热泵装置和利用干燥剂起辅助作用的空调系统制造方法及图纸

本发明专利技术公布了一种将利用干燥剂起辅助作用的空调器和一个热泵装置结合起来的高效的空调系统。该热泵装置具有一个用于从吸收流体中分离致冷剂蒸气的解吸器；一个用于压缩致冷剂蒸气的压缩机；一个用于吸收致冷剂蒸气至吸收流体中的吸收器；一条用于使吸收流体在吸收器和解吸器之间循环的吸收流体通道；一条用于利用压缩机将在该解吸器中产生的致冷剂蒸气输送至该吸收器中的致冷剂压缩通道；和一个用于抽出在吸收器和／或解吸器中产生的吸收热量和解吸作用所需热量的热介质通道装置。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一般来说，本专利技术涉及利用干燥剂起辅助作用的空调器，特别是，涉及一种具有热泵装置的，利用干燥剂起辅助作用的空调系统。该热泵装置具有积蓄热的功能，并可作为干燥剂材料再生的热源和冷却参与空调过程的空气的冷却源。利用干燥剂起辅助作用的空调装置是众所周知的。例如，在美国专利US2700537中所述的装置。该系统公开了一个利用干燥剂起辅助作用的空调装置，它需要温度范围在100～150℃内。用于干燥剂(吸湿剂)再生的热源。该装置主要是利用诸如电加热器和锅炉作为热源。近年来，开发出了可以在60～80℃较低的温度范围内再生的干燥剂，因此可以利用在较低温度下工作的热源。图21为利用这种经过改进的干燥剂起辅助作用的空调装置的典型例子的原理图。该装置包括一个众所周知的由马达驱动的蒸气压缩热泵(包括致冷机)。图22为表示这个示例装置工作情况的空气温度图。在图21中，标号101表示需要进行空调的空间，102表示鼓风机，103表示包括交替地与参与空调过程的空气和经过更新的空气相通的干燥剂材料的干燥剂轮，104表示一个灵敏的热交换器，105表示加湿器、106表示该加温器的供水管，107～112表示参与空调过程的空气通道，140表示更新空气的鼓风机，220表示冷凝器以及在致冷剂和更新空气之间的热交换器(加热装置)，121表示一个灵敏的热交换器，124～129表示更新空气的通道，201～204表示冷却致冷剂的通道。240表示一个蒸发器，它用作致冷剂和参与空调过程的空气之间的热交换器(冷却装置)。在图21中，画了园圈的字母R～V代表与图22所示的相应点相适应的，要处理的空气介质的热力学状态，SA表示供给的空气，RA表示返回的空气，OA表示外界空气，而EX表示排出的空气。下面将说明这个装置的工作。在图21中，将从要进行空调的房间101出来的环境空气(参与空调过程的空气)，通过通道107吸入鼓风机102中，在鼓风机102中加压，再通过通道108向前输送至干燥剂轮103。在该干燥剂轮103中。通过将环境空气中的湿气转移至该干燥剂轮103的吸湿剂上、可以降低该环境空气的湿度比率。在吸湿过程中，吸收热量释放至参与空调过程的空气中，使参与空调过程的空气温度升高。温度较高和温度较低的参与空调过程的空气，通过通道109向前输送至灵敏的热交换器104，并且，通过与外界空气(更新的空气)进行热交换而被冷却。然后，被冷却的空气通过通道110向前输送至蒸发器240，由热泵装置进一步冷却，再通过通道111向前输送至加湿器105，由喷洒水或在等焓过程中的蒸发加温进行冷却，再通过通道112返回至进行空调的房间101。在这个过程中，该干燥剂材料吸收湿气，因此需要进行再生。在这个例子中，干燥剂材料的再生是如下这样进行的。外界空气(更新的空气)OA通过通道124被吸入鼓风机140中，进行加压，并向前输送至该灵敏的热交换器104，使参与空调过程的空气冷却，同时在这个过程中提高其自身的温度。暖空气OA通过通道125流入下一个灵敏的热交换器121中，并且通过与再生后已用过的高温更新空气进行热交换而提高其温度。从该热交换器121出来的经过更新的空气，通过通道126流入冷凝器220中，这样，热泵装置的冷凝作用产生的热量将该更新的空气加热，使其温度升高至60～80℃范围，并使其相对湿度降低。湿度较低的更新空气通过该干燥剂轮103，以除去该干燥剂轮的湿气。从该干燥剂轮103出来的用过的空气流过通道128，进入灵敏的热交换器121中，以便在更新之前，先使要更新的空气预热、再通过通道129向外排出。上述过程可以参照图22所示的空气温度图进行说明。将要进行空调的房间101中的环境空气(参与空调过程的空气状态K)，通过通道107吸入鼓风机102中，进行加压，然后，通过通道108流至干燥剂轮103中。从而，通过将湿气吸收至该干燥剂轮的吸湿剂中，可降低房间101中的环境空气的湿度比率，同时通过吸收热量，房间101中的环境空气温度升高(状态L)。温度较低和温度较高的空气、通过通道109，流至该灵敏的热交换器104中，并且通过与更新空气的热交换而被冷却(状态M)。冷却的空气通过通道110流至蒸发器240中，由热泵装置进一步冷却(状态N)。再通过通道111向前输送至加湿器105。这样，通过喷洒水或蒸发加湿，该被冷却空气的温度按等焓方式降低(状态P)，再通过通道112返回至要进行空调的空间101中。按以上方式，在房间中的返回空气(状态K)和用来冷却该要进行空调的空间101的供给空气(状态P)之间产生了焓差。干燥剂是如下面所述那样进行再生的。外界空气(OA状态Q)通过通道124被吸入至鼓风机140中，进行加压，然后向前输送至灵敏的热交换器104，将参与空调过程的空气冷却，并使其自身的温度升高(状态R)，再流入通道125和下一个灵敏的热交换器121，与用过的高温空气进行热交换，使其自身温度再升高(状态S)。从该灵敏热交换器121出来的经过更新的空气、通过通道126、流至冷凝器220中，并且由热泵装置冷凝作用产生的热量加热至60～80℃的温度。从而，经过更新的空气的相对温度降低(状态T)。温度较低的经过更新的空气流过该干燥剂轮103。以除去所吸收的湿气(状态U)。从该干燥剂轮103出来的用过的输出空气，通过通道129流至灵敏的热交换器121中，以便在更新过程开始之前，先将需更新的空气预热，并降低该用过的空气的自身温度(状态V)，然后流入通道129，作为废气排出。上述的干燥剂再生和环境空气的去湿与冷却重复地进行、即可得到该利用干燥剂起辅助作用的空调过程。因此，更新的空气可定义为需要加湿的空气，而参与空调过程的空气定义为按这个规范进行去湿处理的空气。在具有这种结构的利用干燥剂起辅助作用的空气系统中，蒸气压缩致冷过程与干燥剂的再生循环结合起来，需要大约80℃的冷凝温度。近年来，在蒸气压缩致冷循环装置中，希望用从环境观点来看更新接受的氨代替CFC(氯氟碳)致冷剂作为致冷剂，但是仍希望达到这个冷凝温度范围。这样，压力需要不正常地增加至大约42公斤/厘米2的高压力，结果，为了达到必要的耐压强度，空调系统价格变得昂贵。因此，需要开发一种利用干燥剂起辅助作用的空调系统，该系统可使工作流体在低的致冷剂压力下工作，同时可靠性高，对环境兼容和成本低。本专利技术的目的是要提供一种高度可靠的空调系统，该系统可由普通的压缩机带动工作，并且在利用干燥剂起辅助作用的空调过程具有较高的能量利用效率，同时购置价格和运转成本较经济。上述目的可利用一个热泵装置来达到。该装置包括一个将致冷剂以蒸气形式从吸收流体中分离出来的解吸器，一个压缩该致冷剂蒸气的压缩机，一个将致冷剂蒸气吸入流体的吸收器，一条使吸收流体在该吸收器和该解吸器之间循环的吸收流体通道，一条利用压缩机将在该解吸器中产生的致冷剂蒸气输送至该吸收器的致冷剂压缩通道，一条用于抽出在该吸收器和/或该解吸器中产生的吸收热量和解吸作用所需热量的热介质通道装置和一个用于调整该吸收流体浓度的化学势调整装置。该化学势调整装置包括一个为了使致冷剂蒸气冷凝而与在该解吸器中的吸收流体进行热交换的冷凝器，一条用于至少将被压缩机压缩的致冷剂蒸气的一部分输送至冷凝器的致冷剂冷凝通道和一个用于贮存在该冷凝器中冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热泵装置，其特征在于，它包括：一个将致冷剂以蒸气形式从吸收流体中分离出来的解吸器；一个用于压缩致冷剂蒸气的压缩机；一个将致冷剂蒸气吸收在吸收流体中的吸收器；一条使吸收流体在所述吸收器和所述解吸器之间循环的吸收流体通道； 一条将由所述压缩机把在所述解吸器中产生的致冷剂蒸气输送至所述吸收器的致冷剂压缩通道；一种将所述吸收器和／或所述解吸器中的吸收热量和解吸作用所需热量抽出的热介质通道装置；和一个浓度调整装置；该装置包括一个为了使致冷剂蒸气冷凝下来，而 与所述解吸器中的吸收流体进行热交换的冷凝器，一条将至少是被所述压缩机压缩后一部分致冷蒸气输送至所述冷凝器的致冷剂冷凝通道，和一个用于贮存在所述冷凝器中冷凝后的致冷剂的致冷剂贮存空间。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：前田健作，
申请(专利权)人：株式会社荏原制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]