CN110507058A - 一种微型空气源热泵烫发装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种微型空气源热泵烫发装置及方法，属于电器技术领域。上托板连接水泵、电源、压缩机、毛细管、冷凝器、蒸发器、水箱及压力表，压缩机、毛细管、冷凝器、蒸发器彼此连接组成热泵装置，压缩机通过毛细管分别连接蒸发器及冷凝器，水箱和头罩组成烫发机装置；水泵分别通过管道连接冷凝器和水箱将热泵装置和烫发机装置,电源连接水泵、蒸发器及头罩。本发明首次将空气源热泵技术应用到烫发机中，代替原加热棒加热方式，实现了系统性的创新。

Description

一种微型空气源热泵烫发装置及方法

技术领域

本发明涉及一种微型空气源热泵烫发装置及方法，属于电器技术领域。

背景技术

随着中国经济的迅速发展，国民生活水平的不断提高，人民也更加关注个人的外在形象，因此促进了国内美容美发行业的快速发展。据统计：目前，国内美容美发店铺总量达300万余家，以平均每家有三台烫发机的数量，每台烫发机的额定功率为500W，每台设备每天平均工作八小时计算，则每年全国使用烫发机的耗电量达1.341×10⁷MWh。该项目利用有效的节能技术手段对烫发机进行优化设计与开发，可将新型烫发机的用电量减少为普通烫发机的三分之一，对节能减排具有重要的社会意义。

空气源热泵是一种利用少量电能驱动，使环境中空气的热量从低位热源向高位热源转移的节能技术装置。在该节能技术装置中，制冷剂是热量输运的有效载体，同时它良好的热物性也是热泵高效运行的重要保障。目前，热泵应用的制冷剂多为氟利昂，化学合成的氟利昂的ODP值和GWP值较高是引起臭氧层破坏和全球气候变暖的关键影响因素之一。根据蒙特利尔协议和基加利会议要求，采用天然制冷剂已成为制冷和热泵行业未来的发展趋势。天然工质二氧化碳以其低ODP值，单位容积制冷量大，绝热指数大，易获取等优点，可作为良好的制冷剂。与此同时，二氧化碳分子量小，根据特鲁顿定律可知其制冷能力很大，它在0℃的单位容积制冷量比一般制冷剂高5～8倍，因而可显著减小压缩机与装置的尺寸。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本发明提供一种微型空气源热泵烫发装置及方法。

一种微型空气源热泵烫发装置，上托板连接水泵、电源、压缩机、毛细管、冷凝器、蒸发器、水箱及压力表，压缩机、毛细管、冷凝器、蒸发器彼此连接组成热泵装置，压缩机通过毛细管分别连接蒸发器及冷凝器，水箱和头罩组成烫发机装置；水泵分别通过管道连接冷凝器和水箱将热泵装置和烫发机装置,电源连接水泵、蒸发器及头罩。

基板连接支撑杆，支撑杆连接上托板，支撑杆的顶部连接管道支撑。

水箱和头罩通过管道支撑连接，水箱中产生的蒸汽通过管道支撑提供给头罩，头罩输出烫发所需的蒸汽。

一种微型空气源热泵烫发方法,含有以下步骤；以天然工质二氧化碳作为制冷剂，利用电动热泵提取空气中的热量加热烫发机水箱中的水产生蒸汽，进行烫发。

本发明的优点是：

基于二氧化碳制冷剂跨临界循环特点和逆卡诺循环原理，结合空气源热泵节能的优势，本发明旨以天然工质二氧化碳作为制冷剂，利用电动热泵提取空气中的热量加热烫发机原水箱中的水产生蒸汽，进行工作。该产品既利用了二氧化碳绿色环保、制热量高、循环效率高的特点，也充分利用了空气源热泵节能环保和使用灵活等特点。同时，本发明创新性提出利用微型压缩机满足烫发机烫发工况的技术，这有益于推动二氧化碳压缩机小型化的进程。与普通型烫发机用电量相比，本发明在满足相同的制热量下，其用电量仅为普通烫发机用电量的三分之一。因此，本发明具有良好的节能效果，以小见大对社会节能减排做出应有的贡献。

按照市场需求导向的原则，同时考虑国家节能环保的需求，本发明在充分市场调研的前提下，基于二氧化碳制冷剂跨临界循环特点和逆卡诺循环原理，结合空气源热泵节能的优势，创新性发明了一种基于跨临界二氧化碳制冷剂的微型空气源热泵烫发装置。

本发明首次将空气源热泵技术应用到烫发机中，代替原加热棒加热方式，实现了系统性的创新。本发明以自然工质二氧化碳作为制冷剂，利用二氧化碳跨临界循环过程制冷量高的特点，并通过微型板式热交换器对水进行加热。本发明首次提出利用二氧化碳为制冷剂的微型压缩机技术，实现了系统结构的小型化。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，如图其中：

图1为本发明的连接结构示意图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为本发明的部件结构连接示意图。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

具体实施方式

显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当称元件、组件被“连接”到另一元件、组件时，它可以直接连接到其他元件或者组件，或者也可以存在中间元件或者组件。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。

为便于对实施例的理解，下面将结合做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明的限定。

实施例1：如图1、图2及图3所示，一种微型空气源热泵烫发装置，基板10连接支撑杆11，支撑杆11连接上托板12，支撑杆11的顶部连接管道支撑13，上托板12连接水泵1、电源2、压缩机3、毛细管4、冷凝器5、蒸发器6、水箱7及压力表8，压缩机3、毛细管4、冷凝器5、蒸发器6彼此连接组成热泵装置，压缩机3通过毛细管4分别连接蒸发器6及冷凝器5，水箱7和头罩9组成烫发机装置，水箱7和头罩9通过管道支撑13连接。

管道支撑13由塑料的内部管道和外部塑料外壳组成，塑料外壳长10cm，宽5cm，高5cm。外壳将头罩9与支撑杆11连接，固定头罩9，内部管道将水箱7中产生的水蒸气输送至头罩9中喷出，头罩9输出烫发所需的蒸汽。

水泵1分别通过管道连接冷凝器5和水箱7将热泵装置和烫发机装置,电源2连接水泵1、蒸发器6及头罩9。

实施例2：如图1、图2及图3所示，一种微型空气源热泵烫发方法，分为两个单元：二氧化碳空气源热泵单元和蒸汽型烫发单元，两个单元通过水箱进行连接；含有以下步骤；

二氧化碳空气源热泵单元是以二氧化碳作为制冷剂，低温低压的二氧化碳气液混合物在微通道蒸发器中，定压吸收环境中空气的热量蒸发成气态制冷剂，并通过微型压缩机吸气口进入压缩机，被绝热压缩变成高温高压制冷剂气体经排气口排出，进入板换冷凝器进行等压放热后，变成气液混合物，流经节流阀被绝热膨胀成低温低压气液混合物，再回到蒸发器进行蒸发，完成一个循环过程。

经板换与二氧化碳制冷剂换热出来的高温冷却水由水泵送到烫发机的水箱，在低压环境下产生蒸汽，蒸汽经烫发机的头罩喷出，完成烫发单元的工作过程。

二氧化碳空气源热泵单元为实施例1的热泵装置。

蒸汽型烫发单元为实施例1的烫发机装置。

本发明采用的换热器分别为微通道换热器和微型板式换热器。

其中，微通道换热器作为蒸发器6，微通道换热器为现有技术产品，或者配备有120*120mm轴流方框风机。

微通道换热器为蒸发器6，整个蒸发器6的材料为铝，铝的传热系数高，单位面积换热效率高，在同等的换热量下，蒸发器6的体积可以更小，且蒸发器6的微通道为扁管结构，散热面积大，这大幅增加了换热器的传热性能。

微型板式换热器为冷凝器5，冷凝器5内部分为两个单元，可同时循环制冷剂和水，并且它的结构紧凑，体积小，内部的流道小，板片为波形，使制冷剂在流速很小的情况下也能有较高的传热系数，传热有效度最高可达90％以上。

冷凝器5可以采用现有技术产品。

如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种微型空气源热泵烫发装置，其特征在于上托板连接水泵、电源、压缩机、毛细管、冷凝器、蒸发器、水箱及压力表，压缩机、毛细管、冷凝器、蒸发器彼此连接组成热泵装置，压缩机通过毛细管分别连接蒸发器及冷凝器，水箱和头罩组成烫发机装置；水泵分别通过管道连接冷凝器和水箱将热泵装置和烫发机装置,电源连接水泵、蒸发器及头罩。

2.根据权利要求1所述的一种微型空气源热泵烫发装置，其特征在于基板连接支撑杆，支撑杆连接上托板，支撑杆的顶部连接管道支撑。

3.根据权利要求1所述的一种微型空气源热泵烫发装置，其特征在于水箱和头罩通过管道支撑连接，水箱中产生的蒸汽通过管道支撑提供给头罩。

4.一种微型空气源热泵烫发方法,其特征在于含有以下步骤；以天然工质二氧化碳作为制冷剂，利用电动热泵提取空气中的热量加热烫发机水箱中的水产生蒸汽，进行烫发。

5.根据权利要求4所述的一种微型空气源热泵烫发方法,其特征在于含有以下步骤；二氧化碳空气源热泵单元是以二氧化碳作为制冷剂，低温低压的二氧化碳气液混合物在微通道蒸发器中，定压吸收环境中空气的热量蒸发成气态制冷剂，并通过微型压缩机吸气口进入压缩机，被绝热压缩变成高温高压制冷剂气体经排气口排出，进入板换冷凝器进行等压放热后，变成气液混合物，流经节流阀被绝热膨胀成低温低压气液混合物，再回到蒸发器进行蒸发，完成一个循环过程。

6.根据权利要求5所述的一种微型空气源热泵烫发方法,其特征在于含有以下步骤；经板换与二氧化碳制冷剂换热出来的高温冷却水由水泵送到烫发机的水箱，在低压环境下产生蒸汽，蒸汽经烫发机的头罩喷出，完成烫发单元的工作过程。