[发明专利]复叠式热泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种复叠式热泵（cascade heat pump，阶梯式热泵）。

背景技术

通常，热泵是使用在制冷剂回路中循环的制冷剂来调节室内空间或者冷藏或冷冻食物的装置，该装置包括：压缩机，用于压缩制冷剂；冷凝器，用于冷凝从压缩机排放的制冷剂；膨胀器，用于膨胀经过该冷凝器的制冷剂；以及蒸发器，用于蒸发由膨胀器膨胀的制冷剂。

目前，为了提高系统的效率，开发出了一种复叠式热泵，该复叠式热泵包括第一制冷剂在其中循环的第一制冷剂回路以及第二制冷剂在其中循环的第二制冷剂回路，从而通过制冷剂热交换器使第一制冷剂与第二制冷剂热交换。

在这种情况中，第一制冷剂回路可作为用于调节室内空间的空气的回路而使用，而第二制冷剂回路可作为用于冷藏或冷冻食物的回路而使用。在此，第一制冷剂可在制冷剂热交换器中蒸发，而第二制冷剂可以被冷凝以使第一制冷剂与第二制冷剂热交换。

此外，在第一制冷剂回路中循环的第一制冷剂的流动方向可根据制冷/制热操作模式的转换而转换。然而，在第二制冷剂回路中循环的第二制冷剂可总是沿相同的方向循环。

在根据现有技术来实现空气调节操作或者冷藏或冷冻操作的复叠式热泵中，在制冷剂回路中循环的制冷剂利用一个压缩机来进行压缩。因此，压缩率可能被降低，并且复叠式热泵的效率可能被降低。

发明内容

实施例提供一种复叠式热泵及其操作方法，该复叠式热泵利用冷冻回路的压缩机和冷藏回路的压缩机分两步来压缩制冷剂，以实现高压缩率并且提高效率。

在一个实施例中，复叠式热泵包括：第一制冷剂回路，包括第一压缩机以及第一室内热交换器；第二制冷剂回路，包括第二压缩机以及第二室内热交换器；室外热交换器，在第一压缩机或第二压缩机中压缩过的制冷剂在该室外热交换器中冷凝；支路管，允许在第二压缩机中压缩过的制冷剂绕过第一压缩机，从而流入到第一压缩机的排放侧；以及第一流速调节部，设置在第二压缩机的排放侧上，以将从第二压缩机排放的制冷剂引入到第一压缩机和支路管中的一个中。

在另一个实施例中，复叠式热泵包括：冷藏回路，包括冷藏压缩机和冷藏室内热交换器；冷冻回路，包括冷冻压缩机和冷冻室内热交换器；室外热交换器，在冷藏回路或冷冻回路中压缩过的制冷剂在该室外热交换器中冷凝；空气调节回路，包括空气调节压缩机和空气调节室内热交换器；制冷剂热交换器，设置在室外热交换器的一侧，以使在室外热交换器中冷凝过的制冷剂与循环进入空气调节回路中的制冷剂热交换；以及第一流速调节部，设置在冷冻压缩机的排放侧上，以调节制冷剂的流动方向，使得在冷冻压缩机中压缩过的制冷剂在冷藏压缩机中被两级压缩。

一个或多个实施例的细节将在附图和以下描述中提出。从该描述和附图以及权利要求中，其它特征将是显而易见的。

附图说明

图1是根据第一实施例的复叠式热泵的视图；

图2到图5是示出在根据第一实施例的复叠式热泵中流动的制冷剂的视图；

图6是根据第二实施例的复叠式热泵的视图；

图7是根据第二实施例的复叠式热泵的方框图；

图8到图10是示出在根据第二实施例的复叠式热泵中流动的制冷剂的视图；

图11是示出根据第二实施例的复叠式热泵的操作方法的流程图。

具体实施方式

图1是根据第一实施例的复叠式热泵的视图。

参考图1，根据第一实施例的复叠式热泵1包括第一制冷剂回路10、第二制冷剂回路20以及第三制冷剂回路30。

第一制冷剂回路10包括第一制冷剂在其中循环的第一压缩机11、第一室外热交换器12、第一室内热交换器13以及第一膨胀器14。而且，第一制冷剂回路10还包括第一制冷剂管16，其将第一压缩机11、第一室外热交换器12、第一室内热交换器13以及第一膨胀器14彼此连接以引导第一制冷剂的循环。这里，第一压缩机11可称为“冷藏压缩机”。而且，第一室内热交换器13可称为“冷藏室内热交换器”，并且第一制冷剂回路可称为“冷藏回路”。

第一制冷剂回路10可以是冷藏回路。在冷藏回路中，第一制冷剂可借助通过第一室外热交换器12并且在第一室内热交换器13中蒸发的空气而冷凝。

第一制冷剂可借助在第三制冷剂回路30中循环的第三制冷剂在制冷剂热交换器36（将在以下描述）中热交换。例如，当第一制冷剂和第三制冷剂彼此热交换时，第一制冷剂被冷凝，并且第一制冷剂的冷凝热量被传递到第三制冷剂中以蒸发第三制冷剂。