复叠式热泵装置的制作方法

本实用新型涉及一种热泵装置，具体说是涉及一种混合式换热的复叠式热泵装置。

背景技术：

现在热泵技术在实际生产及日常生活中的应用越来越广泛，应用最多的是生活热水及供暖，但是，对于低温环境下的供热，由于热泵的运行温差太大，压缩机的运行压比过大，很难达到有效的运行效果；因此，在极寒天气，采用复叠式热泵运行可以减小单极热泵的运行温差，常见的复叠式热泵一般为两级，低温级和高温级通过一个蒸发冷凝式换热器完成两级热泵的热量传递，传热温度是高低温之间的一个中间温度，这样可以使得每级热泵的运行温差不会太大，压缩机的压比适中，热泵能够有效的运行。在复叠式热泵系统中，由于采用了一个中间换热器，两级之间的蒸发冷凝换热必须保证一定的传热温差，这个传热温差均影响两级热泵的效率，同时也增加了热泵装置的成本。

技术实现要素：

因此，本实用新型的目的在于提供一种具有简易无温差混合换热的中间换热方式的复叠式热泵装置。

本实用新型的目的是这样实现的。

一种复叠式热泵装置，包括一级压缩机、一级蒸发器、一级节流装置、中间混合换热器、二级压缩机、二级冷凝器、二级节流装置，所述中间混合换热器有四个进出口，分别是第一进口、第一出口、第二进口、第二出口，一级压缩机的排气口与中间混合换热器第一进口通过管线连接，中间混合换热器第一出口与一级节流装置的进口通过管线连接，一级节流装置的出口与一级蒸发器的进口通过管线连接，一级蒸发器的出口与一级压缩机的进气口通过管线连接，二级压缩机的进气口与中间混合换热器第二出口通过管线连接，中间混合换热器第二进口与二级节流装置的出口通过管线连接，二级节流装置的进口与二级冷凝器的出口通过管线连接，二级冷凝器的进口与二级压缩机的出口通过管线连接。

根据上述的组成特征，其中一级压缩机、一级蒸发器、一级节流装置、中间混合换热器组成一级热泵循环系统，二级压缩机、二级冷凝器、二级节流装置、中间混合换热器组成二级热泵循环系统，这种复叠式热泵装置由于采用了中间混合换热器，使得二个热泵系统之间实现了无温差传热，分别提高了一级和二级热泵系统的能效，同时也省去了原有复叠式热泵系统的蒸发冷凝换热器，大大节省了设备成本。

上述技术方案还可作进一步完善。

所述一级压缩机、二级压缩机之间设有一个回油控制阀，回油控制阀通过管线分别与一级压缩机、二级压缩机相连接。

所述在一级压缩机的排气口与中间混合换热器一个进口连接管线和二级压缩机的进气口与中间混合换热器一个出口连接管线之间设置有一个回热器。

所述在一级压缩机的排气口与中间混合换热器一个进口连接管线和二级压缩机的进气口与中间混合换热器一个出口连接管线之间设置有一个旁通管。

所述旁通管上设置一个控制阀。

本实用新型结构设计简单合理，复叠式热泵运行时，可能造成一级压缩机和二级压缩机回油不均匀，因此，采用回油管和回油阀来保证压缩机的运行；另外二级压缩机的回气可能带液，采用回气回热或旁通过热蒸汽的方式，可以避免压缩机带液压缩。

附图说明

附图1是实施例1结构原理示意图。

附图2是实施例2结构原理示意图。

附图3是实施例3结构原理示意图。

附图4是实施例4结构原理示意图。

附图5是实施例5结构原理示意图。

具体实施方式

下面通过实施例和附图对本实用新型作进一步说明。

实施例1结合附图1：一种复叠式热泵装置，包括一级压缩机2、一级蒸发器1、一级节流装置3、中间混合换热器4、二级压缩机5、二级冷凝器6、二级节流装置7。

中间混合换热器4有四个进出口，分别是第一进口、第一出口、第二进口、第二出口，一级压缩机2的排气口与中混合换热器4第一进口通过管线连接，中间混合换热器4第一出口与一级节流装置3的进口通过管线连接，一级节流装置3的出口与一级蒸发器1的进口通过管线连接，一级蒸发器1的出口与一级压缩机2的进气口通过管线连接，二级压缩机5的进气口与中间混合换热器4第二出口通过管线连接，中间混合换热器4第二进口与二级节流装置7的出口通过管线连接，二级节流装置7的进口与二级冷凝器6的出口通过管线连接，二级冷凝器6的进口与二级压缩机5的出口通过管线连接。

根据上述的组成特征，其中一级压缩机2、一级蒸发器1、一级节流装置3、中间混合换热器4组成一级热泵循环系统，二级压缩机5、二级冷凝器6、二级节流装置7、中间混合换热器4组成二级热泵循环系统。

一级热泵循环系统的工作原理是：一级压缩机2吸入低温低压的气态工质通过压缩机压缩成高温高压的气态工质，进入中间混合换热器4放热成高压中温的液态工质，再进入一级节流装置3节流成低温低压的两相工质，这些工质进入一级蒸发器1吸热成低温低压的气态工质，回到一级压缩机2再次被压缩。

二级热泵循环系统的工作原理是：二级压缩机5吸入低温低压的气态工质通过压缩机压缩成高温高压的气态工质，进入二级冷凝器6放热成高压中温的液态工质，再进入二级节流装置7节流成低温低压的两相工质，这些工质进入中间混合换热器4吸热成低温低压的气态工质，回到二级压缩机5再次被压缩。

实施例2结合附图2：实施例2与实施例1的不同之处在于所述一级压缩机2、二级压缩机5之间设有一个回油控制阀8，回油控制阀8通过管线分别与一级压缩机2、二级压缩机5相连接。

二级热泵循环系统在实际运行过程中，可能存在回油差异，可以监控压缩机的油位差异或定时方式，通过回油控制阀8平衡两个压缩机的油位差。

实施例3结合附图3：实施例3与实施例1的不同之处在于所述在一级压缩机的排气口与中间混合换热器一个进口连接管线和二级压缩机的进气口与中间混合换热器一个出口连接管线之间设置有一个回热器9。二级热泵循环系统运行中，二级压缩机5是从中间混合换热器4吸入低温低压的气态工质，有可能带液，在二级压缩机5吸入管线上增加一个回热器9，采用一级压缩机2排出的高温高压的过热蒸汽加热二级压缩机5的吸入蒸汽，可以有效防止二级压缩机5的带液吸入。

实施例4结合附图4：实施例4与实施例1的不同之处在于所述在一级压缩机2的排气口与中间混合换热器4一个进口连接管线和二级压缩机5的进气口与中间混合换热器4一个出口连接管线之间设置有一个旁通管9。

如果二个热泵循环系统采用相同工质运行，可以简单的设置一条旁通管9，利用部分一级压缩机2排出的高温高压的过热蒸汽加热二级压缩机5的吸入蒸汽，可以有效防止二级压缩机5的带液吸入。

实施例5结合附图5：实施例5与实施例4的不同之处在于所述旁通管9上设置一个控制阀10。当二级压缩机5的吸入蒸汽不会带液时，可以减小或关闭旁通蒸汽。