CN103743019B - 一种可移动的新型水空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可移动的新型水空调系统，包括水箱主体系统和气流循环制冷系统，水箱主体系统包括保温水箱，在保温水箱上面设有风道箱、辅助水箱和智能控制箱，辅助水箱和智能控制箱分别位于风道箱的左右两侧；在保温水箱内装入冷却水，在冷却水中安置有若干相变材料储存罐，气流循环制冷系统浸没在冷却水中，所述的气流循环制冷系统包括冷热交换器和内管道气囊，进气扇通过进气扇管道和导风管与所述冷热交换器连接，所述冷热交换器通过过度管与内管道气囊连接，所述内管道气囊通过排气管与排气扇管道连接，排气扇管道与排气扇连接。本发明系统具备制冷效果好、造价低、耗电量小、无污染和使用方便等优点。

Description

一种可移动的新型水空调系统

技术领域

本发明涉及空调系统，尤其涉及一种可以移动的水空调设备。

背景技术

当前能源问题已经成为全世界共同关注的焦点问题，按照中央提倡的全面协调可持续的科学发展观，逐步建立我国能源可持续发展体系已经提上了日程。随着社会的发展人们的物质文化生活水平得到了显著提高。空调作为一种改善人们生活条件的家用设备，无论在城市还是农村都得到了广泛的应用。然而空调的生产、安装和实用过程会带来一系列问题。比如空调在生产和安装过程中需要消耗大量的人力和物力，尤其是现有空调一般都设有两台机组室内和室外机组，外机在使用过程中会向环境转移大量的热量，且空调的使用地点比较固定，不能方便的转移。因此为了克服现有常规空调的弊端，迫切需要发明一种符合节能、减排、环保要求并在使用过程中可以方便转移的的新型家用制冷设备。

综合所述：现有家用制冷设备和现有普通空调存在生产成本高，使用时耗电量大环境污染的缺点，且使用起来不方便转移地点使用。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种可移动的新型水空调系统，具备制冷效果好、造价低、耗电量小、无污染和使用方便等优点。

技术方案：为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种可移动的新型水空调系统，包括水箱主体系统和气流循环制冷系统，所述水箱主体系统包括保温水箱，在所述保温水箱上面设有风道箱、辅助水箱和智能控制箱，所述辅助水箱和智能控制箱分别位于风道箱的左右两侧；所述风道箱的前、后面分别安装有进气扇和排气扇。所述辅助水箱设有进水口和出水口。所述进水口连有水箱盖，所述出水口通过辅助出水管与自动给水电子阀连接，所述自动给水电子阀与所述保温水箱的主进水管连接；所述智能控制箱内设有温度传感器、温控开关和蜂鸣器，所述温度传感器的测量端伸入至保温水箱中，且所述温度传感器分别与温控开关和蜂鸣器连接；所述保温水箱的上侧内壁安装有水位控制仪，在所述保温水箱内装入冷却水，冷却水液面与水位控制仪齐平，在冷却水中安置有若干相变材料储存罐，所述相变材料储存罐内装有若干凝结的冰晶块。所述气流循环制冷系统浸没在冷却水中。所述的气流循环制冷系统包括冷热交换器和内管道气囊。所述进气扇通过进气扇管道和导风管再与所述冷热交换器连接，所述冷热交换器通过过度管与内管道气囊连接，所述内管道气囊通过排气管与排气扇管道连接，排气扇管道与排气扇连接；在所述保温水箱的底部设有排水管。

所述的保温水箱内设有的相变材料储存罐可以使冷却水制冷，所述气流循环制冷系统浸没设置在冷却水中，将进气扇排入的较高温度空气，通过气流循环制冷系统后，输出至排气扇后实现空气温度的降低，以达到室内制冷的效果。其中，所述辅助水箱与水位控制仪的配合使用，可以满足保温水箱的自动化给水功能，所述智能控制箱的安装可以避免气流无制冷循环。

更进一步的，所述内管道气囊内设有管式气流缓冲器，平行置于内管道气囊中。从而让空气在内管道气囊内暂时缓慢运动，使得内部的空气形成曲线流向，延长流程，从而达到充分制冷的效果。

更进一步的，所述的水位控制仪的信号输出端与自动给水电子阀的信号输入端连接。当保温水箱中的水量低于或者高于某一设定值时，可以自动给水或停止供水。

更进一步的，所述温控开关分别与进气扇和排气扇连接。所述温控开关控制进气扇和排气扇的工作状态，通过温度传感器测量出保温水箱内的冷却水温高于某一设定值时，温度传感器将信号传输至蜂鸣器，蜂鸣器发出声音提示更换相变材料储存罐，同时温度传感器将信号传输至温控开关，温控开关将进气扇和排气扇关闭，反之打开。

更进一步的，所述保温水箱的顶部设有微型风扇，所述温控开关的信号输出端与微型电扇的信号输入端连接，以控制和延缓保温水箱的水温上升。所述保温水箱中部正面设有保温门，打开用来放置相变材料储存罐。在所述保温水箱中设有支架，所述两只相变材料储存罐均放置在支架上。在所述保温水箱下安装有底座框架，所述底座框架分别通过四个底座支架连接万向滚轮，方便空调系统的移动。

有益效果：（1）本发明通过保温水箱、辅助水箱、智能水箱等装置的有机结合，形成水空调的集成化、一体化、智能化，并且通过相变材料储存罐耦合气流循环制冷系统，实现空调的无污染制冷。（2）本发明设计为活动式柜体，可以根据需要任意移动。（3）在相同的制冷效果情况下，本发明的空调系统比现有普通空调节约用电百分之五十以上。现有普通空调大部分是化学液体结合压缩机达到制冷，属于强制快速制冷，使用一段时间，室内空气干燥。本发明的空调系统属于水空调系统，制冷的风质轻柔、适宜，长时间使用湿度适中，属于自然循环制冷。

附图说明

附图1为本发明水箱主体系统内部结构主视图。

附图2为本发明水箱主体系统内部结构侧视图。

附图3为本发明可移动的新型水空调系统的主视图。

附图4为本发明可移动的新型水空调系统的后视图。

附图5为本发明内管道气囊结构的主视图。

附图6为本发明内管道气囊结构的侧视图。

附图7为本发明系统工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图1、2、3和4所示，一种可移动的新型水空调系统，包括水箱主体系统和气流循环制冷系统，所述水箱主体系统包括保温水箱2，在所述保温水箱2上面设有风道箱6、辅助水箱8和智能控制箱10，所述辅助水箱8和智能控制箱10分别位于风道箱6的左右两侧。所述保温水箱2的上顶板采用保温板层制成。

所述风道箱6的前、后面分别安装有进气扇19和排气扇20，所述进气扇19从室内抽取空气进入气流循环制冷系统中，所述排气扇20将制冷后的空气输送到室内。所述辅助水箱8设有进水口和出水口。所述进水口连有水箱盖31，可以通过打开水箱盖31往辅助水箱8内给水，在辅助水箱8的外侧壁上设有玻璃水位表30，这样可以在外界观察出辅助水箱8内部给水的水位。所述出水口通过辅助出水管22与自动给水电子阀26连接，所述自动给水电子阀26与所述保温水箱2的主进水管21连接，主进水管道21将冷却水输入至保温水箱2中，所述的水位控制仪29的信号输出端与自动给水电子阀26的信号输入端连接，当保温水箱2内的水位低于或者高于水位控制仪29时，辅助水箱8可以实现自主给水和停止给水到保温水箱2中。所述智能控制箱10内设有温度传感器3、温控开关9、蜂鸣器5和智能开关，所述温度传感器3的测量端伸入至保温水箱2中，冷却水淹没温度传感器3的测量端，测量保温水箱2冷却水的水温，且所述温度传感器3分别与温控开关9和蜂鸣器5连接，所述温度传感器3的信号输出端分别与蜂鸣器5的信号输入端和温控开关9的信号输入端连接，所述温控开关9用来控制进气扇19和排气扇20的工作状态。当通过温度传感器3测量出保温水箱2内的冷却水温高于某一设定值时，温度传感器3将信号传输至蜂鸣器5，蜂鸣器5发出声音提示更换相变材料储存罐11，同时温度传感器3将信号传输至温控开关9，温控开关9将进气扇19和排气扇20关闭；当更换过相变材料储存罐11后，冷却水温度降至某一设定值后，温度传感器3将信号传输至温控开关9，温控开关9打开进气扇19和排气扇20，继续实现制冷。这样设计就避免了气流无制冷地循环，从而节约能源。所述保温水箱2中部正面设有保温门24，当在系统工作过程中，打开保温门24，智能开关发出信号系统工作停止，当关闭保温门时，智能开关发出信号系统恢复正常工作，这样确保了系统工作的安全性。

所述保温水箱2的顶部设有微型风扇16，该微型电扇16与温控开关9连接，所述温控开关9的信号输出端与微型电扇16的信号输入端连接，用来同步控制和延缓保温水箱2的水温上升。所述保温水箱2的上侧内壁安装有水位控制仪29，在所述保温水箱2内装入冷却水，直至冷却水液面与水位控制仪29齐平。在所述保温水箱2中设有支架14，在冷却水中安置的若干相变材料储存罐11均放置在支架14上，该相变材料储存罐11是用不锈钢薄板制作，相变材料储存罐11内装有若干凝结的冰晶块。

所述气流循环制冷系统浸没在冷却水中，所述的气流循环制冷系统包括冷热交换器18和内管道气囊28，所述进气扇19通过进气扇管道17和导风管13再与所述冷热交换器18连接，所述冷热交换器18通过过度管15与内管道气囊28连接，所述内管道气囊28通过排气管7与排气扇管道27连接，排气扇管道27与排气扇20连接。在所述保温水箱2的底部设有排水管4。

如附图5、6所示，所述内管道气囊28内设有管式气流缓冲器23，平行置于内管道气囊28中。所述管式气流缓冲器23内设有若干缓冲球201，本发明优选两个缓冲球201（缓冲球201是用不锈钢薄板制作的空心球体）,通过两根小轴沿缓冲球201的直径方向穿透连接，每根小轴的两端分别装在气流缓冲器23内壁相对应的小轴弹簧座脚上，座脚内设有小钢球。所述缓冲球201上均匀分布内外相通透的气孔，当进入空气时，缓冲球201自主旋转，用来阻击流进来的空气，从而让空气在内管道气囊28内暂时缓慢运动，使得内部的空气形成曲线流向，延长流程，从而达到充分制冷的效果。

本发明的冷热交换器18是用于水、气换热，其结构简易，是在冷热交换器18的圆管式筒体上有序按垂直方向和纵向分布若干相通透的小管，这样的设计扩大了空气在冷却水中热交换的表面积，空气通入时，既能充分换热，同时又能延长交换时间，让气流达到缓冲。

本发明是集进气扇19、进气扇管道17、排气扇20、排气扇管道27、气流循环制冷系统为同一柜体，这样就使得整个气流循环流程变短，形成气流循环周期过快。加之进气扇19和排气扇20，属于强制进气、排气，会影响制冷质量，为了克服这样的问题，本发明采用冷热交换器和气流缓冲器一同使用，并将进气扇19的功率定为35W，排气扇20的功率定为45W，这样在正常工况下，既能达到制冷的效果、又能减少柜体的振动性，确保了系统工作的安全性。

所述保温水箱2的内桶体材料均为不锈钢板制作，可以防止保温水箱2和配件长期与冷却水接触而生锈。所述内桶体外层覆盖有保温片和高效保温材料，防止与外界有冷热交换。所述进气扇管道17端口安装有滤网。所述排气扇管道27端口安装有导风板。所述进气扇管道17和排气扇管道27管体的外层覆有高效保温材料。

在所述保温水箱2下安装有底座框架，所述底座框架分别通过四个底座支架连接万向滚轮。该底座框架是可以从保温水箱2下面拆装的，当需要移动水空调时，可以通过底座框架实现方便的移动。

如附图7所示，系统工作时，启动进气扇19、排气扇20，室内的空气经过进气扇19进入到进气扇管道17内，通过导风管13进入到冷热交换器18进行制冷，再通过过度管15进入到内管道气囊28中，随之进入到排气管7中，经过排气扇管道27后，由排气扇20将制冷过的空气输入至室内。

如果一个房间平方面积为15平方，房间的高度为3米，那么这个房间的体积为45立方米，华东地区的夏天室内温度大约有两个月的时间持续高温，温度为29-32度。现发明的一种可移动的新型水空调系统，空调柜体高800mm,宽1050mm，厚450mm，其中保温水箱高550mm，保温水箱2顶板向上至空调柜体顶板之间250mm处为风道箱6、辅助水箱8和智能控制箱10。所述保温水箱2的水位高300mm。所述相变材料储存罐11规格高100mm，直径200mm，夏季保温水箱2的水温为17-19度，而相变材料储存罐11的蓄冷冰晶块大约在-10度左右，系统正常工作后排气扇管道27每分钟的排气量是1立方米左右，进气扇管道17的风量也是1立方米左右，那么在十分钟左右就可以让温度降至25度，十五分钟就可以让室内温度降至22度。由于通过对热气流的冷却，冷却水会被不断的蒸发，一段时间需要通过水位控制仪29和电子进水阀26添加冷却水。本发明的相变材料储存罐11为一级相变（相变储能0度时，冰变成水可以吸收储存333KJ/KG的热量，1KG水需要吸收4.2KJ的热量才能升高1度），在发生相变时，有体积的变化，也同时有热量的消耗或释放。例如在1个大气压0度的情况下，1KG质量的水转变成同温度的水，要吸收79.6千卡的热量，与此同时体积也收缩。所以冰与水之间的转换属一级相变。

所述保温水箱2的相变制冷系统在正常使用时需要配备四只相变材料储存罐11，存放在家中冰箱的冷冻柜里，本发明中保温水箱2一次可用两只，每二十四小时更换一次，在夏天极端高温天气时，可以每二十小时更换相变材料储存罐11。

本发明系统总用电量是105W，其中进气扇19功率35W，排气扇20功率45W,微型风扇功率25W。与普通空调相比，可以节约用电百分之五十以上，对环境不造成任何污染。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种可移动的新型水空调系统，其特征在于：包括水箱主体系统和气流循环制冷系统，所述水箱主体系统包括保温水箱(2)，在所述保温水箱(2)上面设有风道箱(6)、辅助水箱(8)和智能控制箱(10)，所述辅助水箱(8)和智能控制箱(10)分别位于风道箱(6)的左右两侧；

所述风道箱(6)的前、后面分别安装有进气扇(19)和排气扇(20)；所述辅助水箱(8)设有进水口和出水口，所述进水口连有水箱盖(31)，所述出水口通过辅助出水管(22)与自动给水电子阀(26)连接，所述自动给水电子阀(26)与所述保温水箱(2)的主进水管(21)连接；所述智能控制箱(10)内设有温度传感器(3)、温控开关(9)和蜂鸣器(5)，所述温度传感器(3)的测量端伸入至保温水箱(2)中，且所述温度传感器(3)分别与温控开关(9)和蜂鸣器(5)连接；所述保温水箱(2)的上侧内壁安装有水位控制仪(29)，在所述保温水箱(2)内装入冷却水，冷却水液面与水位控制仪(29)齐平，在冷却水中安置有若干相变材料储存罐(11)，所述气流循环制冷系统浸没在冷却水中，所述的气流循环制冷系统包括冷热交换器(18)和内管道气囊(28)，所述进气扇(19)通过进气扇管道(17)和导风管(13)再与所述冷热交换器(18)连接，所述冷热交换器(18)通过过度管(15)与内管道气囊(28)连接，所述内管道气囊(28)通过排气管(7)与排气扇管道(27)连接，排气扇管道(27)与排气扇(20)联接；在所述保温水箱(2)的底部设有排水管(4)；

所述内管道气囊(28)内设有管式气流缓冲器(23)，所述管式气流缓冲器(23)平行置于内管道气囊(28)中；所述管式气流缓冲器(23)内设有若干缓冲球(201)，所述缓冲球(201)是用不锈钢薄板制作的空心球体,通过两根小轴沿缓冲球(201)的直径方向穿透连接，每根小轴的两端分别装在气流缓冲器(23)内壁相对应的小轴弹簧座脚上，座脚内设有小钢球，所述缓冲球(201)上均匀分布内外相通透的气孔，当进入空气时，缓冲球(201)自主旋转，用来阻击流进来的空气。

2.根据权利要求1所述一种可移动的新型水空调系统，其特征在于：所述的水位控制仪(29)的信号输出端与自动给水电子阀(26)的信号输入端连接。

3.根据权利要求1所述一种可移动的新型水空调系统，其特征在于：所述温控开关(9)分别与进气扇(19)和排气扇(20)连接。

4.根据权利要求1所述一种可移动的新型水空调系统，其特征在于：所述保温水箱(2)的顶部设有微型风扇(16)，所述温控开关(9)的信号输出端与微型风扇(16)的信号输入端连接。

5.根据权利要求1所述一种可移动的新型水空调系统，其特征在于：所述保温水箱(2)中部正面设有保温门(24)。

6.根据权利要求1所述一种可移动的新型水空调系统，其特征在于：在所述保温水箱(2)中设有支架(14)，所述若干相变材料储存罐(11)放置在支架(14)上。

7.根据权利要求1所述一种可移动的新型水空调系统，其特征在于：在所述保温水箱(2)下安装有底座框架，所述底座框架分别通过四个底座支架连接万向滚轮。