CN105928230A - 一种内外源组合型温差混合动力制冷装置 - Google Patents

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    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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Abstract

本发明涉及制冷技术领域，公开了一种内外源组合型温差混合动力制冷装置，包括压缩机、冷凝器和蒸发器，其还包括动力源、第一温差动力机、混合动力箱和第二温差动力机，所述动力源与混合动力箱的第一输入轴连接，所述第一温差动力机的输出轴与混合动力箱的第二输入轴连接，所述混合动力箱的输出轴与压缩机的第一动力输入端连接，所述第二温差动力机的进口与压缩机的出口连接，所述第二温差动力机的出口与冷凝器的进口连接，所述冷凝器的出口与蒸发器的进口连接，所述蒸发器的出口与压缩机的进口连接，所述第二温差动力机的输出轴与压缩机的第二动力输入端连接。本发明极大的提高了制冷装置运行的经济性和可靠性，同时可节约大量的电能。

Description

一种内外源组合型温差混合动力制冷装置
技术领域
本发明涉及制冷技术领域，更具体地说，特别涉及一种内外源组合型温差混合动力制冷装置。
背景技术
现有的制冷装置，如中央空调机组、冰箱等主要包括压缩机、冷凝器和蒸发器，在工作时，压缩机将汽态的制冷剂压缩为高温高压的液态制冷剂，然后送到冷凝器中冷却，被冷却后的制冷剂再进入蒸发器，制冷剂在蒸发器内蒸发过程中吸收大量的热量，通过热交换，既可以产生冷冻水也可通过风扇将气体从蒸发器中吹过产生冷风，以实现制冷的目的。在制热时通过四通阀将冷凝器和蒸发器的管道调换过来即可(仅在作为空调使用时有此功能)。
现有技术的压缩机在工作时主要采用内置电机带动，电机直接连接电网，当电网断电时，制冷装置也不能正常使用，同时内置电机容易存在动力不足的问题。现有技术也采用太阳能装置驱动压缩机工作以实现节能的目的，但是太阳能装置由于受到天气的影响，导致可靠性低。
为此，有必要设计一种提高可靠性和节约能源的内外源组合型温差混合动力制冷装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可靠性高和节约能源的内外源组合型温差混合动力制冷装置。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种内外源组合型温差混合动力制冷装置，包括压缩机、冷凝器和蒸发器，其还包括动力源、第一温差动力机、混合动力箱和第二温差动力机，所述动力源与混合动力箱的第一输入轴连接，所述第一温差动力机的输出轴与混合动力箱的第二输入轴连接，所述混合动力箱的输出轴与压缩机的第一动力输入端连接，所述第二温差动力机的进口与压缩机的出口连接，所述第二温差动力机的出口与冷凝器的进口连接，所述冷凝器的出口与蒸发器的进口连接，所述蒸发器的出口与压缩机的进口连接，所述第二温差动力机的输出轴与压缩机的第二动力输入端连接。
优选地，所述第一温差动力机和第二温差动力机均为螺杆膨胀机或涡轮膨胀机。
优选地，所述动力源为电机。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明通过设置两组温差动力机，其中一组温差动力机作为外源，用于与动力源组成混合动力，使制冷装置高效安全运行，同时该组温差动力机可直接利用外界的废热，避免能源的浪费；另一组温差动力机作为内源(即内循环)，用于吸收压缩机转换的高温高压的液态制冷剂的温度，避免热量通过冷凝器直接散出，提高了能源的利用率，避免能源的浪费；本发明极大的提高了制冷装置运行的经济性和可靠性，同时可以节约大量的电能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，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。
图1是本发明所述内外源组合型温差混合动力制冷装置的框架图。
图2是本发明所述内外源组合型温差混合动力制冷装置另一种实施例的框架图。
附图标记说明：1、动力源，2、第一温差动力机，3、混合动力箱，4、压缩机，5、第二温差动力机，6、冷凝器，7、蒸发器，8、控制阀。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参阅图1所示，本发明提供一种内外源组合型温差混合动力制冷装置，包括压缩机4、冷凝器6和蒸发器7，其还包括动力源1、第一温差动力机2、混合动力箱3和第二温差动力机5，所述动力源1与混合动力箱3的第一输入轴连接，所述第一温差动力机2的输出轴与混合动力箱3的第二输入轴连接，所述混合动力箱3的输出轴与压缩机4的第一动力输入端连接，所述第二温差动力机5的进口与压缩机4的出口连接，所述第二温差动力机5的出口与冷凝器6的进口连接，所述冷凝器6的出口与蒸发器7的进口连接，所述蒸发器7的出口与压缩机4的进口连接，所述第二温差动力机5的输出轴与压缩机4的第二动力输入端连接。
作为优选，所述第一温差动力机2和第二温差动力机5均为螺杆膨胀机或涡轮膨胀机。
作为优选，所述动力源1为电机，可以采用采用其他的动力装置。
在本发明中，第一温差动力机2的动力可以采用热水、蒸汽能、余热能、太阳能热水、或太阳能蒸汽能等，具体可以根据使用时实际的要求进行选择。
本发明的工作原理为：在使用时，电机正常带动压缩机4工作，压缩机4将汽态的制冷剂压缩为高温高压的液态制冷剂，然后通过第二温差动力机5变成中温高压的制冷剂，部分热量带动第二温差动力机5做工以产生机械能带动压缩机4工作(形成了热量的内循环)，中温高压的制冷剂送到冷凝器6中冷却，然后进入蒸发器7，制冷剂在蒸发器7内蒸发过程中吸收大量的热量，蒸发器7一次侧就会变冷，蒸发器7二次侧可以产生冷冻水或冷风，以实现制冷的目的。而在制热时通过四通阀将冷凝器6和蒸发器7的管道调换过来即可(仅在作为空调使用时有此功能)。
本发明的优点在于：在外源作为动力输入能够满足制冷装置(如中央空调机组)工作时，电机处于待命状态，不消耗电力。当外源作为动力输入不够时，电机作为辅助动力经过混合后共同驱动压缩机，因电机负载较轻，电流较小，与没有外源的制冷装置(如中央空调)相比，可以节约大量的电能。
本发明的优点在于：大大地提高了机组的可靠性。外源动力和电机既可以单独驱动压缩机，也可以混合后共同驱动压缩机。当电网断电时，或电机发生故障时，第一温差动力机2工作，第一温差动力机2可单独通过混合动力箱3带动压缩机4工作，或者在混合动力箱3内离合器的作用下将动力与电机的动力叠加来带动压缩机4工作，以提高可靠性。
本发明的优点在于：通过设置两组温差动力机，其中一组温差动力机作为外源，用于与动力源组成混合动力，使机组高效安全运行，同时该组温差动力机可直接利用外界的废热，避免能源的浪费；另一组温差动力机作为内源(即内循环)，用于吸收压缩机转换的高温高压的液态制冷剂的温度，避免热量通过冷凝器直接散出，提高了能源的利用率，避免能源的浪费；本发明极大的提高了制冷装置运行的经济性和可靠性。
本发明将压缩机内置式的电机结构改为外置式结构，极大的降低了压缩机的体积。
本发明的制冷装置既可以应用在大型中央空调机组中，也可以应用在冰箱、家用空调等制冷设备中。尤其是应用在中央空调机组中具有更大的节能效果。
参阅图2所示，作为一种变形设计，本发明还可增加至少一套制冷单元A，包括压缩机B冷凝器C和蒸发器D，压缩机B通过控制阀8与第二温差动力机5的出口连接，这样就可以组成更大的制冷机组。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是专利所有者可以在所附权利要求的范围之内做出各种变形或修改，只要不超过本发明的权利要求所描述的保护范围，都应当在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种内外源组合型温差混合动力制冷装置，包括压缩机、冷凝器和蒸发器，其特征在于：还包括动力源、第一温差动力机、混合动力箱和第二温差动力机，所述动力源与混合动力箱的第一输入轴连接，所述第一温差动力机的输出轴与混合动力箱的第二输入轴连接，所述混合动力箱的输出轴与压缩机的第一动力输入端连接，所述第二温差动力机的进口与压缩机的出口连接，所述第二温差动力机的出口与冷凝器的进口连接，所述冷凝器的出口与蒸发器的进口连接，所述蒸发器的出口与压缩机的进口连接，所述第二温差动力机的输出轴与压缩机的第二动力输入端连接。
2.根据权利要求1所述的内外源组合型温差混合动力制冷装置，其特征在于：所述第一温差动力机和第二温差动力机均为螺杆膨胀机或涡轮膨胀机。
3.根据权利要求1所述的内外源组合型温差混合动力制冷装置，其特征在于：所述动力源为电机。
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