專利名稱：二氧化碳熱泵雙溫飲水機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于供應(yīng)冷、熱水的飲水機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由于大氣臭氧層破壞、全球氣溫變暖、氣候異常等環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重，節(jié)能 和環(huán)保己成為全人類共同關(guān)注的課題。
隨著人們生活水平的提高，飲水機(jī)已經(jīng)在人們生活和工作中得到普及，目前
我國(guó)飲水機(jī)年產(chǎn)量己達(dá)3000萬(wàn)臺(tái)，而且人們對(duì)飲水機(jī)性能的要求越來(lái)越高，不 但能提供熱水，還要提供冷水。飲水機(jī)加熱功率一般為300-1000w，制冷功率一 般為80-100w。 一個(gè)家庭一天在飲水機(jī)上的用電量為0.5-1.5度， 一座中型的辦 公大樓一天在飲水機(jī)上的用電量可達(dá)500-1000w，我國(guó)飲水機(jī)年產(chǎn)量達(dá)3000萬(wàn) 臺(tái)，由此可見(jiàn)在飲水機(jī)上的節(jié)能潛力非常可觀。
目前市場(chǎng)上的飲水機(jī)主要有供熱水型(單溫型)和供熱水冷水型(雙溫型) 兩種型式。供熱水型飲水機(jī)采用的是電加熱，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加熱量大，加熱 迅速的優(yōu)點(diǎn)，但它的耗能較大，且容易發(fā)生短路事故。供冷水熱水型既能提供熱 水又能提供冷水，它的加熱形式也是電加熱，但其制冷形式有兩種， 一種是半導(dǎo) 體制冷，另一種是壓縮式制冷。半導(dǎo)體制冷的制冷量比較小，而普通壓縮式制冷 采用的制冷劑是氟利昂，只能提供低于30-4(TC的熱水，不能滿足需求，需要電 加熱來(lái)補(bǔ)充加熱，使飲水機(jī)裝置復(fù)雜，且制冷劑氟利昂對(duì)環(huán)境有一定的破壞作用。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是克服上述的種種缺陷，將二氧化碳熱泵和飲水機(jī)結(jié)合 組成一個(gè)系統(tǒng)，形成一個(gè)跨臨界二氧化碳熱泵飲水機(jī)，同時(shí)供應(yīng)冷熱水，發(fā)揮二 氧化碳熱泵系統(tǒng)在環(huán)保和節(jié)能方面的優(yōu)勢(shì)，即提供一種節(jié)能環(huán)保型二氧化碳熱泵 雙溫飲水機(jī)。
為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型采取的具體技術(shù)方案如下
二氧化碳熱泵雙溫飲水機(jī)，包括供熱水循環(huán)和供冷水循環(huán)，其特征在于供 冷水循環(huán)和供熱水循環(huán)包括壓縮機(jī)、三通閥A、熱膽或氣體冷卻器、三通閥B(5)、 膨脹閥、三通閥C、冷膽或蒸發(fā)器、三通閥D，且依次通過(guò)管道串聯(lián)形成環(huán)路。
上述的二氧化碳熱泵雙溫飲水機(jī)，較佳的方案是，通過(guò)在冷膽和熱膽上分別
設(shè)置熱電偶溫度傳感器A、 B，且熱電偶溫度傳感器A、 B與相應(yīng)的三通閥連接。 這樣就可以通過(guò)檢測(cè)冷膽溫度(tL)和熱膽溫度(tR)來(lái)判斷三通闊A、 B、 C、 D的開(kāi)啟方向，從而實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)循環(huán)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。 本實(shí)用新型的有益效果-
本實(shí)用新型的雙溫飲水機(jī)將二氧化碳熱泵和飲水機(jī)結(jié)合組成一個(gè)系統(tǒng)，形成 一個(gè)跨臨界二氧化碳熱泵飲水機(jī)，同時(shí)供應(yīng)冷熱水，發(fā)揮二氧化碳熱泵系統(tǒng)在環(huán) 保和節(jié)能方面的優(yōu)勢(shì)。本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)的功能可把冷水或空氣中的熱量轉(zhuǎn)移 到熱水中，從而同時(shí)供給冷水和熱水。
從節(jié)能環(huán)保方面來(lái)講，因?yàn)?1)采用二氧化碳熱泵循環(huán)，對(duì)環(huán)境的影響很 ?。?2) 二氧化碳熱泵系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)制冷和制熱兩種功能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；(3) 二氧化 碳跨臨界熱泵循環(huán)的放熱溫度較高，且存在一個(gè)相當(dāng)大的溫度滑移(約80 100°C)，非常適合對(duì)水的加熱，可提供90。C的熱水；(4)熱泵循環(huán)是一種能量轉(zhuǎn)移 的循環(huán)，加熱同樣水量的熱水，能耗僅是電加熱和燃?xì)饧訜岬?/4。
以下結(jié)合附


圖1進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的具體構(gòu)造
圖1是本實(shí)用新型的二氧化碳熱泵雙溫飲水機(jī)的結(jié)構(gòu)原理圖。
各主要部件的名稱為
1-壓縮機(jī) 2、 5、 7、 IO-三通閥A、 B、 C、 D 3-熱膽 4-氣體冷卻器 6-膨脹閥8-冷膽 9-蒸發(fā)器 11、 12-熱電偶溫度傳感器A、 B
具體實(shí)施方式實(shí)施例1
本實(shí)用新型所述的二氧化碳熱泵雙溫飲水機(jī)，其加熱和制冷的方法是通過(guò)跨 臨界C02熱泵循環(huán)系統(tǒng)中的氣體冷卻器4和蒸發(fā)器9分別對(duì)熱膽3加熱和冷膽8 冷卻而實(shí)現(xiàn)供應(yīng)冷、熱水目的的。
具體的結(jié)構(gòu)如
圖1所示，二氧化碳熱泵雙溫飲水機(jī)的供冷水循環(huán)和供熱水循 環(huán)依次由壓縮機(jī)l、三通閥A2、熱膽3或氣體冷卻器4、三通閥B5、膨脹閥6、 三通閥C7、冷膽8或蒸發(fā)器9、三通閥D10組成，且通過(guò)管道串聯(lián)形成環(huán)路。
其工作原理是二氧化碳在壓縮機(jī)1中被壓縮成高溫高壓的超臨界氣體，再 通過(guò)三通閥B2后進(jìn)入熱膽被熱膽中的水冷卻，同時(shí)把水加熱到設(shè)定的溫度。流 出熱膽后二氧化碳通過(guò)膨脹閥變?yōu)榈蜏氐蛪阂后w，然后通過(guò)三通閥C7后進(jìn)入冷 膽蒸發(fā)吸熱，冷卻冷膽里的水，最后二氧化碳重新回到壓縮機(jī)。本實(shí)用新型所述的二氧化碳熱泵雙溫飲水機(jī)可根據(jù)用戶不同的需求，通過(guò)三 通閥進(jìn)行轉(zhuǎn)換，保持系統(tǒng)工作的穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)冷水和熱水的供應(yīng)。
更優(yōu)選的方案是，在冷膽和熱膽上分別設(shè)置熱電偶溫度傳感器A、 B (11、
12)，且熱電偶溫度傳感器A、 B (11、 12)與相應(yīng)的制冷和加熱裝置上的三通閥 連接。這樣就可以通過(guò)檢測(cè)冷膽溫度(tL)和熱膽溫度(tR)來(lái)判斷三通閥(2、 5、 7、 10)的開(kāi)啟方向，從而實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)循環(huán)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。給冷膽溫度控制器 設(shè)定兩個(gè)對(duì)比溫度值tLl、 tL2(tLl> tL2);給熱膽溫度控制器設(shè)定兩個(gè)對(duì)比溫度 值tRl、 tR2(tRl >tR2)。
本實(shí)用新型能實(shí)現(xiàn)4種工作模式，分別是
1) 冷水和熱水的水溫都沒(méi)有達(dá)到要求的工況，即tLl> tL > tL2、 tRl> tR > tR2,此時(shí)冷膽和熱膽內(nèi)的熱量及壓縮機(jī)的功基本能夠平衡，這時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行，三通 閥A2 a-b接通、三通閥B5 a-b接通、三通閥7 Ca-b接通、三通閥D10 a-b接通， 冷膽和熱膽與系統(tǒng)連通，氣體冷卻器和蒸發(fā)器與系統(tǒng)連通斷開(kāi)。
2) 冷水水溫達(dá)到要求而熱水水溫沒(méi)有達(dá)到要求的工況，即tL < tL2、tR< tRl ， 此時(shí)冷膽內(nèi)的水溫度很低，熱膽里的水溫度還不夠高，這時(shí)三通閥C、 D (7、 10)自動(dòng)切換(三通閥7Ca-c接通、三通閥10D c-b接通)，冷膽與系統(tǒng)斷開(kāi)， 蒸發(fā)器連入系統(tǒng)，使二氧化碳通過(guò)蒸發(fā)器蒸發(fā)吸熱。
3) 冷水水溫沒(méi)有達(dá)到要求而熱水水溫達(dá)到要求的工況，即tL > tL2、tR> tRl ， 此時(shí)熱膽內(nèi)的水溫很高，冷膽內(nèi)的水溫度很不夠低，這時(shí)三通閥A、 B (2、 5) 自動(dòng)切換(三通閥7Ca-c接通、三通閥10Dc-b接通)，熱膽與系統(tǒng)斷開(kāi)，氣體 冷卻器連入系統(tǒng)，使二氧化碳通過(guò)氣體冷卻器冷卻。
4) 冷熱水均達(dá)到飲用溫度要求的工況，即tL〈tL2、 tR〉tRl，這時(shí)冷水不需再冷卻，熱水不需再加熱，系統(tǒng)停止運(yùn)行,
權(quán)利要求1.二氧化碳熱泵雙溫飲水機(jī)，包括供熱水循環(huán)和供冷水循環(huán)，其特征在于供冷水循環(huán)和供熱水循環(huán)包括壓縮機(jī)(1)、三通閥A(2)、熱膽(3)或氣體冷卻器(4)、三通閥B(5)、膨脹閥(6)、三通閥C(7)、冷膽(8)或蒸發(fā)器(9)、三通閥D(10)，且依次通過(guò)管道串聯(lián)形成環(huán)路。
2. 如權(quán)利要求1所述的二氧化碳熱泵雙溫飲水機(jī)，其特征在于在冷膽和熱膽 上分別設(shè)有熱電偶溫度傳感器A、 B (11、 12)，且熱電偶溫度傳感器A、 B(11、 12)與相應(yīng)的三通閥連接。
專利摘要本實(shí)用新型屬于供應(yīng)冷熱水的飲水機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型所述的二氧化碳熱泵雙溫飲水機(jī)，其供熱水和冷水循環(huán)包括壓縮機(jī)、熱膽(或氣體冷卻器)、膨脹閥、冷膽(或蒸發(fā)器)及閥門，并通過(guò)管路串聯(lián)形成環(huán)路。本實(shí)用新型的雙溫飲水機(jī)將二氧化碳熱泵和飲水機(jī)結(jié)合組成一個(gè)系統(tǒng)，形成一個(gè)跨臨界二氧化碳熱泵飲水機(jī)，可把冷水中的熱量轉(zhuǎn)移到熱水中，從而同時(shí)供給冷水和熱水，發(fā)揮二氧化碳熱泵系統(tǒng)在節(jié)能和環(huán)保方面的優(yōu)勢(shì)。本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)同時(shí)供應(yīng)冷熱水的功能。
文檔編號(hào)F24H9/18GK201340078SQ20082015713
公開(kāi)日2009年11月4日 申請(qǐng)日期2008年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月16日
發(fā)明者靜 呂, 呂逸凡, 楊大章, 王宇恒 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)