汲水式冷氣機的製作方法
2023-06-06 04:41:31
專利名稱：汲水式冷氣機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種以水為冷媒的冷氣機，尤其涉及到利用地下水內能的冷氣機。
目前廣泛應用的冷氣機採用蒸發壓縮過的致冷劑而達到製冷效果，這是以消耗大量電能為代價而實現的。複雜的結構使空調機價格不菲，加上高額的用電費用，普通收入階層對其不敢問津，再者現用的致冷劑對環境有害，亦不符合保護環境的世界潮流。
通常解決這個問題的途徑是通過提高空調效率或改變製冷原理來實現的。現有的壓縮機式冷氣機技術已發展到一個高度，效率不太可能有大的飛躍。中國專利申請CN-216730Y提出在室內直接蒸發自來水實現降溫，不過降溫效果不明顯，僅能降1℃-3℃，還會造成室內溼度過大。
本實用新型目的是提供一種成本低，超低耗電，不汙染環境的冷氣機。
本實用新型目的是這樣實現的室內氣溫以20℃-25℃為適宜溫度。據測定，大部分地區的地下水溫終年穩定在14℃-18℃這個範圍，所以可通過水泵把地下水抽出送入熱交換器，將周圍空氣的熱量帶走，從而得到適宜溫度，排出的水一部分作為生產生活用水，用不完的部分則通過另一井口注入地下去，從而達到不浪費水資源的目的。本裝置製冷量公式為製冷量(焦/秒)＝[末水溫(℃)-初水溫(℃)]×水流量(克/秒)×4.2。(末水溫指已經過熱交換器的水溫，初水溫指到達熱交換器前的水溫)。製冷量由於各地區的地下水位及地下水溫不同而略有變化。本裝置對於溫度低於25℃的自來水同樣也可利用。本裝置工作時冷卻劑水和外界溫差不是很大，散熱器相對很重要，以每100焦耳製冷量的本裝置配備總表面積在0.5-4平方米的熱交換器來計算。水泵採用低噪音的自吸式水泵，風扇則採用低轉速大風葉，以不大於散熱器為宜。材料方面散熱器為銅質，管道採用絕熱效果好的一般非金屬導管，以減少管道表面因冷凝而產生的水珠，管道直徑不小於25毫米，其它的如空調器外殼等無特殊要求。針對熱交換器上冷凝產生水珠，在散熱器和水泵下方設計了集水和集水杯，並有自動排水閥門。功率配備為每100焦耳製冷量本裝置配套4-12瓦特功率的電動機，其中水泵和風扇分配為4∶1本實用新型由於著眼點不在液化放熱，氣化吸熱，而是由流動的水直接把熱量帶走，所以結構簡單，成本低，如一臺使用氟利昂的2000焦耳製冷量冷氣機的成本在2000元，而該裝置只需800元，加上兩口直徑3.2釐米的對口抽式水井的造價(每口40元)也不過900元左右，由於原理的不同，效率是前者的2-8倍。如前者需消耗功率900瓦而後者使用16℃的地下水時消耗功率為150瓦，如使用的是20℃的自來水(現中小城鎮自來水公司都是直接抽取地下水)時，需功率130瓦，或者使用水曖管道改裝的水冷管道(只需要水暖公司原來從火電廠抽取的熱水換成抽取地下水即可，再把用過的水在較遠處回灌地下)，只需配備40瓦功率即可，此時安裝更為方便，將原暖氣片取下，兩個開口連接即可，非專業人員也能辦到，用不著像安裝普通空調得找兩個人穿牆打洞。本裝置常溫效果和氟利昂冷氣機不相上下，超低溫效果略遜一籌，如果想把室溫降到16℃以下，本裝置就顯得力不從心了。
實用新型的具體結構由以下的實施例及其附圖給出
圖1是根據本實用新型提出的汲水式冷氣機剖面圖。
圖2是本實用新型直接使用地下水時的流程示意圖。
該裝置包括一個水泵(6)，(6)通過一管道和散熱器(5)連接，冷風扇(4)設於(5)的一側，散熱器的另一對角有管道(3)通出，(3)上有溫度傳感器(8)和(9)，第一水溫傳感器(8)是用以控制泵(6)的加速，並設定例如在22℃，因此當水溫超過22℃時，水泵加速，增加進水量，使水溫不超過22℃，第二水溫傳感器(9)是用以控制泵(6)的減速，並設定如在20℃，因此當水溫在20℃以下時，水泵減速，減少進水量，使出口處的水溫不低於20℃，(8)和(9)協調工作，使本裝置達到最佳製冷效果和最高效率。本裝置下部設有集水槽(12)，(12)連接有水杯(10)，水位感知浮筒(13)經機構控制閥門(14)，使水位達到一定水平時，閥門(14)便開啟，集水杯(10)通過管道(11)排空。閥門(14)並關閉，散熱器(5)的入水口必須在出水口的下方，出水管(3)上有三通閥門(7)，一部分水可由此供應生產生活。
本裝置工作時，水流沿箭頭(1)方向前進，經水泵(6)通入散熱器(5)，在冷風扇(4)作用下加速和外界熱交換過程，然後由管道(3)排出，此過程中水溫傳感器(8)和(9)協調泵的工作。散熱器(5)上面由於冷凝而產生的小水珠滴入集水杯(10)中，在水位感知浮筒和閥門(14)工作下被排出。
圖2是本裝置直接從井裡抽取地下水時的流程示意圖。(21)為不透水層。(22)為含水層，小口徑水井(19)和(20)正常水位在(24)處。本裝置工作時，水流由入水管(17)沿方向(15)經過冷氣機(16)通過排水管(18)注入井(20)，整個過程是密封的，所以產生虹吸作用，現只要泵以極小的功率便能維持水循環。
實施例1將一個300瓦電機帶動水泵(6)，冷風扇採用75瓦電機使用熱交換面積在20平方米的散熱器，使用兩口3.2釐米口徑水井，在29℃室溫下使用，製冷量可望達到18000焦/秒。
實施例2水泵和冷風扇分別採用50瓦電機，入水口(2)接在自來水管道近水源點，出水口(3)接在自來水管道遠水源點上，自來水溫在20℃時，使用熱交換面在5平方米的散熱器，製冷量可達到2000焦/秒。
實施例3冷風扇採用50瓦電機，熱交換面積在6平方米的散熱器，入口(2)接在上行水暖管道，出口(3)接在下行水暖管道，當水暖管道內流的為19℃的水時，在29℃室溫下使用，製冷量可達到2500焦/秒。
權利要求1.一種汲水式冷氣機，包括水泵和進出水管道，其特徵在於水泵(6)通過進水管道與散熱器(5)連接，散熱器(5)的另一端與出水管道(3)連接，散熱器(5)的一側設有加速外界熱交換過程的冷風扇(4)，散熱器(5)的下部設有收集因冷凝而產生水珠的水杯(10)和排水口(11)。
2.根據權利要求1所述的冷氣機，其特徵在出水管(3)上設有溫度傳感器(8)和(9)。
3.根據權利要求1所述的冷氣機，其特徵在於進、出水管道分別連接在兩個深度各不相同的小口徑水井內。
4.根據權利要求1所述的冷氣機，其特徵在於入水口連接在自來水管道的近水源點上，出水口連接在自來水管道的遠水源點上。
5.根據權利要求1所述的冷氣機，其特徵在於入水口接在水暖管道上行線，出水口接在水暖管道下行線上。
專利摘要一種汲水式冷氣機,包括泵、冷風扇、散熱器、水溫傳感器、集水槽。本裝置是利用溫度低於室溫的水或新鮮地下水的內能的冷氣機,由於原理的進化,加之利用虹吸作用,所以,只需以極小的功率便可維持顯著的製冷效果。
文檔編號F24F3/06GK2286293SQ9624393
公開日1998年7月15日 申請日期1996年10月10日 優先權日1996年10月10日
發明者張輝 申請人:張輝