第一类热驱动压缩式热泵的制作方法

技术领域：

本发明属于动力、制冷与热泵技术领域。

背景技术：
：

热需求和冷需求，为人类生活与生产当中所常见，热需求和冷需求是由相应的装置按照一定的工作流程来提供，实现流程的合理化和装置的简单化意义重大。在制冷与热泵技术领域，第一类热驱动压缩式热泵能够简单、主动、高效地实现温差和能差的有效利用，实现了工作流程上的合理化；从构成第一类热驱动压缩式热泵的部件来看，压缩机、膨胀机和热交换器是必不可少的核心和基本部件；其中，压缩机和膨胀机的制造难度大，对材料的要求高，制造成本高——这就要求科技人员想方设法实现部件的简单化，以降低第一类热驱动压缩式热泵的制造难度和制造成本，进一步提升其推广应用的范围。

本发明以保持或有效提高第一类热驱动压缩式热泵的性能指数为基本前提，以有效降低其制造难度和制造成本为根本目的，提出了由扩压管取代压缩机、由膨胀增速机或喷管取代膨胀机、低温热介质直接用作工质的第一类热驱动压缩式热泵。

技术实现要素：
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本发明主要目的，是要提供由扩压管取代压缩机、由膨胀增速机或喷管取代膨胀机、低温热介质直接用作工质的第一类热驱动压缩式热泵；具体发明内容分项阐述如下：

1.第一类热驱动压缩式热泵，主要由扩压管、膨胀机、第二膨胀机、喷管、第二喷管、高温热交换器和供热器所组成；外部有低温热介质通道与扩压管连通，扩压管还有低温热介质通道经高温热交换器与膨胀机连通，膨胀机还有低温热介质通道经喷管和供热器与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有低温热介质通道经第二喷管与外部连通，高温热交换器还有高温热介质通道与外部连通，供热器还有被加热介质通道与外部连通，形成第一类热驱动压缩式热泵。

2.第一类热驱动压缩式热泵，主要由扩压管、高温热交换器、供热器、膨胀增速机和第二膨胀增速机所组成；外部有低温热介质通道与扩压管连通，扩压管还有低温热介质通道经高温热交换器与膨胀增速机连通，膨胀增速机还有低温热介质通道经供热器与第二膨胀增速机连通，第二膨胀增速机还有低温热介质通道与外部连通，高温热交换器还有高温热介质通道与外部连通，供热器还有被加热介质通道与外部连通，形成第一类热驱动压缩式热泵。

3.第一类热驱动压缩式热泵，主要由扩压管、膨胀机、喷管、第二喷管、高温热交换器和供热器所组成；外部有低温热介质通道与扩压管连通，扩压管还有低温热介质通道经高温热交换器与膨胀机连通，膨胀机还有低温热介质通道经第二喷管和供热器与喷管连通，喷管还有低温热介质通道与外部连通，高温热交换器还有高温热介质通道与外部连通，供热器还有被加热介质通道与外部连通，形成第一类热驱动压缩式热泵。

4.第一类热驱动压缩式热泵，主要由扩压管、喷管、高温热交换器、供热器和膨胀增速机所组成；外部有低温热介质通道与扩压管连通，扩压管还有低温热介质通道经高温热交换器与膨胀增速机连通，膨胀增速机还有低温热介质通道经供热器与喷管连通，喷管还有低温热介质通道与外部连通，高温热交换器还有高温热介质通道与外部连通，供热器还有被加热介质通道与外部连通，形成第一类热驱动压缩式热泵。

5.第一类热驱动压缩式热泵，主要由扩压管、膨胀机、喷管、第二喷管、高温热交换器和供热器所组成；外部有低温热介质通道与扩压管连通，扩压管还有低温热介质通道经高温热交换器与喷管连通，喷管还有低温热介质通道经供热器与膨胀机连通，膨胀机还有低温热介质通道经第二喷管与外部连通，高温热交换器还有高温热介质通道与外部连通，供热器还有被加热介质通道与外部连通，形成第一类热驱动压缩式热泵。

6.第一类热驱动压缩式热泵，主要由扩压管、喷管、高温热交换器、供热器和膨胀增速机所组成；外部有低温热介质通道与扩压管连通，扩压管还有低温热介质通道经高温热交换器与喷管连通，喷管还有低温热介质通道经供热器与膨胀增速机连通，膨胀增速机还有低温热介质通道与外部连通，高温热交换器还有高温热介质通道与外部连通，供热器还有被加热介质通道与外部连通，形成第一类热驱动压缩式热泵。

7.第一类热驱动压缩式热泵，主要由扩压管、高温热交换器、供热器、膨胀增速机、第二膨胀增速机和回热器所组成；外部有低温热介质通道与扩压管连通，扩压管还有低温热介质通道经回热器和高温热交换器与膨胀增速机连通，膨胀增速机还有低温热介质通道经回热器和供热器与第二膨胀增速机连通，第二膨胀增速机还有低温热介质通道与外部连通，高温热交换器还有高温热介质通道与外部连通，供热器还有被加热介质通道与外部连通，形成第一类热驱动压缩式热泵。

8.第一类热驱动压缩式热泵，主要由扩压管、高温热交换器、供热器、膨胀增速机、第二膨胀增速机和回热器所组成；外部有低温热介质通道经回热器与扩压管连通，扩压管还有低温热介质通道经高温热交换器与膨胀增速机连通，膨胀增速机还有低温热介质通道经供热器和回热器与第二膨胀增速机连通，第二膨胀增速机还有低温热介质通道与外部连通，高温热交换器还有高温热介质通道与外部连通，供热器还有被加热介质通道与外部连通，形成第一类热驱动压缩式热泵。

9.第一类热驱动压缩式热泵，主要由扩压管、喷管、高温热交换器、供热器、膨胀增速机和回热器所组成；外部有低温热介质通道与扩压管连通，扩压管还有低温热介质通道经回热器和高温热交换器与膨胀增速机连通，膨胀增速机还有低温热介质通道经回热器和供热器与喷管连通，喷管还有低温热介质通道与外部连通，高温热交换器还有高温热介质通道与外部连通，供热器还有被加热介质通道与外部连通，形成第一类热驱动压缩式热泵。

10.第一类热驱动压缩式热泵，主要由扩压管、喷管、高温热交换器、供热器、膨胀增速机和回热器所组成；外部有低温热介质通道经回热器与扩压管连通，扩压管还有低温热介质通道经高温热交换器与膨胀增速机连通，膨胀增速机还有低温热介质通道经供热器和回热器与喷管连通，喷管还有低温热介质通道与外部连通，高温热交换器还有高温热介质通道与外部连通，供热器还有被加热介质通道与外部连通，形成第一类热驱动压缩式热泵。

11.第一类热驱动压缩式热泵，主要由扩压管、喷管、高温热交换器、供热器、膨胀增速机和回热器所组成；外部有低温热介质通道与扩压管连通，扩压管还有低温热介质通道经回热器和高温热交换器与喷管连通，喷管还有低温热介质通道经回热器和供热器与膨胀增速机连通，膨胀增速机还有低温热介质通道与外部连通，高温热交换器还有高温热介质通道与外部连通，供热器还有被加热介质通道与外部连通，形成第一类热驱动压缩式热泵。

12.第一类热驱动压缩式热泵，主要由扩压管、喷管、高温热交换器、供热器、膨胀增速机和回热器所组成；外部有低温热介质通道经回热器与扩压管连通，扩压管还有低温热介质通道经高温热交换器与喷管连通，喷管还有低温热介质通道经供热器和回热器与膨胀增速机连通，膨胀增速机还有低温热介质通道与外部连通，高温热交换器还有高温热介质通道与外部连通，供热器还有被加热介质通道与外部连通，形成第一类热驱动压缩式热泵。

13.第一类热驱动压缩式热泵，是在第1-6项所述的任一第一类热驱动压缩式热泵中，增加第二供热器，取消外部与扩压管连通的低温热介质通道，将低温热介质更名为高温热介质，将高温热交换器有高温热介质通道与外部连通调整为外部有高温热介质通道依次连通高温热交换器和第二供热器之后第二供热器再有高温热介质通道与扩压管连通，第二供热器还有被加热介质通道与外部连通，形成第一类热驱动压缩式热泵。

14.第一类热驱动压缩式热泵，是在第8、10、12项所述的任一第一类热驱动压缩式热泵中，增加第二供热器，取消外部经回热器与扩压管连通的低温热介质通道，将低温热介质更名为高温热介质，将高温热交换器有高温热介质通道与外部连通调整为外部有高温热介质通道依次连通高温热交换器和第二供热器之后第二供热器再有高温热介质通道经回热器与扩压管连通，第二供热器还有被加热介质通道与外部连通，形成第一类热驱动压缩式热泵。

附图说明：

图1是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第1种原则性热力系统图。

图2是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第2种原则性热力系统图。

图3是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第3种原则性热力系统图。

图4是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第4种原则性热力系统图。

图5是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第5种原则性热力系统图。

图6是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第6种原则性热力系统图。

图7是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第7种原则性热力系统图。

图8是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第8种原则性热力系统图。

图9是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第9种原则性热力系统图。

图10是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第10种原则性热力系统图。

图11是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第11种原则性热力系统图。

图12是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第12种原则性热力系统图。

图13是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第13种原则性热力系统图。

图中，1-扩压管，2-膨胀机，3-第二膨胀机，4-喷管，5-第二喷管，6-高温热交换器，7-供热器，8-膨胀增速机，9-第二膨胀增速机，10-回热器，11-第二供热器；其中，膨胀增速机是指在一定压降下，实现降压作功和降压增速双重功能的设备，是膨胀机和喷管的结合体，或喷管和涡轮机的结合体，或其它具有同样功能的设备。

具体实施方式：

首先要说明的是，在结构和流程的表述上，非必要情况下不重复进行；对显而易见的流程不作表述。下面结合附图和实例来详细描述本发明。

图1所示的第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：

(1)结构上，它主要由扩压管、膨胀机、第二膨胀机、喷管、第二喷管、高温热交换器和供热器所组成；外部有低温热介质通道与扩压管1连通，扩压管1还有低温热介质通道经高温热交换器6与膨胀机2连通，膨胀机2还有低温热介质通道经喷管4和供热器7与第二膨胀机3连通，第二膨胀机3还有低温热介质通道经第二喷管5与外部连通，高温热交换器6还有高温热介质通道与外部连通，供热器7还有被加热介质通道与外部连通。

(2)流程上，外部低温热介质流经扩压管1升压升温并降速，流经高温热交换器6并吸热，流经膨胀机2降压作功，流经喷管4降压增速，流经供热器7并放热，流经第二膨胀机3降压作功，流经第二喷管5降压增速，之后对外排放；膨胀机2和第二膨胀机3输出的功对外提供，高温热介质通过高温热交换器6提供驱动热负荷，被加热介质通过供热器7获取中温热负荷，低温热介质通过进出流程提供低温热负荷，形成第一类热驱动压缩式热泵。

图2所示的第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：

(1)结构上，它主要由扩压管、高温热交换器、供热器、膨胀增速机和第二膨胀增速机所组成；外部有低温热介质通道与扩压管1连通，扩压管1还有低温热介质通道经高温热交换器6与膨胀增速机8连通，膨胀增速机8还有低温热介质通道经供热器7与第二膨胀增速机9连通，第二膨胀增速机9还有低温热介质通道与外部连通，高温热交换器6还有高温热介质通道与外部连通，供热器7还有被加热介质通道与外部连通。

(2)流程上，外部低温热介质流经扩压管1升压升温并降速，流经高温热交换器6并吸热，流经膨胀增速机8降压作功和降压增速，流经供热器7并放热，流经第二膨胀增速机9降压作功和降压增速，之后对外排放；膨胀增速机8和第二膨胀增速机9输出的功对外提供，高温热介质通过高温热交换器6提供驱动热负荷，被加热介质通过供热器7获取中温热负荷，低温热介质通过进出流程提供低温热负荷，形成第一类热驱动压缩式热泵。

图3所示的第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：

(1)结构上，它主要由扩压管、膨胀机、喷管、第二喷管、高温热交换器和供热器所组成；外部有低温热介质通道与扩压管1连通，扩压管1还有低温热介质通道经高温热交换器6与膨胀机2连通，膨胀机2还有低温热介质通道经第二喷管5和供热器7与喷管4连通，喷管4还有低温热介质通道与外部连通，高温热交换器6还有高温热介质通道与外部连通，供热器7还有被加热介质通道与外部连通。

(2)流程上，外部低温热介质流经扩压管1升压升温并降速，流经高温热交换器6并吸热，流经膨胀机2降压作功，流经第二喷管5降压增速，流经供热器7并放热，流经喷管4降压增速，之后对外排放；膨胀机2输出的功对外提供，高温热介质通过高温热交换器6提供驱动热负荷，被加热介质通过供热器7获取中温热负荷，低温热介质通过进出流程提供低温热负荷，形成第一类热驱动压缩式热泵。

图4所示的第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：

(1)结构上，它主要由扩压管、喷管、高温热交换器、供热器和膨胀增速机所组成；外部有低温热介质通道与扩压管1连通，扩压管1还有低温热介质通道经高温热交换器6与膨胀增速机8连通，膨胀增速机8还有低温热介质通道经供热器7与喷管4连通，喷管4还有低温热介质通道与外部连通，高温热交换器6还有高温热介质通道与外部连通，供热器7还有被加热介质通道与外部连通。

(2)流程上，外部低温热介质流经扩压管1升压升温并降速，流经高温热交换器6并吸热，流经膨胀增速机8降压作功和降压增速，流经供热器7并放热，流经喷管4降压增速，之后对外排放；膨胀增速机8输出的功对外提供，高温热介质通过高温热交换器6提供驱动热负荷，被加热介质通过供热器7获取中温热负荷，低温热介质通过进出流程提供低温热负荷，形成第一类热驱动压缩式热泵。

图5所示的第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：

(1)结构上，它主要由扩压管、膨胀机、喷管、第二喷管、高温热交换器和供热器所组成；外部有低温热介质通道与扩压管1连通，扩压管1还有低温热介质通道经高温热交换器6与喷管4连通，喷管4还有低温热介质通道经供热器7与膨胀机2连通，膨胀机2还有低温热介质通道经第二喷管5与外部连通，高温热交换器6还有高温热介质通道与外部连通，供热器7还有被加热介质通道与外部连通。

(2)流程上，外部低温热介质流经扩压管1升压升温并降速，流经高温热交换器6并吸热，流经喷管4降压增速，流经供热器7并放热，流经膨胀机2降压作功，流经第二喷管5降压增速，之后对外排放；膨胀机2输出的功对外提供，高温热介质通过高温热交换器6提供驱动热负荷，被加热介质通过供热器7获取中温热负荷，低温热介质通过进出流程提供低温热负荷，形成第一类热驱动压缩式热泵。

图6所示的第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：

(1)结构上，它主要由扩压管、喷管、高温热交换器、供热器和膨胀增速机所组成；外部有低温热介质通道与扩压管1连通，扩压管1还有低温热介质通道经高温热交换器6与喷管4连通，喷管4还有低温热介质通道经供热器7与膨胀增速机8连通，膨胀增速机8还有低温热介质通道与外部连通，高温热交换器6还有高温热介质通道与外部连通，供热器7还有被加热介质通道与外部连通。

(2)流程上，外部低温热介质流经扩压管1升压升温并降速，流经高温热交换器6并吸热，流经喷管4降压增速，流经供热器7并放热，流经膨胀增速机8降压作功和降压增速，之后对外排放；膨胀增速机8输出的功对外提供，高温热介质通过高温热交换器6提供驱动热负荷，被加热介质通过供热器7获取中温热负荷，低温热介质通过进出流程提供低温热负荷，形成第一类热驱动压缩式热泵。

图7所示的第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：

(1)结构上，它主要由扩压管、高温热交换器、供热器、膨胀增速机、第二膨胀增速机和回热器所组成；外部有低温热介质通道与扩压管1连通，扩压管1还有低温热介质通道经回热器10和高温热交换器6与膨胀增速机8连通，膨胀增速机8还有低温热介质通道经回热器10和供热器7与第二膨胀增速机9连通，第二膨胀增速机9还有低温热介质通道与外部连通，高温热交换器6还有高温热介质通道与外部连通，供热器7还有被加热介质通道与外部连通。

(2)流程上，外部低温热介质流经扩压管1升压升温并降速，流经回热器10和高温热交换器6并逐步吸热，流经膨胀增速机8降压作功和降压增速，流经回热器10和供热器7并逐步放热，流经第二膨胀增速机9降压作功和降压增速，之后对外排放；膨胀增速机8和第二膨胀增速机9输出的功对外提供，高温热介质通过高温热交换器6提供驱动热负荷，被加热介质通过供热器7获取中温热负荷，低温热介质通过进出流程提供低温热负荷，形成第一类热驱动压缩式热泵。

图8所示的第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：

(1)结构上，它主要由扩压管、高温热交换器、供热器、膨胀增速机、第二膨胀增速机和回热器所组成；外部有低温热介质通道经回热器10与扩压管1连通，扩压管1还有低温热介质通道经高温热交换器6与膨胀增速机8连通，膨胀增速机8还有低温热介质通道经供热器7和回热器10与第二膨胀增速机9连通，第二膨胀增速机9还有低温热介质通道与外部连通，高温热交换器6还有高温热介质通道与外部连通，供热器7还有被加热介质通道与外部连通。

(2)流程上，外部低温热介质流经回热器10并吸热，流经扩压管1升压升温并降速，流经高温热交换器6并吸热，流经膨胀增速机8降压作功和降压增速，流经供热器7和回热器10并逐步放热，流经第二膨胀增速机9降压作功和降压增速，之后对外排放；膨胀增速机8和第二膨胀增速机9输出的功对外提供，高温热介质通过高温热交换器6提供驱动热负荷，被加热介质通过供热器7获取中温热负荷，低温热介质通过进出流程提供低温热负荷，形成第一类热驱动压缩式热泵。

图9所示的第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：

(1)结构上，它主要由扩压管、喷管、高温热交换器、供热器、膨胀增速机和回热器所组成；外部有低温热介质通道与扩压管1连通，扩压管1还有低温热介质通道经回热器10和高温热交换器6与膨胀增速机8连通，膨胀增速机8还有低温热介质通道经回热器10和供热器7与喷管4连通，喷管4还有低温热介质通道与外部连通，高温热交换器6还有高温热介质通道与外部连通，供热器7还有被加热介质通道与外部连通。

(2)流程上，外部低温热介质流经扩压管1升压升温并降速，流经回热器10和高温热交换器6并逐步吸热，流经膨胀增速机8降压作功和降压增速，流经回热器10和供热器7并逐步放热，流经喷管4降压增速，之后对外排放；膨胀增速机8输出的功对外提供，高温热介质通过高温热交换器6提供驱动热负荷，被加热介质通过供热器7获取中温热负荷，低温热介质通过进出流程提供低温热负荷，形成第一类热驱动压缩式热泵。

图10所示的第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：

(1)结构上，它主要由扩压管、喷管、高温热交换器、供热器、膨胀增速机和回热器所组成；外部有低温热介质通道经回热器10与扩压管1连通，扩压管1还有低温热介质通道经高温热交换器6与膨胀增速机8连通，膨胀增速机8还有低温热介质通道经供热器7和回热器10与喷管4连通，喷管4还有低温热介质通道与外部连通，高温热交换器6还有高温热介质通道与外部连通，供热器7还有被加热介质通道与外部连通。

(2)流程上，外部低温热介质流经回热器10并吸热，流经扩压管1升压升温并降速，流经高温热交换器6并吸热，流经膨胀增速机8降压作功和降压增速，流经供热器7和回热器10并逐步放热，流经喷管4降压增速，之后对外排放；膨胀增速机8输出的功对外提供，高温热介质通过高温热交换器6提供驱动热负荷，被加热介质通过供热器7获取中温热负荷，低温热介质通过进出流程提供低温热负荷，形成第一类热驱动压缩式热泵。

图11所示的第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：

(1)结构上，它主要由扩压管、喷管、高温热交换器、供热器、膨胀增速机和回热器所组成；外部有低温热介质通道与扩压管1连通，扩压管1还有低温热介质通道经回热器10和高温热交换器6与喷管4连通，喷管4还有低温热介质通道经回热器10和供热器7与膨胀增速机8连通，膨胀增速机8还有低温热介质通道与外部连通，高温热交换器6还有高温热介质通道与外部连通，供热器7还有被加热介质通道与外部连通。

(2)流程上，外部低温热介质流经扩压管1升压升温并降速，流经回热器10和高温热交换器6并逐步吸热，流经喷管4降压增速，流经回热器10和供热器7并逐步放热，流经膨胀增速机8降压作功和降压增速，之后对外排放；膨胀增速机8输出的功对外提供，高温热介质通过高温热交换器6提供驱动热负荷，被加热介质通过供热器7获取中温热负荷，低温热介质通过进出流程提供低温热负荷，形成第一类热驱动压缩式热泵。

图12所示的第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：

(1)结构上，它主要由扩压管、喷管、高温热交换器、供热器、膨胀增速机和回热器所组成；外部有低温热介质通道经回热器10与扩压管1连通，扩压管1还有低温热介质通道经高温热交换器6与喷管4连通，喷管4还有低温热介质通道经供热器7和回热器10与膨胀增速机8连通，膨胀增速机8还有低温热介质通道与外部连通，高温热交换器6还有高温热介质通道与外部连通，供热器7还有被加热介质通道与外部连通。

(2)流程上，外部低温热介质流经回热器10并吸热，流经扩压管1升压升温并降速，流经高温热交换器6并吸热，流经喷管4降压增速，流经供热器7和回热器10并逐步放热，流经膨胀增速机8降压作功和降压增速，之后对外排放；膨胀增速机8输出的功对外提供，高温热介质通过高温热交换器6提供驱动热负荷，被加热介质通过供热器7获取中温热负荷，低温热介质通过进出流程提供低温热负荷，形成第一类热驱动压缩式热泵。

图13所示的第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：

在图2所示的第一类热驱动压缩式热泵中，增加第二供热器，取消外部与扩压管1连通的低温热介质通道，将低温热介质更名为高温热介质，将高温热交换器6有高温热介质通道与外部连通调整为外部有高温热介质通道依次连通高温热交换器6和第二供热器11之后第二供热器11再有高温热介质通道与扩压管1连通，第二供热器11还有被加热介质通道与外部连通；高温热介质流经高温热交换器6和第二供热器11并逐步放热，之后进入扩压管1升压升温并降速，形成第一类热驱动压缩式热泵。

本发明技术可以实现的效果——本发明所提出的第一类热驱动压缩式热泵，具有如下效果和优势：

(1)扩压管实现升压升温过程，大幅度降低第一类热驱动压缩式热泵制造难度和成本。

(2)喷管实现降压膨胀过程，大幅度降低第一类热驱动压缩式热泵的制造难度和成本。

(3)膨胀增速机实现降压膨胀过程，灵活并有效降低第一类热驱动压缩式热泵的制造难度和成本。

(4)减少能量转换及传输环节，有利于提高第一类热驱动压缩式热泵的性能指数。

(5)简单部件替代复杂部件，有利于保持或提高第一类热驱动压缩式热泵的性能指数。

(6)复杂部件被简单部件替代并得到简化，有利于提高动态部件安全性和使用寿命。

(7)给出多种具体技术方案，应对众多不同的实际状况，有较宽的适用范围。

(8)扩展了第一类热驱动压缩式热泵技术，有利于更好地实现温差利用和能差利用，扩展其应用范围。