專利名稱：無氟里昂氣冷式節(jié)能空調機的制作方法
技術領域：
本實用新型無氟氣冷式節(jié)能空調機屬于一種空調裝置，特別是指一種利用空氣為制冷工質，采用半導體元件進行制冷的多功能空調裝置，既能制冷、加熱，又能加濕、去濕、凈化和產(chǎn)生負氧離子。
現(xiàn)有制冷空調技術存在的問題如下1、采用氟里昂作為工質的空調設備，耗能大，對環(huán)境有嚴重污染。
2、采用混合工質、化學式制冷，如氨、溴化鋰等作為制冷工質，毒性大，且易燃易爆，對人類有極大危害。
3、采用半導體制冷技術雖無上述危害，但耗電量極大，成本高，難于推廣應用。
本實用新型的目的是提供一種無氟里昂氣冷式節(jié)能空調機，采用空氣為制冷工質的壓差式制冷器制冷、以及半導體制冷元件降溫以進行冷調。
本實用新型的另一目的是提供一種無氟里昂氣冷式節(jié)能空調機，可利用壓差式制冷器產(chǎn)生熱氣、以及半導體制冷元件升溫以進行暖調。
本實用新型的又一目的是提供一種無氟里昂氣冷式節(jié)能空調機，利用制冷裝置的射流器使制冷氣體與循環(huán)降溫裝置的低溫氣體混合輸出，形成均勻的氣流組織。
本實用新型的兩個主要部分壓差式制冷器已于1992年11月18日申請中國專利，申請?zhí)枮?2113032.5；多功能冷熱機已于1993年1月18日申請專利，申請?zhí)枮?3200561.6。
本實用新型無氟里昂氣冷式節(jié)能空調機，由制冷系統(tǒng)、循環(huán)降溫配氣系統(tǒng)和箱體部分組成。
本實用新型制冷裝置由、氣體混合干燥器、壓縮機、油水過濾器、熱交換器、壓差式制冷器、分配器、射流送風器組成；氣體混合干燥器通過風輪旋轉吸入循環(huán)降溫配氣系統(tǒng)中的低溫氣體，與同時吸入的補充空氣混合干燥后，供給壓縮機作為氣源；壓縮氣體經(jīng)油水過濾器后送至熱交換器，熱交換器為逆流式交換器，其冷氣來自循環(huán)降溫箱，高壓氣經(jīng)熱交換降溫后進入壓差制冷器；壓差制冷器具有一球形內腔對開式外固體，在外固體兩側與球形腔軸線平行對稱各裝一進氣管，進氣管端為一細徑直管，腔體上方有一熱氣出口與熱氣排出管相連，下方有一冷氣出口與分配器進氣口相連通；分配器一有圓柱形內腔、一進氣口、兩出氣口；進氣口接收來自壓差制冷器輸出的冷氣，出氣口與裝設在循環(huán)降溫箱中的射流送風器相連，向室內輸出射流冷氣；循環(huán)降溫配氣系統(tǒng)的基本結構為一箱體內有電機室、送風腔、負壓循環(huán)箱三個腔室；送風腔內裝有風輪，電機與風輪相連，送風腔與負壓循環(huán)腔之間有通風孔相通；負壓循環(huán)腔內，下部裝設有初級熱交換管，該熱交換管浸在冷水中，其管端入口處裝有空氣除塵干燥器，交換管出口與氣體分配板相連，分配板上方為熱交換簾，再上為噴淋管，該噴淋管通過一揚水管與一設在箱內下部冷水中的潛水泵相連，揚水管外部包設有管狀半導體制冷元件；工作時，電機帶動風輪旋轉，使負壓循環(huán)箱形成負壓，將空氣經(jīng)除塵干燥器吸入初級熱交換管，再經(jīng)分配板、熱交換簾而進入送風腔，最后，降溫的氣體與射流冷氣混合，經(jīng)箱體前的通風窗送出箱外；
采用上述制冷系統(tǒng)，可將－10℃的冷氣流與循環(huán)降溫配氣系統(tǒng)的大量降溫氣流(降溫3－5℃)混合，通過射流送風器均勻輸出到室內，一般可使室溫達到23℃。
本實用新型無氟里昂氣冷式空調機的突出優(yōu)點如下1、無污染，以空氣為制冷工質、對自然、生物、人類無任何污染和毒害。
2、高效節(jié)能，效能比大于3.0。
3、一機多用，本空調機冷量可調，還可當作風扇使用。
4、多功能可進行冷調或暖調，同時可加濕、去濕，更能產(chǎn)生大量負氧離子，還具有去除二氧化碳的功能。關于這些功能已在前面所述93200561、6，「多功能冷熱機」的申請案中有所說明，負氧離子的產(chǎn)生，是由于水的噴淋所形成的“瀑布效應”會產(chǎn)生上萬個負氧離子，從而使得空氣變得新鮮，有益于健康，CO2的去除，則是由于空氣中的CO2與水發(fā)生如下反應所致CO2＋NaOH＝H2O＋NaCO35、可制造成各種規(guī)格的產(chǎn)品，如窗式、臥式、立式、壁掛式、分體式等，采用大型壓縮機可制成大型中心空調。
6、節(jié)材，無笨重的冷卻器和大量用材的蒸發(fā)器，可節(jié)約大量鋼材和銅材。
7、極大的社會效益，無氟里昂制冷新技術的問世對國家面臨的技術換代有極大的經(jīng)濟及社會效益。
以下結合附圖詳細說明本實用新型的實施例。


圖1是本實用新型空調機內部結構正視示意圖；圖2是本實用新型空調機內部結構后視示意圖；圖3是本實用新型空調機正視圖；圖4是本實用新型空調機系統(tǒng)示意圖；圖5是本實用新型空調機制冷裝置正視圖；圖6是本實用新型空調機制冷裝置俯視圖7是本實用新型空調機制冷裝置分配器正視圖；圖8是本實用新型空調機制冷裝置分配器俯視圖；圖9是本實用新型空調機射流送風器正視圖；
圖10是本實用新型空調機射流送風器俯視圖；
圖11是本實用新型壁掛式空調機示意圖；
圖12是本實用新型臥式空調機示意圖。
本實用新型空調機由制冷裝置(1)、循環(huán)降溫配氣箱(2)和箱體(3)三部分組成；本實用新型的獨特結構之一是采用無氟氣冷式制冷裝置，(1)，，該制冷裝置(1)，如圖4、5、6所示，由氣體混和干燥器(4)、壓縮機(5)、油水過濾器(6)、熱交換器(7)、壓差式制冷器(8)、分配器(9)、射流送風器(10)組成制冷系統(tǒng)，組裝于箱體中，裝設在空調機下部；氣體混合干燥器(4)由依次相連的進氣腔(11)、干燥室(12)、送氣腔(13)構成，進氣腔(11)由于風輪(15)轉動而吸入來自循環(huán)降溫箱(2)的冷氣，并通過進氣腔(11)上的鋼網(wǎng)吸入外界補充空氣，將其混合經(jīng)干燥后作為氣源供給壓縮機(5)；壓縮機(5)輸出的高壓氣體通過油水過濾器(6)凈化，再經(jīng)熱交換器(7)降溫，然后送至壓差式制冷器(8)；熱交換器(7)為一逆流式交換器，其冷氣源來自循環(huán)降溫箱(2)，廢氣經(jīng)排氣管被空調機后部的風扇排出；壓差式制冷器(8)包括一具有球形膨脹腔的對開式外固體(18)，腔內有保溫防腐涂料內襯(19)，在外固體(18)的兩側，相對于球形腔軸線平行對稱設置兩進氣管(20)，進氣管(20)內端為一細徑直管噴咀，球形腔正下方為冷氣出口(21)，正上方為熱氣出口(22)，熱氣出口(22)處裝設一調整桿(23)，用以調節(jié)冷熱氣流的比例和溫度；分配器(7)具有一圓柱狀內腔的方殼體(28)，腔口蓋緊一壓蓋(29)，殼體有一入氣口(30)與壓差制冷器(8)的冷氣出口(21)相連通，兩個出氣口(31)與循環(huán)降溫箱(2)中的射流送風器相連通；循環(huán)降溫裝置，如
圖1、2、3所示，有三個腔室電機室(33)、送風腔(34)、負壓循環(huán)箱(35)；送風腔(34)前部為裝設在箱體上的通風窗，其內部裝設有風輪(38)，該風輪(38)與裝設在電機室(33)內的電機(37)相連，負壓循環(huán)箱(35)有一上蓋(39)，上蓋(39)開有通風孔與送風腔(34)相通；電機室(33)、送風腔(34)及負壓循環(huán)箱(35)的內壁上均覆設有隔熱消噪層(40)，負壓循環(huán)箱(35)內下部橫向裝有一初級熱交換管(41)，該管浸在冷水中，其兩端空氣入口處各裝設一除塵干燥器(42)，該除塵干燥器(42)內裝有干燥劑和短纖維；初級熱交換管(41)出口連通一裝設有分配板(43)的氣流分配室(44)，氣流分配室(44)上方有一熱交換簾(45)，該熱交換簾(45)上方有一噴淋管(46)，該噴淋管(46)通過揚水管(47)和裝設在箱體下部的潛水泵(48)相連；在揚水管(47)上包設有半導體制冷管狀元件(32)，半導體制冷元件的冷熱兩面溫差可達60－80℃；此裝設有半導體制冷元件的揚水管部分可裝設在負壓循環(huán)箱(35)內，也可裝設在箱外。
氣流分配室(44)與初級熱交換管(41)相通，分配室(44)上部為一多孔分氣板(43)；送氣腔(34)內風輪(38)旁，還裝設一可拆裝的加熱器，，加熱器由一石英管(51)、支架(52)和底座(53)組成，當需要暖調時，可利用石英管(51)加熱。
在送風腔(34)內，在其前部的通風窗上裝設有一凹形風窗(55)，該風窗(55)后面即為制冷裝置的射流送風器(56)，該射流送風器(56)通過裝設在風輪(38)周圍的送風管(57)與制冷裝置(1)分配器(7)的兩出氣口(31)相連通；射流送風器(56)上開有多個圓孔，如圖9、10所示，圓孔上焊有半球形小氣腔(58)，每一氣腔(58)前端有一噴氣咀(59)，以噴出射流氣體；送風腔(34)還通過管路與氣體混合干燥器(4)進氣口(11)相通，以供給制冷裝置(1)氣源，形成制冷循環(huán)。
為本實用新型在箱體前面板與送風腔(34)相對應的部位有一通風窗(60)，通風窗(60)旁裝有電源開關(61)，冷熱調節(jié)開關(62)和風量調節(jié)開關(63)；箱體頂部裝有電控部件和顯示器，箱體側部有側搬孔。
本實用新型無氟氣冷式節(jié)能空調機的工作原理和工作過程如下空調機啟動后，氣體混合干燥器(4)吸入循環(huán)降壓箱(2)的冷氣和補充空氣，經(jīng)混合干燥后供給壓縮機(5)，氣體經(jīng)壓縮后達0.7－1.0Mpa的壓力，經(jīng)過濾去油水，進入熱交換器(7)，熱交換器(7)的冷氣源來自循環(huán)降壓箱(2)，熱交換廢氣送入機箱后面由排熱風扇(66)排出室外。壓縮氣體經(jīng)冷卻從32℃降到25℃左右，此25℃的氣體進入壓差式制冷器(8)，氣體經(jīng)膨脹制冷，冷氣流進入分配器(7)；由于冷氣流壓力僅0.12－0.15MPa，經(jīng)分配器(7)增壓可達0.3MPa，然后進入分配器(7)、射流送風器(56)再次增壓輸出；同時與循環(huán)降溫系統(tǒng)的降溫大風量氣體混合經(jīng)前風窗吹入室內。
循環(huán)降溫配氣系統(tǒng)的工作過程如下當電機(37)啟動后，帶動風輪(38)高速運轉，使負壓循環(huán)箱(2)形成負壓，從而將外界氣體吸入干燥器(42)，氣體中的雜質、灰塵被吸收，經(jīng)過濾脫水后，氣體進入浸在水中的初級熱交換管(41)，經(jīng)熱交換后空氣和水蒸氣上升進入氣流分配室(44)，又經(jīng)分氣板(43)的分散作用均勻上升，并立刻與熱交換簾(45)接觸。當氣體進入初級熱交換管(41)與低溫水接觸時，在所含熱量被低溫水吸收的過程中，是以顯熱形式進行了熱量的傳遞，水的形態(tài)未改變，氣體溫度降低；然后，當氣體經(jīng)過分配板(43)和熱交換簾(45)時，氣體中的熱繼續(xù)被水的邊界層吸收保留在活潑的水邊界層中，此時，氣體所含顯熱很快轉化為水的汽化熱，水轉化為氣態(tài)而溫度不變；此時因熱交換簾(15)溫度比較低，使汽化水(含潛熱)又從氣態(tài)轉變?yōu)橐簯B(tài)，在此凝結相變過程中水的溫度不變。
此時，潛水泵(48)將箱內下部的低溫水通過揚水管(47)送到噴淋管(46)，在水的壓力下，噴水管(48)將水噴成霧狀噴到熱交換簾(45)上，此時的噴淋水和含潛熱的凝結水結合，經(jīng)熱交換簾(45)被沖帶回下面的水中，由于水的邊界層特性，這種潛熱又浮到水的邊界層，而水的溫度只有很小的變化。上述熱交換過程的特點是以水作為熱傳遞介質，在氣態(tài)與液態(tài)之間循換作相態(tài)變化，以潛熱形式傳遞熱量，因而溫度不變，所以能有效地對空氣進行制冷；同時，半導體制冷元件(32)處于制冷工作狀態(tài)，內面溫度為－35℃－－30℃，當潛水泵(47)將水提升經(jīng)過揚水管(48)時，水被降溫至10－5℃，然后由噴淋管(46)噴出最后，被加濕降溫的氣體在風輪(38)的作用下，及在前述射流攜帶下，并與射流氣體混合，通過箱前通風窗(60)送入室內。
上面所述是夏季冷通的工作情況，以下說明冬季暖通工作情況當風輪(38)高速運轉時，將加熱器的石英管(51)打開，并開啟半導體制冷元件(32)轉換開關，使半導體制冷元件(32)內面溫度控制在50－60℃，外面控制在0－10℃；該半導體元件(32)使經(jīng)過揚水管(47)的水(4－10℃)大幅度升溫到25－30℃，然后由負壓循換箱(35)內的噴淋管(47)噴出，噴到熱交換簾(45)上；當冷氣通過分氣板(43)后，經(jīng)過熱交換簾(45)時，吸收了水中的顯熱，溫度升高，并被水加濕；同時，氣體中含顯熱的水份很快與噴淋的熱水結合而回到水中，此過程中，水的相態(tài)不發(fā)生變化，因此熱量是以顯熱狀態(tài)傳給氣體使氣體升溫。
由于此時氣體升溫還不夠高，所以氣體在風輪(38)的作用下，又通過加熱器進一步加熱；并使氣體的含濕量降低。這樣往復地循環(huán)，使得氣體得到凈化和升溫，從而起到暖調的作用。本實用新型所用電機(37)，可以是40W、2500r／min的交流電機，風輪直徑為120mm，半導體制冷元件為內徑4－8mm、長120－200mm的管狀元件，工作電壓12V、5A；加熱器采用＜600W的石英管。在夏季可造成比環(huán)境溫度低5－8℃的溫差，而且，所送冷風風量很大，可達250－350Kg／h。
在上述基本原理和結構的基礎上，本實用新型還可有多種變換形式，如
圖11所示，即是本實用新型的另一實施例，該冷熱機由一個電機室(33)、兩個送風腔(34－1)(34－2)和兩個負壓循環(huán)腔(38－1)(38－2)構成；一臺電機(37)帶動兩臺風輪(35－1)(35－2)，與兩個負壓循環(huán)腔(38－1)(38－2)相通，從而加大了空氣調節(jié)量。
本實用新型與幾種常見空調的主要技術指標的對比列表附后。
常見空調技術指標對比表
權利要求1.一種無氟里昂氣冷式節(jié)能空調機，由制冷系統(tǒng)、循環(huán)降溫配氣系統(tǒng)和箱體組成；其特征在于所述制冷裝置，由氣體混合干燥器、壓縮機、油水過濾器、熱交換器、壓差式制冷器、分配器、射流送風器等組成；氣體混合干燥器的入口接循環(huán)降溫配氣裝置以吸收其低溫氣體，其進氣腔具有鋼窗以吸進補充空氣，兩種氣體混合干燥后，送至壓縮機作為氣源；壓縮氣體經(jīng)油水過濾器后送至熱交換器，熱交換器為逆流式交換器，其冷氣流來自循環(huán)降溫箱，高壓氣經(jīng)熱交換降溫后進入壓差制冷器；壓差制冷器具有一球形內腔對開式外固體，在外固體兩側與球形腔軸線平行對稱各裝一進氣管，進氣管端為一細徑直管，腔體上方有一熱氣出口與熱氣排出管相連，下方有一冷氣出口與分配器進氣口相連通；分配器有一圓柱形內腔，一進氣口、兩出氣口；進氣口接收來自壓差制冷器輸出的冷氣，出氣口與裝設在循環(huán)降溫箱中的射流送風器相連，向室內輸出射流冷氣；循環(huán)降溫配氣裝置包括一箱體內有電機室、送風腔、負壓循環(huán)腔三個腔室；送風腔內裝有風輪，電機與風輪相連，送風腔與負壓循環(huán)腔之間有通風孔相通；負壓循換腔內，下部裝設有初級熱交換管，該熱交換管浸在冷水中，其管端入口處裝有空氣除塵干燥器，交換管出口與氣體分配板相連，分配板上方為熱交換簾，再上為噴淋管，該噴淋管通過一揚水管與一設在箱內下部冷水中的潛水泵相連，揚水管外部包設有管狀半導體制冷元件；在所述送風腔內，在其前部的通風窗后裝有一射流送風器，制冷裝置中的分配器通過裝設在風輪周圍的送風管與該射流送風器相連，使射流制冷氣與降溫配氣同時從通風窗送出箱外。
2.如權利要求1所述的無氟里昂氣冷式節(jié)能空調機，其特征在于所述射流通風管前面開有多個圓孔，圓孔上焊有半球形小氣腔，每一小氣腔前端有一噴咀以噴出射流冷氣。
3.如權利要求1、2所述的無氟里昂氣冷式節(jié)能空調機，其特征在于所述制冷裝置裝設在循環(huán)降溫箱之下，構成立式空調機；制冷裝置裝設在循環(huán)降溫箱之后，構成臥式空調機。
4.如權利要求1、2所述的無氟里昂氣冷式節(jié)能空調機，其特征在于由一臺電機帶動兩臺循環(huán)降溫箱，形成掛式空調機；制冷裝置設在循環(huán)降溫箱外，作為中心制冷裝置通過管路與多臺循環(huán)降溫箱連接。
專利摘要本實用新型空調機，具有制冷系統(tǒng)和循環(huán)降溫系統(tǒng)兩部分，前者包括氣體混合干燥器、壓縮機、壓差制冷器、分配器，射流送風器，以空氣為工質制冷；后者包括送風腔和負壓循環(huán)箱；負壓循環(huán)箱下部有一置于水中的熱交換管，管端為空氣入口，管上部為熱交換簾和噴淋管，噴淋管經(jīng)外設半導體制冷元件的揚水管通到箱下部水中；兩系統(tǒng)產(chǎn)生的射流制冷氣和降溫氣均勻混合送出空調機外；本機還可調暖、去濕、加濕、凈化空氣并產(chǎn)生負氧離子。
文檔編號F24F1/00GK2155514SQ93205239
公開日1994年2月9日 申請日期1993年3月10日 優(yōu)先權日1993年3月10日
發(fā)明者劉加才, 吳祖發(fā), 梅大銳, 匡淑英 申請人:吳祖發(fā)