[发明专利]用于空调和热泵的冷却装置

权利要求书

1.一种冷却装置，包括：

—用于通过供热循环(5，7，24，16，4，3)传递流体的液泵(4)，

—用于加热供热循环(5，7，24，16，4，3)中的流体的外部热源(1，2)，

—具有膨胀器入口和膨胀器出口的膨胀器(7)，膨胀器入口具有连接到外部热源(1，2)的流体连接部(5)，用于接收气态流体以通过膨胀所述流体来驱动膨胀器(7)，

—具有压缩机入口和压缩机出口的压缩机(9)，所述压缩机由膨胀器(7)驱动，用于将工作流体从低压压缩机入口气体压缩到高压压缩机出口气体，

—具有连接到压缩机出口的流体连接部(21)的第一热交换器(22)，并且所述第一热交换器连接到膨胀器入口，用于将热量从高压压缩机出口气体传递到供热循环中的所述流体，

—具有冷凝器的第二热交换器(13)，用于将从膨胀器出来的工作流体通过能量传递冷凝到更低温度的第二流体，

—具有蒸发器的第三热交换器(18)，用于使从第二热交换器(13)出来的工作流体通过与第三流体(19)进行能量传递而蒸发，并且用于在第三流体(19)中产生期望的冷却效果，

其特征在于：第一热交换器(22)在外部热源(1，2)和膨胀器(7)入口之间连接到供热循环。

2.如权利要求1所述的装置，其中第一热交换器(22)构造成用于升高来自外部热源(1，2)的流体的温度。

3.如权利要求2所述的装置，其中所述温度的升高适于将工作流体从液态变为气态。

4.如上述任一权利要求所述的装置，其中工作流体是水。

5.如上述任一权利要求所述的装置，其中膨胀器具有第一膨胀器级(7’)和第二膨胀器级(7”)并且可选择地包括另外的膨胀器级，设置一加热装置，用于将热量传递到第一膨胀器级(7’)和第二膨胀器级(7”)之间的气态流体。

6.如上述任一权利要求所述的装置，其中压缩机具有第一压缩机级(9’)和第二压缩机级(9”)，并且可选择地包括另外的压缩机级。

7.如权利要求5或6所述的装置，其中加热装置是第四热交换器(27)，所述第四热交换器(27)具有连接到第一热交换器(22)的下游流体连接部(28)。

8.如上述任一权利要求所述的装置，其中到膨胀器(7)出口的一膨胀器出口流体连接部(24)和到压缩机(9)出口的一压缩机出口流体连接部(23)通过一减压阀(25)相互连接。

9.如权利要求8所述的装置，其中所述阀连接到第二热交换器(13)下游的所述膨胀器出口流体连接部(24)，并且其中所述阀连接到第二热交换器(13)上游的压缩机出口流体连接部(23)。

10.如上述任一权利要求所述的装置，其中设置一第五热交换器，用于从压缩机(9)出口的流体传递热量到压缩机(9)入口的流体。

11.如上述任一权利要求所述的装置，其中外部热源(1，2)包括太阳能加热器(1)。

12.如权利要求11所述的装置，其中太阳能加热器(1)构造成给流体循环中的流体提供70℃-120℃的温度。

13.如权利要求11所述的装置，其中太阳能加热器(1)与太阳能集热器结合，构造用于给流体循环中的流体提供上至500℃的温度。

14.如上述任一权利要求所述的装置，其中在膨胀器(7)之前的供热循环中工作流体的压力小于2个大气压。

15.如权利要求14所述的装置，其中在膨胀器(7)之前的供热循环中工作流体的压力大约为大气压力。

16.如上述任一权利要求所述的装置，其中设置一第六热交换器(30)，用于在压缩机(7)的出口流体连接部(21，23)和外部热源(1，2)上游的工作流体之间进行热量传递。

17.如上述任一权利要求所述的装置，其中膨胀器和/或压缩机可以是轴向或径向型涡轮式，或上述两种类型的结合。

18.如权利要求17所述的装置，其中膨胀器的转速在50,000到250,000rpm之间。

19.如上述任一权利要求所述的装置的应用，该装置对水进行蒸馏，以用来对送入冷凝器(13)的空气进行加湿。