[發明專利]一種可實現水汽轉換的低溫空氣源熱泵裝置及其方法

在審

• 申請號: 201710207997.1
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN106766384A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 龐衛科;羅宏;呂連宏
• 申請（專利權）人: 中國環境科學研究院
• 主分類號: F25B30/06
• 分類號: F25B30/06;F25B43/04;F25B49/02;F25B47/00
• 代理公司: 北京國林貿知識產權代理有限公司11001
• 代理人: 李桂玲,杜國慶

1.一種可實現水汽轉換的低溫空氣源熱泵裝置，包括壓縮機（1）、室內換熱器（3）和氣液分離器（6），氣液分離器（6）出口連接壓縮機（1）的入口，其特征在于，所述裝置還包括有一個空氣/水汽能收集器（2）和四進出口換向器（7），所述空氣/水汽能收集器（2）設置有空氣能收集第一進出口和空氣能收集第二進出口以及水汽能收集第一進出口和水汽能收集第二進出口；所述空氣能收集第一進出口分別與第一單向閥（10）入口和第二單向閥（11）出口連接，第一單向閥（10）出口分別與第三單向閥（9）出口以及水汽能收集第一進出口和一個控制電磁閥（8）的一端連接，第三單向閥（9）入口連接室內換熱器（3）出口和第四單向閥（12）的出口，所述控制電磁閥（8）的另一端分別連接水汽能收集第二進出口和一個儲液器（5）的進口，儲液器（5）的出口連接一個膨脹閥（4）一端，膨脹閥（4）另一端分別連接第二單向閥（11）入口和第四單向閥（12）的入口，所述壓縮機（1）的出口連接換向器（7）第一進出口，換向器第二進出口連接室內換熱器（3）的入口，換向器（7）第三進出口連接空氣能收集第二進出口，換向器（7）的第四進出口連接氣液分離器（6）入口。

2.根據權利要求1所述的可實現水汽轉換的低溫空氣源熱泵裝置，其特征在于，所述空氣/水汽能收集器（2）包括一個箱體，箱體具有上下貫通的通風道，通風道通過風機與環境空氣連通，在通風道的前端平行于通風道設置有多排換熱管束，在多排換熱管束的垂直下端水平設置有一單排換熱管束，其中多排換熱管束兩端的出入口各自相互并聯組成了所述空氣/水汽能收集器（2）的空氣能收集，所述單排換熱管束組成了所述空氣/水汽能收集器（2）的水汽能收集。

3.根據權利要求1所述的可實現水汽轉換的低溫空氣源熱泵裝置，其特征在于，當熱泵以空氣為主熱源對象運行時：打開控制電磁閥（8），控制換向器（7）將空氣能收集第二進出口與氣液分離器（6）入口接通、壓縮機（1）的出口與室內換熱器（3）的入口連通。

4.根據權利要求1所述的可實現水汽轉換的低溫空氣源熱泵裝置，其特征在于，當熱泵以水汽為主熱源對象運行時：關閉控制電磁閥（8），控制換向器（7）將空氣能收集第二進出口與氣液分離器（6）入口接通、壓縮機（1）的出口與室內換熱器（3）的入口連通。

5.根據權利要求1所述的可實現水汽轉換的低溫空氣源熱泵裝置，其特征在于，當熱泵制冷時：打開控制電磁閥（8），控制換向器（7）將壓縮機（1）的出口與空氣能收集第二進出口接通、將室內換熱器（3）的出口與氣液分離器（6）入口接通。

6.一種基于低溫空氣源熱泵裝置的工作方法，所述裝置包括壓縮機（1）、室內換熱器（3）和氣液分離器（6），氣液分離器（6）出口連接壓縮機（1）的入口，其特征在于，所述方法是在所述裝置中設置一個空氣/水汽能收集器（2）和四進出口換向器（7），所述空氣/水汽能收集器（2）設置有空氣能收集第一進出口和空氣能收集第二進出口以及水汽能收集第一進出口和水汽能收集第二進出口；所述空氣能收集第一進出口分別與第一單向閥（10）入口和第二單向閥（11）出口連接，第一單向閥（10）出口分別與第三單向閥（9）出口以及水汽能收集第一進出口和一個控制電磁閥（8）的一端連接，第三單向閥（9）入口連接室內換熱器（3）出口和第四單向閥（12）的出口，所述控制電磁閥（8）的另一端分別連接水汽能收集第二進出口和一個儲液器（5）的進口，儲液器（5）的出口連接一個膨脹閥（4）一端，膨脹閥（4）另一端分別連接第二單向閥（11）入口和第四單向閥（12）的入口，所述壓縮機（1）的出口連接換向器（7）第一進出口，換向器第二進出口連接室內換熱器（3）的入口，換向器（7）第三進出口連接空氣能收集第二進出口，換向器（7）的第四進出口連接氣液分離器（6）入口；一個控制器根據設置的溫度閾值對所述控制電磁閥（8）進行控制：

當室外溫度超過溫度閾值時打開控制電磁閥（8），換向器（7）將空氣能收集第二進出口與氣液分離器（6）入口接通、壓縮機（1）的出口與室內換熱器（3）的入口連通，實現室內需要升溫時的熱泵以空氣為主熱源對象的運行；

當室外溫度低于溫度閾值時關閉控制電磁閥（8），換向器（7）將空氣能收集第二進出口與氣液分離器（6）入口接通、壓縮機（1）的出口與室內換熱器（3）的入口連通，實現室內需要升溫時的熱泵以水汽為主熱源對象的運行。

7.根據權利要求6所述方法，所述溫度閾值是5攝氏度。