[發明專利]二氧化碳熱泵裝置

無效

• 申請號: 201110114521.6
• 申請日: 2011-05-05
• 公開（公告）號: CN102155822A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 林炳南;李明濤;潘新新;林鹿;李慧
• 申請（專利權）人: 林炳南
• 主分類號: F25B30/02
• 分類號: F25B30/02;F25B41/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明及一種熱泵裝置，尤其是一種二氧化碳熱泵裝置。

背景技術

當今社會，環境和能源問題備受重視，如何節能減排，成為一個熱點問題。綠色環保天然工質二氧化碳以其優良的熱物性成為熱泵系統中合成工質最有潛力的替代物之一。近年來，美國、日本和歐洲等發達國家和地區對二氧化碳熱泵系統進行了大量研究。而近幾年，用二氧化碳作為制冷劑的技術在國內也已經起步，各大科研院所紛紛對其進行系統熱力測試和性能分析，全國也有少數幾家企業在從事此技術的研發，迄今為止，二氧化碳熱泵集中應用于低溫家用機領域。但要實現二氧化碳熱泵系統在工業領域的實際應用還目前還只是處于試驗階段，如何降低成本達到高效運行更是難題。

目前二氧化碳熱泵采用普通節流毛細管作為節流裝置時，節流毛細管都取工作范圍內流量的最小值，以防止壓縮機過載，效率比較低，與膨脹閥相比，較低15％左右，這也就是無法實現高溫機的重要原因。而本次設計的二氧化碳熱泵裝置采用節流毛細管和可調節進水流量、可調節吸熱風扇速度配合控制的方法，可以有效避免了此類問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種工作效率高、化霜時間短的二氧化碳熱泵。

為實現上述目的，本發明采用一種二氧化碳熱泵裝置，該裝置包括壓縮機、蒸發器、吸熱風扇、冷卻器、節流毛細管、進水控制器、儲水箱、經濟器，其特征在于：冷卻器出口端通過管道與經濟器相連，經濟器通過節流毛細管與蒸發器進口端相連構成節流裝置，冷卻器另一個出口端還通過管道與壓縮機相連到經濟器，經濟器通過管道與蒸發器出口端相連，上述連接形成一個循環系統，蒸發器的上部還設

有吸熱風扇，所述吸熱風扇是可調風扇速度裝置，冷卻器進口端通過管道與進水控制器一端連接，進水控制器另一端通過管道與回水電磁閥連接到儲水箱，所述進水控制器是可調進水流量裝置。

通過對現有技術的上述改進，本發明將現有二氧化碳熱泵裝置采用節流毛細管和可調進水流量、可調吸熱風扇速度配合控制的方法，可使節流毛細管的制冷劑流量取最大值，而不會使壓縮機過載，極為有效的提高了系統的COP值，避免了采用普通節流毛細管作為節流裝置時，節流毛細管都取工作范圍內流量的最小值，以防止壓縮機過載。

通過對現有技術的上述進一步改進，蒸發器與經濟器之間還設有化霜電磁閥，化霜電磁閥連接到冷卻器構成化霜裝置，根據不同環境的氣候條件，當蒸發器開始結霜，使蒸發器從空氣中吸入的熱量減少，使得蒸發器上的溫度傳感器、風量傳感器發生變化把信號傳給控制中心進行數據處理，控制中心輸出信號使化霜電磁閥工作，高溫高壓跨臨界氣體進入蒸發器，使蒸發器開始化霜，化霜完畢后，使得蒸發器上的溫度傳感器、風量傳感器發生變化把信號傳給控制中心進行數據處理，控制中心輸出信號關閉電磁閥，完成去霜。

圖1是本發明實施例工作原理圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發明的具體實施例是一種二氧化碳熱泵裝置，包括壓縮機5、蒸發器9、吸熱風扇10、冷卻器4、節流毛細管7、化霜電磁閥8、進水控制器3、回水電磁閥2、儲水箱1、經濟器6，蒸發器9，一端與經濟器6連接，一端通過與節流毛細管7連接到經濟器6，另外蒸發器9還通過與化霜電磁閥8連接到冷卻器4達到化霜功能；化霜時將冷卻器4的一小部分熱量傳給蒸發器9化霜，吸熱風扇9連接在蒸發器9上部，盡量密封，保證風量從蒸發器9通過，要能實現可被控制自動調節；冷水進口，分冷水回水和自來水2路通道，都通過可調節進水控制器3和冷卻器4連接；壓縮機5一端與經濟器6連接，一端與冷卻器4連接。進水控制器3一端與進水連接，一端與冷卻器4連接，進水控制裝置可通過變頻、分段控制、脈寬調速等方式控制自動調節進水量；節流裝置是通過節流毛細管7一端與蒸發器9連接，一端與經濟器6連接；開機后制冷劑經壓縮機5壓縮成高溫高壓跨臨界氣體排入冷卻器4，經水冷卻成超臨界氣體，經節流毛細管7節流成亞臨界兩相流體進入蒸發器9。在吸熱風扇10工作下，蒸發器9里的亞臨界兩相流體吸收外界空氣中的熱量變成過熱蒸汽，壓縮機5吸入熱蒸汽氣體，經壓縮機5壓縮排入冷卻器4完成一個循環。采用節流毛細管7和可調節進水流量、可調節吸熱風扇速度配合控制的方法，可使節流毛細管7的制冷劑流量取最大值，而不會使壓縮機5過載，極為有效的提高了系統的COP值。避免了采用普通節流毛細管作為節流裝置時，節流毛細管都取工作范圍內流量的最小值，以防止壓縮機5過載，效率比較低，與膨脹閥相比，較低15％左右。