[发明专利]一种二氧化碳热泵用回油型高压气液分离器

说明书

技术领域

本发明属于二氧化碳热泵技术，具体涉及一种二氧化碳热泵用回油型高压气液分离器。

背景技术

传统的热泵热水器系统主要由压缩机、节流阀、蒸发器以及冷凝器构成，基本工作原理为：制冷剂在蒸发器内吸收低温物体的热量，蒸发成气体媒体，蒸发器出来的气体媒体经过压缩机的压缩，变为高温高压的气体媒体，高温高压的气体媒体在冷凝器中将热能释放给高温物体、同时自身变为高压液体媒体，高压液体媒体流经膨胀阀节流减压，再变为过热液体媒体，进入蒸发器，如此循环。

随着科技的进步以及人们节能意识的提高，近年来，热泵热水器市场发展迅速，欧美、日本等地区二氧化碳空气源热泵热水器在市场已有一定市场容量。二氧化碳空气源热泵热水器在国内越来越多的厂家开始投入研发，因其空气源热泵产品在低温环境下，制热能力衰减，能效下降，系统回油不良。空气源热泵的的节流元件都是根据吸气过热度控制，即蒸发器出口温度与蒸发器入口温度的温度差，环境温度越低，系统中的制冷剂经蒸发器从空气中吸取的热量就越少，此时要保证一定的过热度，节流元件就会关得越来越小，在此情况下系统的回油会越来越差，长时间这样运行下去会造成压缩机回油不良而导致压缩机失去润滑，严重磨损和过热而烧坏。随着国家对节能减排越来越重视，热泵市场增长远高于经济增长，特别是低温热泵越来越受青睐。但低温下热泵制热时的回油问题给热泵较低环境温度下制热可靠运行带来技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有热泵热水器产品在低温环境下制热回油不良以及回油同时回液的问题，提供一种二氧化碳热泵用回油型高压气液分离器，令系统低温运行回油时，使液态的油液及制冷剂进入回油套管蒸发器型气冷器进行蒸发成为雾化油及气态制冷剂，气态制冷剂和雾化油回到回油型气液分离器并最终回到压缩机运行，从而避免系统因回油而造成系统回液给压缩机造成损害，延长压缩机的寿命的同时提高系统稳定性、可靠性。

为达到上述目的，本发明的二氧化碳热泵用回油型高压气液分离器，其特征是：包括罐体及设于罐体上的第二气态制冷剂进口、第二气态制冷剂出口和回油出口，所述的第二气态制冷剂进口、第二气态制冷剂出口经所述罐体的内腔连通。

作为优选技术手段：所述的第二气态制冷剂进口和第二气态制冷剂出口设在所述回油型气液分离器的罐体顶部，所述的回油出口设在所述回油型气液分离器的罐体底部，所述的回油出口位于所述回油型气液分离器内的部分向下弯曲且尽可能靠近所述回油型气液分离器罐体内壁的底部。

作为优选技术手段：所述第二气态制冷剂进口的内端经直管延伸至所述罐体内的上部并弯折向所述罐体的侧壁。

作为优选技术手段：所述第二气态制冷剂出口的内端经U形管延伸至所述罐体内的上部，所述U形管的下端位于所述罐体的底部。

作为优选技术手段：所述U形管的管壁上设有通孔，为所述的通孔配置阻挡网。

将本发明的回油型气液分离器应用到现有二氧化碳空气源热泵系统中，系统回油工作时，回油管路中的液态油液及制冷剂吸取回油套管蒸发器型气冷器中的热量而得到蒸发使油液雾化、液态制冷剂变为气体，避免压缩机因回液冲击造成损害，延长压缩机的寿命的同时提高系统稳定性、可靠性。

本发明的二氧化碳热泵用回油型高压气液分离器兼具气液分离器、油液存储器、油液回收器功能为一体，二氧化碳热泵系统缺油需要回油时，液态的油液及制冷剂从回油型高压气液分离器下部的回油出口回至系统中，使其提高回到压缩机的回油量，从而大幅提升压缩机的使用寿命，提高系统稳定、可靠性。

附图说明

图1为本发明二氧化碳热泵用回油型高压气液分离器的原理图；

图2为本发明回油套管蒸发器型气冷器示意图；

图3为图2所示回油套管蒸发器型气冷器一个端口部分的放大示意图；

图4为本发明回油型气液分离器示意图；

图中标号说明：

1-压缩机；

2-回油套管蒸发器型气冷器：21-高温高压气态制冷剂进口，22-高温高压气液制冷剂出口，23-回油蒸发进口，24-回油蒸发出口，25-冷水进水口，26-热水出水口，27-高温高压气态制冷剂换热通道，28-冷水吸热通道，29-回油油液吸热蒸发通道，210-外侧钢管，211-麻花状铜管，212-换热铜管；

3-经济器：31-高温高压液态制冷剂进口，32-高温高压液态制冷剂出口，33-第一气态制冷剂进口，34-第一气态制冷剂出口；

4-节流阀；

5-蒸发器；