[發(fā)明專利]一種利用低溫介質獲取冷氣、電能的方法及其裝置

有效

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• 申請日: 2015-06-29
• 公開（公告）號: CN105042939B
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發(fā)明（設計）人: 張王丹
• 申請（專利權）人: 張王丹
• 主分類號: F25B30/06
• 分類號: F25B30/06;F01K27/02
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司44104
• 代理人: 李海波,侯莉

1.一種利用低溫介質獲取冷氣、電能的裝置，其特征在于：包括機械能輸出子系統(tǒng)和外部能源收集子系統(tǒng)，所述機械能輸出子系統(tǒng)包括發(fā)電蒸氣壓縮機、用于盛裝換熱介質的保溫水箱、位于換熱介質中的第一冷凝器和第一蒸發(fā)器、用于儲存低溫介質的第一儲液罐、第一膨脹機構和旋片式動力機，所述發(fā)電蒸氣壓縮機、第一冷凝器、第一儲液罐、第一膨脹機構、第一蒸發(fā)器和旋片式動力機依次相連構成一套用于低溫介質作為制冷劑循環(huán)流動的制冷循環(huán)通路，制冷劑在第一冷凝器中冷凝并向換熱介質釋放冷凝熱，由換熱介質吸收冷凝熱，制冷劑冷凝后成為液體通過第一膨脹機構減壓后在第一蒸發(fā)器中蒸發(fā)；所述外部能源收集子系統(tǒng)包括循環(huán)泵和用于收集低品位熱能的外部能源收集器，循環(huán)泵的進口與保溫水箱連通，循環(huán)泵的出口與外部能源收集器的進口連接，外部能源收集器的出口與保溫水箱連通構成用于換熱介質循環(huán)流動的循環(huán)通路而使在外部能源收集器中吸收熱量的換熱介質不斷輸送至保溫水箱；制冷劑蒸發(fā)時吸收換熱介質的熱量發(fā)生膨脹對旋片式動力機做功，而使旋片式動力機運轉產(chǎn)生機械能，做功后的制冷劑以蒸氣狀態(tài)經(jīng)發(fā)電蒸氣壓縮機壓縮入第一冷凝器實現(xiàn)循環(huán)；以低溫介質作為制冷劑通過冷凝向換熱介質釋放冷凝熱，由換熱介質吸收冷凝熱，同時換熱介質吸收采集到的低品位熱能，制冷劑冷凝后成為液體經(jīng)減壓后蒸發(fā)，制冷劑蒸發(fā)時吸收換熱介質的熱量發(fā)生膨脹而對外做功產(chǎn)生機械能，做功后的制冷劑以蒸氣狀態(tài)經(jīng)壓縮后冷凝從而實現(xiàn)一套制冷循環(huán)通路中制冷劑的能量轉換過程，并使該過程循環(huán)往復。

2.根據(jù)權利要求1所述的利用低溫介質獲取冷氣、電能的裝置，其特征在于：所述利用低溫介質獲取冷氣、電能的方法的裝置還包括制冷循環(huán)子系統(tǒng)，所述制冷循環(huán)子系統(tǒng)包括制冷蒸氣壓縮機、第二冷凝器、用于儲存低溫介質的第二儲液罐、第二膨脹機構和位于室內機中的第二蒸發(fā)器；所述制冷蒸氣壓縮機、第二冷凝器、第二儲液罐、第二膨脹機構和第二蒸發(fā)器依次相連構成另一套用于低溫介質作為制冷劑循環(huán)流動的制冷循環(huán)通路，所述第二冷凝器位于保溫水箱的換熱介質中，以便制冷劑以蒸氣狀態(tài)在第二冷凝器中冷凝并向換熱介質釋放冷凝熱，由換熱介質吸收冷凝熱，制冷劑冷凝后成為液體通過第二膨脹機構減壓后在第二蒸發(fā)器中蒸發(fā)，與室內空氣換熱實現(xiàn)室內制冷，制冷劑以蒸氣狀態(tài)經(jīng)制冷蒸氣壓縮機壓縮入第二冷凝器實現(xiàn)循環(huán)。

3.根據(jù)權利要求2所述的利用低溫介質獲取冷氣、電能的裝置，其特征在于：所述利用低溫介質獲取冷氣、電能的方法的裝置還包括發(fā)電子系統(tǒng)，所述發(fā)電子系統(tǒng)包括發(fā)電機、變壓器、蓄電池和充電器，所述變壓器分別與制冷蒸氣壓縮機、發(fā)電蒸氣壓縮機的電力接口相連，所述蓄電池與變壓器連接，所述充電器分別與蓄電池、發(fā)電機相連構成一電力回路，發(fā)電機所產(chǎn)生的電力通過充電器為蓄電池充電，在變壓器和制冷蒸氣壓縮機、發(fā)電蒸氣壓縮機的電力接口相連的線路上設有電源開關，以便通過開啟電源開關，由蓄電池提供電力啟動制冷蒸氣壓縮機和發(fā)電蒸氣壓縮機；或者關閉電源開關，借助外部電力啟動制冷蒸氣壓縮機和發(fā)電蒸氣壓縮機。

4.根據(jù)權利要求3所述的利用低溫介質獲取冷氣、電能的裝置，其特征在于：所述利用低溫介質獲取冷氣、電能的方法的裝置還包括用電設備，所述用電設備與發(fā)電機相連構成另一電力回路。

5.根據(jù)權利要求4所述的利用低溫介質獲取冷氣、電能的裝置，其特征在于：所述利用低溫介質獲取冷氣、電能的方法的裝置還包括空氣循環(huán)子系統(tǒng)，所述空氣循環(huán)子系統(tǒng)包括設于室內機中的離心風機、進風口和出風口，所述進風口開設在室內機的殼體下部且所述離心風機靠近進風口，而所述出風口則開設在室內機的殼體上部且所述第二蒸發(fā)器靠近出風口構成室內空氣循環(huán)流動的循環(huán)通路。

6.根據(jù)權利要求5所述的利用低溫介質獲取冷氣、電能的裝置，其特征在于：所述制冷蒸氣壓縮機、第二儲液罐、第二膨脹機構、發(fā)電蒸氣壓縮機、內置有第一冷凝器、第二冷凝器和第一蒸發(fā)器的保溫水箱、第一儲液罐、第一膨脹機構、旋片式動力機、循環(huán)泵和發(fā)電子系統(tǒng)均組裝在一機殼中構成室外機，其中，所述外部能源收集器設于機殼的頂部上，所述第一冷凝器、第二冷凝器和第一蒸發(fā)器在保溫水箱中從下至上依次排布，所述第一蒸發(fā)器位于保溫水箱的上部，所述循環(huán)泵的進口與保溫水箱的上部連接，外部能源收集器的出口與保溫水箱的頂部連接而使保溫水箱的上部成為高溫區(qū)，所述發(fā)電子系統(tǒng)位于機殼的底部且處于保溫水箱的下方。

7.根據(jù)權利要求6所述的利用低溫介質獲取冷氣、電能的裝置，其特征在于：所述旋片式動力機和發(fā)電機均設于一密封外殼中，所述密封外殼內充有低溫介質，該低溫介質與機械能輸出子系統(tǒng)的制冷循環(huán)通路中的低溫介質相同且具有相同壓力。