交换外通道体内，且气体热交换外通道的入口端与气体热交换内通道的出口端位于同一侧，气体热交换外通道的出口端与气体热交换内通道的入口端位于同一侧，使得由气体热交换内通道向外排出的热气体的流动方向与由气体热交换外通道向气体压缩装置输送的外界气体的流动方向正好相反，因此由气体热交换内通道向外运行的热气体可对由气体热交换外通道向气体压缩装置输送的外界气体起到预加热作用，提升进入气体压缩装置的进气口的气体的温度值，进而在相同功耗情况下提升由气体压缩装置的出气口排出的气体的温度值，从而使与气体压缩装置的出气口、气体热交换内通道的入口端位于同一侧的气体热交换外通道的出口端的气体通过热交换能够达到较理想的制热温度值。此外，通过控制抽气泵的转速，一方面可调节气体在气体热交换外通道内流动的速度以控制气体热交换时间，另一方面也可控制由热气抽气通道排出的热气的流量，从而控制由热气抽气通道排出的热气的温度值。热气抽气通道的出口与受热系统连通时，所述的受热系统可以是一个烘干机；当热气抽气通道的出口与外界气体连通时，热气抽气通道的出口可直接排出热风，用以实现熨烫衣服或电吹风或供暖等用途。
（2）本实用新型可独立实现制冷功能：热气抽气通道的出口与外界气体连通，气体热交换外通道的入口端或部分入口端及气体热交换内通道的出口端均与受冷系统连通。受冷系统的低温气体先由气体热交换外通道的入口端进入气体热交换外通道后，对气体热交换内通道气体进行隔壁式预冷，接着气体热交换外通道的气体进入气体压缩装置进行压缩，之后经压缩的高压热气体进入气体热交换内通道后，把热量传递給气体热交换外通道中的气体，最后气体热交换外通道受热的气体由热气抽气通道的出口直接向外排出，气体热交换内通道的气体经预冷后由气体热交换内通道的出口端的限压阀向受冷系统排放，流经气体热交换内通道的气体经过热交换后温度降低但仍保持高压状态，直到从气体热交换内通道的出口端向外排出后，气体压强突然由大变小，气体膨胀吸热，使气体周围温度降低，因此可使对之连接的受冷系统起到制冷效果，实现制冷功能。
（3）本实用新型还可同步实现制热和制冷功能：该功能主要是在功能（1）的基础上的改进，使其在制热的同时兼具制冷效果。其结构除了将热气抽气通道的出口与受热系统连通，气体热交换外通道的入口端与外界气体连通外，将气体热交换内通道的出口端由与外界气体连通改为与受冷系统连通。由于气体热交换内通道的出口端设有限压阀，因此可使流经气体热交换内通道的气体经过热交换后温度降低但仍保持高压状态，直到从气体热交换内通道的出口端向外排出后，气体压强突然由大变小，气体膨胀吸热，使气体周围温度降低，因此可使对之连接的受冷系统起到降温效果，实现制冷功能。
此外，本实用新型上述技术方案还做了以下改进：
为了增加气体热交换外通道与气体热交换内通道之间的热交换作用面积，进而提高热交换效率，所述气体热交换内通道由呈螺旋式延伸分布于气体热交换外通道内的气体热交换内管的内腔构成。气体热交换内管采用螺旋式卷绕分布，与气体热交换外通道的接触表面积比采用直管增加了很多，提高热交换效率，同时也可减少热量沿管壁纵向传递，保证热交换效率。当然，所述气体热交换内通道也可采用波纹管或其它有利于增加换热面积的形状。
所述气体热交换外通道由位于气体热交换内管和套置于气体热交换内管外部的气体热交换外管之间的空腔形成。
为了增加气体热交换外通道与气体热交换内通道之间的热交换作用面积，更进一步提高热交换效率，所述气体热交换内管的外管壁上设有多片凸起的散热片。
为了与外界进行隔离，提高热交换率，所述气体热交换外管的外部还包覆有保温层。
为了防止气体压缩装置在工作过程中出现气体的回流现象，所述气体压缩装置的进气口设有单向进气阀，气体压缩装置的出气口设有单向出气阀。
较之现有技术而言，本实用新型的优点在于：
（1）通过气体热交换内通道、气体热交换外通道及气体压缩装置的合理配合，不仅可减少功耗和提高工作效率，而且还能获得较理想的制热或制冷温度值；它的热源温度通过回热后，从一个台阶跳跃到另一个台阶，克服了卡诺循环的限制，超越了当今工程热力学所能及的高度；
（2）通过控制抽气泵的转速，一方面可调节气体在气体热交换外通道内流动的速度以控制气体热交换时间，另一方面也可控制由热气抽气通道排出的热气的流量，从而控制由热气抽气通道排出的热气的温度值；
（3）气体热交换内通道由呈螺旋式延伸分布于气体热交换外通道内的气体热交换内管的内腔构成，因此能增加气体热交换外通道与气体热交换内通道之间的热交换作用面积，进而提高热交换效率；
（4）气体热交换外管的外部还包覆有保温层，使得气体热交换外管与外界进行隔离，进一步提高热交换率；
（5）气体压缩装置的进气口设有单向进气阀，气体压缩装置的出气口设有单向出气阀，能有效防止气体压缩装置在工作过程中出现气体的回流现象。
附图说明
图1是本实用新型一种节能回热型制热或制冷装置实施例的结构示意图，图示结构可独立实现制热功能。
图2是本实用新型另一种节能回热型制热或制冷装置实施例的结构示意图，图示结构可独立实现制冷功能。
图3是本实用新型第三种节能回热型制热或制冷装置实施例的结构示意图，图示结构可同步实现制热和制冷功能。
标号说明：1、气体热交换外通道，1-1、气体热交换外通道的入口端，1-2、气体热交换外通道的出口端，1-2-1、第一分支口，1-2-2、第二分支口，2、气体热交换内通道，2-1、气体热交换内通道的出口端，2-2、气体热交换内通道的入口端，3、气体压缩装置，3-1、气体压缩装置的进气口，3-2、气体压缩装置的出气口，4、热气抽气通道，4-1、热气抽气通道的进口，4-2、热气抽气通道的出口，5、受冷系统，6、限压阀，7、抽气泵，8、受热系统，9、气体热交换内管，10、气体热交换外管，11、保温层，12、单向进气阀，13、单向出气阀。
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例对本实用新型内容进行详细说明：
如图1至图3所示为本实用新型提供的一种节能回热型制热或制冷装置的实施例示意图。
一种节能回热型制热或制冷装置，其特征在于：它包括气体热交换外通道1、气体热交换内通道2、气体压缩装置3以及热气抽气通道4；气体热交换内通道2嵌套于气体热交换外通道1内；气体热交换外通道1的入口端1-1与气体热交换内通道2的出口端2-1位于同一侧，且气体热交换外通道1的入口端1-1与外界气体或受冷系统5连通，气体热交换内通道2的出口端2-1设有限压阀6且与外界气体或受冷系统5连通；气体热交换外通道1的出口端1-2与气体热交换内通道2的入口端2-2位于同一侧，且气体热交换外通道1的出口端1-2设有与气体压缩装置3的进气口3-1连通的第一分支口1-2-1以及与热气抽气通道4的进口4-1连通的第二分支口1-2-2，气体热交换内通道2的入口端2-2与气体压缩装置3的出气口3-2连通；热气抽气通道4上设有抽气泵7，热气抽气通道4的出口4-2与外界气体或受热系统8连通。
所述气体热交换内通道2由呈螺旋式延伸分布于气体热交换外通道1内的气体热交换内管9的内腔构成。
所述气体热交换外通道1由位于气体热交换内管9和套置于气体热交换内管9外部的气体热交换外管10之间的空腔形成。
所述气体热交换内管9的外管壁上设有多片凸起的散热片。
所述气体热交换外管10的外部还包覆有保温层11。
所述气体压缩装置3的进气口3-1设有单向进气阀12，气体压缩装置6的出气口6-2设有单向出气阀13。
所述的气体压缩装置3包括汽缸、设于汽缸内的活塞以及用来驱动活塞往复移动的驱动装置。同时也可以是叶轮泵或其它一切可用于压缩空气的装备。
Claims (7)
1.一种节能回热型制热或制冷装置，其特征在于：它包括气体热交换外通道（1）、气体热交换内通道（2）、气体压缩装置（3）以及热气抽气通道（4）；气体热交换内通道（2）嵌套于气体热交换外通道（1）内；气体热交换外通道（1）的入口端（1-1）与气体热交换内通道（2）的出口端（2-1）位于同一侧，且气体热交换外通道（1）的入口端（1-1）与外界气体或受冷系统（5）连通，气体热交换内通道（2）的出口端（2-1）设有限压阀（6）且与外界气体或受冷系统（5）连通；气体热交换外通道（1）的出口端（1-2）与气体热交换内通道（2）的入口端（2-2）位于同一侧，且气体热交换外通道（1）的出口端（1-2）设有与气体压缩装置（3）的进气口（3-1）连通的第一分支口（1-2-1）以及与热气抽气通道（4）的进口（4-1）连通的第二分支口（1-2-2），气体热交换内通道（2）的入口端（2-2）与气体压缩装置（3）的出气口（3-2）连通；热气抽气通道（4）上设有抽气泵（7），热气抽气通道（4）的出口（4-2）与外界气体或受热系统（8）连通。
2.根据权利要求1所述的节能回热型制热或制冷装置，其特征在于：所述气体热交换内通道（2）由呈螺旋式延伸分布于气体热交换外通道（1）内的气体热交换内管（9）的内腔构成。
3.根据权利要求2所述的节能回热型制热或制冷装置，其特征在于：所述气体热交换外通道（1）由位于气体热交换内管（9）和套置于气体热交换内管（9）外部的气体热交换外管（10）之间的空腔形成。
4.根据权利要求3所述的节能回热型制热或制冷装置，其特征在于：所述气体热交换内管（9）的外管壁上设有多片凸起的散热片。
5.根据权利要求4所述的节能回热型制热或制冷装置，其特征在于：所述气体热交换外管（10）的外部还包覆有保温层（11）。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的节能回热型制热或制冷装置，其特征在于：所述气体压缩装置（3）的进气口（3-1）设有单向进气阀（12），气体压缩装置（6）的出气口（6-2）设有单向出气阀（13）。
7.根据权利要求6所述的节能回热型制热或制冷装置，其特征在于：所述的气体压缩装置（3）包括汽缸、设于汽缸内的活塞以及用来驱动活塞往复移动的驱动装置。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN102207345A (zh) * | 2011-07-07 | 2011-10-05 | 邹国富 | 节能回热型制热或制冷装置 |
| CN104061712A (zh) * | 2014-06-03 | 2014-09-24 | 东莞市新时代新能源科技有限公司 | 温度调节方法 |
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2011
- 2011-07-07 CN CN2011202380030U patent/CN202166231U/zh not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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| AV01 | Patent right actively abandoned |
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