專利名稱:一種熱泵裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種熱泵裝置，包括有框架，框架上設置有冷凝器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A和壓縮機B、節(jié)流元件A和B，框架上各個器件通過管路連接。本實用新型集成了單級蒸氣壓縮式熱泵循環(huán)及復疊式蒸氣壓縮式熱泵循環(huán)于一體，根據熱源側溫度的變化及使用側溫度需求的變化，可對應切換選擇合理的熱泵循環(huán)進行工作。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，提高了綜合應用的能效比。
【專利說明】
一種熱泵裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及熱泵領域，具體是一種熱泵裝置。

【背景技術】
[0002]隨著科學的進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)生產和日常生活中得到了越來越多的應用，例如工業(yè)用熱泵熱水機、熱泵烘干機、熱泵熱回收系統(tǒng)、家用熱泵熱水機等。
[0003]蒸氣壓縮式熱泵是采用逆卡諾循環(huán)的原理，從低溫熱源吸熱，向高溫熱源放熱。常規(guī)的熱泵裝置在熱源側溫度較低時的應用受到了一定的限制，以常規(guī)的熱泵裝置為例，當使用側溫度要求維持不變，隨著熱源側溫度的降低，熱泵裝置內部壓縮機的壓縮比隨之增大，從而引起制熱量下降、能效比下降等負面影響，甚至可能導致熱泵裝置偏離設計工況允許范圍，無法正常工作。
[0004]此外，若熱源側溫度保持不變，使用側溫度要求較高，也可能因壓縮比的增大，導致常規(guī)的熱泵裝置無法正常工作。
[0005]針對熱源側溫度較低或使用側溫度要求較高的應用場合，現用的技術方案一般為采用補氣增焓壓縮機、采用單機雙級壓縮機等，通過以上技術方案，提高了壓縮比，從而提高了熱泵裝置的低溫適應性能。
[0006]由于壓縮機制造工藝等原因，即使采用補氣增焓壓縮機或單機雙級壓縮機，能達到的最大壓縮比也有一定的限制。在一些特殊的工業(yè)應用等場合，當冬季環(huán)境溫度較低時，需要更大的壓縮比來實現使用側高溫的熱水或熱空氣，以滿足生產工藝的要求；當夏季環(huán)境溫度較高時，只需較小的壓縮比即可滿足工作需求。
[0007]
【發(fā)明內容】
本實用新型的目的是提供一種熱泵裝置，以實現集成單級蒸氣壓縮式熱泵循環(huán)及復疊式蒸氣壓縮式熱泵循環(huán)于一體，根據熱源側溫度的變化及使用側溫度需求的變化，可對應切換選擇合理的熱泵循環(huán)進行工作的目的。
[0008]為了達到上述目的，本實用新型所采用的技術方案為:
[0009]一種熱泵裝置，包括有框架，其特征在于:框架上設置有冷凝器A、蒸發(fā)-冷凝器、蒸發(fā)器A、蒸發(fā)器B、具有兩個進口和一個出口的三通換向閥a、具有一個進口和兩個出口的三通換向閥b，以及壓縮機A和壓縮機B，其中冷凝器A的進口通過管路與壓縮機A的出口連通，冷凝器A的出口通過管路與一個設置在框架上的節(jié)流元件A的進口連通，節(jié)流元件A的出口通過管路與三通換向閥b的進口連通，三通換向閥b的其中一個出口通過管路與蒸發(fā)-冷凝器的蒸發(fā)側進口連通，蒸發(fā)-冷凝器的蒸發(fā)側出口通過管路與三通換向閥a的其中一個進口連通，三通換向閥a的出口通過管路與壓縮機A的進口連通，三通換向閥b的另一個出口通過管路與蒸發(fā)器A的進口連通，蒸發(fā)器A的出口通過管路與三通換向閥a的另一個進口連通，壓縮機B的出口通過管路與蒸發(fā)-冷凝器的冷凝側進口連通，蒸發(fā)-冷凝器的冷凝側出口通過管路與一個設置在框架上的節(jié)流元件B的進口連通，節(jié)流元件B的出口通過管路與蒸發(fā)器B的進口連通，蒸發(fā)器B的出口通過管路與壓縮機B的進口連通。
[0010]所述的一種熱泵裝置，其特征在于:所述冷凝器A上帶有機組使用側介質進口、機組使用側介質出口 ；蒸發(fā)器B上帶有機組熱源側介質進口、機組熱源側介質出口 ；蒸發(fā)器A上帶有機組熱源側介質進口、機組熱源側介質出口。
[0011]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。
[0012]本實用新型在現用技術的基礎上，提出了集成單級蒸氣壓縮式熱泵循環(huán)及復疊式蒸氣壓縮式熱泵循環(huán)于一體的熱泵裝置，并能實現切換工作。與采用補氣增焓壓縮機或單機雙級壓縮機的熱泵裝置相比，更進一步拓寬了熱泵裝置的應用溫度范圍，能實現更大的壓縮比；且實現了在熱源側溫度由于季節(jié)變化等因素發(fā)生較大幅度變化時，或使用側需求溫度發(fā)生較大幅度變化時，熱泵機組能切換至合理的熱泵循環(huán)工作，提高了綜合應用的能效比。
[0013]本實用新型的有益效果體現在:
[0014]1、本實用新型可根據實際使用需要在同一臺裝置內實現單級蒸氣壓縮式熱泵循環(huán)或復疊式蒸氣壓縮式熱泵循環(huán)，可實現一機多用。相比現有普通的熱泵裝置，大幅度拓展了熱泵裝置的應用范圍及安全運行范圍。
[0015]2、本實用新型借助復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提取熱量，大幅度提高熱泵循環(huán)的壓縮比。相比現有普通的熱泵裝置，在同樣的熱源側溫度條件下，能實現更高的使用側溫度；在同樣的使用側溫度要求下，能實現從更低溫度的熱源側提取熱量。
[0016]3、本實用新型可應用于空氣源熱泵熱水機、空氣源熱泵烘干機等多種領域，可在夏季環(huán)境溫度較高時運行單級蒸氣壓縮式熱泵循環(huán)，在冬季環(huán)境溫度較低時運行復疊式蒸氣壓縮式熱泵循環(huán)。通過夏季與冬季的切換工作，可以讓壓縮機更容易在安全可靠的工作范圍內運行，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。
[0017]4、本實用新型可應用于熱回收應用領域，實現更大溫度范圍內的熱量回收，具有一定的節(jié)能優(yōu)勢。
[0018]5、本實用新型可采用現用的市場應用成熟的壓縮機，而無需開發(fā)特殊的壓縮機，其制造成本低，技術風險低。

【附圖說明】

[0019]圖1為本實用新型結構示意圖。

【具體實施方式】
[0020]參見圖1所示，一種熱泵裝置，包括有框架2，框架2上設置有冷凝器A3、蒸發(fā)-冷凝器6、蒸發(fā)器Al 1、蒸發(fā)器B9、具有兩個進口和一個出口的三通換向閥5a、具有一個進口和兩個出口的三通換向閥bl5，以及壓縮機A4和壓縮機B7，其中冷凝器A3的進口通過管路與壓縮機A4的出口連通，冷凝器A3的出口通過管路與一個設置在框架2上的節(jié)流元件A16的進口連通，節(jié)流元件A16的出口通過管路與三通換向閥bl5的進口連通，三通換向閥bl5的其中一個出口通過管路與蒸發(fā)-冷凝器6的蒸發(fā)側進口連通，蒸發(fā)-冷凝器6的蒸發(fā)側出口通過管路與三通換向閥a5的其中一個進口連通，三通換向閥a5的出口通過管路與壓縮機A4的進口連通，三通換向閥bl5的另一個出口通過管路與蒸發(fā)器All的進口連通，蒸發(fā)器All的出口通過管路與三通換向閥a5的另一個進口連通，壓縮機B7的出口通過管路與蒸發(fā)-冷凝器6的冷凝側進口連通，蒸發(fā)-冷凝器6的冷凝側出口通過管路與一個設置在框架上的節(jié)流元件B14的進口連通，節(jié)流元件B14的出口通過管路與蒸發(fā)器B9的進口連通，蒸發(fā)器B9的出口通過管路與壓縮機B7的進口連通。
[0021]冷凝器A3上帶有機組使用側介質進口 17、機組使用側介質出口 I ;蒸發(fā)器B9上帶有機組熱源側介質進口 8、機組熱源側介質出口 13 ;蒸發(fā)器All上帶有機組熱源側介質進口10、機組熱源側介質出口 12。
[0022]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。
[0023]本實用新型集成了單級蒸氣壓縮式熱泵循環(huán)及復疊式蒸氣壓縮式熱泵循環(huán)于一體，拓寬了熱泵裝置的應用溫度范圍，且能實現根據實際需要在單級蒸氣壓縮式熱泵循環(huán)及復疊式蒸氣壓縮式熱泵循環(huán)之間切換工作。
[0024]當需要切換至單級蒸氣壓縮式熱泵循環(huán)時，在熱泵循環(huán)運行之前，三通換向閥a通過手動或電動切換流向，連通壓縮機A的進口和蒸發(fā)器A的出口 ；三通換向閥b通過手動或電動切換流向，連通節(jié)流元件A的出口和蒸發(fā)器A的進口。熱泵裝置穩(wěn)定工作后，壓縮機A通電運行而壓縮機B不通電運行，壓縮機A在運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三通換向閥b后進入蒸發(fā)器A被汽化吸熱，再通過三通換向閥a進入壓縮機中而進入下一次的循環(huán)。
[0025]當需要切換至復疊式蒸氣壓縮式熱泵循環(huán)時，在熱泵循環(huán)運行之前，三通換向閥a通過手動或電動切換流向，連通壓縮機A的進口和蒸發(fā)-冷凝器的蒸發(fā)側出口 ；三通換向閥b通過手動或電動切換流向，連通節(jié)流元件A的出口和蒸發(fā)-冷凝器的蒸發(fā)側進口。熱泵裝置穩(wěn)定工作后，壓縮機A與壓縮機B均參與通電運行，壓縮機B在運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入蒸發(fā)-冷凝器中的冷凝側，然后高溫高壓制冷劑氣體在蒸發(fā)-冷凝器中被冷卻介質冷凝放熱，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入蒸發(fā)器B中被汽化吸熱，再次進入壓縮機B中而進入下一次的循環(huán)；壓縮機A在運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三通換向閥b后進入蒸發(fā)-冷凝器中的蒸發(fā)側被汽化吸熱，再通過三通換向閥a進入壓縮機中而進入下一次的循環(huán)。
【權利要求】
1.一種熱泵裝置，包括有框架，其特征在于:框架上設置有冷凝器A、蒸發(fā)-冷凝器、蒸發(fā)器A、蒸發(fā)器B、具有兩個進口和一個出口的三通換向閥a、具有一個進口和兩個出口的三通換向閥b，以及壓縮機A和壓縮機B，其中冷凝器A的進口通過管路與壓縮機A的出口連通，冷凝器A的出口通過管路與一個設置在框架上的節(jié)流元件A的進口連通，節(jié)流元件A的出口通過管路與三通換向閥b的進口連通，三通換向閥b的其中一個出口通過管路與蒸發(fā)-冷凝器的蒸發(fā)側進口連通，蒸發(fā)-冷凝器的蒸發(fā)側出口通過管路與三通換向閥a的其中一個進口連通，三通換向閥a的出口通過管路與壓縮機A的進口連通，三通換向閥b的另一個出口通過管路與蒸發(fā)器A的進口連通，蒸發(fā)器A的出口通過管路與三通換向閥a的另一個進口連通，壓縮機B的出口通過管路與蒸發(fā)-冷凝器的冷凝側進口連通，蒸發(fā)-冷凝器的冷凝側出口通過管路與一個設置在框架上的節(jié)流元件B的進口連通，節(jié)流元件B的出口通過管路與蒸發(fā)器B的進口連通，蒸發(fā)器B的出口通過管路與壓縮機B的進口連通。2.根據權利要求1所述的一種熱泵裝置，其特征在于:所述冷凝器A上帶有機組使用側介質進口、機組使用側介質出口 ；蒸發(fā)器B上帶有機組熱源側介質進口、機組熱源側介質出口 ；蒸發(fā)器A上帶有機組熱源側介質進口、機組熱源側介質出口。3.根據權利要求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】F25B41-04GK204285893SQ201420665240
【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