[发明专利]分时发电/空调一体化系统及其工作方法

权利要求书

1.一种分时发电/空调一体化系统，其特征在于：

该系统包括电动发电机（1）、涡旋压缩/膨胀机（2）、冷凝器（4）、有机泵（7）、蒸发器（8）、节流阀（12）；

上述涡旋压缩/膨胀机（2）具有切向口（18）和轴向口（21），涡旋压缩/膨胀机（2）还包括外筒（20）、静涡盘（19）、动涡盘（23），静涡盘（19）与动涡盘（23）的两个切点间形成一个封闭腔（22）；

冷凝器（4）热侧出口分为两路：一路依次通过第二球阀（5）、第一单向阀（6）、有机泵（7），与蒸发器（8）冷侧入口相连；另一路依次通过第四球阀（10）、第二单向阀（11）、节流阀（12），与蒸发器热侧入口相连。蒸发器（8）还包括热侧进口、热侧出口、冷侧进口和冷侧出口，热源（16）从蒸发器（8）冷侧入口进入，从蒸发器（8）冷侧出口排出；

蒸发器（8）热侧出口分为两路，一路依次经过第五球阀（13）、涡旋压缩/膨胀机（2）、第一球阀（3）后与冷凝器（4）热侧入口相连；另一路依次经过第三球阀（9）、涡旋压缩/膨胀机（2）、第六球阀（14）后与冷凝器（4）热侧入口相连；冷凝器（4）还包括冷侧入口和冷侧出口，冷源（17）从冷凝器（4）冷侧入口进入并从冷侧出口排出。

2.根据权利要求1所述的分时发电/空调一体化系统的工作方法，其特征在于包括以下过程：

一、中低温热力正循环发电过程：

冷凝器（4）热侧出口有机工质（15）依次通过第二球阀（5）、第一单向阀（6）和有机泵（7）增压后，进入蒸发器（3）冷侧入口，受到蒸发器（8）热侧入口进入的热源（16）加热后，有机工质（15）蒸发后从蒸发器（8）冷侧排出，然后通过第五球阀（13）进入涡旋压缩/膨胀机（2）实现有机工质膨胀做功过程，之后有机工质从涡旋压缩/膨胀机（2）排出，最后再通过第一球阀（3）进入冷凝器（4）热侧入口；

上述有机工质膨胀做功过程，具体过程如下：有机工质（15）从涡旋压缩/膨胀机（2）轴向口（21）进入封闭腔（22），封闭腔（22）内的有机工质（15）自发膨胀，封闭腔（22）逆时针从涡旋中心不断向外移动的过程中容积不断增加，同时会推动动涡盘（23）逆时针旋转，动涡盘（23）会带动电动发电机（1）发电，随着封闭腔（22）容积不断增加，有机工质（15）压力降低，并最终从切向口（18）排出;

二、热力学逆循环空调模式：

冷凝器（4）热侧出口有机工质（15）依次通过第四球阀（10）、第二单向阀（11）和节流阀（12）膨胀降压、降温后，进入蒸发器（3）冷侧入口，受到蒸发器（8）热侧热源（16）加热后，有机工质（15）蒸发并从蒸发器（8）冷侧排出，然后通过第三球阀（9）进入涡旋压缩/膨胀机（2），在电动发电机（1）的驱动下，实现有机工质的增压升温，之后有机工质从涡旋压缩/膨胀机（2）排出，再通过第六球阀（14）进入冷凝器（4）热侧入口；

上述有机工质增压耗功过程，具体过程如下：有机工质（15）从涡旋压缩/膨胀机（2）切向口（18）进入动涡盘（23）和静涡盘（19）间的封闭腔（22），动涡盘（23）在电动发电机（1）的驱动下顺时针旋转，存在封闭腔（22）内有机工质（15）随着动涡盘（23）会沿顺时针方向向涡旋中心旋转，同时封闭腔（22）容积不断缩小，封闭腔（22）内有机工质（15）的压力不断增加，并最终从轴向口（21）排出。

3.根据权利要求1所述的分时发电/空调一体化系统的工作方法，其特征在于：该系统在不同工作模式时，采用同一种有机工质。

4.根据权利要求3所述的分时发电/空调一体化系统的工作方法，其特征在于：所述有机工质为R11、R12、R22、R134a、R245fa或R123。