專利名稱：太陽能空氣調(diào)節(jié)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能空氣調(diào)節(jié)器，適用于家用室內(nèi)空氣的調(diào)節(jié)。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為它包括有室內(nèi)機組和室外機組，其特征在于所述的室外機組的壓縮機采用由以太陽能為動力源的氣流閥控壓縮器組成的氣流閥控壓縮器總成；它還包括有由單片機構(gòu)成的控制系統(tǒng)；以太陽能為動力源的氣流閥控壓縮器包括有缸體、自由活塞；在缸體的左中端蓋上裝有吸氣單向壓力電磁閥、排氣單向壓力電磁閥以及壓力傳感器，在缸體的右中端蓋上裝有吸氣單向壓力電磁閥、排氣單向壓力電磁閥以及壓力傳感器；在自由活塞上裝有活塞環(huán)；在左或右中端蓋的外側(cè)裝有溫度傳感器；氣流閥控壓縮器總成由2個以上的單級氣流閥控壓縮器組件經(jīng)單向壓力電磁閥串聯(lián)組成；單級氣流閥控壓縮器組件由5個以上的以太陽能為動力源的氣流閥控縮器單元并聯(lián)組成，即各氣流閥控壓縮器單元的低壓吸氣單向壓力電磁閥和排氣單向壓力電磁閥分別接低壓吸氣總成和高壓排氣總成，單片機控制系統(tǒng)通過測控總線與各溫度傳器和壓力傳感器相連接，單片機控制系統(tǒng)通過控制總線與各吸氣、排氣單向壓力電磁閥的控制端相連接；氣流閥控壓縮器單元的正面涂有太陽能涂料或其材質(zhì)為太陽能吸熱材料。
在所述的以太陽能為動力源的氣流閥控壓縮器的兩個吸氣單向壓力電磁閥的缸體內(nèi)的進氣口處分別裝有自由閥。
本發(fā)明還包括有與氣流閥控壓縮器總成并聯(lián)的磁控壓縮器總成，磁控壓縮器總成由2個磁控壓縮器單元并聯(lián)組成，每個磁控壓縮器單元包括有缸體、活塞，在活塞的兩端分別設(shè)有極性相反的永久磁鐵，在活塞的兩端分別裝有減震膠圈；在缸體的兩端端蓋內(nèi)側(cè)分別裝有電磁鐵A、B，在兩個電磁鐵的鐵芯的內(nèi)側(cè)端面上分別裝有減震膠圈，電磁鐵A、B各設(shè)有兩組產(chǎn)生極性相反的電磁線圈即A1、A2及B1、B2；在靠近電磁鐵A、B的缸體周壁上分別安裝有一組吸氣單向止逆閥及排氣單向止逆閥，在兩個單向止逆閥外側(cè)的管道上分別裝有壓力傳感器。
本發(fā)明的有益效果如下(1)以太陽能為動力源的氣流閥控壓縮器取代了普通空調(diào)中的壓縮機，可節(jié)電80％左右。(2)氣流閥控壓縮器總成工作頻率在20-200次/分，而普通壓縮機工作頻率在1470-2700轉(zhuǎn)/分，從而使太陽能空氣調(diào)節(jié)器的噪聲降低22-26分貝。(3)克服了變頻空調(diào)給共用電網(wǎng)造成的干擾。(4)結(jié)構(gòu)簡單，并且具有環(huán)保的特點。
圖2為單級氣流閥控壓縮器組件的原理框圖。
圖3為氣流閥控壓縮器總成的原理框圖。
圖4為磁控壓縮器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為磁控壓縮器總成的示意圖。
圖6為室外機組工質(zhì)配管系統(tǒng)示意圖。
圖7為室外機組的主視圖(示意圖)。
圖8為室外機組的后視圖(示意圖)。
圖9為室外機組的俯視圖(示意圖)。


圖10為室外機組的右視圖(示意圖)。
圖11為室外機組的左視圖(示意圖)。
在圖1-11中，1缸體，2右中端蓋，3自由活塞，4自由閥片，5、6吸氣單向壓力電磁閥，7、8排氣單向壓力電磁閥，9、10壓力傳感器，11活塞環(huán)，12左中端蓋，13、14溫度傳感器，15自由閥片，16測控總線，17以太陽能為動力源的氣流閥控壓縮器，20高壓排氣總成，21低壓吸氣總成，22控制總線，23單片機控制系統(tǒng)，24、25、26單級氣流閥控壓縮器組件，27、28單向壓力電磁閥，29吸氣口，30工質(zhì)循環(huán)管道，31排氣口；32缸體，33安裝架，34左端蓋；35、47吸氣單向止逆閥，36右端蓋，37、38分別為電磁鐵的鐵芯，39、40分別為永久磁鐵環(huán)的鐵芯，41、S極永久磁鐵環(huán)，42、N極永久磁鐵環(huán)，43活塞，44活塞環(huán)，45、46排氣單向止逆閥，48-51減震膠圈，52、53壓力傳感器；54室內(nèi)機組，55分配器，56蒸發(fā)器，57、70角閥，58外墻，59電磁四通換向閥，60氣液分離器，61磁控壓縮器總成，62氣流閥控壓縮器總成，63單向壓力電磁閥，64水箱，65循環(huán)水，66冷凝器，67儲液罐，68過濾干濾器，69電子膨脹，71室外機組；72、75安裝架，73室外溫度傳感器，74內(nèi)框，76外殼；77、83保溫層，78進水口，79排水口，80冷凝器工質(zhì)接口；81隔板，82電源板；84電路板，85磁控壓縮器單元，86合頁，87齒條。
在所述的以太陽能為動力源的氣流閥控壓縮器的吸氣單向壓力電磁閥5、6的缸體內(nèi)的進氣口處分別裝有自由閥片4、15。
本實施例還包括有與氣流閥控壓縮器總成62并聯(lián)的磁控壓縮器總成61，磁控壓縮器總成61由2個磁控壓縮器單元并聯(lián)組成(見圖5)，每個磁控壓縮器單元85包括有缸體32、活塞43，在活塞43的兩端分別設(shè)有極性相反的永久磁鐵，在活塞43的兩端分別裝有減震膠圈48、49；在缸體的兩端端蓋內(nèi)側(cè)分別裝有電磁鐵A、B，電磁鐵A的鐵芯為37，電磁鐵B的鐵芯為38，在鐵芯37、38的內(nèi)側(cè)端面上分別裝有減震50、51，電磁鐵A、B各設(shè)有兩組產(chǎn)生極性相反的電磁線圈即A1、A2及B1、B2；在靠近電磁鐵A、B的缸體周壁上分別安裝有吸氣單向止逆35、47及排氣單向止逆閥45、46。在兩個排氣單向止逆閥45、46外側(cè)的管道上分別裝有壓力傳感器52、53。
所述的磁控壓縮器中的極性相反的永久磁鐵采用S極永久磁鐵環(huán)41及其鐵芯39相配合的結(jié)構(gòu)，以及N極永久磁鐵環(huán)42及其鐵芯40相配合的結(jié)構(gòu)。
室外機組的工質(zhì)配管系統(tǒng)由電磁四通換向閥59、氣液分離器60、磁控壓縮器總成61、氣流閥控壓縮器總成62、冷凝器66、儲液罐67、過濾干燥器68、電子膨脹器69組成；電磁四通換向閥59的C端經(jīng)氣液分離器60分別接磁控壓縮器總成61和氣流閥控壓縮器總成62的一端，氣流閥控壓縮器總成62的另一端依次經(jīng)單向壓力電磁閥63、冷凝器66、儲液罐67接過濾干燥器68的N端，磁控壓縮器總成61的另一端接過濾干燥器68的M端，過濾干燥器68的O端接電磁四通換向閥59的E端，電磁四通換向閥59的D端依次經(jīng)電子膨脹閥69、角閥70至室內(nèi)機組54，電磁四通換向閥59的F端經(jīng)角閥57至室內(nèi)機組54。
本發(fā)明的工作原理如下1、以太陽能為動力源的氣流閥控壓縮器的工作過程如下(參見圖1-3)。
當(dāng)自由活塞3右邊氣缸內(nèi)的工質(zhì)制冷劑在太陽能的作用下，工質(zhì)的熱能及壓力積聚上升，形成高溫高壓氣體，當(dāng)壓力達到排氣單向壓力電磁閥8的開啟壓力時，高壓蒸氣經(jīng)該閥排出，同時自由活塞3向右運動及進氣單向壓力電磁閥5和自由閥片4打開，吸入低溫低壓氣體。此后，自由活塞3左邊氣缸內(nèi)的工質(zhì)制冷劑受太陽能熱效應(yīng)反應(yīng)形成高溫高壓氣體，當(dāng)壓力達到排氣單向壓力電磁閥7的開啟壓力時，高壓蒸氣經(jīng)該閥排出，同時自由活塞3向左運動及進氣單向壓力電磁閥6和自由閥片15打開，吸入低溫低壓氣體。從而完成一個循環(huán)過程。并且如此往復(fù)循環(huán)。
為了達到一定的功率，采用分步壓差式結(jié)構(gòu)，即首先用6個以太陽能為動力源的氣流閥控壓縮器單元17并聯(lián)構(gòu)成單級氣流閥控壓縮器組件(見圖2)，然后將3個單級氣流閥控壓縮器組件24、25、26通過單向壓力電磁閥27及28串聯(lián)組成氣流閥控壓縮器總成(見圖3)，氣流閥控壓縮器總成可以直接用于替代空調(diào)壓縮機而組成太陽能空氣調(diào)節(jié)器。
圖2所示的單級氣流閥控壓縮器組件的工作過程如下由測控總線16將各以太陽能為動力源的氣流閥控壓縮器的溫度及壓力值傳至單片機模糊控制系統(tǒng)23，單片機模糊控制系統(tǒng)23通過控制總線22發(fā)指令至接在各以太陽能為動力源的氣流閥控壓縮器單元上的吸氣單向壓力電磁閥5、6及排氣單向壓力電磁閥7、8的控制端，以指揮各單元交替工作。
圖3所示的氣流閥控壓縮器總成的工作過程如下第一級氣流閥控壓縮器組件24輸出的高壓氣體經(jīng)單向壓力電磁閥27至第二級氣流閥控壓縮器組件25進一步升溫升壓后，再經(jīng)單向壓力電磁閥28至第三級氣流閥控壓縮器組件26再升溫升壓，然后經(jīng)排氣口31排出至室外機組的冷凝器。
2、磁控壓縮器的工作過程如下電磁鐵A、B的各組線圈的工作由單片機模糊控制系統(tǒng)控制其按一定的程序工作。
首先，單片機模糊系統(tǒng)發(fā)出指令，使電磁鐵A的A1線圈通電而產(chǎn)生N極磁力，同時這一指令使電磁鐵B的B1線圈通電也產(chǎn)生N極磁力，此時，活塞43左端的S極永久磁鐵受到吸力作用，而活塞43右端的N極永久磁鐵受到排斥力的作用，活塞43向左運動壓縮工質(zhì)作功。工質(zhì)壓力升高，使排氣單向止逆閥45打開進行高壓排氣，與此同時，吸氣單向止逆閥47打開，吸入低壓低溫工質(zhì)。
當(dāng)單片機模糊系統(tǒng)發(fā)出下一個指令時，使電磁鐵A的A2線圈通電而產(chǎn)生S極磁力，同時使電磁鐵B的B2線圈通電也產(chǎn)生S極磁力，活塞43的運動方向與上述的運動方向相反，此時排氣單向止逆閥46打開進行高壓排氣，而吸氣單向止逆閥35打開吸入低壓低溫工質(zhì)，從而完成一個循環(huán)。
圖5所示的磁控壓縮器總成的工作過程如下單片機模糊控制系統(tǒng)23通過控制總線22發(fā)出指令，使兩個磁控壓縮器單元85按一定程序作功，壓力傳感器52、53將檢測到的壓力信號通過測控總線16傳至單片機模糊控制系統(tǒng)23。
3、本發(fā)明整機的工作過程如下首先將室外機組安裝在室外高于室內(nèi)機組的位置處，以提高工質(zhì)制冷落差壓，也為更好地接收太陽能光熱源。
太陽能空氣調(diào)節(jié)器安裝完畢后，其工質(zhì)制冷/制熱已開始工作，接通電源后，單片機進行初始化檢測。運行數(shù)分鐘后，工質(zhì)參數(shù)基本穩(wěn)定，單片機模糊控制系統(tǒng)根據(jù)各檢測點傳來的壓力、溫度(包括室外溫度、室內(nèi)溫度、室內(nèi)設(shè)置溫度、蒸發(fā)器溫度、冷凝器溫度、各太陽能氣流閥控壓縮器單元內(nèi)的溫度及壓力；冷凝壓力、蒸發(fā)壓力、第一級至第三級氣流閥控壓縮器組件的膨脹一級壓力、膨脹二級壓力、膨脹三級壓力、過濾器壓力、干燥器壓力)等一系列參數(shù)進行分析計算，然后給出各種運行指令，完成系統(tǒng)控制的調(diào)控狀態(tài)，以構(gòu)成太陽能空氣調(diào)節(jié)器的模糊控制系統(tǒng)。
(1)空調(diào)制冷時，工質(zhì)制冷劑循環(huán)過程如下(參見圖6中的單箭頭指示方向)氣流閥控壓縮器總成62在太陽能的熱能作用下，工質(zhì)在第一級氣流閥控壓縮器組件24(見圖3)中產(chǎn)生高溫、高壓氣體，經(jīng)中壓單向壓力電磁閥27進入第二級氣流閥控壓縮器組件25中，再經(jīng)膨脹后經(jīng)高壓單向壓力電磁閥28進入第三級氣流閥控壓縮器組件26中，經(jīng)升壓膨脹后的工質(zhì)依次經(jīng)單向壓力電磁閥63、冷凝器66進入儲液罐67中，然后再依次經(jīng)過濾干燥器68、電磁四通換向閥59、電子膨脹器69、角閥70進入室內(nèi)機組的蒸發(fā)器56中進行熱交換，換熱后的工質(zhì)依次經(jīng)角閥57、電磁四通換向閥59、氣液分離器60進入氣流閥控壓縮器總成62中，從而完成一個循環(huán)制冷過程。
在圖5中磁控壓縮器總成61的作用如下a、在夜間或陰雨天太陽能氣流閥控壓縮器工作壓力不足時予以補充。
b.當(dāng)太陽能在高溫狀態(tài)下壓力過勝時作為減壓工作動力源。
(2)空調(diào)制熱時，工質(zhì)循環(huán)過程與上述制冷循環(huán)過程相反(見圖6中雙箭頭指示方向)。
權(quán)利要求
1.一種太陽能空氣調(diào)節(jié)器，它包括有室內(nèi)機組(54)和室外機組(71)，其特征在于所述的室外機組的壓縮機采用由以太陽能為動力源的氣流閥控壓縮器組成的氣流閥控壓縮器總成(62)；它還包括有由單片機構(gòu)成的控制系統(tǒng)(23)；以太陽能為動力源的氣流閥控壓縮器包括有缸體(1)、自由活塞(3)；在缸體的左中端蓋(12)上裝有吸氣單向壓力電磁閥(5)、排氣單向壓力電磁閥(7)以及壓力傳感器(9)，在缸體的右中端蓋(2)上裝有吸氣單向壓力電磁閥(6)、排氣單向壓力電磁閥(8)以及壓力傳感器(10)；在自由活塞(3)上裝有活塞環(huán)(11)；在右中端蓋的外側(cè)裝有溫度傳感器(13)；氣流閥控壓縮器總成(62)由2個以上的單級氣流閥控壓縮器組件經(jīng)單向壓力電磁閥串聯(lián)組成；單級氣流閥控壓縮器組件由5個以上的以太陽能為動力源的氣流閥控縮器單元(17)并聯(lián)組成，即各氣流閥控壓縮器單元的吸氣單向壓力電磁閥和排氣單向壓力電磁閥分別接低壓吸氣總成(21)和高壓排氣總成(20)，單片機控制系統(tǒng)(23)通過測控總線(16)與各溫度傳器和壓力傳感器相連接，單片機控制系統(tǒng)(23)通過控制總線(22)與各吸氣、排氣單向壓力電磁閥的控制端相連接；氣流閥控壓縮器單元的正面涂有太陽能涂料或其材質(zhì)為太陽能吸熱材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能空氣調(diào)節(jié)器，其特征在于在所述的以太陽能為動力源的氣流閥控壓縮器的吸氣單向壓力電磁閥(5)、(6)的缸體內(nèi)的進氣口處分別裝有自由閥片(4)、(15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能空氣調(diào)節(jié)器，其特征在于它還包的知有與氣流閥控壓縮器總成(62)并聯(lián)的磁控壓縮器總成(61)，磁控壓縮器總成(61)由2個磁控壓縮器單元(85)并聯(lián)組成，每個磁控壓縮器單元包括有缸體(32)、活塞(43)，在活塞(43)的兩端分別設(shè)有極性相反的永久磁鐵，在活塞(43)的兩端分別裝有減震膠圈(48)、(49)；在缸體的兩端端蓋內(nèi)側(cè)分別裝有電磁鐵A、B，電磁鐵A的鐵芯為(37)，電磁鐵B的鐵芯為(38)，在鐵芯(37)、(38)的內(nèi)側(cè)端面上分別裝有減震膠圈(50)、(51)，電磁鐵A、B各設(shè)有兩組產(chǎn)生極性相反的電磁線圈即A1、A2及B1、B2；在靠近電磁鐵A、B的缸體周壁上分別安裝有吸氣單向止逆閥(35)、(47)及排氣單向止逆閥(45)、(46)，在兩個排氣單向止逆閥外側(cè)的管道上分別裝有壓力傳感器(52)、(53)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽能空氣調(diào)節(jié)器，其特征在于所述的磁控壓縮器中的極性相反的永久磁鐵采用S極永久磁鐵環(huán)(41)及其鐵芯(39)相配合的結(jié)構(gòu)，以及N極永久磁鐵環(huán)(42)及其鐵芯(40)相配合的結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能空氣調(diào)節(jié)器，其特征在于室外機組的工質(zhì)配管系統(tǒng)由電磁四通換向閥(59)、氣液分離器(60)、磁控壓縮器總成(61)、氣流閥控壓縮器總成(62)、冷凝器(66)、儲液罐(67)、過濾干燥器(68)、電子膨脹器(69)組成；電磁四通換向閥(59)的C端經(jīng)氣液分離器(60)分別接磁控壓縮器總成(61)和氣流閥控壓縮器總成(62)的一端，氣流閥控壓縮器總成(62)的另一端依次經(jīng)單向壓力電磁閥(63)、冷凝器(66)、儲液罐(67)接過濾干燥器(68)的N端，磁控壓縮器總成(61)的另一端接過濾干燥器(68)的M端，過濾干燥器(68)的O端接電磁四通換向閥(59)的E端，電磁四通換向閥(59)的D端依次經(jīng)電子膨脹閥(69)、角閥(70)至室內(nèi)機組(54)，電磁四通換向閥(59)的F端經(jīng)角閥(57)至室內(nèi)機組(54)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的太陽能空氣調(diào)節(jié)器，其特征在于單片機控制系統(tǒng)23為單片機模糊控制系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種太陽能空氣調(diào)節(jié)器,它包括有室內(nèi)機組和室外機組,特別是室外機組的壓縮機采用以太陽能為動力源的氣流閥控壓縮器單元組成的氣流閥控壓縮器總成,以及由單片機組成的模糊控制系統(tǒng)。以太陽能為動力源的氣流閥控壓縮器,包括有缸體、自由活塞;在缸體的左、右中端上分別裝有吸氣單向壓力電磁閥、排氣單向壓力電磁閥以及壓力傳感器;在自由活塞上裝有活塞環(huán);在左或右中端蓋的外側(cè)裝有溫度傳感器。氣流閥控壓縮器單元的正面涂有太陽能涂料或其材質(zhì)為太陽能吸熱材料。本發(fā)明的有益效果是可節(jié)電80%左右,另外還具有環(huán)保和無噪聲的特點。
文檔編號F25B27/00GK1378061SQ02117580
公開日2002年11月6日 申請日期2002年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月9日
發(fā)明者趙冉鈞, 趙楠 申請人:趙冉鈞