CN212320144U - 复合式空气源热泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种复合式空气源热泵，涉及空气源热泵技术领域。本实用新型包括主循环***，主循环***包括第一压缩机、第一四通阀、第一蒸发器、第一膨胀阀和冷凝器；辅助循环***，辅助循环***包括喷气增焓压缩机、第二四通阀、喷气增焓装置、第二膨胀阀和第二蒸发器；用于主循环***和所述辅助循环***进行热量交换的换热器。如此形成的复合式空气源热泵其主***和辅助***都处于小温差的工况下运行，在环境温度较低时也能达到较高的能效比，达到良好的制热效果。

Description

复合式空气源热泵

技术领域

本实用新型涉及空气源热泵技术领域，更具体地说，涉及一种复合式空气源热泵。

背景技术

目前市场上流行的空气源热泵，在冬季时随着环境温度的降低，所产生的能效比也随之降低，当环境气温降到某一阶段时，空气源热泵输出的温度与环境温度相差太大，不能达到良好的制热效果。

因此，如何制作一种复合式空气源热泵，在环境温度较低时也能达到较高的能效比，达到良好的制热效果，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供了一种复合式空气源热泵，在环境温度较低时也能达到较高的能效比，达到良好的制热效果。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型提供了一种复合式空气源热泵，包括主循环***，所述主循环***包括第一压缩机、第一四通阀、第一蒸发器、第一膨胀阀和冷凝器；

辅助循环***，所述辅助循环***包括喷气增焓压缩机、第二四通阀、喷气增焓装置、第二膨胀阀和第二蒸发器；

用于所述主循环***和所述辅助循环***进行热量交换的换热器。

可选地，所述冷凝器与所述第一膨胀阀之间设置有第一过滤器。

可选地，所述换热器与所述喷气增焓装置之间设置有第二过滤器。

可选地，所述辅助循环***设置有一个，所述主循环***和所述换热器均设置有多个且数量相同。

可选地，所述主循环***和所述换热器均设置为两个。

可选地，所述喷气增焓装置包括经济器、第三膨胀阀、第一电磁阀、第二电磁阀和单向阀。

可选地，所述换热器为板式换热器。

可选地，所述第一膨胀阀、所述第二膨胀阀均设置为电子膨胀阀。

可选地，所述第三膨胀阀设置为电子膨胀阀。

可选地，所述第一蒸发器和所述第二蒸发器处均设置有风机。

本实用新型提供的技术方案可以包括以下有益效果：本实用新型包括主循环***，主循环***包括第一压缩机、第一四通阀、第一蒸发器、第一膨胀阀和冷凝器；辅助循环***，辅助循环***包括喷气增焓压缩机、第二四通阀、喷气增焓装置、第二膨胀阀和第二蒸发器；用于主循环***和所述辅助循环***进行热量交换的换热器。如此形成的复合式空气源热泵中主循环***和辅助循环***都处于小温差的工况下运行，在环境温度较低时也能达到较高的能效比，达到良好的制热效果。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是一些实施例中示出的复合式空气源热泵的结构示意图；

图2是另一些实施例中示出的复合式空气源热泵的结构示意图。

图中：1、第一压缩机；2、第一四通阀；3、第一蒸发器；4、冷凝器；5、第一膨胀阀；6、第一过滤器；7、风机；8、喷气增焓压缩机；9、第二四通阀；10、第二过滤器；11、第二膨胀阀；12、第二蒸发器；13、喷气增焓装置；14、换热器；15、终端用户循环***；21、第一接口；22、第二接口；23、第三接口；24、第四接口；41、第一主工质入口；42、第一主工质出口；43、用户工质入口；44、用户工质出口；91、第五接口；92、第六接口；93、第七接口；94、第八接口；131、经济器；132、第三膨胀阀；133、第一电磁阀；134、第二电磁阀；135、单向阀；141、第二主工质入口；142、第二主工质出口；143、辅工质入口；144、辅工质出口；1311、第一入口；1312、第二入口；1313、第一出口；1314、第二出口。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“前”“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。具体的，“前”、“后”指的是垂直于纸面的方向。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与本实用新型的一些方面相一致的装置或方法的例子。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的实用新型内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的实用新型的解决方案所必需的。

参照图1-图2，本实用新型包括主循环***、辅助循环***和换热器14，主循环***包括第一压缩机1、第一四通阀2、第一蒸发器3、第一膨胀阀5和冷凝器4，辅助循环***包括喷气增焓压缩机8、第二四通阀9、喷气增焓装置13、第二膨胀阀11和第二蒸发器12，换热器14用于主循环***和辅助循环***进行热交换。其中辅助***作为主***的补充，优选配置功率小于1/2主***的功率。

制热原理：此时，第一四通阀2的第一接口21与第四接口24相连通，第二接口22与第三接口23相连通，第二四通阀9的第五接口91与第八接口94相连通，第六接口92和第七接口93相连通。主循环***中，主工质从第一压缩机1的出气口出来变为高温高压的气态，从第一四通阀2的第一接口21进入并从第四接口24流出，随后经冷凝器4的第一主工质入口41进入后从第一主工质出口42流出，终端用户循环***15的用户工质自冷凝器4的用户工质入口43进入，从用户工质出口44流出。如此在冷凝器4中，主工质冷凝放出热量并将热量传递给终端用户循环***15。主工质自冷凝器4的出来后变为高压的液态，流经第一膨胀阀5变为低温低压的液态，随后进入第一蒸发器3蒸发，吸收环境中的热量变为低温低压的气态，(由于环境温度较低，主工质的蒸发压力较小，如果直接进入第一压缩机1，会造成第一压缩机1的效率较低)，随后主工质经第一四通阀2的第二接口22进入并从第三接口23流出，随后经换热器14的第二主工质入口141进入并从第二主工质出口142流出，随后进入第一压缩机1，然后进入下一个循环。主工质在流经换热器14时，会吸收来自喷气增焓压缩机8的高温高压的气态的辅工质的热量。

辅助循环***中，辅工质自喷气增焓压缩机8出来后变为高温高压的气态，经第二四通阀9的第五接口91进入并从第八接口94流出，随后经换热器14的辅工质入口143进入并从辅工质出口144流出。辅工质在流经换热器14的过程中冷凝向主工质放出热量后变为高压的液态，随后进入喷气增焓装置13(喷气增焓装置13为现有技术)分为两路，一路变为气态直接进入喷气增焓压缩机8，进入下一个循环，另一路经第二膨胀阀11变为低温低压的液态，随后进入第二蒸发器12吸收环境中的热量变为低温低压的气态，随后经第二四通阀9的第六接口92进入并从第七接口93流出，随后进入喷气增焓压缩机8，然后进入下一个循环。其中主工质和辅工质为冷媒(也可叫作热媒)，用户工质可选择水作为媒介。

如此，本实用新型中主***第一压缩机1和辅助***中的喷气增焓压缩机8的工作温差可以都处在较小的范围内，可以保持较高的能效比。例如终端用户循环***需要45℃的热水，环境温度为-15℃时，辅助***由于喷气增焓压缩机8和喷气增焓装置13的存在可以在此低温状态下良好运行，且只需利用辅工质在换热器14中将主工质加热到15℃即可，主工质经第一压缩机1压缩后在冷凝器4中放热将用户工质加热到45℃。也就相当于辅助循环***在-15℃的环境中工作，输出温度为15℃，主循环***在15℃的环境下工作，输出温度为45℃。如此主循环***和辅助循环***的工作温差均减小，根据压缩机温差小能效比高的特性，本复合式***的能效比高于市场上现有的空气源热泵。(本复合式空气源热泵同样也适用于制冷工况，制冷原理忽略)。

其中，冷凝器4与第一膨胀阀5之间可设置有第一过滤器6。

换热器14和喷气增焓装置13之间设置有第二过滤器10。增加第一过滤器6和第二过滤器10可以滤除主工质和辅工质中的杂质。

主循环***和换热器14均可设置有多个且数量相同，辅助循环***设置为一个。由于主循环***在第一蒸发器3中会吸收环境中的一部分热量，辅助循环***只需对主循环***补充一部分热量即可达到主循环***的最优工作温度，设置好辅助***的配置功率，使一个辅助循环***可以满足多路主循环***的补充需求，从而可降低机器的制造成本。

优选地，如图2所示，主循环***和换热器14均设置有两个。

喷气增焓装置13包括经济器131、第三膨胀阀132、第一电磁阀133、第二电磁阀134和单向阀135。辅工质从换热器14流出后分为两路，第一路经第一入口1311直接进入经济器131随后经第一出口1313流出，随后进入第二膨胀阀11；第二路流经第一电磁阀133、第三膨胀阀132后从第二入口1312进入经济器131，随后从第二出口1314流出，经单向阀135进入喷气增焓压缩机8。在此过程中，第一路的辅工质向第二路的辅工质放热形成过冷利于在其后的第二蒸发器12中吸收更多的热量，第二路的辅工质吸收第一路的辅工质的热量变为气态后进入喷气增焓压缩机8，增加了喷气增焓压缩机8的进气量。

换热器14可设置为板式换热器。

第一膨胀阀、第二膨胀阀11和第三膨胀阀132可设置为电子膨胀阀。

第一蒸发器3和第二蒸发器12处均设置有风机7。其中第一蒸发器3和第二蒸发器12可设置在相近的位置，共用一个风机7。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种复合式空气源热泵，其特征在于，包括：

主循环***，所述主循环***包括第一压缩机(1)、第一四通阀(2)、第一蒸发器(3)、第一膨胀阀(5)和冷凝器(4)；

辅助循环***，所述辅助循环***包括喷气增焓压缩机(8)、第二四通阀(9)、喷气增焓装置(13)、第二膨胀阀(11)和第二蒸发器(12)；

用于所述主循环***和所述辅助循环***进行热量交换的换热器(14)。

2.如权利要求1所述的复合式空气源热泵，其特征在于，所述冷凝器(4)与所述第一膨胀阀(5)之间设置有第一过滤器(6)。

3.如权利要求1所述的复合式空气源热泵，其特征在于，所述换热器(14)与所述喷气增焓装置(13)之间设置有第二过滤器(10)。

4.如权利要求1所述的复合式空气源热泵，其特征在于，所述辅助循环***设置有一个，所述主循环***和所述换热器(14)均设置有多个且数量相同。

5.如权利要求4所述的复合式空气源热泵，其特征在于，所述主循环***和所述换热器(14)均设置为两个。

6.如权利要求1所述的复合式空气源热泵，其特征在于，所述喷气增焓装置(13)包括经济器(131)、第三膨胀阀(132)、第一电磁阀(133)、第二电磁阀(134)和单向阀(135)。

7.如权利要求1所述的复合式空气源热泵，其特征在于，所述换热器(14)为板式换热器。

8.如权利要求1所述的复合式空气源热泵，其特征在于，所述第一膨胀阀(5)、所述第二膨胀阀(11)均设置为电子膨胀阀。

9.如权利要求6所述的复合式空气源热泵，其特征在于，所述第三膨胀阀(132)设置为电子膨胀阀。

10.如权利要求1所述的复合式空气源热泵，其特征在于，所述第一蒸发器(3)和所述第二蒸发器(12)处均设置有风机(7)。

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