[發明專利]一種熱管熱泵復合系統

有效

• 申請號: 201210285718.0
• 申請日: 2012-08-13
• 公開（公告）號: CN102798184A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 祝長宇;丁式平
• 申請（專利權）人: 北京德能恒信科技有限公司
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F25B43/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種熱管熱泵復合系統，包括冷凝器（1）、蒸發器（2）、壓縮機（5）、導氣管、導液管和電路控制元件，其特征在于，還包括節流閥一（3）、節流閥二（4）、四通閥（6）、儲液穩流器（9）、電磁閥一（7）、以及電磁閥二（8）六個部分；所述壓縮機（5）通過四通閥（6）連接于冷凝器（1）和蒸發器（2）之間；所述節流閥一（3）接入冷凝器（1）和儲液穩流器端口一（16）之間，節流閥二（4）接入蒸發器（2）和儲液穩流器端口二（17）之間；所述電磁閥一（7）接入冷凝器（1）和儲液穩流器端口三（18）之間，電磁閥二（8）接入蒸發器（2）和儲液穩流器端口四（19）之間；所述儲液穩流器（9）在熱泵循環時具有儲存工作介質、實現工作介質的氣液分離的功能，在熱管循環時同時具有儲存工作介質、實現工作介質的氣液分離以及合理分配循環回路中的液體工作介質和氣體工作介質的流量比例形成穩定的工作介質二相流的功能；這樣壓縮機（5）開啟，電磁閥一（7）處于導通狀態，電磁閥二（8）和四通閥（6）處于截止狀態，壓縮機（5）通過四通閥（6）從蒸發器（2）中抽取制冷氣態工質送入冷凝器（1），從冷凝器（1）輸出的制冷工作介質經電磁閥一（7）所在支路進入儲液穩流器（9），最后經節流閥二（4）送入蒸發器（2），就組成了一個熱泵制冷循環回路，通過使四通閥（6）和電磁閥二（8）的導通，電磁閥一（7）的截止，蒸發器（2）和冷凝器（1）功能的調換，就組成了一個熱泵制熱循環回路；所述壓縮機（5）通過降頻開啟，充當循環泵功能，電磁閥一（7）、四通閥（6）以及電磁閥二（8）都處于導通狀態，這樣壓縮機（5）通過四通閥（6）從冷凝器（1）抽取液態制冷工質，再經四通閥（6）送入到蒸發器（2）中，蒸發器（2）與高溫熱源接觸，部分液體吸熱氣化，蒸發形成的氣體和部分沒有蒸發的液體中間介質在高速流動中相互混合形成氣液二相流體，它們從蒸發器（2）流出經電磁閥二（8）進入儲液穩流器（9）中，然后經電磁閥一（7）所在支路進入到冷凝器（1）中進行下一次循環，就完成了一個熱管正向循環回路；通過四通閥（6）關閉更改管道內制冷工質的流動方向，來實現蒸發器（2）和冷凝器（1）功能的調換，這樣壓縮機（5）通過四通閥（6）從蒸發器（2）抽取液態制冷工質，再經四通閥（6）送入到冷凝器（1）中，在冷凝器（1）中蒸發流出經電磁閥一（7）進入儲液穩流器（9）中，然后經電磁閥二（8）所在支路進入到蒸發器中，就完成了一個熱管反向循環回路；上述四種循環可以根據環境和需求進行切換工作。

2.根據權利要求1所述的一種熱管熱泵復合系統，其特征在于，所述儲液穩流器（9）為一外表面設有隔熱層的耐高壓密封容器，其有四個外接接口，分別是：儲液穩流器端口一（16）、儲液穩流器端口二（17）、儲液穩流器端口三（18）以及儲液穩流器端口四（19）；所述儲液穩流器端口一（16）和儲液穩流器端口二（17）處于儲液穩流器（9）內液態制冷工質的液面下部；所述儲液穩流器端口三（18）和儲液穩流器端口四（19）分別與氣液配流管一（10）和氣液配流管二（11）連接；所述氣液配流管一（10）主要有進氣口一（14）和進液孔一（12）兩部分構成，氣液配流管二（11）主要有進氣口二（15）和進液孔二（13）兩部分構成，進氣口一（14）和進氣口二（15）處于儲液穩流器（9）內液態制冷工質的液面上部，進液孔一（12）和進液孔二（13）處于儲液穩流器（9）內液態制冷工質的液面下部；這樣就構成了整個儲液穩流器（9）；儲液穩流器（9）實現氣液分離的方式可以選擇簡單的重力沉降分離，也可以在儲液穩流器（9）的制冷工質輸入端設置濾網或擋板，以實現絲網分離或折流分離。

3.根據權利要求2所述的一種熱管熱泵復合系統，其特征在于，所述進液孔一（12）和進液孔二（13）中孔的數量可以是一個或多個組成，可以是一條沿管道方向的回流縫，其代替多個沿管道輸送方向分布的進液孔一（12）和進液孔二（13）的作用；進液孔一（12）、進液孔二（13）或者回流縫中流入的少量液態制冷劑的流量由其孔徑大小和個數或者縫隙寬度和長度來控制。

4.根據權利要求1所述的一種熱管熱泵復合系統，其特征在于，所述壓縮機（5）在熱泵循環時壓縮氣態工作介質，在熱管循環時輸送以液態為主的二相流工作介質；所述壓縮機（5）應選擇既能壓縮氣體又能輸送液體的滾動活塞壓縮機、往復活塞壓縮機和螺桿壓縮機；在傳輸熱量的功率相同時，壓縮機（5）在熱泵循環時壓縮氣態工作介質所需的體積流量要遠大于在熱管循環時輸送以液態為主的二相流工作介質所需的體積流量，所述壓縮機（5）應選擇變頻壓縮機，在熱泵循環時壓縮機（5）選擇高轉速狀態，在熱管循環時壓縮機（5）選擇低轉速狀態。