一種利用余熱獲取冷風(fēng)的技術(shù)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明專利涉及空氣調(diào)節(jié)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種采用斯特林發(fā)動機(jī)利用余熱獲取冷風(fēng)的技術(shù)。其特點在于：該技術(shù)是利用斯特林發(fā)動機(jī)（2）從熱源（1）吸取熱量，并輸出軸功，通過傳動機(jī)構(gòu)（3）驅(qū)動風(fēng)扇（4）轉(zhuǎn)動，風(fēng)扇（4）轉(zhuǎn)動加速了空氣流動，風(fēng)扇（4）吹出的空氣穿過濕簾（5），促進(jìn)了濕簾（5）上水分的蒸發(fā)，水分蒸發(fā)過程中從周圍空氣中吸熱，導(dǎo)致風(fēng)扇（4）從濕簾吹出的空氣溫度降低，該技術(shù)同時起到給空氣降溫和加濕的作用。本發(fā)明專利技術(shù)能夠充分利用生產(chǎn)及生活中的各種余熱，將其高效率的轉(zhuǎn)換為動力，同時實現(xiàn)了降溫和加濕的雙重功能，有效實現(xiàn)了廢熱的二次高效利用，摒棄了傳統(tǒng)加濕器功能的單一和能源利用的浪費(fèi)，充分體現(xiàn)了節(jié)能、環(huán)保、多用途的特點。
【專利說明】
一種利用余熱獲取冷風(fēng)的技術(shù)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明專利涉及空氣調(diào)節(jié)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種采用斯特林發(fā)動機(jī)利用余熱獲取冷風(fēng)的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]—般認(rèn)為，工作地點有散熱比較大的生產(chǎn)性或非生產(chǎn)性熱源，導(dǎo)致工作環(huán)境氣溫較高就是高溫作業(yè)場所。如冶金工業(yè)的煉焦、煉鐵、乳鋼等車間；機(jī)械制造工業(yè)的鑄造、鍛造、熱處理等車間；陶瓷、玻璃、搪瓷、磚瓦等工業(yè)的爐窯車間;火力發(fā)電廠和輪船的鍋爐間；甚至是夏季的家庭或餐廳廚房等。這些生產(chǎn)場所的環(huán)境特點是氣溫高、熱輻射強(qiáng)度大，而相對溫度較低，形成干熱環(huán)境。高溫作業(yè)場所中，由于高溫的影響，會對作業(yè)人員的生產(chǎn)操作、身體健康以及設(shè)備材料及物質(zhì)的使用和儲存等方面產(chǎn)生不良影響，另外還可能誘發(fā)火災(zāi)、爆炸事故等。目前對上述高溫作業(yè)場合的保護(hù)措施主要有以下幾種:一是安裝空調(diào)裝置，這種方式只適用于空間較小的家庭或餐廳廚房，缺點是需要額外耗功，向室外釋放熱量;二是對有空間較大的車間，采用開天窗、加換風(fēng)扇等自然通風(fēng)的方法，或者在工人作業(yè)范圍內(nèi)開啟風(fēng)扇，這些方法都不能根本解決車間內(nèi)干熱的狀況，同時風(fēng)扇耗功也會向車間內(nèi)放出熱量。
[0003]綜上所述，目前高溫作業(yè)場合缺乏一種建立在節(jié)能減排的基礎(chǔ)上的有效的降溫加濕的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明專利針對上述情況，提出一種利用這些高溫作業(yè)場合的余熱作為斯特林發(fā)動機(jī)的輸入能量，斯特林發(fā)動機(jī)驅(qū)動風(fēng)扇轉(zhuǎn)動，風(fēng)扇吹動濕簾，得到冷風(fēng)的技術(shù)，由于該冷風(fēng)機(jī)利用了水分蒸發(fā)吸熱的原理，所以同時具有對空氣降溫和加濕的作用。
[0005]本發(fā)明的有益效果是:I)、本發(fā)明專利中所采用的斯特林發(fā)動機(jī)適用于多種熱源形式，包括常規(guī)能源和新能源，其更適用于余熱回收利用及太陽能利用，且能夠在相對較小溫差下工作。與現(xiàn)有的各種動力設(shè)備相比，其更容易與余熱相結(jié)合，其適用和發(fā)展前景更加廣闊。2)、本發(fā)明專利技術(shù)能夠充分利用生產(chǎn)及生活中的各種余熱，將其高效率的轉(zhuǎn)換為動力，同時實現(xiàn)了降溫和加濕的雙重功能，有效實現(xiàn)了廢熱的二次高效利用，摒棄了傳統(tǒng)加濕器功能的單一和能源利用的浪費(fèi)，充分體現(xiàn)了節(jié)能、環(huán)保、多用途的特點。3)、本發(fā)明專利所涉及的技術(shù)中利用生產(chǎn)生活中的余熱，無其他額外能耗，不僅節(jié)能，也控制了空調(diào)工作過程中廢熱向環(huán)境的排放，同時減少了制冷劑的使用，環(huán)境友好。
[0006]—種利用余熱獲取冷風(fēng)的技術(shù)，結(jié)合圖1說明其技術(shù)特點:
該技術(shù)是利用斯特林發(fā)動機(jī)(2)從熱源(I)吸取熱量，并輸出軸功，通過傳動機(jī)構(gòu)(3)驅(qū)動風(fēng)扇(4)轉(zhuǎn)動，風(fēng)扇(4)轉(zhuǎn)動加速了空氣流動，風(fēng)扇(4)吹出的空氣穿過濕簾(5)，促進(jìn)了濕簾(5)上水分的蒸發(fā)，水分蒸發(fā)過程中從周圍空氣中吸熱，導(dǎo)致風(fēng)扇(4)從濕簾(5)吹出的空氣溫度降低，該技術(shù)同時起到給空氣降溫和加濕的作用。
[0007]進(jìn)一步，本發(fā)明專利所述的一種利用余熱獲取冷風(fēng)的技術(shù)，其熱源(I)可以是廚房爐灶余熱，汽車排氣余熱，工業(yè)生產(chǎn)過程中的余熱，太陽能。
[0008]進(jìn)一步，本發(fā)明專利所述的一種利用余熱獲取冷風(fēng)的技術(shù)，驅(qū)動風(fēng)扇(4)的額定功率不大于斯特林發(fā)動機(jī)(2)的輸出軸功功率。
[0009]進(jìn)一步，本發(fā)明專利所述的一種利用余熱獲取冷風(fēng)的技術(shù)，斯特林發(fā)動機(jī)(2)的冷卻氣缸(6)位于遠(yuǎn)離加熱氣缸(7)和熱源(I) 一側(cè)。
[0010]進(jìn)一步，本發(fā)明專利所述的一種利用余熱獲取冷風(fēng)的技術(shù)，濕簾(5)要保持充分濕潤。
[0011]進(jìn)一步，本發(fā)明專利所述的一種利用余熱獲取冷風(fēng)的技術(shù)，斯特林發(fā)動機(jī)(2)內(nèi)部的工作介質(zhì)為不可燃?xì)怏w，如空氣、氦氣。
[0012]一種利用余熱獲取冷風(fēng)的技術(shù)原理如下:
本發(fā)明專利所涉及的一種利用余熱獲取冷風(fēng)的技術(shù)是一種基于余熱利用的斯特林發(fā)動機(jī)獲取涼風(fēng)的方法。該技術(shù)利用外部熱源(I)對斯特林發(fā)動機(jī)(2)加熱氣缸(6)進(jìn)行加熱，通過斯特林發(fā)動機(jī)(2)內(nèi)部做功工質(zhì)在加熱氣缸(6)中膨脹和冷卻氣缸(7)中的壓縮作功產(chǎn)生動力，從而通過傳動機(jī)構(gòu)(3)驅(qū)動風(fēng)扇(4)轉(zhuǎn)動;風(fēng)扇(4)出風(fēng)口設(shè)置濕簾(5)，風(fēng)吹過濕簾
(5)加速濕簾(5)中水分的汽化，該過程中水發(fā)生相變吸收大量熱量，使溫度降低。
[0013]本發(fā)明專利中所涉及的斯特林發(fā)動機(jī)(2)包括加熱氣缸(6)和冷卻氣缸(7)，以及傳動機(jī)構(gòu)(3)，加熱氣缸(6)和冷卻氣缸(7)相互連通，其內(nèi)部的做功工質(zhì)為空氣或者氦氣，當(dāng)加熱氣缸(6)吸熱后，其內(nèi)部的氣體做功工質(zhì)受熱膨脹推動活塞做功的同時工質(zhì)進(jìn)入冷卻氣缸(7)，冷卻氣缸(7)位于遠(yuǎn)離熱源的一側(cè)溫度較低，工質(zhì)在冷卻氣缸(7)內(nèi)受冷收縮，比體積減小，在活塞的作用下，氣體工質(zhì)又返回加熱氣缸(6)中，如此往復(fù)，帶動傳動機(jī)構(gòu)
(3)連續(xù)轉(zhuǎn)動，輸出軸功，從而帶動風(fēng)扇(4)轉(zhuǎn)動。斯特林發(fā)動機(jī)具有熱功轉(zhuǎn)換效率高，低溫差啟動的優(yōu)點，適合于本發(fā)明專利中所要解決的高溫環(huán)境下的降溫問題。
[0014]本發(fā)明專利所涉及的降溫加濕功能的實現(xiàn):風(fēng)扇(4)吹出的空氣穿過濕簾(5)，加速了濕簾(5)表面水分的蒸發(fā)，該水分的蒸發(fā)需要吸收周圍空氣環(huán)境中的熱量，導(dǎo)致周圍空氣溫度降低，因此可以造成該冷風(fēng)機(jī)吹出的空氣為濕冷空氣，從而達(dá)到降溫加濕的目的。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明所涉及的一種利用余熱獲取冷風(fēng)的裝置示意圖
【具體實施方式】
[0016]以該技術(shù)應(yīng)用于廚房爐灶附近的降溫加濕為例。斯特林發(fā)動機(jī)(2)的加熱氣缸(6)從爐灶周圍吸取熱量，并輸出軸功，通過傳動機(jī)構(gòu)(3)驅(qū)動風(fēng)扇(4)轉(zhuǎn)動，風(fēng)扇(4)轉(zhuǎn)動加速了空氣流動，風(fēng)扇(4)吹出的空氣穿過濕簾(5)，促進(jìn)了濕簾(5)上水分的蒸發(fā)，水分蒸發(fā)過程中從周圍空氣中吸熱，導(dǎo)致風(fēng)扇(4)從濕簾(5)吹出的空氣溫度降低。驅(qū)動風(fēng)扇(4)的額定功率不大于斯特林發(fā)動機(jī)(2)的輸出軸功功率。斯特林發(fā)動機(jī)(2)的冷卻氣缸(6)位于遠(yuǎn)離加熱氣缸(7)及爐灶的一側(cè)，濕簾(5)要保持充分濕潤，該冷風(fēng)機(jī)的斯特林發(fā)動機(jī)(2)內(nèi)部的工作介質(zhì)應(yīng)為不可燃?xì)怏w，如空氣、氦氣，不能用氫氣等可燃?xì)怏w。
[0017]綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種利用余熱獲取冷風(fēng)的技術(shù)，其特點在于: 該技術(shù)是利用斯特林發(fā)動機(jī)(2 )從熱源(I)吸取熱量，并輸出軸功，通過傳動機(jī)構(gòu)(3 )驅(qū)動風(fēng)扇(4)轉(zhuǎn)動，風(fēng)扇(4)轉(zhuǎn)動加速了空氣流動，風(fēng)扇(4)吹出的空氣穿過濕簾(5)，促進(jìn)了濕簾(5)上水分的蒸發(fā)，水分蒸發(fā)過程中從周圍空氣中吸熱，導(dǎo)致風(fēng)扇(4)從濕簾吹出的空氣溫度降低，該技術(shù)同時起到給空氣降溫和加濕的作用。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用余熱獲取冷風(fēng)的技術(shù)，其熱源(I)可以是廚房爐灶余熱、汽車排氣余熱、工業(yè)生產(chǎn)過程中的余熱及太陽能。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用余熱獲取冷風(fēng)的技術(shù)，驅(qū)動風(fēng)扇(4)的額定功率不大于斯特林發(fā)動機(jī)(2 )的輸出軸功功率。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用余熱獲取冷風(fēng)的技術(shù)，斯特林發(fā)動機(jī)(2)的冷卻氣缸(6)位于遠(yuǎn)離加熱氣缸(7)和熱源(I) 一側(cè)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用余熱獲取冷風(fēng)的技術(shù)，濕簾(5)要保持充分濕潤。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用余熱獲取冷風(fēng)的技術(shù)，斯特林發(fā)動機(jī)(2)內(nèi)部的工作介質(zhì)為不可燃?xì)怏w，如空氣、氦氣。
【文檔編號】F24F5/00GK105864931SQ201610253406
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月22日
【發(fā)明人】王 華, 張劉鋼, 王紅星, 陳小磚, 宋軍
【申請人】河南理工大學(xué)