空調熱泵裝置的製作方法

2023-05-05 02:44:51

專利名稱：空調熱泵裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種空調熱泵裝置，屬於空調製冷技術領域。
背景技術：
申請號為200710305376. 3的發明專利，涉及一種冬夏兩用熱泵裝置，該裝置在全 年運行過程中可以根據用戶的需要實現製冷、供暖、生產生活熱水、製冷時的冷凝熱回收、 夏季按用戶需要同時製冷和生產生活熱水、冬季按用戶需要同時供暖和生產生活熱水等多 種功能；但上述裝置在運行過程中存在以下缺陷 1)當冷凝溫度過高或蒸發溫度過低時，會使節流機構的節流損失增加，導致節流 後氣液兩相混合物中氣體含量增加，使蒸發器換熱能力得不到充分的利用，從而降低熱泵 裝置的效率，另一方面會導致壓縮機排氣溫度過高，嚴重的情況下，會影響壓縮機正常運 行； 2)在夏季實現按用戶需要同時製冷和生產生活熱水功能時，上述裝置由於需要
按用戶的要求同時對供熱量和製冷量進行控制、或者是按用戶要求同時對被冷卻介質溫度
(例如室內空氣溫度或冷凍水溫度)和被加熱介質溫度(例如生活熱水溫度)進行控制，
因此，上述裝置當採用單級壓縮時，由於供熱量和製冷量之間的相互影響，同時對供熱量和
製冷量、或者是對被冷卻介質溫度和被加熱介質溫度的控制無法做到很精確； 3)上述空調熱泵裝置為了實現所有功能，其壓縮機將會在一個很寬的壓縮比範圍
內工作，例如以室外空氣作為低溫熱源時，在夏季室外氣溫較高的情況下，上述裝置用於
生產生活熱水時，其壓縮比將較小，而冬季室外氣溫較低時，上述裝置在生產生活熱水時，
其壓縮比將較大，當上述裝置採用雙級壓縮時，雖然可以解決冬季運行壓縮比偏高所帶來
的問題，但當夏季運行用於生產生活熱水時，由於壓縮比本來就較小，上述裝置採用雙級壓
縮後，其高壓級壓縮機和低壓級壓縮機在工作時的壓縮比將會更小，因此，上述裝置採用雙
級壓縮後對壓縮機的性能會提出更高的要求，要求每一級壓縮機在更低的壓縮比下要能夠
保持正常工作。

發明內容
本發明的目的是提供一種可以在高低溫工作環境下高效運行、並能實現單雙級壓 縮自由切換的多功能空調熱泵裝置。 為了克服上述技術存在的問題，本發明解決技術問題的技術方案是 —種空調熱泵裝置，包括壓縮機構、熱源側換熱器、用戶側換熱器、第二換熱器、第
二節流機構、四通閥、第一流向控制閥、第二流向控制閥、第九流向控制閥、第一單向閥、第
二單向閥、第三單向閥和第四單向閥；其特徵是該空調熱泵裝置還包括經濟器、第三節流
機構、第五單向閥、第六單向閥、第七單向閥和第八單向閥，所述壓縮機構有三個連接口，
即第一吸氣口、第二吸氣口、排氣口 ；所述四通閥設有四個節點，四通閥一個節點通過第
六十管道與壓縮機構的排氣口相連，四通閥另一個節點通過第六十三管道與壓縮機構的第一吸氣口相連，四通閥第三個節點通過第六十四管道與用戶側換熱器一端相連，四通閥第 四個節點依次通過第六十一管道、第一單向閥入口端、第一單向閥出口端、第四單向閥出口 端、第四單向閥入口端、第六十二管道、第二流向控制閥與用戶側換熱器另一端相連，所述 第二單向閥出口端與四通閥和第一單向閥入口端之間的第六十一管道相連，第二單向閥入 口端通過第三單向閥入口端、第三單向閥出口端與第四單向閥入口端和第二流向控制閥 之間的第六十二管道相連，所述第一單向閥出口端與第四單向閥出口端之間的管道依次 通過第三十一管道、第二換熱器、第四十二管道、第五單向閥入口端、第五單向閥出口端、 第六單向閥出口端、第六單向閥入口端、第四十五管道、熱源側換熱器、第四十一管道與第 二單向閥入口端和第三單向閥入口端之間的管道相連，所述第五單向閥出口端和第六單向 閥出口端之間的管道依次通過第四十六管道、經濟器高壓側入口端、經濟器高壓側出口端、 第四十七管道、第二節流機構與熱源側換熱器和第六單向閥入口端之間的第四十五管道相 連，所述第七單向閥出口端與經濟器高壓側入口端的第四十六管道相連，第七單向閥入口 端通過第九流向控制閥與用戶側換熱器和第二流向控制閥之間的管道相連，所述第八單向 閥入口端與經濟器高壓側出口端和第二節流機構之間的第四十七管道相連，第八單向閥出 口端與第七單向閥入口端和第九流向控制閥之間的管道相連，所述第三節流機構一端與經 濟器高壓側入口端的第四十六管道或經濟器高壓側出口端的第四十七管道相連，第三節流 機構另一端通過經濟器低壓側入口端、經濟器低壓側出口端、第六十五管道與所述壓縮機 構的第二吸氣口相連，第一流向控制閥一端與用戶側換熱器和四通閥之間的第六十四管道 相連，第一流向控制閥另一端與第二流向控制閥和第四單向閥入口端之間的第六十二管道 或第三單向閥出口端和第四單向閥入口端之間的管道相連。
在以上技術方案中，所述壓縮機構有下述的五種組成方案 第一種方案所述壓縮機構由低壓壓縮機、高壓壓縮機、第九單向閥、補氣口組成， 所述低壓壓縮機入口端與第一吸氣口相連，低壓壓縮機出口端依次通過高壓壓縮機入口 端、高壓壓縮機出口端與排氣口相連，所述第九單向閥入口端與低壓壓縮機出口端和高壓 壓縮機入口端之間的管道相連，第九單向閥出口端與高壓壓縮機出口端和排氣口之間的管 道相連，第二吸氣口與補氣口相連，所述補氣口設置於低壓壓縮機出口端和高壓壓縮機入
口端之間的管道、低壓壓縮機入口端和第一吸氣口之間的管道、低壓壓縮機的中間補氣口 三者之中任意一處。 第二種方案所述壓縮機構由低壓壓縮機、高壓壓縮機、第九單向閥、補氣口組成， 所述低壓壓縮機入口端與第一吸氣口相連，低壓壓縮機出口端依次通過高壓壓縮機入口 端、高壓壓縮機出口端與排氣口相連，所述第九單向閥出口端與低壓壓縮機出口端和高壓 壓縮機入口端之間的管道相連，第九單向閥入口端與低壓壓縮機入口端和第一吸氣口之間 的管道相連，第二吸氣口與補氣口相連，所述補氣口設置於低壓壓縮機入口端和第一吸氣 口之間的管道或低壓壓縮機出口端和高壓壓縮機入口端之間的管道上。 第三種方案所述壓縮機構由低壓壓縮機、高壓壓縮機、第九單向閥、第十單向閥、 補氣口組成，所述低壓壓縮機入口端與第一吸氣口相連，低壓壓縮機出口端依次通過第十 單向閥入口端、第十單向閥出口端、高壓壓縮機入口端、高壓壓縮機出口端與排氣口相連， 所述第九單向閥出口端與第十單向閥出口端和高壓壓縮機入口端之間的管道相連，第九單 向閥入口端與低壓壓縮機入口端和第一吸氣口之間的管道相連，第二吸氣口與補氣口相連，所述補氣口設置於低壓壓縮機入口端和第一吸氣口之間的管道、低壓壓縮機出口端和 第十單向閥入口端之間的管道、第十單向閥出口端和高壓壓縮機入口端之間的管道的任意 一根上。 第四種方案所述壓縮機構由低壓壓縮機、高壓壓縮機、第十一單向閥、第十二單 向閥、補氣口、第八流向控制閥組成，所述低壓壓縮機入口端與第一吸氣口相連，低壓壓縮 機出口端通過第十一單向閥入口端、第十一單向閥出口端與排氣口相連，第十二單向閥入 口端與低壓壓縮機入口端和第一吸氣口之間的管道相連，第十二單向閥出口端通過高壓壓 縮機入口端、高壓壓縮機出口端與第十一單向閥出口端和排氣口之間的管道相連，第八流 向控制閥一端與低壓壓縮機出口端和第十一單向閥入口端之間的管道相連，第八流向控制 閥另一端與第十二單向閥出口端和高壓壓縮機入口端之間的管道相連，第二吸氣口與補氣 口相連，所述補氣口設置於第十二單向閥出口端和第八流向控制閥之間的管道或第十二單 向閥出口端和高壓壓縮機入口端之間的管道上。
第五種方案所述壓縮機構由低壓壓縮機、高壓壓縮機、補氣口組成，所述低壓壓
縮機入口端與第一吸氣口相連，低壓壓縮機出口端依次通過高壓壓縮機入口端、高壓壓縮
機出口端與排氣口相連，第二吸氣口與補氣口相連，所述補氣口設置於低壓壓縮機出口端
和高壓壓縮機入口端之間的管道、低壓壓縮機入口端和第一吸氣口之間的管道、低壓壓縮
機的中間補氣口三者之中任意一處。
本發明與現有技術相比，其有益效果是 1.能在高低溫工作環境下正常工作； 2.可以根據需要實現單雙級壓縮的自由切換； 3.在夏季運行時，可以對製冷量和供熱量、或者是對被冷卻介質和被加熱介質的
溫度實施更精確的控制； 4.結構簡單，工作可靠，成本低廉。 5.本發明適用於工業和民用的空調熱泵裝置，特別適用於民用的中小型有生活熱 水需求的空調熱泵裝置。


圖1是本發明實施例1結構示意圖； 圖2是本發明實施例2結構示意圖； 圖3是本發明實施例3結構示意圖； 圖4是本發明實施例3變化方案結構示意圖； 圖5是本發明實施例1變化方案結構示意圖； 圖6是本發明實施例2變化方案結構示意圖； 圖7是本發明實施例4結構示意圖； 圖8是本發明實施例5結構示意圖； 圖9是本發明實施例3均油裝置結構示意圖； 圖10是本發明實施例7結構示意圖； 圖11是本發明實施例3變化方案結構示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明內容作進一步詳細說明。
實施例1 如圖1所示，整個裝置包括以下組成部分壓縮機構1、熱源側換熱器2、用戶側換 熱器3、第二換熱器6、第一節流機構4、第二節流機構5、四通閥100、第一流向控制閥7-1、 第二流向控制閥7-2、第九流向控制閥7-9、第三節流機構8、經濟器11、第一單向閥91、第 二單向閥92、第三單向閥93、第四單向閥94、第五單向閥95、第六單向閥96、第七單向閥97 和第八單向閥98 ; 四通閥IOO設有四個連接節點101、102、103、104，每個連接節點與內部的兩個通 道相連； 壓縮機構1具有三個氣體連接口 ，即第一吸氣口 A、第二吸氣口 C、排氣口 B ;在本 實施例中，壓縮機構l由低壓壓縮機1-1、高壓壓縮機1-2、第九單向閥9A組成；其連接方式 為低壓壓縮機1-1的入口端與第一吸氣口 A相連，低壓壓縮機1-1的出口端依次通過高壓 壓縮機1-2的入口端、高壓壓縮機1-2的出口端與排氣口 B相連，第九單向閥9A的入口端 與低壓壓縮機1-1出口端和高壓壓縮機1-2入口端之間的管道相連，第九單向閥9A的出口 端與高壓壓縮機1-2的出口端和排氣口 B之間的管道相連，第二吸氣口 C與壓縮機構1的 補氣口 D相連； 在本實施例中，補氣口 D是設置在低壓壓縮機1-1出口端與高壓壓縮機1-2入口 端之間的管道上；但在實際應用中，補氣口D還有以下二個設置方案1)設置在低壓壓縮機 1-1入口端，2)當低壓壓縮機1-1是具有壓縮過程中間補氣功能的壓縮機時，補氣口 D為低 壓壓縮機1-1的中間壓力補氣口 ； 在本實施例中，熱源側換熱器2、用戶側換熱器3是製冷劑_空氣換熱器，第二換熱 器6是製冷劑_水換熱器。第一節流機構4、第二節流機構5和第三節流機構8是電子膨脹 閥。 整個裝置可以實現多種運行工況，它們的工作流程分別如下所述 [O(HO] (1)夏季單純製冷
方案一 第一節流機構4正常工作，第二節流機構5全開，第三節流機構8關閉，第一流向 控制閥7-1關閉，第二流向控制閥7-2全開，第九流向控制閥7-9關閉，低壓壓縮機1-1正 常工作，高壓壓縮機1-2不工作。 工作時，壓縮機構1的排氣口 B依次通過第六十管道60、四通閥IOO連接節點101、 104、第六十一管道61、第一單向閥91、第三十一管道31、第二換熱器6、第四十二管道42、 第五單向閥95、第四十六管道46、經濟器11高壓側入口 、經濟器11高壓側出口 、第四十七 管道47、第二節流機構5、第四十五管道45、熱源側換熱器2、第四十一管道41、第三單向閥 93、第六十二管道62、第二流向控制閥7-2、第一節流機構4、用戶側換熱器3、第六十四管道 64、四通閥100連接節點102、 103、第六十三管道63與壓縮機構1的第一吸氣口 A相連，構 成夏季單純製冷循環。 循環過程中，第二換熱器6中的水排空，用戶側換熱器3用於冷卻室內空氣，製冷 所產生的冷凝熱通過熱源側換熱器2排入室外空氣。
方案二 設置一個第五流向控制閥7-5與第二換熱器6並聯(如圖2所示)，第五流向控制 閥7-5的一端與第二換熱器6入口端的第三十一管道31相連，另一端與第二換熱器6出口 端的第四十二管道42相連。工作時，第五流向控制閥7-5全開，壓縮機構1排出的製冷劑 蒸氣從第五流向控制閥7-5短路通過，只有極少的製冷劑蒸氣從第二換熱器6通過，第二換 熱器6中的水可以不排空，循環過程中的其它流程與方案一相同。
(2)夏季製冷同時回收冷凝熱生產生活熱水 在此工況中，以製冷為優先，利用製冷過程所產生的冷凝熱生產生活熱水。
方案一 第一節流機構4正常工作，第二節流機構5全開，第三節流機構8關閉，第一流向 控制閥7-1關閉，第二流向控制閥7-2全開，第九流向控制閥7-9關閉，低壓壓縮機1-1正 常工作，高壓壓縮機1-2不工作。當設置有第五流向控制閥7-5時，第五流向控制閥7-5關 閉。 工作時，壓縮機構1的排氣口 B依次通過第六十管道60、四通閥IOO連接節點101、 104、第六十一管道61、第一單向閥91、第三十一管道31、第二換熱器6、第四十二管道42、 第五單向閥95、第四十六管道46、經濟器11高壓側入口 、經濟器11高壓側出口 、第四十七 管道47、第二節流機構5、第四十五管道45、熱源側換熱器2、第四十一管道41、第三單向閥 93、第六十二管道62、第二流向控制閥7-2、第一節流機構4、用戶側換熱器3、第六十四管道 64、四通閥100連接節點102、 103、第六十三管道63與壓縮機構1的第一吸氣口 A相連，構 成夏季製冷同時回收冷凝熱生產生活熱水循環。 循環過程中，用戶側換熱器3用於冷卻室內空氣，製冷劑在第二換熱器6中放出全 部或部分冷凝熱生產熱水，再通過熱源側換熱器2被室外空氣過冷或冷凝。
方案二 當從第二換熱器6出來的製冷劑液體溫度低於室外空氣溫度時，為避免製冷劑液 體進入熱源側換熱器2後再次氣化，可採用本方案。 第一節流機構4正常工作，第二節流機構5關閉，第三節流機構8關閉，第一流向 控制閥7-1全開，第二流向控制閥7-2關閉，第九流向控制閥7-9全開，低壓壓縮機1-1正 常工作，高壓壓縮機1-2不工作。當設置有第五流向控制閥7-5時，第五流向控制閥7-5關 閉。 工作時，壓縮機構1的排氣口 B依次通過第六十管道60、四通閥IOO連接節點101、 104、第六十一管道61、第一單向閥91、第三十一管道31、第二換熱器6、第四十二管道42、第 五單向閥95、第四十六管道46、經濟器11高壓側入口、經濟器11高壓側出口、第四十七管 道47、第八單向閥98、第九流向控制閥7-9、第一節流機構4、用戶側換熱器3、第六十四管道 64、四通閥100連接節點102、 103、第六十三管道63與壓縮機構1的第一吸氣口 A相連，構 成夏季製冷同時回收冷凝熱生產生活熱水循環。 由於第二節流機構5關閉，第一流向控制閥7-1全開，因此，熱源側換熱器2處於
低壓，可以避免製冷劑在其中的停滯。 方案三(兩級壓縮中間補氣) 本方案是方案二的一個變化方案低壓壓縮機l-l、高壓壓縮機1-2都正常工作，壓縮機構l兩級壓縮運行。當第三節流機構8關閉時，其工作流程與方案二相同。當第三 節流機構8工作時，本方案構成一個兩級壓縮中間補氣循環，其工作過程如下
第一節流機構4正常工作，第二節流機構5關閉，第三節流機構8工作，第一流向 控制閥7-l全開，第二流向控制閥7-2關閉，第九流向控制閥7-9全開，低壓壓縮機l-l、，高 壓壓縮機1-2都正常工作。當設置有第五流向控制閥7-5時，第五流向控制閥7-5關閉。
工作時，壓縮機構1的排氣口 B依次通過第六十管道60、四通閥IOO連接節點101、 104、第六十一管道61、第一單向閥91、第三十一管道31、第二換熱器6、第四十二管道42、第 五單向閥95與第四十六管道46相連，再分成二路，一路通過第三節流機構8、經濟器11低 壓側入口、經濟器11低壓側出口、第六十五管道65、壓縮機構1的第二吸氣口 C與壓縮機 構1的補氣口 D相連，另一路通過經濟器11高壓側入口、經濟器11高壓側出口、第四十七 管道47、第八單向閥98、第九流向控制閥7-9、第一節流機構4、用戶側換熱器3、第六十四管 道64、四通閥100連接節點102、 103、第六十三管道63與壓縮機構1的第一吸氣口 A相連， 構成夏季製冷同時回收冷凝熱生產生活熱水循環。 循環過程中，用戶側換熱器3用於冷卻室內空氣，製冷劑在第二換熱器6中放出全 部冷凝熱生產熱水。第三節流機構8使一小部分冷凝壓力下的製冷劑液體被節流成中間壓 力下的氣液兩相混合物，再通過經濟器11使另一部分冷凝壓力下的製冷劑液體被過冷，中 間壓力下的氣液兩相混合物吸收熱量後，變成中間壓力下的製冷劑氣體，再經過壓縮機構1 的補氣口 D被引入壓縮機構l，此工作過程，既可以減少製冷劑在節流機構中的節流損失， 又可以降低壓縮機構1的排氣溫度，避免排氣溫度超過最高限值，並且能提高整個系統的 工作性能。 (3)快速生產生活熱水 在此工況中，用戶側換熱器3停止向室內供冷或供熱，熱源側換熱器2從室外空氣 中吸收熱量，通過第二換熱器6生產生活熱水。
方案一 (單級壓縮) 第一節流機構4不工作，第二節流機構5工作，第三節流機構8關閉，第一流向控 制閥7-1全開，第二流向控制閥7-2關閉，第九流向控制閥7-9關閉，低壓壓縮機1-1正常工 作，高壓壓縮機1-2不工作。當設置有第五流向控制閥7-5時，第五流向控制閥7-5關閉。
工作時，壓縮機構1的排氣口 B依次通過第六十管道60、四通閥IOO連接節點101、 104、第六十一管道61、第一單向閥91、第三十一管道31、第二換熱器6、第四十二管道42、 第五單向閥95、第四十六管道46、經濟器11高壓側入口 、經濟器11高壓側出口 、第四十七 管道47、第二節流機構5、第四十五管道45、熱源側換熱器2、第四十一管道41、第三單向 閥93、第六十二管道62、第一流向控制閥7-l、第六十四管道64、四通閥100連接節點102、 103、第六十三管道63與壓縮機構1的第一吸氣口 A相連，構成快速生產生活熱水循環。循 環過程中，用戶側換熱器3處於低壓，因此可以避免製冷劑在其中的停滯。 [ooes]方案二 (雙級壓縮中間補氣) 第一節流機構4不工作，第二節流機構5、第三節流機構8正常工作，第一流向控制 閥7-1全開，第二流向控制閥7-2、第九流向控制閥7-9關閉，低壓壓縮機l-l、高壓壓縮機 1-2正常工作。當設置有第五流向控制閥7-5時，第五流向控制閥7-5關閉。
工作時，壓縮機構1的排氣口 B依次通過第六十管道60、四通閥IOO連接節點101、104、第六十一管道61、第一單向閥91、第三十一管道31、第二換熱器6、第四十二管道42、第 五單向閥95與第四十六管道46相連，再分成二路，一路通過第三節流機構8、經濟器11低 壓側入口 、經濟器11低壓側出口 、第六十五管道65、壓縮機構1的第二吸氣口 C與壓縮機構 1的補氣口 D相連，另一路通過經濟器11高壓側入口、經濟器11高壓側出口、第四十七管道 47、第二節流機構5、第四十五管道45、熱源側換熱器2、第四i^一管道41、第三單向閥93、 第六十二管道62、第一流向控制閥7-l、第六十四管道64、四通閥100連接節點102、103、第 六十三管道63與壓縮機構1的第一吸氣口 A相連，構成快速生產生活熱水循環。
循環過程中，熱源側換熱器2從室外空氣中吸收熱量，再通過第二換熱器6生產熱 水，第三節流機構8和經濟器11在系統中的作用與前述的夏季製冷同時回收冷凝熱生產生 活熱水工況方案三相同。 (4)夏季按用戶需要同時製冷和生產生活熱水 當製冷負荷較小，利用冷凝熱所生產的熱水不能滿足需要時，可以採用本工況按 用戶需要同時製冷和生產生活熱水。在本工況中，熱源側換熱器2從室外空氣中吸收熱量， 用戶側換熱器3向室內供冷，第二換熱器6生產生活熱水，製冷和生產生活熱水兩者互不制 約。 方案一 (單級壓縮) 第一節流機構4、第二節流機構5正常工作，第三節流機構8關閉，第一流向控制閥 7-1全開，第二流向控制閥7-2關閉，第九流向控制閥7-9全開，低壓壓縮機1-1正常工作， 高壓壓縮機1-2不工作。當設置有第五流向控制閥7-5時，第五流向控制閥7-5關閉。
工作時，壓縮機構1的排氣口 B依次通過第六十管道60、四通閥IOO連接節點101、 104、第六十一管道61、第一單向閥91、第三十一管道31、第二換熱器6、第四十二管道42、第 五單向閥95、第四十六管道46、經濟器11高壓側入口、經濟器11高壓側出口與第四十七管 道47相連，再分成二路，一路通過第八單向閥98、第九流向控制閥7-9、第一節流機構4、用 戶側換熱器3與第六十四管道64相連，另一路通過第二節流機構5、第四十五管道45、熱源 側換熱器2、第四十一管道41、第三單向閥93、第六十二管道62、第一流向控制閥7-1也與 第六十四管道64相連，兩路在第六十四管道64匯合後，再通過四通閥100連接節點102、
103、 第六十三管道63與壓縮機構1的第一吸氣口 A相連，構成夏季按用戶需要同時製冷和 生產生活熱水循環。 循環過程中，熱源側換熱器2從室外空氣中吸收熱量，用戶側換熱器3用於冷卻室 內空氣，兩部分熱量在第二換熱器6中用於生產生活熱水。
方案二 (雙級壓縮中間補氣) 第一節流機構4、第二節流機構5、第三節流機構8正常工作，第一流向控制閥7-1 全開，第二流向控制閥7-2關閉，第九流向控制閥7-9全開，低壓壓縮機l-l、高壓壓縮機 1-2正常工作。當設置有第五流向控制閥7-5時，第五流向控制閥7-5關閉。
工作時，壓縮機構1的排氣口 B依次通過第六十管道60、四通閥IOO連接節點101、
104、 第六十一管道61、第一單向閥91、第三十一管道31、第二換熱器6、第四十二管道42、第 五單向閥95與第四十六管道46相連；再分成二路，一路通過第三節流機構8、經濟器11低 壓側入口 、經濟器11低壓側出口 、第六十五管道65、壓縮機構1的第二吸氣口 C與壓縮機構 1的補氣口 D相連，另一路通過經濟器11高壓側入口、經濟器11高壓側出口與第四十七管道47相連，再次被分成二路，一路通過第八單向閥98、第九流向控制閥7-9、第一節流機構 4、用戶側換熱器3與第六十四管道64相連，另一路通過第二節流機構5、第四十五管道45、 熱源側換熱器2、第四十一管道41、第三單向閥93、第六十二管道62、第一流向控制閥7-1 也與第六十四管道64相連，兩路在第六十四管道64匯合後，再通過四通閥100連接節點 102、 103、第六十三管道63與壓縮機構1的第一吸氣口 A相連，構成夏季按用戶需要同時制 冷和生產生活熱水循環。 第三節流機構8和經濟器11在系統中的作用與前述的夏季製冷同時回收冷凝熱 生產生活熱水工況方案三相同，用於使冷凝壓力下的製冷劑液體過冷，實現兩級壓縮過程 的中間補氣，降低壓縮機構1的排氣溫度，避免壓縮機構1的排氣溫度超過最高限值，提高 整個系統的工作性能。
(5)冬季單純供暖 在此工況中，熱源側換熱器2從室外空氣中吸收熱量，通過用戶側換熱器3加熱室 內空氣，第二換熱器6不生產生活熱水。 方案一 (單級壓縮，當設置有第五流向控制閥7-5時) 第一節流機構4全開，第二節流機構5正常工作，第三節流機構8關閉，第一流向 控制閥7-1關閉，第二流向控制閥7-2全開，第九流向控制閥7-9關閉，低壓壓縮機1-1正 常工作，高壓壓縮機1-2不工作，第五流向控制閥7-5全開。 工作時，壓縮機構1的排氣口 B依次通過第六十管道60、四通閥IOO連接節點101、 102、第六十四管道64、用戶側換熱器3、第一節流機構4、第二流向控制閥7-2、第六十二管 道62、第四單向閥94、第三十一管道31、第五流向控制閥7-5、第四十二管道42、第五單向閥 95、第四十六管道46、經濟器11高壓側入口、經濟器11高壓側出口、第四十七管道47、第二 節流機構5、第四十五管道45、熱源側換熱器2、第四十一管道41、第二單向閥92、第六十一 管道61、四通閥100的連接節點104、103、第六十三管道63與壓縮機構1的第一吸氣口 A 相連，構成冬季單純供暖循環。 方案二 (雙級壓縮中間補氣，當設置有第五流向控制閥7-5時)
第一節流機構4全開，第二節流機構5、第三節流機構8正常工作，第一流向控制閥 7-1關閉，第二流向控制閥7-2全開，第九流向控制閥7-9關閉，低壓壓縮機l-l、高壓壓縮 機1-2正常工作，第五流向控制閥7-5全開。 工作時，壓縮機構1的排氣口 B依次通過第六十管道60、四通閥IOO連接節點101、 102、第六十四管道64、用戶側換熱器3、第一節流機構4、第二流向控制閥7-2、第六十二管 道62、第四單向閥94、第三十一管道31、第五流向控制閥7-5、第四十二管道42、第五單向閥 95與第四十六管道46相連，再分成二路， 一路通過第三節流機構8、經濟器11低壓側入口 、 經濟器11低壓側出口、第六十五管道65、壓縮機構1的第二吸氣口 C與壓縮機構1的補氣 口 D相連，另一路通過經濟器11高壓側入口、經濟器11高壓側出口、第四十七管道47、第二 節流機構5、第四十五管道45、熱源側換熱器2、第四十一管道41、第二單向閥92、第六十一 管道61、四通閥100的連接節點104、103、第六十三管道63與壓縮機構1的第一吸氣口 A 相連，構成冬季單純供暖循環。第三節流機構8在系統中的作用與前述的夏季製冷同時回 收冷凝熱生產生活熱水工況方案三相同。 方案三(單級壓縮，可以不設置第五流向控制閥7-5)
第一節流機構4全開，第二節流機構5正常工作，第三節流機構8關閉，第一流向 控制閥7-l、第二流向控制閥7-2關閉，第九流向控制閥7-9全開，低壓壓縮機1-1正常工 作，高壓壓縮機l-2不工作。當設置有第五流向控制閥7-5時，第五流向控制閥7-5不工作。
工作時，壓縮機構1的排氣口 B依次通過第六十管道60、四通閥IOO連接節點101、 102、第六十四管道64、用戶側換熱器3、第一節流機構4、第九流向控制閥7-9、第七單向閥 97、第四十六管道46、經濟器11高壓側入口、經濟器11高壓側出口、第四十七管道47、第二 節流機構5、第四十五管道45、熱源側換熱器2、第四十一管道41、第二單向閥92、第六十一 管道61、四通閥100的連接節點104、103、第六十三管道63與壓縮機構1的第一吸氣口A 相連，構成冬季單純供暖循環。 方案四(雙級壓縮中間補氣，可以不設置第五流向控制閥7-5)
第一節流機構4全開，第二節流機構5、第三節流機構8正常工作，第一流向控制閥 7-l、第二流向控制閥7-2關閉，第九流向控制閥7-9全開，低壓壓縮機l-l、高壓壓縮機1-2 正常工作。當設置有第五流向控制閥7-5時，第五流向控制閥7-5不工作。
工作時，壓縮機構1的排氣口 B依次通過第六十管道60、四通閥IOO連接節點101、 102、第六十四管道64、用戶側換熱器3、第一節流機構4、第九流向控制閥7-9、第七單向閥 97與第四十六管道46相連，再分成二路， 一路通過第三節流機構8、經濟器11低壓側入口 、 經濟器11低壓側出口、第六十五管道65、壓縮機構1的第二吸氣口 C與壓縮機構1的補氣 口 D相連，另一路通過經濟器11高壓側入口、經濟器11高壓側出口、第四十七管道47、第二 節流機構5、第四十五管道45、熱源側換熱器2、第四十一管道41、第二單向閥92、第六十一 管道61、四通閥100的連接節點104、103、第六十三管道63與壓縮機構1的第一吸氣口 A 相連，構成冬季單純供暖循環。第三節流機構8和經濟器11在系統中的作用與前述的夏季 製冷同時回收冷凝熱生產生活熱水工況方案三相同。
(6)冬季供暖同時回收高溫製冷劑液體顯熱 在此工況中，熱源側換熱器2從室外空氣中吸收熱量，通過用戶側換熱器3加熱室 內空氣，第二換熱器6用於回收從用戶側換熱器3出來的高溫製冷劑液體顯熱生產生活熱 水，同時對製冷劑過冷。
方案一 (單級壓縮) 第一節流機構4全開，第二節流機構5正常工作，第三節流機構8關閉，第一流向 控制閥7-1關閉，第二流向控制閥7-2全開，第九流向控制閥7-9關閉，低壓壓縮機1-1正 常工作，高壓壓縮機1-2不工作，當設置有第五流向控制閥7-5時，第五流向控制閥7-5關 閉。 工作時，壓縮機構1的排氣口 B依次通過第六十管道60、四通閥IOO連接節點101、 102、第六十四管道64、用戶側換熱器3、第一節流機構4、第二流向控制閥7-2、第六十二管 道62、第四單向閥94、第三十一管道31、第二換熱器6、第四十二管道42、第五單向閥95、第 四十六管道46、經濟器11高壓側入口、經濟器11高壓側出口、第四十七管道47、第二節流 機構5、第四十五管道45、熱源側換熱器2、第四十一管道41、第二單向閥92、第六十一管道 61、四通閥100的連接節點104、103、第六十三管道63與壓縮機構1的第一吸氣口 A相連， 構成冬季供暖同時回收高溫製冷劑液體顯熱循環。
方案二 (雙級壓縮中間補氣)
第一節流機構4全開，第二節流機構5、第三節流機構8正常工作，第一流向控制閥 7-1關閉，第二流向控制閥7-2全開，第九流向控制閥7-9關閉，低壓壓縮機l-l、高壓壓縮 機1-2正常工作，當設置有第五流向控制閥7-5時，第五流向控制閥7-5關閉。
工作時，壓縮機構1的排氣口 B依次通過第六十管道60、四通閥IOO連接節點101、
102、 第六十四管道64、用戶側換熱器3、第一節流機構4、第二流向控制閥7-2、第六十二管 道62、第四單向閥94、第三十一管道31、第二換熱器6、第四十二管道42、第五單向閥95與 第四十六管道46相連，再分成二路，一路通過第三節流機構8、經濟器11低壓側入口、經濟 器11低壓側出口、第六十五管道65、壓縮機構1的第二吸氣口 C與壓縮機構1的補氣口 D 相連，另 一路通過經濟器11高壓側入口 、經濟器11高壓側出口 、第四十七管道47 、第二節流 機構5、第四十五管道45、熱源側換熱器2、第四十一管道41、第二單向閥92、第六十一管道 61、四通閥100的連接節點104、103、第六十三管道63與壓縮機構1的第一吸氣口 A相連， 構成冬季供暖同時回收高溫製冷劑液體顯熱循環。第三節流機構8和經濟器11在系統中 的作用與前述的夏季製冷同時回收冷凝熱生產生活熱水工況方案三相同。 (7)冬季按用戶需要同時供暖和生產生活熱水 在此工況中，熱源側換熱器2從室外空氣中吸收熱量，所吸收的熱量，一部分通過 用戶側換熱器3加熱室內空氣，另一部分通過第二換熱器6生產生活熱水。 [owe] 方案一(單級壓縮) 第一節流機構4全開，第二節流機構5正常工作，第三節流機構8關閉，第一流向 控制閥7-1全開，第二流向控制閥7-2關閉，第九流向控制閥7-9全開，低壓壓縮機1-1正 常工作，高壓壓縮機1-2不工作，當設置有第五流向控制閥7-5時，第五流向控制閥7-5關 閉。 工作時，壓縮機構1的排氣口 B依次通過第六十管道60、四通閥IOO連接節點101、 102與第六十四管道64相連，再分成二路，一路通過用戶側換熱器3、第一節流機構4、第九 流向控制閥7-9、第七單向閥97與第四十六管道46相連，另一路通過第一流向控制閥7-1、 第六十二管道62、第四單向閥94、第三十一管道31、第二換熱器6、第四十二管道42、第五單 向閥95也與第四十六管道46相連，兩路在第四十六管道46匯合後，再通過經濟器11高壓 側入口、經濟器11高壓側出口、第四十七管道47、第二節流機構5、第四十五管道45、熱源側 換熱器2、第四十一管道41、第二單向閥92、第六十一管道61、四通閥100的連接節點104、
103、 第六十三管道63與壓縮機構1的第一吸氣口 A相連，構成冬季按用戶需要同時供暖和 生產生活熱水循環。方案二 (雙級壓縮中間補氣) 第一節流機構4全開，第二節流機構5、第三節流機構8正常工作，第一流向控制閥 7-l全開，第二流向控制閥7-2關閉，第九流向控制閥7-9全開，低壓壓縮機l-l、高壓壓縮 機1-2正常工作，當設置有第五流向控制閥7-5時，第五流向控制閥7-5關閉。
工作時，壓縮機構1的排氣口 B依次通過第六十管道60、四通閥IOO連接節點101、 102與第六十四管道64相連，再分成二路，一路通過用戶側換熱器3、第一節流機構4、第九 流向控制閥7-9、第七單向閥97與第四十六管道46相連，另一路通過第一流向控制閥7-1、 第六十二管道62、第四單向閥94、第三十一管道31、第二換熱器6、第四十二管道42、第五 單向閥95也與第四十六管道46相連，兩路在第四十六管道46匯合後，再分成二路， 一路通過第三節流機構8、經濟器11低壓側入口、經濟器11低壓側出口、第六十五管道65、壓縮 機構1的第二吸氣口 C與壓縮機構1的補氣口 D相連，另一路通過經濟器11高壓側入口 、 經濟器11高壓側出口 、第四十七管道47、第二節流機構5、第四十五管道45、熱源側換熱器 2、第四i^一管道41、第二單向閥92、第六i^一管道61、四通閥100的連接節點104、103、第 六十三管道63與壓縮機構1的第一吸氣口 A相連，構成冬季按用戶需要同時供暖和生產生 活熱水循環。第三節流機構8和經濟器11在系統中的作用與前述的夏季製冷同時回收冷 凝熱生產生活熱水工況方案三相同。
(8)冬季逆循環熱氣除霜 在此工況中，用戶側換熱器3從室內空氣中吸收熱量，用於熱源側換熱器2的除
霜。其工作流程與夏季單純製冷工況方案一或方案二的工作流程相同。 在實際應用中，為了防止製冷劑回流至壓縮機中，在高壓壓縮機1-2的出口端可
以設置一個第十單向閥9B，第十單向閥9B的入口端與高壓壓縮機1-2的出口端相連，第十
單向閥9B的出口端同時與第九單向閥9A出口端和排氣口 B相連，如圖5所示。 實施例2 如圖2所示，實施例1所採用的壓縮機構1的技術方案還有以下變化方案
低壓壓縮機1-1的入口端與第一吸氣口 A相連，低壓壓縮機1-1的出口端依次通 過高壓壓縮機1-2的入口端、高壓壓縮機1-2的出口端與排氣口 B相連，第九單向閥9A的 入口端與低壓壓縮機1-1入口端和第一吸氣口 A之間的管道相連，第九單向閥9A的出口端 與低壓壓縮機1-1的出口端和高壓壓縮機l-2入口端之間的管道相連，第二吸氣口 C與壓 縮機構1的補氣口D相連； 補氣口 D可以設置在低壓壓縮機1-1出口端與高壓壓縮機1-2入口端之間的管道 上；但在實際應用中，補氣口 D也能夠設置在低壓壓縮機1-1入口端，當高壓壓縮機1-2是 具有壓縮過程中間補氣功能的壓縮機時，補氣口 D也可以是高壓壓縮機1-2的中間壓力補 氣口。 在實際應用時，為了防止製冷劑回流至低壓壓縮機1-1中，可以在低壓壓縮機1-1 出口端設置一個第十單向閥9B，第十單向閥9B的入口端與低壓壓縮機1-1的出口端相連， 第十單向閥9B的出口端同時與第九單向閥9A出口端和高壓壓縮機1-2入口端相連，如圖 6所示。此時，補氣口 D優選的方案是設置在第十單向閥9B的出口端與高壓壓縮機1-2入 口端之間的管道上，其它的方案還有設置在低壓壓縮機1-1出口端與第十單向閥9B入口 端之間的管道上、或設置在低壓壓縮機1-1入口端和第一吸氣口 A之間的管道上、或者是高 壓壓縮機1-2的中間壓力補氣口。
實施例3 圖3所示，它與實施例1的區別是壓縮機構l採用了不同的技術方案，系統中的其 它部分與實施例1完全相同。壓縮機構1由低壓壓縮機l-l、高壓壓縮機l-2、第十一單向 閥9C、第十二單向閥9D、第八流向控制閥7-8組成。 其連接方案以下低壓壓縮機1-1的入口端與第一吸氣口 A相連，低壓壓縮機1-1 的出口端依次通過第i^一單向閥9C入口端、第i^一單向閥9C出口端與排氣口 B相連，第 十二單向閥9D入口端與第一吸氣口 A和低壓壓縮機1-1入口端之間的管道相連，第十二單 向閥9D出口端依次通過高壓壓縮機1-2入口端、高壓壓縮機1-2出口端與第i^一單向閥9C一端與低壓壓縮機1-1出口端 和第十一單向閥9C入口端之間的管道相連，第八流向控制閥7-8的另一端與第十二單向閥 9D出口端和高壓壓縮機1-2入口端之間的管道相連，第二吸氣口 C與壓縮機構1的補氣口 D相連； 補氣口 D有以下設置方案1)設置在第十二單向閥9D出口端與高壓壓縮機1-2入 口端之間的管道上；2)設置在第八流向控制閥7-8與第十二單向閥9D出口端之間的管道 上。 上述壓縮機構1技術方案的特點是低壓壓縮機l-l、高壓壓縮機1-2除了可以實 現串聯運行以外，還可以實現並聯運行。有以下工作方案
方案一 (單級壓縮單臺運行) 第八流向控制閥7-8關閉，低壓壓縮機1-1工作，高壓壓縮機1-2不工作，第三節 流機構8關閉。 方案二 (單級壓縮單臺運行) 第八流向控制閥7-8關閉，低壓壓縮機1-1不工作，高壓壓縮機1-2工作，當第三 節流機構8工作時，可以利用經濟器11對節流前的製冷劑液體過冷。
方案三(單級壓縮並聯運行) 第八流向控制閥7-8關閉，低壓壓縮機l-l、高壓壓縮機l-2同時工作，當第三節流 機構8工作時，可以利用經濟器11對節流前的製冷劑液體過冷。
方案四(雙級壓縮運行) 第八流向控制閥7-8全開，低壓壓縮機l-l、高壓壓縮機l-2同時工作，實現兩級壓 縮運行，當第三節流機構8工作時，可以利用經濟器11對節流前的製冷劑液體過冷，實現兩 級壓縮中間補氣運行。 在實際應用時，為了防止製冷劑回流到高壓壓縮機1-2中，在高壓壓縮機1-2出口 端可以設置一個第十單向閥9B，第十單向閥9B與高壓壓縮機l-2串聯，其入口端與高壓壓 縮機1-2的出口端相連，其出口端與第i^一單向閥9C出口端和排氣口 B之間的管道相連， 如圖4所示。 圖3所示方案，補氣口 D的設置位置除了以上所述的二個方案以外，還有以下方 案 1)設置在低壓壓縮機1-1出口端與第十一單向閥9C入口端之間的管道上；
2)設置在第八流向控制閥7-8與第i^一單向閥9C入口端之間的管道上；
但當採用以上二個方案中的任意一個方案時，使用過程中，當壓縮機構l是單級 壓縮運行時，不能夠使用經濟器11實現對節流前的製冷劑液體過冷。
本實施例也能夠實現實施1所述的所有工況。 在運行過程中，為了使低壓壓縮機1-1和高壓壓縮機1-2的油麵在同一個水平面 上，如圖9所示，設置一個第四流向控制閥7-4用於均油，第四流向控制閥7-4的兩端分別 與低壓壓縮機1-1和高壓壓縮機1-2的下部連通。在單級壓縮單臺運行時，第四流向控制 閥7-4關閉；在單級壓縮並聯運行時，第四流向控制閥7-4全開；在雙級壓縮運行時，如果 第四流向控制閥7-4是採用電磁閥，那麼，當空調熱泵裝置運行時，第四流向控制閥7-4關 閉，當空調熱泵裝置停機時，打開第四流向控制閥7-4數分鐘，然後再關閉第四流向控制閥 167-4。 實施例4 圖7所示，壓縮機構1由低壓壓縮機l-l、高壓壓縮機l-2組成；其連接方式為低 壓壓縮機1-1的入口端與第一吸氣口 A相連，低壓壓縮機1-1的出口端依次通過高壓壓縮 機1-2的入口端、高壓壓縮機1-2的出口端與排氣口 B相連，第二吸氣口 C與壓縮機構1的 補氣口 D相連； 在本實施例中，補氣口 D是設置在低壓壓縮機1-1出口端與高壓壓縮機1-2入口 端之間的管道上；但在實際應用中，補氣口D還有以下二個設置方案1)設置在低壓壓縮機 1-1入口端與第一吸氣口 A之間的管道上，2)當低壓壓縮機1-1是具有壓縮過程中間補氣 功能的壓縮機時，補氣口 D為低壓壓縮機1-1的中間壓力補氣口 。 本實施例也能夠實現實施1所述的所有工況。但在實現每一工況時，低壓壓縮機 l-l、高壓壓縮機1-2都正常工作，壓縮機構1是兩級壓縮運行。當第三節流機構8正常工 作時，第三節流機構8和經濟器11在系統中的作用與前述的夏季製冷同時回收冷凝熱生產 生活熱水工況方案三相同。 本實施例適用於高壓縮比、或者是壓縮機構排氣壓力與吸氣壓力相差較大的空調 熱泵裝置，特別是使用二氧化碳作為製冷劑的空調熱泵裝置。
實施例5 在以上四個實施例中，不論是使用哪一個實施例所述的壓縮機構1技術方案，在 實現夏季單純製冷工況時，第三節流機構8都是處於關閉狀態，由於第三節流機構8不工 作，不能利用經濟器11使製冷劑液體過冷，因此，在有些工作情況下，製冷劑液體的過冷度 不能滿足要求。另外，在夏季製冷同時回收冷凝熱生產生活熱水工況中，當第二換熱器6出 口端仍然為氣液兩相混合物或者製冷劑出口溫度較高時，第三節流機構8也都是處於關閉 狀態，也存在以上所述類似問題。通過在系統中增加一個第一三通閥13可以避免這種情況 的出現，如圖4所示。 第一三通閥13的常開節點A3通過第四十二管道42與第二換熱器6出口端相連， 第一三通閥13 二個換向節點中的任意一個換向節點B3與第四十一管道41相連，第一三通 閥13的另一個換向節點C3通過第四十八管道48與第五單向閥95相連。
在實現夏季製冷同時回收冷凝熱生產生活熱水工況時，當檢測出第二換熱器6出 口端的製冷劑與冷卻介質(例如室外空氣或冷卻水)之間有很大的溫差時、或者為氣液兩 相混合物時，使第一三通閥13的常開節點A3與換向節點B3連通，同時關閉第一流向控制 閥7-l、第二流向控制閥7-2、第二節流機構5，使製冷劑通過換向節點B3進入熱源側換熱 器2被再次冷凝或冷卻，然後再依次通過第四十五管道45、第六單向閥96進入第四十六管 道46，再被分成二路，一路被第三節流機構8節流成中間壓力的氣液兩相混合物，在經濟器 11中使另一路未節流的製冷劑液體過冷。本實施例在實現夏季單純製冷工況時，其工作流 程與夏季製冷同時回收冷凝熱生產生活熱水工況相同，工作過程中唯一的區別是
當系統中沒有設第五流向控制閥7-5與第二換熱器6並聯時(如圖4所示)，在實 現夏季單純製冷工況時，應將第二換熱器6中的水排空； 當系統中設置有第五流向控制閥7-5與第二換熱器6並聯時(如圖2所示)，在實 現夏季單純製冷工況時，應使第五流向控制閥7-5全開，壓縮機構1排出的製冷劑蒸氣從第五流向控制閥7-5短路通過。 在本實施例其它工況的工作過程中，當第一三通閥13的常開節點A3與換向節點 C3連通時，可以實現實施例1所述的工作過程。 圖5所示方案是圖4所示方案的變化方案，第一三通閥13的常開節點A3通過第 四十九管道49與熱源側換熱器2相連，第一三通閥13 二個換向節點中的任意一個換向節 點B3與第四十一管道41相連，第一三通閥13的另一個換向節點C3與第四十二管道42相 連，第五單向閥95要改用流向控制閥，該流向控制閥可以是電磁閥或其它控制閥門。圖5 所示的第一三通閥13布置方案也能夠用於實施例1、2、3、4。
實施例6 對於以上實施例所述的系統方案，在實現夏季按用戶需要同時製冷和生產生活熱 水工況時，熱源側換熱器2和用戶側換熱器3都變成蒸發器，用戶側換熱器3用於冷卻被冷 卻介質(例如室內空氣或冷凍水)，熱源側換熱器2用於從低溫熱源處吸取熱量，從兩者 處所獲得的熱量在第二換熱器6處用於生產生活熱水，當低溫熱源是室外空氣時，由於夏 季室外空氣溫度比室內空氣溫度或冷凍水溫度要高很多，因此，在熱源側換熱器2和用戶 側換熱器3中可以採用不同的蒸發溫度，利用低壓壓縮機l-l、高壓壓縮機1-2構成一個帶 中間補氣的兩級壓縮循環，為實現上述兩級壓縮循環，在圖3所示方案中增設一個第六流 向控制閥7-6，如圖8所示。 第六流向控制閥7-6的一端可以與低壓壓縮機1-1出口端和第i^一單向閥9C入
口端之間的管道、第八流向控制閥7-8和低壓壓縮機l-l出口端之間的管道、第八流向控制
閥7-8和高壓壓縮機1-2入口端之間的管道、高壓壓縮機1-2入口端和第十二單向閥9D出
口端之間的管道任意一根相連，第六流向控制閥7-6的另一端可以與第四十一管道41、第
六十二管道62、第六十二管道62和第一流向控制閥7-l之間的管道、第二單向閥92入口端
和第三單向閥93入口端之間的管道任意一根相連；當系統中採用了圖5所示的第一三通閥
13布置方案，第六流向控制閥7-6的另一端還可以與第四十九管道49相連。 在實現夏季按用戶需要同時製冷和生產生活熱水工況時，第一節流機構4、第二節
流機構5、第三節流機構8都正常工作，第一流向控制閥7-l、第二流向控制閥7-2關閉，第
六流向控制閥7-6、第八流向控制閥7-8、第九流向控制閥7-9全開，低壓壓縮機l-l、高壓壓
縮機1-2正常工作。當設置有第五流向控制閥7-5時，第五流向控制閥7-5關閉。 工作時，壓縮機構1的排氣口 B依次通過第六十管道60、四通閥IOO連接節點101、
104、第六十一管道61、第一單向閥91、第三十一管道31、第二換熱器6、第四十二管道42、第
五單向閥95與第四十六管道46相連；再分成二路，一路通過第三節流機構8、經濟器11低
壓側入口 、經濟器11低壓側出口 、第六十五管道65、壓縮機構1的第二吸氣口 C與壓縮機構
1的補氣口 D相連，另一路通過經濟器11高壓側入口、經濟器11高壓側出口與第四十七管
道47相連，再次被分成二路，一路通過第二節流機構5、第四十五管道45、熱源側換熱器2、
第四十一管道41、第三單向閥93、第六十二管道62、第六流向控制閥7-6也與壓縮機構1的
補氣口 D相連，另一路通過第八單向閥98、第九流向控制閥7-9、第一節流機構4、用戶側換
熱器3、第六十四管道64、四通閥100連接節點102、103、第六十三管道63與壓縮機構1的
第一吸氣口 A相連，構成夏季按用戶需要同時製冷和生產生活熱水循環。 第三節流機構8在系統中的作用與實施例1夏季製冷同時回收冷凝熱生產生活熱水工況的方案三相同，用於使冷凝壓力下的製冷劑液體過冷，實現兩級壓縮過程的中間補 氣，降低壓縮機構1的排氣溫度，避免壓縮機構1的排氣溫度超過最高限值，提高整個系統 的工作性能。 增設第六流向控制閥7-6後，在夏季按用戶需要同時製冷和生產生活熱水工況 下，由於減少了低壓壓縮機1-1入口端低溫低壓製冷劑蒸氣流量，因此可以提高整個裝置 的運行效率；在系統實現其它工況時，第六流向控制閥7-6關閉，其它工況的工作流程與不 設第六流向控制閥7-6時完全相同。 在實際應用中，第六流向控制閥7-6能夠使用電磁閥，也能夠使用節流裝置。所述 節流裝置可根據需要用於控制低壓壓縮機1-1出口端和高壓壓縮機1-2入口端之間的中間 壓力，該節流裝置能夠使用電子膨脹閥，也能夠使用由固定節流元件和電磁閥串聯而成的 組合式節流裝置。 在本實施例中，當低壓壓縮機1-1和高壓壓縮機1-2是可變容量的壓縮機時，在實 現夏季按用戶需要同時製冷和生產生活熱水工況時，低壓壓縮機1-1能夠根據需要對製冷 量或者是被冷卻介質的溫度實施控制，同時，高壓壓縮機1-2能夠根據需要對制熱量或者 是被加熱介質的溫度實施控制，因此，不但可以使製冷量和制熱量互不制約，還可以提高整 個裝置的工作效率。 當本實施例所述方案用於實施例1時，第六流向控制閥7-6的連接方案如下第
六流向控制閥7-6的一端與低壓壓縮機1-1出口端和高壓壓縮機1-2入口端之間的管道相
連，第六流向控制閥7-6的另一端能夠與第四十一管道41、第六十二管道62、第六十二管道
62和第一流向控制閥7-1之間的管道、第二單向閥92入口端和第三單向閥93入口端之間
的管道任意一根相連；當系統中採用了圖5所示的第一三通閥13布置方案，第六流向控制
閥7-6的另一端還能夠選擇與第四十九管道49相連。 當本實施例所述方案用於實施例2時，有以下方案 1)當低壓壓縮機l-l出口端沒有設置第十單向閥9B時(如圖2所示)，第六流向 控制閥7-6的連接方案如下第六流向控制閥7-6的一端與低壓壓縮機1-1出口端和高壓 壓縮機l-2入口端之間的管道相連，第六流向控制閥7-6的另一端能夠與第四十一管道41、 第六十二管道62、第六十二管道62和第一流向控制閥7-1之間的管道、第二單向閥92入口 端和第三單向閥93入口端之間的管道任意一根相連； 2)當低壓壓縮機1-1出口端設置有第十單向閥9B時，第六流向控制閥7-6的連接 方案為第六流向控制閥7-6的一端能夠與低壓壓縮機l-l出口端和第十單向閥9B入口端 之間的管道、或者第十單向閥9B出口端與高壓壓縮機1-2入口端之間的管道相連，第六流 向控制閥7-6的另一端能夠與第四十一管道41、第六十二管道62、第六十二管道62和第一 流向控制閥7-1之間的管道、第二單向閥92入口端和第三單向閥93入口端之間的管道任 意一根相連； 以上兩個方案，當系統中採用了圖5所示的第一三通閥13布置方案，第六流向控 制閥7-6的另一端還能夠選擇與第四十九管道49相連。 當本實施例所述方案用於實施例4時，第六流向控制閥7-6的連接方案如下第 六流向控制閥7-6的一端與低壓壓縮機1-1出口端和高壓壓縮機1-2入口端之間的管道相 連，第六流向控制閥7-6的另一端能夠與第四十一管道41、第六十二管道62、第六十二管道62和第一流向控制閥7-1之間的管道、第二單向閥92入口端和第三單向閥93入口端之間的管道任意一根相連；當系統中採用了圖5所示的第一三通閥13布置方案，第六流向控制閥7-6的另一端還能夠選擇與第四十九管道49相連。
實施例7 如圖IO所示，與實施例1圖l所示方案的區別是沒有設置第一節流機構4，第二流向控制閥7-2和第九流向控制閥7-9採用具有通斷功能的節流機構，如電子膨脹閥。圖10所示方案也能夠實現實施例1圖l所示方案所述的所有工況，在每一工況下的相應方案中，它們之間的工作流程相同，唯一的不同點是在工作過程中，使用第二流向控制閥7-2或第九流向控制閥7-9替代了圖1所示方案中第一節流機構4的節流作用，其它閥門的開關狀態及在工作過程中所起的作用與圖1所示方案相同。在實現實施例1圖1所示方案每個工況的不同循環方案時，第二流向控制閥7-2和第九流向控制閥7-9所起的作用如下[OWO] (1)夏季單純製冷 方案一、二 第二流向控制閥7-2工作，起節流作用，第九流向控制閥7-9關閉；
(2)夏季製冷同時回收冷凝熱生產生活熱水 方案一 第二流向控制閥7-2工作，起節流作用，第九流向控制閥7-9關閉；
方案二、三第二流向控制閥7-2關閉，第九流向控制閥7-9工作，起節流作用；
(3)快速生產生活熱水 方案一、二 第二流向控制閥7-2、第九流向控制閥7-9關閉；
(4)夏季按用戶需要同時製冷和生產生活熱水 方案一、二 第二流向控制閥7-2關閉，第九流向控制閥7-9工作，起節流作用；
(5)冬季單純供暖 方案一、二第二流向控制閥7-2全開，第九流向控制閥7-9關閉；
方案三、四第二流向控制閥7-2關閉，第九流向控制閥7-9全開；
(6)冬季供暖同時回收高溫製冷劑液體顯熱 方案一、二第二流向控制閥7-2全開，第九流向控制閥7-9關閉；
(7)冬季按用戶需要同時供暖和生產生活熱水
方案一、二 第二流向控制閥7-2關閉，第九流向控制閥7-9全開；
(8)冬季逆循環熱氣除霜 第二流向控制閥7-2和第九流向控制閥7-9的工作狀況與上述夏季單純製冷工況方案一、二相同，即第二流向控制閥7-2工作，起節流作用，第九流向控制閥7-9關閉。
以上實施例2至實施例6所述的方案也能夠用於實施例7。 上述所有方案中，也能夠採用電磁閥替代所述的一個或多個單向閥、甚至所有單向閥。如圖11所示，第一單向閥91和第二單向閥92也能夠被一個第二三通閥14所替代，該第二三通閥14的常開節點A4與第六十一管道61相連，第二三通閥14 二個換向節點中的任意一個換向節點B4與第三單向閥93入口端相連，第二三通閥14的另一個換向節點C4與第四單向閥94出口端相連，第四十一管道42與第三單向閥93入口端和第二三通閥14換向節點B4之間的管道相連，第三i^一管道31與第四單向閥94出口端和第二三通閥14換向節點C4之間的管道相連。第二三通閥14能夠採用三通電磁閥，或使用三通流量調節閥。
上述所有方案中，所述流向控制閥同樣能夠採用電磁閥；用戶側換熱器3除了能使用製冷劑_空氣換熱器以外，也能夠採用製冷劑_水換熱器或其它種類的換熱器；熱源 側換熱器2除了能使用製冷劑_空氣換熱器以外，也能夠採用製冷劑_ 土壤換熱器、製冷 劑_水換熱器、蒸髮式換熱器、太陽能集熱器的任意一種或多種的組合，另外，也能使用其 它種類的換熱器；第二換熱器6除了能使用製冷劑-水換熱器以外，第二換熱器6也能夠採 用製冷劑_空氣換熱器、或根據使用需要的其它種類的換熱器。 壓縮機構1除了能夠採用以上所述的壓縮機構以外，也能夠使用其它的壓縮機 構；或者使用渦旋壓縮機，或螺杆壓縮機，或其它種類的壓縮機。
權利要求
一種空調熱泵裝置，包括壓縮機構(1)、熱源側換熱器(2)、用戶側換熱器(3)、第二換熱器(6)、第二節流機構(5)、四通閥(100)、第一流向控制閥(7-1)、第二流向控制閥(7-2)、第九流向控制閥(7-9)、第一單向閥(91)、第二單向閥(92)、第三單向閥(93)和第四單向閥(94)；其特徵是該空調熱泵裝置還包括經濟器(11)、第三節流機構(8)、第五單向閥(95)、第六單向閥(96)、第七單向閥(97)和第八單向閥(98)，所述壓縮機構(1)有三個連接口，即第一吸氣口(A)、第二吸氣口(C)、排氣口(B)；所述四通閥(100)設有四個節點，四通閥(100)一個節點(101)通過第六十管道(60)與壓縮機構(1)的排氣口(B)相連，四通閥(100)另一個節點(103)通過第六十三管道(63)與壓縮機構(1)的第一吸氣口(A)相連，四通閥(100)第三個節點(102)通過第六十四管道(64)與用戶側換熱器(3)一端相連，四通閥(100)第四個節點(104)依次通過第六十一管道(61)、第一單向閥(91)入口端、第一單向閥(91)出口端、第四單向閥(94)出口端、第四單向閥(94)入口端、第六十二管道(62)、第二流向控制閥(7-2)與用戶側換熱器(3)另一端相連，所述第二單向閥(92)出口端與四通閥(100)和第一單向閥(91)入口端之間的第六十一管道(61)相連，第二單向閥(92)入口端通過第三單向閥(93)入口端、第三單向閥(93)出口端與第四單向閥(94)入口端和第二流向控制閥(7-2)之間的第六十二管道(62)相連，所述第一單向閥(91)出口端與第四單向閥(94)出口端之間的管道依次通過第三十一管道(31)、第二換熱器(6)、第四十二管道(42)、第五單向閥(95)入口端、第五單向閥(95)出口端、第六單向閥(96)出口端、第六單向閥(96)入口端、第四十五管道(45)、熱源側換熱器(2)、第四十一管道(41)與第二單向閥(92)入口端和第三單向閥(93)入口端之間的管道相連，所述第五單向閥(95)出口端和第六單向閥(96)出口端之間的管道依次通過第四十六管道(46)、經濟器(11)高壓側入口端、經濟器(11)高壓側出口端、第四十七管道(47)、第二節流機構(5)與熱源側換熱器(2)和第六單向閥(96)入口端之間的第四十五管道(45)相連，所述第七單向閥(97)出口端與經濟器(11)高壓側入口端的第四十六管道(46)相連，第七單向閥(97)入口端通過第九流向控制閥(7-9)與用戶側換熱器(3)和第二流向控制閥(7-2)之間的管道相連，所述第八單向閥(98)入口端與經濟器(11)高壓側出口端和第二節流機構(5)之間的第四十七管道(47)相連，第八單向閥(98)出口端與第七單向閥(97)入口端和第九流向控制閥(7-9)之間的管道相連，所述第三節流機構(8)一端與經濟器(11)高壓側入口端的第四十六管道(46)或經濟器(11)高壓側出口端的第四十七管道(47)相連，第三節流機構(8)另一端通過經濟器(11)低壓側入口端、經濟器(11)低壓側出口端、第六十五管道(65)與所述壓縮機構(1)的第二吸氣口(C)相連，第一流向控制閥(7-1)一端與用戶側換熱器(3)和四通閥(100)之間的第六十四管道(64)相連，第一流向控制閥(7-1)另一端與第二流向控制閥(7-2)和第四單向閥(94)入口端之間的第六十二管道(62)或第三單向閥(93)出口端和第四單向閥(94)入口端之間的管道相連。
2. 根據權利要求l所述的空調熱泵裝置，其特徵在於第一節流機構(4) 一端與用戶側換熱器(3)相連，第一節流機構(4)另一端同時與第二流向控制閥(7-2)和第九流向控制閥(7-9)相連。
3. 根據權利要求l所述的空調熱泵裝置，其特徵在於所述第二換熱器(6) —端通過第三十一管道(31)與第一單向閥(91)出口端和第四單向閥(94)出口端之間的管道相連，第二換熱器(6)另一端通過第四十二管道(42)與第一三通閥(13)的常開節點(A3)相連，第一三通閥(13) 二個換向節點中的任意一個節點(C3)通過第四十八管道(48)與所述第五 單向閥(95)入口端相連，第一三通閥(13)另一個換向節點(B3)與第四十一管道(41)相 連。
4. 根據權利要求l所述的空調熱泵裝置，其特徵在於所述熱源側換熱器(2) —端與 第四十五管道(45)相連，熱源側換熱器(2)另一端通過第四十九管道(49)與第一三通閥 (13)的常開節點(A3)相連，第一三通閥(13) 二個換向節點中的任意一個節點(B3)通過第 四十一管道(41)與第二單向閥(92)入口端和第三單向閥(93)入口端之間的管道相連，第 一三通閥(13)另一個換向節點(C3)與第二換熱器(6)和第五單向閥(95)之間的第四十二 管道(42)相連，所述第五單向閥(95)被流向控制閥所替代。
5. 根據權利要求l所述的空調熱泵裝置，其特徵在於所述壓縮機構(1)由低壓壓縮機 (l-l)、高壓壓縮機(l-2)、第九單向閥(9A)、補氣口 (D)組成，所述低壓壓縮機(1-1)入口 端與第一吸氣口 (A)相連，低壓壓縮機(1-1)出口端依次通過高壓壓縮機(1-2)入口端、 高壓壓縮機(1-2)出口端與排氣口 (B)相連，所述第九單向閥(9A)入口端與低壓壓縮機 (1-1)出口端和高壓壓縮機(1-2)入口端之間的管道相連，第九單向閥(9A)出口端與高壓 壓縮機(1-2)出口端和排氣口 (B)之間的管道相連，第二吸氣口 (C)與補氣口 (D)相連，所 述補氣口 (D)設置於低壓壓縮機(1-1)出口端和高壓壓縮機(1-2)入口端之間的管道、低 壓壓縮機(1-1)入口端和第一吸氣口 (A)之間的管道、低壓壓縮機(1-1)的中間補氣口三 者之中任意一處。
6. 根據權利要求l所述的空調熱泵裝置，其特徵在於所述壓縮機構(1)由低壓壓縮機 (l-l)、高壓壓縮機(l-2)、第九單向閥(9A)、補氣口 (D)組成，所述低壓壓縮機(1-1)入口 端與第一吸氣口 (A)相連，低壓壓縮機(1-1)出口端依次通過高壓壓縮機(1-2)入口端、 高壓壓縮機(1-2)出口端與排氣口 (B)相連，所述第九單向閥(9A)出口端與低壓壓縮機 (1-1)出口端和高壓壓縮機(1-2)入口端之間的管道相連，第九單向閥(9A)入口端與低壓 壓縮機(1-1)入口端和第一吸氣口 (A)之間的管道相連，第二吸氣口 (C)與補氣口 (D)相 連，所述補氣口 (D)設置於低壓壓縮機(1-1)入口端和第一吸氣口 (A)之間的管道或低壓 壓縮機(1-1)出口端和高壓壓縮機(1-2)入口端之間的管道上。
7. 根據權利要求l所述的空調熱泵裝置，其特徵在於所述壓縮機構(1)由低壓壓縮機 (l-l)、高壓壓縮機(l-2)、第九單向閥(9A)、第十單向閥(9B)、補氣口 (D)組成，所述低壓 壓縮機(1-1)入口端與第一吸氣口 (A)相連，低壓壓縮機(1-1)出口端依次通過第十單向 閥(9B)入口端、第十單向閥(9B)出口端、高壓壓縮機(1-2)入口端、高壓壓縮機(1-2)出 口端與排氣口 (B)相連，所述第九單向閥(9A)出口端與第十單向閥(9B)出口端和高壓壓 縮機(1-2)入口端之間的管道相連，第九單向閥(9A)入口端與低壓壓縮機(1-1)入口端和 第一吸氣口 (A)之間的管道相連，第二吸氣口 (C)與補氣口 (D)相連，所述補氣口 (D)設置 於低壓壓縮機(1-1)入口端和第一吸氣口 (A)之間的管道、低壓壓縮機(1-1)出口端和第 十單向閥(9B)入口端之間的管道、第十單向閥(9B)出口端和高壓壓縮機(1-2)入口端之 間的管道的任意一根上。
8. 根據權利要求l所述的空調熱泵裝置，其特徵在於所述壓縮機構(1)由低壓壓縮機 (1-1)、高壓壓縮機(1-2)、第十一單向閥(9C)、第十二單向閥(9D)、補氣口 (D)、第八流向控 制閥(7-8)組成，所述低壓壓縮機(1-1)入口端與第一吸氣口 (A)相連，低壓壓縮機(1-1)出口端通過第十一單向閥(9C)入口端、第十一單向閥(9C)出口端與排氣口 (B)相連，第 十二單向閥(9D)入口端與低壓壓縮機(1-1)入口端和第一吸氣口 (A)之間的管道相連，第 十二單向閥(9D)出口端通過高壓壓縮機(1-2)入口端、高壓壓縮機(1-2)出口端與第十一 單向閥(9C)出口端和排氣口 (B)之間的管道相連，第八流向控制閥(7-8) —端與低壓壓縮 機(1-1)出口端和第十一單向閥(9C)入口端之間的管道相連，第八流向控制閥(7-8)另 一端與第十二單向閥(9D)出口端和高壓壓縮機(1-2)入口端之間的管道相連，第二吸氣口 (C)與補氣口 (D)相連，所述補氣口 (D)設置於第十二單向閥(9D)出口端和第八流向控制 閥(7-8)之間的管道或第十二單向閥(9D)出口端和高壓壓縮機(1-2)入口端之間的管道 上。
9. 根據權利要求l所述的空調熱泵裝置，其特徵在於所述壓縮機構(1)由低壓壓縮機 (l-l)、高壓壓縮機(l-2)、補氣口 (D)組成，所述低壓壓縮機(1-1)入口端與第一吸氣口 (A)相連，低壓壓縮機(1-1)出口端依次通過高壓壓縮機(1-2)入口端、高壓壓縮機(1-2) 出口端與排氣口 (B)相連，第二吸氣口 (C)與補氣口 (D)相連，所述補氣口 (D)設置於低壓 壓縮機(1-1)出口端和高壓壓縮機(1-2)入口端之間的管道、低壓壓縮機(1-1)入口端和 第一吸氣口 (A)之間的管道、低壓壓縮機(1-1)的中間補氣口三者之中任意一處。
10. 根據權利要求l所述的空調熱泵裝置，其特徵在於所述第一單向閥(91)、第二單 向閥(92)被第二三通閥(14)所替代，所述第二三通閥(14)常開節點(A4)與第六十一管 道(61)相連，第二三通閥(14) 二個換向節點中的任意一個換向節點(B4)與第三單向閥 (93)入口端相連，第二三通閥(14)另一個換向節點(C4)與第四單向閥(94)出口端相連， 第四十一管道(42)與第三單向閥(93)入口端和第二三通閥(14)換向節點(B4)之間的管 道相連，第三十一管道(31)與第四單向閥(94)出口端和第二三通閥(14)換向節點(C4) 之間的管道相連。
全文摘要
本發明公開了一種空調熱泵裝置，包括壓縮機構、熱源側換熱器、用戶側換熱器、第二換熱器、第二節流機構、四通閥、第一流向控制閥、第二流向控制閥、第九流向控制閥、第一單向閥、第二單向閥、第三單向閥和第四單向閥；該空調熱泵裝置還包括經濟器、第三節流機構、第五單向閥、第六單向閥、第七單向閥和第八單向閥；在運行時，可以根據需要實現單雙級壓縮的自由切換，能夠在高低溫工作環境下正常工作，實現生產生活熱水，製冷或供暖等多種運行工況。結構簡單，工作可靠，成本低廉，特別適用於民用的中小型有生活熱水需求的空調熱泵裝置。
文檔編號F25B31/00GK101713599SQ20091022470
公開日2010年5月26日 申請日期2009年11月9日 優先權日2009年11月9日
發明者劉雄 申請人:劉雄