[实用新型]应用于制冷系统中的径向式叶轮发电节流装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种应用于制冷系统中的叶轮式发电节流装置，属于制冷系统领域。

背景技术

在制冷系统中，制冷剂经压缩机增压进入冷凝器放热后，成为高压液体，再通过节流阀或毛细管节流降压后，进入蒸发器吸热后变成气体。中小型制冷系统中，制冷剂在节流阀或毛细管中的压降较大，具有一定的做功能力。目前，制冷剂在节流阀或毛细管中的压降能，都没有被利用而损失了。如果能充分回收利用这部分能量，会达到节能减排的目的。

发明内容

为了克服传统节流装置不能收集利用高压液态制冷剂膨胀功的不足，本实用新型提供一种应用于制冷系统中的径向式叶轮发电节流装置，用于替代原制冷系统中的节流阀或毛细管，该装置能充分利用制冷剂在循环系统中压降，将这部分做功能力转化为对外输出功，进行发电，从而达到节能环保目的。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

应用于制冷系统中的径向式叶轮发电节流装置，包括设置在连接冷凝器与蒸发器的管道中的径向叶轮，管道外壁上对应径向叶轮轴心的位置设置有环形永磁铁，环形永磁铁的中心轴通过转轴与径向叶轮的轴心固连；环形永磁铁的上方设置有罩在环形永磁铁上的罩式永磁铁，罩式永磁铁通过连接轴连接直流发电机的输入轴。

本实用新型的改进在于：所述管道外壁上设置有防护罩，环形永磁铁、罩式永磁铁以及直流发电机均设置在防护罩内；所述直流发电机通过支架设置在防护罩的上部。

本实用新型的进一步改进在于：所述环形永磁铁与罩式永磁铁之间设置有折型隔板，折型隔板与防护罩的底部固定连接。

本实用新型的有益效果是，通过使高压液态制冷剂对外做功达到节流降压目的，回收利用了原制冷系统中节流阀或毛细管损耗的能量，利用管道内高压制冷剂的能量进行发电，节约了能源，而且环保。环形永磁铁与罩式永磁铁之间折型隔板的设置，用于将二者完全隔离，防止管道中的制冷剂泄露进入发电机中，对发电机造成损坏。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1的A-A向剖视图。

其中：1.径向叶轮，2.环形永磁铁，3.罩式永磁铁，4.防护罩，5.直流发电机，6.支架，7.折型隔板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

应用于制冷系统中的径向式叶轮发电节流装置，其结构如图1所示，包括径向叶轮1、环形永磁铁2、罩式永磁铁3、直流发电机5以及防护罩4。

径向叶轮1设置在连接冷凝器与蒸发器的管道中，流过管道中的介质会推动叶轮转动，实现能量的转换，径向叶轮1的结构如图2所示。环形永磁铁2设置在管道外壁上对应径向叶轮轴心的位置，环形永磁铁的中心轴通过转轴与径向叶轮的轴心固连，环形永磁铁在叶轮带动下一起转动，从而产生旋转的磁场。罩式永磁铁3罩在环形永磁铁的上方，罩式永磁铁3在环形永磁铁产生的磁场作用下同步转动。直流发电机5设置在罩式永磁铁3的上方，罩式永磁铁通过连接轴连接直流发电机的输入轴，将机械能转换为电能。

本实用新型中的防护罩4设置在管道外壁上，环形永磁铁2、罩式永磁铁3以及直流发电机5均设置在防护罩内，防护罩与管道外壁密封连接，防止管道内的制冷剂外泄。直流发电机通过支架6设置在防护罩的上部，罩式永磁铁3通过连接轴悬吊在直流发电机与环形永磁铁之间。环形永磁铁2与罩式永磁铁3之间设置有折型隔板7，折型隔板与防护罩的底部固定连接，用于防止制冷剂侵蚀发电机。

本实用新型使用时，直接安装在连接冷凝器与蒸发器的管道中代替原制冷系统中的节流装置，制冷剂在循环中经过压缩机成为高压气态，在冷凝器中放热后变为高压液态，通过本实用新型达到降压目的，成为低压液态，在降压的同时对外输出功进行发电，之后低压液态制冷剂进入蒸发器吸热，达到制冷目的，从蒸发器出来的低压气态制冷剂进入压缩机进行下一次制冷循环。

本实用新型的工作过程为：制冷剂在管道中流动时，拖动径向叶轮转动，叶轮通过转轴带同环形永磁铁一起转动，形成旋转磁场，罩式永磁铁在旋转磁场的作用下与环形永磁铁同步转动，进一步带动直流发电机的轴同步旋转，将叶轮的机械能转换为电能，加以利用。

例如在如下制冷循环中：一个采用R22为制冷剂的制冷机，蒸发温度为4摄氏度(对应饱和压力为0.56MPa)，冷凝温度为40摄氏度(对应饱和压力为1.53Mpa)，蒸发器出口无过热，冷凝器出口无过冷，压缩机为等熵压缩过程，R22的质量流量为0.13Kg/s左右。不考虑管路中其他损失，取叶轮效率为30%，则理想情况下通过本实用新型可输出功率37.345W，节能效果显著。