本發明涉及熱泵系統，具體涉及一種帶風力壓縮制熱的空氣源熱泵。

背景技術：

1、空氣源熱泵通常包括蒸發器、壓縮機、冷卻器和回熱器，蒸發器、壓縮機、冷卻器和回熱器通過管道串聯連接形成循環回路，管道中的液體經過蒸發器以及回熱器之后形成水蒸氣，水蒸氣進入壓縮機中進行壓縮。然而由于液體經過蒸發器和回熱器后便直接進入了壓縮機，此時進入壓縮機中的可能被并不全是水蒸氣，可能是氣液混合。進而壓縮機中的水蒸氣混合液體會帶來以下危害：

2、液擊：液體不可壓縮，進入壓縮機氣缸后，在活塞壓縮過程中會產生極大沖擊力，導致吸氣閥片過度彎曲或斷裂，以及氣缸、活塞、連桿、曲軸等部件損壞，甚至可能引發爆炸等惡性事故。

3、潤滑不良：液體會與潤滑油混合，稀釋潤滑油，使其動態粘度降低，影響潤滑效果，導致軸承等摩擦部件磨損加劇，出現抱軸等故障，最終可能使壓縮機損壞。

4、振動和噪聲增大：吸氣帶液會使壓縮機運行過程中產生異常振動和噪聲，影響設備的正常運行。

5、因此，現有技術中需要一種能夠防止液體進入壓縮機中的空氣源熱泵，進而避免上述對壓縮機的危害。

技術實現思路

1、為克服現有技術的不足之處，本發明提出了一種帶風力壓縮制熱的空氣源熱泵，以解決現有技術中進入壓縮機中的水蒸氣中容易混合液體而損害壓縮機的技術問題。

2、本發明的一種帶風力壓縮制熱的空氣源熱泵采用如下技術方案：

3、一種帶風力壓縮制熱的空氣源熱泵，包括蒸發器、壓縮機、冷卻器和回熱器，所述蒸發器、壓縮機、冷卻器和回熱器通過管道串聯而形成循環回路，所述循環回路中在壓縮機的上游連接有制熱裝置，所述制熱裝置包括豎直設置的風力桿以及轉動安裝在風力桿頂端的風力扇葉，所述管道沿水平方向穿過所述風力桿，所述制熱裝置還包括轉動套設在管道外圍的轉動件，所述轉動件與風力扇葉傳動連接，當風力扇葉在風力作用下轉動時帶動所述轉動件轉動，所述管道外圍固定有耐磨層，所述轉動件轉動時與耐磨層摩擦產熱，以對管道內的流體進行加熱。

4、進一步地，所述制熱裝置還包括底架和固定在底架上的外筒，所述外筒位于轉動件的外圍，并與轉動件同軸設置，所述轉動件包括沿管道的軸向螺旋纏繞的螺旋絞龍，以及與螺旋絞龍同軸設置且一端與螺旋絞龍連接的轉筒，所述轉筒與風力扇葉傳動連接，所述外筒、耐磨層與所述螺旋絞龍圍成螺旋通道，所述外筒上開設有進氣孔和出氣孔，所述進氣孔和出氣孔分別與螺旋通道的兩端連通。

5、進一步地，所述外筒與轉動件之間設有密封套，所述螺旋絞龍的軸向兩端分別設有第一軸承和第二軸承，所述轉動件通過第一軸承和第二軸承轉動安裝在外筒內，所述外筒的軸向兩端分別連接有第一端蓋和第二端蓋。

6、進一步地，所述螺旋絞龍遠離轉筒的一端同軸連接有連接環，所述連接環背離螺旋絞龍的一側連接有頂壓環，所述連接環上設有朝向頂壓環的外頂壓斜面，所述頂壓環上設有與外頂壓斜面擠壓配合的內頂壓斜面，所述頂壓環通過調節螺栓與連接環連接，通過旋擰調節螺栓驅動頂壓環靠近連接環，使頂壓環沿徑向擠壓連接環，以增大連接環與耐磨層之間的摩擦力。

7、進一步地，所述螺旋絞龍的內側設有與所述耐磨層摩擦配合的耐磨條。

8、進一步地，所述外筒由至少兩節筒體拼接而成，相鄰筒體之間通過螺紋結構連接。

9、進一步地，所述轉筒與螺旋絞龍連接的一端具有外翻沿，所述外翻沿位于第一軸承和螺旋絞龍之間，所述外翻沿通過緊固螺栓與螺旋絞龍的一端固定連接。

10、進一步地，所述風力桿為空心桿，所述風力扇葉包括扇葉和轉軸，所述轉軸沿水平方向轉動穿設在風力桿內，所述轉筒遠離螺旋絞龍的一端沿水平方向伸入風力桿內，所述風力桿內設有傳動帶，所述傳動帶分別與轉軸和轉筒傳動連接，所述風力扇葉通過傳動帶與轉動件實現傳動連接。

11、進一步地，所述風力桿的上端安裝有驅動電機，所述驅動電機具有輸出軸，所述輸出軸與轉軸遠離扇葉的一端連接，所述扇葉與轉軸之間設有單向離合器，在風力扇葉靜止時，所述驅動電機啟動并驅動所述轉動件轉動。

12、進一步地，所述管道具有下沉管段，所述下沉管段的高度低于管道的其他部分，所述制熱裝置設置在下沉管段位置處。

13、本發明的有益效果是：本發明的一種帶風力壓縮制熱的空氣源熱泵，通過在循環回路中壓縮機的上游位置額外連接制熱裝置，制熱裝置依靠風力扇葉作為驅動作用力，風力扇葉帶動內筒中的轉動件轉動，轉動件轉動與管道外圍的耐磨層摩擦發熱進而對管道內的流體加熱，使得管道內的流體在進入壓縮機之前被再次加熱，使得流體中的液體充分形成水蒸氣，這樣盡可能地保證進入壓縮機中的流體全部為水蒸氣，減少對壓縮機的損害。

技術特征：

1.一種帶風力壓縮制熱的空氣源熱泵，包括蒸發器（101）、壓縮機（102）、冷卻器（103）和回熱器（104），所述蒸發器（101）、壓縮機（102）、冷卻器（103）和回熱器（104）通過管道（130）串聯而形成循環回路，其特征在于，所述循環回路中在壓縮機（102）的上游連接有制熱裝置（100），所述制熱裝置（100）包括豎直設置的風力桿（110）以及轉動安裝在風力桿（110）頂端的風力扇葉（112），所述管道（130）沿水平方向穿過所述風力桿（110），所述制熱裝置（100）還包括轉動套設在管道（130）外圍的轉動件，所述轉動件與風力扇葉（112）傳動連接，當風力扇葉（112）在風力作用下轉動時帶動所述轉動件轉動，所述管道（130）外圍固定有耐磨層（153），所述轉動件轉動時與耐磨層（153）摩擦產熱，以對管道（130）內的流體進行加熱。

2.根據權利要求1所述的帶風力壓縮制熱的空氣源熱泵，其特征在于：所述制熱裝置（100）還包括底架（140）和固定在底架（140）上的外筒（120），所述外筒（120）位于轉動件的外圍，并與轉動件同軸設置，所述轉動件包括沿管道（130）的軸向螺旋纏繞的螺旋絞龍（150），以及與螺旋絞龍（150）同軸設置且一端與螺旋絞龍（150）連接的轉筒（156），所述轉筒（156）與風力扇葉（112）傳動連接，所述外筒（120）、耐磨層（153）與所述螺旋絞龍（150）圍成螺旋通道，所述外筒（120）上開設有進氣孔（121）和出氣孔（122），所述進氣孔（121）和出氣孔（122）分別與螺旋通道的兩端連通。

3.根據權利要求2所述的帶風力壓縮制熱的空氣源熱泵，其特征在于：所述外筒（120）與轉動件之間設有密封套（125），所述螺旋絞龍（150）的軸向兩端分別設有第一軸承（157）和第二軸承（158），所述轉動件通過第一軸承（157）和第二軸承（158）轉動安裝在外筒（120）內，所述外筒（120）的軸向兩端分別連接有第一端蓋（123）和第二端蓋（124）。

4.根據權利要求3所述的帶風力壓縮制熱的空氣源熱泵，其特征在于：所述螺旋絞龍（150）遠離轉筒（156）的一端同軸連接有連接環（151），所述連接環（151）背離螺旋絞龍（150）的一側連接有頂壓環（152），所述連接環（151）上設有朝向頂壓環（152）的外頂壓斜面，所述頂壓環（152）上設有與外頂壓斜面擠壓配合的內頂壓斜面，所述頂壓環（152）通過調節螺栓與連接環（151）連接，通過旋擰調節螺栓驅動頂壓環（152）靠近連接環（151），使頂壓環（152）沿徑向擠壓連接環（151），以增大連接環（151）與耐磨層（153）之間的摩擦力。

5.根據權利要求4所述的帶風力壓縮制熱的空氣源熱泵，其特征在于：所述螺旋絞龍（150）的內側設有與所述耐磨層（153）摩擦配合的耐磨條（155）。

6.根據權利要求5所述的帶風力壓縮制熱的空氣源熱泵，其特征在于：所述外筒（120）由至少兩節筒體拼接而成，相鄰筒體之間通過螺紋結構連接。

7.根據權利要求6所述的帶風力壓縮制熱的空氣源熱泵，其特征在于：所述轉筒（156）與螺旋絞龍（150）連接的一端具有外翻沿，所述外翻沿位于第一軸承（157）和螺旋絞龍（150）之間，所述外翻沿通過緊固螺栓與螺旋絞龍（150）的一端固定連接。

8.根據權利要求7所述的帶風力壓縮制熱的空氣源熱泵，其特征在于：所述風力桿（110）為空心桿，所述風力扇葉（112）包括扇葉和轉軸，所述轉軸沿水平方向轉動穿設在風力桿（110）內，所述轉筒（156）遠離螺旋絞龍（150）的一端沿水平方向伸入風力桿（110）內，所述風力桿（110）內設有傳動帶（113），所述傳動帶（113）分別與轉軸和轉筒（156）傳動連接，所述風力扇葉（112）通過傳動帶（113）與轉動件實現傳動連接。

9.根據權利要求8所述的帶風力壓縮制熱的空氣源熱泵，其特征在于：所述風力桿（110）的上端安裝有驅動電機（111），所述驅動電機（111）具有輸出軸，所述輸出軸與轉軸遠離扇葉的一端連接，所述扇葉與轉軸之間設有單向離合器，在風力扇葉（112）靜止時，所述驅動電機（111）啟動并驅動所述轉動件轉動。

10.根據權利要求1-9任意一項所述的帶風力壓縮制熱的空氣源熱泵，其特征在于：所述管道（130）具有下沉管段，所述下沉管段的高度低于管道（130）的其他部分，所述制熱裝置（100）設置在下沉管段位置處。

技術總結
本發明涉及熱泵系統技術領域，具體涉及一種帶風力壓縮制熱的空氣源熱泵，包括蒸發器、壓縮機、冷卻器和回熱器，所述蒸發器、壓縮機、冷卻器和回熱器通過管道串聯而形成循環回路，所述循環回路中在壓縮機的上游連接有制熱裝置，所述制熱裝置包括豎直設置的風力桿以及轉動安裝在風力桿頂端的風力扇葉，所述管道沿水平方向穿過所述風力桿，所述制熱裝置還包括轉動套設在管道外圍的轉動件，所述轉動件與風力扇葉傳動連接，當風力扇葉在風力作用下轉動時帶動所述轉動件轉動，所述管道外圍固定有耐磨層，所述轉動件轉動時與耐磨層摩擦產熱，以對管道內的流體進行加熱。本發明能夠使管道中的流體充分轉換為水蒸氣，避免液體進入壓縮機中而損害壓縮機。

技術研發人員：丁潔靜,武占,汪加慧,劉建橋
受保護的技術使用者：上海晟煜科技有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28