一种空调系统的教学模型装置的制作方法
专利名称：一种空调系统的教学模型装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及空调系统领域，特别是涉及一种空调系统的教学模型装置。
背景技术：
空调器通过内部压缩机压缩冷^^某气体，使高温高压的冷媒气体在室外散热 装置降压、放热后，转换成低温低压的冷湿气体进入到室内散装置吸热，以实
现制冷目的；或将压缩后高温高压的冷媒气体直接送入室内散装置进行放热， 以实现制热目的。上述空调器的制冷、制热原理在高层建筑、工业生产、货物 存储等多个领域的相关设备中广泛使用，具有典型的代表性。因此，可以模拟 空调器内部工作原理的教学模型装置，适合在相关的理论教学、员工培训、售 后服务中用于演示制冷、制热原理。
参阅图1,为现有空调系统的教学模型示意图，包括压缩机11、四通阀 12、室内散热i殳备13、单向阀14、室外散热装置15，四通阀12的出气端连 接单向阀14的进气端。
演示时，通过电控面板设置一目标温度，让室内温度高于目标温度，教学 模型的电控面板发出启动信号启动压缩机ll,压缩机ll压缩气体， 一段时间 后，电控面才反发出控制信号到四通阀12和单向阀14，四通阀12换向，将压 缩机11与室外散热装置15连通，单向阀14开启。高温、高压气体经四通阀 12进入室外散热装置15,降压、放热后，再经单向阀14进入到室内散装置 13吸热，进行制冷。
这时，调高目标温度，让室内温度低于目标温度，教学模型的电控面板发 出关闭信号关闭压缩机11，需等待较长的一段时间，将教学模型系统内的高 压气体緩慢释放掉，再启动压缩机ll,控制四通阀12换向，进行制热。
为能起到更好的教学演示作用，该空调系统教学模型的各设备和导通管都 采用一种透明的抗压硬脂材料，以便清楚地看到四通阀12和单向阀14的换向 或开启动作，但该硬脂材料造价极高，使整个空调系统的教学模型价格非常昂 贵，不适合普遍使用。
该空调系统的教学模型在上述演示过程中，由制冷向制热转换过程中，需 等待较长的时间，以释放系统内气体，同理，由制热向制冷转换过程中，也需要等待较长的时间，以释放系统内的气体。这将使教学演示不能连贯进行，耽 误讲师和学生的宝贵时间，不方便教学使用。
该空调系统的教学模型在上述演示过程中，压缩机11将气体压缩到5个 标准大气压的压力，送入系统内循环。在教学演示时，讲师和学生一般距离教 学模型都非常近， 一旦该教学模型的某个部件或导通管出现故障，高压气体就
有可能膨裂系统，对讲师和学生造成人身伤害。因此，该教学模型存在安全性问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种空调系统的教学模型装置，该装置 造价较低，并且方便教学使用，具有很好的安全性。
本发明一种空调系统的教学模型装置，包括阀体透明的四通阀、阀体透明
的单向阀、控制面板，所述四通阀的出气端连接所述单向阀的进气端，还包括 进气装置，其出气端连接所述四通阀的进气端，其控制端连接所述控制面
板的输出端，用于接收到所述控制面板的控制信号时，将气体送入所述四通阀
及所述单向阀，驱动所述单向阀内部的执行结构。 优选的，还包括
调温装置，其内部设有隔离装置，隔离装置两边各设有温度传感装置；所 述调温装置的控制端连接所述控制面板的输出端，所述温度传感装置连接所述 控制面板的输入端，用于接收所述控制面板的控制信号，改变内部温度值，并 将内部温度信息传送到所述控制面板，所述控制控制面板依据该温度信息控制 所述进气装置。
优选的，还包括
两个调温装置，其内部各设有温度传感装置；所述调温装置的控制端连接 所述控制面板的输出端，所述温度传感装置连接所述控制面板的输入端，用于 接收所述控制面板的控制信号，改变内部温度值，并将内部温度信息传送到所 述控制面板，所述控制控制面板依据该温度信息控制所述进气装置。
优选的，所述调温装置为半导体组成的密闭结构。
优选的，所述调温装置内部还设有电阻检测装置，该电阻检测装置连接所 述控制面板的输入端，用于传送所述半导体的电阻信息到所述控制控制面板。
5优选的，所述控制面板还包括显示装置，用于显示所述控制面板接受到数 据信息。
优选的，所述四通阀及所述单向阀上设有指示灯，用于显示所述四通阀及 所述单向阀的工作状态。
优选的，还包括遥控装置，用于发送控制信号到所述控制面板。 优选的，所述扭J亍结构为活塞。 优选的，所述进风装置为气泵。
与现有技术相比，本发明具有以下优点
本发明使用进气装置代替压缩机，进气装置根据控制面板的控制信息将常 温常压的气体送入阀体透明四通阀，驱动阀体透明单向阀的执^f亍结构动作，以 演示空调器的制冷、制热工作原理。相对于现有技术中使用压缩机向教学模型 内送入高温高压气体，本发明送入教学模型内的是常温常压气体，本发明教学 模型装置不需采用造价极高的抗高温、抗高压材料，其造价较低，适于普遍使 用。因本发明在教学模型内循环的是常温常压气体，在制冷、制热转换时不需 释放掉高压气体，减少等待时间，使演示过程连贯，方便教学使用。并且本发 明使用常温常压气体，不存在安全隐患，安全性能好。
本发明使用半导体结构的调温装置，利用半导体通电后制冷、制热的特性， 来模拟系统温度和环境温度变化，并根据环境温度变化发送控制信号到进风装 置。本发明还可以通过调节半导体面积来改变调温装置的反应时间，以控制教 学演示的时间。本发明半导体结构的调温装置结构简单、重量轻，方便携带和 随时使用。
图1为现有空调系统的教学模型示意图； 图2为本发明空调系统的教学模型装置一实施例示意图； 图3为本发明空调系统的教学模型装置另一实施例示意图； 图4为本发明空调系统的教学模型装置又一实施例示意图； 图5本发明空调系统教学模型装置的控制系统一实施例示意图。
具体实施例方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和
具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。
本发明使用进气装置代替压缩机，进气装置根据控制面板的控制信.息将常 温常压的气体送入阀体透明四通阀，驱动阀体透明单向阀的执行结构动作，以 演示空调器的制冷、制热工作原理。
参阅图2，为本发明空调系统的教学模型装置一实施例示意图，包括进风 装置21、四通阀12、单向阀14、及导通管17。其中四通阀12、单向阀14为
阀体透明装置，以便用户能够看到阀体内部结构，及其动作过程。
进风装置21的出气端连接四通阀12的进气端，四通阀12的出气端通过 导通管17连接单向阀14的进气端。进风装置17、四通阀21、单向阀14的控 制端连接控制面板。
控制面板具有设置环境温度参数、系统温度参数、目标温度参数，及显示 所设置参数的功能。用户可以在控制面板上设置环境温度和系统温度，当环境 温度大于目标温度时，控制面板发送启动控制信号到进风装置21;发送制冷 控制信号到四通阀12,四通阀12内部的执行机构移动，使进风装置21与室 外散热装置15连通；发送开启控制信号到单向阀14,使单向阀14处于工作 状态。
进风装置21启动后，将常温常压的风通过四通阀12送入室外散热装置 18,再通过室外散热装置15进入单向阀14,驱动单向阀14内部的才丸行结构 向上动作。用户可以通过透明的阀体》见察到四通阀12内部的l5M亍才几构的移动， 及单向阀14的执行结构向上运动，表明有气体流经该单向阀14。
用户提高目标温度，使环境温度小于目标温度时，控制面板发送启动控制 信号到进风装置21;发送制热控制信号到四通阀12,四通阀12内部的执行机 构移动，使进风装置21直接与单向阀14连通；发送开启控制信号到单向阀 14, ^使单向阀14处于工作状态。
进风装置21启动后，将常温常压的风通过四通阀12送入单向阀14，驱 动单向阀14内部的4丸行结构向上动作。用户可以通过透明的阀体观察到四通 阀12内部的执行机构的左右移动，及单向阀14的执行结构向上运动，表明有 气体流经该单向阀14。
本发明送入空调系统教学模型内的是常温常压气体，该教学模型装置只需普通的材料，其造价较低，适于普遍使用。因在教学模型内循环的是常温常压 气体，在制冷、制热转换时不需释举掉高压气体，减少等待时间，使演示过程 连贯，方便教学使用。并且使用常温常压气体，不存在安全隐患，安全性能好。
为能更生动的演示空调系统的制冷、制热过程，本发明加设两个调温装置， 一个用来模拟空调系统室内机环境， 一个用来模拟外界环境温度。
参阅图3，为本发明空调系统的教学模型装置另一实施例示意图，包括进
风装置21、四通阀12、单向阀14、控制面板16、导通管17、及系统调温装 置22、环境调温装置23。其中，系统调温装置22与环境调温装置23是由半 导体组成的密闭结构，半导体的正负两级连接控制面板16的控制端。系统调 温装置22与环境调温装置23内都设有温度传感装置221及电阻检测装置222, 温度传感装置221及电阻检测装置222将检测到的信号传送到控制面板16的 输入端，控制面板16将接收到信号进行相应处理后，在其显示装置上显示接 收到的温度信息和电阻信息。
该实施例的空调系统教学模型演示制冷过程中，控制面板16启动后，发 送负向控制信号到系统调温装置22、环境调温装置23,使调温装置22、 23 的半导体结构的正极接电源负极，半导体结构的负极接电源正极，半导体结构 本身的温度降低，使得调整装置22、 23内部的温度降低。调温装置22、 23 内的温度传感装置221、电阻传感装置222将检测到的温度、电阻信号发送到 控制面板16，控制面板16将接收到的温度、电阻信号进行相应处理后，在显 示装置上显示。控制面板16同时发送启动信号到进风装置21,启动进风装置 21，发送制冷转向信号、及开启信号到四通阀12及单向岡14。
进风装置21启动后，通过四通阀12将风送入室外散热装置，再进入单向 阀14,单向阀14内的执行结构进行动作，表明冷风已进入室内散热装置。一 段时间后，当环境温度传感器23的温度到达目标温度时，控制面板16发送关 闭信号到进风装置21、四通阀12、及单向阀14。进风装置21停止后，四通 阀12内的执行结构移动回原来位置，单向阀14内的执行结构由于重力落回原 处，用户可以通过透明的四通阀12、单向阀14》见察到上述动作。
该实施例的空调系统教学模型演示制热过程中，控制面板16启动后，发 送正向控制信号到系统调温装置22、环境调温装置23,使调温装置22、 23的半导体结构的正极接电源正极，半导体结构的负极接电源负极，半导体结构
本身的温度升高，使得调整装置22、 23内部的温度也随着升高。调温装置22、 23内的温度传感装置221、电阻传感装置222将检测到的温度、电阻信号发送 到控制面板16,控制面板16将接收到的温度、电阻信号进行相应处理后，在 显示装置上显示。
待系统调温装置22的温度上升到预设温度，控制面板16发送启动信号到 进风装置21，启动进风装置21,发送制热转向信号、及开启信号到四通阀12 及单向阀14。
进风装置21启动后，通过四通阀12将风直接送入单向阀14,单向阀14 内的执行结构进行动作，表明热风已进入室内散热装置。 一段时间后，当环境 温度传感器23的温度到达目标温度时，控制面板16发送关闭信号到进风装置 21,进风装置21停止后，单向阀14内的执行结构由于重力落回原处。预置时 间后，控制面板16发送关闭信息到四通阀12，四通阀12内部执行结构移动 到关闭位置。用户可以通过透明的四通阀12、单向阀14观察到上述动作。
本发明还可只设置一个调温装置，在该调温装置内设置隔离装置，将调温 装置分为两部分， 一部分用来模拟空调系统室内机环境， 一部分用来模拟外界 环境温度。
参阅图4，为本发明空调系统的教学模型装置又一实施例示意图，进风装 置21、四通阀12、单向阀14、控制面板16、导通管17、及调温装置25,其 中，其中，调温装置25内设隔离装置251。调温装置25是由半导体组成的密 闭结构，半导体的正负两级连接控制面板16的控制端。隔离装置251将调温 装置分25为两部分， 一部分用来模拟空调系统室内机环境， 一部分用来模拟 外界环境温度，两部分内都设有温度传感装置及电阻检测装置，温度传感装置 及电阻检测装置将检测到的信号传送到控制面板16的输入端，控制面板16 将接收到信号进行相应处理后，在其显示装置上显示接收到的温度信息和电阻 信息。隔离装置251的控制端连接控制面板16的控制端，可根据控制面板16 的控制信号左右移动，改变调温装置25两部分空间的比例，以调节两部分空 间温度变化比例。
为使用户能更直观观察到四通阀12、单向阀14的工作状态，本发明还可在四通阀12、单向阀14上设置工作状态指示灯，该指示灯连接控制面板。四 通阀指示灯在四通阀12处于制冷状态时亮白光，在四通阀12处于制热状态时 发红光。单向阀指示灯在单向阀14处于工作状态时闪动。
为在教学时更方便的调节控制面板16，本发明加设一遥控器，用户可通 过遥控器发送控制信号到控制面板16，来设置环境温度参数、系统温度参数、 目标温度参数等。
本发明上述的进风装置21可为一小型气泵，四通阀12内的执行结构可为 一滑块，单向阀14内的执行结构可为一活塞。
参阅图5，本发明空调系统教学模型装置的控制系统一实施例示意图，包 4舌控制面斧反16、进风装置21、四通阀12、单向阀14、系统调温装置22、环 境调温装置23、及遥控器26。其中，控制面板上16上包括是系统温度显示装 置、系统调温装置电阻显示器、环境温度显示装置、环境调温装置电阻显示器。 系统调温装置22、环境调温装置23内包括温度检测装置221、电阻检测装置 222。四通阀12、单向阀14上设有表明工作状态的指示灯。
上述实施例的控制系统的制冷演示过程如下所述。
控制面板16启动后，发送负向控制信号到系统调温装置23、环境调温装 置24,使调温装置23、 24的半导体结构的正极接电源负极，半导体结构的负 才及接电源正极，半导体结构本身的温度降低，使得调整装置22、 23内部的温 度降低。调温装置22、 23内的温度传感装置221、电阻传感装置222将检测 到的温度、电阻信号发送到控制面板16，控制面板16将接收到的温度、电阻 信号进行相应处理后，在系统温度显示装置显示数字为8度、系统调温装置电 阻显示器显示数字为25.2K欧、环境温度显示装置显示数字为35度、环境调 温装置电阻显示器显示数字为15. 2K欧。
控制面板16同时发送启动信号到进风装置21,启动进风装置21,发送制 冷转向信号、及开启信号到四通阀12及单向阀14。
进风装置21启动后，通过四通阀12将风送入室外散热装置18,再进入 单向阀14，单向阀14内的活塞向上运动，表明冷风已进入室内散热装置。5 分钟后，环境温度显示装置显示的温度到达目标温度20度时，控制面板16 发送关闭信号到进风装置21、四通阀12、及单向阀14。进风装置21停止后，四通阀12内的执行结构移动回原来位置，单向阀14内的活塞由于重力落回原 处。用户可以控制面板16上的各显示装置观察到模拟的空调系统内部温度, 及环境温度变化情况，通过透明的四通阔12、单向阀14观察到阀体内部执行 结构的动作。
上述实施例的控制系统的制冷演示过程如下所述。
控制面板16启动后，发送正向控制信号到系统调温装置22、环境调温装 置23，使调温装置22、 23的半导体结构的正极接电源正极，半导体结构的负 极接电源负极，半导体结构本身的温度升高，使得调整装置22、 23内部的温 度也随着升高。调温装置22、 23内的温度传感装置221、电阻传感装置222 将检测到的温度、电阻信号发送到控制面板16,控制面板16将接收到的温度、 电阻信号进行相应处理后，在温度显示装置显示数字为8度、系统调温装置电 阻显示器显示数字为25. 2K欧、环境温度显示装置显示数字为8度、环境调温 装置电阻显示器显示数字为25. 2K欧。
待温度显示装置161显示温度上升到预置温度25度时，控制面板16发送 启动信号到进风装置21,启动进风装置21;发送制热转向信号、及开启信号 到四通阀12及单向阀14。
进风装置21启动后，通过四通阀12将风直接送入单向阀14，单向阀14 内的滑块向上运动，表明热风已进入室内散热装置。5分钟后，环境温度显示 装置163显示温度到达目标温度20度时，控制面板16发送关闭信号到进风装 置21,进风装置21停止后，单向阀14内的执行结构由于重力落回原处。3 分钟后，控制面板16发送关闭信息到四通阀12,四通阀12内部滑块移动到 关闭位置。用户可以控制面板16上的各显示装置观察到模拟的空调系统内部 温度、及环境温度变化情况，通过透明的四通阀12、单向阀14观察到阀体内 部执行结构的动作。
以上对本发明所提供的一种空调系统的教学模型装置，进行了详细介绍，
说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般 技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处， 综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
ii
权利要求
1、一种空调系统的教学模型装置，包括阀体透明的四通阀、阀体透明的单向阀、控制面板，所述四通阀的出气端连接所述单向阀的进气端，其特征在于，还包括进气装置，其出气端连接所述四通阀的进气端，其控制端连接所述控制面板的输出端，用于接收到所述控制面板的控制信号时，将气体送入所述四通阀及所述单向阀，驱动所述单向阀内部的执行结构。
2、 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括调温装置，其内部设有隔离装置，隔离装置两边各设有温度传感装置；所 述调温装置的控制端连接所述控制面板的输出端，所述温度传感装置连接所述 控制面板的输入端，用于接收所述控制面板的控制信号，改变内部温度值，并 将内部温度信息传送到所述控制面板，所述控制控制面板依据该温度信息控制 所述进气装置。
3、 如权利要求l所述的装置，其特征在于，还包括 两个调温装置，其内部各设有温度传感装置；所述调温装置的控制端连接所述控制面板的输出端，所述温度传感装置连接所述控制面板的输入端，用于 接收所述控制面板的控制信号，改变内部温度值，并将内部温度信息传送到所 述控制面板，所述控制控制面板依据该温度信息控制所述进气装置。
4、 如权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述调温装置为半导体 组成的密闭结构。
5、 如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述调温装置内部还设有电 阻检测装置，该电阻检测装置连接所述控制面板的输入端，用于传送所述半导 体的电阻信息到所述控制控制面板。
6、 如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述控制面板还包括显示装 置，用于显示所述控制面板接受到数据信息。
7、 如权利要求l所述的装置，其特征在于，所述四通阀及所述单向阀上 设有指示灯，用于显示所述四通阀及所述单向阀的工作状态。
8、 如权利要求l所述的装置，其特征在于，还包括遥控装置，用于发送 控制信号到所述控制面板。
9、 如权利要求l所述的装置，其特征在于，所述执行结构为活塞。
10、 如权利要求l所述的装置，其特征在于，所述进风装置为气泵。
全文摘要
本发明公开了一种空调系统的教学模型装置，包括阀体透明的四通阀、阀体透明的单向阀、控制面板，所述四通阀的出气端连接所述单向阀的进气端，还包括进气装置，其出气端连接所述四通阀的进气端，其控制端连接所述控制面板的输出端，用于接收到所述控制面板的控制信号时，将气体送入所述四通阀及所述单向阀，驱动所述单向阀内部的执行结构。本发明造价较低，并且方便教学使用，具有很好的安全性。
文档编号G09B25/02GK101470991SQ20071030787
公开日2009年7月1日 申请日期2007年12月29日 优先权日2007年12月29日
发明者吴丽琴, 张守信, 高振欧 申请人:海尔集团公司;青岛海尔空调器有限总公司
技术领域：
本发明涉及空调系统领域，特别是涉及一种空调系统的教学模型装置。
背景技术：
空调器通过内部压缩机压缩冷^^某气体，使高温高压的冷媒气体在室外散热 装置降压、放热后，转换成低温低压的冷湿气体进入到室内散装置吸热，以实
现制冷目的；或将压缩后高温高压的冷媒气体直接送入室内散装置进行放热， 以实现制热目的。上述空调器的制冷、制热原理在高层建筑、工业生产、货物 存储等多个领域的相关设备中广泛使用，具有典型的代表性。因此，可以模拟 空调器内部工作原理的教学模型装置，适合在相关的理论教学、员工培训、售 后服务中用于演示制冷、制热原理。
参阅图1,为现有空调系统的教学模型示意图，包括压缩机11、四通阀 12、室内散热i殳备13、单向阀14、室外散热装置15，四通阀12的出气端连 接单向阀14的进气端。
演示时，通过电控面板设置一目标温度，让室内温度高于目标温度，教学 模型的电控面板发出启动信号启动压缩机ll,压缩机ll压缩气体， 一段时间 后，电控面才反发出控制信号到四通阀12和单向阀14，四通阀12换向，将压 缩机11与室外散热装置15连通，单向阀14开启。高温、高压气体经四通阀 12进入室外散热装置15,降压、放热后，再经单向阀14进入到室内散装置 13吸热，进行制冷。
这时，调高目标温度，让室内温度低于目标温度，教学模型的电控面板发 出关闭信号关闭压缩机11，需等待较长的一段时间，将教学模型系统内的高 压气体緩慢释放掉，再启动压缩机ll,控制四通阀12换向，进行制热。
为能起到更好的教学演示作用，该空调系统教学模型的各设备和导通管都 采用一种透明的抗压硬脂材料，以便清楚地看到四通阀12和单向阀14的换向 或开启动作，但该硬脂材料造价极高，使整个空调系统的教学模型价格非常昂 贵，不适合普遍使用。
该空调系统的教学模型在上述演示过程中，由制冷向制热转换过程中，需 等待较长的时间，以释放系统内气体，同理，由制热向制冷转换过程中，也需要等待较长的时间，以释放系统内的气体。这将使教学演示不能连贯进行，耽 误讲师和学生的宝贵时间，不方便教学使用。
该空调系统的教学模型在上述演示过程中，压缩机11将气体压缩到5个 标准大气压的压力，送入系统内循环。在教学演示时，讲师和学生一般距离教 学模型都非常近， 一旦该教学模型的某个部件或导通管出现故障，高压气体就
有可能膨裂系统，对讲师和学生造成人身伤害。因此，该教学模型存在安全性问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种空调系统的教学模型装置，该装置 造价较低，并且方便教学使用，具有很好的安全性。
本发明一种空调系统的教学模型装置，包括阀体透明的四通阀、阀体透明
的单向阀、控制面板，所述四通阀的出气端连接所述单向阀的进气端，还包括 进气装置，其出气端连接所述四通阀的进气端，其控制端连接所述控制面
板的输出端，用于接收到所述控制面板的控制信号时，将气体送入所述四通阀
及所述单向阀，驱动所述单向阀内部的执行结构。 优选的，还包括
调温装置，其内部设有隔离装置，隔离装置两边各设有温度传感装置；所 述调温装置的控制端连接所述控制面板的输出端，所述温度传感装置连接所述 控制面板的输入端，用于接收所述控制面板的控制信号，改变内部温度值，并 将内部温度信息传送到所述控制面板，所述控制控制面板依据该温度信息控制 所述进气装置。
优选的，还包括
两个调温装置，其内部各设有温度传感装置；所述调温装置的控制端连接 所述控制面板的输出端，所述温度传感装置连接所述控制面板的输入端，用于 接收所述控制面板的控制信号，改变内部温度值，并将内部温度信息传送到所 述控制面板，所述控制控制面板依据该温度信息控制所述进气装置。
优选的，所述调温装置为半导体组成的密闭结构。
优选的，所述调温装置内部还设有电阻检测装置，该电阻检测装置连接所 述控制面板的输入端，用于传送所述半导体的电阻信息到所述控制控制面板。
5优选的，所述控制面板还包括显示装置，用于显示所述控制面板接受到数 据信息。
优选的，所述四通阀及所述单向阀上设有指示灯，用于显示所述四通阀及 所述单向阀的工作状态。
优选的，还包括遥控装置，用于发送控制信号到所述控制面板。 优选的，所述扭J亍结构为活塞。 优选的，所述进风装置为气泵。
与现有技术相比，本发明具有以下优点
本发明使用进气装置代替压缩机，进气装置根据控制面板的控制信息将常 温常压的气体送入阀体透明四通阀，驱动阀体透明单向阀的执^f亍结构动作，以 演示空调器的制冷、制热工作原理。相对于现有技术中使用压缩机向教学模型 内送入高温高压气体，本发明送入教学模型内的是常温常压气体，本发明教学 模型装置不需采用造价极高的抗高温、抗高压材料，其造价较低，适于普遍使 用。因本发明在教学模型内循环的是常温常压气体，在制冷、制热转换时不需 释放掉高压气体，减少等待时间，使演示过程连贯，方便教学使用。并且本发 明使用常温常压气体，不存在安全隐患，安全性能好。
本发明使用半导体结构的调温装置，利用半导体通电后制冷、制热的特性， 来模拟系统温度和环境温度变化，并根据环境温度变化发送控制信号到进风装 置。本发明还可以通过调节半导体面积来改变调温装置的反应时间，以控制教 学演示的时间。本发明半导体结构的调温装置结构简单、重量轻，方便携带和 随时使用。
图1为现有空调系统的教学模型示意图； 图2为本发明空调系统的教学模型装置一实施例示意图； 图3为本发明空调系统的教学模型装置另一实施例示意图； 图4为本发明空调系统的教学模型装置又一实施例示意图； 图5本发明空调系统教学模型装置的控制系统一实施例示意图。
具体实施例方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和
具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。
本发明使用进气装置代替压缩机，进气装置根据控制面板的控制信.息将常 温常压的气体送入阀体透明四通阀，驱动阀体透明单向阀的执行结构动作，以 演示空调器的制冷、制热工作原理。
参阅图2，为本发明空调系统的教学模型装置一实施例示意图，包括进风 装置21、四通阀12、单向阀14、及导通管17。其中四通阀12、单向阀14为
阀体透明装置，以便用户能够看到阀体内部结构，及其动作过程。
进风装置21的出气端连接四通阀12的进气端，四通阀12的出气端通过 导通管17连接单向阀14的进气端。进风装置17、四通阀21、单向阀14的控 制端连接控制面板。
控制面板具有设置环境温度参数、系统温度参数、目标温度参数，及显示 所设置参数的功能。用户可以在控制面板上设置环境温度和系统温度，当环境 温度大于目标温度时，控制面板发送启动控制信号到进风装置21;发送制冷 控制信号到四通阀12,四通阀12内部的执行机构移动，使进风装置21与室 外散热装置15连通；发送开启控制信号到单向阀14,使单向阀14处于工作 状态。
进风装置21启动后，将常温常压的风通过四通阀12送入室外散热装置 18,再通过室外散热装置15进入单向阀14,驱动单向阀14内部的才丸行结构 向上动作。用户可以通过透明的阀体》见察到四通阀12内部的l5M亍才几构的移动， 及单向阀14的执行结构向上运动，表明有气体流经该单向阀14。
用户提高目标温度，使环境温度小于目标温度时，控制面板发送启动控制 信号到进风装置21;发送制热控制信号到四通阀12,四通阀12内部的执行机 构移动，使进风装置21直接与单向阀14连通；发送开启控制信号到单向阀 14, ^使单向阀14处于工作状态。
进风装置21启动后，将常温常压的风通过四通阀12送入单向阀14，驱 动单向阀14内部的4丸行结构向上动作。用户可以通过透明的阀体观察到四通 阀12内部的执行机构的左右移动，及单向阀14的执行结构向上运动，表明有 气体流经该单向阀14。
本发明送入空调系统教学模型内的是常温常压气体，该教学模型装置只需普通的材料，其造价较低，适于普遍使用。因在教学模型内循环的是常温常压 气体，在制冷、制热转换时不需释举掉高压气体，减少等待时间，使演示过程 连贯，方便教学使用。并且使用常温常压气体，不存在安全隐患，安全性能好。
为能更生动的演示空调系统的制冷、制热过程，本发明加设两个调温装置， 一个用来模拟空调系统室内机环境， 一个用来模拟外界环境温度。
参阅图3，为本发明空调系统的教学模型装置另一实施例示意图，包括进
风装置21、四通阀12、单向阀14、控制面板16、导通管17、及系统调温装 置22、环境调温装置23。其中，系统调温装置22与环境调温装置23是由半 导体组成的密闭结构，半导体的正负两级连接控制面板16的控制端。系统调 温装置22与环境调温装置23内都设有温度传感装置221及电阻检测装置222, 温度传感装置221及电阻检测装置222将检测到的信号传送到控制面板16的 输入端，控制面板16将接收到信号进行相应处理后，在其显示装置上显示接 收到的温度信息和电阻信息。
该实施例的空调系统教学模型演示制冷过程中，控制面板16启动后，发 送负向控制信号到系统调温装置22、环境调温装置23,使调温装置22、 23 的半导体结构的正极接电源负极，半导体结构的负极接电源正极，半导体结构 本身的温度降低，使得调整装置22、 23内部的温度降低。调温装置22、 23 内的温度传感装置221、电阻传感装置222将检测到的温度、电阻信号发送到 控制面板16，控制面板16将接收到的温度、电阻信号进行相应处理后，在显 示装置上显示。控制面板16同时发送启动信号到进风装置21,启动进风装置 21，发送制冷转向信号、及开启信号到四通阀12及单向岡14。
进风装置21启动后，通过四通阀12将风送入室外散热装置，再进入单向 阀14,单向阀14内的执行结构进行动作，表明冷风已进入室内散热装置。一 段时间后，当环境温度传感器23的温度到达目标温度时，控制面板16发送关 闭信号到进风装置21、四通阀12、及单向阀14。进风装置21停止后，四通 阀12内的执行结构移动回原来位置，单向阀14内的执行结构由于重力落回原 处，用户可以通过透明的四通阀12、单向阀14》见察到上述动作。
该实施例的空调系统教学模型演示制热过程中，控制面板16启动后，发 送正向控制信号到系统调温装置22、环境调温装置23,使调温装置22、 23的半导体结构的正极接电源正极，半导体结构的负极接电源负极，半导体结构
本身的温度升高，使得调整装置22、 23内部的温度也随着升高。调温装置22、 23内的温度传感装置221、电阻传感装置222将检测到的温度、电阻信号发送 到控制面板16,控制面板16将接收到的温度、电阻信号进行相应处理后，在 显示装置上显示。
待系统调温装置22的温度上升到预设温度，控制面板16发送启动信号到 进风装置21，启动进风装置21,发送制热转向信号、及开启信号到四通阀12 及单向阀14。
进风装置21启动后，通过四通阀12将风直接送入单向阀14,单向阀14 内的执行结构进行动作，表明热风已进入室内散热装置。 一段时间后，当环境 温度传感器23的温度到达目标温度时，控制面板16发送关闭信号到进风装置 21,进风装置21停止后，单向阀14内的执行结构由于重力落回原处。预置时 间后，控制面板16发送关闭信息到四通阀12，四通阀12内部执行结构移动 到关闭位置。用户可以通过透明的四通阀12、单向阀14观察到上述动作。
本发明还可只设置一个调温装置，在该调温装置内设置隔离装置，将调温 装置分为两部分， 一部分用来模拟空调系统室内机环境， 一部分用来模拟外界 环境温度。
参阅图4，为本发明空调系统的教学模型装置又一实施例示意图，进风装 置21、四通阀12、单向阀14、控制面板16、导通管17、及调温装置25,其 中，其中，调温装置25内设隔离装置251。调温装置25是由半导体组成的密 闭结构，半导体的正负两级连接控制面板16的控制端。隔离装置251将调温 装置分25为两部分， 一部分用来模拟空调系统室内机环境， 一部分用来模拟 外界环境温度，两部分内都设有温度传感装置及电阻检测装置，温度传感装置 及电阻检测装置将检测到的信号传送到控制面板16的输入端，控制面板16 将接收到信号进行相应处理后，在其显示装置上显示接收到的温度信息和电阻 信息。隔离装置251的控制端连接控制面板16的控制端，可根据控制面板16 的控制信号左右移动，改变调温装置25两部分空间的比例，以调节两部分空 间温度变化比例。
为使用户能更直观观察到四通阀12、单向阀14的工作状态，本发明还可在四通阀12、单向阀14上设置工作状态指示灯，该指示灯连接控制面板。四 通阀指示灯在四通阀12处于制冷状态时亮白光，在四通阀12处于制热状态时 发红光。单向阀指示灯在单向阀14处于工作状态时闪动。
为在教学时更方便的调节控制面板16，本发明加设一遥控器，用户可通 过遥控器发送控制信号到控制面板16，来设置环境温度参数、系统温度参数、 目标温度参数等。
本发明上述的进风装置21可为一小型气泵，四通阀12内的执行结构可为 一滑块，单向阀14内的执行结构可为一活塞。
参阅图5，本发明空调系统教学模型装置的控制系统一实施例示意图，包 4舌控制面斧反16、进风装置21、四通阀12、单向阀14、系统调温装置22、环 境调温装置23、及遥控器26。其中，控制面板上16上包括是系统温度显示装 置、系统调温装置电阻显示器、环境温度显示装置、环境调温装置电阻显示器。 系统调温装置22、环境调温装置23内包括温度检测装置221、电阻检测装置 222。四通阀12、单向阀14上设有表明工作状态的指示灯。
上述实施例的控制系统的制冷演示过程如下所述。
控制面板16启动后，发送负向控制信号到系统调温装置23、环境调温装 置24,使调温装置23、 24的半导体结构的正极接电源负极，半导体结构的负 才及接电源正极，半导体结构本身的温度降低，使得调整装置22、 23内部的温 度降低。调温装置22、 23内的温度传感装置221、电阻传感装置222将检测 到的温度、电阻信号发送到控制面板16，控制面板16将接收到的温度、电阻 信号进行相应处理后，在系统温度显示装置显示数字为8度、系统调温装置电 阻显示器显示数字为25.2K欧、环境温度显示装置显示数字为35度、环境调 温装置电阻显示器显示数字为15. 2K欧。
控制面板16同时发送启动信号到进风装置21,启动进风装置21,发送制 冷转向信号、及开启信号到四通阀12及单向阀14。
进风装置21启动后，通过四通阀12将风送入室外散热装置18,再进入 单向阀14，单向阀14内的活塞向上运动，表明冷风已进入室内散热装置。5 分钟后，环境温度显示装置显示的温度到达目标温度20度时，控制面板16 发送关闭信号到进风装置21、四通阀12、及单向阀14。进风装置21停止后，四通阀12内的执行结构移动回原来位置，单向阀14内的活塞由于重力落回原 处。用户可以控制面板16上的各显示装置观察到模拟的空调系统内部温度, 及环境温度变化情况，通过透明的四通阔12、单向阀14观察到阀体内部执行 结构的动作。
上述实施例的控制系统的制冷演示过程如下所述。
控制面板16启动后，发送正向控制信号到系统调温装置22、环境调温装 置23，使调温装置22、 23的半导体结构的正极接电源正极，半导体结构的负 极接电源负极，半导体结构本身的温度升高，使得调整装置22、 23内部的温 度也随着升高。调温装置22、 23内的温度传感装置221、电阻传感装置222 将检测到的温度、电阻信号发送到控制面板16,控制面板16将接收到的温度、 电阻信号进行相应处理后，在温度显示装置显示数字为8度、系统调温装置电 阻显示器显示数字为25. 2K欧、环境温度显示装置显示数字为8度、环境调温 装置电阻显示器显示数字为25. 2K欧。
待温度显示装置161显示温度上升到预置温度25度时，控制面板16发送 启动信号到进风装置21,启动进风装置21;发送制热转向信号、及开启信号 到四通阀12及单向阀14。
进风装置21启动后，通过四通阀12将风直接送入单向阀14，单向阀14 内的滑块向上运动，表明热风已进入室内散热装置。5分钟后，环境温度显示 装置163显示温度到达目标温度20度时，控制面板16发送关闭信号到进风装 置21,进风装置21停止后，单向阀14内的执行结构由于重力落回原处。3 分钟后，控制面板16发送关闭信息到四通阀12,四通阀12内部滑块移动到 关闭位置。用户可以控制面板16上的各显示装置观察到模拟的空调系统内部 温度、及环境温度变化情况，通过透明的四通阀12、单向阀14观察到阀体内 部执行结构的动作。
以上对本发明所提供的一种空调系统的教学模型装置，进行了详细介绍，
说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般 技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处， 综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
ii
权利要求
1、一种空调系统的教学模型装置，包括阀体透明的四通阀、阀体透明的单向阀、控制面板，所述四通阀的出气端连接所述单向阀的进气端，其特征在于，还包括进气装置，其出气端连接所述四通阀的进气端，其控制端连接所述控制面板的输出端，用于接收到所述控制面板的控制信号时，将气体送入所述四通阀及所述单向阀，驱动所述单向阀内部的执行结构。
2、 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括调温装置，其内部设有隔离装置，隔离装置两边各设有温度传感装置；所 述调温装置的控制端连接所述控制面板的输出端，所述温度传感装置连接所述 控制面板的输入端，用于接收所述控制面板的控制信号，改变内部温度值，并 将内部温度信息传送到所述控制面板，所述控制控制面板依据该温度信息控制 所述进气装置。
3、 如权利要求l所述的装置，其特征在于，还包括 两个调温装置，其内部各设有温度传感装置；所述调温装置的控制端连接所述控制面板的输出端，所述温度传感装置连接所述控制面板的输入端，用于 接收所述控制面板的控制信号，改变内部温度值，并将内部温度信息传送到所 述控制面板，所述控制控制面板依据该温度信息控制所述进气装置。
4、 如权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述调温装置为半导体 组成的密闭结构。
5、 如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述调温装置内部还设有电 阻检测装置，该电阻检测装置连接所述控制面板的输入端，用于传送所述半导 体的电阻信息到所述控制控制面板。
6、 如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述控制面板还包括显示装 置，用于显示所述控制面板接受到数据信息。
7、 如权利要求l所述的装置，其特征在于，所述四通阀及所述单向阀上 设有指示灯，用于显示所述四通阀及所述单向阀的工作状态。
8、 如权利要求l所述的装置，其特征在于，还包括遥控装置，用于发送 控制信号到所述控制面板。
9、 如权利要求l所述的装置，其特征在于，所述执行结构为活塞。
10、 如权利要求l所述的装置，其特征在于，所述进风装置为气泵。
全文摘要
本发明公开了一种空调系统的教学模型装置，包括阀体透明的四通阀、阀体透明的单向阀、控制面板，所述四通阀的出气端连接所述单向阀的进气端，还包括进气装置，其出气端连接所述四通阀的进气端，其控制端连接所述控制面板的输出端，用于接收到所述控制面板的控制信号时，将气体送入所述四通阀及所述单向阀，驱动所述单向阀内部的执行结构。本发明造价较低，并且方便教学使用，具有很好的安全性。
文档编号G09B25/02GK101470991SQ20071030787
公开日2009年7月1日 申请日期2007年12月29日 优先权日2007年12月29日
发明者吴丽琴, 张守信, 高振欧 申请人:海尔集团公司;青岛海尔空调器有限总公司
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