基于排油烟设备的吸附式制冷系统的制作方法

本实用新型属于制冷技术领域，特别是涉及一种基于排油烟设备的吸附式制冷系统。

背景技术：

随着人们生活水平的大幅提高，空调器已逐渐成为家庭必备的家用电器，另一方面，大范围地使用传统制冷方式已经给环境造成了极大的破坏。

传统制冷技术方案主要利用冷媒在压缩机的作用下，发生蒸发或凝结，从而引发周遭空气的蒸发或凝结，以达到改变温、湿度的目的。该技术方案会消耗大量的电能，对环境也会造成一定破坏，具体的，传统制冷技术方案存在着诸多缺陷：①大范围地使用传统制冷方式已经给环境造成了极大的破坏，广泛采用氯氟烃类制冷剂(简称：CFC、HCFC)，它们会催化分解臭氧，产生臭氧层空洞的问题；②每年常规高能耗的制冷需求占用国家电力消耗的比例迅速增加，引起电力紧张，各地兴建各类发电站，火力占主要，大量烧煤增排CO₂增强温室效应，引起全球升温；③能源短缺已然成为世界性的问题，普通空调器的普及显然是不利于能源节约的，近几年来，尤其是夏季，我国各地特别是沿海停电现象严重，拉电限电十分普遍。总之，一方面，传统的制冷技术使用氟利昂作为制冷剂，对臭氧层产生严重的破坏，另一方面，传统制冷技术需要消耗大量的电能驱动制冷循环的完成，加重电网负担，引发拉闸限电，此外，传统制冷技术向室外排放大量的热量引发城市热岛效应。

我国的余热资源非常丰富，大量的低品位余热资源没有被有效利用。随着民用炊事燃料的发展，煤气、油液化气、天然气的应用日益广泛，尤其是大型的餐厅、饭店，厨房大量的燃料燃烧后被油烟机吸收排出室外，造成了巨大的能源浪费。

目前，市场上已有多种烟气回收装置，这些装置可以将厨房的烟气余热和很好地利用起来，产生热水供人们利用。但利用烟气余热来制冷，需要用到吸附式制冷技术。吸附式制冷系统在低驱动热源温度下良好的性能和具有无噪音、节能环保等特点以及吸附制冷技术的发展和完善都为吸附式空调的推广提供了有力的支持。现行的吸附式制冷已较为成熟，但吸附式制冷技术的一些先天缺陷限制了其大规模应用。吸附式制冷属于固体间传热，热交换效率较为底下，为提高制冷量，只能通过增大吸附床装置的面积来提高换热量，这使得吸附式制冷机的体积往往较大。无论是家用厨房还是餐厅的厨房，空间设计都较为局促，很难单独为吸附式制冷留出独立的空间，这大大限制了吸附式制冷技术在油烟余热回收方面的应用。

因此，设计一种新型的基于排油烟设备的厨房油烟余热驱动吸附式制冷系统即制冷方法实属必要。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种基于排油烟设备的吸附式制冷系统，用于解决现有技术中吸附式制冷系统因空间局限而使其应用受到限制的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种基于排油烟设备的吸附式制冷系统，所述制冷系统包括：

解吸吸附装置，用于制冷剂的吸附与解吸，其包括吸附床装置及油烟机罩，所述吸附床装置包括至少一个吸附床，且所述吸附床装置设置于所述油烟机罩内；

放热装置，所述放热装置与所述解吸吸附装置相连接，用于将所述解吸吸附装置解吸的制冷剂冷凝；

吸热制冷装置，其一端与所述放热装置相连接以接收所述放热装置输出的制冷剂，另一端与所述解吸吸附装置相连接以为所述解吸吸附装置提供制冷剂。

作为本实用新型的一种优选方案，所述吸附床装置包括一个吸附床，所述吸附床呈环形并固定于所述油烟机罩的内侧壁上，且所述吸附床在进入所述油烟机罩内的高温油烟的余热的作用下将其所吸附的制冷剂解吸。

作为本实用新型的一种优选方案，所述解吸吸附装置还包括第一热交换装置，所述第一热交换装置设置于所述油烟机罩内并与所述吸附床相连接，且高温油烟在所述第一热交换装置的作用下丧失热量转化为油滴并将热量传递至所述吸附床。

作为本实用新型的一种优选方案，所述解吸吸附装置还包括鼓风装置及储油装置，其中，所述鼓风装置设置于所述油烟机罩内，用于使进入所述油烟机罩的高温油烟旋转流动，所述储油装置设置于所述油烟机罩的内侧壁上，用于接收并储存高温油烟转化的油滴。

作为本实用新型的一种优选方案，所述解吸吸附装置还包括排烟装置，所述排烟装置设置于所述油烟机罩的侧壁上，用于将冷却的油烟排出。

作为本实用新型的一种优选方案，所述吸附床装置包括第一吸附床及第二吸附床，其中，所述第一吸附床用于制冷剂解吸，所述第二吸附床用于制冷剂吸附。

作为本实用新型的一种优选方案，所述放热装置包括冷凝装置及储液装置，其中，所述储液装置连通设置于所述冷凝装置及所述吸热制冷装置之间，所述储液装置用于储存经所述冷凝装置冷凝后的制冷剂。

作为本实用新型的一种优选方案，所述吸热制冷装置包括蒸发装置及制冰装置，其中，所述蒸发装置用于接收所述放热装置输出制冷剂，且所述蒸发装置中的制冷剂被所述吸附床装置吸附并带走热量将所述制冰装置制冷。

作为本实用新型的一种优选方案，所述吸热制冷装置还包括第二热交换装置，所述第二热交换装置设置于所述制冰装置外围。

作为本实用新型的一种优选方案，所述制冰装置上还设置有输入管路及输出管路，且所述输入管路及所述输出管路均与所述制冰装置相连通。

作为本实用新型的一种优选方案，所述解吸吸附装置与所述放热装置之间和/或所述放热装置与所述吸热制冷装置之间和/或所述吸热制冷装置与所述解吸吸附装置之间设置有流量控制装置。

作为本实用新型的一种优选方案，所述制冷系统的工作介质为硅胶-水工质对。

本实用新型还提供一种基于排油烟设备的吸附式制冷方法，所述制冷方法包括如下步骤：

1)提供一如上述任意一方案所述的基于排油烟设备的吸附式制冷系统；

2)将高温油烟输入至所述解吸吸附装置内，以使所述吸附床装置所吸附的制冷剂解吸；

3)控制解吸的所述制冷剂输入至所述放热装置内，以将所述制冷剂冷凝；

4)控制冷凝的制冷剂输入至所述吸热制冷装置内；

5)控制所述吸附床装置吸附所述吸热制冷装置内的制冷剂，以完成制冷过程。

作为本实用新型的一种优选方案，步骤3)中，控制所述解吸的制冷剂输入至所述放热装置内的条件为：所述解析吸附装置内的压强与所述放热装置内的压强相等；步骤5)中，控制所述吸附床装置吸附所述吸热制冷装置内的制冷剂的条件为：所述解析吸附装置内的压强与所述吸附制冷装置内的压强相等。

作为本实用新型的一种优选方案，步骤3)后还包括步骤：停止高温油烟的输入，并冷却所述吸附床装置。

作为本实用新型的一种优选方案，冷却所述吸附床装置的方式包括：使油烟机空转以冷却所述吸附床装置。

如上所述，本实用新型的基于排油烟设备的吸附式制冷系统，具有以下有益效果：

1)本实用新型的基于排油烟设备的吸附式制冷系统的吸附床装置与油烟机罩结合，利用集气罩(油烟机罩)的大面积和靠近热源的特点聚集热量，并节约了设备的占用空间，避免了排烟管道内的热衰减；

2)本实用新型直接利用排风机冷却吸附床装置，无需额外的冷却装置，结构更简单；

3)本实用新型的基于排油烟设备的吸附式制冷系统中，厨房的高温油烟与吸附式制冷设备(如吸附式空调)的温度匹配性较好；

4)本实用新型的基于排油烟设备的吸附式制冷系统的结构简单，便于维护，十分适应厨房的工作环境。

附图说明

图1显示为本实用新型提供的基于排油烟设备的吸附式制冷系统的各组成部分之间的连接关系示意图。

图2显示为本实用新型提供的基于排油烟设备的吸附式制冷系统的各组成部分的制冷原理流程示意图。

图3显示为本实用新型提供的基于排油烟设备的吸附式制冷系统的解吸吸附装置的各组成部分的连接结构示意图及工作原理图。

元件标号说明

1 解吸吸附装置

11 吸附床装置

12 油烟机罩

13 第一热交换器

14 排烟装置

15 鼓风装置

16 储油装置

2 放热装置

21 冷凝装置

22 储液装置

3 吸热制冷装置

31 蒸发装置

32 制冰装置

321 输入管路

322 输出管路

33 第二热交换器

4、5、6 流量控制装置

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1至图3。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，虽图示中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。

如图1～图3所示，本实用新型提供一种基于排油烟设备的吸附式制冷系统，所述制冷系统包括：

解吸吸附装置1，用于制冷剂的吸附与解吸，所述解吸吸附装置1包括吸附床装置11及油烟机罩12，所述吸附床装置11包括至少一个吸附床，且所述吸附床装置11设置于所述油烟机罩12内；

放热装置2，所述放热装置2与所述解吸吸附装置1相连接，用于将所述解吸吸附装置1解吸的制冷剂冷凝；

吸热制冷装置3，所述吸热制冷装置3一端与所述放热装置2相连接以接收所述放热装置2输出的制冷剂，另一端与所述解吸吸附装置1相连接以为所述解吸吸附装置1提供制冷剂。

具体的，所述吸附床装置11由至少一个吸附床构成，所述吸附床包括吸附剂，所述吸附剂可以吸附或者解吸制冷剂，另外，吸附床可以是既用于吸附制冷剂也用于解吸制冷剂，当然，也可以是只用于吸附制冷剂或者只用于解吸制冷剂。其中，解吸又称脱吸，是气体吸收或吸附的逆过程，即，已吸收或吸附的物质从吸收剂或吸附剂中释放的过程，通常可用加压、减压或加热等方法使吸收物或吸附物脱吸，如活性炭或分子筛吸附的氮氧化物，可加热使其放出而回收，活性炭或分子筛则得到再生。

具体的，所述油烟机罩12为任意油烟机的机罩部分，对于所述油烟机罩12的形状位置等不做具体限制，只要具有本领域普通技术人员可知的相关功能即可，当然，在具体使用过程中，所述油烟机罩12在油烟机中正常工作。

需要说明的是，本实用新型涉及以低品位热量驱动制冷过程，可应用于家庭、工厂、学校和宾馆的厨房。本实用新型使用吸附式制冷原理，以厨房废热驱动制冷循环过程，只消耗极少的电量驱动风机。本实用新型创造性地将吸附式制冷的吸附床融入到油烟机罩内，一方面，能充分利用厨房内的高品质余热，避免了油烟在排烟管道内的热衰减，提高了热交换率，另一方面，大大降低了吸附式制冷装置的体积，节省了设备的安装空间，从而为吸附式制冷装置在厨房的应用铺平了道路。

还需要说明的是，本实用新型的将吸附床与油烟机结合的方式运行的适用性好，燃气灶使用时产生大量废热，夹杂着油烟的热空气非常适合于驱动吸附式制冷，并且吸附式空调结构运行简单，便于维护，十分适应厨房的工作环境。进一步，吸附式制冷的吸附床与油烟机罩结合，节约了设备的占用空间，避免了排烟管道内的热衰减，另外，直接利用排风机冷却吸附床，无需额外的冷却装置，结构更简单。

作为示例，所述吸附床装置11包括一个吸附床，所述吸附床呈环形并固定于所述油烟机罩12的内侧壁上，且所述吸附床在进入所述油烟机罩内12的高温油烟的余热的作用下将其所吸附的制冷剂解吸。

具体的，在本实施例中，所述吸附床装置11为单一的吸附床，优选地，所述吸附床设置于环形，固定于整个所述油烟机罩12的内侧壁上，以达到良好的吸附解吸效果，具体的，厨房灶台化石燃料燃烧产生的大量高温气体夹杂着的油烟蒸汽被油烟机吸入所述油烟机罩12后，将热量传递至所述吸附床，进而受热到一定程度后的吸附床将其吸附的制冷剂解吸，以进行下一步制冷流程。

作为示例，所述解吸吸附装置1还包括第一热交换装置13，所述第一热交换装置13设置于所述油烟机罩12内并与所述吸附床相连接，且高温油烟在所述第一热交换装置13的作用下丧失热量转化为油滴并将热量传递至所述吸附床。

具体的，本实施例中，还可以在所述解吸吸附装置1内设置热交换装置，所述热交换装置可以为换热器，具体地，所述第一热交换装置13设置于所述吸附床的表面，优选地，所述第一热交换装置13的肋片紧贴所述吸附床表面设置，进而，高温油烟进入所述油烟机罩12内后，夹杂的油蒸汽在所述第一热交换装置13的作用下丧失热量液化为油滴，油滴附着在所述第一热交换装置13的肋排上，在此过程中油滴和气体将热量传递给所述吸附床。

作为示例，所述解吸吸附装置1还包括鼓风装置15及储油装置16，其中，所述鼓风装置15设置于所述油烟机罩12内，用于使进入所述油烟机罩12的高温油烟旋转流动，所述储油装置16设置于所述油烟机罩12的内侧壁上，用于接收并储存高温油烟转化的油滴。

具体的，所述鼓风装置15可以为风机，优选为离心式风机，并且所述鼓风装置15优选设置在高温油烟进入所述油烟机罩的入口处，具体的，高温油烟进入油烟机罩后，在离心式风机的作用下沿罩面旋转流动，罩面分布着密集的垂直肋片(如热交换装置的肋片)保证与高温油烟的充分接触，以提高换热效率，同时，所述风机也可以进一步用于所述吸附床装置的冷却。另外，所述解吸吸附装置1内还设置有储油装置16，优选地，所述储油装置16设置在所述油烟机罩12内侧壁的靠近所述第一热交换装置13下端部的位置，即设置在油烟机罩的下方，使附着在所述第一热交换装置13的肋片上的油滴可以恰好流入所述储油装置16内。具体的，所述储油装置16可以为储油槽。

作为示例，所述解吸吸附装置1还包括排烟装置14，所述排烟装置14设置于所述油烟机罩12的侧壁上，用于将冷却的油烟排出。

具体的，在本实施例中，所述排烟装置14包括排烟管以及排风机，用于在高温油烟丧失热量后将这部分油烟气体在排风机的作用下进入排烟管排出室外。同时，该排风机也可以进一步用于所述吸附床装置的冷却。

作为示例，所述吸附床装置11包括第一吸附床及第二吸附床，其中，所述第一吸附床用于制冷剂解吸，所述第二吸附床用于制冷剂吸附。

具体的，所述吸附床装置11还可以包括两个或多个，分别用于制冷剂的吸附于解吸，从而可以进一步增加循环的频率。如包括两个独立设置于所述油烟机罩12内侧壁上的吸附床，分别控制用于制冷剂的吸附和解吸。

作为示例，所述放热装置2包括冷凝装置21及储液装置22，其中，所述储液装置22连通设置于所述冷凝装置21及所述吸热制冷装置3之间，所述储液装置22用于储存经所述冷凝装置21冷凝后的制冷剂。

具体的，被所述解吸吸附装置1解吸出来的制冷剂经过所述防止2后，被冷凝并存储在所述储液装置22中，另外，所述冷凝装置21可以为冷凝器，但并不以此为限。

作为示例，所述吸热制冷装置3包括蒸发装置31及制冰装置32，其中，所述蒸发装置31用于接收所述放热装置2输出制冷剂，且所述蒸发装置31中的制冷剂被所述吸附床装置11吸附并带走热量将所述制冰装置32制冷。

具体的，在一定条件下，所述放热装置2中的液态制冷剂进入所述蒸发装置31中，所述蒸发装置31与所述制冰装置32相接触设置，与此同时，所述解吸吸附装置1的吸附床装置11将蒸发装置31内的制冷剂吸附，从带走周围的热量，所述制冰装置32内的结冰，完成制冷过程。优选地，所述制冰装置32设置于所述蒸发装置31容纳制冷剂的容纳腔的内部，以保证所述制冰装置32的外围全部置于输入到所述蒸发装置31内的制冷剂中，从而达到较好的制冷效果。

作为示例，所述吸热制冷装置3还包括第二热交换装置33，所述第二热交换装置33设置于所述制冰装置32外围。

作为示例，所述制冰装置32上还设置有输入管路321及输出管路322，且所述输入管路321及所述输出管路322均与所述制冰装置32相连通。

具体的，所述吸热制冷装置3中还设置有第二热交换装置33，所述第二热交换装置33可以为换热器，优选地，所述换热器环绕设置于所述制冰装置32的外周上，以更好的进行热交换，从而达到更好的制冰效果。另外，所述制冰装置32上还设置有输入输出的管路，在本实施例中，用于补水以及排水的作用。

作为示例，所述解吸吸附装置1与所述放热装置2之间和/或所述放热装置2与所述吸热制冷装置3之间和/或所述吸热制冷装置3与所述解吸吸附装置1之间设置有流量控制装置4和/或5和/或6。

具体的，所述流量控制装置4设置于所述解吸吸附装置1与所述放热装置2之间，可以为截止阀，所述流量控制装置5设置于所述放热装置2与所述吸热制冷装置3之间，可以为节流阀，所述流量控制装置6设置于所述吸热制冷装置3与所述解吸吸附装置1之间，可以为截止阀。在本实施例中，所述流量控制装置4用于控制制冷剂进入所述放热装置2中，所述流量控制装置5用于控制制冷剂流入所述蒸发装置31中，所述流量控制装置6用于控制制冷剂被所述吸附床装置11从所述蒸发装置31中吸附。另外，所述解吸吸附装置1与所述放热装置2与所述吸热制冷装置3之间优选为通过管路互相连接。

作为示例，所述制冷系统的工作介质为硅胶-水工质对制冷蓄冰。

具体的，本实用新型是基于排油烟设备的吸附式制冷系统可以使用任意吸附式制冷的工质对，优选地，在本实施例中，所述工质对为硅胶-水，特别的，厨房油烟与吸附式空调的温度匹配性好，刚产生的初始温度约为60～100℃，而以硅胶-水为工质对的吸附式空调要求的热源温度为40～80℃，两者之间具有较好的温度匹配性。

本实用新型还提供一种基于排油烟设备的吸附式制冷方法，所述制冷方法为采用上述任一种方案的制冷系统进行制冷的方法，所述制冷方法包括如下步骤：

1)提供一如上述任意一种方案所述的基于排油烟设备的吸附式制冷系统；

2)将高温油烟输入至所述解吸吸附装置1内，以使所述吸附床装置11所吸附的制冷剂解吸；

3)控制解吸的所述制冷剂输入至所述放热装置2内，以将所述制冷剂冷凝；

4)控制冷凝的制冷剂输入至所述吸热制冷装置3内；

5)控制所述吸附床装置11吸附所述吸热制冷装置3内的制冷剂，以完成制冷过程。

作为示例，步骤3)中，控制所述解吸的制冷剂输入至所述放热装置2内的条件为：所述解析吸附装置1内的压强与所述放热装置2内的压强相等；步骤5)中，控制所述吸附床装置11吸附所述吸热制冷装置3内的制冷剂的条件为：所述解析吸附装置1内的压强与所述吸附制冷装置3内的压强相等。

作为示例，步骤3)后还包括步骤：停止高温油烟的输入，并冷却所述吸附床装置11。

作为示例，冷却所述吸附床装置11的方式包括：使油烟机空转以冷却所述吸附床装置11。

具体的，作为采用本实用新型的基于排油烟设备的吸附式制冷系统进行制冷的方法，首先，厨房灶台化石燃料燃烧产生的大量高温气体夹杂着的油烟蒸汽被油烟机吸入后，随着油烟机内风机的运行在所述油烟机罩12内旋转，夹杂的高温油烟在所述第一换热装置13的作用下丧失热量液化为油滴并附着在所述第一换热装置13的肋排上，在此过程中，油滴和气体将热量传递给所述吸附床装置11，在短暂的停留后，冷却的油烟气体进入所述排烟装置排出室外。所述吸附床装置受热到一定程度(如达到所述解吸吸附装置内的压强与所述放热装置内的压强相等)时，制冷剂会被解吸出来，通过所述截止阀到所述冷凝装置21，经过冷凝装置冷凝之后流入到储液装置，当储液器存储到一定量时，打开节流阀，制冷剂流入蒸发器中，此时灶台停止工作使油烟机空转冷却吸附床(如达到所述吸热制冷装置内的压强与所述解吸吸附装置内的压强相等时)，打开截止阀，蒸发装置内的制冷剂被吸附床装置吸附并带走热量，所述制冰装置32内的水制冷结冰，制冷过程完成。

综上所述，本实用新型提供一种基于排油烟设备的吸附式制冷系统，所述制冷系统包括：解吸吸附装置，用于制冷剂的吸附与解吸，其包括吸附床装置及油烟机罩，所述吸附床装置包括至少一个吸附床，且所述吸附床装置设置于所述油烟机罩内，所述解吸吸附装置；放热装置，所述放热装置与所述解吸吸附装置相连接，用于将所述解吸吸附装置解吸的制冷剂冷凝；吸热制冷装置，其一端与所述放热装置相连接以接收所述放热装置输出的制冷剂，另一端与所述解吸吸附装置相连接以为所述解吸吸附装置提供制冷剂。基于本实用新型的方案，本实用新型的基于排油烟设备的吸附式制冷系统的吸附床装置与油烟机罩结合，利用集气罩(油烟机罩)的大面积和靠近热源的特点聚集热量，并节约了设备的占用空间，避免了排烟管道内的热衰减；本实用新型直接利用排风机冷却吸附床装置，无需额外的冷却装置，结构更简单；本实用新型的基于排油烟设备的吸附式制冷系统中，厨房的高温油烟与吸附式制冷设备(如吸附式空调)的温度匹配性较好；本实用新型的基于排油烟设备的吸附式制冷系统的结构简单，便于维护，十分适应厨房的工作环境。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。