專利名稱：冷凝式熱泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱泵，特別是一種能充分吸收空氣中熱量與低溫?zé)嵩催M(jìn)行熱交換的熱泵。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在國(guó)家大力倡導(dǎo)節(jié)能減排，所以熱泵需要提高自身的利用效率?，F(xiàn)階段所要解決的問(wèn)題是如何在低溫條件下，充分吸收空氣中的熱量(包括顯熱和潛熱)，提高熱量的利用率，將低品位的熱源制成高品位熱源。中國(guó)實(shí)用新型說(shuō)明書CN202470542U公開了一種低溫空氣熱源熱泵系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)、四通換向閥、冷凝換熱器、貯液器、電磁閥、第二節(jié)流裝置、中間熱換器、第一節(jié)流裝置、蒸發(fā)換熱器、氣液分離器。該系統(tǒng)在不使用電輔的情況下能夠提供比較充足的熱量，在低溫環(huán)境條件下該系統(tǒng)能夠平穩(wěn)運(yùn)行并維持比較充足的制冷劑流量，能夠提供充足的熱量，避免壓縮吸入并壓縮夾含液體現(xiàn)象，避免液擊現(xiàn)象的發(fā)生。但是此專利不能充分吸收空氣中的熱量，熱量的利用效率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是在如何低溫條件下充分吸收空氣中的熱量，將低品位熱源制成高品位熱源。為解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的冷凝式熱泵包括熱回收型熱泵主機(jī)，所述熱泵主機(jī)包括蒸發(fā)器、第一冷凝器和第二冷凝器，還包括吸收低溫空氣中熱量的第一氣液熱交換裝置、吸熱水管；所述吸 熱水管穿過(guò)第一冷凝器；所述第一氣液熱交換裝置通過(guò)蒸發(fā)器和第一冷凝器與吸熱水管形成第一吸熱支路。所述第一氣液熱交換裝置依次通過(guò)換熱器、第二冷凝器、第二氣液熱交換裝置、氣液換熱冷凝器和吸熱水管形成第二吸熱支路。所述氣液換熱冷凝器包括冷凝罐，所述冷凝罐側(cè)壁連接有進(jìn)氣管，所述冷凝罐頂端連接有出氣管，所述冷凝罐下端連接有冷凝水管，所述吸熱水管穿過(guò)氣液換熱冷凝器的冷凝罐。所述氣液熱交換裝置包括換熱罐，所述換熱罐側(cè)壁連接有進(jìn)氣管，所述換熱罐頂端連接有排氣管，所述換熱罐下端連接有出液管，所述換熱罐側(cè)壁上連接有進(jìn)液管。所述換熱罐內(nèi)進(jìn)液管的前端連接有噴頭。采用上述結(jié)構(gòu)后，通過(guò)第一吸熱支路吸收空氣中的熱量，利用吸收的熱量提升吸熱水管內(nèi)的水溫。通過(guò)第二吸熱支路吸收余熱，提高熱量的利用率。同時(shí)，脫去第一氣液熱交換裝置在換熱過(guò)程中吸收潛熱所攜帶的水分，提高工質(zhì)溶液的濃度，以使第二吸熱支路不斷循環(huán)工作。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1中虛線框I中熱泵主機(jī)的放大結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖1中虛線框2和虛線框5中氣液熱交換裝置的放大結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖1中虛線框6中氣液換熱冷凝器的放大結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明第一吸熱支路的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明第二吸熱支路的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:1為熱泵主機(jī),2為第一氣液熱交換裝置,3為吸熱水管,4為換熱器,5為第二氣液熱交換裝置，6為氣液換熱冷凝器201為蒸發(fā)器，202為第一冷凝器，203為第二冷凝器，204為壓縮機(jī)，205為膨脹閥301為換熱罐，302為進(jìn)氣管，303為排氣管，304為出液管，305為進(jìn)液管，306為噴頭401為冷凝罐，402為進(jìn)氣管，403為出氣管，404為冷凝水排出管
具體實(shí)施例方式附圖中凡管道十字交叉的點(diǎn)都是不相通的。如圖1所示，本發(fā)明的冷凝式熱泵包括兩個(gè)吸熱支路，其中第一吸熱支路包括熱泵主機(jī)I。如圖2所示，所述熱泵主機(jī)I為熱回收型熱泵主機(jī)，其包括蒸發(fā)器201、第一冷凝器202和第二冷凝器203。所述蒸發(fā)器201通過(guò)壓縮機(jī)204和膨脹閥205與第一冷凝器202相連接，即蒸發(fā)器201與第一冷凝器202之間通過(guò)管路連接，壓縮機(jī)204和膨脹閥205設(shè)置在管路上。第二冷凝器203設(shè)置在熱泵主機(jī)I內(nèi)第一冷凝器202 —側(cè)。如圖5所示，第一吸熱支路除了包括熱泵主機(jī)I內(nèi)的蒸發(fā)器201和第一冷凝器202夕卜，還包括吸收低溫空氣中熱量的第一氣液熱交換裝置2和吸熱水管3。所述吸熱水管3穿過(guò)第一冷凝器202 ;所述第一氣液熱交換裝置2通過(guò)蒸發(fā)器201和第一冷凝器202與吸熱水管3形成第一吸熱支路。如圖3所示，所述第一氣液熱交換裝置2包括換熱罐301，所述換熱罐301側(cè)壁連接有進(jìn)氣管302，所述換熱罐301頂端連接有排氣管303，所述換熱罐301下端連接有出液管304，所述換熱罐301側(cè)壁上連接有進(jìn)液管305，所述換熱罐內(nèi)進(jìn)液，305的前端連接有噴頭306。在圖5所示的第一吸熱支路中，第一氣液熱交換裝置2的出液管304和進(jìn)液管305連接在一起，它們連接所形成的管道穿過(guò)蒸發(fā)器201。第一吸熱支路吸收低溫空氣中的熱量，將吸收的熱量用來(lái)提升吸熱水管3中水溫的原理如下:如圖5所示，在第一氣液熱交換裝置2的換熱罐301中為溴化鋰溶液，進(jìn)氣管302中通入低溫空氣。以進(jìn)氣管302中低溫空氣-5°為例，進(jìn)液管305噴出-10°溴化鋰溶液，吸收低溫空氣中的熱量成為-5°溴化鋰溶液，噴頭306可以使溶液噴灑更均勻，提高溴化鋰溶液的吸熱效果。從進(jìn)氣管302中送入的-5°低溫空氣被吸收熱量后溫度下降為-10°，從排氣管303排出。從進(jìn)液管305噴出的溴化鋰溶液吸收低溫空氣的熱量后落入到換熱罐301中，從換熱罐下端的出液管304流出-5°溴化鋰溶液，這樣就實(shí)現(xiàn)了從低溫空氣中充分吸收熱量的目的。因?yàn)槌鲆汗?04穿過(guò)蒸發(fā)器201后與進(jìn)液管305相連接，所以出液管304的-5°溴化鋰溶液穿過(guò)蒸發(fā)器201 時(shí)被蒸發(fā)器吸熱，-5°溴化鋰溶液降溫為-10°溴化鋰溶液從進(jìn)液管305噴出，這樣溴化鋰溶液可以循環(huán)利用。蒸發(fā)器201通過(guò)壓縮機(jī)204將吸收的熱量轉(zhuǎn)移給第一冷凝器202，因?yàn)槲鼰崴?穿過(guò)第一冷凝器202，所以第一冷凝器202放熱，吸熱水管3中水吸熱升溫，從而達(dá)到充分吸收低溫空氣中的熱量使吸熱水管3中水升溫的目的。如圖6所示，本發(fā)明的冷凝式熱泵還包括第二吸熱支路，所述熱泵主機(jī)I還包括第二冷凝器203，所述第一氣液熱交換裝置2的出液管304依次通過(guò)換熱器4、第二冷凝器203、第二氣液熱交換裝置5、氣液換熱冷凝器6和吸熱水管3形成第二吸熱支路。其中氣液換熱冷凝器6包括冷凝罐401，所述冷凝罐401側(cè)壁連接有進(jìn)氣管402，所述冷凝罐頂端連接有出氣管403，所述冷凝罐401下端連接有冷凝水管404，所述吸熱水管3穿過(guò)氣液換熱冷凝器的冷凝罐401。第二吸熱支路的吸熱原理如下:如圖6所示，第一氣液熱交換裝置2的出液管304中為吸熱后的-5 °C溴化鋰溶液，通過(guò)熱交換器4后繼續(xù)升溫為45 °C。通過(guò)熱交換器4升溫后的45°C溴化鋰溶液通過(guò)第二冷凝器203后升溫為55°C溴化鋰溶液，55°溴化鋰溶液進(jìn)入第二氣液熱交換裝置5的進(jìn)液管305。第二氣液熱交換裝置5的排氣管303與氣液換熱冷凝器6的進(jìn)氣管402相連接，第二氣液熱交換裝置5的進(jìn)氣管302與氣液換熱冷凝器6的出氣管403相連接，這樣第二氣液熱交換裝置5和氣液換熱冷凝器6中的飽和空氣可以循環(huán)利用。第二氣液熱交換裝置5的進(jìn)液管305通過(guò)噴頭噴出的55°C溴化鋰溶液降溫為50°C從第二氣液熱交換裝置的出液管304穿過(guò)熱交換器形成_5°C溴化鋰溶液流回到第一氣液熱交換裝置2的出液管304中。因?yàn)榈诙庖簾峤粨Q裝置中溴化鋰溶液是放熱，所以第二氣液熱交換裝置的排氣管303排出的為55°C飽和空氣進(jìn)入液熱交換器6的進(jìn)氣管402，然后與穿過(guò)氣液換熱冷凝器的吸熱水管3進(jìn)行熱交換，然后50°飽和空氣從氣液換熱冷凝器的出氣管403進(jìn)入第二氣液熱交換裝置的進(jìn)氣管302，從而循環(huán)。第二氣液熱交換裝置5和氣液換熱冷凝器6之間采用空氣和水蒸氣作為工質(zhì)進(jìn)行質(zhì)量和熱量的傳遞。因?yàn)闅庖簱Q熱冷凝器6中飽和空氣和冷凝水的溫度高于吸熱水管3中的水溫，所以吸熱水管中水吸熱后升溫，提高了吸熱效率。第二吸熱支路另外 的作用是脫水，因?yàn)榈谝粴庖簾峤粨Q裝置溴化鋰溶液吸收空氣中熱量的同時(shí)吸收了空氣中的水分，然后經(jīng)過(guò)加熱進(jìn)入了第二氣液熱交換裝置。第二氣液熱交換裝置的空氣升溫后會(huì)吸收溴化鋰溶液中的水分，然后在氣液換熱冷凝器中飽和空氣降溫后，會(huì)形成冷凝水從冷凝水排出管404排出，這樣就將第一氣液熱交換裝置溴化鋰溶液吸收的水分形成冷凝水排出，達(dá)到了脫水的目的。同時(shí)，因?yàn)榕懦隽虽寤嚾芤褐械乃?，提高了溴化鋰溶液的濃度，使得?jīng)第二吸熱支路回到第一氣液熱交換裝置出液管304中的溴化鋰溶液在第一吸熱支路中更好的吸熱，也滿足了第二吸熱支路溴化鋰溶液循環(huán)利用的要求。雖然以上描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但是本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的熟練技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說(shuō)明，可以對(duì)這些實(shí)施方式做出多種變更或修改，而不背離本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì)。本發(fā)明的范圍僅有所附權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1.一種冷凝式熱泵，包括熱回收型熱泵主機(jī)，所述熱泵主機(jī)包括蒸發(fā)器、第一冷凝器和第二冷凝器，還包括吸收低溫空氣中熱量的第一氣液熱交換裝置、吸熱水管；所述吸熱水管穿過(guò)第一冷凝器；所述第一氣液熱交換裝置通過(guò)蒸發(fā)器和第一冷凝器與吸熱水管形成第一吸熱支路。
2.按照權(quán)利要求1所述的冷凝式熱泵，其特征在于:所述第一氣液熱交換裝置依次通過(guò)換熱器、第二冷凝器、第二氣液熱交換裝置、氣液換熱冷凝器和吸熱水管形成第二吸熱支路。
3.按照權(quán)利要求2所述的冷凝式熱泵，其特征在于:所述氣液換熱冷凝器包括冷凝罐，所述冷凝罐側(cè)壁連接有進(jìn)氣管，所述冷凝罐頂端連接有出氣管，所述冷凝罐下端連接有冷凝水管，所述吸熱水管穿過(guò)氣液換熱冷凝器的冷凝罐。
4.按照權(quán)利要求2所述的冷凝式熱泵，其特征在于:所述氣液熱交換裝置包括換熱罐，所述換熱罐側(cè)壁連接有進(jìn)氣管，所述換熱罐頂端連接有排氣管，所述換熱罐下端連接有出液管，所述換熱罐側(cè)壁上連接有進(jìn)液管。
5.按照權(quán)利要求4所述的冷凝式熱泵，其特征在于:所`述換熱罐內(nèi)進(jìn)液管的前端連接有噴頭。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熱泵，特別是一種能充分吸收空氣中熱量與低溫?zé)嵩催M(jìn)行熱交換的熱泵，包括熱回收型熱泵主機(jī)，所述熱泵主機(jī)包括蒸發(fā)器、第一冷凝器和第二冷凝器，還包括吸收低溫空氣中熱量的第一氣液熱交換裝置、吸熱水管；所述吸熱水管穿過(guò)第一冷凝器；所述第一氣液熱交換裝置通過(guò)蒸發(fā)器和第一冷凝器與吸熱水管形成第一吸熱支路；還包括脫水和吸收余熱的第二吸熱支路。采用上述結(jié)構(gòu)后，通過(guò)第一吸熱支路吸收空氣中的熱量，利用吸收的熱量提升吸熱水管內(nèi)的水溫。通過(guò)第二吸熱支路吸收余熱，提高熱量的利用率。同時(shí)，脫去第一氣液熱交換裝置在換熱過(guò)程中吸收潛熱所攜帶的水分，提高工質(zhì)溶液的濃度，以使第二吸熱支路不斷循環(huán)工作。
文檔編號(hào)F25B30/06GK103234304SQ20131015393
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月27日
發(fā)明者楊家華, 朱庭浩, 蔣丹丹 申請(qǐng)人:楊家華