CN111735226A - 第一类热驱动压缩式热泵 - Google Patents

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CN111735226A CN201911426654.XA CN201911426654A CN111735226A CN 111735226 A CN111735226 A CN 111735226A CN 201911426654 A CN201911426654 A CN 201911426654A CN 111735226 A CN111735226 A CN 111735226A
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Abstract

本发明提供第一类热驱动压缩式热泵，属于动力、制冷与热泵技术领域。外部有高温热介质通道与膨胀增速机连通，膨胀增速机还有高温热介质通道经低温热交换器与双能压缩机连通，双能压缩机有高温热介质通道经供热器与第二双能压缩机连通，第二双能压缩机还有高温热介质通道与外部连通，膨胀增速机连接双能压缩机和第二双能压缩机并传输动力，低温热交换器还有低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。

Description

第一类热驱动压缩式热泵
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，由相应的装置按照一定的工作流程来提供，故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，工作流程合理；从构成部件来看，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；设法实现部件的简单化，可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，提出了膨胀增速机取代膨胀机、双能压缩机取代压缩机、热源介质直接用作工质的第一类热驱动压缩式热泵。
发明内容：
本发明主要目的，是要提供由膨胀增速机实现降压膨胀、由双能压缩机实现升压、热源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，主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、低温热交换器、供热器、扩压管、第二扩压管和喷管所组成；外部有高温热介质通道与膨胀机连通，膨胀机还有高温热介质通道经喷管、低温热交换器和扩压管与压缩机连通，压缩机有高温热介质通道经供热器和第二扩压管与第二压缩机连通，第二压缩机还有高温热介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，低温热交换器还有低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，主要由低温热交换器、供热器、双能压缩机、第二双能压缩机和膨胀增速机所组成；外部有高温热介质通道与膨胀增速机连通，膨胀增速机还有高温热介质通道经低温热交换器与双能压缩机连通，双能压缩机有高温热介质通道经供热器与第二双能压缩机连通，第二双能压缩机还有高温热介质通道与外部连通，膨胀增速机连接双能压缩机和第二双能压缩机并传输动力，低温热交换器还有低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，主要由低温热交换器、供热器、双能压缩机、第二双能压缩机、膨胀增速机和回热器所组成；外部有高温热介质通道与膨胀增速机连通，膨胀增速机还有高温热介质通道经低温热交换器与双能压缩机连通，双能压缩机有高温热介质通道经回热器和供热器与第二双能压缩机连通，第二双能压缩机还有高温热介质通道经回热器与外部连通，膨胀增速机连接双能压缩机和第二双能压缩机并传输动力，低温热交换器还有低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，主要由低温热交换器、供热器、双能压缩机、第二双能压缩机、膨胀增速机和回热器所组成；外部有高温热介质通道与膨胀增速机连通，膨胀增速机还有高温热介质通道经低温热交换器和回热器与双能压缩机连通，双能压缩机有高温热介质通道经供热器和回热器与第二双能压缩机连通，第二双能压缩机还有高温热介质通道与外部连通，膨胀增速机连接双能压缩机和第二双能压缩机并传输动力，低温热交换器还有低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，是在第2或第4项所述的第一类热驱动压缩式热泵中，取消低温热交换器与外部连通的低温热介质通道，增加第二供热器，将第二双能压缩机有高温热介质通道与外部连通调整为第二双能压缩机有高温热介质通道依次连通第二供热器和低温热交换器之后低温热交换器再有高温热介质通道与外部连通，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。
6.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、扩压管、第二扩压管和喷管所组成；外部有被加热介质通道经扩压管与压缩机连通，压缩机还有被加热介质通道经高温热交换器与膨胀机连通，膨胀机还有被加热介质通道经喷管、低温热交换器和第二扩压管与第二压缩机连通，第二压缩机还有被加热介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，高温热交换器还有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器还有低温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，主要由高温热交换器、低温热交换器、双能压缩机、第二双能压缩机和膨胀增速机所组成；外部有被加热介质通道与双能压缩机连通，双能压缩机还有被加热介质通道经高温热交换器与膨胀增速机连通，膨胀增速机还有被加热介质通道经低温热交换器与第二双能压缩机连通，第二双能压缩机还有被加热介质通道与外部连通，膨胀增速机连接双能压缩机和第二双能压缩机并传输动力，高温热交换器还有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器还有低温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，主要由高温热交换器、低温热交换器、双能压缩机、第二双能压缩机、膨胀增速机和回热器所组成；外部有被加热介质通道与双能压缩机连通，双能压缩机还有被加热介质通道经回热器和高温热交换器与膨胀增速机连通，膨胀增速机还有被加热介质通道经低温热交换器与第二双能压缩机连通，第二双能压缩机还有被加热介质通道经回热器与外部连通，膨胀增速机连接双能压缩机和第二双能压缩机并传输动力，高温热交换器还有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器还有低温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，主要由高温热交换器、低温热交换器、双能压缩机、第二双能压缩机、膨胀增速机和回热器所组成；外部有被加热介质通道经回热器与双能压缩机连通，双能压缩机还有被加热介质通道经高温热交换器与膨胀增速机连通，膨胀增速机还有被加热介质通道经低温热交换器和回热器与第二双能压缩机连通，第二双能压缩机还有被加热介质通道与外部连通，膨胀增速机连接双能压缩机和第二双能压缩机并传输动力，高温热交换器还有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器还有低温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，是在第7或第9项所述的第一类热驱动压缩式热泵中，取消低温热交换器与外部连通的低温热介质通道，增加第二供热器，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、第二供热器和低温热交换器之后低温热交换器再有高温热介质通道与外部连通，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。
11.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、高温热交换器、供热器、扩压管、第二扩压管和喷管所组成；外部有低温热介质通道经扩压管与压缩机连通，压缩机还有低温热介质通道经供热器和第二扩压管与第二压缩机连通，第二压缩机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与外部连通，膨胀机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，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，主要由高温热交换器、供热器、双能压缩机、第二双能压缩机和膨胀增速机所组成；外部有低温热介质通道与双能压缩机连通，双能压缩机还有低温热介质通道经供热器与第二双能压缩机连通，第二双能压缩机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与外部连通，膨胀增速机连接双能压缩机和第二双能压缩机并传输动力，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，主要由高温热交换器、供热器、双能压缩机、第二双能压缩机、膨胀增速机和回热器所组成；外部有低温热介质通道与双能压缩机连通，双能压缩机有低温热介质通道经回热器和供热器与第二双能压缩机连通，第二双能压缩机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与外部连通，膨胀增速机连接双能压缩机和第二双能压缩机并传输动力，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。
14.第一类热驱动压缩式热泵，主要由高温热交换器、供热器、双能压缩机、第二双能压缩机、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双能压缩机连通，双能压缩机还有低温热介质通道经供热器和回热器与第二双能压缩机连通，第二双能压缩机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与外部连通，膨胀增速机连接双能压缩机和第二双能压缩机并传输动力，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。
15.第一类热驱动压缩式热泵，是在第12或第14项所述的第一类热驱动压缩式热泵中，取消外部连通双能压缩机的低温热介质通道，将低温热介质通道更名为高温热介质通道，增加第二供热器，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双能压缩机连通，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。
16.第一类热驱动压缩式热泵，是在第2-5、7-10、12-15项所述的任一第一类热驱动压缩式热泵中，增加动力机，动力机连接双能压缩机并向双能压缩机提供动力，形成附加外部动力驱动的第一类热驱动压缩式热泵。
17.第一类热驱动压缩式热泵，是在第2-5、7-10、12-15项所述的任一第一类热驱动压缩式热泵中，增加工作机，膨胀增速机连接工作机并向工作机提供动力，形成附加对外提供动力负荷的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14是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第14种原则性热力系统图。
图15是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第15种原则性热力系统图。
图中，1-压缩机，2-第二压缩机，3-膨胀机，4-低温热交换器，5-供热器，6-扩压管，7-第二扩压管，8-喷管，9-双能压缩机，10-第二双能压缩机，11-膨胀增速机，12-回热器，13-第二供热器，14-高温热交换器。
为了清楚地认识本发明的内涵与实质，这里对双能压缩机和膨胀增速机作出如下说明：
(1)双能压缩机——利用外部机械能和流体自身动能共同实现流体压力升高的设备，是压缩机和扩压管的结合体或其它具有同样功能的设备。
(2)膨胀增速机——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，它主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、低温热交换器、供热器、扩压管、第二扩压管和喷管所组成；外部有高温热介质通道与膨胀机3连通，膨胀机3还有高温热介质通道经喷管8、低温热交换器4和扩压管6与压缩机1连通，压缩机1有高温热介质通道经供热器5和第二扩压管7与第二压缩机2连通，第二压缩机2还有高温热介质通道与外部连通，膨胀机3连接压缩机1和第二压缩机2并传输动力，低温热交换器4还有低温热介质通道与外部连通，供热器5还有被加热介质通道与外部连通。
(2)流程上，外部高温热介质流经膨胀机3降压作功，流经喷管8降压增速，流经低温热交换器4并吸热，流经扩压管6升压升温并降速，流经压缩机1升压升温，流经供热器5并放热，流经第二扩压管7升压升温并降速，流经第二压缩机2升压升温，之后对外排放；膨胀机3输出的功提供给压缩机1和第二压缩机2作动力，或膨胀机3输出的功提供给压缩机1和第二压缩机2作动力并对外提供，或外部和膨胀机3共同向压缩机1和第二压缩机2提供动力；高温热介质通过进出流程提供驱动热负荷，低温热介质通过低温热交换器4提供低温热负荷，被加热介质通过供热器5获取中温热负荷，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，它主要由低温热交换器、供热器、双能压缩机、第二双能压缩机和膨胀增速机所组成；外部有高温热介质通道与膨胀增速机11连通，膨胀增速机11还有高温热介质通道经低温热交换器4与双能压缩机9连通，双能压缩机9有高温热介质通道经供热器5与第二双能压缩机10连通，第二双能压缩机10还有高温热介质通道与外部连通，膨胀增速机11连接双能压缩机9和第二双能压缩机10并传输动力，低温热交换器4还有低温热介质通道与外部连通，供热器5还有被加热介质通道与外部连通。
(2)流程上，外部高温热介质流经膨胀增速机11降压作功和降压增速，流经低温热交换器4并吸热，流经双能压缩机9升压升温并降速，流经供热器5并放热，流经第二双能压缩机10升压升温并降速，之后对外排放；膨胀增速机11输出的功提供给双能压缩机9和第二双能压缩机10作动力，或膨胀增速机11输出的功提供给双能压缩机9和第二双能压缩机10作动力并对外提供，或外部和膨胀增速机11共同向双能压缩机9和第二双能压缩机10提供动力；高温热介质通过进出流程提供驱动热负荷，低温热介质通过低温热交换器4提供低温热负荷，被加热介质通过供热器5获取中温热负荷，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，它主要由低温热交换器、供热器、双能压缩机、第二双能压缩机、膨胀增速机和回热器所组成；外部有高温热介质通道与膨胀增速机11连通，膨胀增速机11还有高温热介质通道经低温热交换器4与双能压缩机9连通，双能压缩机9有高温热介质通道经回热器12和供热器5与第二双能压缩机10连通，第二双能压缩机10还有高温热介质通道经回热器12与外部连通，膨胀增速机11连接双能压缩机9和第二双能压缩机10并传输动力，低温热交换器4还有低温热介质通道与外部连通，供热器5还有被加热介质通道与外部连。
(2)流程上，外部高温热介质流经膨胀增速机11降压作功和降压增速，流经低温热交换器4并吸热，流经双能压缩机9升压升温并降速，流经回热器12和供热器5并逐步放热，流经第二双能压缩机10升压升温并降速，流经回热器12并吸热，之后对外排放；膨胀增速机11输出的功提供给双能压缩机9和第二双能压缩机10作动力，或膨胀增速机11输出的功提供给双能压缩机9和第二双能压缩机10作动力并对外提供，或外部和膨胀增速机11共同向双能压缩机9和第二双能压缩机10提供动力；高温热介质通过进出流程提供驱动热负荷，低温热介质通过低温热交换器4提供低温热负荷，被加热介质通过供热器5获取中温热负荷，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，它主要由低温热交换器、供热器、双能压缩机、第二双能压缩机、膨胀增速机和回热器所组成；外部有高温热介质通道与膨胀增速机11连通，膨胀增速机11还有高温热介质通道经低温热交换器4和回热器12与双能压缩机9连通，双能压缩机9有高温热介质通道经供热器5和回热器12与第二双能压缩机10连通，第二双能压缩机10还有高温热介质通道与外部连通，膨胀增速机11连接双能压缩机9和第二双能压缩机10并传输动力，低温热交换器4还有低温热介质通道与外部连通，供热器5还有被加热介质通道与外部连通。
(2)流程上，外部高温热介质流经膨胀增速机11降压作功和降压增速，流经低温热交换器4和回热器12并逐步吸热，流经双能压缩机9升压升温并降速，流经供热器5和回热器12并逐步放热，流经第二双能压缩机10升压升温并降速，之后对外排放；膨胀增速机11输出的功提供给双能压缩机9和第二双能压缩机10作动力，或膨胀增速机11输出的功提供给双能压缩机9和第二双能压缩机10作动力并对外提供，或外部和膨胀增速机11共同向双能压缩机9和第二双能压缩机10提供动力；高温热介质通过进出流程提供驱动热负荷，低温热介质通过低温热交换器4提供低温热负荷，被加热介质通过供热器5获取中温热负荷，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：
在图2所示的第一类热驱动压缩式热泵中，取消低温热交换器4与外部连通的低温热介质通道，增加第二供热器，将第二双能压缩机10有高温热介质通道与外部连通调整为第二双能压缩机10有高温热介质通道依次连通第二供热器13和低温热交换器4之后低温热交换器4再有高温热介质通道与外部连通，第二供热器13还有被加热介质通道与外部连通；第二双能压缩机10排放的高温热介质，流经第二供热器13和低温热交换器4并逐步放热，之后对外排放，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，它主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、扩压管、第二扩压管和喷管所组成；外部有被加热介质通道经扩压管6与压缩机1连通，压缩机1还有被加热介质通道经高温热交换器14与膨胀机3连通，膨胀机3还有被加热介质通道经喷管8、低温热交换器4和第二扩压管7与第二压缩机2连通，第二压缩机2还有被加热介质通道与外部连通，膨胀机3连接压缩机1和第二压缩机2并传输动力，高温热交换器14还有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器4还有低温热介质通道与外部连通。
(2)流程上，外部被加热介质流经扩压管6升压升温并降速，流经压缩机1升压升温，流经高温热交换器14并吸热，流经膨胀机3降压作功，流经喷管8降压增速，流经低温热交换器4并吸热，流经第二扩压管7升压升温并降速，流经第二压缩机2升压升温，之后对外排放；膨胀机3输出的功提供给压缩机1和第二压缩机2作动力，或膨胀机3输出的功提供给压缩机1和第二压缩机2作动力并对外提供，或外部和膨胀机3共同向压缩机1和第二压缩机2提供动力；高温热介质通过高温热交换器14提供驱动热负荷，低温热介质通过低温热交换器4提供低温热负荷，被加热介质通过进出流程获取中温热负荷，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，它主要由高温热交换器、低温热交换器、双能压缩机、第二双能压缩机和膨胀增速机所组成；外部有被加热介质通道与双能压缩机9连通，双能压缩机9还有被加热介质通道经高温热交换器14与膨胀增速机11连通，膨胀增速机11还有被加热介质通道经低温热交换器4与第二双能压缩机10连通，第二双能压缩机10还有被加热介质通道与外部连通，膨胀增速机11连接双能压缩机9和第二双能压缩机10并传输动力，高温热交换器14还有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器4还有低温热介质通道与外部连通。
(2)流程上，外部被加热介质流经双能压缩机9升压升温并降速，流经高温热交换器14并吸热，流经膨胀增速机11降压作功和降压增速，流经低温热交换器4并吸热，流经第二双能压缩机10升压升温并降速，之后对外排放；膨胀增速机11输出的功提供给双能压缩机9和第二双能压缩机10作动力，或膨胀增速机11输出的功提供给双能压缩机9和第二双能压缩机10作动力并对外提供，或外部和膨胀增速机11共同向双能压缩机9和第二双能压缩机10提供动力：高温热介质通过高温热交换器14提供驱动热负荷，低温热介质通过低温热交换器4提供低温热负荷，被加热介质通过进出流程获取中温热负荷，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，它主要由高温热交换器、低温热交换器、双能压缩机、第二双能压缩机、膨胀增速机和回热器所组成；外部有被加热介质通道与双能压缩机9连通，双能压缩机9还有被加热介质通道经回热器12和高温热交换器14与膨胀增速机11连通，膨胀增速机11还有被加热介质通道经低温热交换器4与第二双能压缩机10连通，第二双能压缩机10还有被加热介质通道经回热器12与外部连通，膨胀增速机11连接双能压缩机9和第二双能压缩机10并传输动力，高温热交换器14还有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器4还有低温热介质通道与外部连通。
(2)流程上，外部被加热介质流经双能压缩机9升压升温并降速，流经回热器12和高温热交换器14并逐步吸热，流经膨胀增速机11降压作功和降压增速，流经低温热交换器4并吸热，流经第二双能压缩机10升压升温并降速，流经回热器12并放热，之后对外排放；膨胀增速机11输出的功提供给双能压缩机9和第二双能压缩机10作动力，或膨胀增速机11输出的功提供给双能压缩机9和第二双能压缩机10作动力并对外提供，或外部和膨胀增速机11共同向双能压缩机9和第二双能压缩机10提供动力；高温热介质通过高温热交换器14提供驱动热负荷，低温热介质通过低温热交换器4提供低温热负荷，被加热介质通过进出流程获取中温热负荷，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，它主要由高温热交换器、低温热交换器、双能压缩机、第二双能压缩机、膨胀增速机和回热器所组成；外部有被加热介质通道经回热器12与双能压缩机9连通，双能压缩机9还有被加热介质通道经高温热交换器14与膨胀增速机11连通，膨胀增速机11还有被加热介质通道经低温热交换器4和回热器12与第二双能压缩机10连通，第二双能压缩机10还有被加热介质通道与外部连通，膨胀增速机11连接双能压缩机9和第二双能压缩机10并传输动力，高温热交换器14还有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器4还有低温热介质通道与外部连通。
(2)流程上，外部被加热介质流经回热器12并放热，流经双能压缩机9升压升温并降速，流经高温热交换器14并吸热，流经膨胀增速机11降压作功和降压增速，流经低温热交换器4和回热器12并逐步吸热，流经第二双能压缩机10升压升温并降速，之后对外排放；膨胀增速机11输出的功提供给双能压缩机9和第二双能压缩机10作动力，或膨胀增速机11输出的功提供给双能压缩机9和第二双能压缩机10作动力并对外提供，或外部和膨胀增速机11共同向双能压缩机9和第二双能压缩机10提供动力；高温热介质通过高温热交换器14提供驱动热负荷，低温热介质通过低温热交换器4提供低温热负荷，被加热介质通过进出流程获取中温热负荷，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：
在图7所示的第一类热驱动压缩式热泵中，取消低温热交换器4与外部连通的低温热介质通道，增加第二供热器，将高温热交换器14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14、第二供热器13和低温热交换器4之后低温热交换器4再有高温热介质通道与外部连通，第二供热器13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14、第二供热器13和低温热交换器4并逐步放热，之后对外排放，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，它主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、高温热交换器、供热器、扩压管、第二扩压管和喷管所组成；外部有低温热介质通道经扩压管6与压缩机1连通，压缩机1还有低温热介质通道经供热器5和第二扩压管7与第二压缩机2连通，第二压缩机2还有低温热介质通道经高温热交换器14与膨胀机3连通，膨胀机3还有低温热介质通道经喷管8与外部连通，膨胀机3连接压缩机1和第二压缩机2并传输动力，高温热交换器14还有高温热介质通道与外部连通，供热器5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6升压升温并降速，流经压缩机1升压升温，流经供热器5并放热，流经第二扩压管7升压升温并降速，流经第二压缩机2升压升温，流经高温热交换器14并吸热，流经膨胀机3降压作功，流经喷管8降压增速，之后对外排放；膨胀机3输出的功提供给压缩机1和第二压缩机2作动力，或膨胀机3输出的功提供给压缩机1和第二压缩机2作动力并对外提供，或外部和膨胀机3共同向压缩机1和第二压缩机2提供动力；高温热介质通过高温热交换器14提供驱动热负荷，低温热介质通过进出流程提供低温热负荷，被加热介质通过供热器5获取中温热负荷，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，它主要由高温热交换器、供热器、双能压缩机、第二双能压缩机和膨胀增速机所组成；外部有低温热介质通道与双能压缩机9连通，双能压缩机9还有低温热介质通道经供热器5与第二双能压缩机10连通，第二双能压缩机10还有低温热介质通道经高温热交换器14与膨胀增速机11连通，膨胀增速机11还有低温热介质通道与外部连通，膨胀增速机11连接双能压缩机9和第二双能压缩机10并传输动力，高温热交换器14还有高温热介质通道与外部连通，供热器5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双能压缩机9升压升温并降速，流经供热器5并放热，流经第二双能压缩机10升压升温并降速，流经高温热交换器14并吸热，流经膨胀增速机11降压作功和降压增速，之后对外排放；膨胀增速机11输出的功提供给双能压缩机9和第二双能压缩机10作动力，或膨胀增速机11输出的功提供给双能压缩机9和第二双能压缩机10作动力并对外提供，或外部和膨胀增速机11共同向双能压缩机9和第二双能压缩机10提供动力；高温热介质通过高温热交换器14提供驱动热负荷，低温热介质通过进出流程提供低温热负荷，被加热介质通过供热器5获取中温热负荷，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：
(1)结构上，它主要由高温热交换器、供热器、双能压缩机、第二双能压缩机、膨胀增速机和回热器所组成；外部有低温热介质通道与双能压缩机9连通，双能压缩机9有低温热介质通道经回热器12和供热器5与第二双能压缩机10连通，第二双能压缩机10还有低温热介质通道经回热器12和高温热交换器14与膨胀增速机11连通，膨胀增速机11还有低温热介质通道与外部连通，膨胀增速机11连接双能压缩机9和第二双能压缩机10并传输动力，高温热交换器14还有高温热介质通道与外部连通，供热器5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双能压缩机9升压升温并降速，流经回热器12和供热器5并逐步放热，流经第二双能压缩机10升压升温并降速，流经回热器12和高温热交换器14并逐步吸热，流经膨胀增速机11降压作功和降压增速，之后对外排放；膨胀增速机11输出的功提供给双能压缩机9和第二双能压缩机10作动力，或膨胀增速机11输出的功提供给双能压缩机9和第二双能压缩机10作动力并对外提供，或外部和膨胀增速机11共同向双能压缩机9和第二双能压缩机10提供动力；高温热介质通过高温热交换器14提供驱动热负荷，低温热介质通过进出流程提供低温热负荷，被加热介质通过供热器5获取中温热负荷，形成第一类热驱动压缩式热泵。
图14所示的第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
(1)结构上，它主要由高温热交换器、供热器、双能压缩机、第二双能压缩机、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12与双能压缩机9连通，双能压缩机9还有低温热介质通道经供热器5和回热器12与第二双能压缩机10连通，第二双能压缩机10还有低温热介质通道经高温热交换器14与膨胀增速机11连通，膨胀增速机11还有低温热介质通道与外部连通，膨胀增速机11连接双能压缩机9和第二双能压缩机10并传输动力，高温热交换器14还有高温热介质通道与外部连通，供热器5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12并吸热，流经双能压缩机9升压升温并降速，流经供热器5和回热器12并逐步放热，流经第二双能压缩机10升压升温并降速，流经高温热交换器14并吸热，流经膨胀增速机11降压作功和降压增速，之后对外排放；膨胀增速机11输出的功提供给双能压缩机9和第二双能压缩机10作动力，或膨胀增速机11输出的功提供给双能压缩机9和第二双能压缩机10作动力并对外提供，或外部和膨胀增速机11共同向双能压缩机9和第二双能压缩机10提供动力；高温热介质通过高温热交换器14提供驱动热负荷，低温热介质通过进出流程提供低温热负荷，被加热介质通过供热器5获取中温热负荷，形成第一类热驱动压缩式热泵。
图15所示的第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
在图12所示的第一类热驱动压缩式热泵中，取消外部连通双能压缩机9的低温热介质通道，将低温热介质通道更名为高温热介质通道，增加第二供热器，将高温热交换器14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14和第二供热器13之后第二供热器13再有高温热介质通道与双能压缩机9连通，第二供热器13还有被加热介质通道与外部连通；高温热介质依次流经高温热交换器14和第二供热器13并逐步放热，之后进入双能压缩机9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)膨胀增速机取代膨胀机，灵活有效地降低第一类热驱动压缩式热泵制造难度和成本。
(2)双能压缩机取代压缩机，灵活有效地降低第一类热驱动压缩式热泵制造难度和成本。
(3)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。
(4)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。
(5)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。
(6)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。
(7)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。

Claims (17)

1.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、低温热交换器、供热器、扩压管、第二扩压管和喷管所组成；外部有高温热介质通道与膨胀机(3)连通，膨胀机(3)还有高温热介质通道经喷管(8)、低温热交换器(4)和扩压管(6)与压缩机(1)连通，压缩机(1)有高温热介质通道经供热器(5)和第二扩压管(7)与第二压缩机(2)连通，第二压缩机(2)还有高温热介质通道与外部连通，膨胀机(3)连接压缩机(1)和第二压缩机(2)并传输动力，低温热交换器(4)还有低温热介质通道与外部连通，供热器(5)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，主要由低温热交换器、供热器、双能压缩机、第二双能压缩机和膨胀增速机所组成；外部有高温热介质通道与膨胀增速机(11)连通，膨胀增速机(11)还有高温热介质通道经低温热交换器(4)与双能压缩机(9)连通，双能压缩机(9)有高温热介质通道经供热器(5)与第二双能压缩机(10)连通，第二双能压缩机(10)还有高温热介质通道与外部连通，膨胀增速机(11)连接双能压缩机(9)和第二双能压缩机(10)并传输动力，低温热交换器(4)还有低温热介质通道与外部连通，供热器(5)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，主要由低温热交换器、供热器、双能压缩机、第二双能压缩机、膨胀增速机和回热器所组成；外部有高温热介质通道与膨胀增速机(11)连通，膨胀增速机(11)还有高温热介质通道经低温热交换器(4)与双能压缩机(9)连通，双能压缩机(9)有高温热介质通道经回热器(12)和供热器(5)与第二双能压缩机(10)连通，第二双能压缩机(10)还有高温热介质通道经回热器(12)与外部连通，膨胀增速机(11)连接双能压缩机(9)和第二双能压缩机(10)并传输动力，低温热交换器(4)还有低温热介质通道与外部连通，供热器(5)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，主要由低温热交换器、供热器、双能压缩机、第二双能压缩机、膨胀增速机和回热器所组成；外部有高温热介质通道与膨胀增速机(11)连通，膨胀增速机(11)还有高温热介质通道经低温热交换器(4)和回热器(12)与双能压缩机(9)连通，双能压缩机(9)有高温热介质通道经供热器(5)和回热器(12)与第二双能压缩机(10)连通，第二双能压缩机(10)还有高温热介质通道与外部连通，膨胀增速机(11)连接双能压缩机(9)和第二双能压缩机(10)并传输动力，低温热交换器(4)还有低温热介质通道与外部连通，供热器(5)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，是在权利要求2或权利要求4所述的第一类热驱动压缩式热泵中，取消低温热交换器(4)与外部连通的低温热介质通道，增加第二供热器，将第二双能压缩机(10)有高温热介质通道与外部连通调整为第二双能压缩机(10)有高温热介质通道依次连通第二供热器(13)和低温热交换器(4)之后低温热交换器(4)再有高温热介质通道与外部连通，第二供热器(13)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，主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、扩压管、第二扩压管和喷管所组成；外部有被加热介质通道经扩压管(6)与压缩机(1)连通，压缩机(1)还有被加热介质通道经高温热交换器(14)与膨胀机(3)连通，膨胀机(3)还有被加热介质通道经喷管(8)、低温热交换器(4)和第二扩压管(7)与第二压缩机(2)连通，第二压缩机(2)还有被加热介质通道与外部连通，膨胀机(3)连接压缩机(1)和第二压缩机(2)并传输动力，高温热交换器(14)还有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器(4)还有低温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，主要由高温热交换器、低温热交换器、双能压缩机、第二双能压缩机和膨胀增速机所组成；外部有被加热介质通道与双能压缩机(9)连通，双能压缩机(9)还有被加热介质通道经高温热交换器(14)与膨胀增速机(11)连通，膨胀增速机(11)还有被加热介质通道经低温热交换器(4)与第二双能压缩机(10)连通，第二双能压缩机(10)还有被加热介质通道与外部连通，膨胀增速机(11)连接双能压缩机(9)和第二双能压缩机(10)并传输动力，高温热交换器(14)还有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器(4)还有低温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，主要由高温热交换器、低温热交换器、双能压缩机、第二双能压缩机、膨胀增速机和回热器所组成；外部有被加热介质通道与双能压缩机(9)连通，双能压缩机(9)还有被加热介质通道经回热器(12)和高温热交换器(14)与膨胀增速机(11)连通，膨胀增速机(11)还有被加热介质通道经低温热交换器(4)与第二双能压缩机(10)连通，第二双能压缩机(10)还有被加热介质通道经回热器(12)与外部连通，膨胀增速机(11)连接双能压缩机(9)和第二双能压缩机(10)并传输动力，高温热交换器(14)还有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器(4)还有低温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，主要由高温热交换器、低温热交换器、双能压缩机、第二双能压缩机、膨胀增速机和回热器所组成；外部有被加热介质通道经回热器(12)与双能压缩机(9)连通，双能压缩机(9)还有被加热介质通道经高温热交换器(14)与膨胀增速机(11)连通，膨胀增速机(11)还有被加热介质通道经低温热交换器(4)和回热器(12)与第二双能压缩机(10)连通，第二双能压缩机(10)还有被加热介质通道与外部连通，膨胀增速机(11)连接双能压缩机(9)和第二双能压缩机(10)并传输动力，高温热交换器(14)还有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器(4)还有低温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，是在权利要求7或权利要求9所述的第一类热驱动压缩式热泵中，取消低温热交换器(4)与外部连通的低温热介质通道，增加第二供热器，将高温热交换器(14)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(14)、第二供热器(13)和低温热交换器(4)之后低温热交换器(4)再有高温热介质通道与外部连通，第二供热器(13)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，主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、高温热交换器、供热器、扩压管、第二扩压管和喷管所组成；外部有低温热介质通道经扩压管(6)与压缩机(1)连通，压缩机(1)还有低温热介质通道经供热器(5)和第二扩压管(7)与第二压缩机(2)连通，第二压缩机(2)还有低温热介质通道经高温热交换器(14)与膨胀机(3)连通，膨胀机(3)还有低温热介质通道经喷管(8)与外部连通，膨胀机(3)连接压缩机(1)和第二压缩机(2)并传输动力，高温热交换器(14)还有高温热介质通道与外部连通，供热器(5)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，主要由高温热交换器、供热器、双能压缩机、第二双能压缩机和膨胀增速机所组成；外部有低温热介质通道与双能压缩机(9)连通，双能压缩机(9)还有低温热介质通道经供热器(5)与第二双能压缩机(10)连通，第二双能压缩机(10)还有低温热介质通道经高温热交换器(14)与膨胀增速机(11)连通，膨胀增速机(11)还有低温热介质通道与外部连通，膨胀增速机(11)连接双能压缩机(9)和第二双能压缩机(10)并传输动力，高温热交换器(14)还有高温热介质通道与外部连通，供热器(5)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，主要由高温热交换器、供热器、双能压缩机、第二双能压缩机、膨胀增速机和回热器所组成；外部有低温热介质通道与双能压缩机(9)连通，双能压缩机(9)有低温热介质通道经回热器(12)和供热器(5)与第二双能压缩机(10)连通，第二双能压缩机(10)还有低温热介质通道经回热器(12)和高温热交换器(14)与膨胀增速机(11)连通，膨胀增速机(11)还有低温热介质通道与外部连通，膨胀增速机(11)连接双能压缩机(9)和第二双能压缩机(10)并传输动力，高温热交换器(14)还有高温热介质通道与外部连通，供热器(5)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，主要由高温热交换器、供热器、双能压缩机、第二双能压缩机、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(12)与双能压缩机(9)连通，双能压缩机(9)还有低温热介质通道经供热器(5)和回热器(12)与第二双能压缩机(10)连通，第二双能压缩机(10)还有低温热介质通道经高温热交换器(14)与膨胀增速机(11)连通，膨胀增速机(11)还有低温热介质通道与外部连通，膨胀增速机(11)连接双能压缩机(9)和第二双能压缩机(10)并传输动力，高温热交换器(14)还有高温热介质通道与外部连通，供热器(5)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。
15.第一类热驱动压缩式热泵，是在权利要求12或权利要求14所述的第一类热驱动压缩式热泵中，取消外部连通双能压缩机(9)的低温热介质通道，将低温热介质通道更名为高温热介质通道，增加第二供热器，将高温热交换器(14)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(14)和第二供热器(13)之后第二供热器(13)再有高温热介质通道与双能压缩机(9)连通，第二供热器(13)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。
16.第一类热驱动压缩式热泵，是在权利要求2-5、7-10、12-15所述的任一第一类热驱动压缩式热泵中，增加动力机，动力机连接双能压缩机(9)并向双能压缩机(9)提供动力，形成附加外部动力驱动的第一类热驱动压缩式热泵。
17.第一类热驱动压缩式热泵，是在权利要求2-5、7-10、12-15所述的任一第一类热驱动压缩式热泵中，增加工作机，膨胀增速机(11)连接工作机并向工作机提供动力，形成附加对外提供动力负荷的第一类热驱动压缩式热泵。
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