[实用新型]内燃机动能水源热泵船用空调

说明书

本实用新型的内燃机动能水源热泵船用空调为中小型船艇、游艇配置空调而设计。采用水源热泵分体直接蒸发式船用空调工作原理，空调室外机组由隔音罩箱式结构外壳、内燃机、轴带压缩机、皮带轮式水泵、干燥过滤器、四通换向阀、套管式换热器、中央控制器、储液器、直流发电机、油门电控器组成安装在船艇机舱内；空调室内机组由蒸发器、蒸发风机、节流膨胀阀、凝水盘及机组外壳等组成安装在船艇客舱内。空调压缩机、直流发电机、皮带轮式水泵直接由内燃机机驱动。另设计外置蓄电瓶组与交直流逆变器，二者电源均由空调内置直流发电机提供，满足船艇自身用电器具及空调部分电器直流电源或动力电源需求。

技术领域

本新型发明涉及到空调技术领域，尤其涉及到中小型船艇、游艇装配船用空调。

背景技术

由于国内经济的高速发展，现阶段建造的小型船艇、游艇也日益增多，这类船艇已不再是满足简单的航行功能需求，配备船用空调已成为船乘人员舒适性方面必备考虑。此类船艇需装配空调得首先配备发电机组，且受空调压缩机启动电流大这一特性，其配备的发电机容量需远大于空调实际消耗的电功率；常规船用空调压缩机的能量来自于发电机组，发电机组的能量来自于所配内燃机动力源。即有由机械能转变为电能再由电能转变为机械能的过程，其内燃机输出功率与空调压缩输出功率之间的能效比是非常低的，因此在此转换过程中损耗的能源也很巨大；其次此类船艇舱室空间都很小且对配套设备重量要求较高，安装船用空调需同时配备发电机组，会造成整体船艇使用空间功能的下降或受空间限制根本无法同时安装上述二设备。

本人曾取得专利号为ZL201621150968.3《自带发电功能的水源热泵船用空调》实用新型专利证书，其专利所述水源热泵船用空调工作原理是空调冷(热)水机组+空调未端设备风机盘管间接式中央空调工作形式。对小型船艇来说更希望有一种结构简单采用内燃机为动能的直接蒸发式水源热泵船用空调，即船艇客舱内的空调未端设备是以制冷剂为媒介的蒸发机组而不是以冷媒水为媒介的风机盘管。

发明内容

本实用新型内燃机动能水源热泵船用空调采用分体直接蒸发式空调工作原理，由安装在船艇机舱或底舱中空调室外机组与安装在船艇客舱内空调室机组组成。空调室外机组外形采用隔音罩箱式结构，内部由电启动型内燃机(本实用新型空调动力源适用所有使用燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机，如汽油机、柴油机、天然气(CNG)、LPG发动机、乙醇发动机等，从船艇相关规范及安全角度考虑应使用柴油机)、皮带轮式水泵、轴带压缩机、干燥过滤器、四通换向阀、套管式换热器(本实用新型空调水换热器适用所有可作为热泵机组使用以水氟作为热交换的水换热器)、中央控制器(电控箱)、储液器、直流发电机、油门电控器组成安装在船艇机舱内；空调室内机组由蒸发器、蒸发风机、节流膨胀阀(本实用新型空调节流膨胀阀同样适用电子膨胀阀、毛细管等节流装置)、凝水盘及机组外壳等组成安装在船艇客舱内。

空调室外机组内压缩机采用皮带轮驱动型轴带压缩机，由内燃机通过皮带轮直接带动空调轴带压缩机。压缩机皮带轮设有离合器，空调在不需工作时压缩机退出运行。

空调室外机组内套管式换热器的水源与内燃机冷却水源(水冷式内燃机采用，风冷式内燃机无需此功能)均由皮带轮式水泵提供，水泵进水口联接至船艇舱底海水门，皮带轮式水泵亦是由内燃机通过皮带轮直接驱动。

空调室外机组内另加装一台直流发电机同样由内燃机通过皮带轮驱动，直接给船配蓄电瓶组充电及给其它低压用电器具提供直流电源。由于直流发电机电功率输出的大小并非由转速所决定而是由励磁线圈电流所决定，这样便于内燃机在空调压缩机停止运行作低转速低功率输出时，通过二者主、被动轮径合理配比发电机也能输出最大电功率。故本新型船用空调在平常不使用空调时还可运行发电模式工作。部分船艇有少量用电器具使用要求是AC220V动力电源，可由外置的一台DC12或DC24V/AC220V交直流逆变器提供。直流发电机输出电压根据船艇配置的蓄电瓶组电压DC12V或DC24V而定。