专利名称：风管式自然冷能贮存器的制作方法
技术领域：
本发明是新能源利用技术，是可以将冬季大气层中的冷量自动贮存和夏季释放冷量应用的无电能消耗供冷设备。可用于空气调节(18～25℃)、冷藏食品(3～10℃)制冷时，所需要的供冷冷源。
目前国际上用于空气调节和冷藏食品的制冷量都是用制冷设备供冷。用机械制冷必须消耗大量的电能。世界上各国用于取暖和制冷所消耗的能源约占现有使用能源的三分之一。因此各国都在研究新能源的开发与利用。
自然冷能是冬季存在于大气层中的冷量，是一次能源。自然冷能是气温下降到0℃以下，可以贮存于冰、雪、冻土中的冷量。寒冷地区的许多国家正在研究自然冷能的利用。日本富山大学对马胜率等已研究“利用冰雪的空气调节”;中谷秀夫已研究“热虹吸管动力发电系统”。苏联、美国、加拿大、日本等国已使用热管(桩)进行冷藏和保护房屋建筑、石油管道、公路、铁路的冻土环境等。根据黑龙江省专利服务中心对国内外专利、科技资料库检索及查阅有关技术资料，没有发现与本发明相同的设备。
本发明的目的是制造可以高效能将自然界冬季空气中的冷量，不需要动力设备而自动贮存于水或土壤之中。夏季需要空气调节或冷藏食品等制冷时，可以从冰或冻土中取出冷量的供冷设备。
本发明的目的是通过以下方式完成的。风管式自然冷能贮存器由风管、载冷剂输液箱和贮冷体三部分组成。在冬季，风管是利用冷热气体所造成的静压力差和风速(烟囱效应)自动输送冷量的原理。可以将冬季空气中的冷量自动传导给载冷剂(乙二醇或氯盐溶液)。载冷剂输液箱上连通钢管中的载冷剂与水或土做为贮冷体进行冷热交换。这样空气中的冷量就传导给了贮冷体，而贮冷体中的热量又传导给了载冷剂。提高温度后的载冷剂将热量传导给风管，这样就造成了风管中的热气体排出，而使大气层中的冷气体自动输入。只要大气中的温度低于贮冷体的温度，通过风管中的冷热气体不断循环交换，就会使以水或土作为贮冷体的温度不断降低。在夏季贮冷体温度低，大气的温度高时，风管就不交换热量，所以风管是不可逆装置。贮冷体所以能够贮存冷量，是由于每立方米的水在温度下降至0℃以下需要33.5万千焦耳的冷量才能发生相变成冰。所以水或含有一定水分的土壤都可以作为贮冷体。夏季需空气调节或冷藏食品制冷时，可以通过供冷用水管在载冷剂输液箱中通过交换冷量;也可以直接用载冷剂供冷。经过空气调节或食品冷藏制冷后所交换的热量又通过供冷水管中的水或载冷剂循环送入输液箱中进行冷热交换。载冷剂又与贮冷体进行冷热交换，这样就将贮冷体中的冷量不断释放出来供给制冷。
本发明与热桩贮冷技术相比较，在同样没有动力装置的前提下，无制冷剂泄漏和补充问题;热效率比自然冻土高一倍以上;可以自动贮存与释放冷量;制造工艺简单。本发明与机械制冷相比无电能消耗节省运行费用。因此本发明是高效能、低成本、无污染、利用自然冷能的供冷设备。
以下将结合附图
对本发明做进一步的详细描述。
附图是本发明结构的纵向剖面图。
参照附图，风管(1)是由进出口的自动变向风帽(2)和绝热管(3)及带有换热钢片的钢管(4)组成。风帽(2)可以随风的方向自由转动，有利于风管的自然通风。绝热管(3)是防止夏季管壁传导已贮存冷量的通风管部分。带有换热钢片的钢管(4)是与载冷剂(5)在载冷剂输液箱(6)中进行冷热交换的通风管部分。载冷剂输液箱(6)上有连通钢管(7)可以与水或土等贮冷体(8)进行冷热交换。贮存器埋入地面以下，由防水层(9)和保温层(10)防止夏季贮冷体(8)冷量的损耗。冬季自然通风口(11)是保证贮冷体(8)表面进行冷热交换的通风道。供冷水管(12)是供给空气调节或冷藏食品制冷时的循环水管。
本发明自动贮存大气层中的冷量是按如下程序完成的大气层中的温度低于贮冷体(8)的温度时。贮冷体(8)的热量通过连通管(7)和载冷剂输液箱(6)传导给载冷剂(5);位于载冷剂输液箱(6)中带有换热钢片的通风管(4)与载冷剂(5)进行热交换后加热了管内气体的温度。这时由于风管(1)内冷热气体温度差造成的静压力差，而使大气层中的冷气体不断输入，热气体不断排出。这样就降低了贮冷体(8)的温度，利用水的相变潜热贮存了大气层中的冷量。
本发明释放冷量用于空气调节或冷藏食品的制冷时，按如下程序完成供冷水管(12)的热量不断的与载冷剂(5)中的冷量进行热交换，载冷剂(5)通过载冷输液箱(6)及连通管(7)和贮冷体(8)进行热交换，这时贮冷体(8)中的冰逐渐发生相变成水而释放出冷量。
权利要求
1.一个由风管(1)和载冷剂输液箱(6)及贮冷体(8)组成的供冷装置。其特征是风管(1)通过载冷剂输液箱(6)与载冷剂(5)进行热交换，载冷剂输液箱(6)和连通钢管(7)中的载冷剂(5)与贮冷体(8)进行热交换。
2.按权利要求1的风管(1)是由自动变向风帽(2)和绝热管(3)及带有换热钢片的钢管(4)所组成。其特征是风管进出口有高差，自动变向风帽(2)和绝热管(3)位于大气层中，而带有换热钢片的钢管(4)位于载冷剂输液箱(6)中。
3.按权利要求1的载冷剂输液箱(6)是由与其连接的连通钢管(7)所组成。其特征是载冷剂输液箱(6)和连通钢管(7)可以充满载冷剂(5)，而且位于贮冷体(8)之中。
全文摘要
本发明是新能源利用技术；是可用于空气调节(18～25℃)，冷藏食品(3～10℃)制冷时，提供冷量的供冷设备。该设备主要由风管、载冷剂输液箱和贮冷体三部分组成。冬季利用风管中冷热气体形成的静压力差和风速自动输入大气层中的冷量，在贮冷体中利用水的相交潜热贮存。夏季需要制冷时，通过供冷水管和载冷剂与贮冷体循环进行热交换而释放出冷量。
文档编号F25D1/00GK1064923SQ91101569
公开日1992年9月30日 申请日期1991年3月18日 优先权日1991年3月18日
发明者隋铁龄 申请人:黑龙江省水利科学研究所