一种利用射流负压的双温压缩式热泵工作装置及其工作方法与流程

本发明具体涉及一种利用射流负压的双温压缩式热泵工作装置及其工作方法。

背景技术：

压缩式热泵为高效率空调、暖气机或热水器等设备所使用的机器，应用于工厂、实验室及公共实施等场所，主要是用来输送冷媒经过特定的过程进行热交换而达到降低或升高周遭温度的目的。压缩式热泵主要由蒸发器、压缩机、膨胀阀、冷凝器所构成。

升温型热泵是利用低品位热源驱动，以获取高品位热源一种装置，采用的是一种自下而上的能量利用方式，具有不可逆损失小，余热利用范围广的优点，当只有一个驱动热源时，若要向外界提供双温高品位热源，可利用传统双效升温型热泵的高、低压吸收器提供两个供热端，分别向外输出热源，此时低压吸收器放出的热量一部分用于加热液态冷剂，另外一部分则用于向外输出热量。在这种结构型式中，由于高、低压吸收器存在耦合关系，使得高压吸收器的供热温度必然受到低压吸收器吸收压力的影响，而低压吸收器的吸收压力又受驱动热源温度水平的约束，这样造成高、低压吸收器提供的两个供热端的温度不能相互独立，即只要一个供热温度确定，另外一个供热温度也就基本被确定了。

如上所述，在一个压缩环境下并联了几个膨胀阀，输出温度相差很小。目前，单压缩机尚不能输出多种不同的蒸发温度，不同的温度一般采用多个压缩机实现。这种特点在一定程度上限制了系统两个供热端温度调节的灵活性，减小了其适用范围。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供一种利用射流负压的双温压缩式热泵工作装置及其工作方法，采用一个压缩机，增加设置有膨胀阀、射流负压发生器、蒸发器，高效率实现两种不同的蒸发温度输出，扩展了压缩式热泵系统的功能和应用范围。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种利用射流负压的双温压缩式热泵工作装置，包括压缩机，压缩机的一端和冷凝器连接，冷凝器的另一端连接主膨胀阀，射流负压发生器的一端和主膨胀阀连接，射流负压发生器的另一端分成两路分别和蒸发器以及副膨胀阀连接，低温蒸发器的两端分别连接副膨胀阀、射流负压发生器，蒸发器进一步连接压缩机。

优选的是，所述压缩机通过冷凝器输入管和冷凝器连接。

上述任一方案优选的是，所述冷凝器的另一端通过冷凝器输出管连接主膨胀阀。

上述任一方案优选的是，所述射流负压发生器的一端通过主汽液冷媒管和主膨胀阀连接，射流负压发生器的另一端依次通过射流输出管和蒸发器输入管连接蒸发器。

上述任一方案优选的是，所述副膨胀阀的一端和蒸发器输入管连接，副膨胀阀的另一端通过低温蒸发器输入管和低温蒸发器连接，

上述任一方案优选的是，所述低温蒸发器进一步通过低温蒸发器输出管和射流负压发生器连接。

上述任一方案优选的是，所述蒸发器依次通过蒸发器输出管和压缩机回气管和压缩机连接。

本发明还提供一种利用射流负压的双温压缩式热泵工作装置的工作方法，所述压缩机的排气口经过管路进入冷凝器，在冷凝器中放热冷凝后进入主膨胀阀，主膨胀阀节流后的液体进入射流负压发生器，形成射流经过输出管路输出，输出的冷媒供系统使用，在射流负压发生器输出的冷媒一分为二，一路进入蒸发器，一路经过副膨胀阀节流膨胀后进入低温蒸发器吸热蒸发；低温蒸发器内的冷媒在低压状态下吸热，产生的蒸汽进入射流负压发生器之后抽取混流最后一并经过射流输出管输出，实现再次利用；同时，进入蒸发器的冷媒吸热后，蒸汽通过管路进入压缩机实现再压缩。

本发明的有益效果是：本发明提供一种利用射流负压的双温压缩式热泵工作装置及其工作方法，压缩机的一端和冷凝器连接，冷凝器的另一端连接主膨胀阀，射流负压发生器的一端和主膨胀阀连接，射流负压发生器的另一端分成两路分别和蒸发器以及副膨胀阀连接，低温蒸发器的两端分别连接副膨胀阀、射流负压发生器，蒸发器进一步连接压缩机。本发明采用单一压缩机高效率实现多种蒸发温度，高效率实现两种不同的蒸发温度输出；充分利用冷媒经过膨胀阀之后膨胀的动能，实现负压，效率高；大幅度增加压缩式热泵蒸发器和冷凝器的温差；扩展了压缩式热泵系统的功能和应用范围。

附图说明

图1为本发明一优选实施例的结构示意图；

图2为本发明另一优选实施例的结构示意图；

图3为本发明再一优选实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1

如图1所示，一种利用射流负压的双温压缩式热泵工作装置，包括压缩机1，压缩机1的一端和冷凝器2连接，冷凝器2的另一端连接主膨胀阀3，射流负压发生器7的一端和主膨胀阀3连接，射流负压发生器7的另一端分成两路分别和蒸发器5以及副膨胀阀6连接，低温蒸发器4的两端分别连接副膨胀阀6、射流负压发生器7，蒸发器5进一步连接压缩机1。

本发明进一步优化的技术方案，所述压缩机1通过冷凝器输入管8和冷凝器2连接。

冷凝器2的另一端通过冷凝器输出管9连接主膨胀阀3。射流负压发生器7的一端通过主汽液冷媒管10和主膨胀阀3连接，射流负压发生器7的另一端依次通过射流输出管16和蒸发器输入管13连接蒸发器5。

副膨胀阀6的一端和蒸发器输入管13连接，副膨胀阀6的另一端通过低温蒸发器输入管15和低温蒸发器4连接，低温蒸发器4进一步通过低温蒸发器输出管14和射流负压发生器7连接。蒸发器5依次通过蒸发器输出管12和压缩机回气管11和压缩机1连接。

本发明利用射流负压的双温压缩式热泵工作装置的工作方法：压缩机1的排气口经过管路进入冷凝器2，在冷凝器2中放热冷凝后进入主膨胀阀3，主膨胀阀3节流后的液体进入射流负压发生器7，形成射流经过输出管路输出，输出的冷媒供系统使用，在射流负压发生器7输出的冷媒一分为二，一路进入蒸发器5，一路经过副膨胀阀6节流膨胀后进入低温蒸发器4吸热蒸发；低温蒸发器4内的冷媒在低压状态下吸热，产生的蒸汽进入射流负压发生器7之后抽取混流最后一并经过射流输出管16输出，实现再次利用；同时，进入蒸发器5的冷媒吸热后，蒸汽通过管路进入压缩机1实现再压缩。

具体工作方法如下所述：压缩机1的排气口经过冷凝器输入管8的输入端进入冷凝器2，在冷凝器2中放热冷凝。根据冷媒散热的条件形成低温高压液态冷媒，压力范围在1-10mpa之间。经冷凝器输出管9进入主膨胀阀3，主膨胀阀3节流后的液体经过主汽液冷媒管10进入射流负压发生器7，形成射流产生抽吸的作用，经过射流输出管16输出，输出的冷媒供系统使用。从射流负压发生器7输出的冷媒是气液混合状态，之后一分为二，一路经过蒸发器输入管13进入蒸发器5，一路经过副膨胀阀6节流膨胀后通过低温蒸发器输入管15进入低温蒸发器4吸热蒸发。进入低温蒸发器4的冷媒由于经过副膨胀阀6节流以后压力低于射流输出管16内的压力，射流输出管16内的压力范围约为0.05-1mpa，蒸发器5内的压力范围为0.05-1mpa。进入低温蒸发器4的冷媒工作的膨胀温度在0.01-0.05mpa。低温蒸发器4内的冷媒在相对更低的压力状态下，吸热产生的蒸汽经过低温蒸发器输出管14进入射流负压发生器7之后抽取混流，最后一并经过射流输出管16输出，实现再次利用。同时，进入蒸发器5的冷媒工作压力范围为0.05-1mpa，蒸发吸热以后蒸汽通过蒸发器输出管12和压缩机回气管11进入压缩机1实现再压缩。

本发明采用单一压缩机高效率实现多种蒸发温度，高效率实现两种不同的蒸发温度输出；充分利用冷媒经过膨胀阀之后膨胀的动能，实现负压，效率高；大幅度增加压缩式热泵蒸发器和冷凝器的温差；扩展了压缩式热泵系统的功能和应用范围。

实施例2

如图2所示，与实施例1不同的是，利用射流负压的双温压缩式热泵工作装置，包括压缩机1，压缩机1的一端通过和冷凝器2连接，冷凝器2的另一端连接主膨胀阀3，射流负压发生器7通过管路分别和副膨胀阀6、射流负压发生器7连接，低温蒸发器4的两端分别连接副膨胀阀6、射流负压发生器7，蒸发器5的两端分别和射流负压发生器7以及压缩机1连接。

压缩机1的排气口经过冷凝器输入管8的输入端进入冷凝器2，在冷凝器2中放热冷凝，经冷凝器输出管9的进入主膨胀阀3，主膨胀阀3节流后的液体一路经过主汽液冷媒管10进入射流负压发生器7，一路进入副膨胀阀6，副膨胀阀6出来的冷媒吸热蒸发变成气态，经过低温蒸发器输出管14被射流负压发生器7抽吸，合并后经过射流输出管16、蒸发器输入管13之后进入蒸发器5，蒸发以后汽化气体通过蒸发器输出管12和压缩机回气管11进入压缩机1。

实施例3

如图3所示，与实施例1不同的是，利用射流负压的双温压缩式热泵工作装置，包括压缩机1，压缩机1的一端和冷凝器2连接，冷凝器2的另一端连接主膨胀阀3，主膨胀阀3通过管路分别和副膨胀阀6、蒸发器5连接，低温蒸发器4的两端分别连接副膨胀阀6、射流负压发生器7，蒸发器5的进一步连接射流负压发生器7，射流负压发生器7和压缩机1连接构成回路。

压缩机1的排气口经过冷凝器输入管8的输入端进入冷凝器2，在冷凝器2中放热冷凝，根据冷媒散热的条件形成低温高压液态冷媒，压力低于十兆帕，1-10兆帕之间。经冷凝器输出管9的进入主膨胀阀3，主膨胀阀3节流后的液体一分为二，一路经过蒸发器输入管13进入蒸发器5，另一路经过主汽液冷媒管10进入副膨胀阀6，副膨胀阀6出来的冷媒吸热汽化以后经过低温蒸发器4之后进入低温蒸发器输出管14。压缩机回气管11可以实现抽真空，因此导致射流负压发生器7的输入和输出形成压差，蒸发器输出管12输出的气体成为射流负压发生器7射流的流体，流体到达压缩机1。射流负压发生器7的抽吸作用，将比低温蒸发器4温度更低的汽化冷媒抽吸，低温蒸发器4和蒸发器5输出的气体经过射流负压发生器7统一合并后经过压缩机回气管11进入压缩机1。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。