本發(fā)明涉及CO₂熱泵領(lǐng)域，特別是一種具有雙回?zé)嵫b置的CO₂空氣源熱泵系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的熱泵熱水器系統(tǒng)主要由壓縮機(jī)、節(jié)流閥、蒸發(fā)器以及冷凝器構(gòu)成，基本工作原理為：制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)吸收低溫物體的熱量，蒸發(fā)成氣體媒體，蒸發(fā)器出來的氣體媒體經(jīng)過壓縮機(jī)的壓縮，變?yōu)楦邷馗邏旱臍怏w媒體，高溫高壓的氣體媒體在冷凝器中將熱能釋放給高溫物體、同時自身變?yōu)楦邏阂后w媒體，高壓液體媒體流經(jīng)膨脹閥節(jié)流減壓，再變?yōu)檫^熱液體媒體，進(jìn)入蒸發(fā)器，如此循環(huán)。

隨著科技的進(jìn)步以及人們節(jié)能意識的提高，近年來，熱泵熱水器市場發(fā)展迅速，歐美、日本等地區(qū)CO₂空氣源熱泵熱水器在市場已有一定市場容量。CO₂空氣源熱泵熱水器在國內(nèi)越來越多的廠家開始投入研發(fā)，因其空氣源熱泵產(chǎn)品在低溫環(huán)境下，制熱能力衰減，能效下降。隨著熱泵熱水器能效標(biāo)準(zhǔn)的開始實行，為了能效達(dá)標(biāo)或達(dá)到更高的能效，熱泵廠家的通常做法如下：一是增大熱泵熱水器兩器（蒸發(fā)器、冷凝器）的換熱面積；二是選用能效更高的壓縮機(jī)。然而以上兩種做法直接推高了熱泵熱水器的產(chǎn)品成本，也直接推高了產(chǎn)品售價，給用戶帶來額外的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題和提出的技術(shù)任務(wù)是克服現(xiàn)有熱泵熱水器產(chǎn)品成本高的缺陷，提供一種具有雙回?zé)嵫b置的CO₂空氣源熱泵系統(tǒng)，令系統(tǒng)中氣體CO₂經(jīng)過經(jīng)濟(jì)器、回?zé)崞鲀杉墦Q熱、吸熱來有效提高熱泵系統(tǒng)的回氣溫度，進(jìn)而提高熱泵的制熱量及能效，并降低熱泵系統(tǒng)冷卻（冷凝）側(cè)溫度、壓力，降低系統(tǒng)功耗，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的具有雙回?zé)嵫b置的CO₂空氣源熱泵系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)、氣體冷卻器、蒸發(fā)器以及節(jié)流閥，其特征是：還包括回?zé)崞骱徒?jīng)濟(jì)器，所述回?zé)崞靼▋σ浩饕约蔼?dú)立設(shè)置于儲液器內(nèi)的氣液分離器，所述儲液器上設(shè)有經(jīng)內(nèi)腔連通的液態(tài)制冷劑進(jìn)口和液態(tài)制冷劑出口，所述氣液分離器上設(shè)有經(jīng)內(nèi)腔連通的氣態(tài)制冷劑進(jìn)口A和氣態(tài)制冷劑出口A；所述經(jīng)濟(jì)器上設(shè)有高溫高壓液態(tài)制冷劑進(jìn)口、高溫高壓液態(tài)制冷劑出口、氣態(tài)制冷劑進(jìn)口B、氣態(tài)制冷劑出口B，所述的高溫高壓液態(tài)制冷劑進(jìn)口與高溫高壓液態(tài)制冷劑出口連通，所述的氣態(tài)制冷劑進(jìn)口B與氣態(tài)制冷劑出口B連通；所述壓縮機(jī)的出口與所述氣體冷卻器的進(jìn)口連接，所述氣體冷卻器的出口與所述高溫高壓液態(tài)制冷劑進(jìn)口連接，所述高溫高壓液態(tài)制冷劑出口與所述液態(tài)制冷劑進(jìn)口連接，所述液態(tài)制冷劑出口經(jīng)所述的節(jié)流閥與所述蒸發(fā)器的進(jìn)口連接，所述蒸發(fā)器的出口與所述氣態(tài)制冷劑進(jìn)口B連接，所述氣態(tài)制冷劑出口B與所述氣態(tài)制冷劑進(jìn)口A連接，所述氣態(tài)制冷劑出口A與所述壓縮機(jī)的進(jìn)口連接。

作為優(yōu)選技術(shù)手段：所述的氣體冷卻器為套管換熱器，所述的蒸發(fā)器為翅片換熱器，所述的經(jīng)濟(jì)器為套管換熱器。

作為優(yōu)選技術(shù)手段：所述的回?zé)崞靼ù笮蓚€獨(dú)立的封閉鋼罐，大封閉鋼罐作為儲液器，小封閉鋼罐作為氣液分離器，大封閉鋼罐的上端壁與小封閉鋼罐的上端壁之間連接有兩個接管將小封閉鋼罐懸空在大封閉鋼罐內(nèi)，氣態(tài)制冷劑進(jìn)口A和氣態(tài)制冷劑出口A分別與一個所述的接管密封裝配。

作為優(yōu)選技術(shù)手段：所述的液態(tài)制冷劑進(jìn)口和液態(tài)制冷劑出口連接至所述儲液器內(nèi)位于所述氣液分離器的下側(cè)的位置。

本發(fā)明的有益效果是：通過在現(xiàn)有CO₂空氣源熱泵系統(tǒng)的基礎(chǔ)上做出改進(jìn)，在系統(tǒng)中增設(shè)了回?zé)崞?、?jīng)濟(jì)器，系統(tǒng)工作時進(jìn)行兩次吸取冷卻（冷凝）后制冷劑中的潛熱；工作過程中，自蒸發(fā)器出來的低溫低壓的氣態(tài)制冷劑經(jīng)過經(jīng)濟(jì)器的氣態(tài)制冷劑進(jìn)口B，從氣態(tài)制冷劑出口B出來完成首次吸取系統(tǒng)中冷卻（冷凝）后制冷劑的潛熱后，再進(jìn)入回?zé)崞鞯臍庖悍蛛x器中進(jìn)行氣液分離，然后氣態(tài)制冷劑回到壓縮機(jī)中進(jìn)行壓縮；而從氣體冷卻器出來的高溫高壓的液態(tài)制冷劑在氣體冷卻器中冷卻（冷凝）后，進(jìn)入經(jīng)濟(jì)器中將高溫高壓制冷劑的潛熱傳遞給蒸發(fā)器出來的氣態(tài)制冷劑，高溫高壓的制冷劑從高溫高壓液態(tài)制冷劑出口出來進(jìn)入儲液器中，高溫高壓的液態(tài)制冷劑儲存于儲液器中，并將制冷劑中的潛熱二次傳遞給氣液分離器中的氣態(tài)制冷劑，氣態(tài)制冷劑吸收儲液器中高溫壓液態(tài)制冷劑的潛熱從而提高氣態(tài)制冷劑的溫度，提高了CO₂空氣源熱泵的制熱量及能效，并降低了整個CO₂空氣源熱泵系統(tǒng)的冷卻（冷凝）側(cè)的溫度、壓力，從而降低了系統(tǒng)功耗，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的同時，并能有效提高CO₂空氣源熱泵的回水溫度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明具有雙回?zé)嵫b置的CO₂空氣源熱泵系統(tǒng)的原理圖；

圖2為本發(fā)明經(jīng)濟(jì)器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明回?zé)崞鞯慕Y(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3的俯視圖；

圖中標(biāo)號說明：

1-壓縮機(jī)；

2-氣體冷卻器；

3-經(jīng)濟(jì)器：31-高溫高壓液態(tài)制冷劑進(jìn)口，32-高溫高壓液態(tài)制冷劑出口，33-氣態(tài)制冷劑進(jìn)口B，34-氣態(tài)制冷劑出口B；

4-節(jié)流閥；

5-蒸發(fā)器；

6-回?zé)崞鳎?1-液態(tài)制冷劑進(jìn)口，62-液態(tài)制冷劑出口，63-氣態(tài)制冷劑進(jìn)口A，64-氣態(tài)制冷劑出口A；

7-儲液器；

8-氣液分離器。

具體實施方式

以下結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

如圖1所示，本發(fā)明的具有雙回?zé)嵫b置的CO₂空氣源熱泵系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)1、氣體冷卻器2、經(jīng)濟(jì)器3、節(jié)流閥4、蒸發(fā)器5、回?zé)崞?，回?zé)崞?（參見圖3-4）包括儲液器7以及獨(dú)立設(shè)置于儲液器7內(nèi)的氣液分離器8，儲液器7上設(shè)有經(jīng)內(nèi)腔連通的液態(tài)制冷劑進(jìn)口61和液態(tài)制冷劑出口62，氣液分離器8上設(shè)有經(jīng)內(nèi)腔連通的氣態(tài)制冷劑進(jìn)口A63和氣態(tài)制冷劑出口A64；經(jīng)濟(jì)器3（參見圖2）上設(shè)有高溫高壓液態(tài)制冷劑進(jìn)口31、高溫高壓液態(tài)制冷劑出口32、氣態(tài)制冷劑進(jìn)口B33、氣態(tài)制冷劑出口B34，高溫高壓液態(tài)制冷劑進(jìn)口31與高溫高壓液態(tài)制冷劑出口32連通，氣態(tài)制冷劑進(jìn)口B33與氣態(tài)制冷劑出口B34連通；壓縮機(jī)1的出口與氣體冷卻器2的進(jìn)口連接，氣體冷卻器2的出口與高溫高壓液態(tài)制冷劑進(jìn)口31連接，高溫高壓液態(tài)制冷劑出口32與液態(tài)制冷劑進(jìn)口61連接，液態(tài)制冷劑出口62經(jīng)節(jié)流閥4與蒸發(fā)器5的進(jìn)口連接，蒸發(fā)器5的出口與氣態(tài)制冷劑進(jìn)口B33連接，氣態(tài)制冷劑出口B34與氣態(tài)制冷劑進(jìn)口A63連接，氣態(tài)制冷劑出口A64與壓縮機(jī)1的進(jìn)口連接。

具體的，氣體冷卻器2為套管換熱器，蒸發(fā)器5為翅片換熱器，經(jīng)濟(jì)器3為套管換熱器?；?zé)崞?包括大小兩個獨(dú)立的封閉鋼罐，大封閉鋼罐作為儲液器7，小封閉鋼罐作為氣液分離器8，大封閉鋼罐的上端壁與小封閉鋼罐的上端壁之間連接有兩個接管將令小封閉鋼罐懸空在大封閉鋼罐內(nèi)，氣態(tài)制冷劑進(jìn)口A63和氣態(tài)制冷劑出口A64分別與一個接管密封裝配。構(gòu)成回?zé)崞?的封閉鋼罐的最高工作壓力設(shè)計為13MPa。液態(tài)制冷劑進(jìn)口61和液態(tài)制冷劑出口62連接至儲液器7內(nèi)位于氣液分離器8的下側(cè)的位置。

本發(fā)明的工作原理如下：自蒸發(fā)器5出來的低溫低壓的氣態(tài)制冷劑進(jìn)入經(jīng)濟(jì)器3中首次吸取系統(tǒng)中制冷劑的潛熱，首次吸取熱量后的低溫低壓氣態(tài)制冷劑進(jìn)入回?zé)崞?的氣液分離器8中進(jìn)行氣液分離，然后氣態(tài)制冷劑回到壓縮機(jī)1中進(jìn)行壓縮；而從氣體冷卻器出來的高溫高壓的液態(tài)制冷劑在氣體冷卻器中冷卻（冷凝）后，經(jīng)高溫高壓液態(tài)制冷劑進(jìn)口31進(jìn)入經(jīng)濟(jì)器3中將高溫高壓制冷劑的潛熱傳遞給蒸發(fā)器出來的氣態(tài)制冷劑，從經(jīng)濟(jì)器3的高溫高壓液態(tài)制冷劑出口32出來的高溫高壓的液態(tài)制冷劑進(jìn)入儲液器7中，進(jìn)入儲液器7中的高溫高壓的液態(tài)制冷劑儲存于儲液器7中，并將高溫高壓的制冷劑中的潛熱傳遞給氣液分離器8中的氣態(tài)制冷劑，氣態(tài)制冷劑進(jìn)行二次吸取儲液器7中高溫壓液態(tài)制冷劑的潛熱從而提高氣態(tài)制冷劑的溫度，進(jìn)而提高了CO₂空氣源熱泵的制熱量及能效，并降低了整個CO₂空氣源熱泵系統(tǒng)的冷卻（冷凝）側(cè)的溫度、壓力，從而降低了系統(tǒng)功耗，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的同時，并能有效提高CO₂空氣源熱泵的回水溫度。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳具體實施方式，但本發(fā)明保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此本發(fā)明保護(hù)范圍以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。