馬達電機聯軸式壓力能回收熱泵機構的製作方法
2023-06-11 21:08:31 2
專利名稱：馬達電機聯軸式壓力能回收熱泵機構的製作方法
馬達電機聯軸式壓力能回收熱泵機構本發明屬於熱泵行業領域，涉及一種大大提高能效比的馬達電機聯軸式壓力能回收機構。
背景技術：
提高熱泵系統的能效比是提高熱泵效率、普及熱泵使用的關鍵技術。在冷媒技術 發展趨於成熟的今天，熱泵的機構改進則是提高熱泵能效比的關鍵，是提高熱泵實用性和 推廣普及使用的基礎。高效的熱泵將在許多工業和民用場合得到廣泛使用。現有的熱泵技術，機構和原理基本一致，效率不高的主要原因在於能源的浪費，目 前熱泵壓縮機電能轉化的高壓冷媒的壓力能在膨脹閥處浪費最為嚴重，白白損失掉而沒有 得到有效的利用，高壓冷媒只是單純通過膨脹閥進行節流降壓，有效能在節流過程中損失 掉。針對這一情況，本發明提出的馬達電機聯軸式壓力能回收機構可以讓釋放熱量後的高 壓冷媒在減壓過程中驅動馬達轉動，並藉助於聯軸機構將釋放的壓力能回饋給壓縮機，有 效驅動壓縮機轉動，減少壓縮機的電力輸入。理論上，高壓冷媒具有的壓力能完全來自於並 等於低壓冷媒的壓縮能耗，考慮這其中摩擦、馬達的效率、聯軸器效率等因素的影響，能量 損失佔20%左右，回收80%的能量就可以使壓縮機電耗下降到原來的五分之一，從而可以 使熱泵的能效比由現在的3 5大幅提高到15 25，這將極大地促進熱泵的推廣使用。
發明內容
本發明的目的是提供一種結構簡單，易於實現，維護方便，能夠大大提高能效比 的新型的熱泵機構。本發明的技術方案是馬達電機聯軸式壓力能回收機構在現有熱泵基本結構的基 礎上做了較小的改動，採用新型的冷媒降壓馬達來取代現有的膨脹閥，同時藉助聯軸機構 把冷媒降壓馬達和壓縮機的主軸連接起來，在馬達實現對冷媒節流降壓的同時，把冷媒降 壓所釋放的能量通過聯軸機構傳遞給壓縮機，驅動壓縮機主軸轉動來把壓縮低壓冷媒，減 少了壓縮機本身所需要的電量輸入。吸收了熱量的高溫低壓冷媒進入壓縮機4，經壓縮變成高溫高壓的冷媒，隨後高溫 高壓冷媒進入放熱換熱器1，釋放熱量，等壓降溫，變成液態，經冷媒儲液罐2，進入馬達3， 在馬達3中，高壓冷媒等溫膨脹，釋放能量，能量促進馬達3的轉動，並通過聯軸器5，把能量 傳遞給壓縮機4，使其繼續對新進入的低壓冷媒進行壓縮，馬達3中的冷媒隨後流入吸熱換 熱器6，吸收熱量，等壓升溫，體積膨脹，變成氣態低壓冷媒，然後再次進入壓縮機4，完成循 環，重複以上過程，即可實現能量的轉移來完成製冷和制熱過程。馬達電機聯軸式壓力能回 收機構包括放熱換熱器1、儲液罐2、馬達3、壓縮機4、聯軸器5、吸熱換熱器6。(參見圖 1)1、實現壓力能的回收，大大提高能效比，其特徵在於冷媒減壓馬達在取代膨脹 閥對冷媒實現節流降壓作用的同時，可以通過聯軸機構把冷媒釋放出的壓力能傳遞給壓縮 機，驅動壓縮機轉動，從而減少了壓縮機本身所需的電能的輸入。
2、結構簡單，易於實現，其特徵在於該發明在現有熱泵結構的基礎上做了較小的 改動，巧妙地選用合適的降壓馬達來取代傳統膨脹閥的節流減壓作用，同時藉助聯軸器的 結構把馬達和壓縮機的主軸連接起來，實現壓力能的回收，該結構易於實現，維護方便，可
靠性高。本發明的優點是新技術與傳統技術最大的不同之處在於傳統技術中膨脹閥處存 在節流減壓的能量損失，而新技術針對該損失，提出了一種機構來回收該能量並有效地用 於低壓冷媒的壓縮過程中，從而大幅減少壓縮機電機耗電，可將熱泵能效比提高到目前能 效比的3 5倍。
圖1是本發明馬達電機聯軸式壓力能回收機構的結構簡圖。 1-放熱換熱器；2-儲液罐；3-馬達；
4-壓縮機；5-聯軸器；6-吸熱換熱器。
具體實施例方式下面對本發明作進一步的說明。該結構的基礎研究主要體現在馬達的設計，聯軸器的設計和能量回收的比例，在 工作過程中，馬達要實現膨脹閥的作用，冷媒由高壓變成低壓，同時該壓力能的釋放帶動馬 達，又通過聯軸器驅動壓縮機的主軸。在理論上，能量最初來自於壓縮機做功W，通過馬達 減少到了 W· η馬達，通過聯軸器，又減少到W· η馬達.η K軸器，系統剛開始運作時需要能量 較大，待系統達到穩定後，壓縮機的消耗減少到W-W · η馬達· η ，此時，系統的能效比為
權利要求
一種回收高壓冷媒壓力能的熱泵結構，其特徵在於高壓冷媒推動馬達做功，將高壓冷媒中的壓力能轉化為馬達轉動的動能，並將冷媒的壓力降低；馬達通過聯軸器與熱泵壓縮機電機連接聯合驅動熱泵壓縮機壓縮低壓熱媒輸出高壓熱媒，將動能轉化為高壓熱媒中的壓力能，實現了壓力能回收。
2.一種能量傳遞的聯軸機構，其特徵在於聯軸機構的設計把馬達的主軸和壓縮機的 主軸連接起來，該機構能實現能量的高效轉移，聯軸機構可以把冷媒減壓釋放的壓力能傳 遞給壓縮機。
全文摘要
本發明屬於熱泵行業領域，實現了一種極大提高熱泵能效比的新結構。本發明內容主要涉及通過設計一種適用於冷媒減壓的馬達來取代膨脹閥，並將該馬達的輸出軸與壓縮機電機主軸相連接來回收能量減少壓縮機電能輸入的方法。本發明提出的馬達電機聯軸機構與傳統的熱泵改進技術結構不同，本結構利用冷媒減壓的馬達取代了常見熱泵系統中的膨脹閥，並利用電機聯軸機構在馬達轉動的同時帶動壓縮機的軸轉動，以減少壓縮機的電能輸入，該結構避免了膨脹閥的極大浪費，實現了能量的回收，從而大大提高了能效比。
文檔編號F25B31/02GK101865568SQ20101020934
公開日2010年10月20日 申請日期2010年6月25日 優先權日2010年6月25日
發明者劉衝, 蔡茂林 申請人:蔡茂林