專利名稱：熱、冷雙向共生系統及其流程的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種既供熱又制冷的裝置，特別是能在產生不同 溫度熱水和蒸汽時也能制冷的只單向消耗制冷能源而獲雙向能 量輸出的熱、冷雙向共生系統及其流程。
技術背景-現在市場上產生熱水和蒸汽的裝置，多為鍋爐，其大約有如 下幾種1、 燃煤鍋爐，其熱$夂率低，燃料污染環境，消耗了地球 上藏量有限的煤炭資源；2、 燃氣鍋爐，當燃料與空氣量調節不當、燃燒不充分時， 易引起中毒事故，煙氣中也排放不少有害物質，對環 境造成危害；3、 燃油鍋爐，對燃油要求嚴格，不合格的燃油往往不能 正常燃燒，甚至會損害設備壽命，對之還需輔助設置 煙囪和消聲設備等.，增加額外投資；4、 電熱鍋爐，其也只能等效的按能量守恒定律轉化熱量。 鍋爐為供熱裝置，它只能產生不同溫度的熱水和蒸汽，其不能同時制冷。至于制冷，不論冰箱或空調，其產品設計也只單向的考慮制
冷指標，它產生的廢熱，基本都是通過風機、水泵或順其自然向 空氣中排放，使得比制冷多得多的熱能不僅就這樣白白浪費掉 了，而且其對溫室效應、熱島效應推波助瀾，造成人們不愿看到 的惡果。
發明內容
當.今世界，能源緊張、資源匱乏，節能、環保已成為可持 續發展的主題。隨著人們生活水平的提高，制冷空調的使用已 日益普及，空調器的能耗已成為日常生活的主要能耗之一。如 何把人們對熱和冷的需求統一起來，用單向的能量消耗，獲得 熱、冷雙向的輸出，這乃是當今的熱門課題。根據熱力學原理，內能和內能之間存在著"轉移"，內能 和機械能之間存在著"轉化"，根據熱力學第二定律(克勞修斯 表述):.只要有其他物理過程參與(壓縮機工作)，熱量就可以 從低溫(空氣)傳遞到高溫(熱水中)，即所稱的"空氣熱能熱 泵"'原理。
本發明要解決的技術問題是利用熱力學第二定律克服上 述現有技術的不足，把現有制冷產生的廢棄熱能充分回收利用， 將之轉換成不同溫度的熱水及蒸汽，用制冷單向的能量消耗， 獲得熱、冷雙向的輸出。.本發明所采用的技術方案是按所需熱水和蒸汽的溫度及 容量大小選擇壓縮機、冷凝器、過濾器、膨脹閥和蒸發器等， 按照本發明制成熱、冷雙向共生系統，啟動壓縮機，將制冷系
統內低壓制冷劑吸入并壓縮為高溫、高壓、過熱蒸汽后，經換 熱器中的制冷劑內膽流向冷凝器，使之與換熱器和冷凝器中的 水迸行充分的熱交換，使制冷劑內膽中的高溫、高壓、過熱蒸 汽的絕大部分熱量傳向換熱器的水中，制冷劑中未完全交換的 熱量，在冷凝器中再次被水吸收，使制冷劑蒸汽凝結為高壓、 過冷液體，再經過過濾器和膨脹閥成為低溫、低壓液體，進入 蒸發器進行低壓蒸發，并吸收周圍空氣的熱量(液體汽化吸熱), 使周屈降溫，此后從蒸發器流出的是低壓制冷劑蒸汽，經氣液 分離器，將殘余的制冷劑液體分離后的低壓制冷劑蒸汽再次被 壓縮機吸入壓縮進行下一個循環。壓縮機如此連續循環作功， 通過壓縮機的工作，就把空氣中的熱量搬走(使空氣降溫制冷)， 而把這搬走的熱量送至換熱'器(換熱器中的水吸收制冷劑帶來 的熱量而變熱)。"制冷"的過程，實際上是通過消耗一定的外 界能量(壓縮機運行作功)，把熱量從"低溫熱源"(空氣)轉 移到."高溫熱源"(換熱器的水中)的過程。我們通過"制冷" 把制冷劑的溫度降低的同時，加上外功轉化的熱量，必然會產 生比冷量更大的熱量。本發明"熱、冷歡向共生系統及其流程"與現有供熱裝置 相比，其比供熱節省了鍋爐和鍋爐房的購置與基建投資，省掉 了勞動強度極大的鍋爐工；與現有的制冷系統相比，其充分利 用了制冷裝置的廢熱，將制冷時產生的低品位熱量有效地利用 起來.，達到了節約能源的目的，但制冷效果絲毫沒受影響，系
統中的換熱器利用水充分吸熱，減少了排放到環境中的廢熱， 對中央空調來說，由于取消-了冷卻塔，減少了建筑物周圍的噪 聲，使環境更安靜；使用本發明后，用戶不再需要在家中設置熱水器，減去了熱水器的裝設投資，同時省去了專門燒熱水的 費用。
圖1是本發明熱、冷雙向共生系統及其流程的原理簡圖。 圖2是換熱器的結構原理示意圖。 1、壓縮機，2、換熱器，21、制冷劑內膽，22、換熱器外殼，23、 進水口， 24、出水口， 25、止逆閥，26、熱水供水閥門，2-1、 2-2、 2-3、 2-4、 2-5、 2-6、換熱器順序編號，211、 212、接口， 213、 制冷劑接頭，3、冷凝器，4、過濾器，5、膨脹閥，6、電磁閥，7、 蒸發器，8、電磁闊，9、板式換熱器，10、氣液分離器。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明作進一步的說明，參照圖1、圖2， 本發明熱、冷雙向共生系統及其流程，由壓縮機、換熱器、冷 凝器、過濾器、膨脹閥、蒸發器組成，其特征是壓縮機1將制 冷系統內低壓制冷劑吸入并壓縮為高溫、高壓、過熱蒸汽后， 經換熱器2中的制冷劑內膽21，流向冷凝器3，其間與換熱器 2和冷凝器3中的水進行充分的熱交換而使水變熱、使高壓制 冷劑蒸汽凝結為高壓過冷液體，高壓過冷液體經過過濾器4、 膨脹閥5后成為低溫低壓液體，經電磁閥6進入蒸發器7進行
低壓蒸發，并吸收周圍空氣的熱量，使周圍空氣降溫制冷，從 蒸發器7流出的低壓制冷劑蒸汽，經氣液分離器10后，重新 被壓縮機l吸入，進行下一個循環。
在熱、冷雙向共生系統及其流程中，經膨脹閥5后，可
根據需要設置電磁閥8、板式換熱器9等多條并聯蒸發吸熱支路。
在熱、冷雙向共生系統及其流程中，換熱器2的換熱器 外殼22內裝有只與制冷系統連通，供制冷劑在管內流通的制 冷劑內膽21。
在熱、冷雙向共生系統及其流程中，連接相鄰兩個制冷劑 內膽21的接口 211和接口 212的是制冷劑接頭213。
在熱、冷雙向共生系統及其流程中，制冷劑內膽2的接口 211和接口 212密閉而不滲漏的裝設在換熱器外殼22內。
在熱、冷雙向共生系統及其流程中，其換熱器外殼22 上設有進水口 23和出水口 24。
在熱、冷雙向共生系統及其流程中，其換熱器外殼22 的出水口 24處設有只能使水流出，而不能讓水逆流的止逆閥 253。
在熱、冷雙向共生系統及其流程中，每相鄰兩個制冷劑 內膽21串聯后，換熱器外殼22上的進水口 23和另一個換熱器 外殼22上的出水口 24及止逆閥25串聯。
在熱、冷雙向共生系統及其流程中，其換熱器外殼22
上裝設有熱水供水閥門26。
在熱、冷雙向共生系統及其流程中，其換熱器2的數量
可根據實際需要串聯，'換熱器串聯在不同位置而獲不同溫度，
溫度最高的是高壓制冷劑進口處的換熱器2-1;溫度最低的制
冷劑出口處的換熱器2-6的進水口接自來水。
在熱、冷雙向共生系統及其流程中，離壓縮機l最近
的換熱器2-1溫度可高達150。C，其他換熱器2-2、 2-3、 2-4、 2-5、 2-6溫度依次逐漸降低。
權利要求
1、 本發明熱、冷雙向共生系統及其流程，由壓縮機、換熱器、冷凝器、過濾 器、膨脹閥、蒸發器組成'，其特征是壓縮機(1)將制冷系統內低壓制冷劑吸入并壓縮為高溫、高壓、過熱蒸汽后，經換熱器(2)中的制冷劑內 膽(21)，流向冷凝器(3)，其間與換熱器(2)和冷凝器(3)中的水進 行充分的熱交換而使水變熱、使高壓制冷劑蒸汽凝結為高壓過冷液體，高 壓過冷液體經過過濾器(4)、膨脹閥(5)后成為低溫低壓液體，經電磁 閥(6)進入蒸發器(7)進行低壓蒸發，并吸收周圍空氣的熱量，使周圍 空氣降溫制冷，從蒸發器(7)流出的低壓制冷劑蒸汽，經氣液分離器(IO) 后，重新被壓縮機(1)吸入，進行下一個循環。
2、 根據權利要求1所述的熱、冷雙向共生系統及其流程，其特征是經膨脹閥 (5)后，可根據需要設置電磁閥(8)、板式換熱器(9)等多條并聯蒸發吸熱支路。 .
3、 根據權利要求1所述的熱、冷雙向共生系統及其流程，其特征是換熱器(2)的換熱器外殼(22)內裝有只與制冷系統連通，供制冷劑在管內流通的制 冷劑內膽(21)。
4、 根據權利要求1所述的熱'、冷雙向共生系統及其流程，其特征是連接相鄰 兩個制冷劑內膽(21)的接口(211)和接口(212)的是制冷劑接頭(213)。
5、 根據權利要求3所述的熱、冷雙向共生系統及其流程，其特征是制冷劑內 膽(21)的接口 (211)和接口 (212)密閉而不滲漏的裝設在換熱器外'殼(22)內。
6、 根據權利要求3所述的熱、冷雙向共生系統及其流程，其特征是換熱器外 殼(22)上設有進水口 (23)和出水口 (24)。
7、 根據權利要求6所述的熱、冷雙向共生系統及其流程，其特征是換熱器外殼(22)的出水口 (24)處設有只能使水流出，而不能讓水逆流的止逆閥 (25)。
8、 根據權利要求1所述的熱、冷雙向共生系統及其流程，其特征是每相鄰 兩個制冷劑內膽(21)串聯后，換熱器外殼(22)上的進水口 (23)和 另一個換熱器外殼(22)上的出水口 (24)及止逆閥(25)串聯。
9、 根據權利要求1所述的熱、冷雙向共生系統及其流程，其特征是其換熱器 外殼(22)上裝設有熱水供水閥門(26)。
10、 根據權利要求1所述的熱、冷雙向共生系統及其流程，其特征是其換熱 器(2)的數量可根據實際需要串聯，換熱器串聯在不同位置而獲不同溫 度，溫度最高的是高壓制冷劑進口處的換熱器(2-1);溫度最低的制冷 劑出口處的換熱器(2-6)的進水口接自來水。
全文摘要
本發明涉及一種既能供熱又能制冷的裝置，特別是能在產生不同溫度熱水和蒸汽時也能制冷的只單向消耗制冷能源而獲雙向能量輸出的熱、冷雙向共生系統及其流程，其根據熱力學第二定律，通過壓縮機的工作，把熱量從空氣(使周圍空氣制冷降溫)傳送到熱水中，本發明通過在制冷系統的壓縮機和冷凝器之間的管路中串接換熱器，解決了當今供熱而不用專門設置鍋爐；制冷時產生的廢熱通過換熱器充分回收利用，而不再向大氣排放廢熱，在絲毫不影響降溫制冷的同時，獲得了熱水，免去了裝設熱水器的投資，同時省去了專門燒熱水的費用，本發明實用于所有需要制冷并獲得廉價熱能的場合。
文檔編號F25B39/04GK101122426SQ20071007592
公開日2008年2月13日 申請日期2007年7月9日 優先權日2007年7月9日
發明者凌霄漢 申請人:王俊平;吳 濤