空調(diào)發(fā)電一體機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及空調(diào)裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種具有發(fā)電功能的空調(diào)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]空調(diào)作為現(xiàn)代辦公場所和家庭普及型的產(chǎn)品，然而空調(diào)使用具有時令性，比如冬天，空調(diào)基本上就處于閑置狀態(tài)，這無疑是一種浪費。因此，如何增加空調(diào)裝置的利用率是相關(guān)技術(shù)研發(fā)人員的研究方向之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本文提出一種具有發(fā)電功能的空調(diào)發(fā)電一體機。
[0004]本文提出一種空調(diào)發(fā)電一體機，包括轉(zhuǎn)軸、壓縮機、透平膨脹機、永磁電機、第一換熱器、存液灌、第一工質(zhì)返回通道、第二工質(zhì)返回通道。所述壓縮機與所述轉(zhuǎn)軸同軸地固定連接以與所述轉(zhuǎn)軸同軸旋轉(zhuǎn)，所述壓縮機包括壓縮機入口和壓縮機出口。所述透平膨脹機與所述轉(zhuǎn)軸同軸地固定連接以與所述轉(zhuǎn)軸同軸旋轉(zhuǎn)，所述透平膨脹機包括膨脹機入口和膨脹機出口。所述永磁電機與所述轉(zhuǎn)軸連接，所述永磁電機具有電動機和發(fā)電機兩種工作模式。所述第一換熱器包括第一換熱器入口和第一換熱器出口，所述第一換熱器入口與所述壓縮機出口流體相通。所述儲液罐包括儲液罐入口和儲液罐出口，所述儲液罐入口與所述第一換熱器出口流體相通，所述儲液罐出口與所述膨脹機入口流體相通。所述第一工質(zhì)返回通道連接于所述膨脹機出口與所述壓縮機入口之間，所述第一工質(zhì)返回通道上設(shè)置蒸發(fā)器。所述第二工質(zhì)返回通道連接于所述膨脹機出口與所述壓縮機入口之間，所述第二工質(zhì)返回通道上設(shè)置第二換熱器。所述透平膨脹機輸出的工質(zhì)選擇性地經(jīng)由所述第一工質(zhì)返回通道和第二工質(zhì)返回通道其中之一返回至所述壓縮機。
[0005]當用作空調(diào)時，所述第一換熱器作為冷凝器，所述透平膨脹機輸出的工質(zhì)經(jīng)由所述第一工質(zhì)返回通道返回至所述壓縮機，所述永磁電機工作在電動機模式下以驅(qū)動所述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動從而驅(qū)動所述壓縮機運行；當用于發(fā)電時，所述第一換熱器接收一外部熱源對流經(jīng)的工質(zhì)進行加熱，所述透平膨脹機輸出的工質(zhì)經(jīng)由所述第二工質(zhì)返回通道返回至所述壓縮機，所述第二換熱器對所述透平膨脹機輸出的工質(zhì)進行降溫，所述永磁電機工作在發(fā)電機模式下以被所述轉(zhuǎn)軸驅(qū)動進行發(fā)電。
[0006]在一實施例中，所述永磁電機設(shè)置在所述壓縮機和透平膨脹機之間。
[0007]在一實施例中，所述永磁電機包括永磁轉(zhuǎn)子和環(huán)繞所述永磁轉(zhuǎn)子的定子，所述永磁轉(zhuǎn)子包括固定于所述轉(zhuǎn)軸外圍的永磁體。
[0008]在一實施例中，所述膨脹機出口與所述第一工質(zhì)返回通道和第二工質(zhì)返回通道之間設(shè)置閥門，用以選擇第一或第二工質(zhì)返回通道作為將所述透平膨脹機輸出的工質(zhì)返回所述壓縮機的通道。
[0009]在一實施例中，所述第二換熱器連接于所述壓縮機出口與所述第一換熱器之間，使得當所述第二工質(zhì)返回通道被選擇用以將所述透平膨脹機輸出的工質(zhì)返回所述壓縮機時，所述透平膨脹機輸出的工質(zhì)與所述壓縮機輸出的工質(zhì)在所述第二換熱器內(nèi)進行熱交換。
[0010]在一實施例中，所述第二工質(zhì)返回通道上還設(shè)置第三換熱器，所述第三換熱器連接于所述壓縮機入口和所述第二換熱器之間以對所述第二工質(zhì)返回通道內(nèi)的工質(zhì)進一步降溫。
[0011]本文另提出一種空調(diào)發(fā)電一體機，包括壓縮機、電機、透平膨脹機、發(fā)電機、第一換熱器、儲液灌、第一工質(zhì)返回通道、第二工質(zhì)返回通道。所述壓縮機包括壓縮機入口和壓縮機出口。所述電機與所述壓縮機連接。所述透平膨脹機包括膨脹機入口和膨脹機出口。所述發(fā)電機與所述透平膨脹機連接。所述第一換熱器包括第一換熱器入口和第一換熱器出口，所述第一換熱器入口與所述壓縮機出口流體相通。所述儲液罐包括儲液罐入口和儲液罐出口，所述儲液罐入口與所述第一換熱器出口流體相通，所述儲液罐出口與所述膨脹機入口流體相通。所述第一工質(zhì)返回通道連接于所述膨脹機出口與所述壓縮機入口之間，所述第一工質(zhì)返回通道上設(shè)置蒸發(fā)器。所述第二工質(zhì)返回通道連接于所述膨脹機出口與所述壓縮機入口之間，所述第二工質(zhì)返回通道上設(shè)置第二換熱器。所述透平膨脹機輸出的工質(zhì)選擇性地經(jīng)由所述第一工質(zhì)返回通道和第二工質(zhì)返回通道其中之一返回至所述壓縮機。
[0012]當用作空調(diào)時，所述第一換熱器作為冷凝器，所述透平膨脹機輸出的工質(zhì)經(jīng)由所述第一工質(zhì)返回通道返回至所述壓縮機，所述電機驅(qū)動所述壓縮機運行；當用于發(fā)電時，所述第一換熱器接收一外部熱源對流經(jīng)的工質(zhì)進行加熱，所述透平膨脹機輸出的工質(zhì)經(jīng)由所述第二工質(zhì)返回通道返回至所述壓縮機，所述第二換熱器對所述透平膨脹機輸出的工質(zhì)進行降溫，所述發(fā)電機被所述透平膨脹機驅(qū)動進行發(fā)電。
[0013]在一實施例中，所述膨脹機出口與所述第一工質(zhì)返回通道和第二工質(zhì)返回通道之間設(shè)置閥門，用以選擇第一或第二工質(zhì)返回通道作為將所述透平膨脹機輸出的工質(zhì)返回所述壓縮機的通道。
[0014]在一實施例中，所述第二換熱器連接于所述壓縮機出口與所述第一換熱器之間，使得當所述第二工質(zhì)返回通道被選擇用以將所述透平膨脹機輸出的工質(zhì)返回所述壓縮機時，所述透平膨脹機輸出的工質(zhì)與所述壓縮機輸出的工質(zhì)在所述第二換熱器內(nèi)進行熱交換。
[0015]在一實施例中，所述第二工質(zhì)返回通道上還設(shè)置第三換熱器，所述第三換熱器連接于所述壓縮機入口和所述第二換熱器之間以對所述第二工質(zhì)返回通道內(nèi)的工質(zhì)進一步降溫。
[0016]綜上所述，本發(fā)明提供了一種空調(diào)發(fā)電一體機。所述空調(diào)發(fā)電一體機作為空調(diào)使用時，壓縮機被電機驅(qū)動，所述第一換熱器作為冷凝器，所述透平膨脹機輸出的工質(zhì)經(jīng)由所述第一工質(zhì)返回通道返回至所述壓縮機；當用于發(fā)電時，所述第一換熱器接收一外部熱源對流經(jīng)的工質(zhì)進行加熱，所述透平膨脹機輸出的工質(zhì)經(jīng)由所述第二工質(zhì)返回通道返回至所述壓縮機，所述第二換熱器對所述透平膨脹機輸出的工質(zhì)進行降溫，所述透平膨脹機驅(qū)動發(fā)電機進行發(fā)電。此裝置在不影響空調(diào)正常運作的基礎(chǔ)上，利用空調(diào)的閑置時間，充分利用空調(diào)器及其制冷機組中的各電動部件，發(fā)揮多元化作用，把空調(diào)的制冷機組系統(tǒng)變成發(fā)電系統(tǒng)。因此，同一套裝置，既可以當空調(diào)使用，又可以當發(fā)電機使用，有效地提高了設(shè)備的利用率。
【附圖說明】
[0017]圖1是空調(diào)發(fā)電一體機一實施例的簡化示意圖。
[0018]圖2是空調(diào)發(fā)電一體機另一實施例的簡化示意圖。
【具體實施方式】
[0019]在詳細描述實施例之前，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明不限于本申請中下文或附圖中所描述的詳細結(jié)構(gòu)或元件排布。本發(fā)明可為其它方式實現(xiàn)的實施例。而且，應(yīng)當理解，本文所使用的措辭及術(shù)語僅僅用作描述用途，不應(yīng)作限定性解釋。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等類似措辭意為包含其后所列出之事項、其等同物及其它附加事項。特別是，當描述“一個某元件”時，本發(fā)明并不限定該元件的數(shù)量為一個，也可以包括多個。
[0020]圖1是空調(diào)發(fā)電一體機的簡化示意圖。如圖1所示，所述空調(diào)發(fā)電一體機包括壓縮機10、透平膨脹機12、永磁電機14以及轉(zhuǎn)軸16。其中，壓縮機10與轉(zhuǎn)軸16同軸地固定連接以與轉(zhuǎn)軸16同軸旋轉(zhuǎn)，透平膨脹機12與轉(zhuǎn)軸16同軸地固定連接以與轉(zhuǎn)軸16同軸旋轉(zhuǎn)。永磁電機14與轉(zhuǎn)軸16連接。永磁電機14具有兩種工作模式:電動機模式和發(fā)電機模式。在用作空調(diào)時，永磁電機14工作在電動機模式下；當用于發(fā)電時，永磁電機14工作在發(fā)電機模式下。
[0021]所述空調(diào)發(fā)電一體機還包括第一換熱器18、儲液罐20及蒸發(fā)器22，第一換熱器18與儲液罐20連接且二者連接于壓縮機10與透平膨脹機12之間，蒸發(fā)器22連接于壓縮機10和透平膨脹機12之間。
[0022]壓縮機10包括壓縮機入口 24和壓縮機出口 26，透平膨脹機12包括膨脹機入口28和膨脹機出口 30，第一換熱器18包括第一換熱器入口 32和第一換熱器出口 34，儲液罐20包括儲液罐入口 36和儲液罐出口 38。其中，第一換熱器入口 32與壓縮機出口 26流體相通，儲液罐入口 36與第一換熱器出口 34流體相通，儲液罐出口 38與膨脹機入口 28流體相通。
[0023]根據(jù)空調(diào)發(fā)電一體機的用途不同，膨脹機出口 30出來的工質(zhì)經(jīng)過不同的通道回到壓縮機10。具體而言，第一工質(zhì)返回通道40和第二工質(zhì)返回通道42連接在壓縮機入口24與透平膨脹機出口 30之間。透平膨脹機12的出口處設(shè)置這兩個工質(zhì)返回通道以使從所述透平膨脹機12輸出的工質(zhì)可以選擇性地經(jīng)由第一工質(zhì)返回通道40和第二工質(zhì)返回通道42其中之一返回至壓縮機10。在所示的實施例中，膨脹機出口 30與第一工質(zhì)返回通道40和第二工質(zhì)返回通道42之間設(shè)置一閥門52，用以選擇第一工質(zhì)返回通道40或第二工質(zhì)返回通道42作為將透平膨脹機12輸出的工質(zhì)返回壓縮機10的通道。
[0024]蒸發(fā)器22設(shè)置于第一工質(zhì)返回通道40上。作為空調(diào)用時，選擇第一工質(zhì)返回通道40，工質(zhì)在蒸發(fā)器22內(nèi)吸收室內(nèi)空氣的熱量而蒸發(fā)，從而降低室內(nèi)溫度。
[0025]第二工質(zhì)返回通道42上設(shè)置有第二換熱器44。作為發(fā)電機時，選擇第二工質(zhì)返回通道42。發(fā)電時，永磁電機14工作在發(fā)電機模式下，透平膨脹機12通過轉(zhuǎn)軸16帶動發(fā)電機發(fā)電。透平膨脹機12輸出的工質(zhì)溫度一般在80度左右，需要利用換熱器放熱降溫之后才能進一步回到壓縮機10進行下一循環(huán)。在所示的實施例中，所述第二換熱器44位于壓縮機出口 26和第一換熱器入口 32之間，使得當?shù)诙べ|(zhì)返回通道42被選擇用以將透平膨脹機12輸出的工質(zhì)返回壓縮機10時，透平膨脹機12輸出的工質(zhì)與壓縮機10輸出的工質(zhì)在第二換熱器44內(nèi)進行熱交換。具體而言，從透平膨脹機12中輸出的工質(zhì)溫度(80度左右)高于從壓縮機10中輸出的工質(zhì)溫度(40度左右)，因此，在第二換熱器44內(nèi)從透平膨脹機12中輸出的工質(zhì)可對從壓縮機10中輸出的工質(zhì)進行預(yù)熱，提高了系統(tǒng)的效率。當然，在其它實施例中，第二換熱器44也可位于其它位置，而不位于壓縮機出口 26和第一換熱器入口 32之間。
[0026]由于壓縮機10對于進入的工質(zhì)溫度有一定限制，不能過高，因此，第二工質(zhì)返回通道42上還設(shè)置了第三換熱器54，第三換熱器54連接于壓縮機入口 24和第二換熱器44之間，以對第二工質(zhì)返回通道42內(nèi)的工質(zhì)進一步降溫以達到進入壓縮機10的溫度要求。
[0027]在本實施例中，永磁電機14設(shè)置在壓縮機10和透平膨脹機1