本发明涉及一种结构简单、适于大幅节能、使用寿命较长、无噪音且使用成本较低的节能空调器,其包括:红外线吸热装置、用于利用来自红外线吸热装置吸收的太阳热能使氨水溶液受热蒸发后经高价醇洗涤以获得高压氨气的氨水分离装置、与氨水分离装置的高压氨气输出端相连的冷却管、与冷却管的高压氨气输出端相连的膨胀阀、与膨胀阀的降压出口相连的制冷管,与制冷管的出口相连的用于将氨气溶入水中的氨水混合装置;氨水混合装置的氨水溶液输出口与氨水分离装置的氨水溶液入口相连。需要取暖时,将所述冷却管置于室内,并将制冷管置于室外。
1.一种节能空调器,其特征在于包括:红外线吸热装置(a)、用于利用来自红外线吸热装置(a)吸收的太阳热能使氨水溶液受热蒸发并经高价醇洗涤以获得高压氨气的氨水分离装置(b)、与氨水分离装置(b)的高压氨气输出端相连的冷却管(c)、与冷却管(c)的高压氨气输出端相连的膨胀阀(d)、与膨胀阀(d)的降压出口相连的制冷管(e),与制冷管(e)的出口相连的用于将氨气溶入水中的氨水混合装置(f);氨水混合装置(f)的氨水溶液输出口与氨水分离装置(b)的氨水溶液入口相连;需要制冷时,将制冷管(e)置于室内,并将冷却管(c)置于室外;所述氨水混合装置(f)包括:密封罐体(f1),与制冷管(e)的出口相连的进气管(f2)延伸入密封罐体(f1)顶端的进气口,密封罐体(f1)的下端部与所述盛液容器(b7)的底部相通,密封罐体(f1)内在所述进气管(f2)的出口与氨水溶液之间设有PVC高分子膜;所述密封罐体(f1)内在进气管(f2)的出口下方设有侧壁均布有通孔的透气管(f3),该透气管(f3)的下端延伸入密封罐体(f1)内底部的氨水溶液中,所述PVC高分子膜裹于透气管(f3)的外壁;透气管(f3)的顶端口为喇叭口,且该喇叭口的外圈与所述密封罐体(f1)的内壁密封连接。本申请是分案申请,原申请的申请号为:201010018104.7,申请日为:2010年1月15日,发明创造名称为:节能空调器。技术领域
本发明涉及一种节能空调器。
背景技术
现有的空调器往往只使用电能,故而使用成本较高,且不利于节能减排。另外,现有空调室外机噪音较大,造成噪音污染。且室外机往往设置在户外,易生锈腐烂,因此现有空调器的使用寿命较短。中国专利ZL03150265.2公开了一种隔热环保玻璃,其组成中二氧化硅的重量百分比为10%以下,磷酸钡的重量百分比为20%-55%,磷酸锶的重量百分比为20%-65%,磷酸钙的重量百分比为10%以下,磷酸镁的重量百分比为5%以下,磷酸铍的重量百分比为5%以下,磷酸铅的重量百分比为10%以下,磷酸铁的重量百分比为1%-4%。该玻璃可吸收红外线。但现有技术中,上述玻璃的热能不能有效利用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、适于大幅节能、使用寿命较长、无噪音且使用成本较低的节能空调器。为了解决上述技术问题,本发明提供了节能空调器,包括:红外线吸热装置、用于利用来自红外线吸热装置吸收的太阳热能使氨水溶液受热蒸发后经高价醇洗涤(即仅有氨蒸汽穿过高价醇液面,水蒸汽不能穿过高价醇液面)以获得高压氨气的氨水分离装置、与氨水分离装置的高压氨气输出端相连的冷却管、与冷却管的高压氨气输出端相连的膨胀阀、与膨胀阀的降压出口相连的制冷管,与制冷管的出口相连的用于将氨气溶入水中的氨水混合装置;氨水混合装置的氨水溶液输出口与氨水分离装置的氨水溶液入口相连。需要制冷时,将制冷管置于室内,并将冷却管置于室外;需要取暖时,将所述冷却管置于室内,并将制冷管置于室外。所述氨水混合装置包括:密封罐体,与制冷管的出口相连的进气管延伸入密封罐体顶端的进气口,密封罐体的下端部与所述盛液容器的底部相通,密封罐体内在所述进气管的出口与氨水溶液之间设有PVC高分子膜。所述密封罐体内在进气管的出口下方设有侧壁均布有通孔的透气管,该透气管的下端延伸入密封罐体内底部的氨水溶液中,所述PVC高分子膜裹于透气管的外壁;透气管的顶端口为喇叭口,且该喇叭口的外圈与所述密封罐体的内壁密封连接。进一步,所述节能空调器还包括一热源装置,该热源装置包括:用于盛放硫酸与水的混合溶液的反应容器,反应容器中设有用于将所述硫酸加热至165°C及以上的加热装置,反应容器上连接有用于输出热蒸汽并回流冷却水的管路。该加热装置为电加热装置或煤气加热装置、木炭加热装置等。进一步,所述反应容器包裹于适于与硫酸起中和反应的中和材料(包括:碱和各类盐)中,为防止硫酸外溢对环境产生不利影响。进一步,为确保反应容器的反应温度,减少加热装置的工作时间,所述中和材料包裹于保温材料中。本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:(1)本发明的节能空调器工作时,利用红外线吸热装置吸收太阳能,以加热氨水分离装置中的氨水溶液,使氨水溶液受热蒸发,并在分离氨气与水蒸气后获得高压氨气(此时氨气的温度至少为36°C,气压在8-13千克每平方厘米,甚至更高,这取决于红外线吸热装置输出的热能量)。高压氨气经冷却管冷却后,送入膨胀阀降压生成3°C左右的冷氨气并送入制冷管制冷。因此,需要取暖时,将所述冷却管置于室内,并将制冷管置于室外;需要制冷时,将制冷管置于室内,并将冷却管置于室外。由于在使用过程中,只要有太阳能,空调器即可工作,因此其具有结构简单、适于大幅节能、使用寿命较长、无噪音且使用成本较低的优点。(2)氨水溶液受热蒸发,通过高价醇后,使氨气与水蒸气分离,实现了在较低温度(36°C)的情况下也能蒸发出氨气,并获得较高压强的氨气。(3)在本发明的氨水混合装置中,采用了仅能通过氨气,而不能通过水的PVC高分子膜,使氨气与水具有较大的接触面积,以快速将氨气溶入水中。尤其采用了侧壁均布有通孔的透气管,PVC高分子膜裹于透气管的外壁的方案,使用时,氨气进入PVC高分子膜与透气管的外壁之间的间隙中,从而使氨气与整个PVC高分子膜的表面接触,使氨气能快速溶入水中,确保了氨水溶液能始终保持较高浓度,确保制冷或制热的持续性和稳定性。透气管顶端的喇叭口与所述密封罐体的内壁密封连接,使氨气只能通过该喇叭口进入透气管,并透过通过PVC高分子膜直接与水接触,进一步确保氨气能快速溶入水中。(4)所述制冷管中充有氢气或氩气,可进一步提高降压后的氨气的制冷效果;密封罐体的顶端设有与所述制冷管的入口相连的用于回流所述氢气或氩气的回流管,以确保制冷管中的氢气或氩气的浓度,确保制冷效果的持续性和稳定性。(5)热源装置中,电加热装置将反应容器中的硫酸溶液加热至165°C及以上,回流管回流的水流入反应容器中的硫酸溶液时,将发生快速放热反应,从而将硫酸溶液中的水快速汽化成热蒸汽并送入换热回管,并在外围冷却后形成水,回流至反应容器中与硫酸再次进行放热反应,如此反复循环。本热源装置工作时,生成热蒸汽所需的热能80%来自水与硫酸混合时的放热反应,其余20%的热能来自加热装置,故而本发明具有能大幅节能且使用成本较低的优点。当硫酸温度在165°C及以上时,硫酸分子与水分子的接触及扩散面积很大,扩散速度很快,硫酸分子与水分子接触生成硫酸水化合物,产生的热能接近水汽化临界点附近,吸收一点微量热能就将水蒸发,形成热蒸汽。热蒸汽经输出管输出冷却后形成水,并回流至反应容器中与硫酸再次进行放热反应,如此循环;期间,加热装置始终将反应容器中的硫酸溶液的温度保持在165°C及以上。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解,下面根据的具体实施例并结合附图,对本发明作进一步详细的说明,其中图1为实施例中的节能空调器的结构示意图;图2为实施例中的节能空调器的一种热源装置的结构示意图;图3为图1的A-A剖面的示意图。
具体实施方式
见图1-3,本实施例的节能空调器,包括:红外线吸热装置a、用于利用来自红外线吸热装置a吸收的太阳热能使氨水溶液受热蒸发后经高价醇洗涤(即采用高价醇溶液分离热氨气和水蒸气)以获得高压氨气的氨水分离装置b、与氨水分离装置b的高压氨气输出端相连的冷却管c、与冷却管c的高压氨气输出端相连的膨胀阀d、与膨胀阀d的降压出口相连的制冷管e,与制冷管e的出口相连的用于将氨气溶入水中的氨水混合装置f;氨水混合装置f的氨水溶液输出口与氨水分离装置b的氨水溶液入口相连。本实施例的节能空调器还包括热源装置g,以在阳光不足或氨水溶液温度低于36°C时开启。该热源装置g包括:用于盛放硫酸(H₂SO₄)与水(H₂O)的混合溶液的反应容器1,反应容器1中设有用于将所述硫酸加热至165°C及以上以生成热水蒸汽的电热装置2,反应容器1上连接有用于输出热蒸汽的热能的换热回管1-1,该换热回管1-1延伸至氨水分离装置b内的氨水溶液中。所述反应容器1包裹于适于与硫酸起中和反应的中和材料3中,所述中和材料3包裹于保温材料4中。所述中和材料3采用碳酸钙Ca(OH)₂。当硫酸温度在165°C及以上时,硫酸分子与水分子的接触面积很大,硫酸分子与水分子接触时产生热能,该热能迅速将水蒸发,形成热蒸汽。热蒸汽经换热回管1-1输出热能并在外围冷却后形成水,回流至反应容器1中与硫酸再次进行放热反应,如此循环;期间,电加热装置2始终将反应容器1中的硫酸溶液的温度保持在165°C及以上。(作为另一种实施方式,所述热源装置g为用于加热氨水分离装置b中的氨水溶液的纯电热装置。)所述氨水分离装置b包括:用于盛放待加热氨水溶液b1的盛液容器,在该盛液容器b7中所述待加热氨水溶液b1的液面上方设有用于分离热氨气和水蒸汽的高价醇溶液b2(包括:正庚醇、壬醇、己醇等不与氨水发生如何化学反应的高价醇或其它液体),在高价醇溶液b2上方设有用于收集热氨气并利用来自红外线吸热装置a吸收的太阳热能加热该热氨气的储气罐b6,储气罐b6顶端的出气口即为所述氨水分离装置b的高压氨气输出端。(作为优化的实施方案,在所述高价醇溶液b2的液面上方与储气罐b6之间还依次设有第一玻璃纤维吸水区b3、玻璃珠吸水区b4和第二玻璃纤维吸水区b5,以进一步减少氨气中的含有的水蒸气,确保高压氨气在通过膨胀阀d时的制冷效果。)所述氨水混合装置f包括:密封罐体f1,与制冷管e的出口相连的进气管f2延伸入密封罐体f1顶端的进气口,密封罐体f1的下端部与所述盛液容器b7的底部相通,密封罐体f1内在所述进气管f2的出口与氨水溶液之间设有PVC高分子膜。(作为优化的实施方案,所述密封罐体f1内在进气管f2的出口下方设有侧壁均布有通孔的透气管f3,该透气管f3的下端延伸入密封罐体f1内底部的氨水溶液中,所述PVC高分子膜裹于透气管f3的外壁;透气管f3的顶端口为喇叭口,且该喇叭口的外圈与所述密封罐体f1的内壁密封连接。)所述制冷管e中充有氢气或氩气;所述密封罐体f1的顶端还设有与所述制冷管e的入口相连的用于回流所述氢气或氩气的回流管h,该回流管h的入口高于所述进气管f2的出口。所述红外线吸热装置a包括:一块磷酸盐玻璃板a1(即中国专利ZL03150265.2公开的隔热环保玻璃)、分别平行设于该磷酸盐玻璃板a1两侧的第一透明板a3和第二透明板a4,在磷酸盐玻璃板a1和第一透明板a3之间的第一间隙a2内设有用于利用太阳能加热所述盛液容器b7和储气罐b6的透明导热液(本实施例中为硅油),即在第一间隙a2与所述盛液容器b7和储气罐b6的外壁之间设有适于导热液回流换热的管路;磷酸盐玻璃板a1和第二透明板a4之间的第二间隙a5为真空。第一透明板a3和第二透明板a4为普通玻璃或透明有机材料板,也可以是磷酸盐玻璃板。需要制冷时,将制冷管e置于室内,并将冷却管c置于室外,同时将第一透明板a3面向室外;从而使由真空隔热的第二透明板a4面向室内,确保隔热效果。使用时,红外线吸热装置a置于墙体的开口中,磷酸盐玻璃板a1无色透明,其吸收红外线的吸收率99.8%,配合透明导热液、第一透明板a3和第二透明板a4使用,适于作为透明窗口,减少了室内空间的占用。密封罐体f1的下端部与所述待加热氨水溶液b1相通的管路上设有节流阀k。需要取暖时,关闭所述节流阀k或膨胀阀d,同时将红外线吸热装置a沿垂向中心轴旋转180度,以将第一透明板a3面向室外;从而使与导热液相邻的第二透明板a4面向室内,确保取暖效果。在所述待加热氨水溶液b1温度低于36°C时(一般在阳光时),开启所述热源装置g,以加热所述透明导热液,以确保取暖效果可持续。当所述待加热氨水溶液b1温度高于36°C时,关闭所述热源装置g。所述冷却管c和制冷管e的一侧设有风机。显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。