[發明專利]雙工質聯合循環熱泵裝置

在審

• 申請號: 202110833462.1
• 申請日: 2021-07-17
• 公開（公告）號: CN113686040A
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 李華玉;李鴻瑞
• 申請（專利權）人: 李華玉
• 主分類號: F25B9/06
• 分類號: F25B9/06;F25B9/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供雙工質聯合循環熱泵裝置，屬于機械壓縮式制冷/熱泵技術領域。壓縮機有循環工質通道與熱交換器連通之后分成兩路——第一路經膨脹機與回熱器連通，第二路直接與回熱器連通之后回熱器再有冷凝液管路經節流閥與蒸發器連通，蒸發器還有循環工質通道與回熱器連通，回熱器還有循環工質通道與壓縮機連通；高溫壓縮機有循環工質通道經供熱器與高溫膨脹機連通，高溫膨脹機還有循環工質通道經熱交換器與高溫壓縮機連通；蒸發器還有低溫熱介質通道與外部連通，供熱器還有被加熱介質通道與外部連通，膨脹機和高溫膨脹機連接壓縮機和高溫壓縮機并傳輸動力，形成雙工質聯合循環熱泵裝置。

技術領域：

本發明屬于制冷與熱泵技術領域。

背景技術：

冷需求、熱需求和動力需求，為人類生活與生產當中所常見；其中，利用機械能轉換為熱能是實現制冷和高效供熱的重要方式。一般情況下，制冷時冷卻介質的溫度是變化的，制熱時被加熱介質的溫度往往也是變化的；利用機械能制熱時，很多時候被加熱介質同時具有變溫和高溫雙重特點，這使得采用單一熱力循環理論實現制冷或供熱時存在著性能指數不合理、供熱參數不高、壓縮比較高、工作壓力太大等多個問題。

具體來看，基于單一逆向朗肯循環的蒸汽壓縮式熱泵裝置，當放熱主要依靠冷凝過程時，工質與被加熱介質之間溫差損失大；同時，冷凝液的降壓過程損失較大或利用代價高；采用超臨界工況時，壓縮比較高，使得壓縮機的制造代價大，安全性降低等；兩種情況下，對獲取低溫熱負荷的副作用難以消除。同樣地，基于單一逆向布雷頓循環的氣體壓縮式熱泵裝置，要求壓縮比較低，這限制了供熱參數的提高；同時，低溫過程是變溫的，這使得制冷或制熱時低溫環節往往存在較大的溫差損失，導致性能指數不合理。

保持蒸汽壓縮式熱泵蒸發過程吸收低溫熱負荷和氣體壓縮式熱泵變溫過程提供高溫熱負荷的優點，設法充分利用冷凝液的顯熱和消除冷凝液降壓的副作用——這樣的熱泵裝置將具有合理的性能指數和廣泛的適用場合；從簡單、主動和高效地進行制冷或制熱的原則出發，以及盡可能應對不同的制冷需求/供熱需求，本發明提出了雙工質聯合循環熱泵裝置。

發明內容：

本發明主要目的是要提供雙工質聯合循環熱泵裝置，具體發明內容分項闡述如下：

1.雙工質聯合循環熱泵裝置，主要由壓縮機、膨脹機、節流閥、熱交換器、蒸發器、回熱器、高溫壓縮機、高溫膨脹機和供熱器所組成；壓縮機有循環工質通道與熱交換器連通之后分成兩路——第一路經膨脹機與回熱器連通，第二路直接與回熱器連通之后回熱器再有冷凝液管路經節流閥與蒸發器連通，蒸發器還有循環工質通道與回熱器連通，回熱器還有循環工質通道與壓縮機連通；高溫壓縮機有循環工質通道經供熱器與高溫膨脹機連通，高溫膨脹機還有循環工質通道經熱交換器與高溫壓縮機連通；蒸發器還有低溫熱介質通道與外部連通，供熱器還有被加熱介質通道與外部連通，膨脹機和高溫膨脹機連接壓縮機和高溫壓縮機并傳輸動力，形成雙工質聯合循環熱泵裝置。

2.雙工質聯合循環熱泵裝置，主要由壓縮機、膨脹機、節流閥、熱交換器、蒸發器、回熱器、第二熱交換器、高溫壓縮機、高溫膨脹機和供熱器所組成；壓縮機有循環工質通道與熱交換器連通之后分成兩路——第一路經膨脹機與回熱器連通，第二路經第二熱交換器與回熱器連通之后回熱器再有冷凝液管路經節流閥與蒸發器連通，蒸發器還有循環工質通道與回熱器連通，回熱器還有循環工質通道與壓縮機連通；高溫壓縮機有循環工質通道經供熱器與高溫膨脹機連通，高溫膨脹機還有循環工質通道經第二熱交換器和熱交換器與高溫壓縮機連通；蒸發器還有低溫熱介質通道與外部連通，供熱器還有被加熱介質通道與外部連通，膨脹機和高溫膨脹機連接壓縮機和高溫壓縮機并傳輸動力，形成雙工質聯合循環熱泵裝置。