[发明专利]一种利用热能驱动的压缩机

说明书

技术领域

本发明涉及一种压缩机装置，特别涉及一种利用自然界存在的低温热源或工业余热、废热等热源来推动的压缩机装置。

背景技术

在中国能源变革的新时代，人们在为环保、能源短缺、电力短缺、国家能源战略的安全性及能源利用的经济性等问题而担忧。而广泛应用于空调、冰箱、冷库等的压缩机装置是用能的大户，目前市场上的压缩机大部分是靠电力来驱动的。也存在一些利用热能来驱动的压缩机装置，例如目前市面上的GHP燃气热泵空调，装设在室外机中的压缩机是利用燃气发动机来驱动的。而自然界中存在大量的热能，例如太阳能、地热能等，另外，大量的工业余热、汽车废热被排放到空气中，这不仅造成能源的浪费，也污染环境。对于这部分热能的利用，目前还仅限于利用中高温热源来发电，这种做法的局限在于，大量的低温热源(50℃-150℃)没有得到有效利用，并且需要考虑发出来的电力的利用，并网输配等问题。

发明内容

为克服现有技术的缺陷和不足，本发明提供了一种利用自然界存在的低温热源或工业余热、废热等热源来推动的压缩机装置。有效利用废弃的低温热源，缓解能源危机，并且将产生的动力直接用于驱动压缩机进行制冷制热，就地取能，就地使用，不必考虑电力输送问题。

本发明是通过以下技术方案实现的，该压缩机装置包括压缩机主体和涡轮机，压缩机主体和涡轮机之间可以采用全封闭、半封闭或开式连接，具体的连接方式可以是通过轴套和轴衬连接，或齿轮传动连接。压缩机主体为活塞式、涡旋式、转子式、螺杆式、离心式中的一种。所述涡轮机连接在一套基于有机朗肯循环的动力装置上，该动力装置包括蒸发器、涡轮机、冷凝器以及循环泵，通过管路将这四个部件按顺序连成回路，循环工质在回路中循环流动。当动力装置工作时，循环工质流经蒸发器，吸收外部热源的热量后汽化变为高压蒸汽，高压蒸汽在涡轮机中膨胀做功，输出的功量传递给压缩机主体。做功后的蒸汽变为低温低压的乏汽，最后排入冷凝器内凝结为液态，经循环泵将液态工质送入蒸发器进行新的循环。所述蒸发器为一个热交换装置，在该热交换装置中，循环工质吸收的热量来源于自然界现存的热源，例如太阳能、地热能，或者来源于工业余热废热等。

本发明的有益效果是：

1.利用废弃的低温热源来驱动压缩机运转，从而实现节能减排。

2.产生的动力直接用于驱动压缩机，就地取能，就地使用，不必考虑电力输送问题。

附图说明

图1是表示压缩机与涡轮机之间采用轴套和轴衬连接的示意图。

图2是表示压缩机与涡轮机之间采用齿轮传动连接的示意图。

图3是本发明的系统原理图。

图4是本发明应用于空调装置的一个实施例。

具体实施方式

如图1所示压缩机1和涡轮机2之间通过轴套和轴衬联动装置3连接，图2所示压缩机1和涡轮机2之间采用齿轮联动装置3连接。

如图3所示：本发明压缩机装置包括压缩机主体1和涡轮机2，压缩机主体1和涡轮机2之间通过联动装置3连接。所述涡轮机2连接在一套基于有机朗肯循环的动力装置上，该动力装置包括蒸发器4、涡轮机2、冷凝器5以及循环泵6，通过管路将这四个部件按顺序连成回路，循环工质7在回路中循环流动。当动力装置工作时，循环工质7流经蒸发器4，从外部热源8吸收热量后汽化变为高压蒸汽，高压蒸汽在涡轮机2中膨胀做功，输出的功量通过联动装置3传递给压缩机主体1。做功后的蒸汽变为低温低压的乏汽，最后排入冷凝器5内，放热给冷却塔9后凝结为液态，经循环泵6将液态工质送入蒸发器4进行新的循环。所述蒸发器4为一个热交换装置，在该热交换装置中，循环工质7吸收的热量来源于自然界现存的热源，例如太阳能、地热能，或者来源于工业余热废热等。

如图4所示为本发明压缩机装置应用于空调装置的一个实施例，该空调装置包括压缩机主体1、冷凝器10，膨胀阀11、和蒸发器12。压缩机主体1通过联动装置3与涡轮机2相连。所述涡轮机2连接在一套基于有机朗肯循环的动力装置上，该动力装置包括蒸发器4、涡轮机2、冷凝器5以及循环泵6，通过管路将这四个部件按顺序连成回路，循环工质7在回路中循环流动。当动力装置工作时，循环工质7流经蒸发器4，从外部热源8吸收热量后汽化变为高压蒸汽，高压蒸汽在涡轮机2中膨胀做功，输出的功量通过联动装置3传递给压缩机主体1。做功后的蒸汽变为低温低压的乏汽，最后排入冷凝器5内，放热给冷却塔9后凝结为液态，经循环泵6将液态工质送入蒸发器4进行新的循环。所述蒸发器4为一个热交换装置，在该热交换装置中，循环工质7吸收的热量来源于自然界现存的热源，例如太阳能、地热能，或者来源于工业余热废热等。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。