一种用于收集空调废热的废热收集系统的制作方法

本发明涉及空调废热再利用技术领域，尤其涉及一种用于收集空调废热的废热收集系统。

背景技术：

随着天气大幅度的变化与人们对舒适的居家环境的需求，空调已经成为生活中必不可少的家电之一，但其耗电非常巨大。在夏季空调制冷时，空调外机同时会排出具有一定温度的热气流。在给人们带来舒适性的同时，也加剧了能源消耗与全球变暖等问题。因此，结合空调领域的节能减排需求与斯特林机的工作特点，发明一种能够充分利用空调系统废热的能量回收装置是当今节能减排技术领域和空调市场的一个空白地带。

根据研究调查，专利号为201310145741.4的发明专利公开了一种基于斯特林机与冷凝水再利用技术的空调节能装置及应用，该装置包含冷凝水再利用装置和斯特林节能装置，其通过一台斯特林机对空调压缩机出口铜管热量的利用，及凝水配水盘对空调产生的废冷的利用，达到节能的目的，但其装置忽略了外机排风自身具有的动能，排风自身所携带的能量很高，若不加以利用也是能源的一种浪费；此外，申请号为201410598883.0的中国专利公开了一种具有废热回收功能的空调器，该装置使用了热电装置，将空调排放的废热通过热电装置回收后供空调内部应用，因温差不大，使废热利用效率并无显著提高。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于收集空调废热的废热收集系统，所述空调包括空调外机壳体，所述空调外机壳体具有出风面罩，所述废热收集系统包括：

导流罩，其具有第一端部和与所述第一端部沿着相反方向延伸的第二端部，所述第一端部固定在空调外机壳体处，所述第二端部具有出风口，所述导流罩本体构造成将由所述出风面罩排出的热气流导流至所述出风口；

能量转换装置，其设置在所述出风口处，用于收集所述热气流的废热能量，并将所述废热能量转化为电能，并通过外电路向外输出电信号。

进一步地，所述能量转换装置包括：

定子，其固定在所述导流罩靠近所述出风口处；

动子，其设置成接触所述定子；

多个翼件，其与所述动子相连，并沿所述动子的周向围绕所述动子布置，每个翼件从所述动子的外周面向远离所述动子的方向延伸，以在所述热气流吹过时进行转动，进而带动所述动子转动，以使得所述动子相对所述定子发生相对摩擦转动，以产生电信号。

进一步地，所述多个翼件中的至少一个翼件的材料选择为吸热材料，并将其作为吸热元件，用于吸收所述热气流的热量。

进一步地，所述吸热元件上具有热电传感器，用于将吸收的所述热量转化为电能。

进一步地，所述导流罩的所述第一端部处设置有减震垫，其构造成与所述空调外机壳体相配合。

进一步地，所述废热收集系统还包括：

密封件，其设置在所述第一端部和所述减震垫之间，用于对所述第一端部进行密封。

进一步地，所述废热收集系统还包括设置在所述导流罩外的隔热装置，用于隔离所述出风面罩排出的所述热气流的热量。

进一步地，所述隔热装置包括：

两个基板，所述两个基板扣合在一起形成一封闭空间，所述两个基板中的至少一个基板构造成可变形的，以使得所述基板能够贴合在所述导流罩的外表面；

多个吸热元件，其设置在所述封闭空间内，每个吸热元件沿着所述基板的长度方向从所述基板的一端延伸至所述基板的另一端；

多个腔室，每个腔室设置在相邻两个吸热元件之间；

多个传热元件，所述多个传热元件分别与所述多个腔室相对应，用于平衡所述多个吸热元件之间的温差；

其中，所述两个基板中的至少一个基板的表面具有多个可变形的通气孔，并且所述至少一个基板构造成可膨胀的，以使所述通气孔在所述基板未发生膨胀时处于闭合状态，在所述基板发生膨胀时处于打开状态。

进一步地，所述至少一个基板在所述吸热元件吸收的热量饱和时发生膨胀，以通过所述通气孔释放出至少部分热量，并在释放出至少部分热量之后恢复原状。

本发明的方案，通过设置废热收集系统，可以将由出风面罩排出的热气流的热能和风能收集，以转化为电能，如此不仅实现了废热的再利用，还避免了废热排出后造成的气候变暖以及给人们带来的不适感。此外，本发明中的能量转换装置结构简单，并且成本交底，使用方便，可以将热气流中大量的风能转化为电能，实现了能量的再利用。并且，在至少一个翼件上设置有热电传感器，实现了热能转化为电能。

此外，通过设置导流罩可以将由出风面罩排出的热气流导引流至出风口，相当于将大量的热气流几种收集至所述导流罩中，并从较小的出风口导出，以增加出风口处的风能，从而增大能量转换装置的能量利用率，进而增加发电量。通过设置减震垫，相当于将空调外机壳体和导流罩隔离，以避免产生由导流罩与空调外机壳体发生的碰撞等引起的震动以及噪音。通过设置密封垫，避免热气流由导流罩与空调外机可以之间的缝隙流走，以最大限度地使得该热气流从出风口流出。

本发明的方案，通过在导流罩外设置隔热装置，使得导流罩处的热量能够被迅速吸收，使得空调外机周围的空气至少可以降低80％的热量。热量传递至所述基板，通过基板传递至所述吸热元件，并通过吸热元件吸收热量，再通过传热元件使得多个吸热元件周围的热量平衡，在热量较大时，通过基板的膨胀来打开基板上的通气孔，以排出至少部分热量。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的用于收集空调废热的废热收集系统的示意性结构图；

图2是根据本发明一个实施例的隔热装置在未发生膨胀时的示意性结构图；

图3是根据本发明一个实施例的隔热装置在发生膨胀时的示意性结构图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明一个实施例的用于收集空调废热的废热收集系统的示意性结构图。如图1所示，所述空调包括空调外机壳体110，所述空调外机壳体110具有出风面罩120，所述废热收集系统包括：导流罩130，其具有第一端部131和与所述第一端部131沿着相反方向延伸的第二端部132，所述第一端部131固定在空调外机壳体110处，所述第二端部132具有出风口133，所述导流罩130本体构造成将由所述出风面罩120排出的热气流导流至所述出风口133；能量转换装置140，其设置在所述出风口133处，用于收集所述热气流的废热能量，并将所述废热能量转化为电能，并通过外电路向外输出电信号。

所述能量转换装置140包括：定子，其固定在所述导流罩130靠近所述出风口133处；动子141，其设置成接触所述定子；多个翼件142，其与所述动子141相连，并沿所述动子141的周向围绕所述动子141布置，每个翼件142从所述动子141的外周面向远离所述动子141的方向延伸，以在所述热气流吹过时进行转动，进而带动所述动子141转动，以使得所述动子141相对所述定子发生相对摩擦转动，以产生电信号。所述多个翼件142中的至少一个翼件142的材料选择为吸热材料，并将其作为吸热元件172，用于吸收所述热气流的热量。所述吸热元件172上具有热电传感器，用于将吸收的所述热量转化为电能。

如图1所示，所述导流罩130的所述第一端部131处设置有减震垫150，其构造成与所述空调外机壳体110相配合。所述废热收集系统还包括：密封件160，其设置在所述第一端部131和所述减震垫150之间，用于对所述第一端部131进行密封。

图2示出了根据本发明一个实施例的隔热装置170在未发生膨胀时的示意性结构图。图3示出了根据本发明一个实施例的隔热装置170在发生膨胀时的示意性结构图。如图1至图3所示，所述废热收集系统还包括设置在所述导流罩130外的隔热装置170，用于隔离所述出风面罩120排出的所述热气流的热量。所述隔热装置170包括：两个基板171，所述两个基板171扣合在一起形成一封闭空间，所述两个基板171中的至少一个基板171构造成可变形的，以使得所述基板171能够贴合在所述导流罩130的外表面；多个吸热元件172，其设置在所述封闭空间内，每个吸热元件172沿着所述基板171的长度方向从所述基板171的一端延伸至所述基板171的另一端；多个腔室173，每个腔室173设置在相邻两个吸热元件172之间；多个传热元件，所述多个传热元件分别与所述多个腔室173相对应，用于平衡所述多个吸热元件172之间的温差；其中，所述两个基板171中的至少一个基板171的表面具有多个可变形的通气孔174，并且所述至少一个基板171构造成可膨胀的，以使所述通气孔174在所述基板171未发生膨胀时处于闭合状态，在所述基板171发生膨胀时处于打开状态。所述至少一个基板171在所述吸热元件172吸收的热量饱和时发生膨胀，以通过所述通气孔174释放出至少部分热量，并在释放出至少部分热量之后恢复原状。

本发明的方案，通过设置废热收集系统，可以将由出风面罩120排出的热气流的热能和风能收集，以转化为电能，如此不仅实现了废热的再利用，还避免了废热排出后造成的气候变暖以及给人们带来的不适感。此外，本发明中的能量转换装置140结构简单，并且成本交底，使用方便，可以将热气流中大量的风能转化为电能，实现了能量的再利用。并且，在至少一个翼件142上设置有热电传感器，实现了热能转化为电能。

此外，通过设置导流罩130可以将由出风面罩120排出的热气流导引流至出风口133，相当于将大量的热气流几种收集至所述导流罩130中，并从较小的出风口133导出，以增加出风口133处的风能，从而增大能量转换装置140的能量利用率，进而增加发电量。通过设置减震垫150，相当于将空调外机壳体110和导流罩130隔离，以避免产生由导流罩130与空调外机壳体110发生的碰撞等引起的震动以及噪音。通过设置密封垫，避免热气流由导流罩130与空调外机可以之间的缝隙流走，以最大限度地使得该热气流从出风口133流出。

本发明的方案，通过在导流罩130外设置隔热装置170，使得导流罩130处的热量能够被迅速吸收，使得空调外机周围的空气至少可以降低80％的热量。热量传递至所述基板171，通过基板171传递至所述吸热元件172，并通过吸热元件172吸收热量，再通过传热元件使得多个吸热元件172周围的热量平衡，在热量较大时，通过基板171的膨胀来打开基板171上的通气孔174，以排出至少部分热量。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。