具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

下面结合图1至图4，对本发明的实施例进行描述。应当理解的是，以下所述仅是本发明的示意性实施方式，并不对本发明构成限定。

如图1所示，本发明提供了一种复叠式热泵系统，包括：

高温级循环回路，包括：依次相连形成回路的第一压缩机100、冷凝器101、风冷过冷器102、第一节流装置103和换热器300的一级换热侧；

低温级循环回路，包括：依次相连形成回路的第二压缩机200、换热器300的二级换热侧、第二节流装置201和蒸发器202；

其中，风冷过冷器102与蒸发器202相邻设置，空气流经风冷过冷器102形成第一风源，第一风源吹入蒸发器202。换句话说，空气依次流过风冷过冷器102和蒸发器202。

换句话说，第一压缩机100的出口与冷凝器101的进口相连，冷凝器101的出口与风冷过冷器102的进口相连，风冷过冷器102的出口与第一节流装置103的进口相连，第一节流装置103的出口与换热器300的一级换热侧的进口相连，一级换热侧的出口与第一压缩机100的进口相连，从而形成高温级循环回路。

同理，第二压缩机200的出口与换热器300的二级换热侧的进口相连，二级换热侧的出口与第二节流装置201的进口相连，第二节流装置201的出口与蒸发器202的进口相连，蒸发器202的出口与第二压缩机200的进口相连，从而形成低温级循环回路。

针对本发明的风冷过冷器102与蒸发器202相邻设置而言，风冷过冷器102与蒸发器202相邻的放置在同一个风道内，并且，冷空气先进入到风冷过冷器102中变成热空气口吹到蒸发器202上，从而可以解决蒸发器202由于环境温度较低而结霜的问题。

进一步地，在高温级循环回路中，第一压缩机100经过冷凝器101流出的液体，温度较高，通过风冷过冷器102进一步地的降温。从而实现到达第一节流装置103的液体温度较低，不损伤第一节流装置103，保证第一节流装置103的使用寿命和工作效率。

针对本发明的换热器300而言，在高温级循环回路中，换热器300的一级换热侧将经过第一节流装置103的液体转化为气体，对液体加热后气化，经过一级换热侧释放的气体进入到第一压缩机100内，

相反，在低温级循环回路中，换热器300的二级换热侧将第二压缩机200释放的高温气体转化为液体，对气体进行液化，经过二级换热侧流出的液体进入第二节流装置201内。

综上，风冷过冷器102与蒸发器202相邻设置，使得空气依次流过风冷过冷器102和蒸发器202保证了整个复叠式热泵系统的高效工作。

本发明提供的复叠式热泵系统，通过换热器将高温级循环回路和低温级循环回路进行连接和热量交换，通过在第一节流装置前设置风冷过冷器对管道内的液体进行降温，从而使流经第一节流装置的液体温度降低，提高第一节流装置的使用寿命，提高可靠性；通过将风冷过冷器与蒸发器相邻设置，使得冷空气依次流过风冷过冷器和蒸发器，冷空气通过风冷过冷器进行加温后吹向蒸发器，从而提高低温级蒸发温度，减少低温级的蒸发器结霜的可能，进而提升整个热泵系统的性能。

进一步地，在本发明的一个可选实施例中，复叠式热泵系统还包括第二风源，第二风源与第一风源混合后吹入蒸发器202。在本实施例中，第二风源可以是冷风也可以是热风，可以是空气中的风，也可以是其它设备吹出的风。

如图2所示，在本发明的一个实施例中，低温级循环回路还包括：四通换向阀203和蓄热水箱204。

其中，四通换向阀203的第一阀口a与第二压缩机200的出口相连，第二阀口b与换热器300的二级换热侧的进口相连，第三阀口c与第二压缩机200的进口相连，第四阀口d与蒸发器202的出口相连。

此外，蓄热水箱204安装在换热器300的二级换热侧的出口和第二节流装置201之间。蓄热水箱204内置有电加热器。

当环境温度没有过低，例如高于零下20度时，通过风冷过冷器102对冷空气加温后吹到蒸发器202上，即可保证蒸发器202不结霜，从而不影响蒸发器正常的工作效率。

然后，当环境温度过低，例如低于零下20度时，经过风冷过冷器102吹出的热风远远达不到防止蒸发器202除霜的目的，因此需要通过调整四通换向阀203而实现除霜目的。

具体地说，调整四通换向阀203使第一阀口a与第四阀口d内部连通，相应地，第二阀口b与第三阀口c内部连通。

进而使得，第二压缩机200的出口与蒸发器202的出口相连，第二压缩机200的进口与换热器300的二级换热侧的进口相连。

从而实现，从第二压缩机200的出口流出的高温高压气体直接进入蒸发器202中，对蒸发器202进行除霜处理。从蒸发器202流出的液体进入蓄热水箱204中加热成气体，进入换热器300的二级换热侧，从而回到第二压缩机200内。

对蒸发器202除霜完毕后，调整四通换向阀203使第一阀口a与第二阀口b相连通，使第三阀口c与第四阀口d相连通。进行低温级循环回路的正常运行。

继续参考图2，在本发明的一个可选实施例中，高温级循环回路还包括：分流回路110。第一压缩机100包括补气口e。

进一步地，分流回路110的入口与风冷过冷器102连接，分流回路110的支路出口与补气口e连接，分流回路110的主路出口与第一节流装置103连接。

继续参考图2，在本发明的另一个实施例中，分流回路110包括经济器111，经济器111包括三级换热侧和四级换热侧。

其中，三级换热侧的进口与风冷过冷器102连接，三级换热侧的出口与第一节流装置103连接。

此外，四级换热侧的进口与三级换热侧的进口连通，四级换热侧的出口与补气口e连接。

换句话说，经济器111将流经风冷过冷器102而进入的液体，一部分输送至第一节流装置103中，另一部分转化成气体，经过第一压缩机100的补气口e进入到第一压缩机100内，实现补气功能，以增加高温级的制冷量。

进一步地，在本发明的另一个可选实施例中，分流回路110还包括第三节流装置112，第三节流装置112设置在三级换热侧的进口与四级换热侧的进口之间。

如图3所示，在本发明的一个可选实施例中，分流回路110包括闪发罐113，闪发罐113包括闪发入口、第一闪发出口和第二闪发出口，

闪发入口与风冷过冷器102连接，第一闪发出口与补气口e连接，第二闪发出口与第一节流装置103连接。

继续参考图3，在本发明的另一个可选实施例中，分流回路110还包括第四节流装置114，第四节流装置114设置在闪发入口和风冷过冷器102之间。

或如图4所示，第四节流装置114设置在补气口e与第一闪发出口之间。

参考图2至图4，在本发明的可选实施例中，第一压缩机100的进口处和第二压缩机200的进口处安装有气液分离器400。

参考图2至图4，在本发明的可选实施例中，第二节流装置201的进口处和风冷过冷器102的进口处均设置有干燥过滤器500。

在本发明的另一个实施例中，冷凝器101包括使用侧流体出口120和使用侧流体进口121。

其中，使用侧流体出口120和使用侧流体进口121用于与外界设备换热。

在本发明的一个可选实施例中，第一节流装置103、第二节流装置201、第三节流装置112和第四节流装置114可以采用电子膨胀阀或毛细管组件。

其中，毛细管组件包括多根毛细管以及与毛细管一一对应的电磁阀。

参考图3和图4，在本发明的一个实施例中，高温级循环回路和低温级循环回路的管路上设置有视液镜501，特别是在干燥过滤器500后设置有视液镜501，可以更好的观测到气液的转换程度。从而及时的调整各部件的参数。

此外，第一压缩机100和第二压缩机100均设置有压缩机变频器。如图3所示，换热器300还设置有目标参数传感器301，其中，目标参数传感器301电连接于压缩机变频器。目标参数传感器301包括温度传感器和/或压力传感器。

进一步地，目标参数传感器301包括设于换热器300的一级换热侧和二级换热侧的温度传感器，以及设于换热器300的第一级换热侧和二级换热侧的压力传感器中的一者或两者。可以根据目标参数传感器301来调节高温级和低温级的回路之间的能量平衡的，对于控制起到比较好的作用。

如图4所示，在本发明的一个实施例中，第一压缩机100的出口处和第二压缩机200的出口处均安装有高压开关402；第一压缩机100进口处和第二压缩机200的进口处均安装有低压开关401。

本发明提供的复叠式热泵系统，包括高温级循环回路和低温级循环回路，两级之间通过换热器进行连接和热量交换，通过高温级循环回路中的冷凝器将热量最终传递至使用侧流体回路。

本发明的复叠式热泵系统将风冷过冷器设置于蒸发器一侧，使得冷空气依次流过风冷过冷器和蒸发器；从而可以有效提升热泵低温级循环蒸发温度，减少蒸发器结霜可能，提升热泵机组性能。同时可有效降低节流装置前温度，提升节流装置可靠性。

利用该复叠式热泵系统可以使得使用侧流体回路的温度达工农业领域工艺加热所需温度，为工农业领域高温加热需求提供更加节能环保的技术解决方案。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。