一種全空氣壓縮制冷裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種全空氣壓縮制冷裝置，其包括所述制冷裝置包括電機(jī)及通過管道連接的預(yù)壓縮葉輪、壓縮葉輪、冷卻器和膨脹機(jī)，預(yù)壓縮葉輪和膨脹機(jī)通過軸Ⅰ同軸驅(qū)動(dòng)，電機(jī)通過軸Ⅱ驅(qū)動(dòng)所述壓縮葉輪；預(yù)壓縮葉輪用于對(duì)空氣進(jìn)行預(yù)壓縮；壓縮葉輪用于對(duì)預(yù)壓縮的空氣進(jìn)一步壓縮；冷卻器用于對(duì)進(jìn)一步壓縮的空氣進(jìn)行冷卻降溫；經(jīng)冷卻器冷卻降溫后的壓縮空氣進(jìn)入所述膨脹機(jī)進(jìn)行膨脹做功，經(jīng)膨脹做功后得到低溫冷空氣。本實(shí)用新型的全空氣壓縮制冷裝置，可以直接采用空氣作為工質(zhì)和載冷源，不需要傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)中的蒸發(fā)器，提高了制冷效率和初投資，另外在提供制冷的同時(shí)，還可以提供新鮮的室外空氣。
【專利說明】
一種全空氣壓縮制冷裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及空氣壓縮領(lǐng)域，尤其涉及一種用于為房間提供冷卻新風(fēng)的全空氣壓縮制冷裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]空調(diào)的結(jié)構(gòu)包括壓縮機(jī)，冷凝器，蒸發(fā)器，四通閥，單向閥毛細(xì)管組件組成。壓縮機(jī)吸入從蒸發(fā)器出來的較低壓力的工質(zhì)蒸汽，使之壓力升高后送入冷凝器，在冷凝器中冷凝成壓力較高的液體，經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流后，成為壓力較低的液體后，送入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器中吸熱蒸發(fā)而成為壓力較低的蒸汽，從而完成制冷循環(huán)。
[0003]目前常用的空調(diào)制冷系統(tǒng)多采用制冷劑作為制冷工質(zhì)，為了實(shí)現(xiàn)制冷循環(huán)，制冷劑在密閉系統(tǒng)里運(yùn)行，為了將熱量傳遞給制冷劑帶走，必須采用蒸發(fā)器，蒸發(fā)器是利用低溫制冷劑在低壓下易蒸發(fā)，轉(zhuǎn)變?yōu)檎魵獠⑽毡焕鋮s介質(zhì)的熱量，達(dá)到制冷目的，由于蒸發(fā)器在吸熱的過程中需要大量的熱量，導(dǎo)致系統(tǒng)效率低，直接影響制冷效果。并且，在夏天，空調(diào)工作時(shí)，冷凝器散發(fā)熱量，也導(dǎo)致系統(tǒng)效率低，影響制冷效果。另外，由于含氟制冷劑常常具有破壞臭氧層的負(fù)作用或引起溫室效應(yīng)的負(fù)作用，制冷劑的替代工作困擾著科技工作者。
[0004]中國專利公開號(hào)CN101881494A提供了一種采用空氣作為介質(zhì)的制冷除濕裝置，其系統(tǒng)未采用空氣雙級(jí)分開壓縮，影響了膨脹功的回收，而且此設(shè)計(jì)不利于預(yù)壓縮后的空氣進(jìn)行初步冷卻。并且上述專利文件中未考慮壓縮過程中傳動(dòng)軸軸承的類型，系統(tǒng)未增加除油裝置，這就導(dǎo)致在實(shí)際使用的過程中會(huì)出現(xiàn)軸承冷卻油污染空氣的狀況，在實(shí)際使用的過程中并不可取。
[0005]因此，有必要提出一種新的技術(shù)方案以解決上述問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型提供一種全空氣壓縮制冷裝置，該制冷裝置使用無油軸承，避免了軸承潤滑油對(duì)空氣的污染，同時(shí)回收了膨脹機(jī)所提供的膨脹功用于空氣的預(yù)壓縮，提高了系統(tǒng)的運(yùn)行效率，改善了經(jīng)濟(jì)性，無油軸承沒有固體接觸摩擦，震動(dòng)和噪音都遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)的制冷系統(tǒng)，同時(shí)，系統(tǒng)不采用氟利昂等制冷工質(zhì)，減少了泄露帶來的臭氧破壞效應(yīng)或溫室效應(yīng)。
[0007]本實(shí)用新型的全空氣壓縮制冷裝置包括電機(jī)及通過管道連接的預(yù)壓縮葉輪、壓縮葉輪、冷卻器和膨脹機(jī)；
[0008]所述預(yù)壓縮葉輪和膨脹機(jī)通過軸I同軸驅(qū)動(dòng)，
[0009]所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述壓縮葉輪；
[0010]所述預(yù)壓縮葉輪用于對(duì)空氣進(jìn)行預(yù)壓縮；
[0011]所述壓縮葉輪用于對(duì)預(yù)壓縮的空氣進(jìn)一步壓縮；
[0012]所述冷卻器用于對(duì)進(jìn)一步壓縮的空氣進(jìn)行冷卻降溫；
[0013]經(jīng)所述冷卻器冷卻降溫后的壓縮空氣進(jìn)入所述膨脹機(jī)進(jìn)行膨脹做功，經(jīng)膨脹做功后得到低溫冷空氣。
[0014]進(jìn)一步的，所述制冷裝置使用的軸承為無油軸承。
[0015]進(jìn)一步的，所述無油軸承為空氣懸浮軸承或磁懸浮軸承。
[0016]進(jìn)一步的，所述壓縮葉輪的轉(zhuǎn)速大于所述預(yù)壓縮葉輪的轉(zhuǎn)速。
[0017]進(jìn)一步的，所述壓縮葉輪的葉片數(shù)大于所述預(yù)壓縮葉輪的葉片數(shù)。
[0018]進(jìn)一步的，所述預(yù)壓縮葉輪壓縮空氣的壓縮比為1.01-2，所述壓縮葉輪壓縮空氣的壓縮比為1.01-2。
[0019]進(jìn)一步的，所述制冷裝置還包括用于對(duì)預(yù)壓縮空氣進(jìn)行冷卻的預(yù)壓縮冷卻器，所述預(yù)壓縮冷卻器通過管道連接于預(yù)壓縮葉輪和壓縮葉輪之間。
[0020]進(jìn)一步的，所述制冷裝置還包括空氣過濾裝置，所述空氣過濾裝置連接于制冷裝置的進(jìn)氣端和/或出氣端。
[0021]進(jìn)一步的，所述空氣過濾裝置包括至少一層空氣過濾層所述空氣過濾裝置包括至少一層空氣過濾層，所述空氣過濾層包括活性炭纖維過濾層、靜電過濾層和/或銀纖維殺菌過濾層。
[0022]與傳統(tǒng)的制冷系統(tǒng)相比，本實(shí)用新型的全空氣壓縮制冷裝置具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0023](I)本實(shí)用新型的制冷裝置不需要閉合的循環(huán)介質(zhì)，可以直接采用空氣作為工質(zhì)和載冷源。
[0024](2)本實(shí)用新型的制冷裝置的體積小，不需要傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)中的蒸發(fā)器，不需要冷凝器散熱，提高了制冷效率和初投資，另外在提供制冷的同時(shí)，還可以提供新鮮的室外空
Ho
[0025](3)本實(shí)用新型的制冷裝置可以安裝在距離房間較遠(yuǎn)的位置。
【附圖說明】
[0026]圖1是本實(shí)用新型全空氣壓縮制冷裝置的系統(tǒng)框圖；
[0027]圖2是本實(shí)用新型帶一級(jí)預(yù)冷的全空氣壓縮制冷裝置的系統(tǒng)框圖；
[0028]圖3是本實(shí)用新型帶有新風(fēng)過濾裝置的全空氣壓縮制冷裝置的系統(tǒng)框圖。
[0029]其中，1-預(yù)壓縮葉輪，2-壓縮葉輪，3-冷卻器，4-膨脹機(jī)，5-電機(jī)，6_軸I，7_軸Π，8_預(yù)壓縮冷卻器，9-空氣過濾裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0031]請(qǐng)參閱圖1，其為圖1是本實(shí)用新型全空氣壓縮制冷裝置的系統(tǒng)框圖。如圖1所示，所述制冷裝置包括預(yù)壓縮葉輪1、壓縮葉輪2、冷卻器3、膨脹機(jī)4和電機(jī)5，所述預(yù)壓縮葉輪1、壓縮葉輪2、冷卻器3和膨脹機(jī)4通過管道依次連接，所述預(yù)壓縮葉輪I和膨脹機(jī)4通過軸16同軸設(shè)置，所述電機(jī)5通過軸Π7驅(qū)動(dòng)所述壓縮葉輪2。請(qǐng)繼續(xù)參閱圖1，其中，箭頭A的方向?yàn)槭彝饪諝饬魅敕较颍^B的方向?yàn)榻?jīng)處理后空氣流出方向。室外空氣經(jīng)過預(yù)壓縮葉輪I壓縮后，進(jìn)入壓縮葉輪2，所述壓縮葉輪2對(duì)預(yù)壓縮葉輪I預(yù)壓縮后的空氣進(jìn)一步壓縮，經(jīng)進(jìn)一步壓縮后的空氣然后進(jìn)入冷卻器3冷卻，冷卻后的空氣進(jìn)入膨脹機(jī)4膨脹降壓做功后形成較低溫度的空氣，然后較低溫度的空氣通過管道輸送到房間內(nèi)用于房間冷卻，同時(shí)所述膨脹機(jī)4通過軸16驅(qū)動(dòng)所述預(yù)壓縮葉輪I對(duì)從室外流入的空氣進(jìn)行預(yù)壓縮。本實(shí)用新型的全空氣壓縮制冷裝置可放在遠(yuǎn)端，冷卻的空氣是通過管道進(jìn)入到室內(nèi)各個(gè)不同的房間。
[0032]所述壓縮葉輪2的轉(zhuǎn)速大于所述預(yù)壓縮葉輪I的轉(zhuǎn)速。所述壓縮葉輪2的葉片數(shù)(未圖示)大于所述預(yù)壓縮葉輪I的葉片數(shù)。當(dāng)空氣進(jìn)入預(yù)壓縮葉輪I中，預(yù)壓縮葉輪I壓縮其中的空氣，使得空氣的壓力和密度增大，經(jīng)預(yù)壓縮后的空氣進(jìn)入壓縮葉輪2，壓縮葉輪2的轉(zhuǎn)速較高，則能夠壓縮更多的空氣，空氣的壓力和密度進(jìn)一步增大。在一個(gè)實(shí)施例中，所述預(yù)壓縮葉輪壓縮空氣的壓縮比為1.01-2，所述壓縮葉輪壓縮空氣的壓縮比為1.01-2，本實(shí)用新型的壓縮比壓縮效率高、節(jié)省壓縮功。
[0033]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述制冷裝置使用的軸承為無油軸承。所述軸承可以為空氣懸浮軸承，還可以為磁懸浮軸承?？諝鈶腋≥S承能夠提高葉輪的轉(zhuǎn)速，降低葉輪的直徑，其是由軸回轉(zhuǎn)時(shí)形成的壓力在軸周圍產(chǎn)生的空氣使軸浮揚(yáng)，原有的高速渦輪機(jī)械必需使用的復(fù)雜的油性軸承和油線以及油過濾器等，而空氣軸承都不需要，所以簡化了系統(tǒng)而且排出的空氣里決不會(huì)有油的成分，避免再次污染，是真正的免潤滑油鼓風(fēng)機(jī)。磁懸浮軸承(Magnet ic Bearing)是利用磁力作用將轉(zhuǎn)子懸浮于空中，使轉(zhuǎn)子與定子之間沒有機(jī)械接觸。磁懸浮軸承能夠提高葉輪轉(zhuǎn)速，改善轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)能力，其原理是磁感應(yīng)線與磁浮線成垂直，軸芯與磁浮線是平行的，所以轉(zhuǎn)子的重量就固定在運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道上，利用幾乎是無負(fù)載的軸芯往反磁浮線方向頂撐，形成整個(gè)轉(zhuǎn)子懸空，在固定運(yùn)轉(zhuǎn)軌道上。為了降低轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的噪音，本實(shí)用新型還可以將軸承采用隔音材料包裹。
[0034]在該實(shí)施例中，所述電機(jī)5為永磁直流無刷電機(jī)。該永磁直流無刷電機(jī)可以精確調(diào)節(jié)空氣的流量，改善使用效果。
[0035]請(qǐng)參閱圖2，圖2是本實(shí)用新型帶一級(jí)預(yù)冷的全空氣壓縮制冷裝置的系統(tǒng)框圖。其中，箭頭A的方向?yàn)槭彝饪諝饬魅敕较?，箭頭B的方向?yàn)榻?jīng)處理后空氣流出方向。如圖2所示，所述制冷裝置還包括用于對(duì)預(yù)壓縮空氣進(jìn)行冷卻的預(yù)壓縮冷卻器8，所述預(yù)壓縮冷卻器8通過管道連接于預(yù)壓縮葉輪I和壓縮葉輪2之間。所述預(yù)壓縮冷卻器8能夠降低壓縮葉輪2的做功量，從而提高整個(gè)機(jī)組的效率。
[0036]請(qǐng)參閱圖3，圖3是本實(shí)用新型帶有新風(fēng)過濾裝置的全空氣壓縮制冷裝置的系統(tǒng)框圖。其中，箭頭A的方向?yàn)槭彝饪諝饬魅敕较?，箭頭B的方向?yàn)榻?jīng)處理后空氣流出方向。如圖3所示，所述制冷裝置還包括空氣過濾裝置9，所述空氣過濾裝置9連接于制冷裝置的進(jìn)氣端和/或出氣端。本實(shí)用新型在預(yù)壓縮葉輪I的空氣進(jìn)口處增加空氣過濾裝置9，可以有效改善送入室內(nèi)的空氣質(zhì)量，同時(shí)提高系統(tǒng)的運(yùn)行壽命。在一個(gè)實(shí)施例中，所述空氣過濾裝置9包括至少一層空氣過濾層。所述空氣過濾層包括活性炭纖維過濾層、靜電過濾層和/或銀纖維殺菌過濾層。所述空氣過濾裝置9為三層，其中第一過濾層為活性炭纖維過濾層，第二過濾層為靜電過濾層，第三過濾層為銀纖維殺菌過濾層。本實(shí)用新型針對(duì)空氣中的不同污染源進(jìn)行過濾，以保證送入室內(nèi)的新鮮空氣潔凈。第一過濾層采用超強(qiáng)吸附活性炭纖維過濾層，去除異味;第二過濾層采用低阻力靜電駐極過濾層，過濾PM2.5;第三過濾層采用銀纖維殺菌過濾層，滅除空氣中的細(xì)菌與抑制微生物的滋生。
[0037]與傳統(tǒng)的制冷系統(tǒng)相比，本實(shí)用新型的全空氣壓縮制冷裝置具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0038](I)本實(shí)用新型的制冷裝置不需要閉合的循環(huán)介質(zhì)，可以直接采用空氣作為工質(zhì)和載冷源。
[0039](2)本實(shí)用新型的制冷裝置的體積小，不需要傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)中的蒸發(fā)器，不需要冷凝器散熱，提高了制冷效率和初投資，另外在提供制冷的同時(shí)，還可以提供新鮮的室外空
Ho
[0040](3)本實(shí)用新型的制冷裝置可以安裝在距離房間較遠(yuǎn)的位置。
[0041]上述說明已經(jīng)充分揭露了本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】。需要指出的是，熟悉該領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】所做的任何改動(dòng)均不脫離本實(shí)用新型的權(quán)利要求書的范圍。相應(yīng)地，本實(shí)用新型的權(quán)利要求的范圍也并不僅僅局限于前述【具體實(shí)施方式】。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種全空氣壓縮制冷裝置，其特征在于:所述制冷裝置包括電機(jī)(5)及通過管道連接的預(yù)壓縮葉輪(1)、壓縮葉輪(2)、冷卻器(3)和膨脹機(jī)(4)， 所述預(yù)壓縮葉輪(1)和膨脹機(jī)(4)通過軸I (6)同軸連接， 所述電機(jī)(5)驅(qū)動(dòng)所述壓縮葉輪(2); 所述預(yù)壓縮葉輪(1)用于對(duì)空氣進(jìn)行預(yù)壓縮； 所述壓縮葉輪(2)用于對(duì)預(yù)壓縮的空氣進(jìn)一步壓縮； 所述冷卻器(3)用于對(duì)進(jìn)一步壓縮的空氣進(jìn)行冷卻降溫； 經(jīng)所述冷卻器(3)冷卻降溫后的壓縮空氣進(jìn)入所述膨脹機(jī)(4)進(jìn)行膨脹做功，經(jīng)膨脹做功后得到低溫冷空氣。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全空氣壓縮制冷裝置，其特征在于:所述制冷裝置使用的軸承為無油軸承。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全空氣壓縮制冷裝置，其特征在于:所述無油軸承為空氣懸浮軸承或磁懸浮軸承。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全空氣壓縮制冷裝置，其特征在于:所述壓縮葉輪的轉(zhuǎn)速大于所述預(yù)壓縮葉輪的轉(zhuǎn)速。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全空氣壓縮制冷裝置，其特征在于:所述壓縮葉輪的葉片數(shù)大于所述預(yù)壓縮葉輪的葉片數(shù)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全空氣壓縮制冷裝置，其特征在于:所述預(yù)壓縮葉輪(I)壓縮空氣的壓縮比為1.01-2，所述壓縮葉輪(1壓縮空氣的壓縮比為1.01-2。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的全空氣壓縮制冷裝置，其特征在于:所述制冷裝置還包括用于對(duì)預(yù)壓縮空氣進(jìn)行冷卻的預(yù)壓縮冷卻器(8)，所述預(yù)壓縮冷卻器(8)通過管道連接于預(yù)壓縮葉輪(1)和壓縮葉輪(2)之間。8.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的全空氣壓縮制冷裝置，其特征在于:所述制冷裝置還包括空氣過濾裝置(9)，所述空氣過濾裝置(9)連接于制冷裝置的進(jìn)氣端和/或出氣端。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的全空氣壓縮制冷裝置，其特征在于:所述空氣過濾裝置(9)包括至少一層空氣過濾層，所述空氣過濾層包括活性炭纖維過濾層、靜電過濾層和/或銀纖維殺菌過濾層。
【文檔編號(hào)】F25B31/02GK205561329SQ201620318982
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年4月15日
【發(fā)明人】魏輝
【申請(qǐng)人】蘇州圖卡節(jié)能科技有限公司