一种利用压缩机余热进行温差发电的空调机的制作方法

一种利用压缩机余热进行温差发电的空调机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及空调器技术领域，尤其涉及一种利用压缩机余热进行温差发电的空调机。
【背景技术】
[0002]普通空调系统，压缩机压缩产生的热量一般不加以利用，而是直接压缩的高温高压制冷剂气体，通过换热器换热，冷凝成低温高压的液体制冷剂，热量通过换热器直接散入空气中，而不加以利用，从而浪费这部分能源。
[0003]现有一些空调系统是将废热转化为热水供其它地方使用。将废热转化为热水，利用起来不是很方便，需要储能罐，安装复杂管路，响应时间长，存在不同步的情况，即需要时产生的热水不够多，不需要时大量热水囤积等等。同时现有空调废热利用对空调本身来说不能达到降低能耗的目的。

【发明内容】

[0004]为了克服上述现有技术中的不足，本实用新型的目的在于，提供一种利用压缩机余热进行温差发电的空调机，能够将空调制冷时产生的废热用热电装置来进行回收发电，发出的电直接反馈给空调内部元件使用，降低空调能耗，从而实现节能的目的。
[0005]为达此目的，本实用新型一种利用压缩机余热进行温差发电的空调机，包括:用于通过导流管输出高温高压冷媒的压缩机，用于给空调器散热的外机风扇以及具有通过冷热温差发电的热电装置；
[0006]所述热电装置的两侧分别设置有冷端和热端；
[0007]所述热端与所述压缩机的高温排气管连接，用于吸收所述压缩机排气管热量；所述冷端用于利用所述外机风扇进行冷却，使所述热端与所述冷端之间产生温度差。
[0008]优选的，所述热电装置的热端设置有导热铜板，所述导热铜板上设有中空通孔，所述中空通孔与所述导流管连通，用于流通所述压缩机排出的高温高压冷媒；
[0009]所述热电装置的冷端设置有金属板状散热片。
[0010]优选的，所述导热铜板与所述热电装置的热端之间设有热端导热硅胶；
[0011]所述热端导热硅胶用于使所述导热铜板与所述热电装置的热端粘结，并提高所述导热铜板与所述热电装置的热端的导热性。
[0012]优选的，所述热电装置的冷端与所述金属板状散热片之间设置有冷端导热硅胶；
[0013]所述冷端导热硅胶用于使所述金属板状散热片与所述热电装置的冷端粘结，并提高所述金属板状散热片与所述热电装置的冷端的导热性。
[0014]优选的，所述导流管上设有至少一个所述热电装置。
[0015]优选的，还包括:与所述压缩机通过所述导流管相连通的冷凝器，与所述冷凝器相连通的节流阀，以及一端与所述节流阀相连通，另一端与所述压缩机相连通的蒸发器。
[0016]优选的，所述热电装置包括正极输出端、负极输出端、P型半导体、N型半导体、冷端导电体、热端导电体、冷端绝缘导热层以及热端绝缘导热层；
[0017]所述P型半导体与所述N型半导体间隔排列设置；所述冷端导电体与所述热端导电体将间隔排列的所述P型半导体与所述N型半导体夹持在中间；所述冷端绝缘导热层一侧贴覆在所述冷端导电体上，另一端贴覆在所述冷端模块上；所述热端绝缘导热层一侧贴覆在所述热端导电体上，另一端贴覆在所述热端模块上；
[0018]所述正极输出端和所述负极输出端分别与所述热端导电体电连接；
[0019]或，
[0020]所述正极输出端和所述负极输出端分别与所述冷端导电体电连接。
[0021]优选的，所述冷端绝缘导热层和所述热端绝缘导热层采用陶瓷材料，或塑料材料制作。
[0022]优选的，所述冷端导电体和所述热端导电体采用金属铜，或金属铝，或金属银制作。
[0023]优选的，还包括:DC_DC变换器、稳压器、蓄电池和负载元件；
[0024]所述DC-DC变换器分别与所述正极输出端和所述负极输出端电连接，用于将发出的电转换成稳定的输出电压；
[0025]所述稳压器与所述DC-DC变换器电连接，用于稳定电路电压；
[0026]所述蓄电池与所述稳压器电连接，用于储存电能，并给负载元件供应电能。
[0027]从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点:
[0028]本实用新型中，热电装置充分利用压缩机排出的高温气体与外机风扇的冷却而产生的温度差，根据热电效应，使热电装置发出电能。在本实用新型中，将空调制冷时产生的废热用热电装置来进行回收发电，发出的电直接反馈给空调内部元件使用，降低空调能耗，从而实现节能的目的。
【附图说明】
[0029]为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1为利用压缩机余热进行温差发电的空调机实施例的整体结构示意图；
[0031]图2为利用压缩机余热进行温差发电的空调机实施例的整体结构示意图；
[0032]图3为利用压缩机余热进行温差发电的空调机实施例的供电示意图。
[0033]附图标记说明:
[0034]I压缩机，2热电装置，3外机风扇，4冷凝器，5节流阀，6蒸发器，7导流管，21导热铜板，211热端导热硅胶，22金属板状散热片，221冷端导热硅胶，31 DC-DC变换器，32稳压器，33蓄电池，34负载元件
【具体实施方式】
[0035]为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。
[0036]应当理解，在实用新型中，称某一元件或层在另一元件或层“上”，被“连接”或“耦合”至另一元件或层时，其可能直接在另一元件或层上，被直接连接或親合至所述另一元件或层，也可能存在中间元件或层。相反，在称某一元件被“直接在”另一元件或层“上”，“直接连接”或“直接耦合”至另一元件或层时，则不存在中间元件或层。所有附图中类似的数字指示类似元件。如这里所用的，术语“和/或”包括相关所列项的一个或多个的任何和所有组合。
[0037]本实施例提供了一种利用压缩机余热进行温差发电的空调机，请参阅图1所示，包括:用于通过导流管7输出高温高压冷媒的压缩机1，用于给空调器散热的外机风扇3以及具有通过冷热温差发电的热电装置2 ;热电装置2的两侧分别设置有冷端和热端；热端与压缩机I的高温排气管7连接，用于吸收压缩机排气管7热量；冷端用于利用外机风扇3进行冷却，使热端与冷端之间产生温度差。
[0038]这样热电装置2充分利用压缩机I排出的高温气体与外机风扇3的冷却而产生的温度差，根据热电效应，使热电装置2发出电能，发出的电能直接反馈给空调内部元件使用，降低空调能耗，从而实现节能的目的。
[0039]本实施例中，热电装置2可以采用温差发电片。具体的，热电装置包括正极输出端、负极输出端、P型半导体、N型半导体、冷端导电体、热端导电体、冷端绝缘导热层以及热端绝缘导热层；
[0040]P型半导体与N型半导体间隔排列设置；冷端导电体与热端导电体将间隔排列的P型半导体与N型半导体夹持在中间；冷端绝缘导热层一侧贴覆在冷端导电体上，另一端贴覆在冷端上；热端绝缘导热层一侧贴覆在热端导电体上，另一端贴覆在热端上；正极输出端和负极输出端分别与热端导电体电连接；或正极输出端和负极输出端分别与冷端导电体电连接。这里的正极输出端和负极输出端可以与热端导电体电连接，也可以与冷端导电体电连接。正极输出端和负极输出端与外接元件连接传输发出的电能。
[0041 ] 在本实施例中，冷端绝缘导热层和热端绝缘导热层采用陶瓷材料制作。采用陶瓷材料制作既可以保证良好的导热性，又可以起到绝缘作用。冷端导电体和热端导电体采用金属铜，或金属铝，或金属银制作。冷端绝缘导热层和热端绝缘导热层具有良好的导热性，并能使热电装置2与外部绝缘，防止发出的电能因与外部元件导通而使发出的电能损失。
[0042]在本实施例中，冷端与冷端绝缘导热层通过导热硅脂紧密结合固定；热端与热端绝缘导热层通过导热硅脂紧密结合固定。这样保证贴合度，还能 将热量有效的传递。
[0043]在实施例中，请参阅图2所示，热电装置2的热端设置有导热铜板21，导热铜板21上设有中空通孔，中空通孔与导流管7连通，用于流通压缩机I排出的高温高压冷媒；热电装置2的冷端设置有金属板状散热片22。
[0044]导热铜板21与热电装置2的热端之间设有热端导热硅胶211 ;热端导热硅胶211用于使导热铜板21与热电装置2的热端粘结，并提高导热铜板21与热电装置2的热端的导热性。
[0045]热电装置2的冷端与金属板状散热片22之间设置有冷端导热硅胶221 ;冷端导热硅胶221用于使金属板状散热片22与热电装置2的冷端粘结，并提高金属板状散热片22与热电装置2的冷端的导热性。
[0046]可以理解的是，压缩机I出口段的制冷剂管路保持原有管径不变，将导流管7—分为二后与导热铜板21进行焊接，导热铜板21设有与导流管7对应的中空通孔，因此焊接后形成供制冷剂流通的管路，高温高压的制冷剂与导热铜板21进行换热形成热电装置2的热源，导热铜板21通过热端导热硅胶211与热电装置2热端粘结；热电装置2冷端与金属板状散热片22截面积相同，并相互粘结，金属板状散热片22由外机风扇3强制风冷形成冷源。热电装置2根据存在的冷热端温差进行发电。
[0047]在本实施例中，请参阅图1所示，还包括:与压缩机I通过导流管7相连通的冷凝器4，与冷凝器4相连通的节流阀5，以及一端与节流阀5相连通，另一端与压缩机I相连通的蒸发器6。
[0048]具体的，高温高压制冷剂从压缩机I输出，流经热电装置2，进入冷凝器4与外界环境进行换热，换热后的制冷剂经过节流阀5节流后进入蒸发器6，最后重新回到压缩机1，完成制冷循环。
[0049]在本实施例中，利用压缩机余热进行温差发电的空调机可以设置有至少一个热电装置2。具体的数量可以根据空调机的结构设定，这里不做限定。
[0050]本实用新型将空调制冷时产生的热量用热电装置2来进行回收发电，发出的电直接反馈给空调内部元件使用，降低空调能耗，从而实现节能的目的。
[0051]在本实施例中，还包括:DC-DC变换器31、稳压器32、蓄电池33和负载元件34 ；DC-DC变换器31分别与正极输出端25和负极输出端26电连接，用于将发出电转换成稳定输出电压；稳压器32与DC-DC变换器31电连接，用于稳定电路电压；蓄电池33与稳压器32电连接，用于储存电能，并给负载元件34供应电能。
[0052]可以理解的是，热电装置2将热能转换成电能后，由DC-DC变换器31进行升压，达到给蓄电池33充电的充电电压。在电路中还设置有稳压器32，稳压器32用于使DC-DC变换器31升压后电压保持稳定，不会因为温差的波动造成电压波动。在本实施例中，采用热电装置2将热能转换成电能后，给蓄电池33充电，再由蓄电池33给负载元件34供电。这种供电方式可以保证负载元件34供电的连续性，当空调器停止制冷运行时，蓄电池33可以持续给负载元件34供电，而在空调制冷运行时，可以给蓄电池33充电，保证蓄电池33的续航能力。也可以通过自带稳压电路的DC-AC变换器后，直接给压缩机供应一部分电。从而达到节能目的。
[0053]在本实施例中，负载元件34包括:空调器指示灯，或空调器时间显示，空调控制器，压缩机等等。通过蓄电池33给这些负载元件34供电，降低了空调机待机的能耗，还可以将制冷时产生的废热用热电装置来进行回收发电，发出的电直接反馈给空调内部元件使用，降低空调能耗，从而实现节能的目的。
[0054]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0055]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种利用压缩机余热进行温差发电的空调机，其特征在于，包括:用于通过导流管输出高温高压冷媒的压缩机，用于给空调器散热的外机风扇以及具有通过冷热温差发电的热电装置； 所述热电装置的两侧分别设置有冷端和热端； 所述热端与所述压缩机的高温排气管连接，用于吸收所述压缩机排气管热量；所述冷端用于利用所述外机风扇进行冷却，使所述热端与所述冷端之间产生温度差。
2.根据权利要求1所述的利用压缩机余热进行温差发电的空调机，其特征在于: 所述热电装置的热端设置有导热铜板，所述导热铜板上设有中空通孔，所述中空通孔与所述导流管连通，用于流通所述压缩机排出的高温高压冷媒； 所述热电装置的冷端设置有金属板状散热片。
3.根据权利要求2所述的利用压缩机余热进行温差发电的空调机，其特征在于: 所述导热铜板与所述热电装置的热端之间设有热端导热硅胶； 所述热端导热硅胶用于使所述导热铜板与所述热电装置的热端粘结，并提高所述导热铜板与所述热电装置的热端的导热性。
4.根据权利要求2所述的利用压缩机余热进行温差发电的空调机，其特征在于: 所述热电装置的冷端与所述金属板状散热片之间设置有冷端导热硅胶； 所述冷端导热硅胶用于使所述金属板状散热片与所述热电装置的冷端粘结，并提高所述金属板状散热片与所述热电装置的冷端的导热性。
5.根据权利要求1或2所述的利用压缩机余热进行温差发电的空调机，其特征在于: 所述导流管上设有至少一个所述热电装置。
6.根据权利要求1所述的利用压缩机余热进行温差发电的空调机，其特征在于: 还包括:与所述压缩机通过所述导流管相连通的冷凝器，与所述冷凝器相连通的节流阀，以及一端与所述节流阀相连通，另一端与所述压缩机相连通的蒸发器。
7.根据权利要求1所述的利用压缩机余热进行温差发电的空调机，其特征在于: 所述热电装置包括正极输出端、负极输出端、P型半导体、N型半导体、冷端导电体、热端导电体、冷端绝缘导热层以及热端绝缘导热层； 所述P型半导体与所述N型半导体间隔排列设置；所述冷端导电体与所述热端导电体将间隔排列的所述P型半导体与所述N型半导体夹持在中间；所述冷端绝缘导热层一侧贴覆在所述冷端导电体上，另一端贴覆在所述冷端模块上；所述热端绝缘导热层一侧贴覆在所述热端导电体上，另一端贴覆在所述热端模块上； 所述正极输出端和所述负极输出端分别与所述热端导电体电连接； 或， 所述正极输出端和所述负极输出端分别与所述冷端导电体电连接。
8.根据权利要求7所述的利用压缩机余热进行温差发电的空调机，其特征在于: 所述冷端绝缘导热层和所述热端绝缘导热层采用陶瓷材料，或塑料材料制作。
9.根据权利要求7所述的利用压缩机余热进行温差发电的空调机，其特征在于: 所述冷端导电体和所述热端导电体采用金属铜，或金属铝，或金属银制作。
10.根据权利要求7所述的利用压缩机余热进行温差发电的空调机，其特征在于: 还包括:DC-DC变换器、稳压器、蓄电池和负载元件； 所述DC-DC变换器分别与所述正极输出端和所述负极输出端电连接，用于将发出的电转换成稳定的输出电压； 所述稳压器与所述DC-DC变换器电连接，用于稳定电路电压； 所述蓄电池与所述稳压器电连接，用于储存电能，并给负载元件供应电能。
【专利摘要】本实用新型提供一种利用压缩机余热进行温差发电的空调机，包括：用于通过导流管输出高温高压冷媒的压缩机，用于给空调器散热的外机风扇以及具有通过冷热温差发电的热电装置；热电装置的两侧分别设置有冷端和热端；热端与压缩机的高温排气管连接，用于吸收压缩机排气管热量；冷端用于利用外机风扇进行冷却，使热端与冷端之间产生温度差。热电装置充分利用压缩机排出的高温气体与外机风扇的冷却而产生的温度差，根据热电效应，使热电装置发出电能。
【IPC分类】H02N11-00, F24F12-00
【公开号】CN204612090
【申请号】CN201520068098
【发明人】金听祥, 吴彦生, 李改莲, 徐笑锋, 张志伟, 杨庆, 董明伦, 尹良俊
【申请人】郑州轻工业学院
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年1月30日