本發(fā)明屬于空調領域,具體涉及一種節(jié)能型空調裝置。
背景技術:
目前,冬季取暖和夏季空調用電的能耗相當驚人,空調在制冷和制暖的同時,大量供給空調用的電,并未成為有效用電,而是轉化為熱能散發(fā)出去,造成了巨大的浪費。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術問題就是提供一種節(jié)約電力能源的節(jié)能型空調裝置。
為解決上述技術問題,本發(fā)明采用如下技術方案:一種節(jié)能型空調裝置,包括殼體、半導體制冷片、蓄能盒、蓄電池、給蓄電池充電的電源和太陽能電池,半導體制冷片上連接有變壓器,變壓器與蓄電池相連,半導體制冷片的一面與蓄能盒相貼,另一面與散熱器相貼,半導體制冷片與蓄能盒相貼的一面設置有第一溫度傳感器,殼體靠近散熱器一側設置有若干個風扇,殼體上設置有若干個與風扇相對的出風口,殼體內設置有蓄電池,殼體外設置有對蓄電池充電的太陽能電池,殼體上設置有滑軌,蓄能盒的底部設置有滑輪,滑輪與滑軌相配合,蓄能盒包括并排相連的填充有蓄冷劑的蓄冷盒和填充有蓄熱劑的蓄熱盒,蓄冷盒和蓄熱盒頂部設置有封閉蓄冷盒和蓄熱盒的導溫板,蓄冷盒和蓄熱盒的側壁和底部設置有保溫隔層,保溫隔層內填充有發(fā)泡劑,蓄冷盒和蓄熱盒的底部開設有第一通孔和第二通孔,第一通孔和第二通孔內卡接有封閉第一通孔和第二通孔并對蓄電池進行充電的第一溫差發(fā)電機和第二溫差發(fā)電機,第一溫差發(fā)電機和第二溫差發(fā)電機的下部凸出于蓄冷盒和蓄熱盒,蓄能盒的一側設置有液壓缸,液壓缸的活塞桿與蓄冷盒相連,第一溫度傳感器、液壓缸和蓄電池串聯(lián)。
進一步的,蓄能盒上水平設置有貫穿蓄冷盒和蓄熱盒的轉動軸,轉動軸上設置有轉動板,蓄冷盒外設置有與蓄電池相連的伺服電機,伺服電機的驅動軸與轉動軸相連。
進一步的,蓄冷盒和蓄熱盒的上部設置有第二溫度傳感器,蓄冷盒和蓄熱盒的下部設置有第三溫度傳感器,第二溫度傳感器和第三溫度傳感器上連接有控制伺服電機的控制模塊。
進一步的,轉動板的邊緣設置有波紋狀的攪動部。
進一步的,散熱板折疊呈波浪狀,散熱板上開設有多個朝向風扇的第三通孔。
進一步的,散熱板的材質為石墨烯。
進一步的,殼體內設置有將殼體分隔成上下兩個空間的分隔板,半導體制冷片的兩個基板分別位于分隔板的兩側。
進一步的,蓄電池上設置有USB接口。
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明的有益效果是:
1、電源給蓄電池充電,蓄電池給半導體制冷片通電,根據(jù)珀爾帖效應(即當有電流通過不同的導體組成的回路時,在不同導體的接頭處隨著電流方向的不同會分別出現(xiàn)吸熱、放熱現(xiàn)象)半導體制冷片一面制冷一面制熱,變壓器通過調節(jié)通過半導體制冷片的電流大小來調節(jié)朝向風扇的一側為制冷還是制熱。當夏天需要空調裝置制冷時,半導體制冷片朝向風扇的側面制冷,另一側面制熱,風扇的轉動促進制冷面一側的空氣流動,將冷風從出風口吹出,第一溫度傳感器檢測到制熱面的溫度高于設定溫度時,第一溫度傳感器控制液壓缸的活塞桿伸長,活塞桿推動蓄能盒移動,使得蓄熱盒在滑軌上滑動到制熱面的下部與蓄熱盒相貼,導溫板與制熱面相貼,制熱面的熱量通過導溫板傳導到蓄熱盒內的蓄熱劑中保存起來,將液體狀的發(fā)泡劑填充到保溫隔層中,待其凝固后將保溫隔層填滿,起到長時間保溫的效果,發(fā)泡劑隨保溫隔層的形狀而凝固,填滿保溫隔層,生產(chǎn)方便,降低生產(chǎn)成本,同時填充有發(fā)泡劑的保溫隔層阻斷了蓄冷盒和蓄熱盒之間的熱傳遞,蓄熱盒底部的第二溫差發(fā)電機與蓄熱劑相接觸的面的溫度大于與外界相接觸的面的溫度,兩個面之間形成溫差,根據(jù)湯姆遜效應(導體的兩端有溫差時產(chǎn)生電勢),第二溫差發(fā)電機發(fā)電,然后將產(chǎn)生的電能存儲到蓄電池中對半導體制冷片進行供電,將空調工作時未利用的熱能轉化為電能繼續(xù)用于空調的工作,節(jié)約電力能源。當冬天需要空調裝置制熱時,半導體制冷片朝向風扇的側面制熱,進而控制半導體制冷片朝向風扇的側面制熱,另一側面制冷,風扇的轉動促進制熱面一側的空氣流動,將熱風從出風口吹出,第一溫度傳感器檢測到制冷面的溫度低于設定溫度時,第一溫度傳感器控制液壓缸的活塞桿收縮,活塞桿拉動蓄能盒移動,使得蓄熱盒在滑軌上滑動到制冷面的下部與蓄冷盒相貼,導溫板與制冷面相貼,制冷面通過導溫板吸收蓄熱盒內的蓄冷劑的熱量,降低蓄冷劑溫度,蓄冷盒底部的第二溫差發(fā)電機與蓄冷劑相接觸的面的溫度小于與外界相接觸的面的溫度,兩個面之間形成溫差,根據(jù)湯姆遜效應(導體的兩端有溫差時產(chǎn)生電勢),第一溫差發(fā)電機發(fā)電,然后將產(chǎn)生的電能存儲到蓄電池中對半導體制冷片進行供電,將空調工作時未利用的熱能轉化為電能繼續(xù)用于空調的工作,節(jié)約電力能源,電源對蓄電池充電,蓄電池對半導體制冷片進行供電,蓄電池的供電來源除了電源還有第一溫差發(fā)電機、第二溫差發(fā)電機和太陽能電池,相較于單一的電源供電,此時電源只需提供較少的電量即可維持空調裝置的制冷和制熱,大大節(jié)約電力能源,通過蓄能盒通過滑軌和滑輪的配合,可輕松在滑軌上滑動,防止滑軌與蓄能盒之間產(chǎn)生磨損,較快的實現(xiàn)空調裝置在制冷和制熱模式之間節(jié)電功能的的轉換,便于空調快速進入節(jié)電模式。
2、無論是制冷模式還是制熱模式,即無論是蓄能盒中的蓄冷盒還是蓄熱盒下部的溫差發(fā)電機進行工作時,因為蓄冷盒中的蓄冷劑和蓄熱盒中的蓄熱劑均不流動,造成蓄能盒的上部和下部之間的溫度會有較大的差別,不便于能量在蓄能盒中的擴散,通過伺服電機的設定對轉動軸每隔一段時間進行一次轉動,轉動軸帶動轉動板轉動,轉動板轉動攪動蓄冷劑和蓄熱劑流動,使得上部的蓄冷劑和下部的蓄冷劑混合,上部的蓄熱劑和下部的蓄熱劑相混合,縮小蓄能盒上部和下部的溫差,便于半導體制冷片的基板與導溫板之間的熱量傳遞。
3、當?shù)诙囟葌鞲衅骱偷谌郎囟葌鞲衅髦g采集到的溫度信息傳遞到控制模塊中,控制模塊對比第二溫度傳感器和第三溫度傳感器之間的溫度差,即對比蓄冷盒(或蓄熱盒)上部和下部之間的溫度差,若溫度差的值大于設定值時,控制模塊控制伺服電機的驅動軸轉動,對蓄冷劑(或蓄熱劑)進行攪動,節(jié)約伺服電機的驅動軸的轉動頻率和次數(shù),節(jié)約伺服電機所耗電能。
4、通過將轉動板的邊緣的攪動部設置成波紋狀,使得轉動板在攪動蓄冷劑(或蓄熱劑)時,蓄冷劑(或蓄熱劑)的流動更加劇烈和迅速,混合的更加快速和均勻。
5、折疊呈波浪狀的散熱板散熱效果更好,通過在散熱板上開設多個貫穿散熱板以連通風扇和出風口的通孔,使得風扇可以更加順暢地將散熱板上的熱量從出風口吹出,增大散熱速率,提高散熱效率。
6、石墨烯具有高導熱率,使用石墨烯制作散熱板,可更加迅速地將熱量從半導體制冷片上傳導出來,提高散熱效率。
7、分隔板將半導體制冷片上表面所產(chǎn)生的熱風(或冷風)與下部空間分隔開來,將熱風(或冷風)限制在分隔板的上部空間,以便吹出出風口,防止上部空間與下部空間空氣流動,發(fā)生熱交換而浪費能源。
8、當不使用空調裝置時,太陽能電池沖入蓄電池中的電能,可通過USB接口接通電子產(chǎn)品,對電子產(chǎn)品進行充電,充分利用電力能源。
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明通過第一溫度傳感器對于半導體制冷片未利用的一面進行感應,控制液壓缸推動蓄能盒對未利用面的能量進行收集,溫差發(fā)電機將能量轉換為電能繼續(xù)用于制冷或制熱,大大節(jié)約空調裝置的用電量,保護環(huán)境。
附圖說明
下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步描述:
圖1為本發(fā)明一種節(jié)能型空調裝置的示意圖;
圖2為蓄能盒的剖面圖。
其中:1、殼體;11、風扇;12、出風口;13、滑軌;2、半導體制冷片;21、變壓器;22、散熱器;221、第三通孔;23、第一溫度傳感器;3、液壓缸;4、蓄能盒;41、蓄冷盒;411、第一通孔;412、第一溫差發(fā)電機;42、蓄熱盒;421、第二通孔;422、第二溫差發(fā)電機;43、導溫板;44、保溫隔層;45、發(fā)泡劑;46、滑輪;5、蓄電池;6、太陽能電池;7、轉動軸;71、轉動板;711、攪動部;72、伺服電機;8、分隔板。
具體實施方式
參照圖1至圖2對本發(fā)明一種節(jié)能型空調裝置的實施例做進一步說明。
一種節(jié)能型空調裝置,包括殼體1、半導體制冷片2、蓄能盒4、蓄電池5、給蓄電池5充電的電源和太陽能電池6,半導體制冷片2上連接有變壓器21,變壓器21與蓄電池5相連,半導體制冷片2的一面與蓄能盒4相貼,另一面與散熱器22相貼,半導體制冷片2與蓄能盒4相貼的一面設置有第一溫度傳感器23,殼體1靠近散熱器22一側設置有若干個風扇11,殼體1上設置有若干個與風扇11相對的出風口12,殼體1內設置有蓄電池5,殼體1外設置有對蓄電池5充電的太陽能電池6,殼體1上設置有滑軌13,蓄能盒4的底部設置有滑輪46,滑輪46與滑軌13相配合,蓄能盒4包括并排相連的填充有蓄冷劑的蓄冷盒41和填充有蓄熱劑的蓄熱盒42,蓄冷盒41和蓄熱盒42頂部設置有封閉蓄冷盒41和蓄熱盒42的金屬導溫板43,蓄冷盒41和蓄熱盒42的側壁和底部設置有保溫隔層44,保溫隔層44內填充有發(fā)泡劑45,蓄冷盒41和蓄熱盒42的底部開設有第一通孔411和第二通孔421,第一通孔411和第二通孔421內卡接有封閉第一通孔411和第二通孔421并對蓄電池5進行充電的第一溫差發(fā)電機412和第二溫差發(fā)電機422,第一溫差發(fā)電機412和第二溫差發(fā)電機422的下部凸出于蓄冷盒41和蓄熱盒42,蓄能盒4的一側設置有液壓缸3,液壓缸3的活塞桿與蓄冷盒41相連,第一溫度傳感器23、液壓缸3和蓄電池5串聯(lián),蓄能盒4上水平設置有貫穿蓄冷盒41和蓄熱盒42的轉動軸7,轉動軸7上設置有轉動板71,蓄冷盒41外設置有與蓄電池5相連的伺服電機72,伺服電機72的驅動軸與轉動軸7相連,蓄冷盒41和蓄熱盒42的上部設置有第二溫度傳感器,蓄冷盒41和蓄熱盒42的下部設置有第三溫度傳感器,第二溫度傳感器和第三溫度傳感器上連接有控制伺服電機72的控制模塊,轉動板71的邊緣設置有波紋狀的攪動部711,散熱板折疊呈波浪狀,散熱板上開設有多個朝向風扇11的第三通孔221,散熱板的材質為石墨烯,殼體1內設置有將殼體1分隔成上下兩個空間的分隔板8,半導體制冷片2的兩個基板分別位于分隔板8的兩側,蓄電池5上設置有USB接口。
電源給蓄電池5充電,蓄電池5給半導體制冷片2通電,根據(jù)珀爾帖效應(即當有電流通過不同的導體組成的回路時,在不同導體的接頭處隨著電流方向的不同會分別出現(xiàn)吸熱、放熱現(xiàn)象)半導體制冷片2一面制冷一面制熱,變壓器21通過調節(jié)通過半導體制冷片2的電流大小來調節(jié)朝向風扇11的一側為制冷還是制熱。
當夏天需要空調裝置制冷時,半導體制冷片2朝向風扇11的側面制冷,另一側面制熱,風扇11的轉動促進制冷面一側的空氣流動,將冷風從出風口12吹出,第一溫度傳感器23檢測到制熱面的溫度高于設定溫度時,第一溫度傳感器23控制液壓缸3的活塞桿伸長,活塞桿推動蓄能盒4移動,使得蓄熱盒42在滑軌13上滑動到制熱面的下部與蓄熱盒42相貼,導溫板43與制熱面相貼,制熱面的熱量通過導溫板43傳導到蓄熱盒42內的蓄熱劑中保存起來,將液體狀的發(fā)泡劑45填充到保溫隔層44中,待其凝固后將保溫隔層44填滿,起到長時間保溫的效果,發(fā)泡劑45隨保溫隔層44的形狀而凝固,填滿保溫隔層44,生產(chǎn)方便,降低生產(chǎn)成本,同時填充有發(fā)泡劑45的保溫隔層44阻斷了蓄冷盒41和蓄熱盒42之間的熱傳遞,蓄熱盒42底部的第二溫差發(fā)電機422與蓄熱劑相接觸的面的溫度大于與外界相接觸的面的溫度,兩個面之間形成溫差,根據(jù)湯姆遜效應(導體的兩端有溫差時產(chǎn)生電勢),第二溫差發(fā)電機422發(fā)電,然后將產(chǎn)生的電能存儲到蓄電池5中對半導體制冷片2進行供電,將空調工作時未利用的熱能轉化為電能繼續(xù)用于空調的工作,節(jié)約電力能源。
當冬天需要空調裝置制熱時,半導體制冷片2朝向風扇11的側面制熱,進而控制半導體制冷片2朝向風扇11的側面制熱,另一側面制冷,風扇11的轉動促進制熱面一側的空氣流動,將熱風從出風口12吹出,第一溫度傳感器23檢測到制冷面的溫度低于設定溫度時,第一溫度傳感器23控制液壓缸3的活塞桿收縮,活塞桿拉動蓄能盒4移動,使得蓄熱盒42在滑軌13上滑動到制冷面的下部與蓄冷盒41相貼,導溫板43與制冷面相貼,制冷面通過導溫板43吸收蓄熱盒42內的蓄冷劑的熱量,降低蓄冷劑溫度,蓄冷盒41底部的第二溫差發(fā)電機422與蓄冷劑相接觸的面的溫度小于與外界相接觸的面的溫度,兩個面之間形成溫差,根據(jù)湯姆遜效應(導體的兩端有溫差時產(chǎn)生電勢),第一溫差發(fā)電機412發(fā)電,然后將產(chǎn)生的電能存儲到蓄電池5中對半導體制冷片2進行供電,將空調工作時未利用的熱能轉化為電能繼續(xù)用于空調的工作,節(jié)約電力能源。
電源對蓄電池5充電,蓄電池5對半導體制冷片2進行供電,蓄電池5的供電來源除了電源還有第一溫差發(fā)電機412、第二溫差發(fā)電機422和太陽能電池6,相較于單一的電源供電,此時電源只需提供較少的電量即可維持空調裝置的制冷和制熱,大大節(jié)約電力能源,通過蓄能盒4通過滑軌13和滑輪46的配合,可輕松在滑軌13上滑動,防止滑軌13與蓄能盒4之間產(chǎn)生磨損,較快的實現(xiàn)空調裝置在制冷和制熱模式之間節(jié)電功能的的轉換,便于空調快速進入節(jié)電模式。
無論是制冷模式還是制熱模式,即無論是蓄能盒4中的蓄冷盒41還是蓄熱盒42下部的溫差發(fā)電機進行工作時,因為蓄冷盒41中的蓄冷劑和蓄熱盒42中的蓄熱劑均不流動,造成蓄能盒4的上部和下部之間的溫度會有較大的差別,不便于能量在蓄能盒4中的擴散,通過伺服電機72的設定對轉動軸7每隔一段時間進行一次轉動,轉動軸7帶動轉動板71轉動,轉動板71轉動攪動蓄冷劑和蓄熱劑流動,使得上部的蓄冷劑和下部的蓄冷劑混合,上部的蓄熱劑和下部的蓄熱劑相混合,縮小蓄能盒4上部和下部的溫差,便于半導體制冷片2的基板與導溫板43之間的熱量傳遞。
當?shù)诙囟葌鞲衅骱偷谌郎囟葌鞲衅髦g采集到的溫度信息傳遞到控制模塊中,控制模塊對比第二溫度傳感器和第三溫度傳感器之間的溫度差,即對比蓄冷盒41(或蓄熱盒42)上部和下部之間的溫度差,若溫度差的值大于設定值時,控制模塊控制伺服電機72的驅動軸轉動,對蓄冷劑(或蓄熱劑)進行攪動,節(jié)約伺服電機72的驅動軸的轉動頻率和次數(shù),節(jié)約伺服電機72所耗電能。
通過將轉動板71的邊緣的攪動部711設置成波紋狀,使得轉動板71在攪動蓄冷劑(或蓄熱劑)時,蓄冷劑(或蓄熱劑)的流動更加劇烈和迅速,混合的更加快速和均勻。
折疊呈波浪狀的散熱板散熱效果更好,通過在散熱板上開設多個貫穿散熱板以連通風扇11和出風口12的第三通孔221,使得風扇11可以更加順暢地將散熱板上的熱量從出風口12吹出,增大散熱速率,提高散熱效率。
石墨烯具有高導熱率,使用石墨烯制作散熱板,可更加迅速地將熱量從半導體制冷片2上傳導出來,提高散熱效率。
分隔板8將半導體制冷片2上表面所產(chǎn)生的熱風(或冷風)與下部空間分隔開來,將熱風(或冷風)限制在分隔板8的上部空間,以便吹出出風口12,防止上部空間與下部空間空氣流動,發(fā)生熱交換而浪費能源。
當不使用空調裝置時,太陽能電池6沖入蓄電池5中的電能,可通過USB接口接通電子產(chǎn)品,對電子產(chǎn)品進行充電,充分利用電力能源。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,本發(fā)明的保護范圍并不僅局限于上述實施例,凡屬于本發(fā)明思路下的技術方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。