[其他]用于金属氢化物加热泵的空气转换系统

说明书

公开了一种用于金属氢化物加热泵的空气转换系统（100）。系统（100）包括由分隔件（118）对准和分隔的金属氢化物反应器模块（102、104）；包含反应器模块（102、104）的壳体，该壳体被分隔以为每个反应器模块（102和104）确定单独的绝热室；在分隔件（118）周围用于支撑金属氢化物反应器模块（102、104）的轴承组件（110），其中轴承组件（110）在吸收和解吸模式期间围绕轴线旋转所述模块（102、104）。该系统（100）在传热介质流过热泵时减少了其热惯性和压降，从而提高性能并节约能源。

技术领域

本公开涉及金属氢化物热泵。

更具体地说，本公开涉及一种用于金属氢化物热泵的空气转换系统。

背景技术

金属或合金与氢气发生放热反应生成金属氢化物，金属氢化物反过来吸热并释放氢气。金属氢化物中常见的示例有LaNi₅H_x，MmNi₅H_x，MmCo₅H_x，FeTiH_x，VNbH_x和 Mg₂CuH，其均具有吸留大量氢并释放大量反应热的能力。已知各种金属氢化物装置，例如利用金属氢化物的这些性质来提供热量和/或制冷的热泵和空调装置。在这些金属氢化物装置中，使用氢作为制冷剂，金属氢化物用作吸附剂。

常规的金属氢化物热泵包括填充有第一种金属氢化物的第一个容器，填充有第二种金属氢化物的第二个容器(第一和第二种金属氢化物具有不同的平衡解离特性)；连接这些容器的氢流管；以及各个容器中的热交换器。通常，根据容器内金属氢化物发热和吸热，通过在热交换器内流动的介质而实现制热输出和制冷输出。

金属氢化物热泵以循环的方式进行工作。工作中将使用一对两种不同类型的金属氢化物，即将再生合金A和制冷合金B作为吸附剂，将氢作为制冷剂。在合金A和B作为成对反应器的第一个操作循环中，合金A使用高温热源的第一种介质排出氢。排出的氢被合金B吸收，并且在该过程中，热被排出到第二道介质(通常是环境空气)中。在第二个循环中，合金B使用第三道低温热源流来解吸氢。排出的氢被合金A吸收，并且在该过程中，热被排出到第四道介质流(通常是环境空气)中。因此，金属氢化物热泵的操作需要每种合金经过用于吸热和放热的温度波动。

通常，使用阻尼器进行转换。热泵的阻尼器、管道和外壳形成热循环的一部分，导致热惯性增加。美国6722154号专利提出了基于金属氢化物的空气冷却方法和装置。该装置包括由空气管道和阻尼器组成的复杂网络。这导致了热惯性增加。较高的热惯性对于系统来说是极不可取的，并且会导致性能降低。通过互连管道与多个阻尼器连接的反应器壳体布置对于用作传热介质的气流需要多个弯曲和较高的流动长度。这导致在系统中出现了更高的压降，从而需要较高功率的风扇和鼓风机。此外，空气分布不均匀，也导致了性能降低。多个阻尼器通过互连管道连接到反应器壳体，这使得系统体积庞大而沉重。此外，互连管道导致系统的高度增加，这对于诸如车辆中的移动空调应用来说是不可取的，由于其增加了车辆上的拖曳力。

因此，需要一种用于金属氢化物热泵的空气转换系统，以克服金属氢化物热泵中常规空气转换系统的上述缺点。

目的

本公开的系统的一些目的(以下至少一个具体实施例可以满足)如下：

本公开的目的是提供一种用于金属氢化物热泵的改进空气转换系统。

本公开的第二个目的是提供一种用于金属氢化物热泵且能降低热惯性并提高性能的空气转换系统。

本公开的第三个目的是提供一种用于金属氢化物热泵的空气转换系统，其能减少传热介质在流过热泵时的压降，从而降低运行风扇和鼓风机的功率消耗。

本公开的第四个目的是提供一种用于金属氢化物热泵的空气转换系统，其能在反应器中提供均匀的空气分布。