专利名称：储氢合金反应系统的氢移动用泵装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种储氢合金反应系统，更进一步说是关于在采用储氢合金的一对反应器中，为使氢从某一侧反应器移动至另一侧反应器而提供泵力的储氢合金反应系统的氢移动用泵装置。
由此，在吸收氢的反应器中产生放热反应，而在放出氢的反应器中产生吸热反应，并且这样的反应是交替进行的。
将具有上述特性的储氢合金反应系统用于空调系统时，可以避免采用引起臭氧层破坏及地球暖化等环境问题的制冷剂，从而可以构筑环境亲和型空调系统。
图1a及1b表示一般的储氢合金反应系统的简要构成及氢移动路径图。
如图1a所示，随着氢在一对反应器10、20之间移动，可以构成交替进行吸热反应和放热反应的储氢合金反应系统，其构成如下。
储氢合金反应系统由内部填充储氢合金并设置成一对的第1反应器10及第2反应器20，使氢在所述反应器内部的储氢合金之间流动而连接在反应器间的氢移动管50a、50b、50c、50d，设置在氢移动管上可切换氢流动方向的四通阀30，由四通阀的切换动作通过氢移动管将一侧储氢合金中的氢转移至另一侧反应器侧的泵装置100构成。
以下，对如上构成的储氢合金反应系统的工作过程进行说明。
首先，给系统中输入工作信号时由控制部的控制泵结构100开始工作，根据四通阀30通道被切换如图1所示，氢气在第1反应器10内的储氢合金放出后，依次经过氢移动管50a、四通阀30、氢移动管50b、泵结构40、氢移动管50c、四通阀30、氢移动管50d被吸入到第2反应器20内的储氢合金中。
由此，在第1反应器10上产生吸热反应，在第2反应器20上产生放热反应。
如图1b所示，氢从第1反应器10内的储氢合金移动到第2反应器20内的储氢合金的过程结束后，由控制部的控制切换四通阀30的通道使氢按与原来相反的方向移动，以使第1反应器10上产生放热反应，而在第2反应器20上产生吸热反应。
将氢从第1反应器10移动至第2反应器20，或者按其反方向移动的原动力，是由设置在氢移动管之间的泵装置100提供。这种泵装置100一般采用空调中使用的压缩机，特别是封闭型往复式压缩机。
封闭型压缩机由通电后产生旋转力的电动机构和受到电动机构的旋转力压缩氢气的压缩机构构成。电动机构由具备一定容积的气缸和在气缸内进行往复运动的活塞构成，并根据活塞的位置来吸入氢气后压缩再输出。
但是，上述的封闭型往复式压缩机主要是为了压缩氯氟烃或氢氟烃系的制冷剂，而在储氢合金反应系统中不适用于移动氢。即，在储氢合金反应系统中根据氢的移动量，吸热反应和放热反应的程度有所差异而这是决定整个系统效率的最主要的原因。因此，为了提高系统的热效率，要提高氢的移动量，而系统中的氢密度较小，因此为了移动充分量的氢只能增大往复式压缩机的气缸体积。但是，增大气缸体积意味着要增大气缸的大小，从而必须增大封闭容器的大小和泵装置的大小。
本发明所采用的技术方案是一种储氢合金反应系统的氢移动用泵装置，包括有采用储氢合金的反应器，还设有提供从某一侧的反应器向另一侧反应器压送氢气的泵力的泵装置，为加压移动更多量的氢气，还利用由一个曲轴相加的旋转力吸入氢气后，按规定的压缩比加压后输出氢，并且还设有2个以上气缸。
本发明的储氢合金反应系统的氢移动用泵装置利用了一个曲轴，并由具备与现有技术相同容积的多个气缸的封闭型压缩机构成。由此，即使在狭窄的设计空间内也可以确保充分的排气体积，从而可以传送更多量的氢。因此，将本发明的储氢合金反应系统的氢移动用泵装置应用于储氢合金反应系统时，在狭窄的空间中相同时间内可以传送更多氢，由此各个反应器上的放热反应和吸热反应更加活泼，提高了效率。
图2是本发明的储氢合金反应系统的氢移动用泵装置断面图。
图3是本发明的储氢合金反应系统的氢移动用泵装置氢移动路线简图。
图4a、4b是本发明的储氢合金反应系统的氢移动用泵装置的不同工作状态断面图。其中10、20反应器30四通阀50a、50b、50c、50d氢移动管100、200泵装置 201上壳体202下壳体 211转子213定子 220曲轴 223偏心销230a、230b气缸231a、231b活塞 3a，233b连接杆 240a、240b端盖250消音器 261、263吸入管271、273输出管如图2所示，本发明的移动氢用泵装置是一种封闭往复式压缩机，其内部结构包括在由上壳体201和下壳体202构成的封闭空间内由通电时产生的磁场而产生旋转力的电动机构部分和电动机构部分的旋转力压缩氢气的压缩机构构成。
电动机构部分包括由下壳体202底面的弹簧203支持的定子213和插入到定子内的转子211构成。
压缩机构部分设置在定子213的上侧，由其左右两侧具备了可压缩氢气的具有一定容积的2个气缸230a、230b，并且在其中心形成插入孔的气缸塞B，通过插入孔压入到转子211内、并具备偏心销223的曲轴220，往复运动于各个气缸内产生吸收力和压缩力的活塞231a、231b，连接在活塞和曲轴的偏心销223上将曲轴的旋转运动转换成活塞的直线往复运动的连接杆233a，233b构成。
气缸230a，230b具有与现有技术相同的体积，以偏心销233为中心排列了多个，以使全部体积与气缸的个数成正比增加。气缸230a，230b的个数最好是2的倍数。这是为了使各个气缸相对设置，以使输出氢的波动均匀，即，具备了2的倍数的气缸相对设置，在某一个气缸内吸入氢时，对应的气缸内就输出氢气，并且这种现象也发生于在其它的气缸对之间。这时输出的氢气波即使因曲轴220的转速及气缸的个数不同也会很均匀。
而且，压缩机构部分与气缸230a，230b的端部结合，还包括调整氢的流出入的阀安装结构和覆盖阀安装结构V形成从阀安装结构V输出的氢流动通道的高压的顶盖240a，240b构成。
在图2中，处于右侧的顶盖上具备了减少噪音的同时引导氢气流入气缸230a，230b内的消音器250，并在消音器250上连接了移动压缩前的氢气的氢移动管，而下壳体202或上壳体201的另一侧具备了输出被压缩氢气的氢移动管(图中未示)。
在下壳体202的底面灌有一定量的冷冻机油L，以防止各种机械部件的磨损，而曲轴220的下端具有浸在冷冻机油中在旋转时利用圆心力来抽出冷冻机油的油泵225。曲轴220的内部和外轴沿上形成了由油泵225抽出的冷冻机油上升的钻孔及油凹槽221。
由前述所示，本发明的储氢合金反应系统的氢移动用泵装置是利用一个曲轴220来压缩氢气的具备多个气缸230a，230b的封闭型往复式压缩机。储氢合金反应系统的氢移动用泵装置适用于图1a及图1b所示的储氢合金反应系统中。为此，其内部具有如下的氢移动路径。
如图3所示，本发明的储氢合金反应系统的氢移动用泵装置的左右两侧气缸230a、230b上连接吸入压缩前的氢气的吸入管261，263和输出压缩后的氢气的输出管271、273。吸入管261、263是经过四通阀的引导氢气向泵装置的氢移动管50b分支，而最好是从氢移动管经过消音器250的点开始分支。同时，输出管271，273在泵装置合并再次连接到将氢引导四通阀的氢移动管50c上。
以下，参照附图对本发明的储氢合金反应系统的氢移动用泵装置的作用进行详细的说明。
图4a及4b表示本发明设计的氢移动用泵装置不同工作状态断面图，以吸入，压缩，输出氢的气缸的工作状态为中心的示意图。
为了便于说明，将图面中右侧的气缸称为第1气缸230a，而将左侧的气缸称为第2气缸230b。
如图4a及4b所示，电动机构部分通电后由定子和转子之间的磁场转子旋转，并由转子的旋转带动曲轴220旋转。曲轴220旋转时结合在偏心销223上的连接杆233a、233b将旋转运动转换成直线运动传递给活塞231a，231b上，使其做直线往复运动。
根据偏心销223的位置，相对着的第1气缸230a及第2气缸230b的某一侧吸入氢时另一侧放出氢。
这个过程如图4a所示，偏心销223偏向图面中的右侧时在第1气缸230a内做往复运动的活塞231a达到上死点，这时由压缩力阀安装结构的输出阀开放，被压缩氢气通过输出口235a输出到顶盖240a上，与此同时在第2气缸230b内做往复运动的活塞231b达到下死点，这时由吸入力阀安装结构的吸入阀开放，顶盖240b内的氢气通过吸入口237b吸进气缸内。
如图4b所示，曲轴220继续旋转使偏心销223偏向图面的左侧。这时，在第1气缸230a内做往复运动的活塞231a达到下死点，由吸入力阀安装结构的吸入阀开放，顶盖240a内的氢气通过吸入口237a吸进第1气缸内。与此同时，在第2气缸230b内的活塞达到上死点这时由压缩力阀安装结构的输出阀开放，被压缩的氢气通过输出口235b输出到顶盖240b中。
通过以上的过程输出到顶盖240a，240b的氢气通过输出管移动到氢移动管中，之后经过四通阀移动到反应器中。
即，本发明的储氢合金反应系统的氢移动用泵装置在曲轴220每旋转一周时各个气缸230a，230b输出1次总2次氢。这意味着在相同时间内氢的移动量增加了两倍，并且这种优点正比于气缸的个数。
具有以上优点的本发明的移动氢用泵装置的大小没有比采用现有技术的往复式压缩机的大。即，本发明利用了电动机构部分的上部剩余空间，设置了多个由一个曲轴驱动的多个气缸，而电动机构部分和曲轴的结构及个数与现有技术相同，因此在外观上不会影响大小。
将本发明的储氢合金反应系统的氢移动用泵装置应用于储氢合金反应系统时，在狭窄的空间中相同时间内可以传送更多氢，由此各个反应器上的放热反应和吸热反应更加活泼，提高了效率。
权利要求
1.一种储氢合金反应系统的氢移动用泵装置，包括有采用储氢合金的反应器，其特征在于设有提供从某一侧的反应器向另一侧反应器压送氢气的泵力的泵装置，为加压移动更多量的氢气，还利用由一个曲轴相加的旋转力吸入氢气后，按规定的压缩比加压后输出氢，并且还设有2个以上气缸。
2.根据权利要求1所述的储氢合金反应系统的氢移动用泵装置，其特征在于泵装置包括有由转子(211)和定子(213)，在通电时产生磁场的转子(211)转动的电动机构部分；压入到转子内并具备偏心销(223)的曲轴(220)；各连接于压缩前的氢气流动的吸入管(261、263)和压缩后的氢气流动的氢移动管(50c、50b)，并设有将吸入的氢气按规定压缩比压缩后输出的2个以上的气缸(230a、230b)，各个气缸(230a、230b)内设有进行直线往复运动并提供吸收力和压缩力的活塞(231a、231b)，及一端连接在偏心销(223)上，另一端连接在活塞(231a、231b)上，将曲轴(220)的旋转运动转换成活塞(231)的直线往复运动的连接杆(223a、223b)。
3.根据权利要求2所述的储氢合金反应系统的氢移动用泵装置，其特征在于吸入管(261、263)是从氢移动管经过消音器(250)的点开始分支，输出管(271、273)合并再次连接到将氢引向四通阀的氢移动管(50c、50b)上。
4.根据权利要求2所述的储氢合金反应系统的氢移动用泵装置，其特征在于为了使各个气缸相对设置，其气缸的个数为2的倍数。
全文摘要
本发明公开了一种储氢合金反应系统的氢移动用泵装置，包括有采用储氢合金的反应器，还设有提供从某一侧的反应器向另一侧反应器压送氢气的泵力的泵装置，为加压移动更多量的氢气，还利用由一个曲轴相加的旋转力吸入氢气后，按规定的压缩比加压后输出氢，并且还设有2个以上气缸。本发明的储氢合金反应系统的氢移动用泵装置利用了一个曲轴，并由具备与现有技术相同容积的多个气缸的封闭型压缩机构成。由此，即使在狭窄的设计空间内也可以确保充分的排气体积，从而可以传送更多量的氢。因此，将本发明的储氢合金反应系统的氢移动用泵装置应用于储氢合金反应系统时，在狭窄的空间中相同时间内可以传送更多氢，由此各个反应器上的放热反应和吸热反应更加活泼，提高了效率。
文档编号F25B17/12GK1474118SQ0212578
公开日2004年2月11日 申请日期2002年8月19日 优先权日2002年8月19日
发明者金寅圭, 洪尙义, 具滋亨, 金映秀, 金志原, 朴柄日, 金敬皓, 洪暎昊, 许庆旭, 姜成熙, 车刚旭, 成时庆 申请人:乐金电子(天津)电器有限公司