CN216522370U - 复叠式热泵热水机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种复叠式热泵热水机，包括：构成低温循环回路的低温压缩机、油分离器、中间换热器、第一节流元件和翅片式蒸发器，以及构成高温循环回路的高温压缩机、热水换热器、第二节流元件和中间换热器；其中，所述低温循环回路和所述高温循环回路共用所述中间换热器。本申请通过采用复叠式压缩方式替代传统的单级压缩方式，增加高温压缩机所在的高温循环回路，通过制冷***复叠，可以实现低温环境下制取高温（大于60℃）热水的目的。进一步的，采用复叠式压缩方式可以降低各级压缩机的压比，减小各级压缩机的余隙容积，提高各级压缩机的效率，实现节能的目的。

Description

复叠式热泵热水机

技术领域

本实用新型涉及热泵高温技术领域，特别涉及一种复叠式热泵热水机。

背景技术

普通热泵热水机组运行时，由于是单级蒸汽压缩式热泵***，使用环境温度一般在零下7度以上，受压缩机压缩比的限制，制取的热水温度一般低于60℃，使很多冬季较寒冷的地区无法使用，使很多对水温度要求较高的工业工厂无法使用，而且压缩机压比大，余隙容积大，热效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种复叠式热泵热水机，以解决现有的热泵热水机组制取的热水温度较低以及压缩机压比大，余隙容积大，热效率低的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种复叠式热泵热水机，包括：低温压缩机、高温压缩机、油分离器、中间换热器、第一节流元件、第二节流元件、翅片式蒸发器、轴流风机、热水换热器以及若干通管，所述轴流风机设于所述翅片式蒸发器侧；其中，

所述低温压缩机、所述油分离器、所述中间换热器、所述第一节流元件和所述翅片式蒸发器通过所述通管首尾依次连接以构成低温循环回路；

所述高温压缩机、所述热水换热器、所述第二节流元件和所述中间换热器通过所述通管首尾依次连接以构成高温循环回路，其中，所述低温循环回路和所述高温循环回路共用所述中间换热器。

可选的，在所述复叠式热泵热水机中，所述中间换热器包括：冷凝组件和蒸发组件，其中，所述低温压缩机、所述油分离器、所述冷凝组件、所述第一节流元件和所述翅片式蒸发器通过所述通管首尾依次连接以构成低温循环回路；所述高温压缩机、所述热水换热器、所述第二节流元件和所述蒸发组件通过所述通管首尾依次连接以构成高温循环回路。

可选的，在所述复叠式热泵热水机中，所述复叠式热泵热水机还包括：第一贮液器和第一过滤器，所述第一贮液器的出口与所述第一过滤器的入口通过所述通管相连通，所述第一贮液器的入口与所述中间换热器的出口通过所述通管相连通，所述第一过滤器的出口与所述第一节流元件的入口通过所述通管相连通以将所述第一贮液器和所述第一过滤器串联到所述低温循环回路中。

可选的，在所述复叠式热泵热水机中，所述复叠式热泵热水机还包括：第一电磁阀，所述第一电磁阀安装在所述第一过滤器和所述第一节流元件之间。

可选的，在所述复叠式热泵热水机中，所述复叠式热泵热水机还包括：第二贮液器和第二过滤器，所述第二贮液器的出口与所述第二过滤器的入口通过所述通管相连通，所述第二贮液器的入口与所述热水换热器的出口通过所述通管相连通，所述第二过滤器的出口与所述第二节流元件的入口通过所述通管相连通以将所述第二贮液器和所述第二过滤器串联到所述高温循环回路中。

可选的，在所述复叠式热泵热水机中，所述复叠式热泵热水机还包括：第二电磁阀，所述第二电磁阀安装在所述第二过滤器和所述第二节流元件之间。

可选的，在所述复叠式热泵热水机中，复叠式热泵热水机还包括：视油镜，所述视油镜安装在所述低温压缩机和所述油分离器之间。

可选的，在所述复叠式热泵热水机中，所述第一节流元件和所述第二节流元件均为膨胀阀。

本申请技术方案，至少包括如下优点：

（1）本申请通过采用复叠式压缩方式替代传统的单级压缩方式，增加高温压缩机所在的高温循环回路，通过制冷***复叠，可以实现低温环境下制取高温（大于60℃）热水的目的，提高热效率。复叠式热泵热水机通过耗功实现能量搬迁，把低温空气的热能搬迁到高温热水中，可以减小***能耗以及拓宽热泵热水机的适应环境温度范围，从而拓宽热泵热水机的适用领域。

（2）本申请可以根据高温循环回路和低温循环来采用不同的制冷工质（制冷剂），从而使高压循环回路和低压循环回路都运转在较佳的运行状态，从而降低各级压缩机的压比，减小各级压缩机的余隙容积，提高各级压缩机的效率，实现节能的目的。

（3）本申请在低温循环回路和高温循环回路分别设置第一贮液器和第二贮液器，可以在制冷工质因温度影响密度的情况下储存一定容量的制冷工质，提高了热泵热水机的环境适应水平，提高了热泵热水机的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型实施例的复叠式热泵热水机的结构示意图；

其中，附图标记说明如下：

1-低温压缩机，2-油分离器，3-中间换热器，4-第一贮液器，5-第一过滤器，6-第一节流元件，7-翅片式蒸发器，8-轴流风机，9-高温压缩机，10-热水换热器，11-第二贮液器，12-第二过滤器，13-第二节流元件，14-通管，15-第一电磁阀，16-第二电磁阀，17-视油镜，18-球阀，19-阀门，20-压力表，21-第一高低压传感器，22-第二高低压传感器，23-阀门，24-压力表。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的复叠式热泵热水机作进一步详细说明。根据下面说明，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。

本实用新型提供一种复叠式热泵热水机，请参考图1，图1是本实用新型实施例的复叠式热泵热水机的结构示意图，所述复叠式热泵热水机包括：低温压缩机1、高温压缩机9、油分离器2、中间换热器3、第一节流元件6、第二节流元件13、翅片式蒸发器7、轴流风机8、热水换热器10以及若干通管14，所述轴流风机8设于所述翅片式蒸发器7侧。在本实施例中，所述第一节流元件6和所述第二节流元件13均可以为膨胀阀。

具体的，一方面，所述低温压缩机1、所述油分离器2、所述中间换热器3、所述第一节流元件6和所述翅片式蒸发器7通过所述通管14首尾依次连接以构成低温循环回路。另一方面，所述高温压缩机9、所述热水换热器10、所述第二节流元件13和所述中间换热器3通过所述通管14首尾依次连接以构成高温循环回路。在本实施例中，所述低温循环回路和所述高温循环回路共用所述中间换热器3。本申请通过采用复叠式压缩方式替代传统的单级压缩方式，增加高温压缩机所在的高温循环回路，通过制冷***复叠，可以实现低温环境下制取高温（大于60℃）热水的目的，复叠式热泵热水机通过耗功实现能量搬迁，把低温空气的热能搬迁到高温热水中，可以减小***能耗以及拓宽热泵热水机的适应环境温度范围，从而拓宽热泵热水机的适用领域，可以满足冬季较寒冷的地区的工业工厂的高温热水的使用需求。

进一步的，所述中间换热器3可以包括：冷凝组件和蒸发组件，其中，所述低温压缩机1、所述油分离器2、所述冷凝组件、所述第一节流元件6和所述翅片式蒸发器7通过所述通管14首尾依次连接以构成低温循环回路；所述高温压缩机9、所述热水换热器10、所述第二节流元件13和所述蒸发组件通过所述通管14首尾依次连接以构成高温循环回路。

优选的，所述复叠式热泵热水机的低温循环回路中还可以包括：第一贮液器4和第一过滤器5，所述第一贮液器4的出口与所述第一过滤器5的入口通过所述通管14相连通，所述第一贮液器4的入口与所述中间换热器3的出口通过所述通管14相连通，所述第一过滤器5的出口与所述第一节流元件6的入口通过所述通管14相连通以将所述第一贮液器4和所述第一过滤器5串联到所述低温循环回路中。所述第一贮液器4的作用主要是机动地储存制冷工质，提高所述复叠式热泵热水机在不同温度的工作环境的适应能力。所述第一过滤器5的作用主要是过滤掉制冷工质中的水分和金属氧化物杂志颗粒，提高制冷工质的纯度，从而提高所述复叠式热泵热水机的使用寿命。所以，本申请在低温循环回路设置所述第一贮液器4和所述第一过滤器5，可以在制冷工质因温度影响密度的情况下储存一定容量的制冷工质，提高了热泵热水机的环境适应水平，提高了热泵热水机的可靠性，同时可以去除制冷工质中的杂志，保证制冷工质的有效性。

进一步的，所述复叠式热泵热水机的低温循环回路中还可以包括：第一电磁阀15，所述第一电磁阀15安装在所述第一过滤器5和所述第一节流元件6之间。

较佳的，所述复叠式热泵热水机的高温循环回路中还可以包括：第二贮液器11和第二过滤器12，所述第二贮液器11的出口与所述第二过滤器12的入口通过所述通管14相连通，所述第二贮液器11的入口与所述热水换热器10的出口通过所述通管14相连通，所述第二过滤器12的出口与所述第二节流元件13的入口通过所述通管14相连通以将所述第二贮液器11和所述第二过滤器12串联到所述高温循环回路中。

进一步的，所述复叠式热泵热水机的高温循环回路中还包括：第二电磁阀16，所述第二电磁阀16安装在所述第二过滤器12和所述第二节流元件13之间。

在本实施例中，复叠式热泵热水机的低温循环回路中还可以包括：视油镜17和球阀18，所述视油镜17和所述球阀18相连，相连后的所述球阀18和所述视油镜17安装在所述油分离器2和所述低温压缩机1之间。

进一步的，所述低温压缩机1的两侧均可以分别安装一阀门19和一压力表20，所述低温压缩机1上可以安装第一高低压传感器21。同样的，所述高温压缩机9的两侧均可以分别安装一阀门23和一压力表24，所述高温压缩机9上可以安装第二高低压传感器22。

在本实施例中，所述复叠式热泵热水机运转过程具体如下：

在低温循环回路中，首先，所述低温压缩机1排出的高温高压制冷剂气体进入所述油分离器2，在所述油分离器2内进行油气分离；然后，高温高压制冷剂气体在油气分离后进入所述中间换热器3的冷凝组件中，高温高压的制冷剂气体在所述中间换热器3的冷凝组件中放出热量，凝结成中温高压的制冷剂液体；接着，中温高压的制冷剂液体经所述通管（液管）14进入所述第一贮液器4，经所述第一过滤器5进行过滤和干燥后，中温高压的制冷剂液体经所述第一节流元件6节流后转变成低温低压的制冷剂气液两相混合物；接着，低温低压的制冷剂气液两相混合物进入所述翅片式蒸发器7，气液两相混合的制冷剂通过所述翅片式蒸发器7表面吸收空气中的热量而蒸发变成低温低压的制冷剂气体；最后，低温低压制冷剂气体经所述低温压缩机1压缩后排出，并继续进入下一个循环。

进一步的，在所述高温循环回路中，所述高温压缩机9排出的高温高压制冷剂气体进所述热水换热器10，高温高压的制冷剂气体在所述热水换热器10内放出热量，凝结成高温高压的液体；然后，高温高压的制冷剂液体经所述通管（液管）14进入所述第二贮液器11并经所述第二过滤器12过滤后，又经所述第二节流元件13节流后转变为中温低压的制冷剂气液两相混合物；接着，中温低压的制冷剂气液两相混合物进入所述中间换热器3中的蒸发组件，制冷剂在所述中间换热器3中的蒸发组件内吸收所述低温循环回路中制冷剂的热量而蒸发变成中温低压的气体，最后低压气体经所述高温级压缩机9压缩后排出，并继续进入下一个循环。

本实施例中，所述复叠式热泵热水机的运转过程中，所述低温循环回路和所述高温循环回路可以使用不同的制冷工质，从而使高压循环回路和低压循环回路都运转在较佳的运行状态，从而降低各级压缩机的压比，减小各级压缩机的余隙容积，提高各级压缩机的效率，实现节能的目的。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (8)

1.一种复叠式热泵热水机，其特征在于，包括：低温压缩机、高温压缩机、油分离器、中间换热器、第一节流元件、第二节流元件、翅片式蒸发器、轴流风机、热水换热器以及若干通管，所述轴流风机设于所述翅片式蒸发器侧；其中，

所述低温压缩机、所述油分离器、所述中间换热器、所述第一节流元件和所述翅片式蒸发器通过所述通管首尾依次连接以构成低温循环回路；

所述高温压缩机、所述热水换热器、所述第二节流元件和所述中间换热器通过所述通管首尾依次连接以构成高温循环回路，其中，所述低温循环回路和所述高温循环回路共用所述中间换热器。

2.根据权利要求1所述的复叠式热泵热水机，其特征在于，所述中间换热器包括：冷凝组件和蒸发组件，其中，所述低温压缩机、所述油分离器、所述冷凝组件、所述第一节流元件和所述翅片式蒸发器通过所述通管首尾依次连接以构成低温循环回路；所述高温压缩机、所述热水换热器、所述第二节流元件和所述蒸发组件通过所述通管首尾依次连接以构成高温循环回路。

3.根据权利要求1所述的复叠式热泵热水机，其特征在于，所述复叠式热泵热水机还包括：第一贮液器和第一过滤器，所述第一贮液器的出口与所述第一过滤器的入口通过所述通管相连通，所述第一贮液器的入口与所述中间换热器的出口通过所述通管相连通，所述第一过滤器的出口与所述第一节流元件的入口通过所述通管相连通以将所述第一贮液器和所述第一过滤器串联到所述低温循环回路中。

4.根据权利要求3所述的复叠式热泵热水机，其特征在于，所述复叠式热泵热水机还包括：第一电磁阀，所述第一电磁阀安装在所述第一过滤器和所述第一节流元件之间。

5.根据权利要求1所述的复叠式热泵热水机，其特征在于，所述复叠式热泵热水机还包括：第二贮液器和第二过滤器，所述第二贮液器的出口与所述第二过滤器的入口通过所述通管相连通，所述第二贮液器的入口与所述热水换热器的出口通过所述通管相连通，所述第二过滤器的出口与所述第二节流元件的入口通过所述通管相连通以将所述第二贮液器和所述第二过滤器串联到所述高温循环回路中。

6.根据权利要求5所述的复叠式热泵热水机，其特征在于，所述复叠式热泵热水机还包括：第二电磁阀，所述第二电磁阀安装在所述第二过滤器和所述第二节流元件之间。

7.根据权利要求1所述的复叠式热泵热水机，其特征在于，复叠式热泵热水机还包括：视油镜，所述视油镜安装在所述低温压缩机和所述油分离器之间。

8.根据权利要求1所述的复叠式热泵热水机，其特征在于，所述第一节流元件和所述第二节流元件均为膨胀阀。

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