CN208042399U - 一种金属氢化物管壳式换热器及空调 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种金属氢化物管壳式换热器及空调，属于空调技术领域。换热器包括：壳体，设有连通壳体的内部空间的第一接口和第二接口，内部空间中填充有金属氢化物；内管束，设于内部空间中，内管束的第一管口和第二管口外伸出壳体，可供冷媒流入流出；内管束由多个曲管段依次衔接构成。本实用新型提供的金属氢化物管壳式换热器利用设置于壳体内的内管束，将冷媒导入壳体的内部，从而利用冷媒与换热器内的金属氢化物进行热交换，再由冷媒与空气进行热交换，这样，可以有效提高换热器的内部的金属氢化物的热导效率，以提升换热器的整体换热能效。

Description

一种金属氢化物管壳式换热器及空调

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，特别是涉及一种金属氢化物管壳式换热器及空调。

背景技术

目前，电化学压机技术已经开始逐步应用于空调技术领域，电化学压机的原理是：通过用泵使质子穿过位于两个气体扩散电极中间的离子交换膜来运转，这些质子会带动非氟制冷剂穿过离子交换膜；在制冷剂到达膜的另一侧后，会以高压释放，进入制冷循环系统中。采用电化学压机的空调结构中，多是以氢气作为制冷介质，并将金属氢化物填充至换热器中，金属氢化物具有吸氢放热及放氢吸热的特性，从而在金属氢化物的吸氢或放氢过程中对流经其的空气进行升温或降温。

因此，对于应用电化学压机的空调系统，一般是一台电化学压机和至少两台金属氢化物换热器构成。但是，现有的应用点虎穴压机的空调系统，一般是直接通过风机驱动空气流经金属氢化物换热器的外侧，并通过金属氢化物换热器内的吸放氢操作，实现对流经其的空气的升降温的目的。这种换热方式中，位于换热器的内部的金属氢化物与外部空气之间的热量交换往往需要要经过多层金属氢化物的传导，其换热效率不高。

实用新型内容

本实用新型提供了一种金属氢化物管壳式换热器及空调，旨在解决现有的金属氢化物换热器的热导效率低的问题。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

根据本实用新型提供了一种金属氢化物管壳式换热器，包括：壳体，设有连通壳体的内部空间的第一接口和第二接口，内部空间中填充有金属氢化物；内管束，设于内部空间中，内管束的第一管口和第二管口外伸出壳体，可供冷媒流入流出；内管束由多个曲管段依次衔接构成。

在一种可选的实施方式中，壳体的第一接口和第二接口设有微孔过滤器。

在一种可选的实施方式中，第一管口与壳体的衔接部位设置有密封件；第二管口与壳体的衔接部位设置有密封件。

在一种可选的实施方式中，壳体设有保温材料层。

在一种可选的实施方式中，填充的金属氢化物为粉状或颗粒状。

在一种可选的实施方式中，第一接口远离第二接口设置。

根据本实用新型的第二方面，提供了一种空调，空调包括电化学压缩机以及第一方面的任一项的金属氢化物管壳式换热器。

本实用新型采用上述技术方案所具有的有益效果是：

本实用新型提供的金属氢化物管壳式换热器利用设置于壳体内的内管束，将冷媒导入壳体的内部，从而利用冷媒与换热器内的金属氢化物进行热交换，再由冷媒与空气进行热交换，这样，可以有效提高换热器的内部的金属氢化物的热导效率，以提升换热器的整体换热能效。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是根据一示例性实施例所示出的本实用新型金属氢化物换热器的结构示意图。

1、壳体；11、第一接口；12、第二接口；2、金属氢化物；3、内管束；31、第一管口；32、第二管口；4、微孔过滤器。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本实用新型的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本实用新型的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，各实施方案可以被单独地或总地用术语“实用新型”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的实用新型，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个实用新型或实用新型构思。本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法、产品等而言，由于其与实施例公开的方法部分相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

图1是根据一示例性实施例所示出的本实用新型金属氢化物换热器的结构示意图，图1中示出的为金属氢化物换热器的侧面剖视图。

如图1所示，本实用新型提供了一种金属氢化物管壳式换热器，包括壳体1，壳体1具有中空的内部空间，内部空间中填充有金属氢化物2；在壳体1上开设有第一接口11和第二接口12，第一接口11和第二接口12均可以与内部空间相连通，这里，第一接口11和第二接口12分别用于作为氢气进、出内部空间的通道，例如，在图1所示出的实施例中，第一接口11是外界的氢气进入壳体1的入口，第二接口12是氢气离开壳体1的出口。

一般的，在氢气进入换热器时，壳体1内填充的金属氢化物2进行吸氢反应，放出热量；而在氢气离开换热器时，壳体1内填充的金属氢化物2进行放氢反应，吸收热量；因此，在利用换热器进行放热操作时，一般只开启第一接口11，关闭第二接口12，这样，可以使氢气始终沿第一接口11流入壳体1内，而不会从第二接口12流出，这样，可以保证壳体1内的金属氢化物换热器可以始终进行吸氢反应，直至达到吸氢临界值；或者，在利用换热器进行吸热操作时，一般只开启第二接口12，关闭第一接口11，这样，可以使氢气始终沿第二接口12流出壳体1，而不会有新的氢气流入壳体1内，这样，可以保证壳体1内的金属氢化物换热器可以始终进行放氢反应，直至达到放氢临界值。

或者，在利用换热器进行放热操作时，也可以将第一接口11和第二接口12同时开启，并分别在第一接口11和第二接口12位置设置流量传感器，并使氢气从第一接口11流入壳体1内，并从第二接口12流出；此时，由于金属氢化物2会进行吸氢反应，则，第二接口12处所检测到的氢气流量要小于第一接口11；而当达到吸氢临界值时，由于金属氢化物2不会继续吸氢或者吸氢量极小，则第二接口12处所检测到的氢气流量与第一接口11所检测到的氢气流量大致相等，这样，即可确定该换热器已经达到吸氢饱和，需要对电化学压机进行电压方向切换操作。具体的电压方向切换操作的过程不涉及本实用新型的创新点，在此不作赘述。

较佳的，第一接口11远离第二接口12设置，这样，可以延长氢气在换热器内的流路长度，提高氢气与金属氢化物2接触的均匀性。

同时，壳体1的内部空间中还设有内管束3，内管束3的第一管口31和第二管口32外伸出壳体1，可供冷媒流入流出，可选的，冷媒的类型可包括水、氟利昂等常规的冷媒；在图示中，内管束3由多个曲管段依次衔接构成，多个曲管段构成蛇形的管道形状，可以有效扩大内管束3与金属氢化物2的接触长度及接触面积，从而提高冷媒与金属氢化物2的整体换热量。

在一种可选的实施例中，填充的金属氢化物2为粉状或颗粒状，这样，可有效提高换热器内的金属氢化物2的填充密度及填充量。

同时，为了防止金属氢化物2从第一接口11或第二接口12处漏出，也为了避免其它杂质进入换热器内，本实用新型还在壳体1的第一接口11和第二接口12设有微孔过滤器4，微孔过滤器4可以起到一定的过滤作用，其仅可以供氢气通过，对于粉状或者颗粒状的金属氢化物2、以及其它尺寸较大的杂质可以起到阻挡的作用。

在一种可选的实施例中，第一管口31与壳体1的衔接部位设置有密封件，密封件可用于封挡第一管口31和壳体1的衔接部位的缝隙，避免金属氢化物2及氢气从该衔接部位泄漏，提高换热器的密封性和使用安全性。

同理，第二管口32与壳体1的衔接部位也设置有密封件。

可选的，上述实施例中的密封件可以为橡胶垫圈等。

在本实用新型的实施例中，壳体1内的金属氢化物2与内管束3中流经的冷媒进行换热，因此，为减少壳体1传导所产生的热量损失，本实用新型的壳体1设有保温材料层，例如，在一实施例中，壳体1的外层裹覆有泡沫材料构成的保温材料层，保温材料层可以起到隔热、减少热传导的作用。

本实用新型还提供了一种空调，空调包括电化学压缩机以及第一方面的任一项的金属氢化物管壳式换热器。

在实施例中，除了金属氢化物管壳式换热器之外，该空调还包括供冷媒流经的冷媒换热器，该冷媒换热器可用于冷媒与空气之间的热交换，冷媒换热器与金属氢化物管壳式换热器内的内管束构成冷媒循环回路，这样，在冷媒在金属氢化物管壳式换热器内与金属氢化物进行热交换之后，继续沿冷媒循环回路流入冷媒换热器，并在冷媒换热器处于空气进行热交换，之后，继续沿冷媒循环回路流回金属氢化物管壳式换热器内，重新与金属氢化物进行热交换。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的流程及结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (7)

1.一种金属氢化物管壳式换热器，其特征在于，包括：

壳体，设有连通所述壳体的内部空间的第一接口和第二接口，所述内部空间中填充有金属氢化物；

内管束，设于所述内部空间中，所述内管束的第一管口和第二管口外伸出所述壳体，可供冷媒流入流出；所述内管束由多个曲管段依次衔接构成。

2.根据权利要求1所述的金属氢化物管壳式换热器，其特征在于，所述壳体的所述第一接口和所述第二接口设有微孔过滤器。

3.根据权利要求1所述的金属氢化物管壳式换热器，其特征在于，所述第一管口与所述壳体的衔接部位设置有密封件；所述第二管口与所述壳体的衔接部位设置有密封件。

4.根据权利要求1所述的金属氢化物管壳式换热器，其特征在于，所述壳体设有保温材料层。

5.根据权利要求1所述的金属氢化物管壳式换热器，其特征在于，填充的所述金属氢化物为粉状或颗粒状。

6.根据权利要求1所述的金属氢化物管壳式换热器，其特征在于，所述第一接口远离所述第二接口设置。

7.一种空调，其特征在于，所述空调包括电化学压缩机以及如权利要求1-6的任一项所述的金属氢化物管壳式换热器。