[發明專利]復疊式熱泵

有效

• 申請號: 201310009964.8
• 申請日: 2013-01-10
• 公開（公告）號: CN103196252A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 崔宰赫;郭泰熹;柳潤鎬
• 申請（專利權）人: LG電子株式會社
• 主分類號: F25B7/00
• 分類號: F25B7/00
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 付永莉;鄭特強

技術領域

本發明涉及一種復疊式熱泵（cascade?heat?pump，階梯式熱泵）。

背景技術

通常，熱泵是使用在制冷劑回路中循環的制冷劑來調節室內空間或者冷藏或冷凍食物的裝置，該裝置包括：壓縮機，用于壓縮制冷劑；冷凝器，用于冷凝從壓縮機排放的制冷劑；膨脹器，用于膨脹經過該冷凝器的制冷劑；以及蒸發器，用于蒸發由膨脹器膨脹的制冷劑。

目前，為了提高系統的效率，開發出了一種復疊式熱泵，該復疊式熱泵包括第一制冷劑在其中循環的第一制冷劑回路以及第二制冷劑在其中循環的第二制冷劑回路，從而通過制冷劑熱交換器使第一制冷劑與第二制冷劑熱交換。

在這種情況中，第一制冷劑回路可作為用于調節室內空間的空氣的回路而使用，而第二制冷劑回路可作為用于冷藏或冷凍食物的回路而使用。在此，第一制冷劑可在制冷劑熱交換器中蒸發，而第二制冷劑可以被冷凝以使第一制冷劑與第二制冷劑熱交換。

此外，在第一制冷劑回路中循環的第一制冷劑的流動方向可根據制冷/制熱操作模式的轉換而轉換。然而，在第二制冷劑回路中循環的第二制冷劑可總是沿相同的方向循環。

在根據現有技術來實現空氣調節操作或者冷藏或冷凍操作的復疊式熱泵中，在制冷劑回路中循環的制冷劑利用一個壓縮機來進行壓縮。因此，壓縮率可能被降低，并且復疊式熱泵的效率可能被降低。

發明內容

實施例提供一種復疊式熱泵及其操作方法，該復疊式熱泵利用冷凍回路的壓縮機和冷藏回路的壓縮機分兩步來壓縮制冷劑，以實現高壓縮率并且提高效率。

在一個實施例中，復疊式熱泵包括：第一制冷劑回路，包括第一壓縮機以及第一室內熱交換器；第二制冷劑回路，包括第二壓縮機以及第二室內熱交換器；室外熱交換器，在第一壓縮機或第二壓縮機中壓縮過的制冷劑在該室外熱交換器中冷凝；支路管，允許在第二壓縮機中壓縮過的制冷劑繞過第一壓縮機，從而流入到第一壓縮機的排放側；以及第一流速調節部，設置在第二壓縮機的排放側上，以將從第二壓縮機排放的制冷劑引入到第一壓縮機和支路管中的一個中。

在另一個實施例中，復疊式熱泵包括：冷藏回路，包括冷藏壓縮機和冷藏室內熱交換器；冷凍回路，包括冷凍壓縮機和冷凍室內熱交換器；室外熱交換器，在冷藏回路或冷凍回路中壓縮過的制冷劑在該室外熱交換器中冷凝；空氣調節回路，包括空氣調節壓縮機和空氣調節室內熱交換器；制冷劑熱交換器，設置在室外熱交換器的一側，以使在室外熱交換器中冷凝過的制冷劑與循環進入空氣調節回路中的制冷劑熱交換；以及第一流速調節部，設置在冷凍壓縮機的排放側上，以調節制冷劑的流動方向，使得在冷凍壓縮機中壓縮過的制冷劑在冷藏壓縮機中被兩級壓縮。

一個或多個實施例的細節將在附圖和以下描述中提出。從該描述和附圖以及權利要求中，其它特征將是顯而易見的。

附圖說明

圖1是根據第一實施例的復疊式熱泵的視圖；

圖2到圖5是示出在根據第一實施例的復疊式熱泵中流動的制冷劑的視圖；

圖6是根據第二實施例的復疊式熱泵的視圖；

圖7是根據第二實施例的復疊式熱泵的方框圖；

圖8到圖10是示出在根據第二實施例的復疊式熱泵中流動的制冷劑的視圖；

圖11是示出根據第二實施例的復疊式熱泵的操作方法的流程圖。

具體實施方式

圖1是根據第一實施例的復疊式熱泵的視圖。

參考圖1，根據第一實施例的復疊式熱泵1包括第一制冷劑回路10、第二制冷劑回路20以及第三制冷劑回路30。

第一制冷劑回路10包括第一制冷劑在其中循環的第一壓縮機11、第一室外熱交換器12、第一室內熱交換器13以及第一膨脹器14。而且，第一制冷劑回路10還包括第一制冷劑管16，其將第一壓縮機11、第一室外熱交換器12、第一室內熱交換器13以及第一膨脹器14彼此連接以引導第一制冷劑的循環。這里，第一壓縮機11可稱為“冷藏壓縮機”。而且，第一室內熱交換器13可稱為“冷藏室內熱交換器”，并且第一制冷劑回路可稱為“冷藏回路”。

第一制冷劑回路10可以是冷藏回路。在冷藏回路中，第一制冷劑可借助通過第一室外熱交換器12并且在第一室內熱交換器13中蒸發的空氣而冷凝。

第一制冷劑可借助在第三制冷劑回路30中循環的第三制冷劑在制冷劑熱交換器36（將在以下描述）中熱交換。例如，當第一制冷劑和第三制冷劑彼此熱交換時，第一制冷劑被冷凝，并且第一制冷劑的冷凝熱量被傳遞到第三制冷劑中以蒸發第三制冷劑。