專利名稱：熱泵式家用空調(diào)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于用水作制冷劑的家用空調(diào)器。
本發(fā)明是對中國專利申請公開說明書“96235715.4”公布的一種以水為制冷劑制冷機(jī)的結(jié)構(gòu)，改進(jìn)并使其進(jìn)一步完善的熱泵式綠色空調(diào)器，原有的綠色空調(diào)制冷機(jī)是一種以水為制冷劑的制冷機(jī)，實(shí)現(xiàn)制冷的過程。它的蒸發(fā)裝置采用單級葉輪，水在汽化過程中受到的沖擊力不夠強(qiáng)，殼體內(nèi)的氣壓偏高，沸點(diǎn)偏高，汽化力度不夠大。制冷劑沒有循環(huán)使用，它只能制冷不能制熱。
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種汽化力度大，既能制冷又能制熱的家用空調(diào)器。
在蒸發(fā)裝置、螺線管(或太陽能吸熱器)內(nèi)水蒸氣中的液滴經(jīng)殼體內(nèi)表面(或螺線管內(nèi)壁)積聚在低凹處，然后送入進(jìn)水箱25內(nèi)。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，將原制冷機(jī)毛細(xì)孔的數(shù)量減成為一個(gè)，其位置改在原制冷機(jī)進(jìn)水管口14處。制冷機(jī)第一蒸發(fā)裝置的葉輪原來只有一個(gè)，現(xiàn)增加為三個(gè)以上(包括三個(gè))。制冷機(jī)第二蒸發(fā)裝置現(xiàn)改稱為汽體回收器，葉輪數(shù)量由一個(gè)增加為二個(gè)。蒸發(fā)裝置中最后一級葉輪維持原結(jié)構(gòu)不變，其它各級葉輪底盤園周有一個(gè)垂直盤面與底盤為一體的空心園柱面。制冷機(jī)的供水水箱現(xiàn)稱為液化水箱。現(xiàn)增加一組“螺線管”和另一組太陽能吸熱器。蒸發(fā)裝置與螺旋管之間，螺旋管與汽體回收器之間，汽體回收器與液化水箱之間，液化水箱與進(jìn)水箱之間用管道密封連接。進(jìn)水箱與蒸發(fā)裝置殼體底部之間密封連接。太陽能吸熱器和螺線管(各有閥門)兩組并聯(lián)于蒸發(fā)裝置與汽體回收器之間。
其具體結(jié)構(gòu)是一種高效吸收太陽能的“熱泵式綠色空調(diào)器”，它主要由電動(dòng)機(jī)、進(jìn)水箱、蒸發(fā)裝置、螺線管、太陽能吸收器、水汽回收器、液化箱、箱體、蝸殼、底座組成，其特征在于蒸發(fā)裝置的上水軸管的外徑上裝有3-5個(gè)汽化葉輪上水軸管內(nèi)孔里裝有吸水葉輪，軸管的上水端口裝有調(diào)節(jié)螺絲另一端裝有皮帶輪，汽體回收器轉(zhuǎn)軸上連接有二個(gè)吸汽葉輪，軸頂端裝有皮帶輪，蒸發(fā)裝置蝸殼排氣管與螺線管、太陽能吸熱器的一端密封連接，另一端與汽體回收器吸氣管密封連接，汽體回收器蝸殼排汽管與液化水箱進(jìn)汽管密封連接，液化水出水管與進(jìn)水箱進(jìn)水管密封連接。液化水箱里裝有鹽水。
本發(fā)明空調(diào)器是這樣工作的，當(dāng)蒸發(fā)裝置中葉輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)后，進(jìn)水箱中的水被吸水葉輪吸入軸管內(nèi)，進(jìn)入吸水輪后的水雖然汽化的不多，但多數(shù)變?yōu)樗魏蟊晃氲谝患壢~輪，在葉輪內(nèi)受到葉片、園柱面沖擊作用后以很高速度進(jìn)入殼體空間，與殼體碰撞而汽化、再被吸入第二級葉輪受沖擊作用而汽化，最后被吸入第三級葉輪，水汽高速的離開蝸殼進(jìn)入螺線管。水在蒸發(fā)裝置內(nèi)瞬間大量汽化，便吸收蒸發(fā)裝置殼體大量的熱量，但由于殼體面積小，汽體瞬間不可能吸走汽化所需的熱量。汽化過程近似于絕熱汽化過程，所以水汽自身溫度顯著下降，溫度很低的水汽進(jìn)入螺線管后繼續(xù)吸熱，螺線管的溫度則不停的下降。由此看出蒸發(fā)裝置外殼和螺線管相當(dāng)于一般制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器。另用風(fēng)扇使載冷劑反復(fù)流過蒸發(fā)器外殼表面，將冷量送入需要降溫的空間，從而完成空調(diào)制冷任務(wù)。
當(dāng)汽體在螺線管中吸取大量的熱量升溫后，迅速被汽體回收器吸走，以保持螺線管中的汽體處于未飽和狀態(tài)。由汽體回收器蝸殼出來的汽體動(dòng)能逐漸減少，位能增加壓力上升(P≤1atm)成為飽和汽體進(jìn)入液化水箱，液化而放熱，汽體回收器和液化水箱與一般制冷系統(tǒng)壓縮機(jī)、冷凝器的作用類似。
如果綠色空調(diào)器是作為夏季給房間降溫用，液化水箱溫度必須維持在T＝30℃左右的環(huán)境溫度下，為達(dá)此目的，則必須另外用風(fēng)扇將液化水的凝結(jié)熱送入大氣空間。
如果綠色空調(diào)器是作為冬季給房間升溫取暖之用，必須使液化水箱中的水溫升高(50℃＜T≤100℃)。為此，一定先關(guān)閉螺線管通道，接著打開太陽能吸熱器吸熱升溫。為液化水箱的水汽液化時(shí)放出大量熱量提供可靠能源，另用風(fēng)扇使載熱劑反復(fù)流過液化水箱外殼表面，將熱量送入需要升溫保暖空間，從而完成空調(diào)制熱任務(wù)。
綠色空調(diào)器工作開始后，水汽在系統(tǒng)內(nèi)吸收大量熱量，其溫度為t1，進(jìn)入液化水箱液化而放熱，高溫?zé)嵩吹臏囟炔粩嗌邽閠2(Δt＝t2-t1)，溫差可達(dá)攝氏數(shù)十度。這個(gè)高溫?zé)嵩词撬谝夯渲幸夯艧幔藶樵斐傻?。把人工造成高溫?zé)嵩吹臋C(jī)器稱為“制熱機(jī)”。
按熱泵式綠色空調(diào)器原理制造成一種制熱機(jī)，可稱為“綠色制熱機(jī)”，供給家庭各種用途的熱水、煮制食品的熱源等。綠色制熱機(jī)能從“太陽吸熱器”中大量高效吸取太陽能，向高溫?zé)嵩瘁尫艧崃可郎?，這和燃料燃燒釋放熱量升溫有類似之處。前者要消耗一部分電能，大量吸收太陽能而釋放熱量，無二氧化碳等氣體產(chǎn)生；后者要消耗一部分燃料，方可將千百萬年儲存的太陽能以熱量形式釋放出來，必會產(chǎn)生二氧化碳等氣體。綠色制熱機(jī)消耗少量的能量，獲得比該能量大若干倍的太陽能。一般常規(guī)吸收太陽能的辦法是在“太陽能吸收器”內(nèi)裝著水，只能靠太陽光的強(qiáng)力幅射獲得太陽能。其溫差小、效率低。用綠色制熱機(jī)溫差大、吸熱快，在無陽光強(qiáng)幅射時(shí)也可大量吸收太陽能。可以說是一種高效吸收太陽能的機(jī)器，一旦全世界采用，將會減少全地球二氧化碳等氣體的排放量。
經(jīng)下結(jié)合實(shí)施例附圖對發(fā)明做一進(jìn)步說明附

圖1是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2是蒸發(fā)裝置結(jié)構(gòu)圖。
附圖3是汽體回收器結(jié)構(gòu)圖。
附圖4是綠色制熱機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖5是底盤結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1中蒸發(fā)裝置的蝸殼出口32與螺線管22的一端管口連接，螺線管22的另一端管口與汽體回收器23的吸氣管33連接，汽體回收器23的蝸殼出氣口36與液化水箱24的進(jìn)汽管連接，液化水箱24的出水管口通過管道與進(jìn)水箱25連接，進(jìn)水箱25與蒸發(fā)裝置外殼31下部連接，電動(dòng)機(jī)26軸的一端與蒸發(fā)裝置軸管27連接，另一端與汽體回收器的軸37連接。蒸發(fā)裝置軸管27的下端部在進(jìn)鹽水箱25的鹽水中，毛細(xì)孔調(diào)節(jié)螺絲28(調(diào)節(jié)螺絲上加工有毛細(xì)孔)、吸鹽水葉輪29安裝在軸管27的內(nèi)管中，汽化葉輪30與軸管27連為一體同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，軸管27通過軸承與蒸發(fā)裝置殼體31連接，蝸殼32與蒸發(fā)裝置殼體31上部連接。汽化葉輪底盤由底盤面39和空心園柱面40組成。
汽體回收器23的轉(zhuǎn)軸37與葉輪34連為一體同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸37與殼體35通過軸承連接。
當(dāng)電動(dòng)機(jī)26高速轉(zhuǎn)動(dòng)后，鹽水在蒸發(fā)裝置23中全部汽化吸收部分熱量后，由蝸殼出口32進(jìn)入螺線管22內(nèi)(或太陽能吸收器38內(nèi))繼續(xù)吸收熱量，致使蒸發(fā)裝置殼體31、螺線管22的溫度顯著降低。汽化吸熱后的汽體被吸入汽體回收器23內(nèi)，在葉輪34的作用下高速進(jìn)入液化鹽水箱24內(nèi)減速增壓液化升溫釋放熱量，液化鹽水通過管道進(jìn)入進(jìn)水箱25內(nèi)，然后進(jìn)行汽化、液化循環(huán)制冷制熱過程。
權(quán)利要求
1.一種高效吸收太陽能的“熱泵式綠色空調(diào)器”，它主要由電動(dòng)機(jī)、進(jìn)水箱、蒸發(fā)裝置、螺線管、太陽能吸收器、水汽回收器、液化箱、箱體、蝸殼、底座組成，其特征在于蒸發(fā)裝置的上水軸管的外徑上套有3-5個(gè)汽化葉輪，上水軸管內(nèi)孔里裝有吸水葉輪，軸管的上水端口套有調(diào)節(jié)螺絲，另一端套有皮帶輪；汽體回收器轉(zhuǎn)軸上連接有二個(gè)吸汽葉輪，軸頂端裝有皮帶輪；蒸發(fā)裝置蝸殼排氣管與螺線管、太陽能吸熱器的一端密封連接，另一端與汽體回收器吸氣管密封連接；汽體回收器蝸殼排汽管與液化箱進(jìn)汽管密封連接，液化箱出水管與進(jìn)水箱進(jìn)水管密封連接；液化箱里裝有鹽水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵式綠色空調(diào)器，其特征還在于調(diào)節(jié)螺絲上，加工有一個(gè)毛細(xì)孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵式綠色空調(diào)器，其特征還在于蒸發(fā)裝置中的汽化葉輪底盤園周有一個(gè)垂直盤面與底盤為一體的空心園柱面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱泵式綠色空調(diào)器，其特征還在于蒸發(fā)裝置中的汽化葉輪轉(zhuǎn)速為9000轉(zhuǎn)/分以上，或者葉輪線速度為65米/秒以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵式綠色空調(diào)器，其特征還在于若在全封閉系統(tǒng)中只安裝太陽能吸熱器，一端直接與蒸發(fā)裝置相連接另一端與汽體回收器連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵式綠色空調(diào)器，其特征還在于最佳鹽使用氯化鈉或氯化鈣水溶液為制冷劑。
全文摘要
一種高效吸收太陽能的“熱泵式綠色空調(diào)器”,它主要由電動(dòng)機(jī)、進(jìn)水箱、蒸發(fā)裝置、螺線管、太陽能吸收器、水汽回收器、液化箱、箱體、蝸殼、底座組成,蒸發(fā)裝置與螺線管、太陽能吸熱器的一端連接,另一端與汽體回收器連接,汽體回收器與液化箱連接,液化箱與進(jìn)水箱連接。液化箱里裝有水或鹽水。熱泵式綠色空調(diào)器屬于既制冷又制熱的家用空調(diào)器。
文檔編號F24F5/00GK1196466SQ9710846
公開日1998年10月21日 申請日期1997年4月11日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月11日
發(fā)明者張世嚴(yán) 申請人:張世嚴(yán)