一種熱泵裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種熱泵裝置，包括有框架，框架上設(shè)置有冷凝器A、蒸發(fā)-冷凝器、蒸發(fā)器A、蒸發(fā)器B、三通換向閥a、三通換向閥b、壓縮機(jī)A和壓縮機(jī)B、節(jié)流元件A和B，框架上各個(gè)器件通過管路連接。本發(fā)明集成了單級蒸氣壓縮式熱泵循環(huán)及復(fù)疊式蒸氣壓縮式熱泵循環(huán)于一體，根據(jù)熱源側(cè)溫度的變化及使用側(cè)溫度需求的變化，可對應(yīng)切換選擇合理的熱泵循環(huán)進(jìn)行工作。相比常規(guī)的單級熱泵裝置或雙級熱泵裝置，提高了熱泵裝置的溫度使用范圍，提高了綜合應(yīng)用的能效比。
【專利說明】
一種熱泵裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熱泵領(lǐng)域，具體是一種熱泵裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)的進(jìn)步及人們生活水平的提高，蒸氣壓縮式熱泵裝置的在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中得到了越來越多的應(yīng)用，例如工業(yè)用熱泵熱水機(jī)、熱泵烘干機(jī)、熱泵熱回收系統(tǒng)、家用熱泵熱水機(jī)等。
[0003]蒸氣壓縮式熱泵是采用逆卡諾循環(huán)的原理，從低溫?zé)嵩次鼰幔蚋邷責(zé)嵩捶艧?。常?guī)的熱泵裝置在熱源側(cè)溫度較低時(shí)的應(yīng)用受到了一定的限制，以常規(guī)的熱泵裝置為例，當(dāng)使用側(cè)溫度要求維持不變，隨著熱源側(cè)溫度的降低，熱泵裝置內(nèi)部壓縮機(jī)的壓縮比隨之增大，從而引起制熱量下降、能效比下降等負(fù)面影響，甚至可能導(dǎo)致熱泵裝置偏離設(shè)計(jì)工況允許范圍，無法正常工作。
[0004]此外，若熱源側(cè)溫度保持不變，使用側(cè)溫度要求較高，也可能因壓縮比的增大，導(dǎo)致常規(guī)的熱泵裝置無法正常工作。
[0005]針對熱源側(cè)溫度較低或使用側(cè)溫度要求較高的應(yīng)用場合，現(xiàn)用的技術(shù)方案一般為采用補(bǔ)氣增焓壓縮機(jī)、采用單機(jī)雙級壓縮機(jī)等，通過以上技術(shù)方案，提高了壓縮比，從而提高了熱泵裝置的低溫適應(yīng)性能。
[0006]由于壓縮機(jī)制造工藝等原因，即使采用補(bǔ)氣增焓壓縮機(jī)或單機(jī)雙級壓縮機(jī)，能達(dá)到的最大壓縮比也有一定的限制。在一些特殊的工業(yè)應(yīng)用等場合，當(dāng)冬季環(huán)境溫度較低時(shí)，需要更大的壓縮比來實(shí)現(xiàn)使用側(cè)高溫的熱水或熱空氣，以滿足生產(chǎn)工藝的要求；當(dāng)夏季環(huán)境溫度較高時(shí)，只需較小的壓縮比即可滿足工作需求。
[0007]
【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明的目的是提供一種熱泵裝置，以實(shí)現(xiàn)集成單級蒸氣壓縮式熱泵循環(huán)及復(fù)疊式蒸氣壓縮式熱泵循環(huán)于一體，根據(jù)熱源側(cè)溫度的變化及使用側(cè)溫度需求的變化，可對應(yīng)切換選擇合理的熱泵循環(huán)進(jìn)行工作的目的。
[0008]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
一種熱泵裝置，包括有框架，其特征在于:框架上設(shè)置有冷凝器A、蒸發(fā)-冷凝器、蒸發(fā)器A、蒸發(fā)器B、具有兩個(gè)進(jìn)口和一個(gè)出口的三通換向閥a、具有一個(gè)進(jìn)口和兩個(gè)出口的三通換向閥b，以及壓縮機(jī)A和壓縮機(jī)B，其中冷凝器A的進(jìn)口通過管路與壓縮機(jī)A的出口連通，冷凝器A的出口通過管路與一個(gè)設(shè)置在框架上的節(jié)流元件A的進(jìn)口連通，節(jié)流元件A的出口通過管路與三通換向閥b的進(jìn)口連通，三通換向閥b的其中一個(gè)出口通過管路與蒸發(fā)-冷凝器的蒸發(fā)側(cè)進(jìn)口連通，蒸發(fā)-冷凝器的蒸發(fā)側(cè)出口通過管路與三通換向閥a的其中一個(gè)進(jìn)口連通，三通換向閥a的出口通過管路與壓縮機(jī)A的進(jìn)口連通，三通換向閥b的另一個(gè)出口通過管路與蒸發(fā)器A的進(jìn)口連通，蒸發(fā)器A的出口通過管路與三通換向閥a的另一個(gè)進(jìn)口連通，壓縮機(jī)B的出口通過管路與蒸發(fā)-冷凝器的冷凝側(cè)進(jìn)口連通，蒸發(fā)-冷凝器的冷凝側(cè)出口通過管路與一個(gè)設(shè)置在框架上的節(jié)流元件B的進(jìn)口連通，節(jié)流元件B的出口通過管路與蒸發(fā)器B的進(jìn)口連通，蒸發(fā)器B的出口通過管路與壓縮機(jī)B的進(jìn)口連通。
[0009]所述的一種熱泵裝置，其特征在于:所述冷凝器A上帶有機(jī)組使用側(cè)介質(zhì)進(jìn)口、機(jī)組使用側(cè)介質(zhì)出口 ；蒸發(fā)器B上帶有機(jī)組熱源側(cè)介質(zhì)進(jìn)口、機(jī)組熱源側(cè)介質(zhì)出口 ；蒸發(fā)器A上帶有機(jī)組熱源側(cè)介質(zhì)進(jìn)口、機(jī)組熱源側(cè)介質(zhì)出口。
[0010]所述的一種熱泵裝置，其特征在于:所述冷凝器A為空氣冷卻式冷凝器或水冷式冷凝器，蒸發(fā)器A為冷卻液體型蒸發(fā)器或冷卻空氣型蒸發(fā)器，蒸發(fā)器B為冷卻液體型蒸發(fā)器或冷卻空氣型蒸發(fā)器。
[0011]本發(fā)明在現(xiàn)用技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了集成單級蒸氣壓縮式熱泵循環(huán)及復(fù)疊式蒸氣壓縮式熱泵循環(huán)于一體的熱泵裝置，并能實(shí)現(xiàn)切換工作。與采用補(bǔ)氣增焓壓縮機(jī)或單機(jī)雙級壓縮機(jī)的熱泵裝置相比，更進(jìn)一步拓寬了熱泵裝置的應(yīng)用溫度范圍，能實(shí)現(xiàn)更大的壓縮比；且實(shí)現(xiàn)了在熱源側(cè)溫度由于季節(jié)變化等因素發(fā)生較大幅度變化時(shí)，或使用側(cè)需求溫度發(fā)生較大幅度變化時(shí)，熱泵機(jī)組能切換至合理的熱泵循環(huán)工作，提高了綜合應(yīng)用的能效比。
[0012]本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:
1、本發(fā)明可根據(jù)實(shí)際使用需要在同一臺(tái)裝置內(nèi)實(shí)現(xiàn)單級蒸氣壓縮式熱泵循環(huán)或復(fù)疊式蒸氣壓縮式熱泵循環(huán)，可實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。相比現(xiàn)有普通的熱泵裝置，大幅度拓展了熱泵裝置的應(yīng)用范圍及安全運(yùn)行范圍。
[0013]2、本發(fā)明借助復(fù)疊式蒸氣壓縮式熱泵循環(huán)，可以從能量品味更低的熱源側(cè)提取熱量，大幅度提高熱泵循環(huán)的壓縮比。相比現(xiàn)有普通的熱泵裝置，在同樣的熱源側(cè)溫度條件下，能實(shí)現(xiàn)更高的使用側(cè)溫度；在同樣的使用側(cè)溫度要求下，能實(shí)現(xiàn)從更低溫度的熱源側(cè)提取熱量。
[0014]3、本發(fā)明可應(yīng)用于空氣源熱泵熱水機(jī)、空氣源熱泵烘干機(jī)等多種領(lǐng)域，可在夏季環(huán)境溫度較高時(shí)運(yùn)行單級蒸氣壓縮式熱泵循環(huán)，在冬季環(huán)境溫度較低時(shí)運(yùn)行復(fù)疊式蒸氣壓縮式熱泵循環(huán)。通過夏季與冬季的切換工作，可以讓壓縮機(jī)更容易在安全可靠的工作范圍內(nèi)運(yùn)行，尤其適用于夏季與冬季環(huán)境溫度相差較大的地區(qū)，且在極寒地區(qū)也能通過熱泵獲取較高溫度的熱水或熱空氣。
[0015]4、本發(fā)明可應(yīng)用于熱回收應(yīng)用領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)更大溫度范圍內(nèi)的熱量回收，具有一定的節(jié)能優(yōu)勢。
[0016]5、本發(fā)明可采用現(xiàn)用的市場應(yīng)用成熟的壓縮機(jī)，而無需開發(fā)特殊的壓縮機(jī)，其制造成本低，技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]參見圖1所示，一種熱泵裝置，包括有框架2，框架2上設(shè)置有冷凝器A3、蒸發(fā)-冷凝器6、蒸發(fā)器Al 1、蒸發(fā)器B9、具有兩個(gè)進(jìn)口和一個(gè)出口的三通換向閥5a、具有一個(gè)進(jìn)口和兩個(gè)出口的三通換向閥bl5，以及壓縮機(jī)A4和壓縮機(jī)B7，其中冷凝器A3的進(jìn)口通過管路與壓縮機(jī)A4的出口連通，冷凝器A3的出口通過管路與一個(gè)設(shè)置在框架2上的節(jié)流元件A16的進(jìn)口連通，節(jié)流元件A16的出口通過管路與三通換向閥bl5的進(jìn)口連通，三通換向閥bl5的其中一個(gè)出口通過管路與蒸發(fā)-冷凝器6的蒸發(fā)側(cè)進(jìn)口連通，蒸發(fā)-冷凝器6的蒸發(fā)側(cè)出口通過管路與三通換向閥a5的其中一個(gè)進(jìn)口連通，三通換向閥a5的出口通過管路與壓縮機(jī)A4的進(jìn)口連通，三通換向閥bl5的另一個(gè)出口通過管路與蒸發(fā)器All的進(jìn)口連通，蒸發(fā)器Al I的出口通過管路與三通換向閥a5的另一個(gè)進(jìn)口連通，壓縮機(jī)B7的出口通過管路與蒸發(fā)-冷凝器6的冷凝側(cè)進(jìn)口連通，蒸發(fā)-冷凝器6的冷凝側(cè)出口通過管路與一個(gè)設(shè)置在框架上的節(jié)流元件B14的進(jìn)口連通，節(jié)流元件B14的出口通過管路與蒸發(fā)器B9的進(jìn)口連通，蒸發(fā)器B9的出口通過管路與壓縮機(jī)B7的進(jìn)口連通。
[0019]冷凝器A3上帶有機(jī)組使用側(cè)介質(zhì)進(jìn)口 17、機(jī)組使用側(cè)介質(zhì)出口 I ;蒸發(fā)器B9上帶有機(jī)組熱源側(cè)介質(zhì)進(jìn)口 8、機(jī)組熱源側(cè)介質(zhì)出口 13 ;蒸發(fā)器All上帶有機(jī)組熱源側(cè)介質(zhì)進(jìn)口10、機(jī)組熱源側(cè)介質(zhì)出口 12。
[0020]冷凝器A3為空氣冷卻式冷凝器或水冷式冷凝器，蒸發(fā)器All為冷卻液體型蒸發(fā)器或冷卻空氣型蒸發(fā)器，蒸發(fā)器B9為冷卻液體型蒸發(fā)器或冷卻空氣型蒸發(fā)器。
[0021]本發(fā)明集成了單級蒸氣壓縮式熱泵循環(huán)及復(fù)疊式蒸氣壓縮式熱泵循環(huán)于一體，拓寬了熱泵裝置的應(yīng)用溫度范圍，且能實(shí)現(xiàn)根據(jù)實(shí)際需要在單級蒸氣壓縮式熱泵循環(huán)及復(fù)疊式蒸氣壓縮式熱泵循環(huán)之間切換工作。
[0022]當(dāng)需要切換至單級蒸氣壓縮式熱泵循環(huán)時(shí)，在熱泵循環(huán)運(yùn)行之前，三通換向閥a通過手動(dòng)或電動(dòng)切換流向，連通壓縮機(jī)A的進(jìn)口和蒸發(fā)器A的出口 ；三通換向閥b通過手動(dòng)或電動(dòng)切換流向，連通節(jié)流元件A的出口和蒸發(fā)器A的進(jìn)口。熱泵裝置穩(wěn)定工作后，壓縮機(jī)A通電運(yùn)行而壓縮機(jī)B不通電運(yùn)行，壓縮機(jī)A在運(yùn)行過程中吸收低壓管路中的制冷劑低壓蒸汽，壓縮成高溫高壓氣體進(jìn)入冷凝器A，然后高溫高壓制冷劑氣體在冷凝器A中被冷卻介質(zhì)冷凝放熱，變成具有一定過冷度的液體、通過節(jié)流元件A的節(jié)流降壓作用變成低溫低壓的氣液混合物；低溫低壓的氣液混合物流經(jīng)三通換向閥b后進(jìn)入蒸發(fā)器A被汽化吸熱，再通過三通換向閥a進(jìn)入壓縮機(jī)中而進(jìn)入下一次的循環(huán)。
[0023]當(dāng)需要切換至復(fù)疊式蒸氣壓縮式熱泵循環(huán)時(shí)，在熱泵循環(huán)運(yùn)行之前，三通換向閥a通過手動(dòng)或電動(dòng)切換流向，連通壓縮機(jī)A的進(jìn)口和蒸發(fā)-冷凝器的蒸發(fā)側(cè)出口 ；三通換向閥b通過手動(dòng)或電動(dòng)切換流向，連通節(jié)流元件A的出口和蒸發(fā)-冷凝器的蒸發(fā)側(cè)進(jìn)口。熱泵裝置穩(wěn)定工作后，壓縮機(jī)A與壓縮機(jī)B均參與通電運(yùn)行，壓縮機(jī)B在運(yùn)行過程中吸收低壓管路中的制冷劑低壓蒸汽，壓縮成高溫高壓氣體進(jìn)入蒸發(fā)-冷凝器中的冷凝側(cè)，然后高溫高壓制冷劑氣體在蒸發(fā)-冷凝器中被冷卻介質(zhì)冷凝放熱，變成具有一定過冷度的液體、通過節(jié)流元件B的節(jié)流降壓作用變成低溫低壓的氣液混合物；低溫低壓的氣液混合物進(jìn)入蒸發(fā)器B中被汽化吸熱，再次進(jìn)入壓縮機(jī)B中而進(jìn)入下一次的循環(huán)；壓縮機(jī)A在運(yùn)行過程中吸收低壓管路中的制冷劑低壓蒸汽，壓縮成高溫高壓氣體進(jìn)入冷凝器A，然后高溫高壓制冷劑氣體在冷凝器A中被冷卻介質(zhì)冷凝放熱,變成具有一定過冷度的液體、通過節(jié)流元件A的節(jié)流降壓作用變成低溫低壓的氣液混合物；低溫低壓的氣液混合物流經(jīng)三通換向閥b后進(jìn)入蒸發(fā)-冷凝器中的蒸發(fā)側(cè)被汽化吸熱，再通過三通換向閥a進(jìn)入壓縮機(jī)中而進(jìn)入下一次的循環(huán)。
【權(quán)利要求】
1.一種熱泵裝置，包括有框架，其特征在于:框架上設(shè)置有冷凝器A、蒸發(fā)-冷凝器、蒸發(fā)器A、蒸發(fā)器B、具有兩個(gè)進(jìn)口和一個(gè)出口的三通換向閥a、具有一個(gè)進(jìn)口和兩個(gè)出口的三通換向閥b，以及壓縮機(jī)A和壓縮機(jī)B，其中冷凝器A的進(jìn)口通過管路與壓縮機(jī)A的出口連通，冷凝器A的出口通過管路與一個(gè)設(shè)置在框架上的節(jié)流元件A的進(jìn)口連通，節(jié)流元件A的出口通過管路與三通換向閥b的進(jìn)口連通，三通換向閥b的其中一個(gè)出口通過管路與蒸發(fā)-冷凝器的蒸發(fā)側(cè)進(jìn)口連通，蒸發(fā)-冷凝器的蒸發(fā)側(cè)出口通過管路與三通換向閥a的其中一個(gè)進(jìn)口連通，三通換向閥a的出口通過管路與壓縮機(jī)A的進(jìn)口連通，三通換向閥b的另一個(gè)出口通過管路與蒸發(fā)器A的進(jìn)口連通，蒸發(fā)器A的出口通過管路與三通換向閥a的另一個(gè)進(jìn)口連通，壓縮機(jī)B的出口通過管路與蒸發(fā)-冷凝器的冷凝側(cè)進(jìn)口連通，蒸發(fā)-冷凝器的冷凝側(cè)出口通過管路與一個(gè)設(shè)置在框架上的節(jié)流元件B的進(jìn)口連通，節(jié)流元件B的出口通過管路與蒸發(fā)器B的進(jìn)口連通，蒸發(fā)器B的出口通過管路與壓縮機(jī)B的進(jìn)口連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱泵裝置，其特征在于:所述冷凝器A上帶有機(jī)組使用側(cè)介質(zhì)進(jìn)口、機(jī)組使用側(cè)介質(zhì)出口 ；蒸發(fā)器B上帶有機(jī)組熱源側(cè)介質(zhì)進(jìn)口、機(jī)組熱源側(cè)介質(zhì)出口 ；蒸發(fā)器A上帶有機(jī)組熱源側(cè)介質(zhì)進(jìn)口、機(jī)組熱源側(cè)介質(zhì)出口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱泵裝置，其特征在于:所述冷凝器A為空氣冷卻式冷凝器或水冷式冷凝器，蒸發(fā)器A為冷卻液體型蒸發(fā)器或冷卻空氣型蒸發(fā)器，蒸發(fā)器B為冷卻液體型蒸發(fā)器或冷卻空氣型蒸發(fā)器。
【文檔編號】F25B30/02GK104359247SQ201410626190
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月8日
【發(fā)明者】江再寬, 陳斌, 李迪, 汪長江, 趙貝 申請人:合肥天鵝制冷科技有限公司