CN107905974B - 动力装置及空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动力装置及空调系统，涉及节能领域，用以节能，降低能耗。该动力装置包括转动驱动源和两个或以上的被驱动件，转动驱动源与各被驱动件均驱动连接以带动各被驱动件的转动部件转动，被驱动件用于将流体的机械能转化为流体的压力能和/或动能。上述技术方案，实现了一个转动驱动源带动两个或以上数量的被驱动件，如此可以减少驱动源的数量，以降低产业能耗，实现节能。

Description

动力装置及空调系统

技术领域

本发明涉及节能领域，具体涉及一种动力装置及空调系统。

背景技术

能源是关乎社会发展和人类生存最重要的资源，能耗是当今可持续发展的重要课题。建筑能耗在城市能耗中占有相当高的比例，而在所有的建筑能耗中，暖通空调能耗占到一半以上。因此节约空调能耗对节能具有重大意义。

发明内容

本发明提出一种动力装置及空调系统，用以节能，降低能耗。

本发明提供了一种动力装置，包括转动驱动源和两个或以上的被驱动件，所述转动驱动源与各所述被驱动件均驱动连接以带动各所述被驱动件的转动部件转动，所述被驱动件用于将流体的机械能转化为流体的压力能和/或动能。

在一个或一些实施例中，所述转动驱动源包括两个或以上的输出轴，各所述输出轴驱动连接一所述被驱动件。

在一个或一些实施例中，所述输出轴与所述被驱动件之间设有离合器。

在一个或一些实施例中，所述离合器与所述被驱动件之间设有变速器。

在一个或一些实施例中，所述转动驱动源选自电动机。

在一个或一些实施例中，所述被驱动件选自泵、压缩机。

本发明另一实施例提供了一种空调系统，包括位于同一循环回路中的室内换热器、储液器、室外换热器以及本发明任一技术方案所提供的动力装置的被驱动件，所述被驱动件包括压缩机。

在一个或一些实施例中，空调系统还包括第一支路，所述被驱动件还包括泵，所述泵处于第一支路中，所述第一支路还包括太阳能换热器；其中，当所述空调系统处于制热模式下：所述泵能将经由所述室内换热器输出的、进入到所述储液器中的介质的一部分输送到所述太阳能换热器吸热后输送回至所述室内换热器中。

在一个或一些实施例中，空调系统还包括第二支路，所述被驱动件包括泵，所述泵处于第二支路中，所述第二支路还包括地埋管换热器；其中，当所述空调系统处于制冷模式下：所述泵能将经由所述室外换热器输出的、进入到所述储液器中的介质输送到所述地埋管换热器放热后输送至所述室内换热器中。

在一个或一些实施例中，空调系统还包括第一支路、第二支路和切换阀，所述被驱动件还包括泵，所述泵和所述切换阀同时处于第一支路和第二支路；其中，当所述空调系统处于制热模式下：所述切换阀处于将所述泵与所述太阳能换热器流体连通的阀位，所述泵能将经由所述室内换热器输出的、进入到所述储液器中的介质的一部分输送回到所述太阳能换热器吸热后输回至所述室内换热器中；当所述空调系统处于制冷模式下：所述切换阀处于将所述泵与所述地埋管换热器流体连通的阀位，所述泵能将经由所述室外换热器输出的、进入到所述储液器中的介质输送到所述地埋管换热器放热后输送至所述室内换热器中。

基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：

上述技术方案，实现了一个转动驱动源带动两个或以上数量的被驱动件，如此可以大大减少驱动源的数量，以降低产业能耗，实现节能。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的动力装置的一种结构示意图；

图2为本发明实施例提供的动力装置的另一种结构示意图；

图3为本发明实施例提供的往复式压缩机的原理示意图；

图4为本发明实施例提供的空调系统的一种原理示意图；

图5为本发明实施例提供的空调系统的另一种原理示意图；

图6为本发明实施例提供的空调系统的又一种原理示意图。

具体实施方式

下面结合图1～图6对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述。

参见图1或图2，本发明实施例提供一种动力装置，包括转动驱动源1和两个或以上的被驱动件2。转动驱动源1与各被驱动件2均驱动连接以带动各被驱动件2的转动部件转动，被驱动件2用于将流体的机械能转化为流体的压力能和/或动能。

被驱动件2为两个或两个以上，各被驱动件2均无需内置电机等驱动源，如此可简化被驱动件2的结构，且能减少产业内所需要的转动驱动源1的数量，以节能。

被驱动件2可以采用泵10、压缩机9等部件，转动驱动源1可包括电动机。电动机带动被驱动件2的转轴转动，以在被驱动件2内部实现流体能量的转换。

压缩机9具体可以为往复式压缩机、半封闭式的转子压缩机、涡旋式压缩机、螺杆式压缩机等，这些都使用电机带动曲轴做旋转运动。本实施例中，压缩机9是开启式压缩机，曲轴的功率输入端伸出机体外，通过传动装置与电动机相连接。其中泵10是在普通泵的基础上取消了内部的电机，通过传动装置将泵10内部的叶轮与电机连接。电动机的曲轴同时连接压缩机9和泵10。曲轴可以有曲柄轴、偏心轴、曲拐轴等多种形式。

压缩机9和泵10都是把机械能转化成流经其内部流体的压力能和动能的流体机械。参见图3，以往复式压缩机为例，电动机的输出轴3与曲轴91连接，电动机带动曲轴91做旋转运动，再通过压缩机9内部的曲轴—连杆机构将曲轴91的旋转运动转变为活塞92的往复运动，实现压缩机9的工作循环。泵10也是通过电动机带动泵10体内部的叶轮旋转，进而给流经泵10体内部的流体增压。

上述技术方案提供的动力装置。通过曲轴传动，实现一台电动机同时带动压缩机9中的转子、泵10中的叶轮转动压缩，给介质增压。该装置可以实现压缩机9、泵10不同转速运行，也可以实现只运行压缩机9或者泵10的特殊情况。且可节约空调系统的能耗，达到节能减排的目的；还可以降低系统的振动和噪音，提高系统的稳定与可靠性。

参见图1或图2，本实施例中，转动驱动源1包括两个或以上的输出轴3，各输出轴3驱动连接一被驱动件2。每个被驱动件2都由单独的输出轴3驱动。该结构便于单独控制各个被驱动件2的运行状态。

参见图1，输出轴3与被驱动件2之间设有离合器4。设置离合器4，便于控制被驱动件2的动作与否。

参见图1，离合器4与被驱动件2之间设有变速器5。设置变速器5，便于控制被驱动件2的转速。

本实施例中，转动驱动源1与两个被驱动件2有多种布置形式。以转动驱动源1为电动机、一个被驱动件2为压缩机9、另一个被驱动件2为泵10为例，不仅局限于图1所示的将电机置于压缩机9与泵10之间的分布形式，也可以将压缩机9与泵10置于同一边，或者形成角度式分布。实现角度式分布，主要是靠相应的曲轴连杆装置实现传动。参见图2，压缩机9与泵10可以实现90°的分布，且都在电动机的同一边。

泵10内的工作介质可以为氟、水等。同样上述技术方案不仅局限于空气-空气循环，也可应用于空气-水循环。氟泵和水泵的工作原理相同，只是工作介质不同。该装置的使用需结合具体的空调系统方案，本实施例是空气-空气循环，氟是换热介质，所以使用氟泵。而水泵则主要应用在需制取热水的系统方案中，比如空气-水循环的系统方案，常见的产品有空气源热泵热水机组、空气源热水器。

参见图4，本发明另一实施例提供一种空调系统，包括位于同一循环回路中的室内换热器6、储液器7、室外换热器8以及本发明任一技术方案所提供的动力装置。动力装置的被驱动件2包括压缩机9。压缩机9为制冷剂的循环提供动力。

动力装置的泵10可以为循环回路中的介质增压；亦可设置单独的支路，以实现对支路中的介质增压，下面介绍三种泵10对支路中的介质增压的实施例。

第一种情形为：参见图4，空调系统还包括第一支路，被驱动件2还包括泵10，泵10处于第一支路中，第一支路还包括太阳能换热器11；其中，当空调系统处于制热模式下：泵10能将经由室内换热器6输出的、进入到储液器7中的介质中的一部分输送到太阳能换热器11吸热后输送回至室内换热器6中再次换热。

太阳能换热器11能利用太阳能对进入其中的介质增温，增温后的介质再输送回至室内换热器6中再次换热，如此可以实现利用设置太阳能换热器11的太阳能实现室内制热，以降低能耗，节能减排。

第二种情形为：参见图5，空调系统还包括第二支路，被驱动件2包括泵10，泵10处于第二支路中，第二支路还包括地埋管换热器12。其中，当空调系统处于制冷模式下：泵10能将经由室外换热器8输出的、进入到储液器7中的介质(可以全部或为其中一部分)输送到地埋管换热器12放热后输送至室内换热器6中。图5中示意了储液器7中的部分介质经由地埋管换热器12放热后输送至室内换热器6中的情形。

制冷模式时，系统为制冷循环。此需求下，环境温度较高，但地下水温度较低，经过室外换热器8降温后的介质进入到地埋管换热器12再次降温，然后输送至室内换热器6中。如此可利用地热能实现室内空间制冷，以降低能耗，节能减排。

第三种情形为：参见图6，空调系统还包括第一支路、第二支路和切换阀13。被驱动件2还包括泵10，泵10和切换阀13同时处于第一支路和第二支路。其中，当空调系统处于制热模式下：切换阀13处于将泵10与太阳能换热器11流体连通的阀位，泵10能将经由室内换热器6输出的、进入到储液器7中的介质的一部分输送到太阳能换热器11吸热后输回至室内换热器6中。当空调系统处于制冷模式下：切换阀13处于将泵10与地埋管换热器12流体连通的阀位，泵10能将经由室外换热器8输出的、进入到储液器7中的全部或部分介质输送到地埋管换热器12放热后输送至室内换热器6中。同时设置太阳能换热器11、地埋管换热器12可根据情况利用太阳能和地热能，以实现节能。

图6所示的空调系统，主要包括普通空调系统循环流路，以及在制冷时利用低温热源地热实现介质过冷的流路(第二支路)，和在制热时利用太阳能热源实现介质过热的流路(第一支路)。

其中，空调循环主流路主要包括压缩机9、四通阀15、室内换热器6、室外换热器8、第一电子膨胀阀16、第二电子膨胀阀17、储液器7、汽分14等零部件。

制冷循环时的回路为：压缩机9-四通阀15-室外换热器8-第一电子膨胀阀16-储液器7-第二电子膨胀阀17-室内换热器6-四通阀15-汽分14-压缩机9。

制热循环时的回路为：压缩机9-四通阀15-室内换热器6-第二电子膨胀阀17-储液器7-第一电子膨胀阀16-室外换热器8-四通阀15-汽分14-压缩机9。

该系统使用了复合压缩机9与泵10的装置，通过该装置可以用一台电动机同时控制系统的压缩机9和泵10。该系统通过控制三通阀的开关可实现：

制冷时利用低温地热源实现介质过冷，即第二支路参与循环：制冷循环时经室外换热器8冷凝后的介质流经储液器7，其中的液态介质通过泵10增压，后经切换阀13(具体包括三通阀)流向地埋管换热器12。因夏季地下水温度较低，介质在地埋管换热器12中可进一步散热，实现过冷。过冷后的液态介质与空调循环系统中的介质汇合后再流向第二电子膨胀阀17。

制热时利用太阳能换热器11实现介质过热，即第一支路参与循环：制热循环时经室内换热器6冷凝后的介质流经储液器7，其中液态介质通过泵10增压，后经切换阀13(具体包括三通阀)流向太阳能管换热器11，吸收太阳能实现介质过热。过热的介质再通过管路流向室内换热器6进口处，与从压缩机9出来的介质汇合后再次流向室内换热器6。

上述技术方案，可实现一台电动机同时控制空调系统中的压缩机9和泵10，可以取消系统中压缩机和泵的内置电机，节约空调系统的能耗。将该装置应用在空调循环中，夏季制冷时可与地下水换热实现介质过冷，冬季制热时可利用太阳能换热实现介质过热，以进一步提高系统的能效，达到节能减排的目的；还可以降低系统的振动和噪音，提高系统的稳定与可靠性。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种空调系统，其特征在于，包括位于同一循环回路中的室内换热器(6)、储液器(7)、室外换热器(8)以及动力装置的被驱动件(2)；

所述动力装置包括转动驱动源(1)和两个或以上的所述被驱动件(2)；各个所述被驱动件(2)均被配置为无内置驱动源的结构；所述转动驱动源(1)与各所述被驱动件(2)均驱动连接以带动各所述被驱动件(2)的转动部件转动，所述被驱动件(2)用于将流体的机械能转化为流体的压力能和/或动能；

其中，所述空调系统还包括第一支路，所述被驱动件(2)还包括泵(10)，所述泵(10)处于第一支路中，所述第一支路还包括太阳能换热器(11)；其中，当所述空调系统处于制热模式下：所述泵(10)能将经由所述室内换热器(6)输出的、进入到所述储液器(7)中的介质的一部分输送到所述太阳能换热器(11)吸热后输送回至所述室内换热器(6)中；或者，

空调系统还包括第二支路，所述被驱动件(2)包括泵(10)，所述泵(10)处于第二支路中，所述第二支路还包括地埋管换热器(12)；其中，当所述空调系统处于制冷模式下：所述泵(10)能将经由所述室外换热器(8)输出的、进入到所述储液器(7)中的介质输送到地埋管换热器(12)放热后输送至所述室内换热器(6)中；或者

所述空调系统还包括第一支路、第二支路和切换阀(13)，所述被驱动件(2)还包括泵(10)，所述泵(10)和所述切换阀(13)同时处于第一支路和第二支路；其中，当所述空调系统处于制热模式下：所述切换阀(13)处于将所述泵(10)与太阳能换热器(11)流体连通的阀位，所述泵(10)能将经由所述室内换热器(6)输出的、进入到所述储液器(7)中的介质的一部分输送到所述太阳能换热器(11)吸热后输送回至所述室内换热器(6)中；当所述空调系统处于制冷模式下：所述切换阀(13)处于将所述泵(10)与地埋管换热器(12)流体连通的阀位，所述泵(10)能将经由所述室外换热器(8)输出的、进入到所述储液器(7)中的介质输送到所述地埋管换热器(12)放热后输送至所述室内换热器(6)中。

2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述转动驱动源(1)包括两个以上的输出轴(3)，各所述输出轴(3)驱动连接一所述被驱动件(2)。

3.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述输出轴(3)与所述被驱动件(2)之间设有离合器(4)。

4.根据权利要求3所述的空调系统，其特征在于，所述离合器(4)与所述被驱动件(2)之间设有变速器(5)。

5.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述转动驱动源(1)选自电动机。

6.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述被驱动件(2)选自泵(10)。

7.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述被驱动件(2)选自压缩机(9)。