本實用新型涉及熱泵系統(tǒng)，特別涉及一種復疊式熱泵機組。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的低環(huán)溫熱泵系統(tǒng)，主要為采用單個壓縮機的單級制熱系統(tǒng)，存在單機制熱量小、低環(huán)溫下出水溫度低的缺陷；且單一制冷劑要完成低溫至高溫、低壓至高壓的循環(huán)，過寬的工作范圍使得同一循環(huán)系統(tǒng)兩側(cè)溫差、壓差均過大，單一制冷劑以及冷凍油的性能無法完全保證，導致低壓側(cè)處于負壓、系統(tǒng)易漏入空氣，且低溫下單一制冷劑與冷凍油易產(chǎn)生分層問題，系統(tǒng)運行的安全性受到影響。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的低環(huán)溫熱泵系統(tǒng)制熱量小、低環(huán)溫下出水溫度低，負壓側(cè)易漏入空氣、低溫下冷凍劑易與冷凍油分層從而影響系統(tǒng)安全性的缺陷，提供一種復疊式熱泵機組。

本實用新型是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題：

一種復疊式熱泵機組，其包括有蒸發(fā)器、第一壓縮機、冷凝器、第一節(jié)流裝置，所述第一節(jié)流裝置的出口與所述蒸發(fā)器的進口相連通，所述蒸發(fā)器的出口與所述第一壓縮機的進口相連通，其特點在于，

所述復疊式熱泵機組還包括有：中間換熱器、第二壓縮機、第二節(jié)流裝置，所述中間換熱器具有第一通道、第二通道，所述第一通道的兩端為第一進口端、第一出口端，所述第二通道的兩端為第二進口端、第二出口端；

其中，所述第一進口端與所述第一壓縮機的出口相連通，所述第一出口端與所述第一節(jié)流裝置的進口相連通，所述第二進口端與所述第二節(jié)流裝置的出口相連通，所述第二出口端與所述第二壓縮機的進口相連通，所述第二壓縮機的出口與所述冷凝器的進口相連通，所述冷凝器的出口與所述第二節(jié)流裝置的進口相連通。

較佳地，所述蒸發(fā)器為翅片盤管蒸發(fā)器。

上述翅片盤管蒸發(fā)器可用于低環(huán)溫空氣源熱泵機組，換熱效率高。

較佳地，所述蒸發(fā)器為殼管蒸發(fā)器或板式蒸發(fā)器。

上述殼管蒸發(fā)器或板式蒸發(fā)器可用于低環(huán)溫水源熱泵機組，換熱效果好。

較佳地，所述第一壓縮機為螺桿壓縮機。

上述螺桿壓縮機具有壓比大的優(yōu)點，在低環(huán)溫的狀況下仍能保證大量的熱輸出。

較佳地，所述第二壓縮機為離心壓縮機。

上述離心壓縮機具有排量大的優(yōu)點，循環(huán)內(nèi)單個離心壓縮機的使用即可保證較大的熱輸出。

較佳地，所述第一節(jié)流裝置為節(jié)流閥。

上述節(jié)流閥可適用于排量較小的螺桿壓縮機。

較佳地，所述第二節(jié)流裝置為孔口板或電子膨脹閥。

上述孔口板或電子膨脹閥可適用于排量較大的離心壓縮機。

較佳地，所述第二節(jié)流裝置為并聯(lián)的孔口板與電子膨脹閥。

孔口板與電子膨脹閥并聯(lián)使用進一步適用于排量更大的工況。

較佳地，所述中間換熱器為殼管換熱器，所述第一通道為管側(cè)通道，所述第二通道為殼側(cè)通道。

采用上述設(shè)置，使得中間換熱器的換熱效果更好，且殼側(cè)通道空間更大，避免第二壓縮機液積。

較佳地，所述復疊式熱泵機組還包括設(shè)置于所述蒸發(fā)器與所述第一壓縮機之間的氣液分離器，所述氣液分離器具有進氣口、出氣口、出液口，所述進氣口與所述蒸發(fā)器的出口相連通，所述出氣口通過出氣管與所述第一壓縮機的進口相連通，所述出液口通過出液管與所述第一壓縮機的進口相連通，所述出氣管的管徑大于所述出液管的管徑。

采用上述設(shè)置，正常工況下，第一壓縮機循環(huán)內(nèi)，從蒸發(fā)器流向氣液分離器的均為氣態(tài)制冷劑，此時氣液分離器僅作為通道作用；特殊工況下，制冷劑的氣液兩相流體進入氣液分離器，氣態(tài)制冷劑和液態(tài)制冷劑在氣液分離器分離開來，氣態(tài)制冷劑通過出氣管正常進入第一壓縮機，而液態(tài)制冷劑通過管徑較小的出液管緩慢進入第一壓縮機，避免第一壓縮機運行故障。

在符合本領(lǐng)域常識的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本實用新型各較佳實例。

本實用新型的積極進步效果在于：

本實用新型公開的復疊式熱泵機組，采用兩個壓縮機復疊工作，制熱量較高、低環(huán)溫下出水溫度高；第一壓縮機為低壓、低溫循環(huán)，第二壓縮機為高壓、高溫循環(huán)，同一循環(huán)的兩側(cè)溫差、壓差均縮小，要求的工作范圍縮窄，可選用兩種不同類型的制冷劑及相應(yīng)的冷凍油以較好地適應(yīng)該范圍，避免系統(tǒng)漏入空氣，解決制冷劑與冷凍油分層的問題，保障機組的安全性。

附圖說明

圖1為本實用新型較佳實施例的復疊式熱泵機組的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標記說明：

100：蒸發(fā)器

200：第一壓縮機

300：冷凝器

310：水管

400：第一節(jié)流裝置

500：中間換熱器

510：第一通道

511：第一進口端

512：第一出口端

520：第二通道

521：第二進口端

522：第二出口端

600：第二壓縮機

700：第二節(jié)流裝置

800：氣液分離器

810：進氣口

820：出氣口

821：出氣管

830：出液口

831：出液管

具體實施方式

下面舉個較佳實施例，并結(jié)合附圖來更清楚完整地說明本實用新型。

如圖1所示，一種復疊式熱泵機組，其包括有蒸發(fā)器100、第一壓縮機200、冷凝器300、第一節(jié)流裝置400、中間換熱器500、第二壓縮機600、第二節(jié)流裝置700。還包括設(shè)置于蒸發(fā)器100與第一壓縮機200之間的氣液分離器800。

中間換熱器500具有第一通道510、第二通道520，第一通道510的兩端為第一進口端511、第一出口端512，第二通道520的兩端為第二進口端521、第二出口端522。氣液分離器800具有進氣口810、出氣口820、出液口830。

其中，第一壓縮機200循環(huán)內(nèi)：蒸發(fā)器100的出口與氣液分離器800的進氣口810相連通。出氣口820通過出氣管821與第一壓縮機200的進口相連通，出液口830通過出液管831與第一壓縮機200的進口相連通。第一壓縮機200的出口與第一進口端511相連通。第一出口端512與第一節(jié)流裝置400的進口相連通。第一節(jié)流裝置400的出口與蒸發(fā)器100的進口相連通。

用于低環(huán)溫空氣源熱泵的蒸發(fā)器100可為翅片盤管蒸發(fā)器。在另一個實施例中，可替代的，用于水源熱泵的蒸發(fā)器100可為殼管蒸發(fā)器或板式蒸發(fā)器。

第一壓縮機200為螺桿壓縮機。第一節(jié)流裝置400為節(jié)流閥。中間換熱器500為殼管換熱器，第一通道510為管側(cè)通道，第二通道520為殼側(cè)通道。氣液分離器800的出氣管821的管徑大于出液管831的管徑。

第二壓縮機600循環(huán)內(nèi)：第二進口端521與第二節(jié)流裝置700的出口相連通，第二出口端522與第二壓縮機600的進口相連通。第二壓縮機600的出口與冷凝器300的進口相連通。冷凝器300的出口與第二節(jié)流裝置700的進口相連通。

第二壓縮機600為離心壓縮機。第二節(jié)流裝置700為孔口板或電子膨脹閥。在另一個實施例中，特殊工況下，第二節(jié)流裝置700可為并聯(lián)的孔口板與電子膨脹閥。冷凝器300設(shè)有水管310，用于進出待加熱的水以及加熱后的水。

上述復疊式熱泵機組運行過程中，用于第一壓縮機200循環(huán)的第一制冷劑可為R404a或R410a，用于第二壓縮機600循環(huán)的第二制冷劑可為R134a。

正常工況下，第一制冷劑在蒸發(fā)器100內(nèi)吸收熱量蒸發(fā)為第一制冷劑氣體，經(jīng)氣液分離器800流向第一壓縮機200壓縮為高溫高壓的第一制冷劑氣體，經(jīng)中間換熱器500的第一通道510放熱變?yōu)楦邏旱牡谝恢评鋭┮后w，再經(jīng)第一節(jié)流裝置400膨脹為低溫低壓的第一制冷劑氣液兩相流體，然后進入蒸發(fā)器100，完成第一壓縮機200循環(huán)。特殊工況下，蒸發(fā)器100排出的為第一制冷劑氣液兩相流體，經(jīng)氣液分離器800分離后，制冷劑氣體通過出氣管821正常進入第一壓縮機200，而制冷劑液體通過管徑較小的出液管831緩慢進入第一壓縮機200，其他同正常工況。

同時，第二制冷劑在中間換熱器500的第二通道520內(nèi)吸收第一制冷劑放出的熱量，蒸發(fā)為第二制冷劑氣體排出并進入第二壓縮機600，壓縮為高溫高壓的第二制冷劑氣體，再進入冷凝器300放熱變?yōu)楦邏旱牡诙评鋭┮后w，經(jīng)第二節(jié)流裝置700膨脹為低溫低壓的第二制冷劑氣液兩相流體，然后進入中間換熱器500，完成第二壓縮機600循環(huán)。待加熱的水通過水管310進入冷凝器300吸收第二制冷劑放出的熱量，加熱為熱水并排出。

雖然以上描述了本實用新型的具體實施方式，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當理解，這些僅是舉例說明，本實用新型的保護范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本實用新型的原理和實質(zhì)的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本實用新型的保護范圍。