一种利用余热获取冷风的技术的制作方法
【专利摘要】本发明专利涉及空气调节技术领域，特别是一种采用斯特林发动机利用余热获取冷风的技术。其特点在于：该技术是利用斯特林发动机（2）从热源（1）吸取热量，并输出轴功，通过传动机构（3）驱动风扇（4）转动，风扇（4）转动加速了空气流动，风扇（4）吹出的空气穿过湿帘（5），促进了湿帘（5）上水分的蒸发，水分蒸发过程中从周围空气中吸热，导致风扇（4）从湿帘吹出的空气温度降低，该技术同时起到给空气降温和加湿的作用。本发明专利技术能够充分利用生产及生活中的各种余热，将其高效率的转换为动力，同时实现了降温和加湿的双重功能，有效实现了废热的二次高效利用，摒弃了传统加湿器功能的单一和能源利用的浪费，充分体现了节能、环保、多用途的特点。
【专利说明】
一种利用余热获取冷风的技术
技术领域
[0001]本发明专利涉及空气调节技术领域，特别是一种采用斯特林发动机利用余热获取冷风的技术。
【背景技术】
[0002]—般认为，工作地点有散热比较大的生产性或非生产性热源，导致工作环境气温较高就是高温作业场所。如冶金工业的炼焦、炼铁、乳钢等车间；机械制造工业的铸造、锻造、热处理等车间；陶瓷、玻璃、搪瓷、砖瓦等工业的炉窑车间;火力发电厂和轮船的锅炉间；甚至是夏季的家庭或餐厅厨房等。这些生产场所的环境特点是气温高、热辐射强度大，而相对温度较低，形成干热环境。高温作业场所中，由于高温的影响，会对作业人员的生产操作、身体健康以及设备材料及物质的使用和储存等方面产生不良影响，另外还可能诱发火灾、爆炸事故等。目前对上述高温作业场合的保护措施主要有以下几种:一是安装空调装置，这种方式只适用于空间较小的家庭或餐厅厨房，缺点是需要额外耗功，向室外释放热量;二是对有空间较大的车间，采用开天窗、加换风扇等自然通风的方法，或者在工人作业范围内开启风扇，这些方法都不能根本解决车间内干热的状况，同时风扇耗功也会向车间内放出热量。
[0003]综上所述，目前高温作业场合缺乏一种建立在节能减排的基础上的有效的降温加湿的技术。
【发明内容】
本发明专利针对上述情况，提出一种利用这些高温作业场合的余热作为斯特林发动机的输入能量，斯特林发动机驱动风扇转动，风扇吹动湿帘，得到冷风的技术，由于该冷风机利用了水分蒸发吸热的原理，所以同时具有对空气降温和加湿的作用。
[0005]本发明的有益效果是:I)、本发明专利中所采用的斯特林发动机适用于多种热源形式，包括常规能源和新能源，其更适用于余热回收利用及太阳能利用，且能够在相对较小温差下工作。与现有的各种动力设备相比，其更容易与余热相结合，其适用和发展前景更加广阔。2)、本发明专利技术能够充分利用生产及生活中的各种余热，将其高效率的转换为动力，同时实现了降温和加湿的双重功能，有效实现了废热的二次高效利用，摒弃了传统加湿器功能的单一和能源利用的浪费，充分体现了节能、环保、多用途的特点。3)、本发明专利所涉及的技术中利用生产生活中的余热，无其他额外能耗，不仅节能，也控制了空调工作过程中废热向环境的排放，同时减少了制冷剂的使用，环境友好。
[0006]—种利用余热获取冷风的技术，结合图1说明其技术特点:
该技术是利用斯特林发动机(2)从热源(I)吸取热量，并输出轴功，通过传动机构(3)驱动风扇(4)转动，风扇(4)转动加速了空气流动，风扇(4)吹出的空气穿过湿帘(5)，促进了湿帘(5)上水分的蒸发，水分蒸发过程中从周围空气中吸热，导致风扇(4)从湿帘(5)吹出的空气温度降低，该技术同时起到给空气降温和加湿的作用。
[0007]进一步，本发明专利所述的一种利用余热获取冷风的技术，其热源(I)可以是厨房炉灶余热，汽车排气余热，工业生产过程中的余热，太阳能。
[0008]进一步，本发明专利所述的一种利用余热获取冷风的技术，驱动风扇(4)的额定功率不大于斯特林发动机(2)的输出轴功功率。
[0009]进一步，本发明专利所述的一种利用余热获取冷风的技术，斯特林发动机(2)的冷却气缸(6)位于远离加热气缸(7)和热源(I) 一侧。
[0010]进一步，本发明专利所述的一种利用余热获取冷风的技术，湿帘(5)要保持充分湿润。
[0011]进一步，本发明专利所述的一种利用余热获取冷风的技术，斯特林发动机(2)内部的工作介质为不可燃气体，如空气、氦气。
[0012]一种利用余热获取冷风的技术原理如下:
本发明专利所涉及的一种利用余热获取冷风的技术是一种基于余热利用的斯特林发动机获取凉风的方法。该技术利用外部热源(I)对斯特林发动机(2)加热气缸(6)进行加热，通过斯特林发动机(2)内部做功工质在加热气缸(6)中膨胀和冷却气缸(7)中的压缩作功产生动力，从而通过传动机构(3)驱动风扇(4)转动;风扇(4)出风口设置湿帘(5)，风吹过湿帘
(5)加速湿帘(5)中水分的汽化，该过程中水发生相变吸收大量热量，使温度降低。
[0013]本发明专利中所涉及的斯特林发动机(2)包括加热气缸(6)和冷却气缸(7)，以及传动机构(3)，加热气缸(6)和冷却气缸(7)相互连通，其内部的做功工质为空气或者氦气，当加热气缸(6)吸热后，其内部的气体做功工质受热膨胀推动活塞做功的同时工质进入冷却气缸(7)，冷却气缸(7)位于远离热源的一侧温度较低，工质在冷却气缸(7)内受冷收缩，比体积减小，在活塞的作用下，气体工质又返回加热气缸(6)中，如此往复，带动传动机构
(3)连续转动，输出轴功，从而带动风扇(4)转动。斯特林发动机具有热功转换效率高，低温差启动的优点，适合于本发明专利中所要解决的高温环境下的降温问题。
[0014]本发明专利所涉及的降温加湿功能的实现:风扇(4)吹出的空气穿过湿帘(5)，加速了湿帘(5)表面水分的蒸发，该水分的蒸发需要吸收周围空气环境中的热量，导致周围空气温度降低，因此可以造成该冷风机吹出的空气为湿冷空气，从而达到降温加湿的目的。
【附图说明】
[0015]图1是本发明所涉及的一种利用余热获取冷风的装置示意图
【具体实施方式】
[0016]以该技术应用于厨房炉灶附近的降温加湿为例。斯特林发动机(2)的加热气缸(6)从炉灶周围吸取热量，并输出轴功，通过传动机构(3)驱动风扇(4)转动，风扇(4)转动加速了空气流动，风扇(4)吹出的空气穿过湿帘(5)，促进了湿帘(5)上水分的蒸发，水分蒸发过程中从周围空气中吸热，导致风扇(4)从湿帘(5)吹出的空气温度降低。驱动风扇(4)的额定功率不大于斯特林发动机(2)的输出轴功功率。斯特林发动机(2)的冷却气缸(6)位于远离加热气缸(7)及炉灶的一侧，湿帘(5)要保持充分湿润，该冷风机的斯特林发动机(2)内部的工作介质应为不可燃气体，如空气、氦气，不能用氢气等可燃气体。
[0017]综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种利用余热获取冷风的技术，其特点在于: 该技术是利用斯特林发动机(2 )从热源(I)吸取热量，并输出轴功，通过传动机构(3 )驱动风扇(4)转动，风扇(4)转动加速了空气流动，风扇(4)吹出的空气穿过湿帘(5)，促进了湿帘(5)上水分的蒸发，水分蒸发过程中从周围空气中吸热，导致风扇(4)从湿帘吹出的空气温度降低，该技术同时起到给空气降温和加湿的作用。2.根据权利要求1所述的一种利用余热获取冷风的技术，其热源(I)可以是厨房炉灶余热、汽车排气余热、工业生产过程中的余热及太阳能。3.根据权利要求1所述的一种利用余热获取冷风的技术，驱动风扇(4)的额定功率不大于斯特林发动机(2 )的输出轴功功率。4.根据权利要求1所述的一种利用余热获取冷风的技术，斯特林发动机(2)的冷却气缸(6)位于远离加热气缸(7)和热源(I) 一侧。5.根据权利要求1所述的一种利用余热获取冷风的技术，湿帘(5)要保持充分湿润。6.根据权利要求1所述的一种利用余热获取冷风的技术，斯特林发动机(2)内部的工作介质为不可燃气体，如空气、氦气。
【文档编号】F24F5/00GK105864931SQ201610253406
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月22日
【发明人】王 华, 张刘钢, 王红星, 陈小砖, 宋军
【申请人】河南理工大学