專利名稱：用于CO₂熱泵的CO₂收集器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于熱能轉(zhuǎn)換和利用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種寒冷地區(qū)應(yīng)用的二氧化 碳(CO2)收集器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
背景技術(shù)：
當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，世界各國廢氣及溫室氣體排放量快速增加，給世界人民 的生存環(huán)境帶來了嚴(yán)重威脅。因此大力發(fā)展可再生能源和清潔能源受到了各國政府的高度 重視，各國政府相繼出臺(tái)了對可再生能源和清潔能源的支持和扶持政策，極大地推動(dòng)了新 能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。CO2熱泵以它對環(huán)境非常友好、高效率、能量來源廣泛、體積小等優(yōu)點(diǎn) 在發(fā)達(dá)國家受到政府及冷、熱行業(yè)的高度重視。眾多研究機(jī)構(gòu)、院校、企業(yè)相繼投入大量資 金開發(fā)研制。CO2熱泵主要由壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹裝置和蒸發(fā)器四部分組成，從壓縮機(jī)出口 的CO2流體依次流經(jīng)冷凝器、膨脹裝置和蒸發(fā)器，最后再回到壓縮機(jī)中，從而完成一個(gè)熱力 學(xué)循環(huán)。經(jīng)過蒸發(fā)器后，CO2流體應(yīng)該是氣態(tài)，這樣就可以充分保障壓縮機(jī)的安全可靠性以 及熱泵系統(tǒng)的性能，然而在實(shí)際熱泵系統(tǒng)運(yùn)行過程中，如應(yīng)用于寒冷地區(qū)時(shí)，由于運(yùn)行狀態(tài) 發(fā)生變化等原因，蒸發(fā)器出口 CO2流體不完全是氣體，有液體成分存在。此外在CO2熱泵系 統(tǒng)運(yùn)行中，部分壓縮機(jī)的潤滑油會(huì)隨CO2流體流出壓縮機(jī)，進(jìn)入系統(tǒng)的其它部分，如果潤滑 油不能較好地返回壓縮機(jī)，也會(huì)給壓縮機(jī)的正常運(yùn)行帶來影響。為了解決這些問題，一般會(huì) 在蒸發(fā)器與壓縮機(jī)間設(shè)置一個(gè)較大容積的容器，液體密度大沉在容器下部，氣體密度小在 容器上部，通過重力沉降實(shí)現(xiàn)氣液分離，但目前的這種氣液分離容器在液體成分較多時(shí)，不 好實(shí)現(xiàn)氣液的完全分離，同時(shí)也解決不了潤滑油回油問題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于為解決CO2熱泵在低溫環(huán)境中的氣、液、油的分離以及提高 CO2氣體的吸入濃度和滿足CO2熱泵的回油問題，設(shè)計(jì)出一種用于CO2熱泵的CO2收集器，以 提高CO2熱泵在低溫環(huán)境中的制熱效率，實(shí)現(xiàn)CO2熱泵在寒冷地區(qū)的應(yīng)用。本實(shí)用新型的用于CO2熱泵的CO2收集器，其特征在于，該收集器包括一密封圓柱 殼體，分別設(shè)置在密封圓柱殼體頂部和底部的進(jìn)氣口、排氣口 ；設(shè)置在密封圓柱殼體內(nèi)的 帶有通孔的隔板，設(shè)置在密封圓柱殼體內(nèi)部的排氣管；排氣管的頂部在隔板下方，排氣管的 底部與排氣口相連通；在排氣管上開有回液孔和回油孔。本實(shí)用新型的特點(diǎn)及有益效果本實(shí)用新型的CO2收集器，應(yīng)用在CO2熱泵系統(tǒng)中，可以完成氣液油分離，壓縮機(jī)入 口處的CO2流體都是氣態(tài)，還可使?jié)櫥突氐綁嚎s機(jī)中。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的CO2收集器可提高系統(tǒng)制熱量，也可防止在環(huán)境溫度較低時(shí)，壓 縮機(jī)排氣溫度過高，損壞壓縮機(jī)，從而提高低環(huán)境溫度時(shí)的CO2熱泵性能。
圖1為本實(shí)用新型的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為采用本實(shí)施例后的壓縮機(jī)排氣溫度變化。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提供的CO2收集器結(jié)構(gòu)如圖1 ；它包括一密封圓柱殼體1，分別設(shè)置在 密封圓柱殼體1頂部和底部的進(jìn)氣口 2、排氣口 3 ；設(shè)置在密封圓柱殼體1內(nèi)的帶有通孔的 隔板4，設(shè)置在密封圓柱殼體1內(nèi)部的排氣管5 ；排氣管5的頂部在隔板4下方，排氣管5的 底部與排氣口 3相連通；在排氣管上開有回液孔6和回油孔7。本實(shí)用新型的圓柱殼體的材料要符合GB/T · 8163的規(guī)定。本實(shí)用新型CO2收集器的工作原理本實(shí)用新型使用時(shí)將CO2收集器的進(jìn)氣口與CO2熱泵的蒸發(fā)器相連，將CO2收集器 的排氣口與CO2熱泵的壓縮機(jī)相連；工作時(shí)CO2WCO2收集器頂部進(jìn)氣口 1引入，CO2熱泵壓 縮機(jī)通過排氣管從收集器上部抽取CO2氣體。CO2熱泵運(yùn)行在較低的環(huán)境溫度時(shí)，CO2收集器中會(huì)有液態(tài)CO2形成此時(shí)壓縮機(jī)的 CO2吸入量減少，C02熱泵制熱量降低。當(dāng)液態(tài)C02液面達(dá)到回液孔6時(shí)，壓縮機(jī)從回液孔6 吸入少量的液態(tài)CO2,增加了制冷劑循環(huán)量維持了系統(tǒng)加熱能力，此時(shí)回油孔7可滿足正常 回油；當(dāng)溫度更低時(shí)，0)2液體的密度由小于潤滑油密度變?yōu)榇笥跐櫥兔芏?，壓縮機(jī)從孔7 吸入少量的液態(tài)C02，增加了制冷劑循環(huán)量維持了系統(tǒng)加熱能力，此時(shí)回液孔6可滿足輔助 正?；赜汀嚎s機(jī)吸入液態(tài)CO2的多少取決于回液孔的孔徑以及外部的環(huán)境溫度?？讖皆?大、環(huán)境溫度越低，吸入的CO2液態(tài)量就越多，系統(tǒng)制熱量得以維持，反之。本實(shí)用新型的收集器內(nèi)循環(huán)介質(zhì)為CO2，工作的環(huán)境溫度-19-45°C范圍，最大壓 力6· 5MPa。本實(shí)用新型圓柱殼體的容積，應(yīng)儲(chǔ)存能保證系統(tǒng)有足夠的冷媒循環(huán)量的C02。本實(shí)施例結(jié)構(gòu)如圖1所示，CO2收集器高H = 630mm，直徑D = 219mm,回液孔距收 集器底部高度h = 112mm,回液孔6大小3mm，回油孔7大小2. 5mm。CO2熱泵采用本實(shí)用新型的CO2收集器與采用普通氣液分離容器時(shí)，壓縮機(jī)的排氣 溫度分別給出在圖2。在圖2中，縱坐標(biāo)是壓縮機(jī)排氣溫度，橫坐標(biāo)是環(huán)境溫度。從圖2中 可以看出，在環(huán)境溫度-15-5°C的各個(gè)溫度下，采用本實(shí)用新型CO2收集器時(shí)的壓縮機(jī)排氣 溫度都要高于采用普通氣液分離器時(shí)的壓縮機(jī)排氣溫度，效果良好。本實(shí)用新型的實(shí)施例及其說明僅用于解釋本實(shí)用新型，使得更完整、更好地理解 本實(shí)用新型以及更容易得知其中許多伴隨的優(yōu)點(diǎn)，但不構(gòu)成對本實(shí)用新型所保護(hù)的技術(shù)方 案的不當(dāng)限定。
權(quán)利要求一種用于CO2熱泵的CO2收集器，其特征在于，該收集器包括一密封圓柱殼體，分別設(shè)置在密封圓柱殼體頂部和底部的進(jìn)氣口、排氣口；設(shè)置在密封圓柱殼體內(nèi)的帶有通孔的隔板，設(shè)置在密封圓柱殼體內(nèi)部的排氣管；排氣管的頂部在隔板下方，排氣管的底部與排氣口相連通；在排氣管上開有回液孔和回油孔。
專利摘要本實(shí)用新型涉及用于CO2熱泵的CO2收集器，屬于熱能轉(zhuǎn)換和利用技術(shù)領(lǐng)域，該收集器包括一密封圓柱殼體，分別設(shè)置在密封圓柱殼體頂部和底部的進(jìn)氣口、排氣口；設(shè)置在密封圓柱殼體內(nèi)的帶有通孔的隔板，設(shè)置在密封圓柱殼體內(nèi)部的排氣管；排氣管的頂部在隔板下方，排氣管的底部與排氣口相連通；在排氣管上開有回液孔和回油孔。本收集器可以提高CO2熱泵在低溫環(huán)境中的制熱效率，實(shí)現(xiàn)CO2熱泵在寒冷地區(qū)的應(yīng)用。
文檔編號(hào)F25B43/00GK201688632SQ20102015112
公開日2010年12月29日 申請日期2010年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月2日
發(fā)明者張信榮, 杜培儉 申請人:昆明東啟科技股份有限公司