一种空气源热泵高温烘干消毒柜

本发明涉及消毒柜技术，尤其涉及一种空气源热泵高温烘干消毒柜。

背景技术：

碗、筷、碟、勺等餐具是人们日常生活的必需用品，大量调查资料表明，从这些餐具上常可检测出各种致病微生物。如果在日常生活中，不经常对餐具进行彻底地清洗和消毒，那么这些餐具就可能成为传播如甲型肝炎、痢疾、伤寒、结核病及食物中毒等疾病的媒介。因此，作好餐具的日常消毒，可以避免疾病的传播，有利于人们的身体健康。常见消毒方法有煮沸消毒、蒸汽消毒、烤箱消毒、浸泡消毒等，其中烤箱消毒为家用餐具消毒的最主要方法，消毒方式有电热消毒、臭氧消毒、紫外线消毒或这三种方式的组合消毒。电热消毒是通过电热元件加热烘干餐具进行消毒的方式，这种消毒方式使餐具受热面积小，餐具受热不均匀，致使餐具消毒不均匀，易出现消毒的死角区域，消毒效果欠佳，另外这种消毒方式是电热元件通过消耗电能来加热烘干餐具的，因此电能消耗较大。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种利用空气源热泵进行高温烘干和消毒的消毒柜。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：包括第一压缩机1a、第二压缩机1b、第一冷凝器2a、第二冷凝器2b、第三冷凝器2c、第一节流部件3a、第二节流部件3b、蒸发器4、制冷剂罐5、第一回热器6a、第二回热器6b、第一电动控制阀7a、第二电动控制阀7b、第一单向阀8a、第二单向阀8b、风管9、高温消毒柜体10；所述第一冷凝器2a、第二冷凝器2b、第三冷凝器2c的高压侧制冷剂入口相互并联连接到第二压缩机1b排气口，所述第一冷凝器2a、第二冷凝器2b、第三冷凝器2c的制冷剂通道出口相互并联连接到第二回热器6b的高压侧制冷剂通道入口，第二回热器6b的高压侧制冷剂通道出口经第二节流部件3b与制冷剂罐5的入口相连，制冷剂罐5的顶部设有气体出口且底部设有液体出口，制冷剂罐5底部的液体出口、第一回热器6a高压侧制冷剂通道、第一节流部件3a、蒸发器4的制冷剂通道、第一回热器6a的低压侧制冷剂通道、第二回热器6b的低压侧制冷剂通道、第一压缩机1a的吸气口依次串接，制冷剂罐5的顶部气体出口经第二电动控制阀7b与第二压缩机1b吸气口相连，第二压缩机1b吸气口还与第一单向阀8a的出口相连，第一单向阀8a的入口与第一压缩机1a排气口相连；所述的第二单向阀8b进口与出口分别与第一压缩机1a吸气口、第一单向阀8a的出口相连，所述的第二节流部件3b两个端口与第一电动控制阀7a的两个端口并联连接。

所述风管9上开设有第一风口11a、第二风口11b和第三风口11c，第一风口11a、第二风口11b、第三风口11c设置于高温消毒柜10背面,用于排除烘干餐具所产生的湿空气，并通过所述风管9收集之后，排至蒸发器4的空气侧入口处。

所述消毒柜体内设温度传感器12，温度传感器12的电信号输出端与控制器13相连，控制器13还与计时器14、第一电动控制阀7a、第二电动控制阀7b、第一压缩机1a、第二压缩机2b的电信号线相连。

所述的第一冷凝器2a、第二冷凝器2b和第三冷凝器2c由低到高等间距水平放置在高温消毒柜体10内。

所述制冷剂罐5用作气液分离器或储液器，当第一压缩机1a和第二压缩机1b同时工作时，制冷剂罐5用作气液分离器；当第二压缩机1b工作且第一压缩机1a不工作时，制冷剂罐5用作储液器。

所述空气源热泵高温烘干消毒柜所用的制冷剂为r236fa、r236ea、r245fa或r245ca。

所述第一节流部件3a和第二节流部件3b为毛细管、热力膨胀阀、电磁阀或手动节流阀的一种或两种。

本发明优点在于利用空气源热泵实现110℃~130℃高温烘干消毒，节省电能；根据高温消毒柜体内的设定温度来控制单级压缩热泵循环和双级压缩热泵循环的切换，保证了消毒柜的全年全天候运行的可靠性；将消毒柜内排出的湿热空气送至蒸发器的空气侧入口处，可以提高空气源热泵的性能，进一步节省电能；冷凝器置于高温消毒柜体内的水平分隔隔板层内，水平分隔隔板上放置餐具托架（餐具放置于托架上），与目前存在的电热高温烘干消毒柜相比，受热面积大，餐具受热更均匀，消毒效果更好，电能消耗更少，应用前景广阔。

附图说明

图1是本发明的工作原理图。

图2是本发明的消毒柜内部结构示意正视图（正面）。

图3是本发明的消毒柜内部结构示意正视图（背面）。

图4是本发明的消毒柜正视图。

附图标记：1a—第一压缩机；1b—第二压缩机；2a—第一冷凝器；2b—第二冷凝器；2c—第三冷凝器；3a—第一节流部件；3b—第二节流部件；4—蒸发器；5—制冷剂罐；6a—第一回热器；6b—第二回热器；7a—第一电动控制阀；7b—第二电动控制阀；8a—第一单向阀；8b—第二单向阀；9—风管；10—高温消毒柜体；11a—第一风口；11b—第二风口；11c—第三风口；12—温度传感器；13—控制器；14—计时器。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明进行具体描述，有必要在此指出本实施例只用于对本发明做进一步解释说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的熟知人员可以根据上述发明的内容作出一些非本质的改进与调整。

本发明的具体实施方式为：

如图2、3、4所示，本发明的一种空气源热泵高温烘干消毒柜，包括空气源热泵系统和消毒柜体。图1、2、3中的箭头表示系统各部分间所连管道中的工作介质流向。所述空气源热泵高温烘干消毒柜所用的制冷剂为r236fa、r236ea、r245fa或r245ca。

空气源热泵高温烘干消毒柜包括第一压缩机1a、第二压缩机1b、第一冷凝器2a、第二冷凝器2b、第三冷凝器2c、第一节流部件3a、第二节流部件3b、蒸发器4、制冷剂罐5、第一回热器6a、第二回热器6b、第二单向阀7b、第一单向阀8a、第一电动控制阀7a、第二电动控制阀7b、第一风口11a、第二风口11b、第三风口11c、风管9、高温消毒柜体10；所述第一冷凝器2a、第二冷凝器2b、第三冷凝器2c的高压侧制冷剂入口相互并联连接到第二压缩机1b排气口，所述第一冷凝器2a、第二冷凝器2b、第三冷凝器2c的制冷剂通道出口相互并联连接到第二回热器6b的高压侧制冷剂通道入口，第二回热器6b的高压侧制冷剂通道出口经第二节流部件3b与制冷剂罐5的入口相连，制冷剂罐5的顶部设有气体出口且底部设有液体出口，制冷剂罐5底部的液体出口、第一回热器6a高压侧制冷剂通道、第一节流部件3a、蒸发器4的制冷剂通道、第一回热器6a的低压侧制冷剂通道、第二回热器6b的低压侧制冷剂通道、第一压缩机1a的吸气口依次串接，制冷剂罐5的顶部气体出口经第二电动控制阀7b与第二压缩机1b吸气口相连，第二压缩机1b吸气口还与第一单向阀8a的出口相连，第一单向阀8a的入口与第一压缩机1a排气口相连；所述的第二单向阀8b进口与出口分别与第一压缩机1a吸气口、第一单向阀8a的出口相连，所述的第二节流部件3b与第一电动控制阀7a并联连接。

所述风管9上开设有第一风口11a、第二风口11b和第三风口11c，第一风口11a、第二风口11b、第三风口11c设置于高温消毒柜10背面,用于排除烘干餐具所产生的湿空气，并通过所述风管9收集之后，排至蒸发器4的空气侧入口处。

所述消毒柜体内设温度传感器12，温度传感器12的电信号输出端与控制器13相连，控制器13还与计时器14、第一电动控制阀7a、第二电动控制阀7b、第一压缩机1a、第二压缩机2b的电信号线相连。

所述的第一冷凝器2a、第二冷凝器2b和第三冷凝器2c由低到高等间距水平放置在高温消毒柜体10内。

所述制冷剂罐5用作气液分离器或储液器，当第一压缩机1a和第二压缩机1b同时工作时，制冷剂罐5用作气液分离器；当第二压缩机1b工作且第一压缩机1a不工作时，制冷剂罐5用作储液器。

所述第一节流部件3a和第二节流部件3b为毛细管、热力膨胀阀、电磁阀或手动节流阀的一种或两种。

本发明由空气源热泵系统、消毒柜体及它们的辅助控制系统组成。空气源热泵系统可以实现单级压缩热泵循环和双级压缩热泵循环。单级压缩热泵循环工作过程中，第二压缩机2b开启,第一电动控制阀7a打开，第二电动控制阀7b关闭，制冷剂罐5充当储液器的作用。来自蒸发器4的低压气态制冷剂先经过第一回热器6a和第二回热器6b,在第一回热器6a和第二回热器6b中分别与来自制冷剂罐5和冷凝器2的液态制冷剂进行热交换，低温蒸气变成过热蒸气，来自制冷剂罐5和冷凝器2的高压液体被过冷，从第二回热器6b出来的过热蒸气通过第二单向阀8b后，进入第二压缩机1b被压缩成高温高压过热蒸气，进入设置于高温消毒柜体10内的第一冷凝器2a、第二冷凝器2b和第三冷凝器2c加热高温消毒柜体10内空气及餐具，再经第二回热器6b变成过冷液体，然后过冷液体制冷剂依次经制冷剂罐5和第一回热器6a，经第一节流部件3a节流成低温低压气液两相制冷剂，流入蒸发器4内冷却室外空气或来自风管9的湿热空气，从而成为低压气态制冷剂，至此，完成一个单级热泵循环过程。双级压缩热泵循环工作过程中，第一压缩机2a和第二压缩机2b开启,第一电动控制阀7a关闭，第二电动控制阀7b打开，制冷剂罐5充当气液分离器的作用。双级压缩热泵循环工作过程是来自蒸发器4的低压气态制冷剂依次经过第一回热器6a和第二回热器6b,在第一回热器6a和第二回热器6b中分别与来自制冷剂罐5和冷凝器2的液态制冷剂进行热交换，低温蒸汽变成过热蒸气，而来自制冷剂罐5和冷凝器2的高压液体被过冷，从第二回热器6b出来的过热蒸气进入第一压缩机1a被压缩成中温中压气体，通过第一单向阀8a，与来自制冷剂罐5顶部排出的蒸气混合后，进入第二压缩机1b之后进一步被压缩成高温高压气体，再进入设置于高温消毒柜体10内的第一冷凝器2a、第二冷凝器2b和第三冷凝器2c，加热高温消毒柜体10内空气及餐具之后，经第二回热器6b过冷，再经第二节流部件3b节流变成气液两相制冷剂，经制冷剂罐5实现气液分离之后，制冷剂液体从冷剂罐5的底部流出先经第一回热器6a过冷，再经第一节流部件3a节流成低温低压气液两相制冷剂，然后流入蒸发器4内与室外空气或来自风管9的湿热空气换热而变成低压气态制冷剂，至此完成一个双级热泵循环过程；辅助控制系统包括对第一压缩机1a、第二压缩机1b、第一电动控制阀7a和第二电动控制阀7b的控制。当消毒柜启动时，开启第二压缩机2b,打开第一电动控制阀7a，关闭第二电动控制阀7b，空气源热泵先以单级压缩热泵循环工作，当高温烘干消毒柜体内的温度传感器所检测到的温度达到80℃时，控制器13发出动作开启第一压缩机1a，打开第二电动控制阀7b,关闭第一电动控制阀7a,空气源热泵以双级压缩热泵循环工作，高温消毒柜体10内的空气温度继续上升；当高温消毒柜体10内的温度传感器所检测到的温度达到110℃时，计时器14开始计时，高温消毒柜体10内的温度传感器所检测到的温度在110℃~130℃范围内所持续的时间达到20分钟时，消毒完成，控制器13发出动作关闭第一压缩机1a和第二压缩机1b；若高温消毒柜体10内的温度传感器所检测到的温度高于130℃以上时，控制器13发出动作关闭第一压缩机1a、第二压缩机1b、第一电动控制阀7a和第二电动控制阀7b，无论是单级热泵循环还是双级热泵循环将停止工作。

上述实施例中设有第一、二、三冷凝器，而冷凝器属于热泵技术领域中必需安装的部件，在本发明的其他实施方式中，冷凝器可以根据消毒柜的大小及布局设置其中的一个或多个。

以上显示和描述了本发明的主要特征、使用方法、基本原理以及本发明的优点。本行业技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和发明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会根据实际情况有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。