空調(diào)發(fā)電一體機(jī)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(chǎng)所和家庭普及型的產(chǎn)品，然而空調(diào)使用具有時(shí)令性，比如冬天，空調(diào)基本上就處于閑置狀態(tài)，這無(wú)疑是一種浪費(fèi)。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(jī)。
[0004]本文提出一種空調(diào)發(fā)電一體機(jī)，包括轉(zhuǎn)軸、壓縮機(jī)、透平膨脹機(jī)、永磁電機(jī)、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(jī)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(jī)包括壓縮機(jī)入口和壓縮機(jī)出口。所述透平膨脹機(jī)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(jī)包括膨脹機(jī)入口和膨脹機(jī)出口。所述永磁電機(jī)與所述轉(zhuǎn)軸連接，所述永磁電機(jī)具有電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)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(jī)出口流體相通。所述儲(chǔ)液罐包括儲(chǔ)液罐入口和儲(chǔ)液罐出口，所述儲(chǔ)液罐入口與所述第一換熱器出口流體相通，所述儲(chǔ)液罐出口與所述膨脹機(jī)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(jī)出口與所述壓縮機(jī)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(jī)出口與所述壓縮機(jī)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(jī)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(jī)。
[0005]當(dāng)用作空調(diào)時(shí)，所述第一換熱器作為冷凝器，所述透平膨脹機(jī)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(jī)，所述永磁電機(jī)工作在電動(dòng)機(jī)模式下以驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)從而驅(qū)動(dòng)所述壓縮機(jī)運(yùn)行；當(dāng)用于發(fā)電時(shí)，所述第一換熱器接收一外部熱源對(duì)流經(jīng)的工質(zhì)進(jìn)行加熱，所述透平膨脹機(jī)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(jī)，所述第二換熱器對(duì)所述透平膨脹機(jī)輸出的工質(zhì)進(jìn)行降溫，所述永磁電機(jī)工作在發(fā)電機(jī)模式下以被所述轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)進(jìn)行發(fā)電。
[0006]在一實(shí)施例中，所述永磁電機(jī)設(shè)置在所述壓縮機(jī)和透平膨脹機(jī)之間。
[0007]在一實(shí)施例中，所述永磁電機(jī)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(shí)施例中，所述膨脹機(jī)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(jī)輸出的工質(zhì)返回所述壓縮機(jī)的通道。
[0009]在一實(shí)施例中，所述第二換熱器連接于所述壓縮機(jī)出口與所述第一換熱器之間，使得當(dāng)所述第二工質(zhì)返回通道被選擇用以將所述透平膨脹機(jī)輸出的工質(zhì)返回所述壓縮機(jī)時(shí)，所述透平膨脹機(jī)輸出的工質(zhì)與所述壓縮機(jī)輸出的工質(zhì)在所述第二換熱器內(nèi)進(jìn)行熱交換。
[0010]在一實(shí)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(jī)入口和所述第二換熱器之間以對(duì)所述第二工質(zhì)返回通道內(nèi)的工質(zhì)進(jìn)一步降溫。
[0011]本文另提出一種空調(diào)發(fā)電一體機(jī)，包括壓縮機(jī)、電機(jī)、透平膨脹機(jī)、發(fā)電機(jī)、第一換熱器、儲(chǔ)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(jī)包括壓縮機(jī)入口和壓縮機(jī)出口。所述電機(jī)與所述壓縮機(jī)連接。所述透平膨脹機(jī)包括膨脹機(jī)入口和膨脹機(jī)出口。所述發(fā)電機(jī)與所述透平膨脹機(jī)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(jī)出口流體相通。所述儲(chǔ)液罐包括儲(chǔ)液罐入口和儲(chǔ)液罐出口，所述儲(chǔ)液罐入口與所述第一換熱器出口流體相通，所述儲(chǔ)液罐出口與所述膨脹機(jī)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(jī)出口與所述壓縮機(jī)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(jī)出口與所述壓縮機(jī)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(jī)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(jī)。
[0012]當(dāng)用作空調(diào)時(shí)，所述第一換熱器作為冷凝器，所述透平膨脹機(jī)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(jī)，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述壓縮機(jī)運(yùn)行；當(dāng)用于發(fā)電時(shí)，所述第一換熱器接收一外部熱源對(duì)流經(jīng)的工質(zhì)進(jìn)行加熱，所述透平膨脹機(jī)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(jī)，所述第二換熱器對(duì)所述透平膨脹機(jī)輸出的工質(zhì)進(jìn)行降溫，所述發(fā)電機(jī)被所述透平膨脹機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行發(fā)電。
[0013]在一實(shí)施例中，所述膨脹機(jī)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(jī)輸出的工質(zhì)返回所述壓縮機(jī)的通道。
[0014]在一實(shí)施例中，所述第二換熱器連接于所述壓縮機(jī)出口與所述第一換熱器之間，使得當(dāng)所述第二工質(zhì)返回通道被選擇用以將所述透平膨脹機(jī)輸出的工質(zhì)返回所述壓縮機(jī)時(shí)，所述透平膨脹機(jī)輸出的工質(zhì)與所述壓縮機(jī)輸出的工質(zhì)在所述第二換熱器內(nèi)進(jìn)行熱交換。
[0015]在一實(shí)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(jī)入口和所述第二換熱器之間以對(duì)所述第二工質(zhì)返回通道內(nèi)的工質(zhì)進(jìn)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(jī)。所述空調(diào)發(fā)電一體機(jī)作為空調(diào)使用時(shí)，壓縮機(jī)被電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述第一換熱器作為冷凝器，所述透平膨脹機(jī)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(jī)；當(dāng)用于發(fā)電時(shí)，所述第一換熱器接收一外部熱源對(duì)流經(jīng)的工質(zhì)進(jìn)行加熱，所述透平膨脹機(jī)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(jī)，所述第二換熱器對(duì)所述透平膨脹機(jī)輸出的工質(zhì)進(jìn)行降溫，所述透平膨脹機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。此裝置在不影響空調(diào)正常運(yùn)作的基礎(chǔ)上，利用空調(diào)的閑置時(shí)間，充分利用空調(diào)器及其制冷機(jī)組中的各電動(dòng)部件，發(fā)揮多元化作用，把空調(diào)的制冷機(jī)組系統(tǒng)變成發(fā)電系統(tǒng)。因此，同一套裝置，既可以當(dāng)空調(diào)使用，又可以當(dāng)發(fā)電機(jī)使用，有效地提高了設(shè)備的利用率。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是空調(diào)發(fā)電一體機(jī)一實(shí)施例的簡(jiǎn)化示意圖。
[0018]圖2是空調(diào)發(fā)電一體機(jī)另一實(shí)施例的簡(jiǎn)化示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]在詳細(xì)描述實(shí)施例之前，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明不限于本申請(qǐng)中下文或附圖中所描述的詳細(xì)結(jié)構(gòu)或元件排布。本發(fā)明可為其它方式實(shí)現(xiàn)的實(shí)施例。而且，應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的措辭及術(shù)語(yǔ)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(xiàng)、其等同物及其它附加事項(xiàng)。特別是，當(dāng)描述“一個(gè)某元件”時(shí)，本發(fā)明并不限定該元件的數(shù)量為一個(gè)，也可以包括多個(gè)。
[0020]圖1是空調(diào)發(fā)電一體機(jī)的簡(jiǎn)化示意圖。如圖1所示，所述空調(diào)發(fā)電一體機(jī)包括壓縮機(jī)10、透平膨脹機(jī)12、永磁電機(jī)14以及轉(zhuǎn)軸16。其中，壓縮機(jī)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(jī)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(jī)14與轉(zhuǎn)軸16連接。永磁電機(jī)14具有兩種工作模式:電動(dòng)機(jī)模式和發(fā)電機(jī)模式。在用作空調(diào)時(shí)，永磁電機(jī)14工作在電動(dòng)機(jī)模式下；當(dāng)用于發(fā)電時(shí)，永磁電機(jī)14工作在發(fā)電機(jī)模式下。
[0021]所述空調(diào)發(fā)電一體機(jī)還包括第一換熱器18、儲(chǔ)液罐20及蒸發(fā)器22，第一換熱器18與儲(chǔ)液罐20連接且二者連接于壓縮機(jī)10與透平膨脹機(jī)12之間，蒸發(fā)器22連接于壓縮機(jī)10和透平膨脹機(jī)12之間。
[0022]壓縮機(jī)10包括壓縮機(jī)入口 24和壓縮機(jī)出口 26，透平膨脹機(jī)12包括膨脹機(jī)入口28和膨脹機(jī)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(chǔ)液罐20包括儲(chǔ)液罐入口 36和儲(chǔ)液罐出口 38。其中，第一換熱器入口 32與壓縮機(jī)出口 26流體相通，儲(chǔ)液罐入口 36與第一換熱器出口 34流體相通，儲(chǔ)液罐出口 38與膨脹機(jī)入口 28流體相通。
[0023]根據(jù)空調(diào)發(fā)電一體機(jī)的用途不同，膨脹機(jī)出口 30出來(lái)的工質(zhì)經(jīng)過(guò)不同的通道回到壓縮機(jī)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(jī)入口24與透平膨脹機(jī)出口 30之間。透平膨脹機(jī)12的出口處設(shè)置這兩個(gè)工質(zhì)返回通道以使從所述透平膨脹機(jī)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(jī)10。在所示的實(shí)施例中，膨脹機(jī)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(jī)12輸出的工質(zhì)返回壓縮機(jī)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(shí)，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(jī)時(shí)，選擇第二工質(zhì)返回通道42。發(fā)電時(shí)，永磁電機(jī)14工作在發(fā)電機(jī)模式下，透平膨脹機(jī)12通過(guò)轉(zhuǎn)軸16帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。透平膨脹機(jī)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(jìn)一步回到壓縮機(jī)10進(jìn)行下一循環(huán)。在所示的實(shí)施例中，所述第二換熱器44位于壓縮機(jī)出口 26和第一換熱器入口 32之間，使得當(dāng)?shù)诙べ|(zhì)返回通道42被選擇用以將透平膨脹機(jī)12輸出的工質(zhì)返回壓縮機(jī)10時(shí)，透平膨脹機(jī)12輸出的工質(zhì)與壓縮機(jī)10輸出的工質(zhì)在第二換熱器44內(nèi)進(jìn)行熱交換。具體而言，從透平膨脹機(jī)12中輸出的工質(zhì)溫度(80度左右)高于從壓縮機(jī)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(jī)12中輸出的工質(zhì)可對(duì)從壓縮機(jī)10中輸出的工質(zhì)進(jìn)行預(yù)熱，提高了系統(tǒng)的效率。當(dāng)然，在其它實(shí)施例中，第二換熱器44也可位于其它位置，而不位于壓縮機(jī)出口 26和第一換熱器入口 32之間。
[0026]由于壓縮機(jī)10對(duì)于進(jìn)入的工質(zhì)溫度有一定限制，不能過(guò)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(jī)入口 24和第二換熱器44之間，以對(duì)第二工質(zhì)返回通道42內(nèi)的工質(zhì)進(jìn)一步降溫以達(dá)到進(jìn)入壓縮機(jī)10的溫度要求。
[0027]在本實(shí)施例中，永磁電機(jī)14設(shè)置在壓縮機(jī)10和透平膨脹機(jī)