[实用新型]一种CO2热泵热水器

说明书

本实用新型公开了一种CO2热泵热水器，包括热泵机组，其包括通过冷媒管路顺次连接的压缩机、气体冷却器、节流元件、及蒸发器，蒸发器包括堆叠的多根冷媒管，冷媒管与冷媒管路连通，还包括旁通冷媒支路和设于其上的旁通节流元件，旁通冷媒支路的一端与压缩机的出口端连通、另一端与位于蒸发器底部的冷媒管连通。压缩机排出的部分高温高压冷媒气体流向旁通冷媒支路，经旁通节流元件节流后变为中温低压冷媒气体，中温低压冷媒气体流经位于蒸发器底部的冷媒管、溶解冷媒管外部的结霜。利用旁通节流元件对冷媒进行降压以保护蒸发器底部的冷媒管，利用压缩机的高温排气实现蒸发器底部冷媒管的防冻结，能耗低、可靠性高。

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，尤其涉及一种CO2热泵热水器。

背景技术

CO2热泵热水器把空气中的低温热量吸收进来，经过循环介质气化，然后通过压缩机压缩后增压升温，再通过换热器转化给水加热，压缩后的高温热能以此来加热水温。

空气源热泵热水器在冬季运行时室外换热器易结霜，需要除霜运行，除霜产生的水通过接水盘流出。但是当室外环境温度较低（＜0℃）时，水还未完全流出便发生结冰，并且随着除霜次数的增加，冰层逐渐增厚，最终造成换热器翅片发生堵塞，影响换热器正常换热，系统能力降低，甚至会发生系统故障。

为防止冬季室外换热器化霜后发生底部结冰现象，通常会在室外换热器的底部设置防结冰结构。目前处理方式主要为：在室外换热器底部布置高压中温冷媒液管，或者，在室外换热器底部布置电加热带。

对于CO2热泵热水器而言，由于其工作压力高，为节省材料、提升室外换热器的换热效率等，CO2热泵热水器通常采用高低压侧耐压区分设计，即高压侧设计压力为14 MPa、低压侧设计压力为8MPa。因此，无法在CO2热泵热水器中采用在室外换热器底部布置高压液管的方式，因为此种方式不能够满足CO2热泵热水器的耐压要求，容易产生管路破裂，存在较大的安全风险。

采用电加热带的方式简单可靠，但是其工作效率低、增加系统能耗、易发生安全性问题等，非最佳方案。

发明内容

本申请一些实施例中，提供了一种CO2热泵热水器，通过旁通冷媒支路将压缩机排出的部分高温高压冷媒气体导流向蒸发器底部，同时利用旁通节流元件对这部分冷媒进行降压以保护蒸发器底部的冷媒管，利用压缩机的高温排气实现蒸发器底部冷媒管的防冻结，能耗低、可靠性高。

本申请一些实施例中，提供了一种CO2热泵热水器，包括：热泵机组，其包括通过冷媒管路顺次连接的压缩机、气体冷却器、节流元件、及蒸发器，所述蒸发器包括堆叠的多根冷媒管，所述冷媒管与所述冷媒管路连通；

所述CO2热泵热水器还包括：旁通冷媒支路，其一端与所述压缩机的出口端连通、另一端与位于所述蒸发器底部的所述冷媒管连通；旁通节流元件，设于所述旁通冷媒支路上；所述压缩机排出的部分高温高压冷媒气体流向所述旁通冷媒支路，经所述旁通节流元件节流后变为中温低压冷媒气体，所述中温低压冷媒气体流经位于所述蒸发器底部的所述冷媒管、溶解所述冷媒管外部的结霜。

本申请一些实施例中，所述旁通节流元件的入口端与所述节流元件的出口端之间连通、并设有除霜控制阀，CO2热泵热水器除霜运行的同时，压缩机排出的部分高温高压冷煤气体流向旁通冷媒支路，经旁通节流元件节流后变为中温低压冷媒气体，而后流入到蒸发器底部的冷媒管内加热除霜后产生的低温融解水，进而防止蒸发器底部冻结。

本申请一些实施例中，所述旁通节流元件为毛细管，对流入旁通冷媒支路中的这部分冷媒进行降压以保护蒸发器底部的冷媒管，防止冷媒管破裂。

本申请一些实施例中，所述旁通节流元件为膨胀阀，位于所述蒸发器底部的所述冷媒管的出口端处设有温度传感器，根据冷媒管出口端处的温度调节膨胀阀的开度，从而调节用于防冻结的高温排气旁通量，在时刻满足防冻结可靠性的同时降低旁通量以减少热量浪费。