具体实施方式

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首先要说明的是，在结构和流程的表述上，非必要情况下不重复进行；对显而易见的流程不作表述。下面结合附图和实例来详细描述本发明。

图1所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、节流阀、供热器、蒸发器、回热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机1有循环工质通道与供热器4连通之后分成两路——第一路经膨胀机2与回热器6连通，第二路直接与回热器6连通之后回热器6再有冷凝液管路经节流阀3与蒸发器5连通，蒸发器5还有循环工质通道与回热器6连通，回热器6还有循环工质通道与压缩机1连通；低温压缩机A有循环工质通道经蒸发器5和低温节流阀B与低温蒸发器C连通，低温蒸发器C还有循环工质通道与低温压缩机A连通；供热器4还有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器C还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机2连接压缩机1并传输动力。

(2)流程上，膨胀机2和蒸发器5排放的循环工质进入回热器6吸热升温，之后进入压缩机1升压升温；压缩机1排放的循环工质流经供热器4并放热，之后分成两路——第一路流经膨胀机2降压作功之后进入回热器6，第二路流经回热器6放热冷凝和流经节流阀3节流降压之后进入蒸发器5；进入蒸发器5的循环工质吸热汽化，之后进入回热器6；低温压缩机A排放的循环工质流经蒸发器5放热并冷凝，流经低温节流阀B节流降压，流经低温蒸发器C吸热蒸发，之后进入低温压缩机A升压升温；被加热介质通过供热器4获取高温热负荷，低温热介质通过低温蒸发器C提供低温热负荷，外部和膨胀机2共同向压缩机1和低温压缩机A提供动力，形成双工质联合循环热泵装置。

图2所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、节流阀、供热器、蒸发器、回热器、第二供热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机1有循环工质通道与供热器4连通之后分成两路——第一路经膨胀机2与回热器6连通，第二路经第二供热器7与回热器6连通之后回热器6再有冷凝液管路经节流阀3与蒸发器5连通，蒸发器5还有循环工质通道与回热器6连通，回热器6还有循环工质通道与压缩机1连通；低温压缩机A有循环工质通道经蒸发器5和低温节流阀B与低温蒸发器C连通，低温蒸发器C还有循环工质通道与低温压缩机A连通；供热器4和第二供热器7还分别有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器C还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机2连接压缩机1并传输动力。

(2)流程上，膨胀机2和蒸发器5排放的循环工质进入回热器6吸热升温，之后进入压缩机1升压升温；压缩机1排放的循环工质流经供热器4并放热，之后分成两路——第一路流经膨胀机2降压作功之后进入回热器6，第二路流经第二供热器7和回热器6逐步放热冷凝、流经节流阀3节流降压、之后进入蒸发器5；进入蒸发器5的循环工质吸热汽化，之后进入回热器6；低温压缩机A排放的循环工质流经蒸发器5放热并冷凝，流经低温节流阀B节流降压，流经低温蒸发器C吸热蒸发，之后进入低温压缩机A升压升温；被加热介质通过供热器4和第二供热器7获取高温热负荷，低温热介质通过低温蒸发器C提供低温热负荷，外部和膨胀机2共同向压缩机1和低温压缩机A提供动力，形成双工质联合循环热泵装置。

图3所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、节流阀、供热器、蒸发器、回热器、喷管、第二回热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机1有循环工质通道与供热器4连通之后分成两路——第一路与膨胀机2连通，第二路经第二回热器9与回热器6连通之后再分成两路——第一路自回热器6中间或末端引出并经喷管8和第二回热器9之后再通过中间进气端口与膨胀机2连通，第二路自回热器6末端引出之后经节流阀3与蒸发器5连通，膨胀机2还有循环工质通道与回热器6连通；蒸发器5还有循环工质通道与回热器6连通，回热器6还有循环工质通道与压缩机1连通；低温压缩机A有循环工质通道经蒸发器5和低温节流阀B与低温蒸发器C连通，低温蒸发器C还有循环工质通道与低温压缩机A连通；供热器4还有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器C还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机2连接压缩机1并传输动力。

(2)流程上，膨胀机2和蒸发器5排放的循环工质进入回热器6吸热升温，之后进入压缩机1升压升温；压缩机1排放的循环工质流经供热器4并放热，之后分成两路——第一路流经膨胀机2降压作功之后进入回热器6，第二路流经第二回热器9并放热，之后进入回热器6放热并部分冷凝或全部冷凝之后再分成两路——第一路流经喷管8降压增速、流经第二回热器9吸热、通过中间进气端口进入膨胀机2降压作功、之后进入回热器6，第二路冷凝液或第二路继续放热之后的冷凝液经节流阀3节流降压之后进入蒸发器5；进入蒸发器5的循环工质吸热汽化，之后进入回热器6；低温压缩机A排放的循环工质流经蒸发器5放热并冷凝，流经低温节流阀B节流降压，流经低温蒸发器C吸热蒸发，之后进入低温压缩机A升压升温；被加热介质通过供热器4获取高温热负荷，低温热介质通过低温蒸发器C提供低温热负荷，外部和膨胀机2共同向压缩机1和低温压缩机A提供动力，形成双工质联合循环热泵装置。

图4所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、节流阀、供热器、蒸发器、回热器、再热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机1有循环工质通道与供热器4连通之后分成两路——第一路与膨胀机2连通、膨胀机2还有循环工质通道经再热器10与膨胀机2连通和膨胀机2还有循环工质通道与回热器6连通，第二路经再热器10与回热器6连通之后回热器6再有冷凝液管路经节流阀3与蒸发器5连通，蒸发器5还有循环工质通道与回热器6连通，回热器6还有循环工质通道与压缩机1连通；低温压缩机A有循环工质通道经蒸发器5和低温节流阀B与低温蒸发器C连通，低温蒸发器C还有循环工质通道与低温压缩机A连通；供热器4还有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器C还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机2连接压缩机1并传输动力。

(2)流程上，膨胀机2和蒸发器5排放的循环工质进入回热器6吸热升温，之后进入压缩机1升压升温；压缩机1排放的循环工质流经供热器4并放热，之后分成两路——第一路进入膨胀机2降压作功至一定程度之后流经再热器10吸热、进入膨胀机2继续降压作功、之后进入回热器6，第二路流经再热器10放热、流经回热器6放热冷凝、流经节流阀3节流降压、之后进入蒸发器5；进入蒸发器5的循环工质吸热汽化，之后进入回热器6；低温压缩机A排放的循环工质流经蒸发器5放热并冷凝，流经低温节流阀B节流降压，流经低温蒸发器C吸热蒸发，之后进入低温压缩机A升压升温；被加热介质通过供热器4获取高温热负荷，低温热介质通过低温蒸发器C提供低温热负荷，外部和膨胀机2共同向压缩机1和低温压缩机A提供动力，形成双工质联合循环热泵装置。

图5所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、节流阀、供热器、蒸发器、回热器、高温回热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机1有循环工质通道经供热器4与高温回热器11连通之后分成两路——第一路经膨胀机2与回热器6连通，第二路直接与回热器6连通之后回热器6再有冷凝液管路经节流阀3与蒸发器5连通，蒸发器5还有循环工质通道与回热器6连通，回热器6还有循环工质通道经高温回热器11与压缩机1连通；低温压缩机A有循环工质通道经蒸发器5和低温节流阀B与低温蒸发器C连通，低温蒸发器C还有循环工质通道与低温压缩机A连通；供热器4还有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器C还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机2连接压缩机1并传输动力。

(2)流程上，膨胀机2和蒸发器5排放的循环工质进入回热器6吸热升温，流经高温回热器11并吸热，之后进入压缩机1升压升温；压缩机1排放的循环工质流经供热器4和高温回热器11逐步放热，之后分成两路——第一路流经膨胀机2降压作功之后进入回热器6，第二路流经回热器6放热冷凝和流经节流阀3节流降压之后进入蒸发器5；进入蒸发器5的循环工质吸热汽化，之后进入回热器6；低温压缩机A排放的循环工质流经蒸发器5放热并冷凝，流经低温节流阀B节流降压，流经低温蒸发器C吸热蒸发，之后进入低温压缩机A升压升温；被加热介质通过供热器4获取高温热负荷，低温热介质通过低温蒸发器C提供低温热负荷，外部和膨胀机2共同向压缩机1和低温压缩机A提供动力，形成双工质联合循环热泵装置。

图6所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、节流阀、供热器、蒸发器、回热器、第二供热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机1有第一循环工质通道与第二供热器7连通，第二供热器7还有循环工质通道经膨胀机2与回热器6连通，压缩机1还有第二循环工质通道与供热器4连通，供热器4还有循环工质通道与回热器6连通之后回热器6再有冷凝液管路经节流阀3与蒸发器5连通，蒸发器5还有循环工质通道与回热器6连通，回热器6还有循环工质通道与压缩机1连通；低温压缩机A有循环工质通道经蒸发器5和低温节流阀B与低温蒸发器C连通，低温蒸发器C还有循环工质通道与低温压缩机A连通；供热器4和第二供热器7还分别有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器C还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机2连接压缩机1并传输动力。

(2)流程上，膨胀机2和蒸发器5排放的循环工质进入回热器6吸热升温，进入压缩机1升压升温至一定程度之后分成两路——第一路流经第二供热器7放热、流经膨胀机2降压作功和进入回热器6，第二路继续升压升温、流经供热器4放热、流经回热器6放热冷凝、流经节流阀3节流降压和进入蒸发器5；进入蒸发器5的循环工质吸热汽化，之后进入回热器6；低温压缩机A排放的循环工质流经蒸发器5放热并冷凝，流经低温节流阀B节流降压，流经低温蒸发器C吸热蒸发，之后进入低温压缩机A升压升温；被加热介质通过供热器4和第二供热器7获取高温热负荷，低温热介质通过低温蒸发器C提供低温热负荷，外部和膨胀机2共同向压缩机1和低温压缩机A提供动力，形成双工质联合循环热泵装置。

图7所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、节流阀、供热器、蒸发器、回热器、第二供热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机1有第一循环工质通道与供热器4连通，供热器4还有循环工质通道与回热器6连通之后回热器6再有冷凝液管路经节流阀3与蒸发器5连通，压缩机1还有第二循环工质通道与第二供热器7连通，第二供热器7还有循环工质通道经膨胀机2与回热器6连通，蒸发器5还有循环工质通道与回热器6连通，回热器6还有循环工质通道与压缩机1连通；低温压缩机A有循环工质通道经蒸发器5和低温节流阀B与低温蒸发器C连通，低温蒸发器C还有循环工质通道与低温压缩机A连通；供热器4和第二供热器7还分别有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器C还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机2连接压缩机1并传输动力。

(2)流程上，膨胀机2和蒸发器5排放的循环工质进入回热器6吸热升温，进入压缩机1升压升温至一定程度之后分成两路——第一路流经供热器4放热、流经回热器6放热冷凝、流经节流阀3节流降压和进入蒸发器5，第二路继续升压升温、流经第二供热器7放热、流经膨胀机2降压作功和进入回热器6；进入蒸发器5的循环工质吸热汽化，之后进入回热器6；低温压缩机A排放的循环工质流经蒸发器5放热并冷凝，流经低温节流阀B节流降压，流经低温蒸发器C吸热蒸发，之后进入低温压缩机A升压升温；被加热介质通过供热器4和第二供热器7获取高温热负荷，低温热介质通过低温蒸发器C提供低温热负荷，外部和膨胀机2共同向压缩机1和低温压缩机A提供动力，形成双工质联合循环热泵装置。

图8所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、节流阀、供热器、蒸发器、回热器、新增压缩机、第二供热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机1有循环工质通道与供热器4连通，供热器4还有循环工质通道与回热器6连通之后回热器6再有冷凝液管路经节流阀3与蒸发器5连通，蒸发器5还有循环工质通道与回热器6连通，回热器6还有循环工质通道分别与压缩机1和新增压缩机D连通，新增压缩机D还有循环工质通道与第二供热器7连通，第二供热器7还有循环工质通道经膨胀机2与回热器6连通；低温压缩机A有循环工质通道经蒸发器5和低温节流阀B与低温蒸发器C连通，低温蒸发器C还有循环工质通道与低温压缩机A连通；供热器4和第二供热器7还分别有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器C还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机2连接压缩机1并传输动力。

(2)流程上，膨胀机2和蒸发器5排放的循环工质进入回热器6吸热升温，之后分成两路——第一路流经低温压缩机A升压升温、流经第二供热器7放热、流经膨胀机2降压作功和进入回热器6，第二路流经压缩机1升压升温、流经供热器4放热、流经回热器6放热冷凝、流经节流阀3节流降压和进入蒸发器5；进入蒸发器5的循环工质吸热汽化，之后进入回热器6；低温压缩机A排放的循环工质流经蒸发器5放热并冷凝，流经低温节流阀B节流降压，流经低温蒸发器C吸热蒸发，之后进入低温压缩机A升压升温；被加热介质通过供热器4和第二供热器7获取高温热负荷，低温热介质通过低温蒸发器C提供低温热负荷，外部和膨胀机2共同向压缩机1、低温压缩机A和新增压缩机D提供动力，形成双工质联合循环热泵装置。

图9所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的：

(1)结构上，在图6所示的双工质联合循环热泵装置中，增加新增供热器，将供热器4有循环工质通道与回热器6连通调整为供热器4有循环工质通道经新增供热器E与回热器6连通，新增供热器E还有被加热介质通道与外部连通。

(2)流程上，与图6所示双工质联合循环热泵装置相比较，不同之处在于：供热器4排放的循环工质流经新增供热器E和回热器6逐步放热冷凝，流经节流阀3节流降压，之后进入蒸发器5，形成双工质联合循环热泵装置。

图10所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的：

(1)结构上，在图6所示的双工质联合循环热泵装置中，增加喷管和第二回热器，将供热器4有循环工质通道与回热器6连通调整为供热器4有循环工质通道经第二回热器9与回热器6连通，回热器6自中间或末端增设循环工质通道经喷管8和第二回热器9之后通过中间进气端口与膨胀机2连通。

(2)流程上，与图6所示双工质联合循环热泵装置相比较，不同之处在于：供热器4排放的循环工质流经第二回热器9并放热，之后进入回热器6放热并部分冷凝或全部冷凝之后再分成两路——第一路流经喷管8降压增速、流经第二回热器9吸热、通过中间进气端口进入膨胀机2降速降压并作功、之后进入回热器6，第二路冷凝液或第二路继续放热之后的冷凝液经节流阀3节流降压之后进入蒸发器5，形成双工质联合循环热泵装置。

※这里需要指出的是：流经喷管8的循环工质，经喷管8降压增速、流经第二回热器9吸热之后进入膨胀机2；膨胀机2除了完成常规降压作功之外，还负责将循环工质流经喷管8转化的动能转换为动力并提供给压缩机1。

图11所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的：

(1)结构上，在图6所示的双工质联合循环热泵装置中，增加再热器，将供热器4有循环工质通道与回热器6连通调整为供热器4有循环工质通道经再热器10与回热器6连通，将第二供热器7有循环工质通道经膨胀机2与回热器6连通调整为第二供热器7有循环工质通道与膨胀机2连通、膨胀机2还有循环工质通道经再热器10与膨胀机2连通和膨胀机2还有循环工质通道与回热器6连通。

(2)流程上，与图6所示双工质联合循环热泵装置相比较，不同之处在于：供热器4排放的循环工质流经再热器10放热，流经回热器6放热冷凝，流经节流阀3节流降压，之后进入蒸发器5；第二供热器7排放的循环工质进入膨胀机2降压作功至一定程度之后流经再热器10吸热，流经膨胀机2继续降压作功，之后进入回热器6，形成双工质联合循环热泵装置。

图12所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的：

(1)结构上，在图1所示的双工质联合循环热泵装置中，取消节流阀，增加涡轮机，将回热器6有冷凝液管路经节流阀3与蒸发器5连通调整为回热器6有冷凝液管路经涡轮机12与蒸发器5连通，涡轮机12连接压缩机1并传输动力。

(2)流程上，与图1所示双工质联合循环热泵装置相比较，不同之处在于：压缩机1排放的循环工质流经供热器4并放热，之后分成两路——第一路流经膨胀机2降压作功之后进入回热器6，第二路流经回热器6放热冷凝和流经涡轮机12降压作功之后进入蒸发器5；涡轮机12输出的功提供给压缩机1作动力，形成双工质联合循环热泵装置。

图13所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的：

(1)结构上，在图1所示的双工质联合循环热泵装置中，取消低温节流阀，增加新增涡轮机，将低温压缩机A有循环工质通道经蒸发器5和低温节流阀B与低温蒸发器C连通调整为低温压缩机A有循环工质通道经蒸发器5和新增涡轮机F与低温蒸发器C连通，新增涡轮机F连接低温压缩机A并传输动力。

(2)流程上，与图1所示双工质联合循环热泵装置相比较，不同之处在于：低温压缩机A排放的循环工质流经蒸发器5放热并冷凝，流经新增涡轮机F降压作功，流经低温蒸发器C吸热蒸发，之后进入低温压缩机A升压升温；新增涡轮机F输出的功提供给低温压缩机A作动力，形成双工质联合循环热泵装置。

图14所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的：

(1)结构上，在图1所示的双工质联合循环热泵装置中，增加新增喷管H并取代低温节流阀B，增加新增双能压缩机G并取代低温压缩机A。

(2)流程上，与图1所示双工质联合循环热泵装置相比较，不同之处在于：低温压缩机A排放的循环工质流经蒸发器5放热并冷凝，流经新增喷管H降压增速，流经低温蒸发器C吸热蒸发，之后进入新增双能压缩机G升压升温并降速；外部和膨胀机2共同向压缩机1和新增双能压缩机G提供动力，形成双工质联合循环热泵装置。

本发明技术可以实现的效果——本发明所提出的双工质联合循环热泵装置，具有如下效果和优势：

(1)提供了机械能制冷与制热利用(能差利用)基本技术。

(2)消除或大幅度减少相变放热过程的供热负荷，相对增加高温供热段供热负荷，提高装置性能指数。

(3)显著降低冷凝液显热对获取低温热负荷的不利影响，提高装置性能指数。

(4)较大程度提升冷凝液显热的利用程度，有利于降低压缩比和提高装置性能指数。

(5)工作参数范围得到大幅度扩展，实现高效供热与高效高温供热。

(6)降低工作压力，提高装置安全性。

(7)采用双工质，有利于扩展制冷和供热参数范围，有利于调节压力参数范围。

(8)在高温区或变温区，有利于降低放热环节的温差传热损失，提高性能指数。

(9)在高温供热区采取低压运行方式，缓解或解决传统制冷与热泵装置中性能指数、循环介质参数与管材耐压耐温性能之间的矛盾。

(10)适用范围广，能够很好地适应供能需求，工质与工作参数之间匹配灵活。

(11)扩展了机械能进行冷/热高效利用的应用范围，有利于更好地实现机械能在制冷、高温供热和变温供热领域的高效利用。