[实用新型]一种制取高温热水的循环系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及热泵技术领域，更具体的说，是涉及一种利用蒸汽压缩技术耦合涡流管以获得高温热水的热泵循环系统。

背景技术

众所周知，空气源热泵是一种通过吸取蕴藏在周围环境空气中的低品位热能加热水或空气等介质的系统装置，具有良好的经济性和显著的环保性。空气源热泵热水器被誉为继电热水器、太阳能热水器、燃气热水器之后新一代节能环保热水器，近年来逐渐获得了行业的青睐并取得了长足发展。

传统空气源热泵循环系统主要由制冷系统四大部件构成，包括：蒸发器、压缩机、冷凝器以及膨胀机构。受限于压缩机排气温度以及压缩比的限制，为维持空气源热泵的正常运转，普通空气源热泵的冷凝温度一般低于60℃，使得热泵热水器的出水温度很难超过55℃。而实际生产生活中往往希望获得更高温度的热水，仅仅依靠普通空气源热泵已无法满足上述对高温热水的需求。为了进一步提高热泵热水出水温度，通常的做法是在常规热泵系统中采取辅助电加热的方式来提升其出水温度，但这将以牺牲热泵循环系统的经济性为代价。因此，如何通过优化现有的制冷循环系统以获得高温热水，同时维持热泵良好的经济性与环保性，是科研和技术人员面临的一个亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有空气源热泵技术中存在的技术缺陷，提供一种利用蒸汽压缩耦合涡流管以获得高温热水的热泵循环系统。

为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：

一种制取高温热水的循环系统，包括蒸发器、压缩机、第一换热器、第二换热器、第三换热器和涡流管；所述涡流管包括喷嘴、涡流发生室、热气流段和冷气流段，所述涡流发生室分别与所述喷嘴、热气流段和冷气流段连通，所述热气流段内设置有液体分离腔，所述液体分离腔底部设置有液体分离腔出口，所述热气流段的热端出口处设置有控制阀；所述蒸发器出口与所述第一换热器的出口并联后与所述压缩机的吸气口连接，所述压缩机的排气口与所述第二换热器的进口连接，所述第二换热器的出口与所述涡流管的喷嘴连接，所述涡流管的热端出口与所述第三换热器的进口连接，所述第三换热器的出口与所述第一换热器的进口连接，所述涡流管的液体分离腔出口与所述涡流管的冷端出口并联后与所述蒸发器的进口连接；所述第一换热器的进水口与冷水源连接，所述第一换热器的出水口与所述第二换热器的进水口连接，所述第二换热器的出水口与所述第三换热器的进水口连接，所述第三换热器的出水口与供热水端连接；所述第一换热器为低温显热换热器；所述第二换热器为中温显热换热器；所述第三换热器为高温显热换热器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的循环系统充分利用了压缩机排气以及涡流管热气流中具有不同品味的热能，压缩机出口的排气温度以及涡流管的热气流出口温度较高，不同温度的制冷剂蒸气可用于不同阶段冷水的加热，对冷水分段进行三步加热，可获得比普通空气源热泵出水温度更高的热水。

2、本实用新型的循环系统中，压缩机的压缩比以及压缩机排气温度能够维持在较低水平，可以有效缓解压缩机电机过热等不利现象的发生，延长了机组的寿命，在无需采用热泵专用压缩机的情况下，即可完成高温热水的制取过程。

3、本实用新型的循环系统采用了带液体分离腔的涡流管，能够有效将涡流管冷热气流分离过程中产生的部分液态制冷剂及时分离，并导出涡流管，使得涡流管的综合性能得到了大幅提升。

4、本实用新型的循环系统中，水循环部分不设置水箱，冷水经过三步换热成为高温热水采用的是一次换热的方法，制热速率快。

5、本实用新型的循环系统无需再使用节流膨胀机构，从涡流管冷气流段出口的冷气流与气液分离腔出口出来的液体混合后形成的气液两相制冷剂直接进入蒸发器中蒸发完成吸热过程。

附图说明

图1所示为本实用新型的制取高温热水的循环系统的示意图；

图2所示为本实用新型的制取高温热水的循环系统中涡流管的剖示图。

图中：1.蒸发器，2.压缩机，3.第二换热器，4.第一换热器，5.第三换热器，6.涡流管，7.喷嘴，8.涡流发生室，9.液体分离腔，10.液体分离腔出口，11.控制阀，12.热端出口，13.冷端出口。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。