本發(fā)明屬于空調(diào)器領(lǐng)域,尤其涉及一種可充分利用風能的空調(diào)器系統(tǒng)。
背景技術(shù):
現(xiàn)有頂出風模塊機的風扇電機一般為永磁同步電機,其通常的使用方式是將電能轉(zhuǎn)換為機械能并加以利用,但永磁同步電機還可以將機械能轉(zhuǎn)換為電能,但是對于該部分能量在原有的設(shè)計制造方面往往被忽略,造成了此部分能量的浪費。
中國發(fā)明專利cn103925165a中公開了一種利用空調(diào)室外機排風口發(fā)電的風力發(fā)電裝置,該風力發(fā)電裝置,通過在空調(diào)室外機排風口連接一風道,在風道內(nèi)安裝有風力發(fā)電機,可以保證在空調(diào)運轉(zhuǎn)的同時為風力發(fā)電機提供穩(wěn)定的風能來源,通過風力發(fā)電機連接控制器,所述控制器連接電量存儲模塊,所述電量存儲模塊連接直流負載,從而實現(xiàn)了利用風力發(fā)電為直流負載供電的目的;所述電量存儲模塊通過連接逆變模塊以及穩(wěn)壓模塊可以將所述電量存儲模塊存儲的直流電進行逆變處理成交流電并經(jīng)穩(wěn)壓后供交流負載使用。
上述現(xiàn)有專利雖然能夠起到一定的節(jié)能降耗作用,但是其能量相對較小,可利用空間較小,不能滿足大部分功能模塊等的能量消耗。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決上述問題,本發(fā)明提供了一種風力機以及空調(diào)器,該發(fā)明可通過收集各個方向的自然風風能,并運用其輔助空調(diào)器發(fā)電從而降低空調(diào)器功耗,實現(xiàn)了能量的充分利用。
為了達到上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種風力機,包括風力軸,以及可繞風力軸轉(zhuǎn)動的多個葉片,多個所述葉片環(huán)設(shè)于所述風力軸,每個所述葉片具有背離所述風力軸的外側(cè)部,以及與所述外側(cè)部相對的內(nèi)側(cè)部,所述外側(cè)部為背離所述風力軸凸出的曲面,所述內(nèi)側(cè)部為向所述外側(cè)部凹陷的凹槽型。
作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化,所述外側(cè)部的曲面為流線型。
作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化,所述葉片與所述風力軸之間連接有轉(zhuǎn)動軸。
作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化,所述室外機主機包括風機,所述風機的風機軸與上述中任一實施例所述的風力機相連。
作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化,所述風機連接有電機,所述電機連接有可將風機傳遞的機械能轉(zhuǎn)化為電能的控制模塊,所述控制模塊連接于所述室外機主機的供電模塊,以為室外機主機供應(yīng)能量。
作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化,所述控制模塊包括并聯(lián)設(shè)置的6個晶體管,每個所述晶體管反向并聯(lián)有續(xù)流二極管,所述電機、所述晶體管與所述續(xù)流二極管組合形成升壓電路;供電模塊包括多個并聯(lián)設(shè)置的二極管,以形成整流電路,所述供電模塊與所述控制模塊之間設(shè)置濾波電容。
作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化,所述空調(diào)器進一步包括壓縮機,所述濾波電容連接于所述壓縮機上的加熱帶。
作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化,所述室外機主機連接有一個或多個子機,所述濾波電容連接于每個所述子機。
作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化,所述空調(diào)器進一步包括蓄熱罐,以及盤設(shè)于所述蓄熱罐內(nèi)的冷媒配管,所述濾波電容連接于所述蓄熱罐,以加熱蓄能罐。
作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化,所述風機的風機軸與所述風力機的風力軸之間設(shè)置有軸承,以連接所述風機軸與所述風力軸。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果在于:
1、本發(fā)明的風力機,通過環(huán)設(shè)的葉片,且該葉片的外側(cè)部為流線型,可接收各個方向的自然風,以實現(xiàn)能量的收集,并對能量進行充分利用;
2、本發(fā)明的空調(diào)器,其通過設(shè)置上述風力機,充分的利用了自然風風能,并將該自然風風能轉(zhuǎn)化為電能發(fā)電,且當自然風轉(zhuǎn)化的電能與空調(diào)器所需電能相當時,基本無需消耗外部供電系統(tǒng)的電能,實現(xiàn)了空調(diào)器的0w待機;
3、本發(fā)明的空調(diào)器,若風力機轉(zhuǎn)化的電能富余時,可為模塊組合的子機供電,或通過蓄熱機構(gòu)為除霜過程服務(wù),提高了用戶舒適性。
附圖說明
圖1為本發(fā)明風力機的主視圖;
圖2為本發(fā)明風力機的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明風力機與風機配合的示意圖;
圖4為本發(fā)明空調(diào)器的控制模塊電路拓撲圖;
圖5為本發(fā)明中風力機產(chǎn)生多余電能時應(yīng)用于壓縮機的供電原理圖;
圖6為本發(fā)明空調(diào)器的電能供應(yīng)示意圖。
以上各圖中:10、室外機主機;20、室外機第一子機;30、室外機第二子機;1、風力軸;2、轉(zhuǎn)動軸;3、葉片;4、風機;41、風機軸;5、軸承;6、電機。
具體實施方式
下面,通過示例性的實施方式對本發(fā)明進行具體描述。然而應(yīng)當理解,在沒有進一步敘述的情況下,一個實施方式中的元件、結(jié)構(gòu)和特征也可以有益地結(jié)合到其他實施方式中。
在本發(fā)明的描述中,需要說明的是,術(shù)語“內(nèi)”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
在本發(fā)明的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
如圖1和圖2所示,本發(fā)明的風力機,包括風力軸1,以及可繞所述風力軸1轉(zhuǎn)動的多個葉片3,該多個葉片3環(huán)設(shè)于所述風力軸1,且該多個葉片3優(yōu)選為4-8個,如圖2所示,以葉片設(shè)置有5個為例示意。環(huán)設(shè)的多個葉片能夠接收任意風向的自然風,以更全面的接收風能。另外,所述葉片3與所述風力軸1之間連接有轉(zhuǎn)動軸2,通過轉(zhuǎn)動軸2的連接實現(xiàn)了葉片在風力的作用下可環(huán)繞風力軸轉(zhuǎn)動,以將自然風風能轉(zhuǎn)化為風力軸轉(zhuǎn)動的機械能。
繼續(xù)如圖1和圖2所示,所述葉片3具有背離所述風力軸1的外側(cè)部31,以及與所述外側(cè)部31相對的內(nèi)側(cè)部32,所述外側(cè)部31為背離所述風力軸1凸出的曲面,所述內(nèi)側(cè)部32為向所述外側(cè)部凹陷的凹槽型。這樣,曲面的外側(cè)部其阻力小,從而降低了葉片接收風能的損失,而內(nèi)側(cè)部為凹槽型,則具有了較大的阻力,使得葉片內(nèi)部不易受到風向的影響。通過上述葉片的整體設(shè)置,有效的實現(xiàn)了自然風風能的最大利用。
優(yōu)選地,上述所述外側(cè)部31的曲面為流線型,以使葉片3受自然風風力作用時,所受到的阻力最小。
如圖3所示,另外,本發(fā)明中還提供了一種空調(diào)器,包括室外機主機10,所述室外機主機10包括風機4,所述風機4為現(xiàn)有空調(diào)器中常規(guī)的風機,在本發(fā)明中,對其結(jié)構(gòu)并沒有進行改進,該風機4包括風機軸41以及環(huán)繞于風機軸41外部設(shè)置的扇葉,所述風機4的風機軸41與上述任一實施例中所述的風力機1相連。進一步的,所述風機4的風機軸41與所述風力機1的風力軸2之間設(shè)置有軸承5,以連接所述風機軸41與所述風力軸51。通過風力機與風機的連接,風力機充分轉(zhuǎn)化的機械能進一步傳遞至風機,風機進一步將該能量供應(yīng)至空調(diào)器運行。
另外,因風機4只有在正向運轉(zhuǎn)時才會對空調(diào)器內(nèi)的換熱器進行送風工作,所以風力機1也需要正向轉(zhuǎn)動才能使風機正向運轉(zhuǎn)。因此,上述中,優(yōu)選的,所述軸承5為單向軸承。
結(jié)合圖4所示,所述風機4連接有電機6,所述電機6連接有可將風機傳遞的機械能轉(zhuǎn)化為電能的控制模塊,所述控制模塊連接于所述室外機主機的供電模塊,以為室外機主機供應(yīng)能量。
需要說明的是,控制模塊和供電模塊在本發(fā)明中對其電路連接沒有改變,而是沿用現(xiàn)有空調(diào)器中風機的控制模塊,結(jié)合圖4中電路圖具體說明如下:控制模塊包括并聯(lián)設(shè)置的6個晶體管,且每個晶體管反向并聯(lián)有一個續(xù)流二極管,所述電機、所述晶體管與所述續(xù)流二極管組合形成升壓電路;這樣,由電機在風力的驅(qū)動下產(chǎn)生的三相交流電經(jīng)過續(xù)流二極管后轉(zhuǎn)化為直流電;供電模塊包括多個并聯(lián)二級管組合形成整流電路,供電模塊與控制模塊之間設(shè)置有濾波電容,如圖所示,以設(shè)置有兩個為例說明,該兩個濾波電容并聯(lián)設(shè)置,分別為電容cb1和電容cb2。在本發(fā)明中,首先將控制模塊設(shè)定為升壓電路,使升壓電路利用電機繞組達到儲能的作用,從而使空調(diào)器的母線升壓至空調(diào)器電壓峰值,根據(jù)現(xiàn)有中國空調(diào)器的電壓標準,空調(diào)器的電壓有效值為380v,則升壓電路升壓后的母線電壓為537v,當風力發(fā)電電壓大于537v時,此時由風機向電容充電,當風機發(fā)電低于537v時,繼續(xù)由空調(diào)器本身的供電電路向電容充電。
通過上述可知,本發(fā)明中雖然增加了風力機,但是對于空調(diào)器本身的電路并沒有進行硬件改變,充分的利用了現(xiàn)行空調(diào)器的風機,且風機的工作模式可以自由切換,無需額外的開關(guān)或繼電器件:有風且風力機轉(zhuǎn)速大于要求轉(zhuǎn)速r時,空調(diào)器由風力機供電,并且整流硅橋反向關(guān)斷,實現(xiàn)0w待機;有風且風力機轉(zhuǎn)速不足小于r時或者無風時:整流硅橋?qū)?,空調(diào)器由供電模塊供電,即圖5中左側(cè)rst供電。同時,當風速過大的情況下,為防止電容過充,還設(shè)置有閾值保護電路,防止在極端惡劣的天氣情況下對機組造成損壞。
另外,通過本發(fā)明的上述技術(shù)方案,當風力機提供的能量與空調(diào)器所需電能相當時,基本無需消耗外部供電系統(tǒng)的電能,使得空調(diào)系統(tǒng)輸入功率為0w。當風力機提供的能量大于空調(diào)系統(tǒng)所需電能時,多余的電能可通過下述三種實施例進行處理,分別如下:
第一種實施例,如圖5所示,所述空調(diào)器進一步包括壓縮機,所述濾波電容的兩端連接于所述壓縮機內(nèi)的加熱帶。即壓縮機上的加熱帶ch1和ch2同時與空調(diào)器內(nèi)的供電模塊、控制模塊的輸出端相連接,當風力機提供的能量較大時,可直接為壓縮機的加熱帶供電。
第二種實施例,如圖6所示,所述室外機主機10連接有一個或多個子機,所述濾波電容的兩端連接于每個所述子機。如圖6所示,圖中示出了有兩個子機的示例,分別為第一子機20和第二子機30,室外機主機與子機采用共用母線的連接方式,則室外機主機10所配風力機自然風發(fā)電產(chǎn)生的能量便可以為子機供電,省去了供電系統(tǒng)為子機基板供電的功耗,可實現(xiàn)整個模塊組合的0w功耗待機,節(jié)省了電能。
第三種實施例,所述空調(diào)器進一步包括蓄熱罐,以及盤設(shè)于所述蓄熱罐內(nèi)的冷媒配管,所述濾波電容連接于所述蓄熱罐,以加熱蓄能罐。因傳統(tǒng)的不降溫除霜方式是室外制熱除霜、室內(nèi)制冷,并在室內(nèi)用電加熱的方式來平衡室內(nèi)制冷,而本實施例將冷媒配管盤于蓄熱罐內(nèi),利用所蓄能量來實現(xiàn)不降溫除霜,省去了傳統(tǒng)方案的電加熱實現(xiàn)節(jié)能;另外,傳統(tǒng)空調(diào)制熱開機時,需要等待較長時間建立吸排氣壓差后,才能出熱風,采用本實施例的技術(shù)方案,將冷媒配管盤于蓄熱罐內(nèi),初始開機時立刻有熱風送出,提高了用戶體驗。
通過本發(fā)明的上述技術(shù)方案,節(jié)省了空調(diào)器的室外機用電量,為空調(diào)控制系統(tǒng)的供電和不降溫除霜提供了新的能量來源。
另外,在本發(fā)明中,需要特別說明的是,本發(fā)明的空調(diào)器除具有上述結(jié)構(gòu)外,也包括現(xiàn)有空調(diào)器的其他公知結(jié)構(gòu),如空調(diào)室內(nèi)機、冷凝器、節(jié)流裝置等,因本發(fā)明對上述結(jié)構(gòu)均沒有進行改進,在此不贅述。
以上所述,僅為本發(fā)明的具體實施方式,但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準。