CN101871683A - 压缩空气空调 - Google Patents

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Abstract

压缩空气空调。本发明属于用于把能量转变为动力的转子换能机,涉及到利用膨胀机给压缩机增加能量的空调系统。使用压缩空气降温后膨胀产生的冷空气,调节室内温度,是理想的环保空调,只是空气的比热小,相对耗能高,不做一般空调使用。如果,有一个能量转换效率高的膨胀机,尽量多的回收压缩能,让能量只消耗在换热和机械磨损上,压缩空气空调就有做一般空调使用的价值。压缩空气空调,包括:压缩机与膨胀机同轴,压缩机与膨胀机之间连接换热器,其特征是:压缩机与膨胀机,都使用转子换能机。本发明的优点是:在压缩空气空调环保的基础上,增加了节能的优点。

Description

压缩空气空调
技术领域
本发明属于,使用膨胀机给压缩机增加动能的压缩空气空调系统。
背景技术
膨胀机在给压缩气体减压的同时,也获得一些动力,在不考虑机械消耗的情况下,可以说压缩气体通过膨胀机的过程,是膨胀机转换能量的过程,能量转换效率的大小,取决于膨胀机排气的压力。如果直排到空气中,理想的排气压力应该是与大气压相同,这时的能量转换效率最大。现在一般采用透平膨胀机,因为它的效率高,成本底。由于输出转矩与排气压力的矛盾,嫩量转换效率不高。
换能机,是一种用于压缩机、膨胀机等的能量转换设备,它既有活塞型的高转矩,又有叶片型的高效率。(CH200810134892.9《制造和使用压缩空气的设备》中的换能机)。
使用压缩空气降温后膨胀产生的冷空气,调节室内温度,是理想的环保空调,只是空气的比热小,相对耗能高,不做一般空调使用。如果,有一个能量转换效率高的膨胀机,尽量多的回收压缩能,让能量只消耗在换热和机械磨损上,压缩空气空调就有做一般空调使用的价值。
发明内容
本发明的目的是:提供一种压缩空气空调系统,利用膨胀机高效率的转换压缩能。
为实现本发明的目的采取了以下方法:
1、一种压缩空气空调,包括:压缩机与膨胀机同轴,压缩机与膨胀机之间连接换热器,其特征是:压缩机与膨胀机,都使用转子换能机。
2、根据权利要求1所述的压缩空气空调,其特征是:压缩机的动力,为双功率。
3、根据权利要求1所述的压缩空气空调,其特征是:在换热器的压力管道上设充气口。
4、根据权利要求1所述的压缩空气空调,其特征是:压缩机不设驱动器,在压缩机与膨胀机之间增加储气罐。
本发明的优点是:在气动机的,每个缸进气口的管道上,连接流量控制阀。利用换能机多缸的结构特点,分角度轮流少量给气,让压缩气体尽量在缸内膨胀做功。使用多个膨胀机,能进一步减小每个缸的给气量。
也可以采用封闭式阶梯减压。方法是:气动机按压力分级串联,两极气动机之间,高压级气缸的排气孔与低压级气缸的进气孔相连,在两孔之间经过控制阀和缓冲气囊相连,低压级气缸的容积大于高压级气缸。通过封闭式阶梯减压,使高压气体逐级降压做工,压缩气体的能量得到充分利用。
封闭式阶梯减压与分角度轮流少量给气减压,结合使用能够达到理想的膨胀结果。
利用换能机高效率的特征,在压缩空气空调环保的基础上,增加了节能的优点。如果使用五凸处四挡板的换能机,转子转一圈相当于20个缸各做功一次,每一次做工角度都很小,利用进气口管道上的控制阀,减少进气量,使缸内气体排出时与大气压基本相同,尽量多的回收压缩能;也可以同轴串联多个这种膨胀机,均匀错开做工角度,调整控制阀的进气量,使排气压力降为大气压,在吸收全部压缩能的同时,使压缩气体得到充分的膨胀,达到最佳制冷效果。多个膨胀机串联,也可以减小单个膨胀机的体积。使用双功率的压缩机动力,是为了在膨胀机工作之前,向交换器的压力容器里充压,压力达到一定值时,膨胀机工作,压缩机动力降低功率。
附图说明
压缩空气空调工作流程图。
实施方式
在压缩空气空调工作流程图中可以看到
1、一种压缩空气空调,包括:压缩机1与膨胀机2同轴3,压缩机1与膨胀机2之间连接换热器4,其特征是:压缩机1与膨胀机2,都使用转子换能机。
其中所述的换能机是,CH200810134892.9《制造和使用压缩空气的设备》中的换能机。
2、根据权利要求1所述的压缩空气空调,其特征是:压缩机的动力5,为双功率。
图中,6是换热器中的压力管道。7是过压控制开关。8是膨胀机进气控制开关。9是膨胀机进气口。
在压缩空气空调启动时,换热器的压力管道6内没有压力,过压控制开关7关闭。膨胀机进气控制开关8打开,膨胀机空转没有做功,当换热器的压力管道6内的压力,达到设定值时,过压控制开关7打开,膨胀机进气控制开关8关闭,膨胀机做工。
3、根据权利要求1所述的压缩空气空调,其特征是:在换热器的压力管道上设有充气口。
把压缩空气空调设计成可随身携带的小型机,为了降低重量和体积,压缩机的动力可以不设双功率的,改为用打气筒向压力容器里充预备压。
4.根据权利要求1所述的压缩空气空调,其特征是:压缩机不设驱动器,在压缩机与膨胀机之间增加储气罐。
为了进一步降低压缩空气空调的体积和重量,压缩机可以不带动力,用打气筒向压力容器里多充预备压,用膨胀机带动压缩机,用打气筒补充消耗的能量。如果在公共区域设置气源站,更好。
在炎热的夏天,空气湿度是造成人体不适的主要原因之一,在压缩空气空调中设置气水分离器,产生干燥的冷气。干燥的冷气吹在脸上,通过呼吸,容易把体内的湿气带走,消除憋闷的感觉;吹在服装内,使身体上的汗液迅速蒸发,清爽舒适。随身空调作用的对象比较集中,减少了对物体做工所消耗的能量。
工业实用性
压缩空气空调的实现,主要依靠于换能机高效率的特性。新一代的换能机PCT/CH2010074969与老一代的CH200810134892.9中的换能机相比,降低了制作难度和成本。由于它是转子的,本身就比气缸的结构简单,生产气缸压缩机的厂家完全可以生产。

Claims (4)

1.一种压缩空气空调,包括:压缩机与膨胀机同轴,压缩机与膨胀机之间连接换热器,其特征是:压缩机与膨胀机,都使用转子换能机。
2.根据权利要求1所述的压缩空气空调,其特征是:压缩机的动力,为双功率。
3.根据权利要求1所述的压缩空气空调,其特征是:在换热器的压力管道上设充气口。
4.根据权利要求1所述的压缩空气空调,其特征是:压缩机不设驱动器,在压缩机与膨胀机之间增加储气罐。
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