CN208652976U - 冷媒组分可调式热泵系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于热泵供热技术领域，尤其涉及一种冷媒组分可调式热泵系统。本实用新型，两种不同的冷媒分别储存于第一储液罐和第二储液罐中，第一储液罐通过蒸发器与第一气液分离器连通，第一气液分离器的气体出口与第一压缩机连通，第一压缩机通过冷凝器与第一储液罐连通，第二储液罐通过蒸发器与第二气液分离器连通，第二气液分离器的气体出口与第二压缩机连通，第二压缩机通过冷凝器与第二储液罐连通。本实用新型的冷媒组分可根据温度进行调节，使得热泵系统能始终保持在较高的工作效率，并且本实用新型的换热管侧面还延伸有翅片，增大了换热面积，提高了换热效率和换热效果。

Description

冷媒组分可调式热泵系统

技术领域

本实用新型属于热泵供热技术领域，尤其涉及一种冷媒组分可调式热泵系统。

背景技术

热泵(Heat Pump)是一种将低温热源的热能转移到高温热源的装置，现有的热泵系统大都灌注一种冷媒，冷媒组分无法进行调整，但有些冷媒适用于高温环境，有些冷媒适用于常温环境，有些冷媒适用于低温环境，而不同的温度环境下，不同冷媒的工作效率相差很多，因此冷媒组分无法发生改变的热泵系统工作效率会随温度的改变而改变，工作效率不够稳定。

例如，中国实用新型专利公开了一种热泵热水机组的制冷剂平衡装置[申请号：201120273756.5]，该实用新型专利包括顺序连接构成循环回路的压缩机、套管式换热器、干燥过滤器、平衡罐、热力膨胀阀和翅片管式换热器、气液分离器；增加平衡罐布置于干燥过滤器与热力膨胀阀装置之间。

该实用新型具有可以暂时储存系统多余的冷媒，防止压缩机出现液击现象的优点，但仍未解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种冷媒组分可调式热泵系统。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：

一种冷媒组分可调式热泵系统，包括依次连通的储液罐、蒸发器、气液分离器、压缩机和冷凝器，所述冷凝器与储液罐相连通，冷凝器上还连通有低温进液管和高温出液管，所述储液罐、气液分离器和压缩机均设有两个，两种不同的冷媒分别储存于第一储液罐和第二储液罐中，所述第一储液罐通过蒸发器与第一气液分离器连通，第一气液分离器的气体出口与第一压缩机连通，第一压缩机通过冷凝器与第一储液罐连通，所述第二储液罐通过蒸发器与第二气液分离器连通，第二气液分离器的气体出口与第二压缩机连通，第二压缩机通过冷凝器与第二储液罐连通。

在上述的冷媒组分可调式热泵系统中，第一储液罐与蒸发器之间和第二储液罐与蒸发器之间均设有节流阀和流量计。

在上述的冷媒组分可调式热泵系统中，第一气液分离器的液体出口通过第一输送泵与第一储液罐连通，第二气液分离器的液体出口通过第二输送泵与第二储液罐连通。

在上述的冷媒组分可调式热泵系统中，所述蒸发器底部设有低温热源入口，顶部设有低温热源出口，蒸发器内表面固定连接有两块换热管管板，两块换热管管板之间设有互不连通的第一冷媒换热管和第二冷媒换热管，所述第一冷媒换热管分别与设置在蒸发器两端的第一冷媒入口和第一冷媒出口连通，所述第二冷媒换热管分别与设置在蒸发器两端的第二冷媒入口和第二冷媒出口连通。

在上述的冷媒组分可调式热泵系统中，所述第一冷媒入口连通有若干根第一冷媒换热管，所述第二冷媒入口连通有若干根第二冷媒换热管。

在上述的冷媒组分可调式热泵系统中，所述第一冷媒换热管与第二冷媒换热管交替间隔设置。

在上述的冷媒组分可调式热泵系统中，所述第一冷媒换热管和第二冷媒换热管的轴心线相互平行。

在上述的冷媒组分可调式热泵系统中，所述第一冷媒换热管和第二冷媒换热管的侧壁还固定连接有翅片。

在上述的冷媒组分可调式热泵系统中，所述翅片的一端与第一冷媒换热管或第二冷媒换热管的内壁固定连接，另一端朝远离第一冷媒换热管或第二冷媒换热管轴心线的方向延伸。

在上述的冷媒组分可调式热泵系统中，所述翅片内具有空腔，所述空腔一端贯通第一冷媒换热管或第二冷媒换热管的侧壁，另一端通过管路与第一冷媒换热管或第二冷媒换热管连通。

与现有的技术相比，本实用新型的优点在于：

1、本实用新型的冷媒组分可根据温度进行调节，使得热泵系统能始终保持在较高的工作效率。

2、本实用新型的换热管侧面还延伸有翅片，增大了换热面积，提高了换热效率和换热效果。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是蒸发器的结构示意图；

图3是冷媒换热管的结构示意图；

图中：冷凝器1、蒸发器2、低温进液管3、高温出液管4、第一储液罐5、第二储液罐6、第一气液分离器7、第一压缩机8、第二气液分离器9、第二压缩机10、节流阀11、流量计12、第一输送泵13、第二输送泵14、翅片15、空腔16、管路17、低温热源入口21、低温热源出口22、第一冷媒换热管23、第二冷媒换热管24、第一冷媒入口25、第一冷媒出口26、第二冷媒入口27、第二冷媒出口28、换热管管板29。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1所示，一种冷媒组分可调式热泵系统，包括依次连通的储液罐、蒸发器2、气液分离器、压缩机和冷凝器1，所述冷凝器1与储液罐相连通，冷凝器1上还连通有低温进液管3和高温出液管4，所述储液罐、气液分离器和压缩机均设有两个，两种不同的冷媒分别储存于第一储液罐5和第二储液罐6中，所述第一储液罐5通过蒸发器2与第一气液分离器7连通，第一气液分离器7的气体出口与第一压缩机8连通，第一压缩机8通过冷凝器1与第一储液罐5连通，所述第二储液罐6通过蒸发器2与第二气液分离器9连通，第二气液分离器9的气体出口与第二压缩机10连通，第二压缩机10通过冷凝器1与第二储液罐6连通，第一储液罐5、蒸发器2、第一气液分离器7、第一压缩机8和冷凝器1构成第一冷媒的循环系统，第二储液罐6、蒸发器2、第二气液分离器9、第二压缩机10和冷凝器1构成第二冷媒的循环系统，第一冷媒和第二冷媒在冷凝器1和蒸发器2中均保持相互隔离，这样以保证第一冷媒循环系统和第二冷媒循环系统相互独立进行循环，同时也可防止两种冷媒混合后导致蒸发器2中两种冷媒的比例无法进行确定的问题。

本实用新型，使用时，根据温度确定第一冷媒和第二冷媒所需比例，按照比例储存于第一储液罐5和第二储液罐6中的第一冷媒和第二冷媒流入蒸发器2中，与低温热源发生热交换后部分冷媒气化，冷媒的气液混合物进入第一气液分离器7和第二气液分离器9中进行气液分离，气体部分进入第一压缩机8和第二压缩机10中，经过加压后转化为高温高压的冷媒液体，通入冷凝器1中，与低温进液管3进入的液体换热，再分别回流至第一储液罐5和第二储液罐6中，从而完成一个循环，本实用新型的冷媒组分可根据温度进行调节，使得热泵系统能始终保持在较高的工作效率。

优选地，第一储液罐5与蒸发器2之间和第二储液罐6与蒸发器2之间均设有节流阀11和流量计12，这样能较为精确的控制进入蒸发器2中的第一冷媒和第二冷媒的比例。

优选地，第一气液分离器7的液体出口通过第一输送泵13与第一储液罐5连通，第二气液分离器9的液体出口通过第二输送泵14与第二储液罐6连通，这样可以将液态冷媒进行回收，重复利用。

如图2所示，所述蒸发器2底部设有低温热源入口21，顶部设有低温热源出口22，蒸发器2内表面固定连接有两块换热管管板29，两块换热管管板29之间设有互不连通的第一冷媒换热管23和第二冷媒换热管24，蒸发器2通过在内部设置互不连通的第一冷媒换热管23和第二冷媒换热管24实现两种冷媒相互隔离，冷凝器1也可采用相同结构将两种冷媒隔开，所述第一冷媒换热管23分别与设置在蒸发器2两端的第一冷媒入口25和第一冷媒出口26连通，所述第二冷媒换热管24分别与设置在蒸发器2两端的第二冷媒入口27和第二冷媒出口28连通，低温热源从低温热源入口21进入蒸发器2中，与第一冷媒换热管23和第二冷媒换热管24内的冷媒发生热交换，再从低温热源出口22排出。

优选地，所述第一冷媒入口25连通有若干根第一冷媒换热管23，所述第二冷媒入口27连通有若干根第二冷媒换热管24，所述第一冷媒换热管23与第二冷媒换热管24交替间隔设置，所述第一冷媒换热管23和第二冷媒换热管24的轴心线相互平行，这样能增大换热面积，同时使换热更加均匀。

结合图2和图3所示，所述第一冷媒换热管23和第二冷媒换热管24的侧壁还固定连接有翅片15，所述翅片15的一端与第一冷媒换热管23或第二冷媒换热管24的内壁固定连接，另一端朝远离第一冷媒换热管23或第二冷媒换热管24轴心线的方向延伸，所述翅片15内具有空腔16，所述空腔16一端贯通第一冷媒换热管23或第二冷媒换热管24的侧壁，另一端通过管路17与第一冷媒换热管23或第二冷媒换热管24连通，冷媒流入第一冷媒换热管23和第二冷媒换热管24时，还可流经翅片15内的空腔16，而翅片15为突出换热管侧壁向外延伸的结构，这样就进一步增大了换热面积，提高了换热效率和换热效果。

本实用新型的工作原理是：使用时，根据温度确定第一冷媒和第二冷媒所需比例，按照比例储存于第一储液罐5和第二储液罐6中的第一冷媒和第二冷媒流入蒸发器2中，并通过节流阀11和流量计12对加入比例进行精确控制，冷媒流经第一冷媒换热管23和第二冷媒换热管24与低温热源发生热交换后部分冷媒气化，冷媒的气液混合物进入第一气液分离器7和第二气液分离器9中进行气液分离，气体部分进入第一压缩机8和第二压缩机10中，液体部分回流入第一储液罐5和第二储液罐6中，以实现重复利用，气体部分经过加压后转化为高温高压的冷媒液体，通入冷凝器1中，与低温进液管3进入的液体换热，再分别回流至第一储液罐5和第二储液罐6中，从而完成一个循环，本实用新型的冷媒组分可根据温度进行调节，使得热泵系统能始终保持在较高的工作效率。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了冷凝器1、蒸发器2、低温进液管3、高温出液管4、第一储液罐5、第二储液罐6、第一气液分离器7、第一压缩机8、第二气液分离器9、第二压缩机10、节流阀11、流量计12、第一输送泵13、第二输送泵14、翅片15、空腔16、管路17、低温热源入口21、低温热源出口22、第一冷媒换热管23、第二冷媒换热管24、第一冷媒入口25、第一冷媒出口26、第二冷媒入口27、第二冷媒出口28、换热管管板29等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (10)

1.一种冷媒组分可调式热泵系统，包括依次连通的储液罐、蒸发器(2)、气液分离器、压缩机和冷凝器(1)，所述冷凝器(1)与储液罐相连通，冷凝器(1)上还连通有低温进液管(3)和高温出液管(4)，其特征在于：所述储液罐、气液分离器和压缩机均设有两个，两种不同的冷媒分别储存于第一储液罐(5)和第二储液罐(6)中，所述第一储液罐(5)通过蒸发器(2)与第一气液分离器(7)连通，第一气液分离器(7)的气体出口与第一压缩机(8)连通，第一压缩机(8)通过冷凝器(1)与第一储液罐(5)连通，所述第二储液罐(6)通过蒸发器(2)与第二气液分离器(9)连通，第二气液分离器(9)的气体出口与第二压缩机(10)连通，第二压缩机(10)通过冷凝器(1)与第二储液罐(6)连通。

2.如权利要求1所述的冷媒组分可调式热泵系统，其特征在于：第一储液罐(5)与蒸发器(2)之间和第二储液罐(6)与蒸发器(2)之间均设有节流阀(11)和流量计(12)。

3.如权利要求1所述的冷媒组分可调式热泵系统，其特征在于：第一气液分离器(7)的液体出口通过第一输送泵(13)与第一储液罐(5)连通，第二气液分离器(9)的液体出口通过第二输送泵(14)与第二储液罐(6)连通。

4.如权利要求1所述的冷媒组分可调式热泵系统，其特征在于：所述蒸发器(2)底部设有低温热源入口(21)，顶部设有低温热源出口(22)，蒸发器(2)内表面固定连接有两块换热管管板(29)，两块换热管管板(29)之间设有互不连通的第一冷媒换热管(23)和第二冷媒换热管(24)，所述第一冷媒换热管(23)分别与设置在蒸发器(2)两端的第一冷媒入口(25)和第一冷媒出口(26)连通，所述第二冷媒换热管(24)分别与设置在蒸发器(2)两端的第二冷媒入口(27)和第二冷媒出口(28)连通。

5.如权利要求4所述的冷媒组分可调式热泵系统，其特征在于：所述第一冷媒入口(25)连通有若干根第一冷媒换热管(23)，所述第二冷媒入口(27)连通有若干根第二冷媒换热管(24)。

6.如权利要求5所述的冷媒组分可调式热泵系统，其特征在于：所述第一冷媒换热管(23)与第二冷媒换热管(24)交替间隔设置。

7.如权利要求4所述的冷媒组分可调式热泵系统，其特征在于：所述第一冷媒换热管(23)和第二冷媒换热管(24)的轴心线相互平行。

8.如权利要求4所述的冷媒组分可调式热泵系统，其特征在于：所述第一冷媒换热管(23)和第二冷媒换热管(24)的侧壁还固定连接有翅片(15)。

9.如权利要求8所述的冷媒组分可调式热泵系统，其特征在于：所述翅片(15)的一端与第一冷媒换热管(23)或第二冷媒换热管(24)的内壁固定连接，另一端朝远离第一冷媒换热管(23)或第二冷媒换热管(24)轴心线的方向延伸。

10.如权利要求9所述的冷媒组分可调式热泵系统，其特征在于：所述翅片(15)内具有空腔(16)，所述空腔(16)一端贯通第一冷媒换热管(23)或第二冷媒换热管(24)的侧壁，另一端通过管路(17)与第一冷媒换热管(23)或第二冷媒换热管(24)连通。