专利名称：无氟里昂气冷式节能空调机的制作方法
技术领域：
本实用新型无氟气冷式节能空调机属于一种空调装置，特别是指一种利用空气为制冷工质，采用半导体元件进行制冷的多功能空调装置，既能制冷、加热，又能加湿、去湿、净化和产生负氧离子。
现有制冷空调技术存在的问题如下1、采用氟里昂作为工质的空调设备，耗能大，对环境有严重污染。
2、采用混合工质、化学式制冷，如氨、溴化锂等作为制冷工质，毒性大，且易燃易爆，对人类有极大危害。
3、采用半导体制冷技术虽无上述危害，但耗电量极大，成本高，难于推广应用。
本实用新型的目的是提供一种无氟里昂气冷式节能空调机，采用空气为制冷工质的压差式制冷器制冷、以及半导体制冷元件降温以进行冷调。
本实用新型的另一目的是提供一种无氟里昂气冷式节能空调机，可利用压差式制冷器产生热气、以及半导体制冷元件升温以进行暖调。
本实用新型的又一目的是提供一种无氟里昂气冷式节能空调机，利用制冷装置的射流器使制冷气体与循环降温装置的低温气体混合输出，形成均匀的气流组织。
本实用新型的两个主要部分压差式制冷器已于1992年11月18日申请中国专利，申请号为92113032.5；多功能冷热机已于1993年1月18日申请专利，申请号为93200561.6。
本实用新型无氟里昂气冷式节能空调机，由制冷系统、循环降温配气系统和箱体部分组成。
本实用新型制冷装置由、气体混合干燥器、压缩机、油水过滤器、热交换器、压差式制冷器、分配器、射流送风器组成；气体混合干燥器通过风轮旋转吸入循环降温配气系统中的低温气体，与同时吸入的补充空气混合干燥后，供给压缩机作为气源；压缩气体经油水过滤器后送至热交换器，热交换器为逆流式交换器，其冷气来自循环降温箱，高压气经热交换降温后进入压差制冷器；压差制冷器具有一球形内腔对开式外固体，在外固体两侧与球形腔轴线平行对称各装一进气管，进气管端为一细径直管，腔体上方有一热气出口与热气排出管相连，下方有一冷气出口与分配器进气口相连通；分配器一有圆柱形内腔、一进气口、两出气口；进气口接收来自压差制冷器输出的冷气，出气口与装设在循环降温箱中的射流送风器相连，向室内输出射流冷气；循环降温配气系统的基本结构为一箱体内有电机室、送风腔、负压循环箱三个腔室；送风腔内装有风轮，电机与风轮相连，送风腔与负压循环腔之间有通风孔相通；负压循环腔内，下部装设有初级热交换管，该热交换管浸在冷水中，其管端入口处装有空气除尘干燥器，交换管出口与气体分配板相连，分配板上方为热交换帘，再上为喷淋管，该喷淋管通过一扬水管与一设在箱内下部冷水中的潜水泵相连，扬水管外部包设有管状半导体制冷元件；工作时，电机带动风轮旋转，使负压循环箱形成负压，将空气经除尘干燥器吸入初级热交换管，再经分配板、热交换帘而进入送风腔，最后，降温的气体与射流冷气混合，经箱体前的通风窗送出箱外；
采用上述制冷系统，可将－10℃的冷气流与循环降温配气系统的大量降温气流(降温3－5℃)混合，通过射流送风器均匀输出到室内，一般可使室温达到23℃。
本实用新型无氟里昂气冷式空调机的突出优点如下1、无污染，以空气为制冷工质、对自然、生物、人类无任何污染和毒害。
2、高效节能，效能比大于3.0。
3、一机多用，本空调机冷量可调，还可当作风扇使用。
4、多功能可进行冷调或暖调，同时可加湿、去湿，更能产生大量负氧离子，还具有去除二氧化碳的功能。关于这些功能已在前面所述93200561、6，「多功能冷热机」的申请案中有所说明，负氧离子的产生，是由于水的喷淋所形成的“瀑布效应”会产生上万个负氧离子，从而使得空气变得新鲜，有益于健康，CO2的去除，则是由于空气中的CO2与水发生如下反应所致CO2＋NaOH＝H2O＋NaCO35、可制造成各种规格的产品，如窗式、卧式、立式、壁挂式、分体式等，采用大型压缩机可制成大型中心空调。
6、节材，无笨重的冷却器和大量用材的蒸发器，可节约大量钢材和铜材。
7、极大的社会效益，无氟里昂制冷新技术的问世对国家面临的技术换代有极大的经济及社会效益。
以下结合附图详细说明本实用新型的实施例。
图1是本实用新型空调机内部结构正视示意图；图2是本实用新型空调机内部结构后视示意图；图3是本实用新型空调机正视图；图4是本实用新型空调机系统示意图；图5是本实用新型空调机制冷装置正视图；图6是本实用新型空调机制冷装置俯视图7是本实用新型空调机制冷装置分配器正视图；图8是本实用新型空调机制冷装置分配器俯视图；图9是本实用新型空调机射流送风器正视图；
图10是本实用新型空调机射流送风器俯视图；
图11是本实用新型壁挂式空调机示意图；
图12是本实用新型卧式空调机示意图。
本实用新型空调机由制冷装置(1)、循环降温配气箱(2)和箱体(3)三部分组成；本实用新型的独特结构之一是采用无氟气冷式制冷装置，(1)，，该制冷装置(1)，如图4、5、6所示，由气体混和干燥器(4)、压缩机(5)、油水过滤器(6)、热交换器(7)、压差式制冷器(8)、分配器(9)、射流送风器(10)组成制冷系统，组装于箱体中，装设在空调机下部；气体混合干燥器(4)由依次相连的进气腔(11)、干燥室(12)、送气腔(13)构成，进气腔(11)由于风轮(15)转动而吸入来自循环降温箱(2)的冷气，并通过进气腔(11)上的钢网吸入外界补充空气，将其混合经干燥后作为气源供给压缩机(5)；压缩机(5)输出的高压气体通过油水过滤器(6)净化，再经热交换器(7)降温，然后送至压差式制冷器(8)；热交换器(7)为一逆流式交换器，其冷气源来自循环降温箱(2)，废气经排气管被空调机后部的风扇排出；压差式制冷器(8)包括一具有球形膨胀腔的对开式外固体(18)，腔内有保温防腐涂料内衬(19)，在外固体(18)的两侧，相对于球形腔轴线平行对称设置两进气管(20)，进气管(20)内端为一细径直管喷咀，球形腔正下方为冷气出口(21)，正上方为热气出口(22)，热气出口(22)处装设一调整杆(23)，用以调节冷热气流的比例和温度；分配器(7)具有一圆柱状内腔的方壳体(28)，腔口盖紧一压盖(29)，壳体有一入气口(30)与压差制冷器(8)的冷气出口(21)相连通，两个出气口(31)与循环降温箱(2)中的射流送风器相连通；循环降温装置，如
图1、2、3所示，有三个腔室电机室(33)、送风腔(34)、负压循环箱(35)；送风腔(34)前部为装设在箱体上的通风窗，其内部装设有风轮(38)，该风轮(38)与装设在电机室(33)内的电机(37)相连，负压循环箱(35)有一上盖(39)，上盖(39)开有通风孔与送风腔(34)相通；电机室(33)、送风腔(34)及负压循环箱(35)的内壁上均覆设有隔热消噪层(40)，负压循环箱(35)内下部横向装有一初级热交换管(41)，该管浸在冷水中，其两端空气入口处各装设一除尘干燥器(42)，该除尘干燥器(42)内装有干燥剂和短纤维；初级热交换管(41)出口连通一装设有分配板(43)的气流分配室(44)，气流分配室(44)上方有一热交换帘(45)，该热交换帘(45)上方有一喷淋管(46)，该喷淋管(46)通过扬水管(47)和装设在箱体下部的潜水泵(48)相连；在扬水管(47)上包设有半导体制冷管状元件(32)，半导体制冷元件的冷热两面温差可达60－80℃；此装设有半导体制冷元件的扬水管部分可装设在负压循环箱(35)内，也可装设在箱外。
气流分配室(44)与初级热交换管(41)相通，分配室(44)上部为一多孔分气板(43)；送气腔(34)内风轮(38)旁，还装设一可拆装的加热器，，加热器由一石英管(51)、支架(52)和底座(53)组成，当需要暖调时，可利用石英管(51)加热。
在送风腔(34)内，在其前部的通风窗上装设有一凹形风窗(55)，该风窗(55)后面即为制冷装置的射流送风器(56)，该射流送风器(56)通过装设在风轮(38)周围的送风管(57)与制冷装置(1)分配器(7)的两出气口(31)相连通；射流送风器(56)上开有多个圆孔，如图9、10所示，圆孔上焊有半球形小气腔(58)，每一气腔(58)前端有一喷气咀(59)，以喷出射流气体；送风腔(34)还通过管路与气体混合干燥器(4)进气口(11)相通，以供给制冷装置(1)气源，形成制冷循环。
为本实用新型在箱体前面板与送风腔(34)相对应的部位有一通风窗(60)，通风窗(60)旁装有电源开关(61)，冷热调节开关(62)和风量调节开关(63)；箱体顶部装有电控部件和显示器，箱体侧部有侧搬孔。
本实用新型无氟气冷式节能空调机的工作原理和工作过程如下空调机启动后，气体混合干燥器(4)吸入循环降压箱(2)的冷气和补充空气，经混合干燥后供给压缩机(5)，气体经压缩后达0.7－1.0Mpa的压力，经过滤去油水，进入热交换器(7)，热交换器(7)的冷气源来自循环降压箱(2)，热交换废气送入机箱后面由排热风扇(66)排出室外。压缩气体经冷却从32℃降到25℃左右，此25℃的气体进入压差式制冷器(8)，气体经膨胀制冷，冷气流进入分配器(7)；由于冷气流压力仅0.12－0.15MPa，经分配器(7)增压可达0.3MPa，然后进入分配器(7)、射流送风器(56)再次增压输出；同时与循环降温系统的降温大风量气体混合经前风窗吹入室内。
循环降温配气系统的工作过程如下当电机(37)启动后，带动风轮(38)高速运转，使负压循环箱(2)形成负压，从而将外界气体吸入干燥器(42)，气体中的杂质、灰尘被吸收，经过滤脱水后，气体进入浸在水中的初级热交换管(41)，经热交换后空气和水蒸气上升进入气流分配室(44)，又经分气板(43)的分散作用均匀上升，并立刻与热交换帘(45)接触。当气体进入初级热交换管(41)与低温水接触时，在所含热量被低温水吸收的过程中，是以显热形式进行了热量的传递，水的形态未改变，气体温度降低；然后，当气体经过分配板(43)和热交换帘(45)时，气体中的热继续被水的边界层吸收保留在活泼的水边界层中，此时，气体所含显热很快转化为水的汽化热，水转化为气态而温度不变；此时因热交换帘(15)温度比较低，使汽化水(含潜热)又从气态转变为液态，在此凝结相变过程中水的温度不变。
此时，潜水泵(48)将箱内下部的低温水通过扬水管(47)送到喷淋管(46)，在水的压力下，喷水管(48)将水喷成雾状喷到热交换帘(45)上，此时的喷淋水和含潜热的凝结水结合，经热交换帘(45)被冲带回下面的水中，由于水的边界层特性，这种潜热又浮到水的边界层，而水的温度只有很小的变化。上述热交换过程的特点是以水作为热传递介质，在气态与液态之间循换作相态变化，以潜热形式传递热量，因而温度不变，所以能有效地对空气进行制冷；同时，半导体制冷元件(32)处于制冷工作状态，内面温度为－35℃－－30℃，当潜水泵(47)将水提升经过扬水管(48)时，水被降温至10－5℃，然后由喷淋管(46)喷出最后，被加湿降温的气体在风轮(38)的作用下，及在前述射流携带下，并与射流气体混合，通过箱前通风窗(60)送入室内。
上面所述是夏季冷通的工作情况，以下说明冬季暖通工作情况当风轮(38)高速运转时，将加热器的石英管(51)打开，并开启半导体制冷元件(32)转换开关，使半导体制冷元件(32)内面温度控制在50－60℃，外面控制在0－10℃；该半导体元件(32)使经过扬水管(47)的水(4－10℃)大幅度升温到25－30℃，然后由负压循换箱(35)内的喷淋管(47)喷出，喷到热交换帘(45)上；当冷气通过分气板(43)后，经过热交换帘(45)时，吸收了水中的显热，温度升高，并被水加湿；同时，气体中含显热的水份很快与喷淋的热水结合而回到水中，此过程中，水的相态不发生变化，因此热量是以显热状态传给气体使气体升温。
由于此时气体升温还不够高，所以气体在风轮(38)的作用下，又通过加热器进一步加热；并使气体的含湿量降低。这样往复地循环，使得气体得到净化和升温，从而起到暖调的作用。本实用新型所用电机(37)，可以是40W、2500r／min的交流电机，风轮直径为120mm，半导体制冷元件为内径4－8mm、长120－200mm的管状元件，工作电压12V、5A；加热器采用＜600W的石英管。在夏季可造成比环境温度低5－8℃的温差，而且，所送冷风风量很大，可达250－350Kg／h。
在上述基本原理和结构的基础上，本实用新型还可有多种变换形式，如
图11所示，即是本实用新型的另一实施例，该冷热机由一个电机室(33)、两个送风腔(34－1)(34－2)和两个负压循环腔(38－1)(38－2)构成；一台电机(37)带动两台风轮(35－1)(35－2)，与两个负压循环腔(38－1)(38－2)相通，从而加大了空气调节量。
本实用新型与几种常见空调的主要技术指标的对比列表附后。
常见空调技术指标对比表
权利要求1.一种无氟里昂气冷式节能空调机，由制冷系统、循环降温配气系统和箱体组成；其特征在于所述制冷装置，由气体混合干燥器、压缩机、油水过滤器、热交换器、压差式制冷器、分配器、射流送风器等组成；气体混合干燥器的入口接循环降温配气装置以吸收其低温气体，其进气腔具有钢窗以吸进补充空气，两种气体混合干燥后，送至压缩机作为气源；压缩气体经油水过滤器后送至热交换器，热交换器为逆流式交换器，其冷气流来自循环降温箱，高压气经热交换降温后进入压差制冷器；压差制冷器具有一球形内腔对开式外固体，在外固体两侧与球形腔轴线平行对称各装一进气管，进气管端为一细径直管，腔体上方有一热气出口与热气排出管相连，下方有一冷气出口与分配器进气口相连通；分配器有一圆柱形内腔，一进气口、两出气口；进气口接收来自压差制冷器输出的冷气，出气口与装设在循环降温箱中的射流送风器相连，向室内输出射流冷气；循环降温配气装置包括一箱体内有电机室、送风腔、负压循环腔三个腔室；送风腔内装有风轮，电机与风轮相连，送风腔与负压循环腔之间有通风孔相通；负压循换腔内，下部装设有初级热交换管，该热交换管浸在冷水中，其管端入口处装有空气除尘干燥器，交换管出口与气体分配板相连，分配板上方为热交换帘，再上为喷淋管，该喷淋管通过一扬水管与一设在箱内下部冷水中的潜水泵相连，扬水管外部包设有管状半导体制冷元件；在所述送风腔内，在其前部的通风窗后装有一射流送风器，制冷装置中的分配器通过装设在风轮周围的送风管与该射流送风器相连，使射流制冷气与降温配气同时从通风窗送出箱外。
2.如权利要求1所述的无氟里昂气冷式节能空调机，其特征在于所述射流通风管前面开有多个圆孔，圆孔上焊有半球形小气腔，每一小气腔前端有一喷咀以喷出射流冷气。
3.如权利要求1、2所述的无氟里昂气冷式节能空调机，其特征在于所述制冷装置装设在循环降温箱之下，构成立式空调机；制冷装置装设在循环降温箱之后，构成卧式空调机。
4.如权利要求1、2所述的无氟里昂气冷式节能空调机，其特征在于由一台电机带动两台循环降温箱，形成挂式空调机；制冷装置设在循环降温箱外，作为中心制冷装置通过管路与多台循环降温箱连接。
专利摘要本实用新型空调机，具有制冷系统和循环降温系统两部分，前者包括气体混合干燥器、压缩机、压差制冷器、分配器，射流送风器，以空气为工质制冷；后者包括送风腔和负压循环箱；负压循环箱下部有一置于水中的热交换管，管端为空气入口，管上部为热交换帘和喷淋管，喷淋管经外设半导体制冷元件的扬水管通到箱下部水中；两系统产生的射流制冷气和降温气均匀混合送出空调机外；本机还可调暖、去湿、加湿、净化空气并产生负氧离子。
文档编号F24F1/00GK2155514SQ93205239
公开日1994年2月9日 申请日期1993年3月10日 优先权日1993年3月10日
发明者刘加才, 吴祖发, 梅大锐, 匡淑英 申请人:吴祖发