[实用新型]复叠式二氧化碳制冷设备

说明书

本实用新型提供了一种复叠式二氧化碳制冷设备，包括高温制冷循环系统和CO2制冷循环系统，所述高温制冷循环系统包括第一压缩机、冷凝器、第一节流阀以及蒸发冷凝器，所述CO2制冷循环系统包括所述蒸发冷凝器、分离装置、第二节流阀、蒸发器以及第二压缩机，所述蒸发冷凝器作为所述高温制冷循环系统的蒸发器以及所述CO2制冷循环系统的冷凝器；所述分离装置包括主体以及设于主体外侧的第一接口与第二接口，所述第一接口用于连通所述蒸发冷凝器与所述主体，所述第二接口用于连通所述第二节流阀与所述主体，且所述第一接口在竖直方向上高于所述第二接口，气液制冷剂从所述第一接口进入所述主体，再通过所述第二接口经过所述第二节流阀。

技术领域

本实用新型涉及制冷技术领域，尤其涉及一种复叠式二氧化碳制冷设备。

背景技术

复叠式制冷循环是将较大的总温差分割成两段或若干段，根据每段的温区选择适宜的制冷剂循环，然后将它们叠加起来，用高温级的制冷量来承担低温级的冷凝负荷，从而获取较低制冷温度的方式。

CO2具备环保无毒、不燃不爆炸的特性，因此通常采用CO2作为复叠式制冷设备中的低温制冷剂，CO2气体制冷剂进入压缩机在绝热状态下压缩，温度超过环境温度，然后进入冷凝器向环境介质等压散热；在冷凝器内，过热的制冷剂蒸气先等压降温到对应于当前压力的饱和温度，然后继续等压(同时也是等温)冷凝成饱和液状态，进入节流阀，在节流阀处绝热节流降温、降压至对应于循环起始压力的湿饱和蒸气状态，再进入压缩机内进行压缩完成循环。

气体制冷剂在冷凝器中由于使用环境或者设备性能下降等原因无法完全转换为液体，导致进入节流阀的制冷剂为气液混合物，一方面节流阀无法对气体进行限制，影响后续的蒸发过程；另一方面气体会影响节流阀的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型提供了一种复叠式二氧化碳制冷设备，可分离冷凝器排出的气液制冷剂，以避免气体制冷剂进入节流阀。

本实用新型提供了一种复叠式二氧化碳制冷设备，其特征在于，包括高温制冷循环系统和CO2制冷循环系统，所述高温制冷循环系统包括第一压缩机、冷凝器、第一节流阀以及蒸发冷凝器，所述CO2制冷循环系统包括所述蒸发冷凝器、分离装置、第二节流阀、蒸发器以及第二压缩机，所述蒸发冷凝器作为所述高温制冷循环系统的蒸发器以及所述CO2制冷循环系统的冷凝器；

所述分离装置包括主体以及设于主体外侧的第一接口与第二接口，所述第一接口用于连通所述蒸发冷凝器与所述主体，所述第二接口用于连通所述第二节流阀与所述主体，且所述第一接口在竖直方向上高于所述第二接口，气液制冷剂从所述第一接口进入所述主体，再通过所述第二接口经过所述第二节流阀；

所述主体内设有挡板，所述挡板朝向所述第一接口倾斜，气液制冷剂从所述第一接口进入，被所述挡板阻挡以使得气液分离，气体流动方向转为竖直向上，向前的液体附着在所述挡板上并由于重力的作用向下汇集到一起受重力而落下，通过所述第二接口排出。

进一步的，所述主体内还设有压力传感器以及泄气结构，所述压力传感器用于检测所述主体内的气压强度，所述泄气结构包括连通大气的第一管道以及控制所述第一管道开闭的第一开关，当检测到所述主体内的气压达到预定值时，开启所述第一开关以释放积留的气体。

进一步的，所述泄气结构包括连接所述蒸发冷凝器进入通道的第二管道以及控制所述第二管道开闭的第二开关，气体通过所述第二管道回流至所述蒸发冷凝器重新进行冷凝。

进一步的，所述主体内设有一层蜂窝状海绵，所述蜂窝状海绵设于所述挡板的上方，气体被所述挡板阻隔改变流动方向后通过所述蜂窝状海绵吸收气体中的液体成分。

进一步的，所述蜂窝状海绵设置为圆锥形，且所述蜂窝状海绵的锥角竖直向上。