专利名称：空气源组合循环制冷低温热泵机组的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种空气源制冷热泵机组。特别是一种空气源组合循环制冷低温
热泵机组。
技术背景 制冷热泵技术随着制冷技术和压縮机技术的发展不断发展。 制冷循环或热泵循环运行时，同时具有制冷功能和热泵制热功能；制冷功能是制
冷循环制取的冷，用于生活环境和生产环境制冷空调的技术手段；热泵制热功能是一个从
自然环境取得热量，用于生活环境和生产环境的供暖和加热空调的技术手段。 传统的制冷、热泵机组采用单级压縮循环系统，夏季用于制冷空调机，冬季用于供
热取暖空调机，但是，这种热泵只能在大气环境约_5°C以上的环境条件下使用，再低的环境
温度条件下便不能使用。这是因为在环境温度过低的条件下，进气压力低，压縮机的输气系
数低，压力比大；吸气比容大，工质质量循环量小，制热量小，压縮终了温度高，影响压縮机
运转，工作过程中的内部损失大等等因素，造成机组的性能系数低，制热量小，甚至造成压
縮机不能正常运转。 专业技术人员、专业工厂对影响低温热泵的这些问题已关注多年，为解决这些问题作过很多努力和试验，例如用低温用压縮机(当时采用的是活塞式)制造低温热泵，虽然在一定程度上改善了压縮机在低温时的进气状况，但是，随之而来的是压縮终了温度高，高温工况的进气损失增大，压縮过程内部损失增大等等，低温制热量小的问题仍然不能解决。[0006] 而采用螺杆压縮机喷液的低温热泵，虽然压縮终了温度高的问题可以解决，但是压縮机工作过程中内部损失大，低温制热量低的问题仍不能解决。由于螺杆压縮机变压比的适应性有一定的限制，低温的吸气压力低，吸气比容大，质量循环量随温度的降低而减少，低温时制热小这个固有的问题依然存在。 低温热泵制冷机组是一个工作在不同温度区间，达到不同使用目的及要求的多功能机组，它不同于单一功能的机组，要兼顾不同的使用条件，不同的使用目的，综合解决在多功能机组上出现的问题。制冷机应用中积累的经验和解决问题的方法值得借鉴，单级压縮制冷，两级压縮制低温是很好的应用实例。 专利号为03257752. 4，发明名称为"宽温带空气源热泵制冷机组"，专利号为200420029443. 5，发明名称为"高寒地带用空气源热泵制冷机组"两项技术的循环系统，经切换后可以组成单级压縮循环系统或两级压縮循环系统，在同一机组上可以实现制冷，热泵，低温热泵循环，可取得相应的实用效应。但是，其缺点是低压级压縮机汽缸容积大，压縮机体积较大。 日本国于2005年制成的单机双级低温热泵，2008年将原来的单级压縮多联机系统转换为双级压縮多联机系统。但是，其缺点仍然是低压级压縮机容积输气量大，压縮机体积较大。 目前的数码涡旋压縮机可以在低温工况，高压比条件下运转。但是，数控技术不能
5改变低温热泵在低温条件下的工质蒸气比容大，工质质量循环量减小的问题，环境温度愈低，制热量愈小。这样，一台夏季足以满足制冷空调需要的制冷热泵机组，冬季热泵在低温条件下的制热量不能满足供暖的需要。
发明内容 本实用新型旨在提供一种空气源组合循环制冷低温热泵机组。适用于35t:至-30°C的环境温度范围内的制冷和供暖，它与相同低温制热量的两级压縮低温热泵机组
相比，机组的体积小，适用于中央空调，屋顶式空调及单元式房间空调等各种空调用途，适合组合为制冷、低温热泵多联机。 本实用新型的第一种技术方案是 包括两个分别工作在制冷，制热，低温制热相对应温度区间的单级压縮系统，经中间热交换器耦合而成组合循环系统； 其中一个系统使用中压工质，实现制冷循环制冷，或实现在相对较高温度区间内的制热，并将制取的冷量或热量输出，是能量的输出级；输出级包括A循环压縮机，A循环室内侧热交换器，A循环过冷器，A循环室外侧热交换器，A循环四通阀，A循环能量储存器，A循环膨胀阀，A循环电加热器以及A循环单向阀，A循环电磁阀，以管道24连接成单级压縮循环系统； 另一个系统使用高压工质，实现在相对较低的温度区间内制热，并将制取的热量传递给输出级，是能量的提升级；提升级包括B循环压縮机，B循环四通阀，B循环回热器，B循环膨胀阀，B循环单向阀，B循环室外侧热交换器，B循环过冷器，B循环膨胀容器，B循环油分离器，B循环电加热器，B循环电磁阀，B循环温度控制阀，以管道24连接成单级压縮循环系统； 以及A循环系统和B循环系统共用的中间热交换器； 输出级制冷循环制取的冷量或制热循环制取的热量传递给需要冷量或热量的目的地；提升级在低温工况时运转，从低温环境取得的热量，经提升级提升制备的热量，通过中间热交换器传递给输出级，并通过输出级将热量输出，用于供暖，如图1所示。[0018] 第二种技术方案与第一种技术方案相比，区别在于室外侧热交换器不带有过冷器，其他结构相同，其技术方案是 包括两个分别工作在制冷，制热，低温制热相对应温度区间的单级压縮系统，经中间热交换器耦合而成组合循环系统； 其中一个系统使用中压工质，实现制冷循环制冷，或实现在相对较高温度区间内的制热，并将制取的冷量或热量输出，是能量的输出级；输出级包括A循环压縮机，A循环室内侧热交换器，A循环室外侧热交换器，A循环四通阀，A循环能量储存器，A循环膨胀阀，A循环电加热器以及A循环单向阀，A循环电磁阀，以管道24连接成单级压縮循环系统；[0021] 另一个系统使用高压工质，实现在相对较低的温度区间内制热，并将制取的热量传递给输出级，是能量的提升级；提升级包括B循环压縮机，B循环四通阀，B循环回热器，B循环膨胀阀，B循环单向阀，B循环室外侧热交换器，B循环膨胀容器，B循环油分离器，B循环电加热器，B循环电磁阀，B循环温控阀，以管道24连接成单级压縮循环系统；[0022] 以及A循环系统和B循环系统共用的中间热交换器；[0023] 输出级制冷循环制取的冷量或制热循环制取的热量传递给需要冷量或热量的目
的地；提升级在低温工况时运转，从低温环境取得的热量，经提升级提升制备的热量，通过
中间热交换器传递给输出级，并通过输出级将热量输出，用于供暖，如图2所示。 本实用新型的压縮机可以是容积式活塞式制冷压縮机或容积式螺杆式制冷压縮
机或容积式滚动转子式制冷压縮机或容积式涡旋式制冷压縮机。 本实用新型的膨胀阀可以是热力膨胀阀或电子膨胀阀。 本实用新型的输出级和提升级可以配置同一种型式的制冷压縮机或不同型式的制冷压縮机。 本实用新型的中间热交换器可以是板式热交换器或套管式热交换器。 本实用新型的室内侧热交换器可以是翅片式热交换器或由工质通过传热制备载
热或载冷介质的热交换器。 本实用新型的第一种技术方案有三种运转状态[0030] l，制冷运转状态 夏季需要制冷时，只有输出级按照制冷循环运转，提升级处于停机状态，为制冷工作状态。
2 ，热泵初冬环境运转状态 初冬环境需要供暖时，只有输出级按照热泵循环运转，提升级处于停机状态，为初
冬低温环境的制热工作状态。
3 ，热泵超低温环境运转状态 严寒季节需要供暖时，输出级和提升级同时按照热泵循环运转，为超低温环境的制热工作状态。 制冷运转状态或制热运转状态通过四通阀实现切换。夏季切换为制冷运转状态；冬季切换为热泵运转状态。 而热泵的初冬环境制热或严寒环境制热通过控制器实现切换。在机组处于热泵运
转状态时，当环境温度高于设定的切换温度时，控制器使输出级单独按照热泵循环运转；当
环境温度低于设定的切换温度时，控制器使输出级和提升级同时照热泵循环运行。 组合循环的两种辅助运转状态 l，热泵初冬环境制热运转状态的熔霜运转状态 当只有输出级按照热泵循环运转时，为输出级室外侧热交换器实现熔霜。[0041] 2，热泵超低温环境运转状态的熔霜运转状态 当热泵超低温环境运转状态时，为提升级室外侧热交换器实现熔霜。
以熔霜控制器控制熔霜运转，熔霜结束，转入熔霜前运转状态，正常运转。 本实用新型的第二种技术方案与第一种技术方案的区别在于室外侧热交换器不
带有过冷器，其他结构相同，因此，第二种技术方案与第一种技术方案的运行工况、功能、相
应工况的工质的循环流向相同。 由于第一种技术方案的室外侧热交换器带有过冷器，因此，使得其熔霜快，制冷循
环中的制冷系数较好。而第二种技术方案的室外侧热交换器不带有过冷器，因此，使得其结构简单，成本低。 本实用新型在超低温运行的全过程中，运行条件随外界环境温度的变化而变化，即运行条件处于变工况的状态中；机组在相对稳定的某时段的运行状态，是变工况条件下的某一个工作点。为保证运行安全和良好的运行特性，输出级与提升级在变工况的不同工作点上应具有不同的组合；在环境温度较高的工作点上，提升级工质的循环量应当少一些；在环境温度较低的工作点，提升级工质循环量应当大一些；在最低环境温度条件下运行时，提升级的工质循环量应当最大。这样的运行方式，既保证了机组的变工况性能的连续性，也适应了供热负荷的需要。 配置变转速压縮机的机组在热泵超低温工况运行时段内，环境温度相对较高时，提升级压縮机以较低转速运行；环境温度相对较低时，提升级以较高转速运行；环境温度为下限温度时，以最高转速运行。 如果机组提升级配置固定转速的压縮机，可以以提升级压縮机的进、排汽管旁通的方式替代压縮机转速的调节。环境温度相对较高时，旁通量最大；环境温度相对较低时，旁通量较小一点；环境温度达到最低下限时，旁通量减小到零。 采用变转速压縮机组合或采用提升级压縮机进、排气旁通调节，保持低温环境条件下制热稳定，变工况性能的连续性是本实用新型的特点之一。 本实用新型按照热泵超低温运行状态运行时，联接输出级、提升级的中间热交换器的中间温度愈高，制热量愈大；当中间温度达输出级最高蒸发温度时，其制热量达到最大。调节提升级工质循环量，调节提升级压縮机的转速，改变输出级、提升级压縮机容积输气量的比例，或与之对应的输出级、提升级压縮机的容积比，调节制热量，具备良好的负荷适应性。 本实用新型超低温运转状态的最低环境温度为-3(TC，对应的最低蒸发温度可以
达-4(rc，能够满足严寒地区的需要。 本实用新型的制冷量，制热量大致相当，特别是在低温或超低温环境条件下运转时，制热量可以不低于热泵标准制热量，一台机组即可以满足冬、夏季的使用要求，特别适用于单机组使用的用户。 本实用新型可以按照最低环境温度的不同，可以采用分级配置提升级压縮机。对
于最低环境温度相对较低的，提升级的压縮机容量可以大一些；对于最低环境温度相对较
高的，提升级的压縮机容量可以小一些。节约成本，充分发挥投资效应。 本实用新型的提升级采用高压工质。提升级吸气状态比容小，汽缸工作容积小，体
积小，重量轻，成本低。 本实用新型具有良好的熔霜功能，熔霜彻底，时间短。 本实用新型采用目前空调机产品的通用零部件，工质采用中压，高压工质。 综上所述，本实用新型是一种空气源组合循环制冷低温热泵机组。适用于35°C
至-30°C的环境温度范围内的制冷和供暖，它与相同低温制热量的两级压縮低温热泵机组
相比，机组的体积小，适用于中央空调，屋顶式空调及单元式房间空调等各种空调用途，适
合组合为制冷、低温热泵多联机。
图1本实用新型技术方案1的循环流程示意图。[0059] 图2本实用新型技术方案2的循环流程示意图。[0060] 其中 l-A循环压縮机，2-A循环室内侧热交换器，3-A循环四通阀，4a-A循环膨胀阀， 4b-A循环膨胀阀，4c-A循环膨胀阀，5-A循环能量储存器，6-A循环单向阀，7a_A循环电磁 阀，7b-A循环电磁阀，7c-A循环电磁阀，7d-A循环电磁阀，8-A循环电加热器，9-A循环室外 侧热交换器，10-A循环过冷器，ll-B循环压縮机，12-B循环四通阀，13-B循环回热器，14-B 循环膨胀阀，15-B循环单向阀，16-B循环室外侧热交换器，17-B循环过冷器，18-B循环膨胀 容器，19-B循环油分离器，20-B循环电加热器，21a-B循环电磁阀，21b_B循环电磁阀，22-中 间热交换器，23-B循环温度控制阀，24-管道24。
具体实施方式
实施例1 采用目前空调机在制产品的通用零部件并通用的中压、高压工质，按照图1所制 本实用新型第一种技术方案制作本实用新型。 由两个单级压縮系统构成机组流程结构，其中一个是能量的输出级，另一个系统 是能量的提升级；经中间热交换器22耦合以管道24连接而成。 输出级的结构是A循环压縮机1的出口与A循环四通阀3的进口以管道24连接； A循环四通阀3的出口与A循环室内侧热交换器2进口以管道24连接；A循环室内侧热交 换器2的出口与A循环电加热器8的进口以管道24连接；A循环电加热器8的出口分别与 A循环膨胀阀4a、A循环电磁阀7c以管道24连接；A循环膨胀阀4a， A循环电磁阀7c分别 与A循环能量储存器5以管道24连接；A循环能量储存器5出口经A循环膨胀阀4c和中 间热交换器22以管道24连接；经A循环电磁阀7a，A循环四通阀3进口以管道24连接；A 循环四通阀3与A循环压縮机1联接，组成一个回路。 以上说明以A循环低温热泵流向为例叙述。 另一回路为A循环膨胀阀4a、 A循环电磁阀7c分别和A循环电磁阀7d， A循环能 量储存器5以管道24连接；A循环电磁阀7d与A循环能量储存器5出口合并，经A循环室 外侧热交换器9下方的A循环过冷器10后分别与A循环单向阀6， A循环膨胀阀4b以管道 24连接；A循环单向阀6与A循环膨胀阀4b合并，以管道24进入A循环室外侧热交换器9 ; 经A循环电磁阀7b后与A循环电磁阀7a出口合并后与A循环四通阀3进口以管道24连 接；A循环四通阀3与A循环压縮机1以管道24连接成回路。 以上说明以A循环热泵流向为例叙述。 提升级的结构是 B循环压縮机11的出口与B循环油分离器19的进口以管道24连接；B循环油分 离器19的出口与和B循环四通阀12的进口以管道24连接；B循环四通阀12的出口与中间 热交换器22的进口相连；中间热交换器22的出口与B循环电加热器20以管道24连接；B 循环电加热器20与B循环回热器13以管道24连接；B循环回热器13以管道24连接B循 环电磁阀21a ;B循环电磁阀21a和B循环室外侧热交换器16下方的过冷器17以管道24 连接；过冷器17分别与B循环膨胀阀14、 B循环单向阀15以管道24连接；B循环膨胀阀 14、 B循环单向阀15的另一端合并，并与B循环室外侧热交换器16以管道24连接；B循环 室外侧热交换器16的另一接口与B循环回热器13以管道24连接；B循环回热器13的另
9一接口以管道24连接B循环四通阀12的进口 ；B循环四通阀12的低压侧接口与B循环压 縮机11的进口相连，组成一个循环回路。 B循环压縮机11的进、出口之间设置一个备用旁通回路，回路中串联一B循环温度 控制阀23 ;B循环油分离器19、 B循环压縮机11的低压侧设置回油管；B循环回热器13， B 循环电磁阀21a两端设置并联管路，在并联管路中串联B循环电磁阀21b ;B循环膨胀容器 18以管道24连接到B循环室外侧热交换器16的蒸汽出口的低压侧。 能量输出级与能量提升级通过中间热交换器22耦合，连接组成本实用新型。 本实用新型的制冷量、制热量、超低温制热量大致相当，特别是严寒季节，热泵在 超低温工况运转时无制热量衰减现象。使用一机即可满足冬、夏季使用，机组体积小，成本 低。
运行过程是 制冷运转状态 夏季制冷运转状态，只有输出级运转，提升级停止。A循环四通阀3处于制冷状态， A循环室内侧热交换器2可以是直接蒸发制冷的热交换器，在冬季可以是用以冷凝供热，或 用以制备载热剂或载冷剂的热交换器。A循环室外侧热交换器9作为制冷循环的冷凝器。 制冷循环时，经A循环压縮机1压縮输出的高温高压蒸汽经A循环四通阀3， A循 环电磁阀7b，进入A循环室外侧热交换器9进行冷凝，放出冷凝热后，凝结为高压液体，经A 循环单向阀6， A循环过冷器10过冷，过冷液经A循环能量储存器5， A循环膨胀阀4a节流 后经A循环电加热器8，再进入A循环室内侧热交换器2蒸发制冷，蒸发形成的蒸汽被A循 环压縮机1吸入，经压縮后排出，周而复始地进行循环。制冷循环时，其他A循环电磁阀7a、 7c、7d关闭，A循环电加热器8不加热。 热泵初冬运转状态 热泵的初冬运转状态，也包括冬末初春的运行状态，只有输出级运转。当环境温度 高于输出级单独运转转变为输出级、提升级同时运转的转变切换温度时，只有输出级运转， 提升级停止。 热泵在初冬运转状态运行时，A循环四通阀3处于热泵运行状态，A循环室内侧热 交换器2作为输出级的冷凝器，释放热泵制取的热量。按照供热方式的不同，A循环室内侧 热交换器2可以是直接向供热的房间释放热量的热交换器，也可以是通过加热介质向房间 供热的热交换器。A循环室外侧热交换器9为该运行状态的输出级蒸发器，运行时从大气中 吸取热量。 运转时，经A循环压縮机1压縮后输出的高温高压蒸气经A循环四通阀3进入A 循环室内侧热交换器2，放出冷凝热后凝结为高压液体。高压液体经A循环电加热器8，A循 环电磁阀7c， A循环能量储存器5， A循环过冷器10， A循环膨胀阀4b节流后，进入A循环 室外侧热交换器9，经过吸热蒸发，蒸发形成的蒸汽经A循环电磁阀7b， A循环四通阀3进 入A循环压縮机1 ，循环重复进行。初冬运转状态时，其他A循环电磁阀7a关闭，A循环电 磁阀7d关闭，A循环电加热器8不加热。 热泵超低温运转状态 当环境温度低于输出级、提升级同时运转与否的转变切换温度时，输出级、提升级 同时运转。[0084] 此时，热泵在超低温运行状态，A循环四通阀3， B循环四通阀12处于热泵循环运 行状态，启用中间热交换器22作为输出级的蒸发器，A循环室外侧热交换器9处于关闭停用 状态；开启A循环电磁阀7a，关闭A循环电磁阀7b。输出级运转时，工质经A循环压縮机1 压縮，输出的高温高压蒸汽经A循环四通阀3进入A循环室内侧热交换器2，放出冷凝热后， 冷凝为高压液体，经A循环电加热器8， A循环电磁阀7c， A循环能量储存器5，经A循环膨 胀阀4c节流后进入中间热交换器22吸热蒸发。蒸发形成的低压蒸汽经A循环电磁阀7a， A循环四通阀3进入A循环压縮机1压縮后输出，完成了 一次循环，周而复始。超低温运行 状态中，A循环电加热器8不通电，处于不工作状态，A循环电磁阀7d和A循环电磁阀7b关 闭，A循环室外侧热交换器9处于不工作状态。 输出级与提升级同时运行，为保证安全，输出级与提升级应有联锁装置，只有输出 级运行时，提升级才能运转，提升级不得单独运转。 提升级运行时，B循环压縮机11压縮后排出的高温高压蒸汽经B循环油分离器 19， B循环四通阀12，进入中间热交换器22，冷凝后形成的液体经B循环电加热器20， B循 环回热器13，B循环电磁阀21a， ，B循环过冷器17，经B循环膨胀阀14节流后，进入B循环 室外侧热交换器16，吸收室外环境的热量后蒸发，蒸发形成的蒸汽经由B循环回热器13， B 循环四通阀12后回到B循环压縮机11，经压縮后再排出，循环周而复始。 提升级运行时，在中间热交换器22中放出的冷凝热传递给输出级，使输出级液体 蒸发。最终实现从低温环境取得热量，连同输出级、提升级耗功的热功当量热量，向供暖目 的处供暖。 提升级的B循环膨胀容器18防止提升级在停机状态时系统中压力过高之用。 A循环能量储存器5用于调节制冷状态，热泵初冬运行状态，热泵超低温运行状态 三种不同运行状态要求有三种不同的参与循环的工质充注量，并使之得到自行调整。只有 这样才能在运行状态变换时，能够各自正常运行，是实现三种不同运行状态的必须设备。 熔霜 l，热泵初冬运转状态的熔霜 热泵初冬运转状态时只有组合循环的输出级运行，组合循环的提升级处于停机状 态。熔化A循环室外侧热交换器9作为蒸发器时表面的结霜。 熔霜时A循环四通阀3切换到制冷运行状态，A循环电磁阀7b， 7d， 7c开通，A循
环电磁阀7a关闭，A循环电加热器8通电加热。在融霜过程中A循环压縮机1只起到在不
压縮状态下输送工质的作用，从A循环压縮机1输出的蒸汽经A循环四通阀3， A循环电磁
阀7b进入A循环室外侧热交换器9，放出热量而凝结成液体，使A循环室外侧热交换器9表
面的结霜熔化。凝结成液体的工质经A循环单向阀6， A循环过冷器10， A循环电磁阀7d， A
循环电磁阀7c，进入A循环电加热器8，在A循环电加热器8中吸热气化成为蒸汽，再经过
A循环室内侧热交换器2， A循环四通阀3回到A循环压縮机1。如此不断地循环，直到A循
环室外侧热交换器9表面的结霜熔化完为止。熔霜完成后转入热泵循环。 输出级的熔霜亦可以通常的热汽融霜法进行融霜，但是室内温度变化明显；电加
热融霜法的室内温度稳定。 2，热泵超低温运转状态的熔霜 热泵超低温运转状态的熔霜指的是熔化B循环室外侧热交换器16作为提升级的
11室外蒸发器表面的结霜。 熔霜前按照热泵超低温运转状态，输出级、提升级同时运转。进入超低温运转状态 的熔霜时，输出级停机，提升级的B循环四通阀12由热泵运转状态切换为融霜状态，相当于 冷、暖机组由热泵状态切换到制冷状态。B循环压縮机11输出的气体经B循环油分离器19， B循环四通阀12， B循环回热器13进入B循环室外侧热交换器16，放出热量后凝结液化，使 B循环室外侧热交换器16表面的结霜熔化。液体经B循环单向阀15， B循环过冷器17， B 循环电磁阀21b，进入B循环电加热器20，经B循环电加热器20加热蒸发汽化，气体经中间 热交换器22，B循环四通阀12后，回到B循环压縮机11，完成融霜的一次循环，如此熔霜循 环不断，直至完成B循环室外侧热交换器16表面的结霜熔化为止。由控制器控制转入超低 温运转状态正常运转。熔霜过程中，B循环电磁阀21a关闭。 实施例2 采用目前空调机在制产品的通用零部件并通用的中压、高压工质，按照图2所制 本实用新型第二种技术方案制作本实用新型。 由两个单级压縮系统构成机组流程结构，其中一个是能量的输出级，另一个系统 是能量的提升级；经中间热交换器22耦合以管道24连接而成。 输出级的结构是A循环压縮机1的出口与A循环四通阀3的进口以管道24连接； A循环四通阀3的出口与A循环室内侧热交换器2进口以管道24连接；A循环室内侧热交 换器2的出口与A循环电加热器8的进口以管道24连接；A循环电加热器8的出口分别与 A循环膨胀阀4a、A循环电磁阀7c以管道24连接；A循环膨胀阀4a， A循环电磁阀7c分别 与A循环能量储存器5以管道24连接；A循环能量储存器5出口经A循环膨胀阀4c和中 间热交换器22以管道24连接；经A循环电磁阀7a，A循环四通阀3进口以管道24连接；A 循环四通阀3与A循环压縮机1连接，组成一个回路。 以上说明以A循环低温热泵流向为例叙述。 另一回路为A循环膨胀阀4a、 A循环电磁阀7c合并和A循环电磁阀7d， A循环能 量储存器5以管道24连接；A循环电磁阀7d与A循环能量储存器5出口合并，再分别与A 循环单向阀6， A循环膨胀阀4b以管道24连接；A循环单向阀6与A循环膨胀阀4b合并，与 A循环室外侧热交换器9进口以管道24连接；A循环室外侧热交换器9出口以管道24经A 循环电磁阀7b与A循环电磁阀7a的出口合并，并与A循环四通阀3进口以管道24连接； A循环四通阀3与A循环压縮机1以管道24连接成回路。 以上说明以A循环热泵流向为例叙述。 提升级的结构是 B循环压縮机11的出口与B循环油分离器19的进口以管道24连接；B循环油分 离器19的出口与和B循环四通阀12的进口以管道24连接；B循环四通阀12的出口与中 间热交换器22的进口以管道24连接；中间热交换器22的出口与B循环电加热器20以管 道24连接；B循环电加热器20与B循环回热器13以管道24连接；B循环回热器13以管 道24连接B循环电磁阀21a ;B循环电磁阀21a分别和B循环膨胀阀14、 B循环单向阀15 以管道24连接；B循环膨胀阀14、 B循环单向阀15的另一端合并，并与B循环室外侧热交 换器16以管道24连接；B循环室外侧热交换器16的另一接口与B循环回热器13以管道 24连接；B循环回热器13的另一接口以管道24连接B循环四通阀12的进口 ；B循环四通阀12的低压侧接口与B循环压縮机11的进口相连，组成一个循环回路。 B循环压縮机11的进、出口之间设置一个备用旁通回路，回路中串联B循环温度 控制阀23 ;B循环油分离器19、 B循环压縮机11的低压侧设置回油管路24 ;B循环回热器 13， B循环电磁阀21a两端设置并联管路24，在并联管路24中串联B循环电磁阀21b ;B循 环膨胀容器18以管道24连接到B循环室外侧热交换器16的蒸汽出口的低压侧。 能量输出级与能量提升级通过中间热交换器22耦合，连接组成本实用新型。 运行过程与实施例1相同，实施例2与实施例1的区别在于室外侧热交换器不带 有A循环过冷器和B循环过冷器，其他结构相同。因此，实施例l熔霜快，制冷循环中的制 冷系数较好，而实施例2结构简单，成本低。
权利要求一种空气源组合循环制冷低温热泵机组，其特征在于包括两个分别工作在制冷，制热，低温制热相对应温度区间的单级压缩系统，经中间热交换器耦合而成组合循环系统；其中，A循环系统的输出级包括A循环压缩机，A循环室内侧热交换器，A循环过冷器，A循环室外侧热交换器，A循环四通阀，A循环能量储存器，A循环膨胀阀，A循环电加热器以及A循环单向阀，A循环电磁阀，以管道连接成单级压缩循环系统；B循环的提升级包括B循环压缩机，B循环四通阀，B循环回热器，B循环膨胀阀，B循环单向阀，B循环室外侧热交换器，B循环过冷器，B循环膨胀容器，B循环油分离器，B循环电加热器，B循环电磁阀，B循环温度控制阀，以管道连接成单级压缩循环系统；以及A循环系统和B循环系统共用的中间热交换器。
2. 根据权利要求1所述空气源组合循环制冷低温热泵机组，其特征在于由两个单级压 縮系统构成机组流程结构，其中一个是能量的输出级，另一个系统是能量的提升级；经中间 热交换器耦合以管道连接而成，其中输出级的结构是A循环压縮机的出口与A循环四通阀的进口以管道连接；A循环四通 阀的出口与A循环室内侧热交换器进口以管道连接；A循环室内侧热交换器的出口与A循 环电加热器的进口以管道连接；A循环电加热器的出口分别与A循环膨胀阀、A循环电磁阀 以管道连接；A循环膨胀阀，A循环电磁阀分别与A循环能量储存器以管道连接；A循环能量 储存器出口经A循环膨胀阀和中间热交换器以管道连接；经A循环电磁阀，A循环四通阀进 口以管道连接；A循环四通阀与A循环压縮机联接，组成一个回路；另一回路为A循环膨胀阀、A循环电磁阀分别和A循环电磁阀，A循环能量储存器以管 道连接；A循环电磁阀与A循环能量储存器出口合并，经A循环室外侧热交换器下方的A循 环过冷器后分别与A循环单向阀，A循环膨胀阀以管道连接；A循环单向阀与A循环膨胀阀 合并，以管道进入A循环室外侧热交换器；经A循环电磁阀后与A循环电磁阀出口合并后与 A循环四通阀进口以管道连接；A循环四通阀与A循环压縮机以管道连接成回路；提升级的结构是B循环压縮机的出口与B循环油分离器的进口以管道连接；B循环油 分离器的出口与和B循环四通阀的进口以管道连接；B循环四通阀的出口与中间热交换器 的进口相连；中间热交换器的出口与B循环电加热器以管道连接；B循环电加热器与B循 环回热器以管道连接；B循环回热器以管道连接B循环电磁阀；B循环电磁阀和B循环室外 侧热交换器下方的过冷器以管道连接；过冷器分别与B循环膨胀阀、B循环单向阀以管道连 接；B循环膨胀阀、B循环单向阀的另一端合并，并与B循环室外侧热交换器以管道连接；B 循环室外侧热交换器的另一接口与B循环回热器以管道连接；B循环回热器的另一接口以 管道连接B循环四通阀的进口 ；B循环四通阀的低压侧接口与B循环压縮机的进口相连，组 成一个循环回路；B循环压縮机的进、出口之间设置一个备用旁通回路，回路中串联一 B循环温度控制 阀；B循环油分离器、B循环压縮机的低压侧设置回油管；B循环回热器，B循环电磁阀两端 设置并联管路，在并联管路中串联B循环电磁阀；B循环膨胀容器以管道连接到B循环室外 侧热交换器的蒸汽出口的低压侧。
3. —种空气源组合循环制冷低温热泵机组，其特征在于包括两个分别工作在制冷，制 热，低温制热相对应温度区间的单级压縮系统，经中间热交换器耦合而成组合循环系统；其中，A循环系统的输出级包括A循环压縮机，A循环室内侧热交换器，A循环室外侧热交换器，A循环四通阀，A循环能量储存器，A循环膨胀阀，A循环电加热器以及A循环单向 阀，A循环电磁阀，以管道连接成单级压縮循环系统；B循环系统的提升级包括B循环压縮机，B循环四通阀，B循环回热器，B循环膨胀阀，B 循环单向阀，B循环室外侧热交换器，B循环膨胀容器，B循环油分离器，B循环电加热器，B 循环电磁阀，B循环温控阀，以管道连接成单级压縮循环系统；以及A循环系统和B循环系统共用的中间热交换器。
4. 根据权利要求3所述空气源组合循环制冷低温热泵机组，其特征在于由两个单级压 縮系统构成机组流程结构，其中一个是能量的输出级，另一个系统是能量的提升级；经中间 热交换器耦合以管道连接而成，其中输出级的结构是A循环压縮机的出口与A循环四通阀的进口以管道连接；A循环四通 阀的出口与A循环室内侧热交换器进口以管道连接；A循环室内侧热交换器的出口与A循 环电加热器的进口以管道连接；A循环电加热器的出口分别与A循环膨胀阀、A循环电磁阀 以管道连接；A循环膨胀阀，A循环电磁阀分别与A循环能量储存器以管道连接；A循环能量 储存器出口经A循环膨胀阀和中间热交换器以管道连接；经A循环电磁阀，A循环四通阀进 口以管道连接；A循环四通阀与A循环压縮机连接，组成一个回路；另一回路为A循环膨胀阀、A循环电磁阀合并和A循环电磁阀，A循环能量储存器以管 道连接；A循环电磁阀与A循环能量储存器出口合并，再分别与A循环单向阀，A循环膨胀 阀以管道连接；A循环单向阀与A循环膨胀阀合并，与A循环室外侧热交换器进口以管道连 接；A循环室外侧热交换器出口以管道经A循环电磁阀与A循环电磁阀的出口合并，并与A 循环四通阀进口以管道连接；A循环四通阀与A循环压縮机以管道连接成回路；提升级的结构是B循环压縮机的出口与B循环油分离器的进口以管道连接；B循环油 分离器的出口与和B循环四通阀的进口以管道连接；B循环四通阀的出口与中间热交换器 的进口以管道连接冲间热交换器的出口与B循环电加热器以管道连接；B循环电加热器与 B循环回热器以管道连接；B循环回热器以管道连接B循环电磁阀；B循环电磁阀分别和B 循环膨胀阀、B循环单向阀以管道连接；B循环膨胀阀、B循环单向阀的另一端合并，并与B 循环室外侧热交换器以管道连接；B循环室外侧热交换器的另一接口与B循环回热器以管 道连接；B循环回热器的另一接口以管道连接B循环四通阀的进口 ；B循环四通阀的低压侧 接口与B循环压縮机的进口相连，组成一个循环回路；B循环压縮机的进、出口之间设置一个备用旁通回路，回路中串联B循环温度控制阀；B 循环油分离器、B循环压縮机的低压侧设置回油管路；B循环回热器，B循环电磁阀两端设置 并联管路，在并联管路中串联B循环电磁阀；B循环膨胀容器以管道连接到B循环室外侧热 交换器的蒸汽出口的低压侧。
5. 根据权利要求1或3所述空气源组合循环制冷低温热泵机组，其特征在于压縮机是 容积式活塞式制冷压縮机或容积式螺杆式制冷压縮机或容积式滚动转子式制冷压縮机或 容积式涡旋式制冷压縮机。
6. 根据权利要求1或3所述空气源组合循环制冷低温热泵机组，其特征在于膨胀阀是 热力膨胀阀或电子膨胀阀。
7. 根据权利要求1或3所述空气源组合循环制冷低温热泵机组，其特征在于输出级和 提升级配置同一种型式的制冷压縮机或不同型式的制冷压縮机。
8. 根据权利要求1或3所述空气源组合循环制冷低温热泵机组，其特征在于中间热交 换器是板式热交换器或套管式热交换器。
9. 根据权利要求1或3所述空气源组合循环制冷低温热泵机组，其特征在于室内侧热 交换器是翅片式热交换器或由工质通过传热制备载热或载冷介质的热交换器。
专利摘要空气源组合循环制冷低温热泵机组。涉及一种空气源制冷热泵机组。适用于35℃至-30℃的环境温度范围内的制冷和供暖，它与相同低温制热量的两级压缩低温热泵机组相比，机组的体积小，适用于中央空调，屋顶式空调及单元式房间空调等各种空调用途，适合组合为制冷、低温热泵多联机。包括两个分别工作在制冷，制热，低温制热相对应温度区间的单级压缩系统，一个系统使用中压工质，实现制冷循环制冷，或实现在相对较高温度区间内的制热，并将制取的冷量或热量输出，是能量的输出级；另一个系统使用高压工质，实现在相对较低的温度区间内制热，并将制取的热量传递给输出级，是能量的提升级；经中间热交换器耦合而成组合循环系统。
文档编号F25B13/00GK201508074SQ20092009559
公开日2010年6月16日 申请日期2009年2月19日 优先权日2009年2月19日
发明者薛天鹏 申请人:薛天鹏