一种太阳能空调枕的制作方法

本发明涉及一种卧具，尤其是涉及一种的太阳能空调枕。

背景技术：

枕头是人们睡觉时不可缺少的用具之一。枕头需要填充材料，使之保持一定的高度。市场上填充材料多种多样，其中有谷糠、棉、决明子、野菊花、荞麦壳和人造纤维等。目前还有一种以水为填充物的枕头，又名水枕或冰枕。水枕比普通枕头凉爽很多，且价格便宜，方便实用；夏季高温炎热时，使用水枕能够降低头部温度，提升睡眠质量。不过市面上的水枕存在很多问题，如一般没有恒温保护：刚开始使用时，水枕温度过低，可能不利于血液流动，使用一段时间后，温度上升，降温效果大打折扣，整个使用周期内的舒适度较差；且水的比热容大，温度上升后不易降温，经常需要换水，对水资源是一种浪费。针对恒温保护的问题，市场也有水枕会配有冰晶，冰晶能够与水形成胶体溶液，这种胶体在使用时会发生固液相变，在一定程度上可维持温度稳定。但胶体溶液相变温度较低，使用后很难向环境中释放热量，一般需要进行冷藏进行恢复，上述问题严重阻碍了水枕的使用和推广。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种太阳能空调枕。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种太阳能空调枕，包括：枕头：内部设有空腔，空腔用于储存制冷剂；太阳能集热器：包括内层和外层，所述的内层为吸附剂，所述的外层为太阳能吸收层，所述的内层通过管路与空腔连通，当外层未受到太阳光照射时空腔中的制冷剂流动至内层并与吸附剂结合，当外层受到太阳光照射时制冷剂脱离吸附剂并去向空腔。

进一步地，所述的吸附剂内部开设有用于制冷剂流通的通道，所述的吸附剂外部包覆有金属管。

进一步地，所述的太阳能吸收层涂设于金属管外表面。

进一步地，所述的太阳能吸收层为太阳能选择性吸收涂层，太阳能选择性吸收涂层是在可见-近红外波段(300-2500nm)具有高吸收率，在红外波段(2500-20000nm)具有低发射率的功能薄膜。

进一步地，基于物理吸附式制冷技术进行设计，使用水作制冷剂，硅胶作吸附剂，吸附剂硅胶和制冷剂水之间形成氢键，释放吸附热，实现间歇式制冷。

进一步地，所述的空腔与太阳能集热器之间的管路上设有阀门。

吸附工况下，阀门处于开启状态，太阳能集热器进行吸附过程，储液器作为蒸发器，水从储液器中蒸发，再在太阳能集热器中被硅胶吸附，通过水的蒸发过程用于降温吸热，避免了传统水枕因水温上升造成的舒适感下降，可以很好地起到恒温保护的作用。解吸工况下，阀门处于开启状态，太阳能集热器进行解吸过程，储液器作为冷凝器，太阳能集热器吸收太阳辐射进行解吸，水从硅胶中脱附，进入储液器中冷凝，利用太阳能进行硅胶解吸再生，用于恢复制冷能力，克服了传统水枕温度上升后难以恢复的弊端，也节约了水资源和能源。非使用工况下，阀门处于关闭状态，太阳能集热器和储液器间连通中断，用于保持硅胶的吸附能力，让系统的吸附只发生在使用工况。

太阳能吸收层还包覆有特氟纶薄膜和玻璃盖板，在照射不到阳光的部分表面覆盖隔热材料。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、利用水的蒸发吸热代替水的显热吸热，能够保证吸热过程的温度恒定，提高了空调枕的舒适度；

2、利用太阳能作为解吸过程的驱动力，避免了传统水枕的换水或冷藏处理，更加绿色环保。

附图说明

图1为本发明中解吸工况下太阳能空调枕结构示意图；

图2为本发明中吸附工况下太阳能空调枕结构示意图。

图中：1.枕头；2.管道；3.阀门；4.太阳能集热器；41.隔热材料；42.玻璃盖板；43.特氟纶薄膜；44.金属管；45.吸附剂；46.制冷剂通道。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

太阳能空调枕包括：枕头1：内部设有空腔，空腔用于储存制冷剂；太阳能集热器4：包括内层和外层，所述的内层为吸附剂45，所述的外层为太阳能吸收层，所述的内层通过管路2与空腔连通，当外层未受到太阳光照射时空腔中的制冷剂流动至内层并与吸附剂45结合，当外层受到太阳光照射时制冷剂脱离吸附剂45并去向空腔，参见图1。吸附剂45内部开设有用于制冷剂流通的通道46，吸附剂45外部包覆有金属管44。金属管44表面涂有太阳能选择性吸收涂层。吸附剂45是硅胶。制冷剂是水。空腔与太阳能集热器4之间的管路2上设有阀门3。

在具体运行过程中主要分为三个环节：

1.夏季夜晚时，太阳能空调枕在吸附工况下，参见图2，阀门3处于开启状态，太阳能集热器4进行吸附过程，储液器1作为蒸发器，水从储液器1中蒸发，再在太阳能集热器4中被硅胶45吸附，通过水的蒸发过程用于降温吸热。

2.夏季白天时，太阳能空调枕在解吸工况下，参见图1，阀门3处于开启状态，太阳能集热器4进行解吸过程，储液器1作为冷凝器，太阳能集热器4吸收太阳辐射进行解吸，水从硅胶45中脱附，进入储液器1中冷凝，利用太阳能进行硅胶解吸再生，用于恢复制冷能力。

3.非使用工况下，阀门3处于关闭状态，太阳能集热器4和储液器1间连通中断，用于保持硅胶的吸附能力。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种太阳能空调枕，包括：枕头(1)：内部设有空腔，空腔用于储存制冷剂；太阳能集热器(4)：包括内层和外层，所述的内层为吸附剂(45)，所述的外层为太阳能吸收层，所述的内层通过管路(2)与空腔连通，当外层未受到太阳光照射时空腔中的制冷剂流动至内层并与吸附剂(45)结合，当外层受到太阳光照射时制冷剂脱离吸附剂(45)并去向空腔。与现有技术相比，本发明保证了吸热过程的温度恒定，提高了空调枕的舒适度以及避免了传统水枕的换水或冷藏处理，更加绿色环保。

技术研发人员：张春路;卿淳;高鹏;邵亮亮
受保护的技术使用者：同济大学
技术研发日：2018.12.23
技术公布日：2019.04.16