蒸發冷卻結合機械能、太陽能自發電戶外自行車用空調的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開的蒸發冷卻結合機械能、太陽能自發電戶外自行車用空調，包括有設置于自發電系統內的戶外健身自行車及蒸發式冷氣機，蒸發式冷氣機設置于戶外健身自行車的后座上，蒸發式冷氣機的送風口連接有通風管。本實用新型自發電戶外自行車用空調，通過自行車的前輪輻條切割機械能發電機的磁力線產生電能，將戶外運動人員在鍛煉中所作的機械能轉化為電能；將戶外太陽能通過太陽能發電系統轉化為電能，兩套發電系統產生的電能供給蒸發式冷氣機的循環水泵，減少了循環水泵電能消耗；通過將自行車后輪與機械傳動機構結合，自行車后輪轉動時，驅動蒸發式冷氣機內葉輪轉動，減少了風機電能消耗，不需額外的外界電能，實現系統的自我驅動。
【專利說明】蒸發冷卻結合機械能、太陽能自發電戶外自行車用空調
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于空調制冷設備【技術領域】，具體涉及一種蒸發冷卻結合機械能、太陽能的戶外健身自行車用空調。
【背景技術】
[0002]近幾年來，隨著戶外運動在各地的流行普及，越來越多的人加入了戶外運行一族，人們尤其喜歡在夏季外出運動，體驗運動后的暢爽。但是，隨著這些年戶外氣溫持續升高，如果不采取相應的預防措施，在炎熱天氣下運動很容易引起中暑等意外的發生。因此，如何為戶外運動中的人們提供一個健康舒適的運動環境越來越多的引起了人們的關注。
[0003]傳統的空調降溫形式中，機械制冷易受到場地、電源即制冷劑等多種因素的影響，不能靈活的為室外大空間運動的人們提供降溫需求；與此相對比的是，蒸發冷卻技術是以室外空氣的不飽和程度為驅動勢，以水為制冷劑，而這兩項降溫核心條件都可以在室外得到滿足，但傳統對于蒸發冷卻技術的研究很多受限于要通過電力驅動風機、循環水泵等耗電元件，電力問題對于戶外運動人員來說依然是個比較大的麻煩。
[0004]近幾年來，我國諸多學者在風力發電、機械能發電和太陽能發電的技術上均取得了較大的突破性進展，此類技術越來越成熟，逐漸趨向于實際工程應用，此類技術著眼于利用戶外自然資源轉換成電能，考慮將此類技術與蒸發冷卻降溫技術有效結合在一起，提出一種戶外健身自行車用蒸發冷卻結合機械能、太陽能自發電空調系統。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的在于提供一種蒸發冷卻結合機械能、太陽能自發電戶外自行車用空調，將太陽能發電、機械能發電與蒸發冷卻技術結合，采用自發電系統，不依靠傳統電力驅動，也無需額外攜帶系統驅動電源就能達到降溫的目的。
[0006]本實用新型所采用的技術方案是，蒸發冷卻結合機械能、太陽能自發電戶外自行車用空調，包括有設置于自發電系統內的戶外健身自行車及蒸發式冷氣機，蒸發式冷氣機設置于戶外健身自行車的后座上，蒸發式冷氣機的送風口連接有通風管。
[0007]本實用新型的特點還在于，
[0008]其中的自發電系統,包括有平行豎直設置的前撐桿與后撐桿，前撐桿與后撐桿上端之間水平設置有戶外遮陽板，前撐桿與后撐桿下端之間設置有箱體，戶外健身自行車設置于前撐桿、戶外遮陽板、后撐桿和箱體圍成的空間內，前撐桿、戶外遮陽板、后撐桿和箱體內穿入構成閉合回路的導線，戶外遮陽板的外側設置有多個太陽能板，箱體內設置有控制器、蓄電池和逆變器，太陽能板、控制器、蓄電池和逆變器分別與導線連接，導線與蒸發式冷氣機和外接電網連接。
[0009]箱體上設置有機械能發電機，戶外健身自行車的前輪輻條能貫穿機械能發電機的磁力線，機械能發電機通過導線依次與控制器、蓄電池及逆變器連接，逆變器與電網連接。
[0010]戶外健身自行車的斜梁通過自行車固定帶和撐桿與箱體固定連接。[0011 ] 其中的蒸發式冷氣機，包括有機組殼體，機組殼體的四個側壁上均設置有進風口，機組殼體的頂壁中央設置有送風口，送風口內設置有風機；機組殼體內的靠近四個側壁處均設置有填料，每塊填料的上部均設置有噴嘴，四塊填料的下部設置有構成回字形的循環水池，循環水池通過供水管分別與噴嘴連接，供水管上設置有循環水泵，循環水泵與導線連接。
[0012]機組殼體底部中央設置有中間高側邊低的凸臺，循環水池設置于凸臺的外側，凸臺的高度大于循環水箱的高度。
[0013]風機包括有風機葉輪，風機葉輪通過葉輪轉軸與戶外健身自行車后輪的轉動部件連接。
[0014]通風管的管口處設置有散流器。
[0015]本實用新型的有益效果在于:
[0016]1.本實用新型的自發電戶外自行車用空調將室外健身器材與蒸發冷卻技術、外遮陽降溫技術、機械能發電技術及太陽能發電技術有機結合在一起，為室外健身愛好者提供了一種舒適的降溫系統。
[0017]2.本實用新型的自發電戶外自行車用空調中，在戶外健身用自行車上方安裝遮陽板，一方面對遮陽板下方的空間起到遮陽降溫的作用，同時可以將太陽能板安裝在遮陽板上，不僅使得系統空間顯得很緊湊，同時遮陽板將多余的太陽輻射反射給太陽能板，強化了太陽能板的光電轉化效應。
[0018]3.風力發電雖然是一種清潔無污染的能源，但是風力不穩定，發電電壓忽高忽低，同時需要風力帶動風車葉片旋轉，再透過增速機將旋轉的速度提升，來促使發電機發電，在傳動過程中存在能量浪費的缺點，本實用新型的自發電空調系統直接采用自行車前輪轉動的機械能進行發電，使得發電電壓相對較穩定，減少能量浪費，真正實現節能零污染。
[0019]4.本實用新型的自發電戶外自行車用空調采用合理的布線方案，設置了前、后撐桿，不僅對遮陽板和太陽能板進行支撐，同時將發電系統的導線暗裝在撐桿內部；在自行車下面設置箱體，將發電系統的控制器、蓄電池、逆變器等器件暗裝在箱體中，使得整個系統結構簡潔，適宜于實際產品的生產推廣；在箱體的上方設置固定自行車的撐桿和固定帶，保證自行車運行時舒適而穩定。
[0020]5.本實用新型的自發電戶外自行車用空調中，通過合理的機械傳動機構，使后輪轉動產生的機械能驅動蒸發式冷氣機葉輪轉軸和風機葉輪轉動，減少了蒸發式冷氣機的風機能耗，同時將自行車前輪產生的電能和系統自帶的太陽能發電系統產生的電能用于驅動蒸發式冷氣機循環水泵運行，減少了水泵能耗，使整個空調系統真正實現高效、節能。
[0021]6.為避免蒸發式冷氣機的循環水對葉輪轉軸和風機葉輪的腐蝕作用，本實用新型的自發電戶外自行車用空調中將蒸發式冷氣機的循環水箱布置成“回”字形結構，即循環水布置在機組的外圍凹槽中，葉輪轉軸和風機葉輪布置在內測，為避免噴淋水與風機轉軸的過多接觸，在蒸發式冷氣機中央布置一定的坡度，使循環水集中在機組外圍凹槽中。
[0022]7.由于空調系統發電量、蒸發式冷氣機內的葉輪轉速與自行車前后輪的轉速直接相關，也就是與人的主觀能動性直接相關，當人高速驅動自行車時，前車輪轉速高，前車輪發電量大，后輪驅動的蒸發式冷氣機葉輪轉速高，制冷量大，運動帶來的不適感得到快速緩解；反之人低速驅動自行車時，前車輪轉速低，前車輪發電量小，后輪驅動的蒸發式冷氣機葉輪轉速低，制冷量小，運動帶來的不舒適感也能得到快速緩解。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1是本實用新型自發電戶外自行車用空調的結構示意圖；
[0024]圖2是本實用新型自發電戶外自行車用空調的結構示意圖；
[0025]圖3是本實用新型自發電戶外自行車用空調中蒸發式冷氣機俯視圖；
[0026]圖4是本實用新型自發電戶外自行車用空調中蒸發式冷氣機主視圖；
[0027]圖5是本實用新型自發電戶外自行車用空調中蒸發式冷氣機后視圖；
[0028]圖6是本實用新型自發電戶外自行車用空調中戶外健身自行車的結構示意圖。
[0029]圖中，1.太陽能板，2.戶外遮陽板，3.后撐桿，4.通風管，5.蒸發式冷氣機，6.散流器，7.戶外健身自行車，8.前撐桿，9.導線，10.自行車固定帶，11.機械能發電機，12.箱體，13.控制器，14.蓄電池，15.逆變器，16.電網，17.噴嘴，18..填料，19.風機葉輪，20.葉輪轉軸，21.循環水泵，22.循環水池，23.送風口，24.撐桿，25.凸臺。
【具體實施方式】
[0030]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進行詳細說明。
[0031]本實用新型自發電戶外自行車用空調結構如圖1所示，包括有自發電系統，自發電系統內設置有戶外健身自行車7及蒸發式冷氣機5，蒸發式冷氣機5設置于戶外健身自行車7的后座上，蒸發式冷氣機5的送風口連接有通風管4，通風管4的管口處設置散流器6，如圖6所示。
[0032]自發電系統，其結構如圖1、圖2所示，包括有平行豎直設置的前撐桿8與后撐桿3，前撐桿8與后撐桿3上端之間水平設置有戶外遮陽板2，前撐桿8與后撐桿3下端之間設置有箱體12，戶外健身自行車7設置于前撐桿8、戶外遮陽板2、后撐桿3和箱體12圍成的空間內。前撐桿8、戶外遮陽板2、后撐桿3和箱體12內穿入構成閉合回路的導線9，戶外遮陽板2的外側設置有多個太陽能板1，箱體12內設置有控制器13、蓄電池14和逆變器15，太陽能板1、控制器13、蓄電池14和逆變器15分別與導線9連接，導線9與蒸發式冷氣機5和外接電網16連接。
[0033]箱體12上設置有機械能發電機11，戶外健身自行車7的前輪輻條能貫穿機械能發電機11的磁力線，機械能發電機11通過導線依次與控制器13、蓄電池14及逆變器15連接，逆變器15與電網16連接戶外健身自行車7的斜梁通過自行車固定帶10和撐桿24與箱體12連接。
[0034]蒸發式冷氣機5,結構如圖3、圖4及圖5所不,包括有機組殼體,機組殼體的四個側壁上均設置有進風口，機組殼體的頂壁中央設置有送風口 23，送風口 23內設置有風機；機組殼體內的靠近四個側壁處均設置有填料18，每塊填料18的上部均設置有噴嘴17，四塊填料18的下部設置有構成回字形的循環水池22，循環水池22通過供水管分別與噴嘴17連接，供水管上設置有循環水泵21，循環水泵21與導線9連接。
[0035]機組殼體底部中央設置有凸臺25，循環水池22設置于凸臺25的外側，凸臺的高度大于循環水箱22的高度；凸臺25上表面的中央高于側邊設置。
[0036]風機，包括有風機葉輪19，風機葉輪19的中央通過葉輪轉軸20與戶外健身自行車7后輪的轉動部件連接。
[0037]本實用新型自發電戶外自行車用空調中各部件的作用:
[0038]在戶外健身自行車7的上方設置戶外遮陽板2，一方面對戶外遮陽板2下方的空間起到遮陽降溫的作用，同時可以將太陽能板I安裝在戶外遮陽板2上，不僅使得系統空間顯得很緊湊，同時戶外遮陽板2將多余的太陽輻射反射給太陽能板1，強化了太陽能板I的光電轉化效應。
[0039]風力發電雖然是一種清潔無污染的能源，但是風力不穩定，發電電壓忽高忽低，同時需要風力帶動風機葉片旋轉，再透過增速機將旋轉的速度提升，來促使發電機發電，在傳動過程中存在能量浪費的缺點，本實用新型中采用戶外健身自行車7后輪轉動的機械能進行發電，使得發電電壓相對較穩定，減少能量浪費，真正實現節能零污染。
[0040]設置了前撐桿8及后撐桿3，不僅對戶外遮陽板2和太陽能板I進行支撐，同時將自發電系統的導線9暗裝在前撐桿8及后撐桿3內部。
[0041]在戶外健身自行車7下面設置箱體12，將自發電系統的控制器13、蓄電池14、逆變器15暗裝在箱體12中，使得自發電系統結構簡潔，適宜于實際產品的生產推廣；在箱體12的上方設置固定自行車的撐桿24和自行車固定帶10，保證戶外健身自行車7運行時舒適而穩定。
[0042]為避免蒸發式冷氣機5內的循環水對葉輪轉軸20和風機葉輪19的腐蝕作用，將蒸發式冷氣機5的循環水箱22布置成“回”字形結構，即循環水布置在機組殼體的外圍凹槽中，葉輪轉軸20和風機葉輪19布置在內側，為避免噴淋水與風機轉軸20的過多接觸，在機組殼體內的底部凸臺中央布置一定的坡度，使循環水集中在機組殼體內設置的外圍凹槽中。
[0043]本實用新型自發電戶外自行車用空調的工作原理如下:
[0044]當人力驅動戶外健身自行車7的前輪轉動的時候，戶外健身自行車7的前輪輻條切割機械能發電機11的磁力線產生電能，通過導線將電能傳到控制器13中，經過控制器13的整合作用，將產生的電能儲存在蓄電池14中；安裝在戶外遮陽板2上的太陽能發電機組通過光電轉換效應產生電能，通過安裝于前撐桿8和后撐桿3的導線9將電能傳到控制器13中，控制器13將機械能發電系統和太陽能發電系統產生的電能整合，找到二者的最高功率值，將電能存儲在蓄電池中，通過逆變器將儲存于蓄電池中的化學能轉化為穩定的220V市電使用，這部分電能可以供給系統自有的蒸發式冷氣機循環水泵，當還有余量的時候可以通到220V電網中，供給日常生活用電。
[0045]當人力驅動自行車后輪轉動的時候，通過合理的機械傳動機構，使后輪轉動產生的部分機械能驅動蒸發式冷氣5內葉輪轉軸20和風機葉輪19轉動，減少了蒸發式冷氣機5內的風機能耗，同時將戶外健身自行車7前輪產生的電能和系統自帶的太陽能板I產生的電能用于驅動蒸發式冷氣機5內的循環水泵21運行，循環水泵21由蓄電池14供電，減少了循環水泵21的能耗，將循環水通過噴嘴17噴淋在填料18中，外界空氣與濕簾發生熱濕交換，產生的冷濕空氣通過通風管4及散流器6送到人員活動區，供給人體降溫，整個系統真正實現高效及節能。
[0046]本實用新型自發電戶外自行車用空調將室外健身器材與蒸發冷卻技術、戶外遮陽降溫技術，機械能發電系統、太陽能發電系統等技術有機結合在一起形成一個空調系統，通過系統自發電系統，不依靠傳統電力驅動，也無需額外攜帶系統驅動電源，為戶外從事自行車運動的人員提供一種真正綠色、環保、舒適的空調系統。人員在運動的過程中，當人體感到炎熱的時候，可以選擇高速驅動戶外健身自行車7，此時前車輪轉速高，前車輪發電量大，后輪驅動的蒸發式冷氣機5的風機葉輪19轉速高，制冷量大，運動帶來的不適感得到快速緩解；反之，當人體感到不很炎熱的時候，可以選擇低速驅動戶外健身自行車7，此時前車輪轉速低，前車輪發電量小，后輪驅動的蒸發式冷氣機5的風機葉輪19轉速低，制冷量小，運動帶來的不舒適感也能得到快速緩解，這樣使得整個過程由人員自由掌握，實現了空調方案調節的靈活性與主動性。
[0047]本實用新型自發電戶外自行車用空調，通過戶外健身自行車7的前輪輻條切割機械能發電機11的磁力線產生電能，實現將戶外運動人員在鍛煉的過程中所作的機械能通過機械能發電系統轉化為電能；將戶外太陽能通過自有的太陽能發電系統轉化為電能，兩套發電系統產生的電能通過供給系統的蒸發式冷氣機5的循環水泵21，減少了蒸發式冷氣機21內的循環水泵21電能消耗；通過將戶外健身自行車7后輪與合理的機械傳動機構結合在一起，當戶外健身自行車7后輪轉動時，驅動蒸發式冷氣機5中的風機葉輪19轉動，減少了蒸發式冷氣機5內的風機電能消耗。整個過程不需額外的外界電能，實現系統的自我驅動。
【權利要求】
1.蒸發冷卻結合機械能、太陽能自發電戶外自行車用空調，其特征在于，包括有設置于自發電系統內的戶外健身自行車(7 )及蒸發式冷氣機(5 )，所述蒸發式冷氣機(5 )設置于戶外健身自行車(7)的后座上，所述蒸發式冷氣機(5)的送風口連接有通風管(4)。
2.根據權利要求1所述的自發電戶外自行車用空調，其特征在于，所述自發電系統，包括有平行豎直設置的前撐桿(8 )與后撐桿(3 )，所述前撐桿(8 )與后撐桿(3 )上端之間水平設置有戶外遮陽板(2)，所述前撐桿(8)與后撐桿(3)下端之間設置有箱體(12)，所述戶外健身自行車(7)設置于前撐桿(8)、戶外遮陽板(2)、后撐桿(3)和箱體(12)圍成的空間內，所述前撐桿(8)、戶外遮陽板(2)、后撐桿(3)和箱體(12)內穿入構成閉合回路的導線(9)，所述戶外遮陽板(2)的外側設置有多個太陽能板(1)，所述箱體(12)內設置有控制器(13)、蓄電池(14)和逆變器(15)，所述太陽能板(I)、控制器(13)、蓄電池(14)和逆變器(15)分別與導線(9)連接，導線(9)與蒸發式冷氣機(5)和外接電網(16)連接。
3.根據權利要求2所述的自發電戶外自行車用空調，其特征在于，所述箱體(12)上設置有機械能發電機(11)，所述戶外健身自行車(7 )的前輪輻條能貫穿機械能發電機(11)的磁力線，所述機械能發電機(11)通過導線依次與控制器(13)、蓄電池(14)及逆變器(15)連接，所述逆變器(15)與電網(16)連接。
4.根據權利要求2所述的自發電戶外自行車用空調，其特征在于，所述戶外健身自行車(7)的斜梁通過自行車固定帶(10)和撐桿(24)與箱體(12)固定連接。
5.根據權利要求1或2所述的自發電戶外自行車用空調，其特征在于，所述蒸發式冷氣機(5)，包括有機組殼體，所述機組殼體的四個側壁上均設置有進風口，所述機組殼體的頂壁中央設置有送風口(23)，所述送風口(23)內設置有風機；所述機組殼體內的靠近四個側壁處均設置有填料(18)，每塊填料(18)的上部均設置有噴嘴(17)，所述四塊填料(18)的下部設置有構成回字形的循環水池(22)，所述循環水池(22)通過供水管分別與噴嘴(17)連接，所述供水管上設置有循環水泵(21)，所述循環水泵(21)與導線(9)連接。
6.根據權利要求5所述的自發電戶外自行車用空調，其特征在于，所述機組殼體底部中央設置有中間高側邊低的凸臺(25)，所述循環水池(22)設置于所述凸臺(25)的外側，所述凸臺(25 )的高度大于循環水箱(22 )的高度。
7.根據權利要求5所述的自發電戶外自行車用空調，其特征在于，所述風機包括有風機葉輪(19)，所述風機葉輪(19)通過葉輪轉軸(20)與戶外健身自行車(7)后輪的轉動部件連接。
8.根據權利要求1所述的自發電戶外自行車用空調，其特征在于，所述通風管(4)的管口處設置有散流器(6)。
【文檔編號】A63B22/06GK203750106SQ201420027654
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年1月16日 優先權日:2014年1月16日
【發明者】黃翔, 張璐瑤, 申長軍 申請人:西安工程大學