(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 CN 212179290 U(45)授权公告日 2020.12.18
(21)申请号 202020608115.X(22)申请日 2020.04.21
(73)专利权人 宁波美科二氧化碳热泵技术有限
公司
地址 315336 浙江省宁波市市辖区杭州湾
新区滨海二路173号厂房—C7(72)发明人 李培遥 张华治 毛恩宽 (74)专利代理机构 杭州杭诚专利事务所有限公
司 33109
代理人 尉伟敏 杨冠南(51)Int.Cl.
F25B 43/00(2006.01)
权利要求书1页 说明书3页 附图2页
(54)实用新型名称
一种二氧化碳热泵系统用气液分离器(57)摘要
本实用新型涉及一种热泵系统，尤其是涉及一种二氧化碳热泵系统用气液分离器。二氧化碳热泵系统用气液分离器，包括带有进气口和出气口的筒体，所述的进气口处设置有进气管，出气口上连接有回，回呈“U”型，回的一端与出气口相连通，回的另一端悬空设置并与进气管轴线位置错开，回的转弯处径向设置有至少一个回油孔。本实用新型具有够有效实现二氧化碳热泵系统气液分离功能，液体即润滑机油和二氧化碳液体混合态定流量顺利返回压缩机，避免“液击”或者“烧缸”事故的发生等有益效果。CN 212179290 UCN 212179290 U
权 利 要 求 书
1/1页
1.一种二氧化碳热泵系统用气液分离器，包括带有进气口和出气口的筒体，其特征在于，所述的进气口处设置有进气管，出气口上连接有回，回呈“U”型，回的一端与出气口相连通，回的另一端悬空设置并与进气管轴线位置错开，回的转弯处径向设置有至少一个回油孔。
2.根据权利要求1所述的一种二氧化碳热泵系统用气液分离器，其特征在于，所述的进气管的底部处设置有切口，切口包括径向设置的直面和倾斜设置的斜面。
3.根据权利要求2所述的一种二氧化碳热泵系统用气液分离器，其特征在于，所述的斜面处设置有导流板，导流板与斜面贴合。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种二氧化碳热泵系统用气液分离器，其特征在于，所述的回靠近出气口的位置处径向设置有平衡孔，平衡孔的直径大于回油孔的直径。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种二氧化碳热泵系统用气液分离器，其特征在于，所述的筒体包括筒身、位于筒身顶部的上封头和位于筒身底部的下封头，上封头和下封头均与筒身焊接固定。
6.根据权利要求5所述的一种二氧化碳热泵系统用气液分离器，其特征在于，所述的筒体内部位于上封头与筒身的连接处设置有上衬套，筒体内部位于下封头与筒身的连接处设置有下衬套。
7.根据权利要求1或2或3所述的一种二氧化碳热泵系统用气液分离器，其特征在于，所述的筒体底部同轴设置有底柱，底柱远离筒体的一端设置有用于固定筒体的底板。
2
CN 212179290 U
说 明 书
一种二氧化碳热泵系统用气液分离器
1/3页
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种热泵系统，尤其是涉及一种二氧化碳热泵系统用气液分离器。
背景技术
[0002]现有的热泵系统用气液分离器设备承压能力较低，一般设计压力在4.5MPa以下（比如热泵行业用制冷工质R410A的压力是最高的，所对应的气液分离器设计压力是4.5MPa左右）。而一种二氧化碳热泵系统用气液分离器的设计压力是15MPa，通常概念下的气液分离器承压能力，已远远不能满足二氧化碳热泵系统对于气液分离器的承压能力要求，成为需要突破的技术瓶颈之一。另外，由于对于二氧化碳使用于空气源热泵行业，属于初期研究探索阶段，对于该系统运行中的气液分离技术型式，也需要从新探索。而现有热泵系统中常用的气液分离器分离效率差，容易造成大量油液跟随二氧化碳气体瞬间返回压缩机，造成“液击”对于运动机械零部件进行润滑，从而导致发生“烧缸”现象。实用新型内容
[0003]本实用新型主要是针对上述问题，提供一种二氧化碳热泵系统用气液分离器。本实用新型的目的是够有效实现二氧化碳热泵系统气液分离功能，液体即润滑机油和二氧化碳液体混合态定流量顺利返回压缩机，避免“液击”或者“烧缸”事故的发生。[0004]本实用新型的目的主要是通过下述方案得以实现的：一种二氧化碳热泵系统用气液分离器，包括带有进气口和出气口的筒体，所述的进气口处设置有进气管，出气口上连接有回，回呈“U”型，回的一端与出气口相连通，回的另一端悬空设置并与进气管轴线位置错开，回的转弯处径向设置有至少一个回油孔。气液混合物由进气口进入到筒体内部，气流紊流和利用重力特性，液体会向下沉积，积聚于容器腔体的下半部分，而气体悬浮于容器腔体的上半部分。而出气口上连接了回，回呈“U”型，回的一端连接在出气口上，悬浮于筒体上半部分的气体不能直接进入出气口，只能由回悬空设置的自由端进入到回，经过回的“U”型结构的管路到达出气口排出，使得排出过程中气流入口朝上，更容易使悬浮在上方的气体吸入到回排出。在回的转弯处设置回油孔，即回油孔位于筒身的下部，沉积于筒身下方的油液会由回油孔进入回，再通过回内的气流走向从出气口排出，而回油孔的孔径较小，进入回的油液量较少，能够避免油液大量回流到压缩机中，避免对压缩机形成“液击”。整个装置利用回对气体进入增加了，同时能够将悬浮于筒体上半部分的气体和沉积于筒体下半部分的液体分流进入回，利用回油孔进入回中的液体量，避免造成压缩机烧缸，满足高压环境下的气液分离。[0005]作为优选，所述的进气管的底部处设置有切口，切口包括径向设置的直面和倾斜设置的斜面。进气管的底部设置切口，切口是由一个径向的直面和一个倾斜设置的斜面组成，经过进气管进入的气液混合物可以从切口溢出，缓解了进气管端部的进气压力，避免气
3
CN 212179290 U
说 明 书
2/3页
液混合物直接向下运动。[0006]作为优选，所述的斜面处设置有导流板，导流板与斜面贴合。在斜面处设置导流板，气液混合物到达导流板之后，受到导流板的导向沿切口排出并受到导流板的导向而向筒体内壁方向引导，延长了气液混合物的流动路径，提高了气液分离的效率。[0007]作为优选，所述的回靠近出气口的位置处径向设置有平衡孔，平衡孔的直径大于回油孔的直径。当设备关闭后，回内经由回油孔积攒大量油液，因为回靠近出气口的位置处设置了平衡孔，当设备重启时，平衡孔内能不够进入大量气体，降低回内气流压力，从而抑制回中的大量油液经由出气口进入压缩机，即减少了设备重启时的瞬间回油量，起到了保护压缩机不被“液击”的作用。[0008]作为优选，所述的筒体包括筒身、位于筒身顶部的上封头和位于筒身底部的下封头，上封头和下封头均与筒身焊接固定。筒体通常为钢制结构，利用上封头、筒身和下封头三部分焊接组成，便于生产加工。[0009]作为优选，所述的筒体内部位于上封头与筒身的连接处设置有上衬套，筒体内部位于下封头与筒身的连接处设置有下衬套。在上封头、下封头与筒身的连接处内壁上分别设置上衬套和下衬套，利用上衬套和下衬套能够防止焊接过程中的焊渣进入筒体。[0010]作为优选，所述的筒体底部同轴设置有底柱，底柱远离筒体的一端设置有用于固定筒体的底板。利用底板能够将筒体固定在热泵机组上，利用底柱作为支撑部件，避免筒体直接与底板相连造成变形。[0011]因此，本实用新型的一种二氧化碳热泵系统用气液分离器具备下述优点：整个装置利用回对气体进入增加了，同时能够将悬浮于筒体上半部分的气体和沉积于筒体下半部分的液体分流进入回，利用回油孔进入回中的液体量，避免造成压缩机烧缸。
附图说明
[0012]附图1是本实用新型的一种结构示意图；[0013]附图2是附图1的俯视图。[0014]图示说明：1-底板，2-底柱，3-下封头，4-下衬套，5-回，6-筒身，7-进气管，8-导流板，9-上衬套，10-上封头，11-进气口，12-出气口，13-切口，14-回油孔，15-平衡孔。具体实施方式
[0015]下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。[0016]实施例1：如图1、2所示，一种二氧化碳热泵系统用气液分离器，包括带有进气口11和出气口12的筒体，筒体包括筒身6、位于筒身顶部的上封头10和位于筒身底部的下封头3，上封头和下封头均与筒身焊接固定。筒体内部位于上封头与筒身的连接处设置有上衬套9，筒体内部位于下封头与筒身的连接处设置有下衬套4。筒体底部同轴设置有底柱2，底柱远离筒体的一端设置有用于固定筒体的底板1。进气口处设置有进气管7，出气口上连接有回5，回呈“U”型，回的一端与出气口相连通，回的另一端悬空设置并与进气管轴线位置错开，回的转弯处径向设置有至少一个回油孔14。进气管的底部处设置有切口13，切口包括径向设置的直面和倾斜设置的斜面。斜面处设置有导流板8，导流板与斜
4
CN 212179290 U
说 明 书
3/3页
面贴合。回靠近出气口的位置处径向设置有平衡孔15，平衡孔的直径大于回油孔的直径。
[0017]气液混合物由进气口进入到筒体内部，气流紊流和利用重力特性，液体会向下沉积，积聚于容器腔体的下半部分，而气体悬浮于容器腔体的上半部分。而出气口上连接了回，回呈“U”型，回的一端连接在出气口上，悬浮于筒体上半部分的气体不能直接进入出气口，只能由回悬空设置的自由端进入到回，经过回的“U”型结构的管路到达出气口排出，使得排出过程中气流入口朝上，更容易使悬浮在上方的气体吸入到回排出。在回的转弯处设置回油孔，即回油孔位于筒身的下部，沉积于筒身下方的油液会由回油孔进入回，再通过回内的气流走向从出气口排出，而回油孔的孔径较小，进入回的油液量较少，能够避免油液大量回流到压缩机中，避免对压缩机形成“液击”。整个装置利用回对气体进入增加了，同时能够将悬浮于筒体上半部分的气体和沉积于筒体下半部分的液体分流进入回，利用回油孔进入回中的液体量，避免造成压缩机烧缸，满足高压环境下的气液分离。进气管的底部设置切口，切口是由一个径向的直面和一个倾斜设置的斜面组成，经过进气管进入的气液混合物可以从切口溢出，缓解了进气管端部的进气压力，避免气液混合物直接向下运动。在斜面处设置导流板，气液混合物到达导流板之后，受到导流板的导向沿切口排出并受到导流板的导向而向筒体内壁方向引导，延长了气液混合物的流动路径，提高了气液分离的效率。当设备关闭后，回内经由回油孔积攒大量油液，因为回靠近出气口的位置处设置了平衡孔，当设备重启时，平衡孔内能不够进入大量气体，降低回内气流压力，从而抑制回中的大量油液经由出气口进入压缩机，即减少了设备重启时的瞬间回油量，起到了保护压缩机不被“液击”的作用。筒体通常为钢制结构，利用上封头、筒身和下封头三部分焊接组成，便于生产加工。在上封头、下封头与筒身的连接处内壁上分别设置上衬套和下衬套，利用上衬套和下衬套能够防止焊接过程中的焊渣进入筒体。利用底板能够将筒体固定在热泵机组上，利用底柱作为支撑部件，避免筒体直接与底板相连造成变形。[0018]应理解，该实施例仅用于说明本实用新型而不用于本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
5
CN 212179290 U
说 明 书 附 图
1/2页
图1
6
CN 212179290 U
说 明 书 附 图
2/2页
图2
7
