加熱和致冷系統的製作方法

2023-10-11 17:11:49 2

專利名稱：加熱和致冷系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種能以高效率創造這樣一種生活空間的加熱和致冷系統，這種生活空間能實現從人體工程的現點來看是最為理想的保持居住者頭部冷，腿部和腳部暖的原理。
為了控制生活空間的內部溫度，人們慣於在夏季使用一個冷氣機之類的致冷裝置，在冬季使用一個火爐之類的加熱裝置，或者採用一臺在兩個季節交替使用的空調。
在自然界，在一給定空間內的溫度分布是這樣，即隨著從地板的高度增加，溫度按此例升高，空間上部比其下部溫暖。
因此，夏季使用空調就導致將環繞居住者腳部的空間最下部冷卻至過量的程度，並且不能將環繞他們頭部的空間中下部充分冷卻，結果在空間下部使得汙濁空氣停滯。當他們在這種房間裡停留時，他們不僅頻繁地感覺不舒適，而且會抱怨所謂空調病，即表現為對冷和疲勞的過度敏感。當在冬季採用一個火爐或空調之類的加熱裝置時，暖空氣整個地上升至房間天花板附近，並且汙濁空氣滯留在房間中間高度以下的下部，如自然界溫度分布一樣。這樣，加熱裝置的缺點是它迫使該房間的居住者承受不利於健康的通風，感覺不舒適並使得腳部和腿部由冷空氣環繞。
當從人體工程的觀點考慮空調時，一般認為最理想的生活空間是保持居住者的頭部冷，腳部和腿部溫暖，當用這一原理評價傳統的空調時，發現不僅是在冬季而且在夏季，它們離能保持居住者頭部冷，腳部和腿部暖的理想的系統差得很遠。
本發明就是為了解決上述現有技術的問題。
本發明的重要目的是提供一種加熱和致冷系統，它通過利用自一致冷裝置回收的並經一熱交換器傳遞的熱將生活空間的下部加熱至一適當的溫度，由於它消耗的能量很小所以很經濟，並且它可以在整個一年中將生活空間穩定地維持在保持居住者頭部冷，腳部和腿部暖的環境。
為了實現上述目的，根據本發明提供了一種加熱和致冷系統，包括安裝在一生活空間上部的致冷裝置，一安裝在生活空間下部的加熱裝置，一個帶有蒸發部分和冷凝部分並且用作傳導自致冷裝置回收的熱量的一個熱傳導驅動源的熱泵，一個回收熱量被傳遞至的熱交換器，其內密封有鹽水並將熱泵的蒸發部分連接於致冷裝置的第一熱管道裝置，其內容密封有鹽水並將熱泵的冷凝部分連接於熱交換器的第二熱管道裝置，和第三熱管道裝置，其內密封有鹽水並將熱交換器連接於加熱裝置以允許加熱裝置發出輻射熱而加熱生活空間的下部。
參照附圖，通過下面對本發明最佳實施例的描述，熟知此技術者可更明顯看出本發明的以上和其它目的，特徵，和優點，其中

圖1是一示意圖，示出了根據本發明之加熱和致冷系統的一個實施例的結構。
圖2是一解釋性圖，示出了圖1的實施例。
如圖1和2所示，致冷裝置3和4位於一建築物或房子的房間1和2的天花板22上，並通過第一熱管道裝置連接於一個用作熱傳導驅動源的熱泵7，第一熱管道裝置帶有密封在其中的鹽水並包括一供給管道5和一返回管道6。供給管道5在其長度的中部帶有一冰熱貯存裝置9。返回管道6在其長度的中部帶有一循環泵19。熱泵7有一蒸發部分15和一冷凝部分16。熱泵7的蒸發部分15帶有一個用於第一熱管道裝置的熱交換器部分5a。冰熱貯存裝置9帶有一個筒，筒內具有一組其內密封有水的貯熱管道9a並允許供給管道5內的鹽水通過其內部以使貯熱管道9a內的水凍冰。
熱泵7的蒸發部分15和冷凝部分16通過一壓縮機21相互連接。熱泵7的冷凝部分16通過一個其內密封有鹽水的第二熱管道裝置連接於一熱交換器8，並包括一供給管道17及一返回管道18，且帶有一用於第二熱管道裝置的熱交換部分17a。第二熱管道裝置的供給管道17在其長度的中部帶有一循環泵20。
熱交換器8通過第三熱管道裝置連接於房間1和2的地板23下面的加熱裝置10和11，第三熱管道裝置帶有密封在其內的鹽水並包括一供給管道12和一返回管道13。熱交換器8內的管道構成一個熱交換器部分8a。第三熱管道裝置的供給管道12以鋸齒狀的形式位於地板23下方，以形成加熱裝置10和11的地板加熱部分10a和11a。熱交換器8帶有一根向洗澡管道，廚房水池等供給熱水的管道4，一根用於進一步加熱洗澡管道內熱水的熱水管道25，和一個鍋爐24，它用以在供給熱水而消耗過多熱量的情況下作為一個輔助熱源。
作為本發明的加熱裝置10和11，最好採用能利用來自熱水管道之輻射熱的地板加熱單元，如日本實用新型公告NO，59-16730所公開的。
致冷裝置3和4和加熱裝置10和11的工作由一個採用了多種傳感器的控制機構調節(儘管從說明書中省略了)，所以在夏季致冷加強而加熱減弱，在冬季則加熱加強而致冷減弱，以平衡系統的致冷功率和加熱功率，並在整個一年中維持一個舒適的環境。
在熱泵7的蒸發部分15內冷卻的鹽水通過供給管道5供給到致冷裝置3和4，致冷裝置3和4通過房間1和2內的空氣和致冷裝置3和4內的鹽水之間的熱交換而實現所需的致冷。在這種情況下，最好利用價廉的深夜電力在冰熱貯存裝置9中產生冰，這樣就可藉助於冰融化的潛熱更經濟地實現致冷。
由房間1和2空間上部排出的熱加熱的鹽水經返回管道6返回到熱泵7的蒸發部分15，以促進蒸發部分15內的flon氣體蒸發，然後flon氣體由壓縮機21壓縮以便在例如熱泵7的冷凝部分16一側產生溫度為約60℃的熱量。該熱量經熱交換部分17a和供給管道17傳遞到熱交換器8，在其內在傳遞的熱量和第三熱管道裝置的鹽水之間實現熱交換。然後，已熱交換的熱量經第二熱管道裝置的返回管道18返回到冷凝部分16。這樣，在熱泵7的冷凝部分16的一側有效地實現了熱的輻射。已熱交換的鹽水經供給管道12供給到加熱裝置10和11，加熱裝置10和11通過室1和2內的空氣與加熱裝置10和11的鹽水之間的熱交換而完成所需的加熱。與室1和2內的空氣熱交換後的鹽水經返回管道13返回到熱交換器8。
在夏季，由於氣溫高，熱泵7的工作頻率就很高，所以傳遞到熱交換器8的熱量的Calorific值也相當高。在夏季的加熱操作中，所需的輻射熱數量只要給出溫暖以保護居住者身體不致過量冷卻即可。所以在這種情況下，就不能完全消耗由熱交換器8的工作獲得的熱量。所以在本實施例中，熱交換器8帶有一個熱水供給管道14，用以向洗澡管道和廚房水池供給熱交換器8中過量的熱產生的熱水。仍不能利用的熱量將散進外界空氣。
由於上述結構，致冷裝置3(4)將生活空間的上部冷卻至適當溫度，加熱裝置10(11)利用從作為熱源的致冷裝置中回收的熱輻射性地加熱地板，以便在整個一年中通過致冷裝置3(4)和加熱裝置10(11)之間的熱的交換維持這樣一個環境，即保持居住者的頭部較冷，腳部和腿部較熱。
在這種情況下，關於地板加熱的性能系權，由於當與驅動源(用以傳遞來自致冷的熱溫)的熱連接時通過致冷所獲得熱可被用來有效在加熱地板，該系統有助於節能並在節能方面取勝。
如上所述，本發明可有效在利用自致冷裝置中回收的熱來加熱生活空間的下部。這樣，它實際上不需要加熱生活空間的能源。整體來說系統的能源成本很低。保持居住者的頭部冷，腳部和腿部熱的環境不僅舒適而且對於促進居住者的健康特別有利。以很低的能源成本在整個一年中保證維持這種合適環境(即保證居住者頭部冷，腿部和腳部熱)的結構包括很高商品值的加熱和致冷系統的措施，和忠實地遵循一般消費者近來追求高質量商品的趨勢的措施。
權利要求
1.一種加熱和致冷系統，包括一安裝在一生活空間上部的致冷裝置；一安裝在一生活空間下部的加熱裝置；一個熱泵，它帶有一蒸發部分和一冷凝部分並用來作為一個傳遞自所述致冷裝置回收之熱的熱傳導驅動源；一個熱交換器，回收的熱即被傳導至該熱交換器；第一熱管道裝置，其內密封有鹽水並將所述熱泵的蒸發部分連接至所述致冷裝置；第二熱管道裝置，其內密封有鹽水並將所述熱泵的冷凝部分連接至所述熱交換器；第三熱管道裝置，其內密封有鹽水並將所述熱交換器連接至所述加熱裝置以允許所述加熱裝置放射輻射熱來加熱生活空間的下部。
2.根據權利要求1所述的一個加熱和致冷系統，其中所述第一熱管道裝置帶有一個冰熱貯存裝置，用以在其內生產冰並利用所生產之冰的融化的潛熱起致冷作用。
3.根據權利要求1和2中的任何一個所述的加熱和致冷系統，其中所述熱交換器帶有一個作用輔助熱源的鍋爐。
4.根據權利要求1至3中的任何一個所述的加熱和致冷系統，其中所述熱交換器帶有一根熱水供給管道和一根進一步加熱洗澡管道中熱水的熱水管道。
5.根據權利要求1至4中的任何一個所述的加熱和致冷系統，其中所述第一和第二熱管道裝置各帶有一循環泵。
全文摘要
一加熱和致冷系統，包括一安裝在生活空間上部的致冷裝置，一安裝在生活空間下部的加熱裝置，一帶有蒸發部分和冷凝部分的熱泵，它用作傳遞自致冷裝置回收的熱的熱傳導驅動裝置，一個已回收的熱要傳遞至的熱交換器，帶有鹽水並將蒸發部分連接於致冷裝置的第一熱管道裝置，帶有鹽水並將冷凝部分連接於熱交換器的第二熱管道裝置，和帶有鹽水並將熱交換器連接於加熱裝置的第三熱管道裝置，用以放射輻射熱來加熱生活空間下部。
文檔編號F24F12/00GK1067112SQ92103699
公開日1992年12月16日 申請日期1992年5月18日 優先權日1991年5月21日
發明者深山健樹 申請人:深山健樹