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专利号: 2020107057326
申请人: 尹培栋
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
更新日期:2024-11-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种供暖设备,包括低温热泵装置(1)、常温热泵装置(2),其特征在于:低温热泵装置(1)、常温热泵装置(2)之间设有具备和空气换热能力的耦合装置(3),具备和空气换热能力的耦合装置(3)包括左右或上下密封的耦合区,耦合区内设有耦合换热器(3.1),耦合换热器(3.1)至少为管翅换热器,耦合换热器(3.1)在其上、下或左、右方向上设有第一百叶窗(3.2)、第二百叶窗(3.3),耦合区在第一百叶窗(3.2)的上方设有蒸发风机(3.4);低温热泵装置(1)设有出气端和进液端,且低温热泵装置(1)的气液流路、常温热泵装置(2)的气液流路分别通过管道与耦合换热器(3.1)连接;通过关闭第一百叶窗(3.2)、第二百叶窗(3.3),耦合区呈完全密封状态,以完成低温热泵装置(1)和常温热泵装置(2)之间的通过管翅换热器的翅片导热完成耦合换热,且低温热泵装置(1)、常温热泵装置(2)同时运行,完成低温热泵装置(1)在超低温环境下的制热功能;打开控制第一百叶窗(3.2)、第二百叶窗(3.3),低温热泵装置(1)不运行,常温热泵装置(2)运行,蒸发风机(3.4)运行,蒸发风机(3.4)牵引外界环境空气,空气从上往下依次进入第二百叶窗(3.3)、耦合换热器(3.1)、第一百叶窗(3.2);或者,空气从左往右依次进入第一百叶窗(3.2)、耦合换热器(3.1)、第二百叶窗(3.3),实现常温热泵装置(2)通过耦合换热器(3.1)和环境的空气换热,且常温热泵装置(2)单独运行;以通过控制是否有空气流过耦合换热器(3.1)来实现超低温环境下热泵供暖设备的单级和双级耦合运行;

超低温环境的温度为‑20℃至‑60℃;所述的第一百叶窗(3.2)和第二百叶窗(3.3)内部呈中空状、且内部分别填充保温材料,或者第一百叶窗(3.2)和第二百叶窗(3.3)外表面侧部均贴敷2到20mm的保温材料;

低温热泵装置(1)包括通过管道连接的第一蒸发器(4)、第一压缩机(5)、第一气液分离器(6)和第一热回收换热器(7);第一蒸发器(4)的上方设有低温侧风机(14);

耦合换热器(3.1)设有相连通的第一进气口(3.6)和第一出气口(3.8),第一压缩机(5)设有第一排气口(5.1),第一排气口(5.1)和第一进气口(3.6)之间设有第一四通阀(8);第一四通阀(8)设有第一上接头(8.1)和第一下接头(8.2),第一排气口(5.1)、第一上接头(8.1)通过管道连接,第一进气口(3.6)和第一下接头(8.2)通过管道连接;常温热泵装置(2)包括通过管道连接的第二压缩机(9)和主换热器(10)、第二气液分离器(11)和第二热回收换热器(12),第二压缩机(9)和主换热器(10)之间设有第二四通阀(13),第二压缩机(9)设有第二排气口(9.1),主换热器(10)设有第二进气口(10.1),第二四通阀(13)设有第二上接头(13.1)、第二下接头(13.2)和第三下接头(13.3),第二上接头(13.1)和第二排气口(9.1)通过管道连接;第三下接头(13.3)和第二进气口(10.1)通过管道连接,第一出气口(3.8)和第二下接头(13.2)通过管道连接。

2.根据权利要求1所述供暖设备,其特征在于:耦合换热器(3.1)倾斜、横向或纵向设置在耦合区内;耦合区在耦合换热器(3.1)上、下或左、右两外侧分别设有保温板(3.5)。

3.根据权利要求1所述供暖设备,其特征在于:第一蒸发器(4)设有第二出气口(4.1),第一四通阀(8)还设有第四下接头(8.3)、第五下接头(8.4),第四下接头(8.3)和第二出气口(4.1)通过管道连接;第一压缩机(5)还设有第一回气口(5.2)和第一补气口(5.3),第一气液分离器(6)设有第三出气口(6.2)和第三进气口(6.1),第五下接头(8.4)和第三进气口(6.1)通过管道连接;第一回气口(5.2)和第三出气口(6.2)通过管道连接;第一热回收换热器(7)设有相连通的第一进液口(7.1)和第四出气口(7.2),耦合换热器(3.1)还设有相连通的第一出液口(3.7)和第二进液口(3.9),第一出液口(3.7)、第一进液口(7.1)通过管道连接;第四出气口(7.2)和第一补气口(5.3)通过管道连接。

4.根据权利要求3所述供暖设备,其特征在于:第一蒸发器(4)还设有第三进液口(4.2),第一热回收换热器(7)还设有相连通的第四进气口(7.3)和第二出液口(7.4);第三进液口(4.2)和第二出液口(7.4)之间设有第一主节流阀(15),第三进液口(4.2)、第二出液口(7.4)和第一主节流阀(15)通过管道连接、且三者之间的管道延伸连接有第一补气节流阀(16),第一补气节流阀(16)和第四进气口(7.3)通过管道连接。

5.根据权利要求3所述供暖设备,其特征在于:主换热器(10)设有第五出气口(10.2),第二压缩机(9)设有第二补气口(9.2),第二热回收换热器(12)设有相连通的第四进液口(12.1)和第六出气口(12.2),第五出气口(10.2)和第四进液口(12.1)通过管道连接;第六出气口(12.2)和第二补气口(9.2)通过管道连接;第二热回收换热器(12)还设有相连通的第五进气口(12.4)和第三出液口(12.3),第三出液口(12.3)和第二进液口(3.9)之间设有第二主节流阀(17)、且三者通过管道连接;第二主节流阀(17)和第三出液口(12.3)之间的管道延伸设有第二补气节流阀(18),第二补气节流阀(18)和第五进气口(12.4)通过管道连接。

6.根据权利要求1所述供暖设备,其特征在于:第二压缩机(9)设有第二回气口(9.3),第二气液分离器(11)设有第六进气口(11.1)和第七出气口(11.2),第二四通阀(13)设有第六下接头(13.4),第六下接头(13.4)和第六进气口(11.1)通过管道连接,第二回气口(9.3)和第七出气口(11.2)通过管道连接。

7.一种供暖设备的控制方法,包括权利要求1所述供暖设备,其特征在于:其控制方法为:通过打开或关闭第一百叶窗(3.2)、第二百叶窗(3.3),以检测通气是否有空气流过耦合换热器(3.1),来实现超低温环境下热泵供暖设备的单级和双级耦合运行;双级耦合运行时,低温热泵装置(1)、常温热泵装置(2)同时运行,第一百叶窗(3.2)、第二百叶窗(3.3)关闭,蒸发风机(3.4)不运行;单级耦合运行时,第一百叶窗(3.2)、第二百叶窗(3.3)打开,蒸发风机(3.4)运行,在低温热泵装置(1)不运行情况下,常温热泵装置(2)单独运行。