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
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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