背景技术
二氧化碳作为一种天然工质,是目前CFCs工质替代的一个重点研究方向。根据二氧化碳作为制冷剂的相关热物理和化学性质及二氧化碳制冷循环,说明采用二氧化碳作制冷剂、采用跨临界循环的优越性。介绍二氧化碳制冷循环***关键设备为压缩机、膨胀机、气体冷却器、蒸发器的研究进展情况,并对采用二氧化碳作制冷剂的汽车空调、热泵***的应用进行综述,指出今后研究的发展方向。
由于CFC类制冷剂对臭氧层的破坏作用,大部分CFC与HCFC类工质将被逼退出使用。制冷工质的替代和环保问题自然成为制冷空调行业的关注焦点。自然制冷工质如二氧化碳受到越来越多的关注。文中简述了二氧化碳作为制冷剂的发展历史和它退出历史舞台的原因,根据二氧化碳作为制冷剂的相关热物理和化学性质以及三种可能的二氧化碳制冷循环,说明了采用二氧化碳为替代CFC与HCFC类工质、采用跨临界循环的优越性和必要性,对各国采用二氧化碳为制冷剂的制冷、空调、热泵***的应用及其研究情况进行了综述,浅谈研究发展的方向。
但随着大气臭氧层空洞的出现和全球气候的变暖,人们终于认识到制冷空调行业所使用的CFC与HCFC类制冷剂对大气具有破坏臭氧层负作用和产生温室效应。更在上世纪80年代发现南极上空的臭氧空洞后,世界上引发了环境问题新高潮,保护臭氧层的蒙特利尔议定书的签署正式生效,一系列CFC与HCFC类工质被列入受控表。这使到全世界的制冷空调行业面临严重的挑战,CFC与HCFC类工质的替代早已成为当前国际性的热门话题。
目前,对二氧化碳的制冷技术已经在不断的发展,但是,依然存在极大的不足,例如,在制冷上存在效率低,时间长,极大的降低了的工作效率,进而影响了二氧化碳的快速制冷。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了一种二氧化碳高效制冷***,解决了目前二氧化碳在制冷上存在效率低,时间长,极大的降低了的工作效率,进而影响了二氧化碳快速制冷的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种二氧化碳高效制冷***,包括制冷剂注入器、压缩机、气体冷却器、回热器、汽液分离器和蒸发器,所述制冷剂注入器、压缩机、气体冷却器、回热器、汽液分离器和蒸发器之间均通过管道相互连通,所述管道上且位于压缩机和气体冷却器之间的位置设置有安全阀,所述管道上且位于回热器和蒸发器之间的位置设置有流量计,所述管道的内部分别设置有压力传感器和温度传感器。
所述流量计的输出端与第一A/D转换器的输入端连接,并且第一A/D转换器的输出端与中央控制器的输入端连接,所述中央控制器的输出端分别与阀门、压力比较器和温度比较器的输入端连接,并且中央控制器与触摸式显示器双向连接,所述压力传感器和温度传感器的输出端均与第二A/D转换器的输入端连接,所述第二A/D转换器的输出端分别与中央控制器、压力比较器和温度比较器的输入端连接,并且压力比较器和温度比较器的输出端通过反馈模块与微处理器的输入端连接,所述微处理器的输出端分别与声光报警器、蒸发器、气体冷却器和压缩机的输入端连接。
优选的,所述气体冷却器的一侧连通有冷却水管,并且蒸发器的一侧连通有冷冻水管。
优选的,所述压力传感器和温度传感器的数量均至少为六个。
优选的,所述蒸发器与流量计之间的管道的内部固定连接有节流阀。
优选的,所述蒸发器的输入端与第一手动控制开关的输出端连接,并且气体冷却器的输入端与第二手动控制开关的输出端连接,所述压缩机的输入端与第三手动控制开关的输出端连接。
(三)有益效果
本发明提供了一种二氧化碳高效制冷***。具备以下有益效果:
(1)、该二氧化碳高效制冷***,通过制冷剂注入器、压缩机、气体冷却器、回热器、汽液分离器和蒸发器的配合设置,以及在管道的内部设置有的流量计、压力传感器和温度传感器,并且压力传感器、温度传感器、第二A/D转换器、压力比较器、温度比较器和微处理器的配合,解决了目前二氧化碳在制冷上存在效率低的情况,缩短了二氧化碳制冷的时间,更好的提高了工作的效率,保证了二氧化碳的快速制冷。
(2)、该二氧化碳高效制冷***,通过设置有的第一手动控制开关、第二手动控制开关和第三手动控制开关,微处理器的输出端与声光报警器的输入端连接,以及中央控制器的输出端与显示器的输入端连接,改变了传统的二氧化碳制冷的***结构单一,提高了二氧化碳制冷***的功能性,更好的方便了使用者的使用,提高了使用的效率。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种二氧化碳高效制冷***,如图1-4所示,包括制冷剂注入器1、压缩机2、气体冷却器3、回热器4、汽液分离器5和蒸发器6,制冷剂注入器1、压缩机2、气体冷却器3、回热器4、汽液分离器5和蒸发器6之间均通过管道7相互连通,管道7上且位于压缩机2和气体冷却器3之间的位置设置有安全阀8,管道7上且位于回热器4和蒸发器6之间的位置设置有流量计9,管道7的内部分别设置有压力传感器10和温度传感器11。
流量计9的输出端与第一A/D转换器12的输入端连接,并且第一A/D转换器12的输出端与中央控制器13的输入端连接,中央控制器13的输出端分别与阀门14、压力比较器15和温度比较器16的输入端连接,并且中央控制器13与触摸式显示器17双向连接,压力传感器10和温度传感器11的输出端均与第二A/D转换器18的输入端连接,第二A/D转换器18的输出端分别与中央控制器13、压力比较器15和温度比较器16的输入端连接,并且压力比较器15和温度比较器16的输出端通过反馈模块19与微处理器20的输入端连接,微处理器20的输出端分别与声光报警器21、蒸发器6、气体冷却器3和压缩机2的输入端连接。
本发明中,气体冷却器3的一侧连通有冷却水管22,并且蒸发器6的一侧连通有冷冻水管23。
本发明中,压力传感器10和温度传感器11的数量均至少为六个。
本发明中,蒸发器6与流量计9之间的管道7的内部固定连接有节流阀24。
本发明中,蒸发器6的输入端与第一手动控制开关25的输出端连接,并且气体冷却器3的输入端与第二手动控制开关26的输出端连接,压缩机2的输入端与第三手动控制开关27的输出端连接。
二氧化碳的临界温度为31.1℃,接近于环境温度,根据循环的外部条件可以实现亚临界循环、跨临界循环和超临界循环三种循环方式,其中二氧化碳超临界循环与普通的蒸气压缩式制冷完全不同,工质的循环过程没有相变,制冷空调应用中不采用该循环方式,二氧化碳亚临界循环过程,如图4中1→2→3→4→1所示,此时压缩机2的吸气、排气压力都低于临界压力,蒸发温度、冷凝温度也低于临界温度,换热过程主要依靠潜热来完成,目前,二氧化碳亚临界循环主要用于低温冷冻设备所用复叠式制冷***的低温级。
二氧化碳跨临界循环的流程与普通的蒸气压缩式制冷循环略有不同,其循环过程,如图1中的1→2’→3’→4’→1所示,此时压缩机2的吸气压力低于临界压力,蒸发温度也低于临界温度,循环的吸热过程在亚临界条件下进行,但是压缩机2排气压力高于临界压力,工质在高压侧的换热过程通过显热交换来完成,这与普通的蒸气压缩式制冷循环冷凝过程完全不同。
工作原理:使用者在使用前,根据二氧化碳制冷的需求,判定需要输入的合格的压力值和温度值,合格压力的最大值为压力报警阈值,并将压力报警阈值通过触摸式显示器1717输入至中央控制器1313中,中央控制器1313将压力报警阈值发送至压力比较器15中,作为压力数据比对值。
合格温度的最大值为温度报警阈值,并将温度报警阈值通过触摸式显示器17输入至中央控制器13中,中央控制器13将温度报警阈值发送至温度比较器16中,作为温度数据比对值。
使用者在使用时,设置有压力传感器10对二氧化碳的压力进行采集,并且将压力传感器10采集的压力数据传输到第二A/D转换器18,第二A/D转换器18对压力传感器10采集的压力数据进行数模转换,并将转换后的数据分别传输至中央控制器13和压力比较器15,中央控制器13再将采集的压力数据传输到触摸式显示器17,触摸式显示器17对压力数据进行显示。
在压力比较器15中,将压力传感器10实时采集的压力与压力比较器15中输入的压力报警阈值进行比较,若比对结果为实时接收的压力数据信息低于压力报警阈值,表明压力过底,压力比较器15通过反馈模块19将压力报警信号传输到微处理器20中,微处理器20控制压缩机2。
设置有温度传感器11对二氧化碳的温度进行采集,并且将温度传感器11采集的温度数据传输到第二A/D转换器18,第二A/D转换器18对温度传感器11采集的温度数据进行数模转换,并将转换后的数据分别传输至中央控制器13和温度比较器16,中央控制器13再将采集的温度数据传输到触摸式显示器17,触摸式显示器17对温度数据进行显示。
在温度比较器16中,将温度传感器11实时采集的温度与温度比较器16中输入的温度报警阈值进行比较,若比对结果为实时接收的温度数据信息低于温度报警阈值,表明温度过底,温度比较器16通过反馈模块19将温度报警信号传输到微处理器20中,微处理器20控制蒸发器6和气体冷却器3。
同时,微处理器20驱动声光报警器21进行报警并提醒使用者控制压缩机2、蒸发器6和气体冷却器3,使用者通过第一手动控制开关25控制蒸发器6,使用者通过第二手动控制开关26控制气体冷却器3,使用者通过第三手动控制开关27控制压缩机2。
而且,设置有流量计9对二氧化碳的流量进行采集,并且将流量计9采集的流量数据传输到第一A/D转换器12,第一A/D转换器12对流量计9采集的流量数据进行数模转换,并将转换后的数据传输至中央控制器13,中央控制器13再将采集的流量数据传输到触摸式显示器17,触摸式显示器17对流量数据进行显示。
综上所述,该二氧化碳高效制冷***,通过制冷剂注入器1、压缩机2、气体冷却器3、回热器4、汽液分离器5和蒸发器6的配合设置,以及在管道7的内部设置有的流量计9、压力传感器10和温度传感器11,并且压力传感器10、温度传感器11、第二A/D转换器18、压力比较器15、温度比较器16和微处理器20的配合,解决了目前二氧化碳在制冷上存在效率低的情况,缩短了二氧化碳制冷的时间,更好的提高了工作的效率,保证了二氧化碳的快速制冷。
并且,通过设置有的第一手动控制开关25、第二手动控制开关26和第三手动控制开关27,微处理器20的输出端与声光报警器21的输入端连接,以及中央控制器13的输出端与显示器的输入端连接,改变了传统的二氧化碳制冷的***结构单一,提高了二氧化碳制冷***的功能性,更好的方便了使用者的使用,提高了使用的效率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。