一種家用空調的空氣制冷裝置制造方法
【專利摘要】一種家用空調的空氣制冷裝置，其總成包括：高速電機、壓縮機、膨脹機、主軸及換熱器，壓縮機出氣口經由換熱器聯通至膨脹機進氣口，壓縮機、膨脹機位于高速電機軸向的同一側，且壓縮機位于膨脹機與高速電機之間，三者經主軸同軸連接、同軸工作。該實用新型直接采用空氣作為制冷介質，不再需要氟利昂作為制冷劑，能夠有效減少溫室效應，利于節能減排，保護環境，且在充分運轉后，高速電機只需提供少量電力便可滿足壓縮氣體所需驅動力，其整體具有結構簡單合理，體積小，重量輕、使用壽命長，性能安全可靠的特點，并且適用性強，可廣泛代替現有各種家庭空調制冷設備。
【專利說明】-種家用空調的空氣制冷裝置
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于制冷【技術領域】，具體涉及一種家用空調的空氣制冷裝置。
【背景技術】
[0002] 目前，家用空調大都采用蒸汽壓縮制冷技術，制冷裝置一般為常規蒸汽壓縮制冷 機，其不但以完全消耗電機動力為代價，且需采用氟利昂作為制冷劑，不僅價格較高，還有 一定毒性，將對大氣環境會產生較嚴重污染，無法滿足工質環保性要求。另一方面，雖然空 氣作為制冷劑在空氣分離和民用飛機上早已應用，但由于普通空氣制冷裝置存在效率低， 設備龐大等缺點，使其在家用空調制冷中無法得到廣泛的應用。
【發明內容】
[0003] 為了克服上述現有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種家用空調的空氣 制冷裝置，以解決現有家用空調制冷裝置所存在的諸多缺陷。
[0004] 為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：
[0005] -種家用空調的空氣制冷裝置，包括高速電機、壓縮機、膨脹機、主軸及換熱器，其 特征在于：所述壓縮機、膨脹機位于高速電機軸向的同一側，所述壓縮機出氣口經由換熱器 聯通至膨脹機進氣口，其中所述壓縮機位于膨脹機與高速電機之間，三者經主軸同軸連接、 同軸工作。
[0006] 所述壓縮機、膨脹機同主軸連接處設置有空氣軸承或磁懸浮軸承作為主軸支撐結 構，為無油潤滑系統；
[0007] 所述壓縮機為一級或多級離心式渦輪壓縮機；
[0008] 所述膨脹機為一級或多級渦輪式膨脹機。
[0009] 本實用新型的有益效果是：
[0010] (1)直接采用空氣作為制冷介質，不再需要氟利昂作為制冷劑，能夠有效減少溫室 效應，利于節能減排，保護環境；
[0011] (2)因高壓空氣在膨脹機中膨脹做功，可使膨脹機回收膨脹功作為驅動壓縮機的 動力來源。膨脹機的旋轉運動可以最大限度地補充電動機的動力來使壓縮機進行高速旋轉 運動運動，因此高速電機只需提供少量電力便可滿足制冷所需驅動力，有效的減少了電機 負荷及功耗，提高制冷效率，且無需壓力平穩，不存在啟動電流大的問題；
[0012] (3)壓縮機與膨脹機之間采用空氣軸承或磁懸浮軸承作為主軸支撐結構，通過在 運轉過程中軸承腔內導入的壓縮空氣，使主軸在空氣中懸浮，實現了電機在5萬轉/分-- 10萬轉/分高速運轉時的精確、穩定，從而可高效對氣體進行離心式壓縮，由于空氣軸承可 以無油工作，產生的熱量很少，因此整個裝置結構緊湊，主軸運轉穩定、精度高；
[0013] (4)結構簡單合理，連接方便，具有體積小，重量輕、系統壓力低，密封要求低的特 占.
[0014] (5)使用壽命長，性能安全可靠，故障及維修率低，并且適用性強，可廣泛代替現有 各種家庭空調制冷設備。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015] 圖1為本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016] 下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
[0017] 參見圖1，一種家用空調的空氣制冷裝置，其總成包括：高速電機1、壓縮機2、膨脹 機3、主軸4及換熱器5，壓縮機2的出氣口經由換熱器5聯通至膨脹機3的進氣口，其中壓 縮機2、膨脹機3位于高速電機1軸向的同一側，且壓縮機2位于膨脹機3與高速電機1之 間，三者經主軸4同軸連接、同軸工作。
[0018] 所述壓縮機2、膨脹機3同主軸1連接處設置有空氣軸承或磁懸浮軸承作為主軸支 撐結構，無油潤滑系統；
[0019] 所述壓縮機2為一級或多級離心式渦輪壓縮機；
[0020] 所述膨脹機3為一級或多級渦輪式膨脹機。
[0021] 本實用新型的工作原理是：高速電機經主軸驅動壓縮機、膨脹機運轉后，室內空氣 被壓縮機吸入，并壓縮成高溫高壓氣體。高溫高壓氣體經換熱器將壓縮時產生的熱量置換 出來，該熱量可以加熱生活用水也可以在冬季采暖等，如不需要可以散發到大氣中。經換 熱后的次低溫高壓氣體進入膨脹機后絕熱等熵膨脹，高壓氣體經膨脹后通過驅動膨脹機做 功，同時氣體的溫度急劇降低，經過此物理過程，壓縮氣體變為低溫常壓氣體進入室內進行 吸熱制冷，使室內的溫度逐漸下降，同時壓縮機又吸入正在冷卻的空氣進行壓縮，進入下一 個循環，直至室溫達到所控制的溫度。另因支撐壓縮機和膨脹機運轉的空氣軸承或磁懸浮 軸承幾乎無功耗，且膨脹機回收壓縮功進行膨脹做功與高速電機共同驅動壓縮機旋轉，因 此在充分運轉后，高速電機只需提供少量電力便可滿足壓縮氣體所需驅動力。由于該空氣 制冷裝置將膨脹冷卻后的低溫空氣直接注入室內，省略了傳統空調系統的室內換熱器，故 使用該空氣制冷裝置的空調系統將比傳統空調系統更加高效與環保。
【權利要求】
1. 一種家用空調的空氣制冷裝置，包括高速電機、壓縮機、膨脹機、主軸及換熱器，其 特征在于：所述壓縮機出氣口經由換熱器聯通至膨脹機進氣口，所述壓縮機、膨脹機位于高 速電機軸向的同一側，且壓縮機位于膨脹機與高速電機之間，三者經主軸同軸連接、同軸工 作。
2. 根據權利要求1所述的一種家用空調的空氣制冷裝置，其特征在于：壓縮機與膨脹 機之間主軸部分設置有空氣軸承或磁懸浮軸承作為主軸支撐結構。
3. 根據權利要求1所述的一種家用空調的空氣制冷裝置，其特征在于：所述壓縮機為 一級或多級離心式渦輪壓縮機。
4. 根據權利要求1所述的一種家用空調的空氣制冷裝置，其特征在于：所述膨脹機為 一級或多級渦輪式膨脹機。
【文檔編號】F25B31/02GK203880993SQ201420325927
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年6月18日 優先權日:2014年6月18日
【發明者】李斌, 李春海 申請人:陜西動力源節能環保科技有限公司