等离子化学热泵的制作方法

文档序号:12187454阅读:442来源:国知局

本实用新型涉及热能技术领域,具体涉及一种等离子化学热泵。



背景技术:

化学热泵是近些年出现的一种先进的节能技术,它可以提高热能的质量;目前,一些热泵的结构设计不合理,影响供热能力与供热效果,且需要消耗较多的能源与投入较多的设备成本。



技术实现要素:

针对上述技术问题,本实用新型的目的是提供一种结构设计合理,节能和提供高效热能的等离子化学热泵。

实现本实用新型目的的技术方案如下:

等离子化学热泵,包括封闭的发生容器、吸收容器,发生容器、吸收容器上分别设置有进口和出口,发生容器的出口与吸收容器的进口之间通过第一管道连通,发生容器的进口与吸收容器的出口之间通过第二管道连通;

所述发生容器内设置有产生高温负氧离子的等离子发生器,并产生热量,产生热量的化学方程式:2H2O+O2=2H2O2;在发生容器的出口处设置有将等离子发生器产生的高温负氧离子能量换出的第一换热器,经过第一换热器换热后的高温能量负氧离子通过第一管道进入吸收容器中;

所述吸收容器上还设置有输入氧气的氧气输入口以及输入水的水输入口,吸收容器内设置有第二换热器,所述吸收容器为金属容器,吸收容器上设置有将吸收容器内产生的电子导入大地的接地系统;吸收容器内排出的氧原子通过第二管道进入发生容器内。

采用了上述技术方案,发生容器内反应为氢氧分离,是放热过程,发生容器内通过等离子发生器产生电弧并对发生容器内的介质进行电离,产生负氧离子,并通过回流的水与氧气反应2H2O+O2=2H2O2产生高温能量,产生的高温能量通过第一换热器换出,为用户端供热,而换热后的高温负离子通过第一管道传送到吸收容器中;吸收容器内反应为氢氧结合,结合生成水和氧,是吸热过程,吸收容器内设有第二换热器,与高温能量充分接触进行换热,第二换热器被吸热,第二换热器中的介质温度降低,为用户端供冷;为了保证热泵系统中的介质平衡,可以通过氧气输入口、水输入口向吸收容器内添加氧气、水;而吸收容器中结合过程中,电子通过与吸收容器连接的接地系统导入到大地中,这样在吸收容器中便可以得到氧原子,而氧原子通过第二管道传送到发生容器中,这样实现一个循环的过程。本实用新型结构简单、设计合理,其集合了制热与制冷于一体,能够同时实现供热与供冷的目的,且占用空间上也相应缩小;由于结构简单、需要的部件少,在设备的制造成本上大大减少,维护方便;另外,本化学热泵所需要的原料为水和氧气,这两种原料便于获取,降低了使用成本,且反应过程中不会产生其他任何污染,节能环保。

进一步地,所述第一换热器、第二换热器为换热盘管。

进一步地,所述等离子发生器包括设置于发生容器内的阳极装置与阴极装置,在阳极装置与阴极装置之间形成拉弧空间,以及为阳极装置、阴极装置输入电流的高频电源。

进一步地,所述阳极装置包括与高频电源连接的拉弧电极,该拉弧电极的一端为圆柱体,另一端为30-45°的锥体,所述阴极装置与阳极装置结构相同,阳极装置中的锥体端部与阴极装置中的锥体端部之间具有10cm—50cm的距离。

进一步地,所述拉弧电极为钠镁合金电极。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图;

附图中:1为发生容器,2为吸收容器,3为第一管道,4为第二管道,5为阳极装置,6为阴极装置,7为拉弧空间,8为高频电源,9为拉弧电极,10为第一换热器,11为氧气输入口,12为水输入口,13为第二换热器,14为接地系统。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例的附图,对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

参见图1,等离子化学热泵,包括封闭的发生容器1、吸收容器2,发生容器、吸收容器上分别设置有进口和出口,发生容器的出口与吸收容器的进口之间通过第一管道3连通,发生容器的进口与吸收容器的出口之间通过第二管道4连通,第一管道、第二管道采用耐高低温的材料制成。

发生容器内设置有产生高温负氧离子的等离子发生器,并产生热量,产生热量的化学方程式:2H2O+O2=2H2O2;等离子发生器包括设置于发生容器内的阳极装置5与阴极装置6,在阳极装置与阴极装置之间形成拉弧空间7,以及为阳极装置、阴极装置输入电流的高频电源8。其中,阳极装置包括与高频电源连接的拉弧电极9,该拉弧电极的一端为圆柱体,另一端为30°或40°或45°的锥体,当输入拉弧电极中的电流达到电极锥体端部时,击穿空气,与另一根电极形成电流回路,并在拉弧空间中拉出高温电弧,拉弧空间内的气体,在电弧的作用下,被电离为具有极高能量的高温等离子体。阴极装置与阳极装置结构相同,阳极装置中的锥体端部与阴极装置中的锥体端部之间具有10cm或20cm或30cm或40cm或50cm的距离,以保证拉弧的高效形成。拉弧电极为钠镁合金电极。

在发生容器的出口处设置有将等离子发生器产生的高温负氧离子能量换出的第一换热器10,经过第一换热器换热后的高温能量负氧离子通过第一管道进入吸收容器中;吸收容器上还设置有输入氧气的氧气输入口11以及输入水的水输入口12,吸收容器内设置有第二换热器13,为了增加接触面积提升换热效率,第一换热器、第二换热器为换热盘管吸收容器为金属容器,吸收容器上设置有将吸收容器内产生的电子导入大地的接地系统14,接地系统只需要将产生的电子传输到大地中即可,其可以采用接地针或导线等方式来实现;吸收容器内排出的氧原子通过第二管道进入发生容器内。

本实用新型的工作原理为:发生容器内反应为氢氧分离及水与氧的反应,是放热过程,发生容器内通过等离子发生器产生电弧并对发生容器内的介质进行电离,产生负氧离子,并产生高温能量,产生的高温能量通过第一换热器换出,为用户端供热,而换热后的高温负离子通过第一管道传送到吸收容器中;吸收容器内反应为氢氧结合,结合生成水和氧,是吸热过程,吸收容器内设有第二换热器,与高温能量充分接触进行换热,第二换热器被吸热,第二换热器中的介质温度降低,为用户端供冷;为了保证热泵系统中的介质平衡,可以通过氧气输入口、水输入口向吸收容器内添加氧气、水;而吸收容器中结合过程中,电子通过与吸收容器连接的接地系统导入到大地中,这样在吸收容器中便可以得到氧原子,而氧原子通过第二管道传送到发生容器中,这样实现一个循环的过程。

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