CN107421096B - 一种空调冷凝水循环再利用节能装置 - Google Patents

一种空调冷凝水循环再利用节能装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种空调冷凝水循环再利用节能装置，属于节能领域。包括两个并联的单向阀，两个单向阀的一端都与空调的排水管连接，其中一个单向阀的出水与换热管连接，换热管的出水与形状记忆合金控制器左端的C入口连通，另一个单向阀的出水与记忆合金控制器右端的Ｄ入口连通；所述换热管放置在空调压缩机周围，所述记忆合金控制器的管壁上有出口A和出口B,分别与入口C和入口D对应,所述记忆合金控制器内部有活塞状的阀芯,阀芯的两端通过SMA弹簧与记忆合金控制器的端部连接,阀芯在两端SMA弹簧的作用下,可密闭或打开出口A，出口B常开。本发明有效的将热源和冷源合理的利用起来，减少了资源的浪费。

Description

一种空调冷凝水循环再利用节能装置
技术领域
本发明属于节能技术领域，具体涉及一种空调冷凝水循环再利用节能装置。
背景技术
冷凝水是室内水蒸气与空调室内机中蒸发器的盘管换热后低于露点温度凝结而成的，形成原理类似于蒸馏水。根据空调的工作原理，空调将室内温度降低，室内空气中的水蒸气液化形成冷凝水，然后从空调的冷凝水管内排出。
在生产生活中，空调也越来越普遍，经过调查研究，发现空调压缩机工作后表面温度可达到70—120摄氏度，这个热源不去利用是对能源的一种浪费。冷凝水温度一般比环境温度低很多，是一个很好的冷源，但是目前常规空调都是将冷凝水直接排至室外，造成了很大的资源浪费。随着夏天越来越高的温度，空调成了人们生活中必不可少的家电。但是随着空调使用时间的增长，室外温度的过高，会使得长久工作的空调压缩机温度过热，从而可能导致空调停机，不制冷。此外，空调的冷凝水顺着空调外机管道排出，随意的滴落到马路上，行人经过时经常被冷却水滴到头上、衣服上，路上也会留下积水，影响城市容貌，造成夏季的一大困扰。
如何降低家用电器的能耗以及如何利用空调机向外散发的热量已经成为值得我们去探讨的课题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种空调冷凝水循环再利用节能装置。
一种空调冷凝水循环再利用节能装置，包括两个并联的单向阀，两个单向阀的一端都与空调的排水管连接，其中一个单向阀的出水与换热管连接，换热管的出水与形状记忆合金控制器左端的入口C连通，另一个单向阀的出水与记忆合金控制器右端的入口Ｄ连通；
所述换热管放置在空调压缩机周围，所述记忆合金控制器的管壁上有出口A和出口B，分别与入口C和入口D对应，所述记忆合金控制器内部有活塞状的阀芯，阀芯的两端通过SMA弹簧与记忆合金控制器的端部连接,阀芯在两端SMA弹簧的作用下，可密闭或打开出口A，出口B常开。
所述换热管可以为多个。
所述换热管放置在空调压缩机的周围，通过低温冷凝水在换热管中流动来进行热交换（给压缩机降温，同时吸收热量将水加热）；换热管的出水口与形状记忆合金控制器的入口C相连，将加热后的热水通过出口A流出去加以利用。
所述空调排水管还通过单向阀与形状记忆合金控制器的入口D相连，通过出口B流出。两个单向阀对排水管流出的冷凝水进行配流。
所述形状记忆合金控制器包括两个进水口（C和D）、两个出水口（A和B），阀芯和固定于阀芯上的SMA（形状记忆合金）弹簧。所述阀芯与形状记忆合金控制器的内壁采用间隙密封。
所述阀芯两端有杆件,所述SMA弹簧套于杆件上。
在生产生活中，空调也越来越普遍，经过调查研究，发现空调压缩机工作后表面温度可达到70—120摄氏度，这个热源不去利用是对能源的一种浪费；同时，空调压缩机工作之后，会产生大量的冷凝水，冷凝水的温度一般都比环境温度低很多，这又是一个很好的冷源，但是目前社会上绝大部分的空调冷凝水都直接排至室外，造成了很大的资源浪费。因此，本发明提供了一种空调冷凝水循环再利用节能装置，有效的将热源和冷源合理的利用起来，减少了资源的浪费。
本发明的有益效果在于：
在空调运转过程中，压缩机通过放置在空调压缩机的周围的换热管进行散热，同时将部分冷凝水进行加热，为人们的生活提供热水。
该装置利用两个单向阀，将空调排水管出来的水（温度较低）进行分流，一部分直接供人们夏天的生活用水（用于降温），另一部分用于冷却压缩机，然后将加热后的热水再通过形状记忆合金控制器供给人们使用。
该装置采用形状记忆合金控制器作为开关，当温度达到一定的值时系统会自动打开，提供热水，同时保证了压缩机的冷却效果。
该装置结构简单、经济、安装方便、动作迅速、转化速度快、适用范围广，能够保证能源的有效重复利用。
附图说明
图1为一种空调冷凝水循环再利用节能装置安装示意图。
图2为形状记忆合金控制器示意图。
图中，1.杆件、2. SMA弹簧、3. 阀芯、4. 空调内机、5. 冷凝水管、6. 空调外机、7.换热管、8. 空气压缩机、9. 形状记忆合金控制器、10. 单向阀、11. 排水管。
具体实施方式
以下结合附图详细描述本发明的具体实施例。
一种空调冷凝水循环再利用节能装置，包括两个并联的单向阀，两个单向阀的一端都与空调的排水管连接，其中一个单向阀的出水与换热管连接，换热管的出水与形状记忆合金控制器左端的入口C连通，另一个单向阀的出水与记忆合金控制器右端的入口Ｄ连通。
所述形状记忆合金（SMA），当合金处于低温时，其结构为马氏体相，这种材料相当地软，有塑性，因此有可能对合金进行大约达到8%的应变。此时如果将合金加热，马氏体将无扩散转变成奥氏体相，奥氏体的材料硬而无柔性。由于材料在马氏体状态经过了变形，而加热后材料又能回到变形前的形状，这种效应称为形状记忆，这种合金就称为形状记忆合金。形状记忆合金由于温度变化产生形状上的变化，很像传统材料受冷热变化一样，不同之处是它是“冷胀热缩”而不是热胀冷缩 。
所述换热管放置在空调压缩机周围，所述记忆合金控制器的管壁上有出口A和出口B，分别与入口C和入口D对应,所述记忆合金控制器内部有活塞状的阀芯，阀芯的两端通过SMA弹簧与记忆合金控制器的端部连接,阀芯在两端SMA弹簧的作用下,可密闭或打开出口A，出口B常开。
空调开始工作，压缩机压缩空气进行制冷，此时由空调内机4产生的冷凝水通过冷凝管5，再由排水管11排出，排水管11出口接有两个并联单向阀10；冷凝水可通过单向阀流入到换热管7中，由换热管进行热交换，对压缩机进行冷却；同时，压缩机产生的的热量将冷凝水加热后通过形状记忆合金控制器的入口C流入到控制器的左腔中，给SMA弹簧加热。这时记忆合金（SMA）弹簧的温度升高，记忆合金也开始发生相变了，由原来的马氏体渐渐向奥氏体转变，其刚度系数变大。
另外一路冷凝水通过单向阀经形状记忆合金控制器的入口D流入到控制器的右腔中，给SMA弹簧进行冷却，同时由出口B流出，可以接入用户家中供洗漱用。当记忆合金（SMA）弹簧的温度降低时，其刚度系数变小，因为左右SMA弹簧便产生了相反形变，而SMA弹簧与控制器阀芯直接相连。所以当形状记忆合金控制器左腔中水的温度达到一定值后，控制器阀芯在SMA弹簧的作用下向左移动，此时出口A打开，热水由出口A流出后可以接入用户家中使用，同时对压缩机进行有效的冷却。当控制器左腔中的热水用完，温度降低到一定值时，控制器阀芯在SMA弹簧的作用下向右移动，此时出口A关闭，换热管中的水继续与压缩机进行热交换，直至温度再次升高使得SMA弹簧驱动控制器阀芯向右移动直至出口A打开，这样一直重复循环下去。出口B常开，冷却水可以源源不断地流出被利用。
综上所述，该装置能够有效的利用空调工作过程中产生的热能（热源）和冷却水（冷源），通过压缩机冷却系统、冷凝水配置系统和形状记忆合金控制器将热能化为有用功，为用户提供热水，同时引用冷却水压缩机进行了冷却，保证了压缩机的使用寿命，达到提高资源利用率、绿色、节约、环保的目的；另外，将冷凝水直接加以利用，用来洗漱降温，也解决了空调冷凝水乱滴、乱排所带来的烦恼。该装置具有转化效率高、装配简单、经济实用等特点，降低了生产成本，有利于市场推广。

Claims (4)

1.一种空调冷凝水循环再利用节能装置，其特征在于，包括两个并联的单向阀，两个单向阀的一端都与空调的排水管连接，其中一个单向阀的出水与换热管连接，换热管的出水与形状记忆合金控制器左端的入口C连通，另一个单向阀的出水与记忆合金控制器右端的入口Ｄ连通；
所述换热管放置在空调压缩机周围，所述记忆合金控制器的管壁上有出口A和出口B,分别与入口C和入口D对应,所述记忆合金控制器内部有活塞状的阀芯,阀芯的两端通过SMA弹簧与记忆合金控制器的端部连接,阀芯在两端SMA弹簧的作用下,可密闭或打开出口A，出口B常开。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述换热管为多个。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述阀芯两端有杆件,所述SMA弹簧套于杆件上。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，当形状记忆合金控制器左腔中水的温度达到一定值后，控制器阀芯在SMA弹簧的作用下向左移动，此时出口A打开，热水由出口A流出，当控制器左腔中的热水用完，温度降低到一定值时，控制器阀芯在SMA弹簧的作用下向右移动，此时出口A关闭。
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