[發(fā)明專利]二氧化碳冷媒增壓循環(huán)制冷系統(tǒng)及其方法和空調(diào)制冷器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111038302.4
• 申請日: 2021-09-06
• 公開（公告）號: CN113983713A
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發(fā)明（設計）人: 楊景峰
• 申請（專利權）人: 楊景峰
• 主分類號: F25B9/00
• 分類號: F25B9/00;F25B41/20;F25B41/31;F25B47/00;F24F1/0063;F24F1/10;F24F1/16
• 代理公司: 上海領譽知識產(chǎn)權代理有限公司 31383
• 代理人: 高振紅

本發(fā)明公開了一種二氧化碳冷媒增壓循環(huán)制冷系統(tǒng)及其方法和空調(diào)制冷器，該制冷系統(tǒng)包括：氣態(tài)二氧化碳冷媒增壓機，用于為氣態(tài)二氧化碳冷媒增壓；室外換熱器，室外換熱器連接氣態(tài)二氧化碳冷媒增壓機；冷媒循環(huán)罐，冷媒循環(huán)罐連接室外換熱器；膨脹節(jié)流閥，膨脹節(jié)流閥連接冷媒循環(huán)罐；室內(nèi)換熱器，用于接收氣態(tài)中壓低溫二氧化碳冷媒以吸收載冷劑的熱量，實現(xiàn)載冷劑降溫。本發(fā)明利用氣態(tài)二氧化碳冷媒增壓機在二氧化碳為氣態(tài)的溫度和壓力下進行氣體增壓，通過室外換熱器利用室外空氣對增壓后的二氧化碳冷媒吸熱降溫后再通過膨脹節(jié)流閥實現(xiàn)高壓二氧化碳氣體的降壓膨脹制冷，從而通過室內(nèi)換熱器最終實現(xiàn)載冷劑的制冷目的，且其運行費用低，節(jié)能環(huán)保。

技術領域

本發(fā)明涉及空調(diào)制冷技術領域，尤其涉及一種二氧化碳冷媒增壓循環(huán)制冷系統(tǒng)及其方法和空調(diào)制冷器。

背景技術

人工制冷方式主要有四種，相變制冷、氣體膨脹制冷、渦流管制冷和熱電制冷。每種制冷方法各有其特點。選擇合理的制冷方法，滿足制冷的要求，實現(xiàn)制冷中的節(jié)能，達到良好的經(jīng)濟效益，同時制冷系統(tǒng)應符合環(huán)保要求。氣體膨脹制冷是利用高壓氣體的絕熱膨脹來達到低溫，并利用膨脹后的冷媒在低壓下的復熱即吸收載冷劑熱量使氣態(tài)冷媒升溫，載冷劑釋放熱量降溫，從而完成載冷劑的制冷。

二氧化碳是一種新興的自然工質(zhì)，液態(tài)二氧化碳蒸發(fā)點是溫度為-56.6℃，壓力為520kPa。二氧化碳作為制冷工質(zhì)有許多獨特的優(yōu)勢：從對環(huán)境的影響來看，除水和空氣以外，二氧化碳是與環(huán)境最為友善的制冷工質(zhì)。此外，二氧化碳還具備有良好的安全性和化學穩(wěn)定性，二氧化碳安全無毒，即便在高溫下也不產(chǎn)生有害氣體，具有與制冷循環(huán)和設備相適應的熱物理性質(zhì)，單位容積制冷量相當高，運動黏度低。

因此，將二氧化碳通過調(diào)整循環(huán)的排氣壓力，通過壓力變化后不同的焓值使冷媒在換熱器中較好地吸收外部載冷劑降溫所釋放的熱量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術中的上述問題，提出一種二氧化碳冷媒增壓循環(huán)制冷系統(tǒng)及其方法和空調(diào)制冷器。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

本發(fā)明的第一個方面是提供一種二氧化碳冷媒增壓循環(huán)制冷系統(tǒng)，包括：

氣態(tài)二氧化碳冷媒增壓機，所述氣態(tài)二氧化碳冷媒增壓機用于為系統(tǒng)內(nèi)的氣態(tài)二氧化碳冷媒增壓，以將其轉化為氣態(tài)高溫高壓二氧化碳冷媒；

室外換熱器，所述室外換熱器連接所述氣態(tài)二氧化碳冷媒增壓機的出口，用于接收所述氣態(tài)高溫高壓二氧化碳冷媒，以通過室外換熱器外表面與室外常溫空氣交換熱量，并將流經(jīng)的所述氣態(tài)高溫高壓二氧化碳冷媒轉換為氣態(tài)常溫高壓二氧化碳冷媒；

冷媒循環(huán)罐，所述冷媒循環(huán)罐連接所述室外換熱器的出口，用于接收并流轉所述常溫高壓二氧化碳冷媒，同時用于消除系統(tǒng)內(nèi)由于二氧化碳密度變化引起的壓力波動；

膨脹節(jié)流閥，所述膨脹節(jié)流閥連接所述冷媒循環(huán)罐的出口，用于將所述冷媒循環(huán)罐內(nèi)存儲的常溫高壓二氧化碳冷媒轉換為氣態(tài)中壓低溫二氧化碳冷媒；

室內(nèi)換熱器，所述室內(nèi)換熱器連接所述膨脹節(jié)流閥的出口，用于接收所述氣態(tài)中壓低溫二氧化碳冷媒以吸收載冷劑的熱量，交換熱量后的冷媒轉換為氣態(tài)中壓常溫二氧化碳冷媒，同時實現(xiàn)載冷劑的降溫制冷。

進一步地，所述氣態(tài)二氧化碳冷媒增壓機采用單級增壓機或雙級增壓機或多組單級增壓機串聯(lián)形式增壓。

進一步地，所述氣態(tài)二氧化碳冷媒增壓機的入口壓力為5kg/cm²-30kg/cm²，出口壓力為30kg/cm²-180kg/cm²。

進一步地，所述氣態(tài)二氧化碳冷媒增壓機的入口連接所述室內(nèi)換熱器的出口，用于接收所述室內(nèi)換熱器排出的所述氣態(tài)中壓常溫二氧化碳冷媒進行循環(huán)利用。