專利名稱：開放式空氣工質(zhì)離心壓縮空調(diào)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空調(diào)機(jī)，尤其是由主軸、壓縮室(冷卻室)、減壓室、壓縮葉 片、散熱片等部件整體旋轉(zhuǎn)，葉片帶動(dòng)空氣工質(zhì)高速轉(zhuǎn)動(dòng)，使空氣在離心力的作用下被 壓縮放出熱量，然后排出冷空氣的一種開放式空氣工質(zhì)離心壓縮空調(diào)機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，空調(diào)機(jī)作為空氣溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活 中的各個(gè)領(lǐng)域，且技術(shù)日趨成熟，類別繁多，空調(diào)機(jī)按結(jié)構(gòu)形式一般分為窗式、掛壁 式、立柜式、移動(dòng)式、一拖式、吊頂式等，世界上使用數(shù)量最多的是壓縮式空調(diào)器機(jī)， 壓縮式空調(diào)機(jī)主要由壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥(或毛細(xì)管)、蒸發(fā)器四大部分組成，它利 用壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)管道內(nèi)的制冷劑循環(huán)流動(dòng)，不斷的蒸發(fā)、冷凝，通過制冷劑溫差吸熱和壓 縮機(jī)壓縮制熱后，把外界空氣中的能量源源不斷的聚集到冷凝器上，再經(jīng)過風(fēng)扇將冷凝 器上的熱量散入室內(nèi)空氣中，這就是人們常說的熱空調(diào)；如果用蒸發(fā)器吸收室內(nèi)空氣中 的熱量，再用冷凝器將熱量放到室外，使室內(nèi)溫降低，這就是人們常說的冷空調(diào)。壓縮 式空調(diào)機(jī)的關(guān)鍵部件是壓縮機(jī)，其種類繁多，一般分為兩大類，即容積式制冷壓縮機(jī)和 離心式制冷壓縮機(jī)，容積式制冷壓縮機(jī)又可分為往復(fù)活塞式制冷壓縮機(jī)、回轉(zhuǎn)式制冷壓 縮機(jī)，不管壓縮機(jī)是哪個(gè)類別，采用什么方式，其目的就是壓縮制冷劑，完成一個(gè)工作 循環(huán)，吸收熱量或放出熱量達(dá)到制冷或制熱的目的；冷凝器、蒸發(fā)器一般由數(shù)米銅管或 鐵管彎曲成一定形狀組成，由風(fēng)扇使空氣流動(dòng)帶走冷凝器的熱量或?qū)崃克腿胝舭l(fā)器， 達(dá)到調(diào)節(jié)空氣溫度的目的。目前使用的空調(diào)機(jī)，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積較大(分體空調(diào)更是 如此)、散熱散冷使用的風(fēng)扇效率差、故障率大、容易泄漏制冷劑污染環(huán)境等諸多缺點(diǎn)， 因而現(xiàn)有空調(diào)技術(shù)有革新的必要。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有空調(diào)器體積較大(特別是分體式)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、控制電路復(fù)雜、吸 熱散熱所用風(fēng)扇效率低，噪聲大，故障率大、制冷劑容易泄漏且污染環(huán)境等諸多缺點(diǎn)， 本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制簡(jiǎn)單、吸熱散熱效率高、震動(dòng)小、噪聲低、故障率低 的開放式空氣介質(zhì)空調(diào)機(jī)，依靠葉片的高速轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)空氣一起轉(zhuǎn)動(dòng)，在離心力的作用下 壓縮空氣實(shí)現(xiàn)空調(diào)的目的。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是本發(fā)明由動(dòng)力機(jī)、主軸、軸承、圓形壓縮室(冷卻室)、壓縮葉片、渦扇葉片、 散熱片、空氣過濾器、狹窄空氣通道、空氣入口、空氣出口、減壓室、隔熱材料、出水 小孔、螺旋葉片等組成，采用主軸、軸承、圓形壓縮室(冷卻室)、壓縮葉片、渦扇葉 片、散熱片、空氣過濾器、狹窄空氣通道、減壓室、隔熱材料、出水小孔、螺旋葉片等 整體旋轉(zhuǎn)，依靠旋轉(zhuǎn)的壓縮葉片帶動(dòng)空氣高速轉(zhuǎn)動(dòng)，在離心力的作用下空氣被壓縮產(chǎn)生 熱量，依靠散熱片旋轉(zhuǎn)的將熱量放到空氣中，依靠壓縮葉片、渦扇葉片或螺旋葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)使空氣被壓縮或減壓且流動(dòng)實(shí)現(xiàn)制熱或制冷的工作。本發(fā)明采用了壓縮室與冷卻室合二為一的結(jié)構(gòu)，主軸、壓縮室(冷卻室)、壓縮葉片、渦扇葉片或螺旋葉片、狹窄空氣通道、空氣過濾器、減壓室、隔熱材料等整體旋 轉(zhuǎn)的方案，只用一個(gè)動(dòng)力機(jī)，用普通空氣作為工作介質(zhì)，且空氣是開放性流動(dòng)的(區(qū)別 于制冷劑的封閉循環(huán))，就可實(shí)現(xiàn)一種全新結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)緊湊、散熱效率高、成本低廉、故 障率小、完全不污染環(huán)境的空調(diào)機(jī)。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖1是本發(fā)明原理示意圖。圖中1.動(dòng)力機(jī)，2.主軸，3.軸承，4.圓形壓縮室(冷卻室)，5.壓縮葉片，6.渦 扇葉片，7.散熱片，8.空氣過濾器，9.狹窄空氣通道，10.冷空氣出口，11.減壓室，
12.隔熱材料，13.空氣入口，14.出水小孔。在圖1中，在動(dòng)力機(jī)1的帶動(dòng)下，主軸2、圓形壓縮室(冷卻室)4、壓縮葉片 5、渦扇葉片6、散熱片7、空氣過濾器8、狹窄空氣通道9、減壓室11、隔熱材料12等 一起高速轉(zhuǎn)動(dòng)；壓縮葉片5轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)壓縮室(冷卻室)4中的空氣一起轉(zhuǎn)動(dòng)，在離心力的 作用下，空氣被壓縮，放出熱量，由于壓縮空氣通過高速轉(zhuǎn)動(dòng)的散熱片7將熱量放到空 氣中會(huì)產(chǎn)生少量水，設(shè)有出水小孔14將水放出壓縮室(冷卻室)4，同時(shí)空氣通過空氣入 口 13的空氣過濾器8進(jìn)入壓縮室(冷卻室)4，被進(jìn)一步壓縮，在轉(zhuǎn)動(dòng)的渦扇葉片6的抽 吸下，壓縮室(冷卻室)4中的經(jīng)過放熱的高壓空氣通過一段狹窄空氣通道9(相當(dāng)于毛 細(xì)管的作用)進(jìn)入減壓室11，壓力變低，溫度下降，但在隔熱材料12的阻隔下，在減壓 室11中的低溫空氣吸收不到熱量，直接被渦扇葉片6抽吸出去，這一個(gè)程連續(xù)不斷，熱 空氣與冷空氣源源不斷地產(chǎn)生，如果需要用冷空氣，可以直接把冷空氣排入室內(nèi)，然后 吸入室內(nèi)較熱的空氣，并把熱量排在室外；如果需要用熱空氣，可以將熱量直接散在室 內(nèi)，將冷空氣排在室外，達(dá)到了調(diào)節(jié)空氣而制冷和制熱的目的。圖中的動(dòng)力機(jī)1可以是 電動(dòng)機(jī)、柴油機(jī)、汽油機(jī)等動(dòng)力設(shè)備。圖2是本發(fā)明另一種實(shí)現(xiàn)方式示意圖。圖中1.動(dòng)力機(jī)，2.主軸，3.軸承，4.圓形冷卻室(壓縮室)，5.壓縮葉片，7.散 熱片，8.空氣過濾器，9.狹窄空氣通道，10.冷空氣出口，11.減壓室，12.隔熱材料，
13.空氣入口，14.出水小孔，15.螺旋葉片。在圖2中，在動(dòng)力機(jī)1的帶動(dòng)下，主軸2、圓形冷卻室(壓縮室)4、壓縮葉片 5、散熱片7、空氣過濾器8、狹窄空氣通道9、減壓室11、隔熱材料12、螺旋葉片15等 一起高速轉(zhuǎn)動(dòng)；壓縮葉片5轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)壓縮室(冷卻室)的空氣一起轉(zhuǎn)動(dòng)，在離心力的作用 下，空氣被壓縮，放出熱量，由于壓縮空氣通過高速轉(zhuǎn)動(dòng)的散熱片7將熱量放到空氣中 會(huì)產(chǎn)生部分水，設(shè)有出水孔14將水放出壓縮室，通過高速轉(zhuǎn)動(dòng)的散熱片7將熱量放到空 氣中，同時(shí)空氣通過空氣入口 13經(jīng)過空氣過濾器8進(jìn)入壓縮室(冷卻室)4，被進(jìn)一步壓 縮，在轉(zhuǎn)動(dòng)的螺旋葉片15的抽吸下，壓縮室(冷卻室)4中的經(jīng)過放熱的高壓空氣通過一 段狹窄空氣通道9 (相當(dāng)于毛細(xì)管的作用)進(jìn)入減壓室11，壓力變低，溫度下降，但在隔 熱材料12的阻隔下，在減壓室11中的低溫空氣吸收不到熱量，直接被螺旋葉片14抽吸出去，這一個(gè)程連續(xù)不斷，熱空氣與冷空氣源源不斷地產(chǎn)生，如果需要用冷空氣，可以 直接把冷空氣排入室內(nèi)，然后吸入室內(nèi)較熱的空氣，并把熱量排在室外；如果需要用熱 空氣，可以將熱量直接散在室內(nèi)，將冷空氣排在室外，達(dá)到了調(diào)節(jié)空氣而制冷和制熱的 目的。圖中的動(dòng)力機(jī)1可以是電動(dòng)機(jī)、柴油機(jī)、汽油機(jī)等動(dòng)力設(shè)備。圖3是本發(fā)明壓縮葉片連 接關(guān)系示意圖。圖中2.主軸，5.壓縮葉片，9.狹窄空氣通道，14.出水小孔，16.壓縮室(冷卻 室)外壁，17.壓縮室(冷卻室)內(nèi)部空間。在圖3中，壓縮葉片5近端連接于主軸2上，葉片兩邊和壓縮室(冷卻室)兩壁 連接，壓縮室(冷卻室)外壁16上開有1個(gè)或數(shù)個(gè)出水小孔14，空氣在壓縮葉片5的帶 動(dòng)下在壓縮室(冷卻室)內(nèi)部空間17中高速旋轉(zhuǎn)，由于離心的作用，空氣被壓縮，產(chǎn)生 熱量，同時(shí)可能產(chǎn)生部分水，可以通過出水小孔14放出。
具體實(shí)施例方式在圖1的實(shí)施例中，我們以實(shí)施一個(gè)開放式空氣工質(zhì)離心壓縮空調(diào)機(jī)為例對(duì)本 發(fā)明進(jìn)一步說明主要部件的選擇及制造由于本發(fā)明是采用離心壓縮形式的空調(diào)機(jī)，離心力的大小主要由轉(zhuǎn)速?zèng)Q定，轉(zhuǎn) 速越大，效果越好，但轉(zhuǎn)速過大，在選擇材料上受到了限制，所以本實(shí)施例遵循簡(jiǎn)單、 能夠達(dá)到空調(diào)目的的要求制作一個(gè)示范機(jī)。動(dòng)力機(jī)根據(jù)使用場(chǎng)合可以選用汽油機(jī)、柴油機(jī)、電動(dòng)機(jī)等動(dòng)力設(shè)備，只要能 帶動(dòng)主軸及其他部件高速旋轉(zhuǎn)就行，為了使本具體實(shí)施例變得簡(jiǎn)單，電動(dòng)機(jī)是不錯(cuò)的選 擇，可以選擇1000-2000瓦的高速電動(dòng)機(jī)，要求轉(zhuǎn)速在3000轉(zhuǎn)/分-9000轉(zhuǎn)/分左右。主軸選擇強(qiáng)度足夠的鋼軸，長(zhǎng)度、直徑、最大扭矩等需要詳細(xì)計(jì)算，這里不 再列出計(jì)算結(jié)果。軸承市面上種類很多，由于轉(zhuǎn)速較高，必須選擇高速軸承，至少能承受3000 轉(zhuǎn)-9000轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)速，且軸承必須保持良好的潤(rùn)滑，市面上高速軸承很多，可以直接購買 使用。壓縮室(冷卻室)選擇強(qiáng)度較高的鋼板制作，今后實(shí)用型產(chǎn)品可能需要考慮 強(qiáng)度更高的材料，如碳纖維等。這里力求簡(jiǎn)單，選厚度3-5毫米左右的鋼板，加工成 圓形，中間有孔，孔的大小與主軸的外徑一致，然后用電焊焊接而成，由于需要高速轉(zhuǎn) 動(dòng)，要求焊接特別牢靠。壓縮葉片、渦扇葉片可用鋼板或比鋼板更好的其他材料加工而成，葉片內(nèi)端
用電焊焊接于主軸上。散熱片、吸熱片可以用鋼板焊接而成，其片數(shù)與形狀可以根具需要的風(fēng)向 (空氣的流向)來決定?？諝膺^濾器可以仿照內(nèi)燃機(jī)的空氣過濾器的做法制作。隔熱材料市面上銷售的隔熱材料很多，直接選用就是了。出水小孔在壓縮室(冷卻室)上鉆兩個(gè)對(duì)稱的小孔，估計(jì)直徑1-2毫米就行 了，太小容易堵塞，太大漏空氣，損失能量。
外殼根據(jù)空氣流動(dòng)方向的要求來制作，配合散熱片的形狀，可以把熱風(fēng)的風(fēng) 向調(diào)整為需要的方向。 將以上部件按實(shí)施圖焊接安裝完畢后，然后就可以開啟動(dòng)力機(jī)試用，通過加大 轉(zhuǎn)速、減小轉(zhuǎn)速，如果能夠調(diào)節(jié)空氣的溫度，實(shí)施例就制作成功了。
權(quán)利要求
1.一種開放式空氣工質(zhì)離心壓縮空調(diào)機(jī)，其特征是由動(dòng)力機(jī)、主軸、軸承、圓形 壓縮室(冷卻室)、壓縮葉片、渦扇葉片或螺旋葉片、散熱片、空氣過濾器、狹窄空氣通 道、減壓室、隔熱材料、出水小孔等組成一個(gè)整體，且主軸、軸承、圓形壓縮室(冷卻 室)、壓縮葉片、渦扇葉片或螺旋葉片、散熱片、空氣過濾器、狹窄空氣通道、減壓室、 隔熱材料、出水小孔在動(dòng)力機(jī)的帶動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)，依靠旋轉(zhuǎn)的壓縮葉片帶動(dòng)空氣高速轉(zhuǎn) 動(dòng)，在離心力的作用下空氣被壓縮產(chǎn)生熱量，依靠散熱片旋轉(zhuǎn)把熱量放入空氣中，依靠 壓縮葉片、渦扇葉片或螺旋葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)使空氣被壓縮或減壓且向一定方向流動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開放式空氣工質(zhì)離心壓縮空調(diào)機(jī)，其特征是在空調(diào)機(jī)中 使用的是自然空氣作工質(zhì)，且空氣是開放式流動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開放式空氣工質(zhì)離心壓縮空調(diào)機(jī)，其特征是在壓縮室(冷 卻室)與減壓室之間有一狹窄空氣通道。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開放式空氣工質(zhì)離心壓縮空調(diào)機(jī)，其特征是減壓室用隔 熱材料包圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開放式空氣工質(zhì)離心壓縮空調(diào)機(jī)，其特征是在壓縮室(冷 卻室)上有出水小孔。
全文摘要
一種開放式空氣工質(zhì)離心壓縮空調(diào)機(jī)，由動(dòng)力機(jī)、主軸、軸承、圓形冷卻室(壓縮室)、壓縮葉片、渦扇葉片或螺旋葉片、散熱片、空氣過濾器、狹窄空氣通道、減壓室、隔熱材料、出水小孔等組成，采用主軸、軸承、圓形冷卻室(壓縮室)、壓縮葉片、渦扇葉片或螺旋葉片、散熱片、空氣過濾器、狹窄空氣通道、減壓室等整體旋轉(zhuǎn)方式，依靠旋轉(zhuǎn)的壓縮葉片壓縮空氣產(chǎn)生熱量，依靠散熱片旋轉(zhuǎn)把熱量放入空氣中，依靠壓縮葉片、渦扇葉片或螺旋葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)使空氣被壓縮或減壓且向一定方向流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了一種用自然空氣作介質(zhì)的開放式的結(jié)構(gòu)緊湊、散熱效率高、成本低廉、故障率小、完全不污染環(huán)境的空調(diào)機(jī)。
文檔編號(hào)F25B1/053GK102022790SQ20091019183
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2009年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月7日
發(fā)明者任永斌 申請(qǐng)人:任永斌