[发明专利]一种利用低温介质获取冷气、电能的方法及其装置

权利要求书

1.一种利用低温介质获取冷气、电能的装置，其特征在于：包括机械能输出子系统和外部能源收集子系统，所述机械能输出子系统包括发电蒸气压缩机、用于盛装换热介质的保温水箱、位于换热介质中的第一冷凝器和第一蒸发器、用于储存低温介质的第一储液罐、第一膨胀机构和旋片式动力机，所述发电蒸气压缩机、第一冷凝器、第一储液罐、第一膨胀机构、第一蒸发器和旋片式动力机依次相连构成一套用于低温介质作为制冷剂循环流动的制冷循环通路，制冷剂在第一冷凝器中冷凝并向换热介质释放冷凝热，由换热介质吸收冷凝热，制冷剂冷凝后成为液体通过第一膨胀机构减压后在第一蒸发器中蒸发；所述外部能源收集子系统包括循环泵和用于收集低品位热能的外部能源收集器，循环泵的进口与保温水箱连通，循环泵的出口与外部能源收集器的进口连接，外部能源收集器的出口与保温水箱连通构成用于换热介质循环流动的循环通路而使在外部能源收集器中吸收热量的换热介质不断输送至保温水箱；制冷剂蒸发时吸收换热介质的热量发生膨胀对旋片式动力机做功，而使旋片式动力机运转产生机械能，做功后的制冷剂以蒸气状态经发电蒸气压缩机压缩入第一冷凝器实现循环；以低温介质作为制冷剂通过冷凝向换热介质释放冷凝热，由换热介质吸收冷凝热，同时换热介质吸收采集到的低品位热能，制冷剂冷凝后成为液体经减压后蒸发，制冷剂蒸发时吸收换热介质的热量发生膨胀而对外做功产生机械能，做功后的制冷剂以蒸气状态经压缩后冷凝从而实现一套制冷循环通路中制冷剂的能量转换过程，并使该过程循环往复。

2.根据权利要求1所述的利用低温介质获取冷气、电能的装置，其特征在于：所述利用低温介质获取冷气、电能的方法的装置还包括制冷循环子系统，所述制冷循环子系统包括制冷蒸气压缩机、第二冷凝器、用于储存低温介质的第二储液罐、第二膨胀机构和位于室内机中的第二蒸发器；所述制冷蒸气压缩机、第二冷凝器、第二储液罐、第二膨胀机构和第二蒸发器依次相连构成另一套用于低温介质作为制冷剂循环流动的制冷循环通路，所述第二冷凝器位于保温水箱的换热介质中，以便制冷剂以蒸气状态在第二冷凝器中冷凝并向换热介质释放冷凝热，由换热介质吸收冷凝热，制冷剂冷凝后成为液体通过第二膨胀机构减压后在第二蒸发器中蒸发，与室内空气换热实现室内制冷，制冷剂以蒸气状态经制冷蒸气压缩机压缩入第二冷凝器实现循环。

3.根据权利要求2所述的利用低温介质获取冷气、电能的装置，其特征在于：所述利用低温介质获取冷气、电能的方法的装置还包括发电子系统，所述发电子系统包括发电机、变压器、蓄电池和充电器，所述变压器分别与制冷蒸气压缩机、发电蒸气压缩机的电力接口相连，所述蓄电池与变压器连接，所述充电器分别与蓄电池、发电机相连构成一电力回路，发电机所产生的电力通过充电器为蓄电池充电，在变压器和制冷蒸气压缩机、发电蒸气压缩机的电力接口相连的线路上设有电源开关，以便通过开启电源开关，由蓄电池提供电力启动制冷蒸气压缩机和发电蒸气压缩机；或者关闭电源开关，借助外部电力启动制冷蒸气压缩机和发电蒸气压缩机。

4.根据权利要求3所述的利用低温介质获取冷气、电能的装置，其特征在于：所述利用低温介质获取冷气、电能的方法的装置还包括用电设备，所述用电设备与发电机相连构成另一电力回路。

5.根据权利要求4所述的利用低温介质获取冷气、电能的装置，其特征在于：所述利用低温介质获取冷气、电能的方法的装置还包括空气循环子系统，所述空气循环子系统包括设于室内机中的离心风机、进风口和出风口，所述进风口开设在室内机的壳体下部且所述离心风机靠近进风口，而所述出风口则开设在室内机的壳体上部且所述第二蒸发器靠近出风口构成室内空气循环流动的循环通路。

6.根据权利要求5所述的利用低温介质获取冷气、电能的装置，其特征在于：所述制冷蒸气压缩机、第二储液罐、第二膨胀机构、发电蒸气压缩机、内置有第一冷凝器、第二冷凝器和第一蒸发器的保温水箱、第一储液罐、第一膨胀机构、旋片式动力机、循环泵和发电子系统均组装在一机壳中构成室外机，其中，所述外部能源收集器设于机壳的顶部上，所述第一冷凝器、第二冷凝器和第一蒸发器在保温水箱中从下至上依次排布，所述第一蒸发器位于保温水箱的上部，所述循环泵的进口与保温水箱的上部连接，外部能源收集器的出口与保温水箱的顶部连接而使保温水箱的上部成为高温区，所述发电子系统位于机壳的底部且处于保温水箱的下方。

7.根据权利要求6所述的利用低温介质获取冷气、电能的装置，其特征在于：所述旋片式动力机和发电机均设于一密封外壳中，所述密封外壳内充有低温介质，该低温介质与机械能输出子系统的制冷循环通路中的低温介质相同且具有相同压力。