一种太阳能空调的制作方法

本发明涉及新能源的一种空调设备。

背景技术：

目前，公知的太阳能空调，是本人发明的一种可太阳能外加热制冷制热的空调设备，申请号是(201520267263.9)，该太阳能空调系统由热管发动机，空调热管，转轴和温差容器构成，将转轴固定在温差容器中间，将空调热管沿转轴轴心线位置斜插进转轴，热管发动机固定在位于温差容器的乙醇加热气化区和乙醇冷却液化区一边的转轴上。空调热管是在一根无缝管的中间位置布置一个活塞，在活塞的一边充入乙醇，在另一边充入传统冷媒。温差容器由一充满高沸点液体的密封容器构成，容器被隔板分隔为四个空间，一个空间连接外部加热器，一个空间连接外部制冷器，其余两个空间连接外部散热器垂直于温差容器底面并处在底面长宽中线位置的两个隔板，将温差容器分隔为四个空间，在两个隔板相交的中间位置开口将转轴固定在此处，在隔板上适当位置开口，在转轴转动时，连在一块的热管发动机和空调热管能够自由的转动，不受阻碍，开口大小应当在不阻碍所有热管转动的情况下尽可能的小。利用热管发动机产生动力带动转轴转动，转轴再带动空调热管，使空调热管穿过隔板开口，通过温差容器的不同温度空间，实现空调热管对冷媒的液化和气化功能。

这种太阳能空调设备温差容器设计过于复杂并且热量损失较大，热管发动机结构复杂不易制作，空调热管活塞的气密性不好。

技术实现要素：

为了克服现有的太阳能空调设备的温差容器设计过于复杂并且热量损失较大，热管发动机结构复杂不易制作，空调热管活塞的气密性不好这些问题，本发明提供一种太阳能空调，该太阳能空调利用下方液体加热上方空气散热中间隔板相隔的方式使热量损失减少，并由温差发电板发电带动空调设备运行使动力系统结构简化，将空调热管活塞改进使气密性更好。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种太阳能空调由加热槽、制冷槽、散热仓、空调热管、转轴、散热风扇、太阳能热管、散热器、电动机、蓄电池、温差发电板和轴杆构成，其中转轴固定在轴杆上，轴杆可以带动转轴转动，转轴下是隔板，隔板将加热槽和制冷槽分开，散热仓位于加热槽和制冷槽上方，散热仓一端有散热风扇，散热风扇通过导线连接蓄电池，在散热仓另一端有出风口，空调热管呈z字型，空调热管中部固定在转轴上，空调热管一端在加热槽方向另一端在制冷槽方向，当空调热管一端向下处在加热槽内其另一端则向上位于制冷槽上方，当其一端向上处在加热槽上方时其另一端则向下位于制冷槽内，散热风扇可以为处在散热仓内的空调热管部分进行散热，在加热槽和制冷槽中注入液体，液体可以用来传输或者储存热量，太阳能热管上端插在加热槽底部，可以为加热槽中的液体加热，轴杆一端固定有电动机，电动机通过导线连接蓄电池，启动电动机就可以带动轴杆转动，轴杆可以带动转轴转动进而带动空调热管转动使空调热管的两端分别浸入或者探出加热槽或者制冷槽中，在隔板上有温差发电板，温差发电板一面朝向加热槽另一面朝向制冷槽，温差发电板朝向制冷槽一面有隔热罩，隔热罩上有导管，导管上连接水泵和散热片，启动水泵就可以使温差发电板的一面冷却，从而使温差发电板的两面实现温差进而实现发电功能，温差发电板可以给蓄电池中补充电力，制冷槽的低温会增强温差发电板的发电能力，在加热槽中有温控开关用来控制水泵、电动机和散热风扇，当加热槽中温度达到要求后就会同时启动水泵、电动机和散热风扇从而使空调热管可以对制冷槽中的液体进行制冷，散热器通过导管连接在制冷槽底部可以为散热器所处的环境进行降温。在加热槽和制冷槽上方口部不妨碍空调热管转动的部位有隔板，通过隔板使它们和散热仓隔开，防止热量流失。

空调热管内部有活塞、液态乙醇和冷媒气体，活塞位于空调热管的中部，空调热管的受热端储存的是液态乙醇，空调热管的制冷端储存的是冷媒气体，冷媒气体和液态乙醇被活塞隔开，空调热管的受热端可以通过转轴转动实现进入或者探出加热槽中液体的运动，空调热管的制冷端可以通过转轴转 动实现进入或者探出制冷槽中液体的运动，当空调热管受热端在加热槽中并且其制冷端在制冷槽上方时，空调热管的受热端内的液态乙醇就会受热气化膨胀变成乙醇蒸汽，同时推动空调热管中的活塞向制冷端移动，从而对制冷端中的冷媒气体产生压缩作用，并使冷媒气体液化变成液态冷媒，在冷媒气体液化的过程中会产生热量，产生的热量会被散热仓中的散热风扇吹出的空气带走，当转轴转动后，使空调热管的受热端旋转到加热槽上方的散热仓中，使制冷端转移到制冷槽中的液体内，此时受热端的热量会被散热风扇吹出的空气带走，受热端内部的乙醇蒸汽就会被冷却成液态乙醇，因为受热端的乙醇蒸汽被冷却液化所以活塞施加于制冷端的液态冷媒的压力就会减少，液态冷媒会因为压力的减少而气化变成冷媒气体，液态冷媒气化的过程会带走制冷槽中的热量，进而实现制冷作用。

温差发电板是由两块不同性质的半导体构成，在其两端设置一个温差就能在半导体两端产生直流电压。温差发电板发电技术是利用西伯克效应将热能直接转换为电能。以半导体温差发电模块制造的温差发电板，只要有温差存在即能发电。

在空调热管内部的活塞朝向受热端一端是锥形，活塞朝向制冷端一端有橡胶球，活塞内有气门芯，气门芯进气口朝向受热端，气门芯出气口通向橡胶球内，受热端的乙醇蒸汽会使橡胶球充气膨胀，进而起到密封作用，当橡胶球因为摩擦受损时，气门芯可以向其中充气，使橡胶球能继续贴紧空调热管内壁，气门芯是单向进气，橡胶球中的气体不会从气门芯排出，在空调热管上有金属翼片可以增加空调热管的加热散热效率。

将动力盘固定在加热槽上方的轴杆上，可以产生动力带动轴杆转动，进而带动空调热管转动，轴杆一端连接发电机，发电机为蓄电池充电，蓄电池可以为散热风扇提供电力，此时可以去掉温差发电板、水泵、散热片和电动机。动力盘由以米字形排列的若干l型热管组成，该热管设计有冷凝液保存处，当下方l型热管中的液体受热蒸发后，蒸汽会在上方l型热管中冷凝成液体并保留在上方l型热管处，使动力盘重心产生偏移，从而产生动力带动轴杆转动，进而带动太阳能空调设备正常运转。上方l型热管会通过固定在其一端的电动散热装置冷却其内部蒸汽。

本发明的有益效果是，该太阳能空调利用下方液体加热上方空气散热中间隔板相隔的方式使热量损失减少，并由温差发电板发电带动空调设备运行使动力系统结构简化，将空调热管内部活塞改进使其气密性更好。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明立体原理图

图2是空调热管内部活塞的原理图

图3是由动力盘驱动的太阳能空调原理图

图中1.加热槽，2.制冷槽，3.散热仓，4.空调热管，5.转轴，6.散热风扇，7.太阳能热管，8.散热器，9.电动机，10.蓄电池，11.温差发电板，12.轴杆，13.隔板，14.导线，15.出风口，16.隔热罩，17.导管，18.水泵，19.散热片，20.温控开关，21.活塞，22.液态乙醇，23.冷媒气体，24.受热端，25.制冷端，26.乙醇蒸汽，27.液态冷媒，b1.橡胶球，b2.气门芯，b3.金属翼片，c1.动力盘，c2.发电机、c3.电动散热装置，c4.l型热管。

具体实施方式

在图1中当太阳能热管(7)被阳光照射后，产生的热量会向上传送至加热槽(1)中，将加热槽中的液体加热，这时候会造成温差发电板(11)两面出现温差，此时温差发电板会向蓄电池(10)中先行充电，因为水泵(18)此时没有开启，所以不久温差发电板就会因为两面温差减少而停止发电。当加热槽中温度达到一定程度后，温控开关(20)就会接通，此时散热风扇(6)、电动机(9)和水泵(18)就会通过蓄电池(10)获得电力并开始工作。首先电动机(9)开始工作带动轴杆(12)转动，进而带动转轴(5)以及其上固定的空调热管(4)转动，加热槽中的热量在经过空调热管传送至散热仓(3)的过程中，使空调热管中的乙醇和冷媒产生了状态变化，进而使空调热管的制冷端(25) 产生了制冷效果并使制冷槽(2)中的液体变冷。随着制冷槽中液体变冷致使温差发电板两面温差加剧，使温差发电板随后有足够的发电能力可以在满足水泵、散热风扇和电动机的用电的同时，还可以为蓄电池补充前期的损耗的电量。当光照变弱，加热槽中的液体温度降低到一定程度后，温控开关就会断开，太阳能空调就会停止工作，进入保温阶段。

在图1所示的另一个实施例中，太阳能空调由加热槽(1)、制冷槽(2)、散热仓(3)、空调热管(4)、转轴(5)、散热风扇(6)、太阳能热管(7)、散热器(8)、电动机(9)、蓄电池(10)、温差发电板(11)和轴杆(12)构成，转轴(5)固定在轴杆(12)上，轴杆可以带动转轴转动，转轴下是隔板(13)，隔板将加热槽(1)和制冷槽(2)分开，散热仓(3)位于加热槽和制冷槽上方，散热仓一端有散热风扇(6)，散热风扇通过导线(14)连接蓄电池(10)，在散热仓(3)另一端有出风口(15)。在加热槽和制冷槽上方口部不妨碍空调热管转动的部位有隔板(13)，通过隔板使它们同散热仓隔开，防止热量流失。隔板、加热槽、制冷槽和散热仓皆由隔热材料制作。

在图1所示的另一个实施例中，空调热管(4)呈z字型，空调热管中部固定在转轴(5)上，空调热管一端在加热槽(1)方向另一端在制冷槽(2)方向，当空调热管一端向下处在加热槽内其另一端则向上位于制冷槽上方，当其一端向上处在加热槽上方时其另一端则向下位于制冷槽内，散热风扇(6)可以为处在散热仓(3)内的空调热管部分进行散热。

在图1所示的另一个实施例中，在加热槽(1)和制冷槽(2)中注入液体，液体可以用来传输或者储存热量，太阳能热管(7)上端插在加热槽(1)底部，可以为加热槽中的液体加热。在加热槽中可以注入高沸点的液体，可以增加空调热管的工作效率。在制冷槽中可以加入低凝固点的液体。

在图1所示的另一个实施例中，轴杆(12)一端固定有电动机(9)，电动机通过导线连接蓄电池(10)，启动电动机就可以带动轴杆(12)转动，轴杆可以带动转轴(5)转动进而带动空调热管转动使空调热管的两端分别浸入或者探出加热槽或者制冷槽中。

在图1所示的另一个实施例中，在隔板(13)上有温差发电板(11)，温差发电板一面朝向加热槽(1)另一面朝向制冷槽(2)，温差发电板朝向制冷槽一面有隔热罩(16)，隔热罩上有导管(17)，导管上连接水泵(18)和散热片(19)，启动水泵就可以使温差发电板的一面冷却，从而使温差发电板的两面实现温差进而实现发电功能，温差发电板可以给蓄电池(10)中补充电力，制冷槽(2)的低温会增强温差发电板的发电能力。隔热罩可以防止加热槽中的热量流失到制冷槽内。温差发电板为蓄电池充电，再由蓄电池为散热风扇、水泵和电动机提供电力。

在图1所示的另一个实施例中，在加热槽(1)中有温控开关(20)用来控制水泵、电动机和散热风扇，当加热槽中温度达到要求后就会同时启动水泵、电动机和散热风扇从而使空调热管可以对制冷槽中的液体进行制冷。制冷槽中的低温液体可以长时间保持低温，在散热器需要时再利用，相当于能量储存。

在图1所示的另一个实施例中，散热器(8)通过导管(17)连接在制冷槽底部可以为散热器所处的环境进行降温。散热仓(3)出风口(15)排出的热风可以引导至室内为室内增温。

在图1所示的另一个实施例中，空调热管内部有活塞(21)、液态乙醇(22)和冷媒气体(23)，活塞位于空调热管的中部，空调热管的受热端(24)储存的是液态乙醇，空调热管的制冷端(25)储存的是冷媒气体，冷媒气体和液态乙醇被活塞隔开，空调热管的受热端可以通过转轴转动实现进入或者探出加热槽(1)中液体的运动，空调热管的制冷端可以通过转轴转动实现进入或者探出制冷槽(2)中液体的运动，当空调热管受热端(24)在加热槽(1)中并且其制冷端(25)在制冷槽(2)上方时，空调热管的受热端内的液态乙醇(22)就会受热气化膨胀变成乙醇蒸汽(26)，同时推动空调热管中的活塞(21)向制冷端(25)移动，从而对制冷端中的冷媒气体(23)产生压缩作用，并使冷媒气体液化变成液态冷媒(27)，在冷媒气体液化的过程中会产生热量，产生的热量会被散热仓(3)中的散热风扇(6)吹出的空气带走，当转轴转动后，使空调热管的受热端(24)旋转到加热槽上方的散热仓中，使制冷端(25)转移到制冷槽中的液体内，此时受热端的热量会被散热风扇(6)吹出的空气带走，受热端内部的乙醇蒸汽(26)就会被冷却成液态乙醇(22)，因为受热端的乙醇蒸汽被冷却液化所以活塞施加于制冷端的液态冷媒(27)的压力就会减少，液态冷媒会因为压力的减少而气化变 成冷媒气体(23)，液态冷媒气化的过程会带走制冷槽(2)中的热量，进而实现制冷作用。

在图2中，空调热管(4)内部的活塞(21)朝向受热端(24)一端是锥形，活塞朝向制冷端(25)一端有橡胶球(b1)，活塞内有气门芯(b2)，气门芯进气口朝向受热端，气门芯出气口通向橡胶球内，受热端的乙醇蒸汽(26)会使橡胶球充气膨胀，进而起到密封作用，当橡胶球因为摩擦受损时，气门芯可以向其中充气，使橡胶球能继续贴紧空调热管内壁，气门芯是单向进气，橡胶球中的气体不会从气门芯排出，在空调热管上有金属翼片(b3)可以增加空调热管的加热散热效率。

在图3中，将动力盘(c1)固定在加热槽上方的轴杆(12)上，可以产生动力带动轴杆转动，进而带动空调热管(4)转动，轴杆一端连接发电机(c2)，发电机为蓄电池(10)充电，蓄电池可以为散热风扇(6)提供电力，此时可以去掉温差发电板、水泵、散热片和电动机。动力盘比温差发电板发电效率更高，结构也更加复杂。固定在动力盘(c1)上的l型热管(c4)一端的电动散热装置(c3)首先连接温控开关(20)然后再连接到蓄电池(10)上，由蓄电池为其提供电力。当温控开关接通后，电动散热装置开始启动，则动力盘上的散热功能可以实现，进而动力盘开始转动。当温控开关断开后，电动散热装置停止工作，则动力盘上的散热功能无法实现，进而动力盘停止转动。