[发明专利]高温灭新冠病毒的复合热泵系统

说明书

本发明公开一种高温灭新冠病毒的复合热泵系统，包括CO₂热泵子循环，机械过冷子循环和空气换热子循环；CO₂热泵子循环包括依次相连的第一压缩机、气冷器、再冷器、第一节流阀和蒸发器；机械过冷子循环包括依次相连的第二压缩机、冷凝器、第二节流阀和再冷器，机械过冷子循环通过再冷器与CO₂热泵子循环耦合；空气换热子循环包括气冷器、冷凝器和第一换热器，空气依次经气冷器、冷凝器加热、经第一换热器放热后送入室内。该系统不仅可以加热空气温度至105℃以上有效杀菌灭毒，还可以提高整个空气源热泵系统的能效。

技术领域

本发明涉及空气消毒净化空间领域，尤其是一种高效节能的高温灭新冠病毒的复合热泵系统。

背景技术

自2019年底，由新冠病毒(SARS-CoV-2)引起的新型冠状病毒肺炎(COVID-19)在世界范围内广泛传播，不但对世界各国经济产生严重影响，更造成了全球数百万人死亡。SARS-CoV-2是冠状病毒的一种，颗粒呈圆形或椭圆形，直径60—140nm，基因编码由结构蛋白及非结构蛋白组成，与SARS病毒相似。传播途径一般包括飞沫传播、密切接触传播和在密闭空间中的气溶胶传播，这往往是病毒感染宿主细胞的过程，而在此过程中需要依赖宿主细胞蛋白的参与。相关学者发现，新冠病毒的快速变异和花样性传播途径均与其基因编码的蛋白酶切入点有关。

温度会影响病毒蛋白质的活性和病毒基因组稳定性，从而影响病毒的存活率，一般来说，随着温度的升高，病毒的存活率会下降。相关报告显示，56℃加热30min或70℃加热15min，均可有效杀灭SARS-CoV，但对于流动性很强的空气来说，不能长时间停留在某一空间等待消毒。如果可以将空气温度提升至100℃以上，细菌和病毒中的蛋白质短时间内都会发生质的变化，细胞核会被破坏，相当于“煮熟”细菌和病毒。换句话说，在此高温下，细菌和病毒是可以被瞬间灭活的。

我国目前有效的空气杀菌消毒系统无论是采用化学方法还是物理方法都很难实现大规模空气处理能力的动态杀菌消毒，而现有的热泵系统均难以达到有效的杀菌灭活新冠病毒，主要原因有两个：一是无法直接将空气直接加热至100℃以上，往往需要采用电辅助加热。二是在加热过程中，存在耗能高、运行成本大、污染环境等问题。因此设计一种高效节能的高温灭活新冠病毒的系统来及时有效阻断SARS-CoV-2的传播、减少人群感染几率，是解决当前我国所面临的主要难题之关键。

发明内容

针对目前我国现有的空气源热泵系统无法将空气温度加热至灭病毒的温度以及加热效率低、不够节能等缺点，本发明提出了一种高温灭新冠病毒的复合热泵系统，不仅可以加热空气温度至105℃以上有效杀菌灭毒，还可以提高整个空气源热泵系统的能效。

本发明是通过以下技术方案得以实现的：

一种高温灭新冠病毒的复合热泵系统，包括CO₂热泵子循环，机械过冷子循环和空气换热子循环；CO₂热泵子循环包括依次相连的第一压缩机、气冷器、再冷器、第一节流阀和蒸发器；机械过冷子循环包括依次相连的第二压缩机、冷凝器、第二节流阀和再冷器，机械过冷子循环通过再冷器与CO₂热泵子循环耦合；空气换热子循环包括气冷器、冷凝器和第一换热器，空气依次经气冷器、冷凝器加热、经第一换热器放热后送入室内。

作为本发明的优选方案之一，所述第一换热器的吸热端为生活用热水系统。

作为本发明的优选方案之一，空气换热子循环还包括第二换热器，空气经气冷器加热后分为两路，一路进入第一换热器与生活用热水换热，一路进入第二换热器与未加热空气换热。

作为本发明的优选方案之一，所述未加热空气为室内排风或新风。

作为本发明的优选方案之一，第一换热器与气冷器之间设有第一截止阀，第二换热器与气冷器之间设有第二截止阀。

作为本发明的优选方案之一，机械过冷子循环中采用的制冷剂为R1366mzz。。